Överordnat beslutsstödssystem för...

FORSKNINGSRAPPORT

Överordnat beslutsstödssystemför tågkörning

Kristina Nilsson

JvtC Projektnr 98

Avdelningen för drift och underhåll JvtC – Järnvägstekniskt centrum

2004:06 • ISSN: 1402 - 1528 • ISRN: LTU - FR - - 04/06 - - SE

2004:06

Förstudie - Överordnat beslutsstödssystem för tågkörning

- I -

ABSTRACT Railway companies all over the world want to be more effective and flexible. The most cost effective way to do that is to optimize the train traffic control as far as possible. Faster train, more traffic and higher demands from the customers together with large areas to dispatch have made the dispatcher a bottleneck in the train traffic system. Malmbanan, which stretches from Luleå to Riksgränsen and along to Narvik in Norway is about 500 km. The traffic consists of passenger trains, freight trains and iron ore trains. The train dispatching takes place from the train traffic control centre in Boden. The dispatchers communicate by signals and radio and they interpret symbolic information concerning train position, speed and signals and switches on the screens. The train engineer interprets the information, which is sometimes oral but often in terms of signals and speed restrictions, and put them into action. The object with this feasibility study is to examine how the train dispatching works today to get important knowledge for the building of future dispatching systems. It is done by showing the existing technique and research in the area, give a state of the art on the working methods and identify bottlenecks. It also reviews train dispatching in other countries to give ideas on alternative systems to use in Sweden. Today, the graphical time table, a planned time table presented in graphical form as a time-distance-diagram, is the dispatchers’ main tool in the dispatching process. It is an aged way to plan the traffic. The assignments at the traffic control centres could be done more effective and with better quality if suitable methods were in use. Those methods are to be found in decision support system. If the dispatching process can be optimized the train operation will be more effective and that will lead to better train circulation times and/or expand the track capacity. This feasibility study points out different measures to optimize train operation. The result of this report is that the train dispatching process need to change and is to be done in the future. There are several kinds of research in the area but nothing of it is put into operation. What generally misses in the different research areas is focus on track maintenance with a dispatching perspective.


- II -

SAMMANFATTNING Järnvägsföretag över hela världen vill bli mer effektiva och flexibla. Det mest kostnadseffektiva sättet är att så långt det går optimera den egna tågtrafikkontrollen. Allt snabbare tåg, ökad trafik, högre krav från konsumenterna tillsammans med allt större områden för trafikledare att styra har resulterat i att trafikledaren är en av flaskhalsarna i tågtrafiksystemet. Malmbanan, som sträcker sig mellan Luleå och Riksgränsen och sedan vidare till Narvik i Norge, är ca 50 mil lång. Där ska malmtåg, persontåg och godståg samsas om utrymmet. Styrningen av tågen sker från trafikledningscentralen i Boden. Trafikledarna kommunicerar både med signaler och genom radiosamtal och de tolkar symbolisk information om tågens läge och hastighet samt signaler och växlar på bildskärmar. Lokförarna i sin tur tolkar informationen, ibland muntlig men mestadels i termer av signaler och hastighetsbegränsningar och omsätter dem i handling. Syftet med förstudien är att granska hur styrningen av tågtrafiken ser ut i dagsläget för att ta fram viktiga kunskaper för utformningen av framtida system för tågtrafikstyrning. Detta sker genom att visa på aktuell teknik och forskning inom området, ge en nulägesanalys av arbetssättet samt identifiera flaskhalsar inom tågföringen. Eftersom viss forskning bedrivs i dagsläget inom området kan denna förstudie, genom att knyta samman pågående projekt, hitta ett lämpligt sätt att gå vidare inom området. Förstudien granskar även hur trafikledning fungerar internationellt för att kunna ge uppslag till användande av alternativa system i Sverige. I dagsläget är den så kallade grafiska tidtabellen, den planerade tidtabellen presenterad i grafisk form som ett tid-sträcka-diagram, trafikledarnas främsta arbetsverktyg i trafikstyrningsprocessen. Det är ett ålderstiget sätt att planera trafiken på. De arbetsuppgifter som utförs i en trafikledningscentral (TLC) skulle kunna utföras effektivare och med högre slutkvalitet om lämpliga metoder och tekniker vilka ryms inom området beslutsstödssystem användes i större utsträckning än vad som är fallet idag. Om tågtrafikledningen kan optimeras kan en effektivisering av tågföringen ske vilket i sin tur kan ge förbättrade omloppstider för tåg och/eller ett ökat kapacitetsutnyttjande av banan. Förstudien visar att det finns olika alternativ att använda sig av för att optimera tågföringen. Resultatet av förstudien visar att förändringar inom tågtrafikstyrningen är på gång och att det finns ett behov av det. Det finns olika typer av forskning kring området men ingenting har tagits i drift. Det som generellt saknas inom de olika forskningsområdena, är en fokusering på underhållet av banan ur ett trafikledningsperspektiv.


- III -

INNEHÅLL 1 INLEDNING................................................................................................................................. 1

1.1 BAKGRUND............................................................................................................................ 1 1.2 SYFTE .................................................................................................................................... 2 1.3 MÅL....................................................................................................................................... 2 1.4 GENOMFÖRANDE ................................................................................................................... 2 1.5 AVGRÄNSNINGAR .................................................................................................................. 2 1.6 DISPOSITION .......................................................................................................................... 3

2 AKRONYMER............................................................................................................................. 4

3 TEORI ........................................................................................................................................... 5

3.1 FÖRSTUDIE ............................................................................................................................ 5 3.2 KAPACITET ............................................................................................................................ 5 3.3 TILLFÖRLITLIGHET ................................................................................................................ 7 3.4 BESLUT, BESLUTSSTÖD OCH BESLUTSSTÖDSSYSTEM ............................................................. 7

3.4.1 Systemuppbyggnad........................................................................................................... 8 3.5 UNDERHÅLL .......................................................................................................................... 9

3.5.1 Tillståndsbaserat underhåll............................................................................................ 10 3.5.2 Förutbestämt underhåll.................................................................................................. 10 3.5.3 Avhjälpande underhåll ................................................................................................... 10

4 NULÄGESBESKRIVNING ...................................................................................................... 11

4.1 MALMBANAN ...................................................................................................................... 11 4.2 TÅGTRAFIKSTYRNING.......................................................................................................... 11

4.2.1 Trafikledning .................................................................................................................. 12 4.3 TIDTABELLSKONSTRUKTION................................................................................................ 13

4.3.1 Prioritering, Särskilda åtgärder i händelse av störningar............................................. 15 4.3.1.1 Företräde för rättidiga tåg....................................................................................................15

4.4 TRAFIKLEDNINGSCENTRALER BANVERKET ......................................................................... 16 4.4.1 Tågledningssystem ......................................................................................................... 16

4.4.1.1 Driftledningscentral Boden .................................................................................................17 4.4.1.2 Förändring och uppgradering av system .............................................................................17

4.5 UNDERHÅLL ........................................................................................................................ 18 4.5.1 Tilldelning av kapacitet för underhållsarbeten och andra banarbeten.......................... 19 4.5.2 Förplanerat och direktplanerat arbete........................................................................... 19 4.5.3 Felavhjälp ...................................................................................................................... 20

4.6 TÅGSYSTEM INTERNATIONELLT........................................................................................... 21 4.6.1 Planering och trafikledning ........................................................................................... 21

4.6.1.1 Tyskland..............................................................................................................................21 4.6.1.2 England ...............................................................................................................................24 4.6.1.3 Holland................................................................................................................................24

4.6.2 Underhåll ....................................................................................................................... 27 4.6.2.1 Tyskland..............................................................................................................................27 4.6.2.2 England ...............................................................................................................................27 4.6.2.3 Frankrike .............................................................................................................................28

5 FORSKNING.............................................................................................................................. 29

5.1 BANVERKET......................................................................................................................... 29 5.2 UPPSALA UNIVERSITET ........................................................................................................ 29

5.2.1 FTTS - framtida tågtrafikstyrning .................................................................................. 30 5.2.1.1 Bakgrund.............................................................................................................................30 5.2.1.2 Uppbyggnad ........................................................................................................................31 5.2.1.3 Förbättringspotentialer med systemet..................................................................................32 5.2.1.4 Fortsatt arbete......................................................................................................................32

5.2.2 CATD ............................................................................................................................. 32 5.2.2.1 Bakgrund.............................................................................................................................32 5.2.2.2 Uppbyggnad ........................................................................................................................33 5.2.2.3 Förbättringspotentialer med systemet..................................................................................34 5.2.2.4 Fortsatt arbete......................................................................................................................34


- IV -

5.2.3 TOPSim .......................................................................................................................... 34 5.2.3.1 Bakgrund & Uppbyggnad ...................................................................................................35 5.2.3.2 Fortsatt arbete......................................................................................................................35

5.3 KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN, KTH ........................................................................... 35 5.3.1 Infrastruktur för flexibel tågföring – simulering av infrastruktur och trafikeringsåtgärder ..................................................................................................................... 35

5.3.1.1 Bakgrund och uppbyggnad..................................................................................................35 5.3.1.2 Fortsatt arbete......................................................................................................................36

5.4 SIEMENS, DATORSTÖDD TÅGLEDNING.................................................................................. 37 5.4.1 Testning.......................................................................................................................... 38

5.5 CATO, COMPUTER AIDED TRAIN OPERATION .................................................................... 39 5.5.1 Bakgrund........................................................................................................................ 39 5.5.2 Uppbyggnad ................................................................................................................... 39 5.5.3 Förbättringspotentialer med systemet............................................................................ 40 5.5.4 Fortsatt arbete................................................................................................................ 40

5.6 SIMULERINGSPROGRAM FÖR TÅGTRAFIK ............................................................................. 41 5.6.1 RailSys............................................................................................................................ 41 5.6.2 SIMON ........................................................................................................................... 42

5.7 BESLUTSSTÖDSSYSTEM FÖR UNDERHÅLL ............................................................................ 43 5.7.1 ECOTRACK ................................................................................................................... 43 5.7.2 Queensland University of Technology............................................................................ 43 5.7.3 Dispo .............................................................................................................................. 44

6 ANALYS...................................................................................................................................... 45

6.1 KAPACITET .......................................................................................................................... 45 6.2 BEHOVET AV ETT BESLUTSTÖDSSYSTEM.............................................................................. 46

6.2.1 Problem vid tågtrafikledning ......................................................................................... 46 6.2.2 Samverkan...................................................................................................................... 47 6.2.3 Underhåll ....................................................................................................................... 47

6.3 FORSKNING.......................................................................................................................... 48 6.4 SYSTEM INTERNATIONELLT ................................................................................................. 48

7 SLUTSATSER & REKOMMENDATIONER......................................................................... 50

7.1 FÖRBÄTTRINGSÅTGÄRDER................................................................................................... 50 7.1.1 Trafikstyrning................................................................................................................. 50 7.1.2 Framförande av tåg........................................................................................................ 51 7.1.3 Transportprocessen........................................................................................................ 51

7.1.3.1 Utan tidtabell/extra tåg ........................................................................................................51 7.1.4 Planering av underhållsinsatser .................................................................................... 51 7.1.5 Pågående forskning........................................................................................................ 52

7.2 FORTSATT ARBETE............................................................................................................... 52

REFERENSER..................................................................................................................................... 53

BILAGOR............................................................................................................................................. 57


- 1 -

1 INLEDNING I detta inledande kapitel ges en introduktion till arbetet. Kapitlet börjar med en bakgrundsbeskrivning och fortsätter sedan med arbetets syfte, mål, genomförande samt de avgränsningar som varit nödvändiga. Avslutningsvis ges en disposition av arbetet med kort beskrivning av vad respektive kapitel innehåller.

