Sowohl in der Politik und als auch in der Bevölkerung besteht ein weitgehender Konsens darüber, dass die auch künftig noch anwachsenden Verkehre verstärkt auf die Eisenbahn verlagert werden sollen, um den negativen Wirkungen des Straßenverkehrs und der Überlastung des Straßennetzes entgegenzuwirken. Allerdings stehen in den für den Infrastrukturausbau des Eisenbahnnetzes verantwortlichen öffentlichen Bereichen nur äußerst beschränkte finanzielle Mittel zur Verfügung, und ein extensiver Infrastrukturausbau stößt aufgrund der Siedlungsstruktur in Deutschland zunehmend an Grenzen. Dementsprechend kann die effiziente Nutzung von Eisenbahninfrastrukturen einen wichtigen Beitrag zur zukunftsgerechten Verkehrssystemgestaltung leisten. Das Ziel des DFG-Projektes Anforderungsgerechte Trassenstrukturen und deren Belegung im Netz von Schienenbahnen (ATRANS) ist die Entwicklung allgemeingültiger Algorithmen für einen optimierten anforderungsgerechten Fahrplan mit effizienter Infrastrukturnutzung. Dabei werden unter Berücksichtigung einer definierten Betriebsqualität flexible Reserven in der bestehenden Infra- bzw. Fahrplanstruktur ohne infrastrukturelle Maßnahmen erschlossen. Das DFG-Verbundprojekt gliedert sich in 3 Teilprojekte, die von der Universität Stuttgart (ATRANS 1), der Technischen Universität Dresden (ATRANS 2.1) und der Technischen Universität Darmstadt (ATRANS 2.2) in enger kontinuierlicher Abstimmung bearbeitet wurden. In der vorliegenden Arbeit werden insbesondere die Forschungsergebnisse der Teilprojekte ATRANS 1 und ATRANS 2.1 im Kontext des gesamten Verbundprojektes detailliert vorgestellt. Wo es für das Verständnis notwendig erscheint, wird auf das Teilprojekt ATRANS 2.2 verwiesen, zu dem eine gesonderte Veröffentlichung von der Technischen Universität Darmstadt geplant ist.