Presseerklärung der Schutzgemeinschaft Filder e.V.
26.07.2011 – Die Schutzgemeinschaft Filder (SGF) kritisiert das Vorgehen der Schweizer Firma SMA beim Stresstest zu Stuttgart 21 scharf.
Steffen Siegel, Vorsitzender der Schutzgemeinschaft Filder: „Um dem Projekt Stuttgart 21 eine ausreichende Leistungsfähigkeit zu bescheinigen, scheint das renommierte Institut SMA bei der Filderproblematik falschen Vorgaben der DB gefolgt zu sein.“
Die Filderplanungen zu S 21 sind unter anderem deshalb so schwierig, weil die bestehende S-Bahn und die (Gäubahn-)Züge aus Zürich und Herrenberg, die im S-21-Konzept auch über den Flughafen geführt werden, verschiedene Bahnsteighöhen benötigen.
Das Eisenbahnbundesamt hat erst nach jahrelangem Zögern folgender Lösung zugestimmt: Der heutige zweigleisige S-Bahnbetrieb am Flughafen-Terminal-Bahnhof soll zukünftig ganz über die südliche Bahnsteigkante (96 cm) abgewickelt werden, die nördliche Bahnkante (76 cm) dagegen dem Regional- und Fernverkehr (den Gäubahnen) vorbehalten bleiben.
Das schweizer Büro SMA bestätigt dies in seinem Schlussbericht zum Stresstest auf Seite 135. Ganz unauffällig steht dort aber auch der Satz: „In der Simulation sind jedoch alle Gleise für alle Züge nutzbar.“ Und etwas weiter heißt es: „Die freizügige Nutzung der Bahnsteiggleise an der Station Flughafen Terminal ist im Modell unterstellt. Für die Nutzung in der Realität ist hierfür die Genehmigung erforderlich.“
Genau diese Genehmigung aber hat das Eisenbahnbundesamt strikt verweigert. Steffen Siegel dazu: „Bisher hatte ich den Schweizern besondere Seriosität zugesprochen. In diesem Fall scheinen die Gutachter aber eklatante Schwachpunkte des Systems, im Gegensatz zu allen bisherigen Bahnplänen, im Handstreich beseitigt zu haben.“
Die bisherigen Pläne – das Ergebnis eines jahrelangen Ringens – bedeuten, dass die Züge vor dem Terminal-Bahnhof höhengleich andere Gleise queren müssen und in den eingleisigen Bereichen mit dem Gegenverkehr abgestimmt werden müssen. Dies schränkt den Fahrbetrieb deutlich ein und würde beim Stresstest ganz sicher zu anderen Ergebnissen führen.
Die Schutzgemeinschaft Filder kritisiert darüber hinaus, dass die SMA in ihren Simulationen den „Schlichterspruch“ nicht berücksichtigt: Heiner Geißler hatte gefordert:
"Die Gäubahn bleibt ... erhalten und wird leistungsfähig ... an den Tiefbahnhof angeschlossen". Und: „Auch für den Fall einer Sperrung des S-Bahn-Tunnels oder des Fildertunnels muss ein funktionierendes Notfallkonzept vorgelegt werden.“
Die SMA hat in ihrem Stresstest-Audit beide Forderungen des Schlichterspruchs einfach ignoriert und nicht bewertet. Siegel kommentiert: „Wahrscheinlich hat die Deutsche Bahn dies in den Vorgaben für die SMA bereits weggelassen, aber ein unabhängiges Gutachter-Büro darf sich so etwas nicht gefallen lassen. Ohne ein Notfallkonzept weiß man nicht, was in Stresssituationen zu geschehen hat.“
SUMO21 ist ein Kompromiss aus S21 und K21, und stellt somit in jeder Hinsicht eine optimalere Option für beide erweiterten (S21 plus und K21 plus) Projekte dar, da neue Technologien, günstigere Varianten und optimalerer Umweltschutz damit verbunden sind.