1.1 BAKGRUND Järnvägsföretag över hela världen vill bli mer effektiva och flexibla och det mest kostnadseffektiva sättet är att först så långt det går att optimera den egna tågtrafikkontrollen. Allt snabbare tåg, ökad trafik, högre krav från konsumenterna tillsammans med allt större områden för en trafikledare att styra har gett resultatet att trafikledaren är en av flaskhalsarna i tågtrafiksystemet. (Hellström, 1998) MTAB:s mål är att utveckla världens mest effektiva malmbana. En del i detta är att få en effektivare planering och styrning via IT. Via en optimering av tågtrafikledningen kan effektivisering i tågföringen ske vilket i sin tur kan ge förbättrade omloppstider för tåg och/eller ett ökat kapacitetsutnyttjande av banan. I dagsläget bedrivs trafikledningen med hjälp av grafiska tidtabeller vilka innehåller alla tåg som trafikerar sträckan under skiftet samt de underhållsarbeten eller liknande som utförs för tillfället. Vid förseningar eller förändringar ritas tågets färdlinje helt enkelt om och på så sätt syns det vad som kommer att inträffa på grund av förseningen. De arbetsuppgifter som utförs i en trafikledningscentral skulle kunna utföras effektivare och med högre slutkvalitet om lämpliga metoder och tekniker vilka ryms inom området beslutsstödssystem användes i större utsträckning än vad som är fallet idag. (Hellström, 2001) När störningar i trafiken inträffar löses dessa grundat på erfarenhet. För att kunna utnyttja den samlade erfarenhet som finns behövs ett system som lagrar och använder sig av den, ett så kallat beslutsstödssystem. Att styra trafiken på ett sätt som undviker störningar och att lösa uppkomna konflikter innebär dessutom en stor informationsmängd att ta in. En bra tågtrafikstyrning är en förutsättning för en bra punktlighet och det även ger minskade följdverkningar av störningar av olika slag. Människan har en begränsad förmåga att uppfatta och lösa komplexa problem och konstruerar därför förenklade mentala modeller av de verkliga situationerna. Även om dessa förenklade modeller sedan används på ett rationellt sätt, leder förenklingarna till att mindre bra beslut fattas. (Hellström, 2001) Det finns en förbättringspotential för ökad punktlighet som härrör till det trafikstyrningsarbete som utförs i trafikledningscentralerna.(Hellström, 1998) En ökad användning av lämpliga tekniker och metoder vilka finns inom beslutsstödsområdet till stora delar skulle kunna utnyttja denna potential. För att undvika att konflikter uppstår bör fokus ligga på vilka förebyggande åtgärder som behövs för detta ändamål. På en bana med enkelspår finns det inte så många olika lösningar att välja på när det inträffar störningar vilket ger ett ännu större behov av att kunna undvika att konflikter uppstår. Fokus på planering är med andra ord väldigt viktigt.


- 2 -

Det är viktigt att belysa tågtrafikstyrningens förutsättningar för att kunna identifiera ”flaskhalsarna” i systemet och utifrån dessa hitta förbättringsåtgärder. Om tågen kan styras så att det går att samverka med underhållspersonalen på bästa sätt, få en kommunikation dem emellan såsom Sanne (2001) beskriver, underlättas det från båda håll. Detta medför att omloppstiderna kan hållas. De system som finns idag arbetar var för sig med att lösa problem inom vart och ett av områdena. Förstudien ska också initiera arbete med att formulera visioner för kommande forskningsmöjligheter inom tågföring. Projektet är ett samarbete mellan MTAB och järnvägstekniskt centrum vid Luleå tekniska universitet.

1.2 SYFTE Förstudiens syfte är att granska hur tågtrafikstyrningen fungerar i dagsläget både i Sverige och internationellt. Den ska även ge förslag till åtgärder inom tågföringen för att kunna nyttja banans kapacitet maximalt.

1.3 MÅL Förstudiens mål är att ta fram ett projektförslag inom området beslutsstöd för tågkörning för att skapa en bra grund inför framtida beslut om initiering av projekt.

1.4 GENOMFÖRANDE Förstudien ska visa på aktuell teknik och forskning inom området, ge en nulägesanalys av arbetssättet samt identifiera flaskhalsar inom tågföringen. Eftersom viss forskning bedrivs i dagsläget inom området kan denna förstudie, genom att knyta samman pågående projekt, hitta ett lämpligt sätt att gå vidare inom området. Genom att belysa hur situationen ser ut i dagsläget rörande underhållsarbete och trafikledning ges en bra grund för att hitta var det finns förbättringsmöjligheter att göra för att förbättra banans kapacitet. Förstudien granskar hur trafikledning fungerar internationellt för att kunna ge uppslag till alternativa system mot Sverige. Teorier kring beslutsstöd och kapacitet tas upp för att ge en djupare förståelse av de system som beskrivs. Den forskning som gjorts och även pågår kring tågtrafikledning granskas och förslag på nya synvinklar tas upp.

1.5 AVGRÄNSNINGAR Arbetet utförs fokuserat på ett system främst för fordon. Förstudien har inte ingående studerat eller jämfört olika typer av system. Förstudien gör inte anspråk på att i alla detaljer vara exakt eller helt korrekt. Det centrala är att ge en anvisning om möjligheter och belysa eventuella problem.


- 3 -

1.6 DISPOSITION Denna studie är uppdelad i sex kapitel: inledning, teori, nulägesbeskrivning, forskning, analys samt slutsatser och rekommendationer. Kapitel 1, Inledning, är en introduktion till projektet där bakgrund, syfte, mål,

genomförande, avgränsningar och disposition presenteras. Kapitel 2, Akronymer, förklarar förkortningar som finns i rapporten Kapitel 3, Teori, är en sammanställning av för projektet relevanta teorier. Kapitel 4, Nulägesbeskrivning, ger en överblick av Malmbanan, hur

tågtrafikstyrningen går till, hur underhåll bedrivs samt en beskrivning av tågsystem internationellt.

Kapitel 5, Forskning, är en sammanställning av den forskning som bedrivs och

kan relateras till inom området tågtrafikstyrning. Kapitel 6, Analys, utreder tänkbara förbättringsmöjligheter utifrån den

nulägesbeskrivning som är gjord och den forskning som pågår. Kapitel 7, Slutsatser och Rekommendationer, är en presentation av de slutsatser

som är dragna utifrån resultatet i analyskapitlet. Det innehåller även rekommendation på fortsatt arbete inom området.


- 4 -

2 AKRONYMER ATC Automatic Train Control, säkerhetssystem av ATP-bruk i Sverige ATO Automatic Train Operation, automatisk vanligtvis förarlös tågdrift ATP Automatic Train Protection CATD Computer aided train dispatching, datorstödd trafikledning med bland

annat beslutsstöd till tågledare vid tågförseningar, val av tågmöten etc. CATO Computer aided train operation, ”Datorstödd körning av tåg” DB Deutsche Bahn ERTMS European Rail Traffic Management System ETCS European Train Control System Fjtkl Fjärrtågklarerare FTTS Framtida tågtrafikstyrning SNCF Société Nationale des Chemins de fer Français, den franska

järnvägsförvaltningen Sth Största tillåtna hastighet TLC Trafikledningscentral TOPSim Tågtrafiksimulator UIC Internationella järnvägsunionen, Union International des Chemin de fer VPT Vervoer per trein, transport by train, det holländska

trafikledningssystemet


- 5 -

3 TEORI Detta kapitel behandlar den teoretiska referensramen som ligger till grund för detta projekt. Begreppet kapacitet behandlas och vad grunderna kring beslutsstöd tas upp. Dessutom beskrivs olika typer av underhållsarbete.

3.1 FÖRSTUDIE En förstudie syftar till att utröna förutsättningarna för en möjlig förändring. Baserat på den förändring som skall åstadkommas utreds möjliga alternativ att få den till stånd. För varje alternativ beskrivs konsekvenser på organisation, människor, processer och system. De intressantaste väljs ut och beslutsunderlag tas fram inkluderande uppskattad tid och kostnad för respektive alternativ. (24Solutions, 2003)

3.2 KAPACITET Kapacitet definieras enligt nationalencyklopedin som förmåga (att uträtta något). Det är en term som används i flera fackspråk, exempelvis förmågan hos ett vattendrag eller hos vind att transportera sediment. Kapaciteten mäts på en given plats och beräknas som mängden material som passerar i strömflödet per tidsenhet. Kapaciteten varierar beroende på strömhastigheten och sedimentpartiklarnas storlek. Järnvägsgruppen, KTH (2000) behandlar begreppet kapacitet inom järnvägen. Banors kapacitet är beroende på om det finns enkelspår eller dubbelspår, av avstånden mellan stationerna, signalsystemet, största tillåtna hastighet samt största tillåtna axeltryck. Hur banorna trafikeras påverkar också kapaciteten. Vid blandad trafik där olika slags tåg kör med olika genomsnittshastighet, till exempel omfattande godstrafik, persontrafik med höga hastigheter och pendeltågstrafik, minskar kapaciteten. Kraven på minsta avstånd mellan tågen dimensionerar antalet tåg per timme, som kan framföras utan trafikstörningar på banan. Det behövs mellan två och tre blocksträckor mellan tågen för att undvika att köbildning uppstår vilket i sin tur ger lägre genomsnittshastighet som följd. Spåranläggningar omfattar flera system som används för att göra det möjligt att ha flera tågrörelser samtidigt. Vid spårledningsfel kan ett tåg blockera en blocksträcka även en tid efter att det lämnat blocksträckan. Fel i en spårväxel kan innebära att en station inte tillåter möte eller förbikörning. På spår med dubbelriktad trafik är det främst möjligheten till möten på stationer som bestämmer kortaste avstånd mellan tåg. För spår med enkelriktad trafik bestäms det kortaste avståndet mellan tåg av blocksträckeindelningen. Om man utgår från att vartannat tåg går i en riktning och vartannat i den andra är det lämpligt att definiera kortast möjliga avstånd som det som gäller mellan två tåg i samma riktning. När en station inte kan användas för möte ökas detta avstånd. (Wiklund, 2002) I princip kan tåg föras fram med en blocksträckas avstånd. I praktiken är det inte möjligt eftersom tåget måste kunna stanna innan det når en blockerad sträcka. När tåget når en blocksträcka och får klarsignal finns det också en försignal som visar om kör eller stopp visas vid nästa blocksträcka. Om kör visas för näst blocksträcka kan


- 6 -

tåget fortsätta med största tillåtna hastighet, i annat fall måste retardation påbörjas vid en given punkt på blocksträckan. Således innebär det att två blocksträckor i följd framför tåget måste vara fria för att undvika inbromsning. Om det blir kortslutning i en isolerskarv kommer tåg att blockera två blocksträckor i följd och minsta avstånd mellan tåg ökar. (Wiklund) För mindre trafikvolymer är ett spår, enkelspår, oftast tillräckligt. Då måste tågen mötas på mötesstationer med minst två spår. Banans trafikkapacitet blir i regel betydligt lägre med enkelspår, i regel tre till fyra gånger lägre än med dubbelspår. Även genomsnittshastigheten minskar på grund av krav på extra tåguppehåll eller förlängda tåguppehåll för tågmöten. Kapaciteten för ett enkelspår ligger omkring 50 tåg per dygn, högre vid en likartad trafik och lägre vid en blandad trafik. Den praktiska kapaciteten på ett dubbelspår ligger i regel omkring 200 tåg per dygn, något högre vid en likformig trafik när alla tåg går lika fort och lägre vid en mycket blandad trafik med stora hastighetsskillnader mellan tågen. Ett annat sätt att se på kapacitetsbegreppet är att se hur stort trafikflödet är i jämförelse med teoretiskt maximal kapacitet. Spåranläggningens maximala kapacitet är det högsta tågflödet (antal tåg/h), som kan uppnås när tågen körs med den största tillåtna hastigheten. Om man antar att trafiken går i en riktning och att blocksträckorna är till exempel 2,5 km långa och att vid infarten till varje blocksträcka finns förutom en huvudsignal även en försignal som visar om infart till efterföljande blocksträcka tillåts. Om infart inte är tillåten måste hastigheten reduceras så att tåget kan stanna vid nästa huvudsignal. Det betyder att det måste finnas två fria blocksträckor mellan två på varandra följande tåg för att inte hastigheten ska reduceras. Tågtätheten längs banan är då 13,05,2/3/1 ≈ tåg/km. Antas vidare att den största tillåtna hastigheten är 200 km/h skulle den maximala kapaciteten vara 26,7 tåg/h. Det förutsätts att tågens retardationsförmåga är tillräcklig för att stanna inom en blocksträcka. I annat fall måste tågens högsta hastighet reduceras. (Wiklund) Om utnyttjandet av kapaciteten är maximal ligger tågen så tätt som möjligt på blocksträckorna och det finns inte någon marginal för återhämtning vid eventuella förseningar. Om kapacitetsutnyttjandet är mellan 40 - 60 % är det balans mellan antal tåg och återhämtning. Över det blir det problem att återhämta förseningar och över 80 % är det kapacitetsbrist. Nivån på den maximala kapaciteten beror på många faktorer men en viktig är signalsystemets utformning och då speciellt blocksträckornas längd. Det finns en fysisk begränsning hos signalsystemet som gör att det normalt inte går att låta tågen ligga tätare genom att sänka hastigheten. (Wiklund) Vid antagande att kapaciteten i någon aspekt reduceras, men inte mer än att den återstående är tillräcklig för planerad trafik blir konsekvensen beroende av hur förändringen sker. Vid ett spårledningsfel eller när en station inte kan användas för möte är det inte säkert att trafiken påverkas alls. Om däremot högsta tillåtna hastighet reduceras förlängs transporttiderna men tågflödets nivå kan upprätthållas genom att sätta in fler fordon i trafik, vilket kan ställa högre krav på trafikledningen. Det förutsätter att det finns outnyttjad kapacitet vad gäller fordon och trafikledning. Det finns således en möjlighet att ersätta förlorad kapacitet i del av systemet med ej


