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Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Konzepte zur Reduktion der Schallemissionen

Griese, Sören :
Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Konzepte zur Reduktion der Schallemissionen.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2019)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Eisenbahnbetriebswissenschaftliche Konzepte zur Reduktion der Schallemissionen
Language: German
Abstract:

Durch den Verkehr werden Schallemissionen verursacht, vor denen die Menschen geschützt werden sollten. Vor dem Hintergrund einer kontinuierlichen Verkehrssteigerung ist in den kommenden Jahren von einer weiteren Zunahme der Emissionen und somit der Schallbelastung auszugehen. Gleichzeitig sind niedrigere Immissionsgrenzwerte zu erwarten. Neben den bestehenden Maßnahmen am Fahrweg und am Fahrzeug sollen daher weitere Möglichkeiten zur Schallreduktion erschlossen werden, um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden.

Das Ziel der Arbeit ist es, betriebliche Maßnahmenarten zur Schallreduktion zu untersuchen. Dies schließt die Entwicklung von Maßnahmenarten, deren detaillierte Beschreibung und monetäre Bewertung mit verschiedenen Kriterien sowie die Ermittlung eines Nutzen-Kosten-Verhältnisses ein. Somit liegt eine Bewertung für den Einsatz und die Auswirkungen von betrieblichen Maßnahmenarten vor.

Mit der Ermittlung der Maßnahmenarten wird sichergestellt, dass nur die Maßnahmenarten untersucht werden, die weder zum Fahrweg noch zum Fahrzeug gehören. Mit Hilfe der Methoden Bottom-up und Top-down werden in der nachfolgenden Entwicklung der Maßnahmenarten diese weiter ausdetailliert. Das Ergebnis dieser Entwicklung sind insgesamt 32 generische Maßnahmenarten, welche unabhängig von Zeit, Ort und Einsatzdauer sind.

Mit der Grobbewertung erfolgt eine erste Einschätzung hinsichtlich der grundsätzlichen Eignung einer Maßnahmenart. Dadurch wird die Anzahl der Maßnahmenarten auf 10 reduziert, welche in der Arbeit weiter betrachtet werden. Das Schema der Grobbewertung umfasst die Kriterien Kosten, betriebliche Wirkung, Nutzen, Nutzen-Kosten-Verhältnis und Umsetzbarkeit.

Nachdem die weiter zu betrachtenden Maßnahmenarten detailliert beschrieben und das Schema zur detaillierten Bewertung der Maßnahmenart dargelegt wird, erfolgt deren Bewertung. Für jede Maßnahmenart werden mit dem Schema die Ausprägungen der oben genannten Kriterien monetär bewertet. Auf Basis dieser monetären Bewertung wird die Ermittlung des jeweiligen Nutzen-Kosten-Verhältnisses durchgeführt. Somit ist eine Vergleichbarkeit von mehreren Maßnahmenarten gegeben. Maßnahmenarten mit einem Nutzen-Kosten-Verhältnis von größer eins werden für einen wirtschaftlichen Einsatz empfohlen. Die monetäre Bewertung ist so gestaltet, dass sowohl Eisenbahninfrastruktur- als auch Eisenbahnverkehrsunternehmen diese verwenden können.

Zur abschließenden Validierung werden ausgewählte Maßnahmenarten mit realen Strecken- und Zugdaten untersucht.

Mit der vorliegenden Arbeit werden erstmals betriebliche Maßnahmenarten zur Schallreduktion umfassend untersucht, entwickelt, bewertet und validiert. Damit wird eine wichtige Voraussetzung zum Einsatz in der Praxis geschaffen, so dass zukünftig neben bestehenden Maßnahmen am Fahrweg und am Fahrzeug eine dritte Säule zur Schallreduktion geschaffen wird. Der Anwender erhält eine Unterstützung und Entscheidungsgrundlage für deren Auswahl und Einsatz im Schienenverkehr.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Traffic causes noise emissions, which people should be protected from. Due to the continuous increase in traffic, noise reduction is necessary, since otherwise the noise load will continue to increase in the years ahead. At the same time, lower emission limits are expected. In addition to the existing measures on the track and on the vehicle, therefore, further possibilities for noise reduction are to be developed in order to meet the future requirements. The aim of the work is to investigate operational measures for noise reduction. This includes the development of types of measures, their detailed description and monetary evaluation with different criteria and the determination of a benefit-cost ratio. Thus, an assessment of the use and impact of operational measures becomes available. The determination of the types of measures ensures that only those types of measures are examined that are neither part of the infrastructure nor the vehicle. With the help of the methods bottom-up and top-down, they are further elaborated in the subsequent development of the types of measures. The result of this development is a total of 32 generic types of measures, which are independent of time, location and duration of use. The basic assessment is a first assessment of the elementary suitability of a type of measure. This reduces the number of types of measures to 10, which are considered further in the work. The basic assessment scheme covers the criteria cost, operational impact, benefit, benefit-cost ratio and feasibility. After the detailed description and the scheme for a detailed assessment of the type of measures, they are evaluated. For each type of measure, the values of the criteria above are assessed in monetary terms using the scheme. On the basis of this monetary valuation, the determination of the respective benefit-cost ratio is carried out. Thus, a comparability of several types of measures is given. Types of measures with a benefit-cost ratio of greater than one are recommended for economic use. The monetary valuation scheme is designed so that both railway infrastructure and operating companies can use it. For final validation, selected types of measures are examined on a real route with real train data. For the first time, operational measures for noise reduction are comprehensively investigated, developed, evaluated and validated. This creates an important prerequisite for use in practice, so that in future, in addition to existing measures on the infrastructure and on the vehicle, a third pillar for noise reduction can be created. The user receives a decision-making support for the selection and application of operational measures in rail transport.English
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: 13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institutes of Transportation > Institute for Railroad Systems and Technology
Date Deposited: 17 Jun 2019 12:17
Last Modified: 17 Jun 2019 12:17
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-87571
Referees: Oetting, Prof.-Dr. Andreas and Boltze, Prof.-Dr. Manfred
Refereed: 13 February 2019
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/8757
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