Forecast of economic product life cycles of the European Train Control System (ETCS)

Nachdem die technische Entwicklung des European Train Control Systems sehr weit fortgeschritten ist, tritt die Migration von ETCS immer weiter in den Fokus der Diskussion. Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit diesem Migrationsproblem aus dem Blickwinkel des Produktlebenszykluskonzeptes. Dazu wird die Migration als ein Teil des Lebenszyklus von technischen Systemen verstanden. Da die auswertbaren empirischen Daten insbesondere für das neue ETCS nicht eruierbar sind, wird die Problemstellung als Prognoseproblem aufgefasst. Ziel der Arbeit ist es somit, begründete Prognosen zur Migration von Zugbeeinflussungssystemen allgemein und von ETCS im Besonderen zu generieren. Abgeleitet aus diesem Ziel, liegt das Hauptaugenmerk der Dissertation auf der Entwicklung und Umsetzung eines Prognosemodells. Ausgehend vom Konzept des Produktlebenszyklus, lehnt sich die theoretische Herleitung an die Adoptionstheorie an und nimmt einen mikroanalytischen Blickwinkel ein. Aus diesem Blickwinkel wird der makroanalytische Produktlebenszyklus durch die Menge der singulären Einzelentscheidungen zur Ausrüstung einer Einheit, Fahrzeug oder Streckenkilometer, konstituiert. Für die Modellierung wird jede Einzelentscheidung als ein Investitionsprozess aufgefasst und mittels Investitionsrechnung operationalisiert. Durch die Zweiteilung des Eisenbahnsystems erwächst auch für die Zugbeeinflussungssysteme eine Komplementarität, auf der aufbauend die Netzeffekttheorie ausschlaggebend für die Ausrüstungsentscheidung wird. Diese Betrachtung der Verbreitung von Systemtechnik wird in die Investitionsrechnung integriert, die schließlich den Kern der Modellierung bildet. Abschließend kommt das Modell, ausgeführt als Simulationsmodell, in drei Fallbeispielen zur Anwendung. In diesen Simulationsexperimenten wird zum einen die Validierung des Modells, als auch schließlich die Generierung von Aussagen hinsichtlich des Produktlebenszyklus von Zugbeeinflussungssystemen angestrebt.Having reached a remarkable progress in the technical development of the European Train Control System, the introduction of the new system, hence the migration of ETCS comes to the fore of the discussion. This thesis deals with the problem of the migration from the perspective of the product life cycle concept. Due to this approach the migration of technical systems is perceived as a part of the life cycle. Because of the lack of empirical data especially for the new ETCS, the problem of the dissertation is regarded as a forecasting problem. Therefore the intention is to gain justified future prospects about the migration of train control systems in general and ETCS in particular. Derived from this aim, the main focus is on the development and implementation of a forecast model. Based on the ideas of the product life cycle concept the theoretic derivation uses the adoption-theories and takes a micro-analytical perspective for the modelling. According to this it is assumed that the macro-analytical product life cycle is formed by the multitude of the singular decisions about the equipment of a single entity of the railway system – one vehicle or one track section. For the modelling the singular decision is considered as an investment process which can be operationalised by investment appraisal. From the dichotomy of the railway system evolves the enforcement of compatibility for the system its self as well as for the train control systems. Based on this dichotomy the theory of network externalities becomes crucial for the diffusion of the train control systems. The level of diffusion of technology is integrated in the receipt of payment, which is integrated in the calculation of the investment appraisal. This investment appraisal forms the core for the further modelling. Finally this model is used in three case studies as a simulation model. The focus of these simulation experiments is first on the validation of the model and second on the generation of concrete forecasts