- 7 -

använd kapacitet i övriga delar. Dock kan inte förseningar undvikas då transporttiderna förlängs. (Wiklund) Banverket använder en metod för att beskriva förhållandet mellan spåranläggningens kapacitet under normala förhållanden och den planerade trafiken, kapacitetsklasser. Klasstillhörligheten bestäms av en jämförelse mellan trafikmängd enligt tidtabell och spåranläggningens kapacitet. Om trafiken utnyttjar mindre än 40 procent av kapaciteten tillhör spåranläggningen den blå klassen som innebär att det finns kapacitet tillgänglig. I nästa klass, den gröna, utnyttjas mellan 40 och 60 procent av kapaciteten och då sägs balans råda. I den gula, 60 till 80 procent, är det problem att återställa störningar och i den röda, över 80 procent, råder kapacitetsbrist. I samband med fel i spåranläggningar kan kapaciteten minska, vilket medför att andel utnyttjad kapacitet ökar. Anta att trafiken i normala fall utnyttjar 55 procent och att ett fel leder till minskad kapacitet med en tredjedel. Då ökar den utnyttjade kapaciteten till drygt 80 procent. Felet innebär att anläggningen hoppar från grön till röd kapacitetsklass.

3.3 TILLFÖRLITLIGHET Tillförlitlighet förklaras som kvalitetsdimension hos ett system som speglar dess förmåga att fungera på ett tillfredsställande sätt med ett minimum av störningar, fel och reparationer. Tillförlitligheten beror på funktionssäkerheten, som är systemets förmåga att fungera utan att fel inträffar, underhållsmässigheten, som är ett mått på hur lätt det är att upptäcka, lokalisera och avhjälpa fel samt underhållssäkerheten, som är underhållsorganisationens förmåga att utföra reparationer när behov uppstår. Tillförlitlighetsteknikens syfte är att finna orsaker till tänkbara fel, försöka eliminera orsakerna och därigenom öka systemets motståndskraft mot att fel inträffar, samt att undersöka konsekvenser av fel för att om möjligt eliminera konsekvenserna, det vill säga, öka produktens motståndskraft mot inträffade fel. (Nationalencyklopedin, 2003)

3.4 BESLUT, BESLUTSSTÖD OCH BESLUTSSTÖDSSYSTEM Beslut är något som berör alla dagligen både privat och professionellt. Beslutsfattande av god kvalitet är tidskrävande och komplicerat. Mycket tid spenderas på att fatta beslut i olika situationer. Informationsflödet omkring oss påverkar beslutskvaliteten och den som kan hantera det på rätt sätt fattar således bättre beslut. (Turban och Aronsson, 1995) Beslutstödssystem är datorbaserade system som ger beslutsfattaren stöd vid val av lösningsalternativ genom att assistera i organiserandet av informationen och i hanterandet av olika slags analysmodeller. En viktig egenskap hos systemen är att det ger beslutsfattaren möjlighet till såväl ’”what if”-analyser som rena känslighetsanalyser. (Hellström, 2001) Beslutsstödssystem hjälper till att hantera stora mängder med information och plockar fram det som är väsentligt för att fatta bra beslut. Vid utvecklandet av ett beslutstödssystem är en förstudies syfte att vidareutveckla det övergripande mål som en planeringsfas lett fram till och vidare kartlägga de centrala besluten som systemet skall hantera. En förstudie skall utreda hur situationen skall förändras genom att dels se till den rådande situationen, dels till hur den förbättrade situationen skall se ut. En förutsättning för att utvecklaren skall kunna skapa sig en bild över den rådande situationen är att de identifierar rollerna som beställare och


- 8 -

användare. Utvecklaren skall sedan utforska vilka de upplevda symptomen är för respektive roll, då de har olika syn på problemområdet. Det är även viktigt att utreda vilka resurser som finns, vilka de existerande systemen är och hur beslut har fattats tidigare. (Axelsson et al, 2001) Det är viktigt om själva beslutsprocessen ska förbättras att framförallt öka informationsinnehållet i använda data och att underlätta själva analysprocessen. Ett sätt att nå detta mål är att använda beslutsstödssystem. Systemen är i stora drag datorbaserade interaktiva system som samlar ihop information från olika typer av källor, assisterar i organisationen och analysen av informationen och eventuellt också möjliggör att beslutsalternativen kan utvärderas med olika specifika modeller, med utgångspunkt från det aktuella beslutsproblemet. (Hellström, 2001)

3.4.1 Systemuppbyggnad En grundläggande struktur för hur ett beslutstödssystem är uppbyggt beskrivs av Sprague och Watson (1993). Enligt dem kan de existerande informationssystem som finns tjäna som datakälla för beslutstödssystemet. Själva systemet består då i princip av ett grafiskt användargränssnitt, en modellbas och en databas för att spara data i. Med det grafiska användargränssnittet kommunicerar användaren med de underliggande systemen som tidigare var tillgängliga genom deras respektive textbaserade gränssnitt. I modellbasen finns regler som är relevanta för de data som skall samlas in och presenteras för att stödja beslutsfattandet. Databasen gör det möjligt att spara data för att kunna titta på ett beslutsunderlag vid ett senare tillfälle samt att lagra den data som ingår i beslutsunderlagen. I utvecklingsprocessen av ett beslutstödssystem ingår enligt Turban och Aronsson, (1995):

1. Planering – i denna fas ses till vilka behov som finns och vilka problem som ska lösas. De beslut som beslutstödssystemet ska stödja definieras.

2. Undersökning – innebär att resurserna identifieras och hur utvecklaren på bästa möjliga sätt uppnår planeringens resultat.

3. Systemanalys och konceptuell design – här fastställs det lämpligaste konstruktionsförfarandet och de resurser som krävs för att implementera den.

4. Design – under denna fas specificeras systemets komponenter, struktur och egenskaper.

5. Konstruktion – hur systemet konstrueras beror på designfilosofi och de verktyg som skall användas, konstruktionen är realiseringen av designen. När systemet konstrueras testas det kontinuerligt och förbättras.

6. Implementation – den här fasen består av följande moment, där många ofta utförs samtidigt:

- Testning, utdata jämförs med designspecifikationen. - Utvärdering, hur väl systemet stämmer överens med användarnas

behov - Demonstration, av det färdiga systemet för användarna är mycket

viktigt för att de ska acceptera systemet. - Användarinstruktioner, här instrueras användarna i systemets

grundläggande möjligheter och funktioner.


- 9 -

- Träning, användare får lära sig hur systemet är uppbyggt och hur det skall underhållas.

- Användning, systemet kan användas. 7. Underhåll och dokumentation – innebär planering för support av systemet och

användarna. Dokumentation för användning och underhåll av systemet skrivs. 8. Anpassning – efter hand behöver systemet anpassas efter nya behov som

användaren får. Det här görs genom att gå igenom de tidigare stegen kontinuerligt.

Att använda ett beslutsstödssystem innebär inte att programmera eller att mata in data. Systemet tillhandahåller ett ramverk inom vilket en beslutsfattare kan erhålla nödvändig hjälp i beslutsfattandet via en användarvänlig meny eller annat kommandosystem. Generellt kan sägas att ett beslutsstödssystem i en beslutssituation hjälper till med alternativutformning, hämta och anpassa format hos data, utveckla och tillhandhålla modeller, tolka modellresultat, analys av olika alternativ och slutligen i val av alternativ. (Hellström, 2001)

3.5 UNDERHÅLL Det är de förvaltande enheterna inom Banverket, huvudkontoret, banregionerna samt Banverket Telenät som planerar och upphandlar drift och underhåll av järnvägsinfrastrukturen. Banregionerna är indelade i banområden som fungerar som lokala banförvaltare inom sitt respektive geografiska område. Det innebär bland annat att de har huvudansvar för drift och underhåll av anläggningarna inom sitt område och upphandlar sådana arbeten på entreprenörsmarknaden. (Banverket, 2002) De övergripande mått som Banverket idag nyttjar för att beskriva tillståndet på banan baseras på uppgifter om antalet funktions- och tågstörningar samt omfattningen av dessa. Olika verktyg har tagits fram för att på ett så effektivt sätt som möjligt bedriva arbetet med drift och underhåll. Det finns anläggningsregister, felrapporteringssystem och besiktningssystem som tillsammans ger mjölighet att studera varoöhc hur ofta fel uppstår, vilka svaga punkter som finns i anläggningen och vilka kostnader som kan kopplas till felavhjälpning. En stor del av prioriteringen av åtgärder inom drift och underhåll sker utifrån den samlade erfarenhet som finns inom Banverket. Detta gäller till exempel slitage av olika trafikering och vilket åtgärdsbehov som uppstår därav. Till detta finns även föreskrifter för underhållsintervall, standars med mera för olika anläggningsdelar. För att tillåta trafikering av en bandel finns till exempel miniminivåer för standarden som baseras på säkerhetskrav för olika anläggningsdelar. (Banverket) Underhåll av järnvägsinfrastrukturen delas in i förebyggande och avhjälpande underhåll. Dessa två kan i sin tur delas in i tillståndsbaserat och förutbestämt underhåll respektive planerat och akut underhåll. (Banverket)


- 10 -

3.5.1 Tillståndsbaserat underhåll Tillståndsbaserat underhåll baseras på besiktning, antingen manuell eller med mätvagn, och åtgärder vidtas efter eventuella anmärkningar i denna. Besiktning görs av de anläggningstyper där det inte är möjligt att förutse när behov av underhållsåtgärder uppstår. (Banverket, 2002) De besiktningar som sker är av två typer: Säkerhetsbesiktningar och underhållsbesiktningar. Den förra syftar till att kontrollera att fel inte förekommer som kan leda till olyckor eller tillbud samt att uppmärksamma och bedöma successiv försämring av anläggningen som på sikt kan orsaka olyckor eller tillbud. Underhållsbesiktningen syftar till att skapa ett underlag för underhållsplaneringen och på så sätt skapa förutsättningar till en god funktion och optimal teknisk och ekonomisk livslängd. Vidare tjänar underhållsbesiktningen till att förebygga och förhindra fel som kan leda till störningar av olika slag. Säkerhets- och underhållsbesiktningen sker med olika intervall beroende på anläggningstyp och vilken besiktningsklass anläggningen tillhör. (Banverket)

3.5.2 Förutbestämt underhåll Förutbestämt underhåll tillämpas på sådana anläggningar där det är möjligt att utifrån erfarenhet ha kännedom om när ingrepp skall ske. Periodiciteten i det förutbestämda underhållet bestäms idag utifrån banans besiktningsklass och varierar för olika anläggningstyper. Anläggningens besiktningsklass baseras på största tillåtna hastighet, och belastning utifrån antal bruttoton/spår och år på denna. Med hänsyn till andra faktorer såsom förekomst av farliga transporter, klimat- och miljöförhållanden, geotekniska förutsättningar etcetera kan dock beslut fattas om högre klassificering eller högre besiktningsfrekvens. Indelningen i besiktningsklasser är kopplad till det slitage som olika kombinationer av hastighet och trafikbelastning genererar. (Banverket, 2002)

3.5.3 Avhjälpande underhåll Avhjälpande underhåll genomförs då fel upptäcks i anläggningen. Fel som uppstår kan ha olika karaktär där vissa inte behöver åtgärdas snarast för att upprätthålla en säker trafikering medan andra kräver en akut underhållsåtgärd. Felens karaktär bedöms ofta initialt av bandriftledningen som utifrån vilken bandel felet uppstått på samt hur trafiksituationen ser ut i det enskilda fallet försöker minimera konsekvenserna för trafiken. Med utgångspunkt av vilket fel som uppstått och tillgången på personella resurser görs en bedömning av om felet bör åtgärdas snarast eller om det till exempel kan planeras in under ordinarie arbetstid som ett uppskjutet, avhjälpande underhåll. (Banverket, 2002)


- 11 -

4 NULÄGESBESKRIVNING För att kunna hitta de förbättringsmöjligheter som finns för en optimering av tågtransporterna har en nulägesbeskrivning av Malmbanan, hur trafikstyrning går till, hur underhåll bedrivs samt tågsystem internationellt gjorts.

