Die Umsetzung des Integralen Taktfahrplans folgt folgendem Konzept:
Das Gesamtnetz besteht aus Knoten (auch Taktknoten oder Umsteigepunkte genannt) und Strecken. Die Strecken können dabei zwischen zwei Knoten liegen, aber auch nur die Verbindung zu einem Knoten herstellen. Mehrere Zuggattungen bilden ein Netz aus Linien, wobei eine Linie mehrere verschiedene Strecken und Knoten nutzt. Gleichzeitig werden Strecken und Knoten von mehreren Linien genutzt.
Die erste Bedingung für einen ITF ist, dass die Fahrzeit zwischen Knoten immer ein Vielfaches der halben Taktzeit betragen muss. Dies bedeutet beispielsweise bei einem 60 Minuten Takt ein Vielfaches von 30 Minuten oder bei einer Taktzeit von 30 Minuten ein Vielfaches von 15 Minuten.
Dies ist notwendig damit sich bei der gleichen Fahrzeit in beiden Richtungen Zug und Gegenzug immer in einem Knoten treffen. Man spricht dann von der Fahrplansymmetrie. Hierbei ist zu beachten, dass die reale Fahrzeit immer kürzer sein muss als die theoretische Fahrzeit, da noch Halte-, Umsteige- und Pufferzeiten im realen Betriebsablauf berücksichtigt werden müssen. Man spricht dann von der sogenannten Kantenzeit.
Diese Bedingung ist aber nur ausreichend für die Knoten entlang einer Linie. Für ein Komplexes ITF-System ist noch eine weitere Bedingung notwendig:
Die Fahrzeit zwischen zwei Knoten muss die Differenz der Knotenzeiten plus ein Vielfaches der Taktzeit betragen.
Untenstehendes Beispiel zeigt ein einfaches Modell in dem die grüne Linie die Knoten A, B und C durchquert. Die grüne Linie verkehrt stündlich und die Fahrzeit zwischen A, B und C beträgt jeweils 30 Minuten. Dann können A und C jeweils einen Knoten zur Minute 00 bilden und B wäre dann ein Knoten zur Minute 30.
Die blaue Linie fährt in Knoten C ebenfalls zur Minute 00. Die Fahrzeit zum Knoten D beträgt ebenfalls 30 Minuten. Dadurch wird D ein Knoten zur Minute 30.
Kommt nun eine rote Linie hinzu die ebenfalls stündlich fährt so muss die Fahrzeit zwischen A und D also 30 + (n * 60), also 30, 90, etc. Minuten betragen, um beide Knoten zu bedienen.
Beträgt die Fahrzeit zwischen A und D aber tatsächlich 60 Minuten so werden die Anschlüsse an einem Knoten verpasst. Um den ITF strikt einzuhalten, müsste man die Fahrzeit anpassen (entweder langsamer oder schneller fahren) oder die Taktzeit der roten Linie zu einem 30-Minuten-Takt verdichten.
Aus diesem Beispiel wird ersichtlich. dass sich notwendige Anpassungen von Strecken aus der für eine Strecke vorgesehenen Fahrzeit ergeben. Eine Anpassung der Fahrzeit kann aber auch durch Weglassen oder Hinzufügen von Halten erfolgen. Alternativ kann eine Fahrzeitverkürzung auch durch anderes Rollmaterial (beispielsweise Fahrzeuge mit besserem Beschleunigungsverhalten oder Neigetechnik) erreicht werden.
Neben den Strecken müssen auch die Knotenbahnhöfe für den ITF angepasst werden. Dies betrifft einerseits die Anzahl der Bahnsteigkanten die benötigt wird, um alle Züge aufzunehmen, die sich zur Umsteigezeit im Bahnhof befinden. Pro einer durch den Knoten führenden Linie werden zwei Bahnsteigkanten benötigt. Endet eine Linie im Knoten so wird gegebenenfalls nur eine Bahnsteigkante benötigt da der Zug im Knotenbahnhof zur Taktzeit wenden kann.
Zudem wird eine genügende Anzahl von Zulaufstrecken zum Knotenbahnhof benötigt. Dies betrifft vor allem Streckenabschnitte in direkter Umgebung vom Bahnhof, da im Bahnhofszulauf oft mehrere Strecken den gleichen Gleiskörper benutzen. Im Idealfall steht pro Linie und Richtung eine Zulaufstrecke zur Verfügung. Reduziert sich die Anzahl der Zulaufstrecken, müssen sich Züge ein Gleis teilen, d.h. nacheinander das Gleis befahren. Da dies einen zeitlichen Abstand benötigt, müssen anschließend die Züge länger im Knotenbahnhof stehen damit ein Umsteigen auf jeden anderen Zug ermöglicht wird. Zusätzlich ist zu bedenken, dass sich die Zulaufstrecken teilweise höhenfrei Kreuzen müssen, um ein gleichzeitiges Ein- und Ausfahren der Züge zu ermöglichen.
Bei der Anzahl der benötigten Zulaufstrecken ist zu beachten, dass der Gleiswechselbetrieb zur Anwendung kommen kann. Dies bedeutet, dass Züge die zum Bahnhof führenden Gleise in beiden Richtungen befahren. Beim Integralen Taktfahrplan ist dies einfach zu planen, da vor der Taktzeit nur Züge zum Bahnhof fahren, und nach der Taktzeit die Züge wieder vom Bahnhof wegfahren. Problematisch wird dies allerdings, wenn ein Zug Verspätung hat und dann eine Strecke nicht befahren kann weil diese gerade in der anderen Fahrtrichtung belegt ist.
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