Det är ganska vanligt att en tidtabell för en järnvägslinje innehåller olika tågsystem med varierande körtider. Det beror på olika marknadsförutsättningar, som olika trafikslag (ofta godståg och persontrafik med regionaltåg och snabbtåg) med olika upphållsmönster och fordon med olika topphastigheter. Samexistensen av olika körtider på en järnvägslinje minskar det totala antalet tåg som kan trafikera linjen jämfört med situationen där endast de snabbare tågen trafikerar nätet, och kapacitetsförlusten minskar nyttorna av tågtrafiken. Det finns därför ett behov av metoder att generera välfärdsoptimerade tidtabellslösningar vid blandade marknader med olika körtider.

I litteraturen finns exempel på förbättrad kapacitetsallokering genom olika prissättningsmekanismer, som knapphetsprissättning, reservationspris och auktionering. De studerade lösningarna är antingen komplexa, vilket gör det svårt att implementera dem, eller kan endast tillämpas i lokala fall till exempel upphandlad tågtrafik som måste ge plats för kommersiell tågtrafik. Vårt syfte är följaktligen att försöka tillhandahålla lösningar som förbättrar kapacitetsallokering i tidtabellen vid blandade marknader på ett välfärdsoptimalt sätt. Projektet fokuserar på persontrafik med upphandlad (regional) och snabbare kommersiell tågtrafik på samma bana.

I detta forskningsprojekt försöker vi svara på följande forskningsfrågor:

• Vilka är de bakomliggande drivkrafterna bakom operatörernas beteende för att utforma sitt utbud på blandade järnvägsmarknader?
• Hur skulle en möjlig körtidsreglering (till exempel reglering av minsta tillåtna körtid för tåglägen) påverka kapaciteten och utbudet vid en blandad marknad?
• Vilken skulle vara den optimala körtidsregleringen (det vill säga välfärdsmaximering) som skulle ge det för samhället mest fördelaktiga utnyttjandet av banans kapacitet?

För att ta itu med de ovan nämnda forskningsfrågorna utvecklade vi kapslade logitmodeller, som syftar till att fånga resenärers beteende givet utbudet (till exempel restid, biljettpris, avgång) och infogade det i ett vinstmaximeringsproblem för att studera vinstmaximerande beteende hos kommersiella operatörer på en blandad marknad. Därefter formulerades ett problem med minsta körtid som syftar till att minska hastigheten på kommersiella tåg samtidigt som man studerar kommersiella operatörers beteende och dess effekt på kapaciteten. Slutligen formulerar vi ett välfärdsmaximeringsproblem för att undersöka den optimala körtiden och dess inverkan på efterfrågan (kommersiell och upphandlad tågtrafik) och kapacitet.