4.1 MALMBANAN Malmbanan sträcker sig från Narvik, invid Norska havet, i Norge, genom Norrbotten via Kiruna och Malmberget, till Luleå vid Bottenvikens kust. Den är 536 kilometer lång (inklusive stäckningen Kiruna-Svappavaara) och består av enkelspår. Där kör malmtåg, persontåg och godståg. Norra omloppet som sträcker sig från Kiruna till Narvik fraktar 15 miljoner nettoton malm per år. Södra omloppet, vilket är sträckan Luleå-Boden-Gällivare-Kiruna fraktar 7 miljoner nettoton. Malmbanan har rustats för att kunna ta tåg med 30 tons axellast, jämfört med tidigare 25 ton. Utvecklingen går mot att tågen blir längre, färre, snabbare och tyngre. Möjligheten för ytterligare tåg, liksom tidsutrymmet för underhåll, ökar därigenom och energiförbrukningen minskar. För information om utformning av banan samt beläggning, se bilaga 1.

4.2 TÅGTRAFIKSTYRNING Tågtrafikstyrning kan definieras som den administrativa och tekniska länken mellan baninfrastrukturen och kunden/operatören. I detta innefattas hela kedjan från regler och ekonomiska villkor för utnyttjandet av bankapaciteten till den operativa tågledningen. Här ingår även system för informationsutbyte mellan producent och användare och övriga samhällsmedborgare samt samverkan mellan olika operatörer och logistisk samordning med andra trafikslag. (Banverket, 1999) En effektiv tågtrafikstyrning är väsentlig för att utnyttja den kapacitetspotential som finns hos järnvägen. Även för att uppnå önskad precision i trafiken, för att underlätta omstigning till andra transportmedel vid tågstopp, för att upprätthålla en acceptabel säkerhetsnivå, minska negativa konsekvenser vid störningar och för att minimera energiförbrukningen. Det är också viktigt att tågstyrningen är flexibel för att möta snabbt uppkomna behov. (Banverket) I den operativa tågledningen innefattas fastställande av tidtabeller på lång och kort sikt och verkställandet av det. Trafiken ska i möjligaste mån löpa efter uppgjorda planer och effekterna av eventuella störningar ska minimeras. Hänsyn ska tas till fastställda prioriteringar och uppgjorda avtal och operatörerna ska behandlas rättvist. Det här ställer stora krav på den operativa personalen (tågledning och lokförare) och de stödsystem de förfogar över. (Banverket) Kvaliteten på trafikledningen är mycket viktig för ett järnvägsföretag eftersom förseningar, på grund av felaktigt planerade och genomförda möten och förbigångar, förutom att försena de inblandade tågen sprider sig och försenar andra tåg i systemet. Orsaken till detta är att de inblandade tågen kommer försenade till andra möten och därmed försenar andra tåg som i sin tur på samma sätt försenar ytterligare andra tåg.


- 12 -

System som medger automatik eller beslutsstöd finns eller är under utveckling och borde vara en nödvändighet för att den operativa omplaneringen skall fungera effektivt. Den kräver hänsyn till och god information om för stunden aktuell status på både infrastruktur och tåg. För tågen behövs till exempel aktuell information om prestanda samt position och hastighet. Exaktheten i informationen avgör hur effektivt omplaneringen och styrningen kan göras.

4.2.1 Trafikledning Arbetet på trafikledningen är central för allt arbete med tågens framförande. De som arbetar där samordnar de andras arbete i viss utsträckning och deras handlingar har stor betydelse för tågens rörelser. De kommunicerar både med signaler och genom radiosamtal och de tolkar symbolisk information om tågens läge och hastighet samt signaler och växlar på bildskärmar. Lokförarna tolkar informationen, ibland muntlig men mestadels i termer av signaler, hastighetsbegränsningar etcetera och omsätter dem i handling. Kommunikation via signaler är i själva verket mer betydelsefullt för att reglera trafikflödet än kommunikationen via radiosamtal. Signaler längs spåret är på de flesta sträckor idag kompletterade med ATC-systemet som dels informerar föraren på en informationspanel i förarhytten om kommande signaler och dels bromsar tåget automatiskt om föraren skulle missa en signal. ATC-systemet används också för att blockera spårsträckor för andra tåg och för information till tågtrafikledningen om bland annat tågens läge. ATC-systemet hindrar också tågtrafikledarna att lägga tågvägar som innebär risk för kollision med andra tåg. (Sanne, 2001) Vid trafikledningscentralen styrs växlar och signaler på distans med hjälp av fjärrställverk för att få tågen att gå långa sträckor på valda spår och i förbestämd ordning. Ställverken är i regel datorställverk där man slår en kod på ett tangentbord för att få växlar och signaler att gå om. Varje trafikledare ansvarar för en viss sträcka under en viss tid. Under lågtrafik kan man ansvara för ett stort område, vid mer intensiv trafik ett mindre. (Banverket, 2003) Tågtrafikledarna planerar tågföringen främst efter en graf, ett slags tid/sträcka-diagram, som ger en överblick över den planerade trafiksituationen, samt utifrån information från personer i olika roller. Dessa roller är framförallt tågförare, tillsyningsman för banarbeten, transportledare, skiftesarbetsledare, informationspersonal och övriga i trafikledningscentralen. Information för planering hämtas även från olika stödsystem där de som oftast nämns är TFÖR, Körorder, SILO, RIFS, MEMO, CIXÖ och DPC. Systemen finns beskrivna i bilaga 2. Stora mängder pappersbaserad information används också men mindre ofta. Det är i form av olika blanketter, lathundar, checklistor, föreskrifter och beskrivningar. Tågtrafikledning och lokförare samverkar vid körningen av tåg medan banarbetarnas arbete i form av nybyggnad, underhåll och reparation, är nödvändigt för att skapa förutsättningarna för säker trafik. Banarbetarna är utsatta för stora risker i sitt arbete, särskilt när tåg passerar. Vid banarbete är ATC-systemet ofta urkopplat och bland annat därför är det nödvändigt för lokförarna att känna till banarbetenas utsträckning och karaktär. Vid sådana tillfällen ska tågen ledas enligt ett särskilt regelverk vilket


- 13 -

exempelvis innebär att trafikledningen kan ge instruktioner till förarna att passera signaler i stopp. (Sanne, 2001)

4.3 TIDTABELLSKONSTRUKTION Genom att konstruera förslag till tidtabeller underlättas samordningen mellan olika utövares trafik. Här måste också hänsyn tas till Banverkets behov av att arbeta på banan. Själva fastställandet av tidtabellerna görs av Tågtrafikledningen. Att ta fram förslag till tidtabeller är en process som ställer höga krav på flexibilitet och marknadsanpassning. Syftet är att opartiskt och på bästa sätt tillgodose allas önskemål. (Banverket) Den planerade tidtabellen innehåller information om när tågen ska ankomma till och avgå från stationerna i det aktuella järnvägsnätet. Därmed är också de tillgängliga körtiderna mellan stationerna samt tid och plats för möten och förbigångar givna. Den så kallade grafiska tidtabellen är den planerade tidtabellen presenterad i grafisk form som ett tid-sträcka-diagram. Den är i dagsläget trafikledarenas främsta arbetsverktyg i trafikstyrningsprocessen. Precisionen i dagens tidtabell är sådan att när tågen ska avgå från en station är känt och när det ska ankomma till nästa. Däremot ger den ingen exakt information om när tåget ska befinna sig vid en punkt mellan dessa stationer. (Transrail, 1999) Den grafiska tidtabellen är grunden för allt tidtabellsarbete och används också i den operativa driften för att kunna överblicka tågrörelserna. I tidtabellen skiljer man på tre olika kategorier av tåg. Dels ordinarie tåg som alltid går enligt tidtabell. De syns som heldragna linjer i den grafiska tidtabellen. Den andra kategorin är tåg på särskild order. De har ett tågläge men går bara när det finns behov av det tåget. De är markerade med en streckad linje. Den tredje kategorin är extratåg. De förs in i tidtabellen manuellt vid aktuellt tillfälle och finns inte med i den fastställda tidtabellen. För att tidtabellen ska bli realistisk är det nödvändigt att förutsättningarna för tågplanearbetet klarläggs vad gäller sådan ban-, signal- och elarbeten som kräver hastighetsnedsättning, enkelspårsdrift eller spänningslös kontaktledning. Utöver Banverkets egna arbeten måste också hänsyn tas till sådan av utomstående myndigheter, kommuner med flera initierade anläggningsarbeten, som broarbeten med mera, som berör järnvägstrafiken. Planläggningen måste följaktligen ske i samråd mellan operatörerna, tågtrafikledningen och banhållaren, Banverket. Likaså måste hänsyn tas till permanenta förändringar i banan som exempelvis ändrad största tillåtna hastighet (sth) för bana och tågfordon, nya dubbelspår och ändringar på mötes- och förbigångspår. (Fröidh et al, 2000) Systemet TrainPlan används för långsiktlig tidtabellkonstruktion. Systemet innehåller information om varje tåg rörande tågnumret, beskrivning av tåget, avgångstid, ankomsttid, extratid enligt ovan och orsaken till den, exempelvis möte. Ändras någon förutsättning räknar programmet om ankomst- och avgångstider för varje station tåget passerar. Hänsyn tas till de extra tider som krävs för bromsning och igångsättning vilket kan vara rätt lång tid vid tunga tåg. Indata hämtas från systemet GRIS – vilket innehåller uppgifter om:


- 14 -

Banans beskaffenhet och sth. Gångtider med stopp- och starttillägg. Plattformarnas längd Signaler Dragkraft

Gångtiderna kan beräknas för samtliga dragfordon för önskade sth och vagnvikter. För att beräkna gångtider behövs följande data:

Linjedata i form av lutningar, stigningar, kurvor, avstånd, sth och hastighetsnedsättningar

Data och formler för tågfordonen som dragkraft, sth, adhesionsvikt etcetera De datoruträknade gångtiderna innehåller vissa tidsmarginaler för måttliga variationer i fråga om till exempel nätspänning och adhesion samt en förarmarginal. Förarmarginalen innebär att sth på varje punkt av banan, således även vid hastighetsberäkningar, reduceras med 3% för resandetåg och godståg med sth 90 km/h och högre med 5% för övriga tåg. I övrigt förutsätts att föraren exakt utnyttjar tillgänglig dragkraft vid igångsättning respektive erforderlig bromssträcka vid inbromsning. Tidsintervallerna mellan olika tåg måste bedömas från fall till fall med hänsyn till omständigheter som:

Stationernas och linjens signaltekniska utrustning Lokala förhållanden i övrigt på stationerna som påverkar tiden för tågens

expediering Tågens varierande grad av betydelse och krav på punktlighet Övergångstrafikens omfattning och struktur vid anslutningar

Tidsintervallen innefattar minimitid för att passerande tåg inte ska behöva bromsas på grund passage av försignal visande ”vänta stopp”, tid som åtgår för att efter uppehållståg ankomst bland annat lägga om växlar och ställa signaler samt marginaltid för att ge tidtabellen en viss elasticitet. Vid tidtabellsläggningen finns vissa prioriteringsprinciper att ta hänsyn till. Dessa är:

Avtal som staten tidigare tecknat varav några fortfarande finns kvar söderut Trafikutövarnas egna önskemål Prioriteringar enligt förordningen 1996:734 om statens spåranläggningar. Får

ges till: – Offentligt upphandlad trafik – Tågoperatörer som medverkat till ny infrastruktur exempelvis LKAB som medfinansierat projektet ”30 ton på Malmbanan”. – Trafiks tidigare tågläge kan ej slopas, transportuppdraget gäller, så kallad ”grand fathers right”

Myndighetsbeslut För den kortsiktliga planeringen finns systemet TIPS/Ajour i trafikledningscentralerna. Det används för att anordna och ställa in tåg under en


- 15 -

tidtabellsperiod. Det är ett ålderstiget system som använts av SJ under många år. De förändringar som sker i den enligt tidtabellen planerade trafiken är exempelvis att tåg ställs in och att extratåg inrättas. Dessa förändringar tillsammans med tidtabellsdata förs in i systemet vilket uppdateras dagligen. TIPS/Ajour ger underlag för körorder till tågförarna. På trafikledningscentralen i Boden fungerar det på så sätt att blanketter på önskade förändringar tas in på torsdag veckan före man planerar.

