Geographische Daten integrieren und korrigieren – Lärmemissionen der SBB

Lärm-Emissionskataster der SBB

Die Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) berechnen für das Bundesamt für Verkehr (BAV) jährlich die durchschnittlichen Lärm-Emissionen auf ihrem Streckennetz. CrowTen hat dafür einen Emissionskataster auf dem «Smallworld» GIS aufgebaut. Damit können Infrastruktur- und Verkehrsdaten ergänzt und miteinander verknüpft werden. Die Hauptaufgabe besteht darin, geographische Daten zu integrieren und zu korrigieren. Die angereicherten Daten dienen so als Grundlage für die Berechnung der Emissionen und als Basis für weitere Anwendungen.

Eine besondere Herausforderung liegt darin, dass die Grundlagen zur Erfüllung neuer Anforderungen nicht übereinstimmen. Häufig sind sie in Datenquellen abgelegt, die voneinander unabhängig verwaltet werden. Jede davon liegt in der Zuständigkeit einer Organisation. Jede davon wird durch spezifische Prozesse aktualisiert. Die Prozesse sind dabei in der Regel weder zeitlich und noch hinsichtlich der regionalen Bearbeitung auf die Aktualisierungsprozesse der jeweils anderen Datenquelle abgestimmt.

Aufgabe

Im Jahr 2005 sind die Emissionswerte der Eisenbahn für Jahr 2015 prognostiziert worden (EPlan). Auf der Basis dieser Emissionen hat die SBB das Streckennetz lärmsaniert. Für den Vergleich mit den EPLAN-Daten, muss die SBB ab 2015 für das BAV (Bundesamt für Verkehr) die tatsächlichen Emissionen ausweisen. Diese lassen sich aus den Verkehrsdaten und den Infrastrukturdaten berechnen, falls diese Daten miteinander verknüpft sind. Ausserdem muss die Qualität der Daten genug hoch sein. Die Ausgangsdaten sind vorhanden, stammen aber aus voneinander unabhängig verwalteten Quellen und sind nur bedingt vollständig und korrekt.

Lösung

Mit dem Emissionskataster (EK) lassen sich jährlich die durchschnittlichen Emissionen auf dem gesamten SBB Streckennetzes berechnen. Dafür ist es notwendig, geographische Daten zu integrieren, zu korrigieren und zu ergänzen.

Die Infrastrukturdaten der SBB einerseits sind in der Datenbank der festen Anlagen (DfA) abgelegt. Der Inhalt dieser Datenbank ändert sich insbesondere auf Gleisebene häufig. Die Verkehrsdaten andererseits stellt die SBB im System Anabel zusammen. Sie aggregiert dort die Zugfahrten bezüglich des Gleis- und Streckennetzes über einen gewünschten Zeitraum. Die Verkehrsdaten beziehen sich auf Gleis- und Streckendaten über ein Jahr. Im so genannten Emissionskataster (EK) sind die Daten aus beiden Quellen homogenisiert zusammengeführt.

Der EK ist wie das Akustik Projektierungs-Tool (APT) eine Fachschale auf dem Smallworld GIS-System. Er enthält die Ausgangsdaten aus DfA und Anabel, und folgende Komponenten:

  1. Algorithmen zur Vervollständigung und Korrektur von Ausgangsdaten
    Zum Beispiel ist die Zuordnung von Gleisabschnitten zu Streckenabschnitten bereits in der DfA fehlerhaft. Da für den EK sowohl gleis- (z. B. Geschwindigkeiten) als auch streckenbasierte Daten (z.B. Verkehrsdaten) eine Rolle spielen, ist diese Zuordnung zuerst zu korrigieren. Solche Fehler korrigiert der Anwender mit Hilfe des integrierten QS-Tools. Dieses Tool ergänzt auch fehlende Geschwindigkeitsinformationen.
  2. Verknüpfung der Anabeldaten mit dem Gleis- und Streckennetz aus der DfA
    Mit dieser Verknüpfung erhält der Emissionskataster Verkehrsdaten, welche direkt mit Infrastrukturdaten wie Brücken oder den Maximalgeschwindigkeiten verknüpft sind.
  3. Berechnung der Emissionen nach SEMIBEL- und vereinfachter SONRail-Norm
    Die standardisierten Programme zur Lärmberechnung ermitteln die Emissionen auf den Streckenabschnitten
  4. Verschiedene Exportmöglichkeiten
    Verschiedene Exportmöglichkeiten stehen zur Verfügung, um die Daten auch anderswo verwenden zu können.

 

geographische Daten integrieren
Fig. 1 Vergleich der geographischen Daten zweier Systeme