Optisch berührungsloses Messen von Weg und Geschwindigkeit

Fahrzeiten KoS21

 

Dr. Burghard Korneffel

Fahrzeiten Teil 1

Als Randparameter sind für die Fahrgeschwindigkeit im Tunnel wie auch für die neue Gleistrasse von Rohr zum Flughafen 120 km/h gewählt. Das wären Neubahnstrecken, die für 160 km/h ausgelegt werden. Mit 120 km/h werden die Möglichkeiten nicht ausgeschöpft. Die Beschleunigung von 0,5 m/s² für DB-Züge und 1 m/s² für S-Bahn sind Angaben der Waggonbauer. Eine moderne S-Bahn könnte höhere Werte für die Beschleunigung erreichen. Aus Komfortgründen wird auf 1 m/s² begrenzt. Die moderne elektrische Antriebstechnik gestattet, den Wert für die Beschleunigung bis kurz vor Erreichen der Höchstgeschwindigkeit zu halten. Beim Bremsen wird aus Komfortgründen der gleiche Wert für die Beschleunigung gewählt wir beim Anfahren.

Kurve am Wendlinger Kreuz: Beim Wendlinger Kreuz wird eine Gleisverbindung (Kurve) aus Richtung Flughafen in Richtung Plochingen realisiert (Bild 4). Für diese Kurve wird in der Berechnung ein Kurvenradius von 300 m angesetzt. Die Fahrgeschwindigkeit durch diese Kurve wird auf 60 km/h festgelegt. Auf dem verbleibenden kurzen Abschnitt zwischen dieser Kurve und Bf Wendlingen macht es aus energetischen Gründen keinen Sinn, 60 km/h zu überschreiten.

Kurve vom Tunnel "Spange" zum Rosensteintunnel: Für diese Kurve wird die Fahrgeschwindigkeit auf 80 km/h reduziert. Auf dem verbleibenden kurzen Abschnitt zwischen dieser Kurve und Bad Cannstatt macht es aus energetischen Gründen keinen Sinn, 80 km/h zu überschreiten.

Höchstgeschwindigkeiten: Nur auf dem Streckenabschnitt Flughafen - Wendlinger Kreuz wurde für die S-Bahn eine Maximalgeschwindigkeit von 160 km/h angesetzt. Auf allen anderen Strecken werden 120 km/h als Höchstgeschwindigkeit für S-Bahn und DB-Bahn festgelegt.

 

DB-Ost-Süd

km

 

V [km/h]
oder b

delta S [km]

Fahrzeit pro Abschnitt

Zeit t

0

Bad Cannstatt

0

0

0

0

0,49

beschleunigen

0,5 m/s²

0,49

00:00:44

00:00:44

 

V konstant

80

1,71

00:01:17

00:02:01

2,2

Gleisdreieck (Mitte)

 

 

 

 

2,82

beschleunigen

0,5 m/s²

0,62

00:00:22

00:02:23

 

V konstant

120

9,28

00:04:38

00:07:01

7,2

Botnang

 

 

 

 

12,1

bremsen

-0,5 m/s²

1,1

00:01:07

 

13,2

Vaihingen an

0

0

2 min Halt

00:08:08

13,2

Vaihingen ab

0

 

 

00:10:08

14,3

beschleunigen

0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:11:15

 

V konstant

120

5,9

00:02:57

0:14:12s

20,2

bremsen

-0,5 m/s²

1,1

00:01:07

 

21,3

Flughafen

0

 

 

00:15:19

Wird auf dem Abschnitt Bad Cannstatt - Gleisdreieck die Höchstgeschwindigkeit nicht auf 80 km/h, sondern wie in allen anderen Tunnelabschnitten auf 120 km/h begrenzt, so verkürzt sich die Fahrzeit um 24 Sekunden. Damit kommt die S-Bahn bereits nach 00:14:55 im Flughafen an.

 

DB-Nord-West

km

 

V [km/h]
oder b

delta S [km]

Zeit pro Abschnitt

Zeit t

0

Feuerbach

0

0

0

0

1,1

beschleunigen

0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:01:07

1,8

Gleisdreieck

120

10,6

00:05:18

00:06:25

6,8

Botnang

 

 

 

 

11,7

bremsen

-0,5 m/s²

1,1

00:01:07

 

12,8

Vaihingen an

0

0

2 min Halt

00:07:32

12,8

Vaihingen ab

0

0

 

00:09:32

 

(weiter nach Böblingen)

 

 

 

 

 

S-Nord-West-Bahn

km

 

V [km/h]
oder b

delta S [km]

Zeit pro Abschnitt

Zeit t

0

Feuerbach

0

0

0

0

0,56

beschleunigen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:00:33

1,8

Gleisdreieck

120

5,68

00:02:51

00:03:24

 