4.3.1 Prioritering, Särskilda åtgärder i händelse av störningar När tidtabellerna har fastställts utfärdar Tågtrafikledningen, efter samråd med trafikledningsrådet, ”Riktlinjer för prioritering av tåg för trafik på statens spåranläggningar”. Detta är en intern föreskrift som används av Banverket Trafik i den operativa trafikledningen. Nya riktlinjer för tågföring utfärdas inför varje delperiod. Kapacitetstilldelning vid oförutsedda händelser såsom järnvägsolycka eller andra skador på infrastrukturen beslutas från fall till fall av Banverket. För att minimera konsekvenserna och snarast återställa kapaciteten på skadat banavsnitt finns det särskilda rutiner för exempelvis olyckshantering.

4.3.1.1 FÖRETRÄDE FÖR RÄTTIDIGA TÅG Tåg som avgår och framförs enligt sin tidtabell har enligt gällande huvudregel företräde till sitt tidtabelläge. Skälet bakom denna regel är att rättidiga tåg inte ska störas av tåg som är försenade eller för tidiga i förhållande till sina tidtabeller. Från denna huvudregel kan undantag göras enligt nedan.

4.3.1.1.1 Begäran om annan prioritet Om konsekvenserna av en störning skulle vara särskilt svåra för vissa tåg, kan en trafikutövare lämna in en begäran om att dessa tåg får ges företräde framför andra (rättidiga) tåg hos samma trafikutövare. Trafikutövare kan även komma överens med varandra om att vissa rättidiga tåg hos en trafikutövare får ges lägre prioritet än enstaka särskilt viktiga tåg hos en annan trafikutövare. Sådana överenskommelser ska redovisas för Banverket Trafik. En begäran om förändrad prioritet ska ange vilka tåg som bedöms särskilt störningskänsliga och motiven för detta (till exempel trafikuppgiften, anslutande transportmedel, snäva fordonsomlopp). Vidare måste det framgå vilka tåg trafikutövaren är beredd att avstå prioritet för. Begäran måste komma till Banverket Trafik i Borlänge senast vid ett visst datum som anges i tidplanen. Detta för att trafikutövarens begäran ska kunna beaktas då riktlinjerna för prioritering vid trafikledning tas fram.

4.3.1.1.2 Undantag vid särskilda skäl Undantag från huvudregeln om företräde för rättidigt tåg kan göras om det finns särskilda skäl, såsom svårare trafikstörningar, avtalade avvikelser från tidtabellen eller om trafiksituationen uppenbarligen föranleder annat. I de fall huvudregeln skulle leda till orimliga konsekvenser för trafiken som helhet, ska den inte tillämpas. Trafikledningen har alltid som mål att på smidigast möjliga sätt undanröja trafikstörningar och återställa trafiken till planenlig tidtabell.


- 16 -

Det finns en gråzon när det gäller att väga stora förseningar på lågt prioriterade tåg mot mindre förseningar på tåg med högre prioritet. Där gör varje tågledare en egen bedömning och prioriterar om ibland. Det saknas uttalade entydiga regler för att väga olika mål mot varandra. (Banverket och Uppsala universitet, 1999)

4.4 TRAFIKLEDNINGSCENTRALER BANVERKET Det finns idag åtta trafikledningscentraler i Sverige; Boden, Ånge, Gävle, Stockholm, Norrköping, Hallsberg, Göteborg och Malmö. Dessa centraler är av olika ålder och utförande, från gamla reläbaserade till nya datorbaserade. I den äldsta finns det en tablå som visar linjerna med tågläge, i andra finns storbildsteve för visningen. Ungefär 800 mil av det totala 1183 mil järnväg som finns i Sverige fjärrstyrs. Trafikledarna har egna monitorer och tangentbord (ej i den äldsta tågledningscentralen) för att orderge de olika fjärrstyrda stationerna. Nedan följer en lista på de centraler som är i bruk och vilket system de använder: (Banverket, 2003a) Ort System Miljö Boden Argus Unix-baserat Ånge JZA 11 Relä-fjb Gävle TMS Unix-baserat Hallsberg TMS Unix-baserat Stockholm Ebicos900 APN 167 Norrköping Ebicos900 APN 167 Göteborg Ebicos900/JZA715 APN 167, äldre Under byte till Ebicos900NT Malmö Ebicos900 APN 167 Även om trafikledningscentralerna har olika system har de samma funktion, skillnaden kan vara att de samlar in olika data. I ”Förstudie Tågledningssystem BRN” gör författarna bedömningen att inom en 10-årsperiod kommer trafikledaren att arbeta mot en datoriserad körplan (grafisk tidtabell) med den nya styrprincipen styrning genom planering. Det innebär troligen att en gemensam systemlösning utvecklas för användning vid samtliga driftledningscentraler inom Banverket. För att driva det nya gränssnittet kommer anpassningar att behöva göras i nuvarande systemstruktur. Delar av existerande system bör kunna anpassas och återanvändas, samtidigt behöver systemstrukturen ses över vilket kan innebära att delar i existerande system ersätts.

4.4.1 Tågledningssystem I Sverige finns idag åtta driftledningscentraler för tågtrafik, se ovan. Fem av dessa använder systemet Ebicos 900 från Bombardier, två använder TMS från Bombardier och slutligen Boden som använder Argus från ATSS. I Boden har Argus använts sedan 1998. Operativsystem är Unix, datorer Compaq Alpha processorer, programvaran är skriven i C och C++. Arkitekturen liknar i stort motsvarande europeiska system som TMS och Vicos. Tågledningssystemet är levererat av AT Signal System AB. De centrala delarna är levererade av Union Switch and Signal, USA (USSI) och den yttre utrustningen i form av nät och fjärrterminaler av Ansaldo i Italien. Program för datoriserade körplaner med funktioner för trafikplanering och automatiskt lagda tågvägar finns i flera USSI-system i USA och kan modifieras enligt önskemål för inläggning i Argus. (Banverket 2003c)


- 17 -

4.4.1.1 DRIFTLEDNINGSCENTRAL BODEN

Trafikledningen i Boden styr och övervakar 82 stationer från Riksgränsen till Vännäs. Stationerna i Kiruna, Gällivare, Luleå, Vännäs och Umeå styrs dock till mindre del av systemet. Styrning sker med hjälp av ett tågledningssystem som består av en central anläggning med ett antal arbetsplatser. Centralsystemet kommunicerar med lokala ställverk via lokala fjärrterminaler (RTU:er) över Banverkets transmissionsnät. Operatörens arbetsplats består av dator, fyra skärmar, tangentbord och mus. På skärmarna visas spårplaner i översikts-, trafik- eller detaljbilder. Indikeringar och tåglägen från anläggningen presenteras och manöver utförs nästan uteslutande genom utpekning och klick med mus. Operatörer i systemet är trafikledare, informatör, projektör och tekniker. Tekniskt sker fjärrstyrningen genom kommunikation av indikeringar och order över ett redundant X.25 nät. Detta system fungerar väl, har hög driftsäkerhet och medger relativt enkel utbyggnad. Däremot är kostnadsbilden för framtida utbyggnad hög. (Banverket 2003c) Normalt arbetar tre till fem trafikledare parallellt, vissa tider används dock tvåmansbetjäning. Driftledningscentralen är alltid bemannad. Kraven på systemtillgänglighet är max fyra timmars otillgänglighet under fem år. Totalt är tio arbetsplatser sammankopplade i ett nätverk vilket möjliggör bemanning efter trafiktäthet. Varje arbetsplats kan utnyttjas för godtycklig operatörsroll. Två servrar för samverkan med anläggningen över Banverkets kommunikationssystem finns också på nätverket. (Banverket) Systemet visar ett tågs färdväg från start till mål och kontrollerar tiden vid varje station. Tågets väg kan följas på grafen men det är dock bara möjligt att se när tågen är på stationerna det finns alltså ingen möjlighet att följa tågets väg längs spåret. Tåget identifieras via ett tågnummer och dess förhållande till tidtabellen syns efter tågnumret som en siffra eller bokstav beroende på hur tidigt eller sent tåget är. Tågets ankomsttid och avgångstid noteras och sparas för varje station. Om det pågår arbeten på spåret syns det genom att spåret är markerat med röda sträck och alltså avstängt. Däremot kan trafikledarna bara särskilja ett banarbete per block på sin skärm vilket innebär en risk vid samtidiga banarbeten på samma spårsträcka. De olika mötesplatserna har två eller tre parallella spår och man anger i förväg vilket spår som tåget kommer att ta. Spåren kan stängas/öppnas när det exempelvis förekommer arbeten i spåret. Trafikledarna ritar för hand in grafiska tidtabeller för varje skift vilka innehåller alla tåg som trafikerar sträckan under skiftet samt de underhållsarbeten eller liknande som utförs för tillfället. Vid förseningar eller förändringar ritas tågets färdlinje helt enkelt om och det syns på så sätt vad som kommer att inträffa på grund av förseningen. Det kan handla om möten med andra tåg, ankomsttider till de kommande stationerna, var tågen ska mötas – om det blir på en ny plats etcetera. Vid förseningar och spårändringar måste trafikledaren följaktligen manuellt ändra i systemet.