Aha, da will sich die DB wieder einmal eine Sondergenehmigung im Nachhinein holen!? Diesen Sachverhalt und auch noch andere Ungereimtheiten wollen wir bei der Stresstest-Präsentation am Freitag im Rathaus von Schlichter Heiner Geißler geklärt haben! Die Bürger in ganz Baden-Württemberg erwarten auch endlich einmal eine sachbezogene, richtige und neutrale Berichterstattung von den Medien zu S21. Also eine schonungslose Offenlegung der Mauscheleien, die die DB in dieser Angelegenheit schon lange und immer wieder betreibt!
Artaperma – Im jetzigen Tun gestalte ich den Morgen!
Im Lichte der Anschuldigungen, die in der Presseerklärung erhoben werden, möchte ich die „Gutachter“ bei SMA etwas in Schutz nehmen: Sie haben einen Audit vorgenommen, also eine Prüfung dessen, was die Bahn ihnen gegeben hat, auf innere Konsistenz. Damit ist nur gesagt, dass der sog. „Stresstest“, den die Bahn durchgeführt hat, keine (groben) Rechenfehler oder innere Widersprüche enthält.
Die Vorgaben, nach denen die Bahn ihre Simulation erstellt hat, waren höchstens am Rande Teil der Betrachtung. Da niemand außer Bahn und SMA den genauen Auftrag für den Audit kennt, kann man nur darüber spekulieren, wie weit die SMA-Leute in den Grenzen ihres Auftrages blieben, wenn sie beispielsweise auf fehlende Genehmigungen hinweisen.
Ein Finanzprüfer, der die Bücher eines Unternehmens prüft, hat auch nur zu schauen, ob alle Buchungen korrekt vorgenommen wurden und kein Geld irgendwo verschwindet oder aus dem Nichts auftaucht. Ob die Geschäfte, für die die Buchungen stehen, an sich legal oder gar moralisch einwandfrei waren, ist vom Finanzprüfer nicht zu beurteilen. (1. Weil es nicht sein Auftrag ist, 2. weil es ggf. überhaupt nicht ersichtlich ist.) In einer ähnliche Situation befand sich vermutlich SMA.
Ich finde dieses „Detail“ höchst wichtig, denn es verändert die ganze Betrachtung komplett. Es wird eine solche Genehmigung NIE geben und damit auch NIE eine Betriebsabwicklung wie in der Simulation durchgeführt.
Vielmehr wird aus einer einfachen „Haltestelle“ mit eben einem Bahnsteiggleis pro Richtung (wie es das häufig gibt; und dennoch Gleiswechselgewirr vor und nach dem Halt zum Sortieren) ein hochkomplexes Konstrukt: im Grunde zwei eingleisige Haltestellen, mit dem Haltepunkt für jeweils BEIDE Fahrtrichtungen genau an der Engstelle! Was blöderes gibts eigentlich nicht!
Diese zwei Situation unterscheiden sich in der Betriebsführung und Flexibilität derart gravierend und dieses „Detail“ kanna alles zum Kippen bringen, eigentlich muss allein deswegen alles nochmal neu gemacht werden. Darauf würde ich am Freitag allerhöchsten Wert werden bei der Show!
Ich habe eine Weile grübeln müssen, bis mir der zentrale methodische Fehler der Stresstestsimulation klar geworden ist. Ich versuche es so zu formulieren, dass es auch Nicht-Mathematiker verstehen. Die Simulation arbeitet mit zwei unterschiedlichen Verspätungstypen. Dies sind die sogenannten Einbruchverspätungen und die Urverspätungen. Die Urverspätungen werden so abgebildet, dass sich die Haltezeiten in den Bahnhöfen verlängern. Man kann kritisieren, dass man die Verspätungen nicht den Störungen verschiedener Elemente wie dem Fahrgastaufkommen, den Türen, Fahrzeuge, Weichen oder Signalen zuordnet hat und seltene, größere Störungen überhaupt nicht abgebildet sind. Ich halte die vorgenommene Pauschalierung aber durchaus für akzeptabel, wenn man bei der Parametrisierung auf der sicheren Seite ist. Vermutlich gibt es auch keine Software, die das könnte. Aber darum geht es mir nicht. Die angesetzten Werte sind auch etwa in Ordnung.