V konstant

 

 

 

 

6,24

bremsen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:03:57

6,8

Botnang an

0

0

30 s Halt

00:03:57

6,8

Botnang ab

 

 

 

00:04:27

7,75

beschleunigen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:05:00

 

V konstant

120

4,88

00:02:27

00:07:27

12,24

bremsen

-1 m/s²

0,56

00:00:33

00:08:00

12,8

Vaihingen an

0

0

1 min Halt

00:08:00

12,8

Vaihingen ab

 

 

 

00:09:00

 

Goldberg

Daten aus gültigem Fahrplan                      00:16:00     

 

Böblingen

00:18:00     

 

S-Ringbahn (Bad Cannstatt - Plochingen - Flughafen - Vaihingen - Botnang - Bad Cannstatt)

km (ab Kreuz Wendlingen)

 

V [km/h]
oder b

delta S [km]

Zeit pro Abschnitt

Zeit t

 

Plochingen

Daten

aus

00:04:00

(-)00:07:00

 

Wernau

gültigem

Fahrplan

00:03:00

(-)00:03:00

-0,70

Wendlingen

 

 

 

00:00:00

-0,56

beschleunigen

1 m/s²

0,14

00:00:17

00:00:17

 

V konstant

60

0,86

00:00:52

00:01:09

-0,20

Kurve Beginn

 

 

 

 

0

(Wendlinger Kreuz)

 

 

 

 

0,3

Kurve Ende

 

 

 

 

1,16

beschleunigen

1 m/s²

0.85

00:00:28

00:01:37

 

V konstant

160

2,54

00:00:57

00:02:34

3,7

bremsen

-1 m/s²

0,99

00:00:44

00:03:18

4,7

Denkendorf an

0

0

30 s Halt

00:03:18

4,7

Denkendorf ab

0

0

 

00:03:48

5,7

beschleunigen

1 m/s²

0,99

00:00:44

00:04:32

 

V konstant

160

6,62

00:02:29

00:07:01

12,3

bremsen

-1 m/s²

0,99

00:00:44

00:07:45

13,3

Flughafen an

0

0

60 s Halt

00:07:45

13,3

Flughafen ab

0

0

 

00:08:45

13,86

beschleunigen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:09:18

 

V konstant

120

6,98

00:03:29

00:12:47

20,84

bremsen

-1 m/s²

0,56

00:00:33

00:13:20

21,4

Vaihingen an

0

0

60 s Halt

00:13:20

21,4

Vaihingen ab

0

0

 

00:14:20

21,96

beschleunigen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:14:53

 

V konstant

120

4,88

00:02:27

00:17:20

26,84

bremsen

-1 m/s²

0,56

00:00:33

00:17:53

27,4

Botnang an

0

0

30 s Halt

00:17:53

27,4

Botnang ab

0

0

 

00:18:23

27,96

beschleunigen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:18:56

 

V konstant

120

4,13

00:02:04

00:21:00

32,09

bremsen

-1 m/s²

0,31

00:00:11

00:21:11

32,4

Gleisdreieck (Mitte)

 

 

 

 

 

V konstant

80

1,95

00:01:28

00:22:39

34,35

bremsen

-1 m/s²

0,25

00:00:22

00:23:01

34,6

Bad Cannstatt

0

0

 

00:23:01

Wird auf dem Abschnitt Bad Cannstatt - Gleisdreieck die Höchstgeschwindigkeit nicht auf 80 km/h, sondern wie in allen anderen Tunnelabschnitten auf 120 km/h begrenzt, so verkürzt sich die Fahrzeit um 29 Sekunden. Damit kommt die S-Bahn bereits nach 00:22:52 in Bad Cannstatt an.

 

S-Nord-Süd-Bahn 1 und 2 (Ausschnitt)

km (ab Kreuz Wendlingen)

 

V [km/h]
oder b

delta S [km]

Zeit pro Abschnitt

Zeit t

13,3

Flughafen an

0

0

60 s Halt

00:07:45

13,3

Flughafen ab

0

0

 

00:08:45

13,86

beschleunigen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:09:18

 

V konstant

120

11,28

00:05:39

00:14:57

25,14

bremsen

-1 m/s²

0,56

00:00:33

00:15:30

25,7

Hbf Hoch an

0

0

60 s Halt

00:15:30

25,7

Hbf Hoch ab

0

0

 

00:16:30

26,26

beschleunigen

1 m/s²

0,56

00:00:33

00:17:03

 

V konstant

120

2,28

00:01:09

00:18:12

28,54

bremsen

-1 m/s²

0,56

00:00:33

00:18:45

29,1

Feuerbach

0

0

0

00:18:45

 