4.4.1.2 FÖRÄNDRING OCH UPPGRADERING AV SYSTEM

I förstudien ”Tågledningssystem BRN” utvärderas möjligheterna och kostnaderna att förändra och uppgradera befintligt system Argus för tågtrafikledning i Norra banregionen. Detta sker för anpassning till teknikutveckling och successivt förändrade


- 18 -

krav på trafikstyrning. Argus är förstudiens huvudalternativ men jämförelse sker med andra system. Det befintliga tågledningssystemet Argus togs i bruk 1999 efter en utvecklingstid på cirka sex år. Det centrala systemet är dock dyrt och tidskrävande att underhålla med långa leveranstider genom att kompetensen för funktions- och databasändringar finns på långt avstånd, i USA. Vidare ger anskaffning av materiel till understationer och kommunikationsnät med tillhörande reservdelar höga kostnader då dessa produkter är tagna ur tillverkning. Förändringar i infrastrukturen kommer att ske inom den närmaste 10 + 10 års period vilket påverkar tågledningssystemet och krav på effektivisering kommer genom att större bangårdar (Kiruna, Gällivare och Luleå) är aktuella för fjärrstyrning. Detta ska ske genom en anpassning till teknikutvecklingen och successivt förändrade yttre krav på anläggningen. Målsättningen är att hela regionen ska bli fjärrstyrd vilket kommer att innebära en fördubbling av antal stationer under kommande 10 + 10 års period. I förstudien har kritiska tillfällen identifierats då genomgripande systemöversikter eller systemskiften krävs, i vilken införandet av ny styrprincip - ”styrning genom planering” finns med. Fyra olika systemalternativ som idag används för tågtrafikledning inom Sverige och hos Jernbaneverket i Norge har studerats och jämförts; Ett jämförelsealternativ, befintligt tågledningssystem Argus, och tre utredningsalternativ från tre olika leverantörer. Samtliga alternativ anses vara relativt lika ur användbarhet och teknisk synvinkel medan skillnader framgår ur kostnads- och leverantörsperspektiv. Livscykelkostnaderna varierar mellan 80 – 120 MSEK och kalkylen indikerar att jämförelsealternativet har högst kostnad. För utredningsalternativen har det observerats från respektive banhållare att kostnader för ändringar och uppgraderingar uppgår till cirka 10 % av investeringskostnad per år. Det noteras även att för utredningsalternativen är affärsrelationen mellan banhållare och respektive leverantör betydligt närmare än mellan Banverket Region Norr och jämförelsealternativets leverantör. Inget av alternativen anses vara relevant för en komplett driftsättning och genomförd innan slutet på år 2004. Förstudien anser att riskerna med utveckling av nya gränssnitt, ny funktionalitet, driftsättning över hela regionen och ibruktagande av nytt system är stora och kräver längre planerings- och upphandlingshorisont. Ebicos anses utgöra det säkraste alternativet vid ett eventuellt snart systemskifte. Rekommendationen är att kortsiktligt fortsätta användningen av befintligt system och genomföra nödvändiga åtgärder för att säkra drift och användning fram till systemskifte.

4.5 UNDERHÅLL Banverkets underhållsarbete består av förebyggande och avhjälpande underhåll. Det förebyggande underhållet delas in i tillståndsbaserat respektive förutbestämt underhåll. Det avhjälpande underhållet delas in i uppskjutet underhåll och akut underhåll. Tillståndsbaserat underhåll utgörs av besiktning och därefter eventuellt åtgärdande av besiktningsanmärkningar. För de anläggningar eller anläggningsdelar där man av erfarenhet vet när ett ingrepp skall genomföras nyttjas det förutbestämda underhållet. Planerat underhåll sker i Banverket både i basentreprenaden för drift- och


- 19 -

underhåll och som tilläggsbeställningar i basenheten eller speciella projektentreprenader för att höja standarden på anläggningarna. Akut underhåll sker vid felavhjälpning. I Banverket kan en besiktningsanmärkning i det tillståndsbaserade underhållet klassas som akut-, vecko-, månads-, års-, eller övrig anmärkning. (Kemi, 2001)

4.5.1 Tilldelning av kapacitet för underhållsarbeten och andra banarbeten

Banarbetsplanen arbetas in i tågplanen tillsammans med tåglägesansökningarna. Utöver de grundläggande banarbeten som kunnat förutses med viss framförhållning tillkommer mer akuta behov av arbeten på banan. När tågplanen är fastställd tecknar trafikutövare och Banverket Trafik ett kortsiktigt avtal, KTRAV, om de specifika förutsättningar som gäller för trafikens genomförande med beaktande av samtliga faktorer som kan spela in. Banarbeten detaljplaneras med en framförhållning på fem veckor. För att hänsyn till tågläge ska kunna tas i samband med banarbetsplaneringen är det viktigt att önskemål lämnas före denna tidpunkt. Detta för att möjliggöra ett optimalt utnyttjande av statens spåranläggningar. Möjligheten att kunna tillgodose önskemål om tågläge kommer därefter att vara mer begränsad. (Banverket, 2003b)

4.5.2 Förplanerat och direktplanerat arbete Önskemål om banarbete ska lämnas åtta veckor innan arbetet ska utföras för att få kallas förplanerat arbete. I annat fall kallas det direktplanering. Den kan begäras samma dag men kan också vara förannonserad för att pågå på en vis sträcka mellan vissa tidpunkter en viss dag. Det senare kallas för vita tider eller disponibel tid. I båda fallen ska kontakt tas med tågtrafikledningen strax innan arbetet påbörjas. Förplanerat arbete och förannonserad disponibel tid finns tryckt med tillhörande arbetsobjektnummer (AO-nummer) på trafikledarnas tidtabell. Varje arbete som utförs ska hänföras till ett AO-nummer. Vid vissa typer av större arbeten kan det vara enkelt att beräkna hur lång tid det tar att genomföra och det är då lätt att begära en förplanerad tid på en viss plats. Men vid exempelvis besiktningar kan det vara svårt att långt i förväg veta exakt när man kommer att vara på en viss plats och hur lång tid det tar att genomföra besiktningen eftersom det kan variera beroende på om fel hittas och hur lång tid de tar att rätta till (mindre fel repareras direkt). (Sanne, 2001) Banverket strävar efter att utöka andelen förplanerade arbeten eftersom de anses som säkrare. Dessutom anses de förplanerade tiderna att föredra för banarbetarna eftersom de tiderna är fredade, trafikledarna har inte rätt att sända extratåg vid förplanerade tider vilket de kan göra vid vita tider (mellan ordinarie tåg). Däremot uppfattar banarbetarna kravet på förplanering som besvärligt och försvårande. Många trafikledare och banarbetare hävdar att stora delar av arbetet inte går att förplanera då felavhjälpning inte kan planeras och besiktningar är svåra att specificera. Stora delar av arbetet består av just felavhjälpning och besiktning. Förplanering kräver också en hög grad av kontroll och förutsägbarhet. Det kan ofta uppstå förskjutningar i schemat på grund av oförutsedda händelser vilket medför en sårbarhet i den långsiktliga planeringen eftersom den inte kan ta upp sådana händelser. (Sanne)


- 20 -

När banarbetarna ska begära A-arbete, E-arbete etcetera utgår de från den grafiska tidtabellen. Banarbetarna har en graf som är mindre omfattande än den som trafikledarna arbetar efter. Den omfattar bara ordinarie tåg och kan endast användas som en grov plan, de har inte en uppdaterad version. De måste således förlita sig på trafikledarna för att verkligen veta hur trafikläget ser ut. För att begära exempelvis A-arbete ringer banarbetaren upp den trafikledare som ansvarar för det aktuella spåravsnittet för begäran om banupplåtelse. Trafikledaren begär begränsningspunkter som anger de platser som avgränsar A-arbetet. Sedan ställs signalerna i stopp så att tåg inte kan passera in på det avgränsade området. Trafikledaren anger sedan sin signatur så att banpersonalen kan anteckna detta och därigenom har trafikledaren bekräftat att denne tar ansvar för att hindra trafik från att komma in på det avgränsade området. (Sanne) Eftersom banarbeten utförs under den tid man vet att det inte kommer några tåg kan tillstånd att arbeta längre tid fås om ett tåg blir försenat. Detta innebär att det finns en ständig kontakt med trafikledarna eftersom de ger tillstånd för att arbeta längre tid. De övergripande mått som Banverket i dag nyttjar för att beskriva tillståndet på banan baseras på uppgifter om antalet funktions- och tågstörningar samt omfattningen av dessa. Olika verktyg har tagits fram för att på ett så effektivt sätt som möjligt bedriva arbetet med drift och underhåll. Bland annat finns anläggningsregister, felrapporteringssystem och besiktningssystem som tillsammans ger möjlighet att studera var och hur ofta fels uppstår, vilka svaga punkter som finns i anläggningen och vilka kostnader som kan kopplas till felavhjälpning. En stor del av prioriteringen av åtgärder inom drift och underhåll sker utifrån den samlade erfarenhet som finns inom Banverket vad gäller exempelvis slitage av olika trafikering och vilket åtgärdsbehov som uppstår därav. Till detta finns även föreskrifter för underhållsintervall, standards med mera för olika anläggningsdelar. För att tillåta trafikering av en bandel finns till exempel miniminivåer för standarden som baseras på säkerhetskrav för olika anläggningsdelar. (Banverket, 2002a)

4.5.3 Felavhjälp När en störning inträffar sker en felrapportering. Syftet med felrapportering är att få ett effektivt åtgärdande av själva felet, att skapa ett underlag för analyser av fel och störningar samt att skapa underlag för förebyggande åtgärder. 0FELIA är det system som används för att registrera fel och störningar på Banverkets infrastrukturanläggningar. Alla fel och felsymptom som upptäcks på infrastrukturanläggningen ska anmälas till bandriftledningen. Anmälare kan vara lokförare, tågklarerare, olika trafikoperatörer, reparatör, besiktningsman inom Banverket, entreprenörer eller privatpersoner. Om det är en besiktningsman som upptäcker ett fel kallas det en besiktningsanmärkning och registreras i systemet BESSY. Om någon annan upptäcker felet kallas det ett fel och då registrerar bandriftledningen det rapporterade felet/felsymptomet i 0FELIA och beslutar om vilken åtgärd som ska vidtagas. Omedelbar åtgärd krävs om fel påverkar säkerheten, medför tågstörning, innebär omedelbar arbetsmiljörisk, orsakar olägenhet för tredje man eller medför skada på miljön. Bandriftledningen vidareanmäler sedan felet till den felavhjälpare som är berörd. Besiktningsanmärkningar kan prioriteras som akuta, åtgärdas inom en vecka, månad eller övrigt. Akuta och veckoprioriteringar klassas av Banverket som akutavhjälp. När felavhjälpningen påbörjas och när felet är avhjälpt ska en återrapportering ske till bandriftledningen. Återrapporteringen ska innehålla


- 21 -

vilken åtgärd som har gjorts, vad det verkliga felet var samt orsaken till det verkliga felet. De fel som orsakar en konstaterad tågförsening räknas som ett tågstörande fel. Bandriftledningen sköter felrapporterna och uppdaterar tågförseningsregistret, TFÖR. Besiktningsman anmäler som regel inte felet till bandriftledningen utan skriver en besiktningsanmärkning, om det inte är akut, då ringer man och meddelar tågstopp. Felavhjälpning delas upp i akut och uppskjutet. Alla fel som uppkommer på Banverkets anläggningar ska anmälas till Bandriftledningen som ska registrera felet i 0felia. En felrapport består av två delar; symptom och verkligt fel. Dessa ligger på samma formulär under flikar. Symptomet, det som felanmäls, är ibland inte samma anläggning som det verkliga felet finns på. Det verkliga felet är den anläggning på vilken felavhjälparen har gjort en felavhjälpning. (Kemi, 2001) När en anmälan kommer in registreras detta av Bandriftledningen och en felrapport skapas i 0felia. Ett fel på en anläggning kan ofta visas som ett symptom på en annan anläggning, till exempel om en signal inte visar ”kör” kan det vara en trasig säkring i ett signalställverk. När felet är avhjälpt kompletteras rapporten av felavhjälparen. Orsaken till felet kan vara svår att fastställa, det blir ofta lite av en spekulation. Till exempel kan orsaken till felet materialbrott vara en oavsiktlig skada vid arbete, olämplig konstruktion eller bristfälligt underhåll. (Kemi) Vid avhjälpande underhåll sker bandriftledarnas bedömning huruvida felen är av akut karaktär eller inte i stor utsträckning utifrån erfarenhet och känsla för trafiksystemet. Bedömningen sker dock i samverkan med förvaltare och trafikutövare. I vissa fall förespråkar till exempel trafikutövaren att de hellre trafikerar spåret med en lägre hastighet än stänger av det för reparationer. (Banverket, 2002a)

4.6 TÅGSYSTEM INTERNATIONELLT Avsnittet innehåller en beskrivning av bland annat hur fördelning av trafik, tidtabellplanering, trafikledning och underhåll bedrivs i andra länder utifrån den information som hittats.