Das zentrale Problem ist, dass die Urverspätungen als voneinander unabhängige zufällige Ereignisse angesehen werden. Das heißt bei jedem Halt wird „gewürfelt“ ob eine -und wenn ja in welcher Höhe- eine Halteszeitverlängerung angenommen wird. Die Wirklichkeit verhält sich aber nicht nach dieser Gesetzmäßigkeit. Es gibt -jenseits des Zufalls – verschiedene Gründe, warum Züge, die verpätet sind, immer mehr Verspätung erhalten. Verspätungen durch Anschlüsse, Fahrstrassenausschlüsse und ähnliches klammere ich völlig aus und betrachte nur den einzelen Zug.
Dann gibt es zwei Hauptursachen:
1. Die Verspätungen eines Zuges an allen (oder einigen) Halten haben die gleiche Ursache.
Einfach verständlich ist das Problem der Türstörung. Für die Erststörung einer Türe kann man eine gewisse Zufallswahrscheinlichkeit annehmen. Die Wahrscheinlichkeit, dass beim nächsten Halt die gleiche Türe wieder klemmt, hat haber eine sehr viel höhere Wahrscheinlichkeit als die Erststörung. Auch bei einer blockierten Türe verzögert diese den Fahrgastwechsel nicht zufällig, sondern dieser dauert grundsätzlich bei jedem Halt länger.
Auch beim Zustieg von Gruppen, Fahrgästen mit Gepäck, Rollstühlen, erhöhtem Fahrgastaufkommen infolge von Ereignissen außerhalb des Eisenbahnsystems gilt die statistische Wahrscheinlichkeit nur für das Erstereignis. An den Folgehalten sind aber weitere Verspätungen nicht nur zufällig, sondern in kausaler Abhängigkeit vom Erstereignis (zum Beispiel, weil die Gruppe oder Rollstuhlfahrer wieder aussteigen möchte).
2. Die Verspätung eines Zuges ist die Ursache für weitere Verspätungen
Dieses Phänomen tritt regelmäßig im S-Bahn-Verkehr mit dichten Takten auf. Die Fahrgäste kommen zu einem gewissen Teil zufallsverteilt zur Haltestelle (die anderen schauen auf die Uhr). Bei einem 5-Minuten-Takt (durch Linienüberlagerung) kommt also von dieser Fahrgastteilmenge jede Minute 1/5 an. Wenn eine Bahn eine Minute Verspätung hat (alle zuvor waren pünktlich), wollen 1/5 mehr Fahrgäste zusteigen. Entsprechend erhöht sich die Fahrgastwechselzeit An der nächsten Haltestelle sind dann aus 60s Verspätung schon 75s Verspätung geworden. Dieses Phänomen schaukelt sich immer weiter hoch und wird zu einer Art Bugwelle.
Wenn man bei der Simulation die wesentlich höheren Wahrscheinlichkeiten von weiteren Verspätungen für bereits verspätete Züge (egal aus welchem Grund) ignoriert macht man einen Fehler. Normalerweise fallen solche Fehler bei der Kalibrierung am Istzustand auf. Aber den verweigert die Bahn bekanntlich. Wenn man in das System – wie geschehen – Pufferzeiten geringfügig oberhalb der Höhe der durchschnittlichen Verspätungen einbaut, dann bauen sich die Verspätungen wieder ab. Genau das bildet das Ergebnis der Simulation ab. Die mathematische Aussage der aufwändigen Rechnung ist also so ähnlich wie eine Beweisführung, bei der 0 = 0 herauskommt.
