Deadlock Avoidance in Railroad Operations Simulations / Jörn Pachl

Leistungsfähige Eisenbahnbetriebssimulationen haben sich zu einem Standard-Tool für Leistungsuntersuchungen im Bahnbetrieb entwickelt. Während eines Simulationslauf können bei bestimmten Gleiskonfigurationen Deadlocks entstehen. Ein Deadlock ist eine Situation, in der sich alle Züge gegenseitig blockieren, so dass der Betrieb nicht fortgesetzt werden kann. Die Simulationsergebnisse sind damit wertlos. Es ist daher notwendig, in Eisenbahnbetriebssimulationen Deadlocks entweder völlig zu vermeiden oder ihre Häufigkeit zumindest auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren. Die in der Informatik entwickelten Strategien gegen Deadlocks lassen sich nicht ohne weiteres für Eisenbahnbetriebssimulationen übernehmen. Auch die typischen Algorithmen aus dem Bereich des Operations Research bilden die Bedingungen des Bahnbetriebes nur unzureichend ab. Jetzt liegt mit der dynamischen Fahrstraßenreservierung eine neue Lösung vor. Das Prinzip folgt der Idee, dass, bevor ein Zug zur Fahrt in einen Gleisabschnitt autorisiert wird, eine bestimmte Anzahl von Gleisabschnitten vorauslaufend reserviert werden muss. Die erforderliche Anzahl zu reservierender Gleisabschnitte wird durch Anwendung logischer Regeln variiert. Ein Gleisabschnitt kann gleichzeitig für mehrere Züge reserviert sein. In diesem Fall werden die Reservierungen wie eingespeicherte Fahrstraßen in einer Stellwerkslogik behandelt. Die Reihenfolge im Speicher, nach der die Reservierungen abgearbeitet werden, stellt einen deadlockfreien Betrieb sicher. Dieser Algorithmus wird zurzeit in das Simulationssystem Railsys von RMCon implementiert und wird in künftigen Programmversionen als Standard-Feature zur Verfügung stehen.