4.6.1 Planering och trafikledning

4.6.1.1 TYSKLAND

Joern Pachl och Thomas White (2003), har beskrivit det tyska järnvägssystemet i en artikel som handlar om planering inom järnvägen och hur planeringsprocessen hänger samman med själva produktionen av transporter. För att få så bra kvalitet som möjligt bör alla delar i järnvägsplaneringen integreras i så hög grad som möjligt. Det tyska järnvägsnätet trafikeras på en basis av öppen tillgång. Idag är Deutsche Bahn (DB) endast ett moderbolag och består av DB Netz, som svarar för banfördelning och banunderhåll, samt tre stora tågoperatörer; för långdistanstrafik, för regional trafik samt för godstransporter. Det finns dessutom omkring 200 andra tågoperatörer som står utanför DB men som trafikerar dess järnvägsnät, varav de flesta är små godsföretag. De får tillträde till järnvägsnätet genom att köpa tågvägar baserat på en kostnad per tågkilometer. Denna princip har stor inverkan vid planeringsprocessen.


- 22 -

Planeringen för de olika tågsystemen på järnvägsnätet görs av de olika tågoperatörerna. Företagen planerar de rutter som deras tåg ska gå på järnvägsnätet, hur ofta tågen ska gå och vilka anknytningar som ska finnas mellan olika linjer i terminaler och passagerarstationer. För att undvika konflikter gör tågoperatörerna bara scheman för sina egna transporter utan att samråd sker med konkurrenterna. Efter att planeringen är gjord måste operatörerna beställa tågvägar från DB Netz. Därefter sker en detaljerad beräkning och allokering av tågvägar efter tågoperatörernas önskan. När det uppstår konflikter mellan tågvägar för olika operatörer försöker infrastrukturägaren att lösa detta och få till en överenskommelse mellan de berörda operatörerna. Om ingen överenskommelse kan nås går tågvägen till den operatör som betalar mest. När tidtabellen är klar ansvarar DB Netz för alla nödvändiga dokument. Planeringen av järnvägsnätet sker med olika datasystem. Varje tågoperatör har sin egen lösning. Ett populärt tidtabellsläggningssystem heter Fahrplan Bearbeitungs System (FSB) (översatt tidtabellsutvecklingssystem). Det möjliggör en detaljerad uträkning av gångtiden och erbjuder speciella metoder för nätverksplanering. Små tågoperatörer med enbart några få tåg kan även planera manuellt. 1998 introducerade DB Netz ett avancerat databaserat planeringssystem vid namn Rechnerunterstuetztes Trassenmanagement (RUT) (översatt datorstödd styrning av tågvägar) för styrning av tågvägarna i hela det tyska järnvägsnätet. Systemet är baserat på blocktidsanalys. Blocktiden är den totalt förflutna tiden när en sektion av spåret enbart är till för ett visst tåg. Själva planeringen görs via en skärm som visar ett trafikdiagram för den aktuella linjen. För varje tåg tas en tågväg fram och genomloppstiden beräknas med hänsyn till tågets och linjens status. För att lätt se om ”planeringskonflikter” uppstår syns för varje tågväg dess tillhörande blocktider. Om blocktiderna överlappar varandra måste planeraren lösa det genom att antingen senarelägga eller ändra tågvägarna eller ändra tågordningen. Mellan två tågs blocktidssträckor måste det alltid finnas en tidsbuffert för att undvika överföring av eventuella små förseningar från ett tåg till ett annat. Den färdiga tidtabellen skrivs sedan ut som ett trafikdiagram utan att blocksträckorna tas med. Alla andra tidsscheman och tidtabellsdokument produceras utifrån data från dessa trafikdiagram. Alla huvudlinjer är utrustade med ett databaserat ledningssystem som fungerar på ungefär samma sätt som planeringssystemet. Varje gång ett tåg kommer in på en blocksträcka upptäcks det automatiskt av systemet och överförs till kontrollcentrat. Utifrån dessa data uppritas ett trafikdiagram med grafer som visar tidsavstånden på trafikledarens bildskärm. Då kan, på ett enkelt och överskådligt sätt, jämförelse ske mellan den verkliga trafiken med den planerade. De flesta system projekterar även framtida kurvor för tidsavstånden. De mer avancerade systemen kan också räkna ut och visa blocktiderna för den kommande trafiken för att lättare se om det blir någon konflikt mellan de olika tågvägarna. Även om hela förfarandet är exakt planerat måste det finnas en flexibilitet för att möta de skiftande behoven för godstransporterna. Därför innehåller den årsbaserade tidtabellen bara en del av godstrafiken. För att kunna lägga till transporter efter behov och efterfrågan gjordes förut plats för dessa genom att tidtabellens trafikdiagram innehöll förberedda tågvägar där man kunde lägga in extra tåg. Dessa tågvägar kunde


- 23 -

användas för att lägga till godstransporter på daglig basis. Efter introduktionen av det databaserade trafikkontrollsystemet körs de flesta tåg som inte finns med i tidtabellen som ”extra tåg”. Ett extra tåg planeras in och styrs på samma sätt som ett ordinarie som finns med i tidtabellen men på en mer dynamisk basis. På många linjer kan ett godstransportföretag beställa en tågväg för ett extra tåg endast tre timmar i förväg. Trafikledaren använder då systemet för att ta fram en konfliktfri tågväg för just det tåget. När tågvägen är klar tas ett pris fram av affärsavdelningen. Tågoperatören får alltså betala för varje ny tågväg som beställs. När tågoperatören gått med på priset gör man en fix planering och trafikplanerarens trafikkontrollsystem utfärdar alla dokument som operatören behöver. Dokumenten skickas sedan elektroniskt till bangårdskontoret varifrån tåget kommer att starta. Den uppdaterade tidtabellen skickas också till alla trafikledningscentraler som berörs. I framtiden är det tänkt att kombinera tågledningssystemet med tågledningsoperationer så att tågledningssystemet automatiskt skapar kontrolldata till ARS-systemet (Automatic Route Setting System). Detta kräver ett tidtabellbaserat ARS-system och kommer att leda till en nära integrering mellan planerings- och trafikkontrollsystemet. Under själva järnvägsnätsaktörens trafikledning har tågoperatörerna egna TLC för att övervaka sina egna tåg och styra omloppen av fordon och personal. Järnvägsnätets trafikledning förser operatörerna med data om var deras tåg befinner sig. De får en rimlig prognos om när deras tåg kommer att anlända till terminalerna, andra viktiga stationer, eller deras slutliga destinationer. Men en tågoperatör ser aldrig var de konkurrerande operatörernas tåg befinner sig. Istället för att få information från trafikledningen har vissa operatörer installerat egna tåglokaliseringssystem. Vanliga lösningar är GPS-installationer på loken eller bärbar radiobaserad kommunikation vilket möjliggör för konduktören att skicka SMS-meddelanden med en förseningskod vid specificerade stationer. I trafikledningscentralen har trafikledaren en skärm med diagram över trafiken i vilken grafer som visar tidsavstånden automatiskt uppdateras med förseningen efter de förseningskoder som inkommer. Dessa metoder kan ge noggrann information om nuläget men de mest precisa ankomsttiderna kan endast fås av dem som kontrollerar trafiken. Om ett tåg är så försenat att det kommer att missa en planerad anknytning med ett annat tåg informerar trafikledaren den berörda tågoperatörens trafikledningscentral om läget. De får då välja om de önskar behålla en eventuell anknytning oavsett förseningen. Men det är endast en önskan, den slutgiltiga beslutet tas av trafikledningen med hänsyn till den rådande situationen. Detta medför att det alltid bara finns en ”som bestämmer”, som är ansvarig för järnvägsnätets trafikledning. Mellan DB:s trafikledning och de till DB hörande operatörernas trafikledning sköts kommunikationen genom ett IT-system utan, som i Sverige, inblandning av tidsödande telefonsamtal. Det databaserade tågledningssystemet upptäcker automatiskt konflikter i den gällande tidtabellen och översänder ett elektroniskt meddelande till trafikkontrollcentrat. Trafikledaren ser sedan i en speciell kolumn på skärmen om det finns en önskan hos operatören att det anknytande tåget ska invänta deras tåg och trafikledaren kan sedan direkt lägga in sitt slutgiltiga beslut.


- 24 -

4.6.1.2 ENGLAND

I Storbritannien har Network Rail och tågoperatörerna (TOC) lika rätt till tillgången till spåret och förhandlingar måste ske dem emellan. Detta medför att det är viktigt för Network Rail att påvisa nyttan med spårunderhåll och långa dispositionstider av spåret. Planering av spårunderhållsarbetet startar 69 veckor innan ett tidtabellsskifte med insamling av önskade spårdispositioner av Network Rail och andra entreprenörer samt önskade tåglägen av tågoperatörerna. En konferens anordnas 61 veckor innan där olika banarbeten samordnas. Därefter anordnas en tidtabellkonferens 48 veckor innan tidtabellskiftet. Som resultat av förhandlingar vid dessa konferenser går ett tidtabellförslag ut på remiss 44 veckor innan ikraftträdande. Om förhandlingarna inte resulterar i en gemensam uppfattning om upplägget av en tidtabell kan Network Rail:s beslut överklagas till en ”Rail regulator”.

4.6.1.3 HOLLAND

Den holländska järnvägsförvaltningen är uppdelad i tre enheter; Railned, Railverkeersleiding och Rail Infrabeheer. Railned är en fristående opartisk enhet som ansvarar för kapacitetsfördelning och säkerhet på järnvägsnätet samt arbetar med trafikplanering på lång och kort sikt via investeringsplanering respektive ettårig tågplan. De jobbar oberoende från övriga enheter, är opartiska och arbetar efter direktiv från den holländska regeringen. Banverket har haft metod- och modellsamarbete med Railneds utvecklingsavdelning sedan 1998. Reilverkersleiding utför och ansvarar för den operativa tågtrafikledningen samt arbetar med trafikplanering inom den ettåriga tågplanen. Rail Infrabeheer är infrastrukturägare och ansvarar för byggnation och drift och underhåll av järnvägsanläggningar. Trafiken styrs från 17 lokala trafikledningscentraler vilka har mellan 5 till 20 arbetsplatser för tågledning. Varje sådan arbetsplats är utrustad med tangentbord, mus och upp till fem stycken 21”-bildskärmar. Dessa står i förbindelse med fyra överordnade trafikledningscentraler. Från dessa fyra sker den strategiska styrningen som exempelvis alla omplaneringsbeslut och anordning av nya tåg. Denna styrning sker fram till cirka 30 minuter före operativ drift. De fyra överordnade centralerna tar också fram den ettåriga tågplanen. (Hellström, 2001) För tågtrafikstyrningen används systemet VPT (vervoer per trein, transport by train). VPT har internationellt benämnts TRACE (Traffic Control and Execution) och det är ett informations- och kommunikationssystem för support av den logistiska planeringsprocessen och för den dagliga driften. Systemet ska möjliggöra en snabb, flexibel och effektiv hantering av den ökande trafikeringen och växande infrastrukturen. VPT utvecklades initialt i början av 1980-talet och har därefter vidareutvecklats i flera steg. Under åren 1998 och 1999 anslöts alla stationer till systemet samtliga trafikledningscentraler är utrustade med samma system. Utvecklandet av VPT-systemet beskrivs i ett flertal artiklar, se (den Brok och Vissers, 1994), (Renkema et al, 1996) och (Makkinga et al, 1998). Det har gjorts stora investeringar, både i infrastruktur och i datasystem vid den holländska järnvägen för att bättre kunna kontrollera produktionsprocessen. Systemen omfattar alla processer som rör tågtrafiken och täcker alla faser från planering till övervakning. För att


- 25 -

möjliggöra en kontrollerad och läglig introduktion av alla involverade system skapades en övergripande struktur. Systemet består av tre delar:

Planering; av tidtabell, tillgänglig personal och rullande material. Trafikkontroll; rörande planeringen av den dagliga tågtrafiken Processövervakning; gällande trafikledning samt information till passagerare,

personal och rullande material. Det övergripande målet med VPT är att få en bättre kontroll över produktionsprocessen och därigenom en bättre produkt, fler analyser av planeringen och bättre underlag för prioritering av olika intressen (passagerare – gods, andra prioriteringsregler). Detta ska ske i form av:

Färre förseningar och anknytningar som inte upprätthålls, bättre informationsservice till passagerarna vid störningar.

Tillhandahålla snabba förändringar på kort varsel vid variationer i efterfrågan. Mer effektiv gruppering av personal och rullande materiel. Lägre kostnader för trafikkontroll och processövervakning.