Natürlich wird man dieser Argumentation entgegenhalten, dass die angewendetet Vorschrift dies doch sicherlich in irgendeiner Weise berücksichtigt. Sie tut es auch, und zwar durch die Einbruchverspätungen. Wer Einbruch- und Haltszeitverlängerungen vergleicht, stellt fest, dass für die Einbruchverspätungen wesentlich höhere Mittelwerte angesetzt sind. Da auch die einbrechenden Züge im nicht abgebildeten Vorlauf nichts anderes machen wie die Züge im betrachteten Netz – nämlich fahren und halten -, können aus wenigen einzelen Halteereignis im Vorlauf mit den angegebenen Mittelwerten niemals die Mittelwerte (und erst recht nicht die Maximalwerte) der Einbruchverspätung erwachsen. Die Einbruchverspätungen sind folglich nicht die statistische Summe der Haltszeitverlängerungen im nicht abgebildtetn Vorlauf, sondern diese berücksichtigen auch die oben beschriebenen Effekte eines Verspätungsaufbaus.
Wenn man also eine Netz/Fahrplan-Kombination untersucht, hat man von „Außen“ die Einbruchverspätungen und „Innen“ die Haltezeitverlängerungen. Das Verhältnis von „Außen“ und „Innen“ ist von der Größe des Netzausschnittes abhängig. Je größer, desto mehr „Innen“. Für Züge, die im Untersuchungsgebiet beginnen, werden Abfahrsverspätungen angesetzt. Die Wahrscheinlichkeiten und Mittelwerte sind geringfügig höher aber ähnlich den Haltezeitverängerungen.
Das untersuchte Netz für S21 ist relativ groß. Ich vermute, das mit dieser Methode noch nie ein so großes und komplexes Netz simuliert worden ist. Damit wird aber der Anwendungsbereich der Vorschrift/Methodik verlassen.
Bei einem kleineren Netz würden die Einbruchverspätungen das Geschehen dominieren; die Haltezeitverlängerungen hätten nur einen geringen Einfluss. Ungenauigkeiten an dieser Stelle könnten vernachlässigt werden. In den Einbruchverspätungen sind die kummulierenden Verspätungseffekte ausreichend abgebildet. Die so berechneten Ergebnisse wären methodisch in Ordnung. Auf diesen Fall ist die Methodik abgestimmt.
Die Absicht, es möglichst gut und genau und nicht angreifbar zu machen, hat im vorliegenden Fall dazu geführt, dass man das betrachtete Netz sehr weit ausgedehnt hat. Das führt dazu dass die Einbruchsverspätungen der (relativ wenigen) einbrechenden Züge durch die Puffer entlang der langen Strecken gut abgebaut werden können. Die Pufferzeiten sind in richtiger Weise in einer Proportinalität zur Grundfahrzeit angesetzt worden. Die Verspätung-aufbaueneden Effekte werden aber in nicht korrekter Weise bestimmt, da vor allem bei vielen Halten eines Zuges im betrachteten Netzausschnitt die kausalen Verkettungen von Verspätungsursachen keine zu vernachlässigende Größe mehr sind. Das hat SMA nicht erkannt (oder wollte es nicht erkennen). Der Fehler ist fatal und macht die gesamte Simulation nahezu wertlos.
Es ist mit hoher Wahrscheinlichkeit anzunehmen, dass bei einer Berücksichtigung von nicht-zufälligen Verspätungen in Folge von zufälligen Urverspätungen sich die Verspätungssituation anders darstellen würde und der Fahrplan in den Simulationsläufen mehrmals „kippen“ würde.
