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Zur Berechnung und Optimierung des Energiebedarfs von Zugfahrten ist die Kenntnis der Fahrwiderstände nötig. Oftmals werden vereinfachende Formeln wie die Davis-Gleichung oder Näherungsformeln für die Teilwiderstände verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die Luftwiderstandsgleichung, für welche meist von einem ungefähren c_w-Wert, einer Normfläche von 10 m², einer Normluftdichte sowie der Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Luft ausgegangen wird. Aerodynamische Untersuchungen zeigen jedoch, dass der Luftwiderstand mit zunehmendem Anströmwinkel nicht cosinusförmig ab-, sondern bis zu einem Winkel von ca. 60° gar zunimmt. Im vorliegenden Beitrag wird ein numerisches Modell vorgestellt, das diesem Phänomen Rechnung trägt; des Weiteren wird ein möglicher Spurkranzanlauf durch die windbewirkte Seitenkraft betrachtet. In den vorgestellten Fallstudien zeigt sich, dass der Wind und dessen Anströmwinkel einen signifikanten Einfluss auf den Energiebedarf haben können.

Gefahrensituationen durch Hindernisse vor dem Fahrzeug gehören im Stadtbahnverkehr zum Alltag. Sollen Hindernis und Fahrzeug vor Kollisionen geschützt werden, müssen die Bremswege kurz sein, was schnelle Reaktionszeiten sowie entsprechend hohe Verzögerungswerte erfordert. Vor allem stehende Fahrgäste können durch einen Ruck umfallen und sich verletzen. Für das Bremsmanagement ergibt sich daraus ein Konflikt bezüglich des Schutzziels: Fahrzeug, Hindernis oder Fahrgast. Auf Stadtbahnfahrzeugen sind Halteruck­begrenzungen implementiert und im Betrieb getestet worden, die über die reine Komfortanforderung hinaus auch eine sicherheitliche Anforderung erfüllen. Das Schwingungsverhalten der Fahrzeuge wurde mit einer Software zur Mehrkörper-Simulation modelliert und auf Basis der Ergebnisse der Betriebsmessungen verifiziert. Künftig soll auch das durch den Ruck angeregte Bewegungsverhalten des Fahrgastes modelliert werden, um Rückschlüsse auf die Qualität der Bremssteuerung und etwaiger Verbesserungspotenziale zu ermöglichen.