Zeitersparnis mit der schnellen Nordumfahrung des Zentrums

Verbindung

S-Bahn KoS21

S-Bahn S21

Zeitersparnis
KoS21 zu S21

Flughafen - Vaihingen

5 min

12 min

7 min

Flughafen - Feuerbach

14 min

38 min

24 min

Flughafen - Böblingen

10 min

19 min

9 min

Flughafen - Mittnachtstraße

14 min

29 min

15 min

Flughafen - Arnulf-Klett-Platz

16 min

27 min

11 min

Flughafen - Bad-Cannstatt

15 min

33 min

18 min

Böblingen - Feuerbach

18 min

36 min

19 min

Böblingen - Mittnachtstraße

18 min

28 min

10 min

Böblingen - Arnulf-Klett-Platz

20 min

25 min

5 min

Böblingen - Bad-Cannstatt

19 min

31 min

12 min

Vaihingen - Botnang

4 min

keine S-Bahn

 

Vaihingen – Feuerbach

8 min

26 min

18 min

Vaihingen - Mittnachtstraße

8 min

16 min

8 min

Vaihingen - Arnulf-Klett-Platz

10 min

15 min

5 min

Vaihingen – Bad Cannstatt

9 min

21 min

12 min

Vaihingen – Plochingen

21 min

43 min

22 min

Vaihingen - Reichenbach

21 min

48 min

27 min

Vaihingen – Wendlingen

14 min

53 min

39 min

Vaihingen - Nürtingen

17 min

58 min

41 min

Vaihingen - Denkendorf

10 min

keine S-Bahn

 

Anmerkung 1: Bei S21 verlängert sich die Fahrzeit auf der Innenstadtlinie der S-Bahn infolge der neuen Station Mittnachtstraße voraussichtlich um zwei Minuten.
Anmerkung 2: Für die Zeit zum Umsteigen in Mittnachtstraße wurden 3 min kalkuliert.

 

DB-Nord-Süd-Hauptachse (Halt in Flughafen und Hbf)

km

 

V [km/h] oder b

ΔS [km]

Zeit pro Abschnitt

Zeit t

0

Wendlinger Kreuz

160

0

0

0

0

V konstant

160

11,32

00:04:15

00:04:15

11,32

bremsen

-0,5 m/s²

1,98

00:01:29

00:05:44

13,3

Flughafen an

0

0

2:30 min Halt

00:05:44

13,3

Flughafen ab

0

0

00:08:14

14,4

beschleunigen

0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:09:21

 

Südtunnel

120

10,2

00:05:06

00:14:27

24,6

bremsen

-0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:15:34

25,7

Hbf an

0

0

2:30 min Halt

00:15:34

25,7

Hbf ab

0

0

00:18:04

26,8

beschleunigen

0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:19:11

 

V konstant

120

2,3

00:01:09

00:20:20

29,1

Feuerbach

120

0

00:00:00

00:20:20

30,2

1,1 km nach Feuerb.

120

1,1

00:00:33

00:20:53

 

DB-Nord-Süd-Achse 2 (Halt in Flughafen und Feuerbach)

km

 

V [km/h] oder b

ΔS [km]

Zeit pro Abschnitt

Zeit t

0

Wendlinger Kreuz

160

0

0

0

0

V konstant

160

11,32

00:04:15

00:04:15

11,32

bremsen

-0,5 m/s²

1,98

00:01:29

00:05:44

13,3

Flughafen an

0

0

2:30 min Halt

00:05:44

13,3

Flughafen ab

0

0

00:08:14

14,4

beschleunigen

0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:09:21

0

V konstant

120

18,7

00:09:21

00:18:42

33,1

bremsen

-0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:19:49

34,2

Feuerbach an

0

0

2:30 min Halt

00:19:49

34,2

Feuerbach ab

0

0

00:22:19

35,3

beschleunigen

0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:23:26

35,3

1,1 km nach Feuerb.

120

0

0

00:23:26

 

DB-Nord-Süd-Achse 2 (Halt in Flughafen)

km

 

V [km/h] oder b

ΔS [km]

Zeit pro Abschnitt

Zeit t

0

Wendlinger Kreuz

160

0

0

0

0

V konstant

160

11,32

00:04:15

00:04:15

11,32

bremsen

-0,5 m/s²

1,98

00:01:29

00:05:44

13,3

Flughafen an

0

0

2:30 min Halt

00:05:44

13,3

Flughafen ab

0

0

 

00:08:14

14,4

beschleunigen

0,5 m/s²

1,1

00:01:07

00:09:21

0

V konstant

120

20,9

00:10:27

00:19:48

35,3

1,1 km nach Feuerb.

120

0

0

00:19:48

 

© Dr. Burghard Korneffel

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20. November 2011 (update 22.03.2013)

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