Praktisches Beispiel: Ein Regionalzug fährt eine Strecke von 30 min mit 10 Halten. In der Fahrzeit ist ein Puffer von 3 Minuten enthalten. Dieser Zug wird in 100 Simulationsläufen berechnet. Für jeden Halt wird per Zufallsgenerator bestimmt, ob eine Haltezeitverlängerung erfolgt. Die Vorgabe ist, dass eine Haltezeitverlängerung in 10% der Fälle vorkommt. Bei einem Durchschnittswert von 1 Minute, beträgt die Haltezeitverlängerung in 65% (von 10%) der Fälle weniger als 1 Minute, und nur in 5% (von 10%) der Fälle ist die Haltezeitverlängerung größer als 3 min. Wenn man den Puffer gedanklich vor die Endhaltestelle legt, wäre dieser Zug in etwa 1,5% der Fälle minimal verspätet, weil der Puffer nicht ausreichet, d.h. nach Zufälligkeit wahrscheinlich in einem oder zwei Simulationsläufen.
Korrekt wäre aber folgende Betrachtung:
Nach dem Eintritt einer zufälligen Haltestellenverlängerung gilt für alle folgenden Halte eine (geschätzt: 5-fach) erhöhte Wahrscheinlichkeit für weitere Haltezeitverlängerungen. Da es aber insgesamt nicht mehr Haltezeitverlängerungen gibt (die Vorgabe beruht ja auf Beobachtungen) verändert sich nur die Wahrscheinlichkeit, dass der Zug mehrmals länger Halten muß. Das führt zu einer Spreizung des Ergebnisses: Der Anteil der Fälle, bei denen es bei keinem Halt eine Haltezeitverlängerung gibt nimmt zu, gleichzeitig nimmt auch der Anteil Fälle zu, bei denen mehrfach Haltezeitverlängerungen auftreten. Bei diesen tritt dann der Fall ein, dass die Puffer nicht ausreichen und der Zug mit echter Verspätung am Ziel ankommt. So ähnlich ist auch die Realität.
Notwendig ist es natürlich auch auf sie sogenannten „Deadlocks“ hinzuweisen. Es ist natürlich richtig, dass es bei einer Simulation immer vorkommen kann, dass sich das System aufhängt. Wenn man Pkw-Verkehr simuliert, würde dieser Fall eintreten, wenn an einer rechts-vor-links-Kreuzung aus allen Richtungen gleichzeitig Fahrzeuge kommen. Für diesen Fall gibt es keine Regel. Im echten Leben würde gehupt und gewunken. Normalerweise sind Deadlocks aber ein Hinweis, dass ein System wegen partieller Überlastung in die Knie geht, z.B. weil sich mehrere Züge gegenseitig so blockieren, dass nur noch „rückwärts“ raus ginge. Naturlich kann man das im echten Leben durch Disponenteneingriff verhindern. Aber fast immer nur um den Preis von weiteren Störungen und Verspätungen. Bei der S21-Simulation mussten 3 von 100 Simulationsläufen mit einem Deadlocks abgebrochen werden. Das kann passieren. Ich finde es aber nicht korrekt, wenn diese in der statistischen Auswertung nicht berücksichtigt werden. Korrekt wäre, den unvollständigen Lauf auszuwerten und den nicht abgearbeiteten Rest der Züge mit einem Maximalwert zu versehen.
Hmmm… sehr interessant. Da müsste doch unbedingt Boris Palmer was dazu sagen. Aber ich fürchte er ist bei der Präsentation des Stresstests nicht dabei.
Tjaja, das vollständige Lesen und Wiedergeben ist man ja von der Gegnerschaft nicht gewöhnt.
Die vollständige Information zum Thema Fildern wäre, dass das S-Bahn Gleis nur in jedem dritten Durchlauf der Simulation genutzt wurde, sprich 2/3 der Versuche wurden in dem Bereich eingleisig durchgeführt.
Dass die Anbindung der Gäubahn und das Notfallkonzept nicht Teil des Stresstests waren, sondern bis zur Inbetriebnahme sichergestellt werden müssen, ist auch so ein Fakt, der sicherlich nur stört.