De tre delarna i VPT-systemet är modulerna VPT Planning, VPT Traffic Control och VPT Process Supervision. Systemet i de 17 lokala trafikledningscentralerna består av de två senare modulerna. VPT Planning; rör den övergripande tidtabellen och tillgänglig personal och rullande material och sker i fem faser:

1. Ett timvis förlopp för varje huvudled 2. Detaljer för ett övergripande dagligt förlopp 3. Produktion av den kompletta tidtabellen inklusive uppgifter rörande rullande

material och personal. 4. Ändringar för dagar, veckor eller månader i förväg i den aktuella tidtabellen. 5. Dagliga förändringar under den aktuella produktionen av trafiken, den dagliga

planen. Två planeringssystem är i bruk, det första stödjer fas ett och två; planeraren för in tågserier med deras parametrar och får återkoppling i form av diagram på en grafisk display. Det andra planeringssystemet består av tre delsystem för respektive tidtabell, rullande material och en årlig plan för personalen (steg tre och fyra). Tidtabellsystemet fungerar i grunden på samma sätt som det första planeringssystemet förutom att det är mycket mer detaljerat. Ytterligare funktioner erbjuds för beslutsstöd. Delsystemet för rullande material erbjuder support för tilldelning till tågen, för att bestämma omlopp genom regelbundna kontroller. Delsystemet för personal fungerar analogt. VPT Traffic Control; rör den dagliga kontrollen av tågtransporter inom ett visst område. Systemet understödjer detta genom att presentera den planerade produktionen av tågtrafik, den aktuella situationen och de flaskhalsar som måste lösas. Grafisk display visar tidtabellen i diagram och tabeller. Aktuella tågpositioner åskådliggörs


- 26 -

och förseningar räknas automatiskt ut och visas. Trafikkontrollsystemets databas innehåller fyra olika sorters information:

Generella referensdata för tågens attribut (typ, nummerserier) och nätverkstopologi.

Referensdata för en speciell plats; trösklar för meddelanden, presentation av parametrar för den platsens linjedel.

Processplanen, innehållandes tidtabell och information om rullande material och personal. Det finns bara en processplan per dag och 19 på varandra följande planer är tillgängliga med början från gårdagens plan.

Meddelanden rörande tågförseningar och förändringar av planen. Meddelanden finns on-line under 24 timmar, äldre meddelanden arkiveras varje timme.

VPT Process Supervision; den elektroniska processplanen är den viktigaste modulen i systemet och innefattar även beslutsstödsfunktioner. Den är ansluten till en automatisk ”rutt-läggare” (route setting function) och ett system för passagerarinformation. För att hela tiden hålla processplanen aktuell genom löpande uppdateringar finns mjukvara för att upptäcka inkonsistenser. Följande förbättringar uppnås med hjälp av denna plan:

Förändringar upptäcks automatiskt eftersom det bara finns en aktuell processplan och kan skickas över direkt till berörda delar. Största delen av den muntliga kommunikationen försvinner och multipla uppdateringar av olika planer är inte längre nödvändiga.

Trafikledningskommandon genereras automatiskt och presenteras för processövervakaren och/eller utförs automatiskt. ”What-if” utfall erbjuder beslutsstöd och pekar ut konflikter.

Systemet erbjuder ett integrerat, enhetligt användargränssnitt för de olika processövervakarna. Uppgifterna kan distribueras på ett flexibelt sätt till tillgängliga personer. Användande av “what-if” utfall möjliggör för processövervakaren att söka efter lösningar på ett aktivt och kreativt sätt. Det har upptäckts att det behövs både en tidit konfliktdetektering och ett avancerat beslutsstöd som stöd för trafikledaren vid den kortsiktliga operativa planeringen och styrningen. I systemet ingår en modul kallad ”conflict detection” vars syfte är att ge stöd i arbetet med ruttplanering. Det påvisar konflikter i form av brutna förbindelser, korsande rutter, ockuperande plattformsspår och avstängda spår. Sedan finns en modul för beslutsstöd kallad ”decision support” för att hjälpa trafikledaren att lösa de upptäckta konflikterna. I modulen används operationsanalytiska metoder, beslutsträd och en kostnadsfunktion baserad på förseningar, spårbyten, ändrad tågföljd och brutna passagerar- eller godsförbindelser för att producera en optimal plan. Modulen kan användas på två olika sätt. På det ena, det enkla sättet, är det trafikledaren som i interaktion med systemet själv löser konflikterna medan det på det mer avancerade sättet är systemet som på egen hand försöker hitta lösningar vilka graderas och presenteras för trafikledaren som har det slutgiltiga avgörandet. Den största förändringen av trafikledningsarbetet är att trafikledaren nu med hjälp av systemen för konfliktdetektion och beslutsstöd huvudsakligen planerar rutterna medan


- 27 -

den automatiska ”ruttläggarfunktionen” ser till att de exekveras vid de rätta tidpunkterna. För spårplansvisning har övergång skett från paneler till datorskärmar. Från Uppsala universitet, inom ramen för projekten TOPSim och CATD, gjordes ett studiebesök vid Railned 2002. (Byström, Sandblad och Wahlborg, 2002) Deras jämförelse med den svenska trafikledningen är att operatörernas gränssnitt, styrprinciperna och samverkan med automater delvis bygger på andra principer än i Sverige. Holländarna arbetar mer planerande och med mindre möjligheter för trafikplanerare att ingripa på detaljnivå. Automaterna tar hand om det mesta av exekveringen. Omplanering av tåg sker i allmänhet genom omdefiniering av starttidpunkt och eventuell tågväg varefter tåget hanteras av automaten som rättidigt. För utbildning av nya tågtrafikledare finns en simulatoranläggning som används av Railverkersleiding. Simulatormiljön är mycket realistisk uppbyggd och ger möjlighet till ett verklighetsliknande arbete som trafikledare. Den kan styras av en instruktör och har som uppgift att imitera uppträdandet hos exempelvis signaler, växlar, ställverk och tåg så att det blir möjligt att träna trafikstyrning på en simulerad trafik. Simulatorsystemet består i grunden av samma system som används i de lokala trafikledningscentralerna och har samma användargränssnitt. Detta system kommer senare också att användas för att testa nya versioner av olika delsystem och utarbetandet av nya arbetssätt.

4.6.2 Underhåll

4.6.2.1 TYSKLAND

I Tyskland upprättas för alla huvudlinjer en årlig underhållsplanering som innehåller alla arbeten som kommer att inkräkta på tågföringen. För dessa arbeten inrättas tidsfönster då spåret blockeras från tåg. Dessa tidsfönster måste sedan tas hänsyn till vid planeringsprocessen. Vid dubbelspår upprättas ofta ett tillfälligt spår där det inte kan gå lika många antal tåg. Vissa tåg kan få ändrad färdväg och passagerartåg på kritiska sektioner kan ersättas av buss. Eftersom dessa åtgärder är noga planerade i förväg skulle det vara förödande om underhållsföretagen misslyckas med att hålla de satta underhållstiderna. För att tvinga underhållsföretagen att hålla dessa tider måste de betala ansenliga summor om de överskrider gränserna. Underhållsarbete med liten inverkan på tågtrafiken planeras inte lika noggrant i förväg. På de sektioner där underhåll ska ske får de berörda tågen istället viss tid för återhämtning adderad till den ordinarie körtiden för att kunna köra in förseningen orsakad av underhållsarbetet.

4.6.2.2 ENGLAND

I England får Network Rail om de inskränker på operatörernas tåglägen betala straffavgifter. I syfte att ge Network Rail incitament att ge trafiken en möjlighet att annonsera avvikelser i tidtabellen gäller att ju senare en kommande inskränkning anmäls, ju högre blir straffavgiften. I Storbritannien utförs en stor del av spårunderhållet mellan lördag och söndag eftermiddag, vilket kan ge dåligt trafikutbud söndagsförmiddagar.


- 28 -

4.6.2.3 FRANKRIKE

I Frankrike eftersträvar SNCF (Société Nationale des Chemins de fer Français, den franska järnvägsförvaltningen) att få ofta sammanhängande 90 -120 minuter långa tågfria perioder som kan användas för spårunderhåll, vanligtvis inom tidsintervallen 09:30-12:00 eller 14:00-16:00. På höghastighetsbanorna, där det inte går några godståg, utförs underhållet på nätterna under veckan.


- 29 -

5 FORSKNING Inom området trafikstyrning bedrivs det olika typer av forskning. I detta kapitel beskrivs de forskningsområden som har hittats.

5.1 BANVERKET Banverkets sektorsansvar inom järnvägsområdet innebär bland annat att Banverket skall initiera, planera och stödja tillämpad samhällsmotiverad forskning inom området. Utgångspunkten för FoU-verksamheten beskrivs i Banverkets FoU-program. Centrala utvecklingsområden inom operativa tågledningen:

Operativa verktyg för nätverksplanering och tidtabellskonstruktion Beslutsstödsystem för optimal styrning av trafiken vid störningar Trafikinformationssystem för godskunder och passagerare Samspel människa – maskin (både tågledare och lokförare) Simulatorer för träning av tågledare och förare Flexibilitet vid till exempel extrainsatta tåg Stödsystem för minimerad energiförbrukning

Ovanstående är hämtat ur Banverkets program för FoU inom järnvägsområdet perioden 2000-2005 (uppdaterad år 2002)

5.2 UPPSALA UNIVERSITET Under senare delen av 1990-talet började Högskolan Dalarna forska kring system för datorstödd tågledning med fokus på algoritmer för omplanering av tidtabellen vid trafikstörningar. Parallellt med detta bedrevs ett större projekt vid avdelningen för Människa- datorinteraktion vid Uppsala universitet med inriktning mot gränssnittsutformning och arbetsformer i samband med tågtrafikstyrning. För att på sikt öka flexibiliteten och kvaliteten i tågtrafikstyrningen medförde att projektet TOPSim (Train traffic Operation and Planning Simulator) startades under 1999 som ett samarbetsprojekt mellan Banverket, Uppsala universitet, Högskolan Dalarna och ÅF-Industriteknik. Huvudmålsättningen med projektet var att skapa en tågtrafikstyrningssimulator som skall utgöra en av grundpelarna i kommande arbete med utvecklingen av nya tågstyrnings- och beslutsstödssystem. Inom ramen för TOPSim-projektet gjordes en första analys och beskrivning av möjliga och aktuella beslutsstödsfunktioner för tågtrafikstyrning. Skapandet och implementerandet och integrerandet av dessa i TOPSim-systemet har fortsatt och täcker även utveckling, implementation och test av nya prototyper för användargränssnitt. Projekten som beskrivs nedan är till viss del finansierade av Banverket och projektledare är Bengt Sandblad. Dess huvudsakliga uppgift är att utveckla prototyper för nya kontrollsystem, verktyg för beslutsstöd och användargränssnitt.


- 30 -

5.2.1 FTTS - framtida tågtrafikstyrning

5.2.1.1 BAKGRUND För att få underlag för utformningen av morgondagens trafikledningssystem driver Banverket tillsammans med avdelningen för människa - datorinteraktion vid institutionen för informationsteknologi vid Uppsala universitet forsknings- och utvecklingsprojektet Framtida tågtrafikstyrning. Ett av projektets huvudmål är att ta fram viktiga kunskaper för utformningen av framtida system för tågtrafikstyrning. Speciellt har projektet studerat utformningen av användargränssnitten mellan personal med olika arbetsuppgifter och de olika informations- och styrsystemen. Avsikten är att kunna göra dessa så användarvänliga och effektiva som möjligt samt ge underlag för effektiv omplanering. Resultaten från projekten ska utgöra en grund för kommande teknisk utveckling. Problemet med dagens arbetssätt inom trafikstyrningen anses vara följande:

Det är svårt att få en god överblick vid komplexa situationer och störningar. Möjligheterna till optimala lösningar är små.

Informationsinhämtningen har stora brister och är kognitivt krävande. Mycket av den information som behövs finns inte tillgänglig eller har för dålig precision.

Information kommer ofta sent, vilket gör det svårt att hitta de bästa lösningarna.

Gränssnitten är dåligt integrerade. Flera olika informationssystem ska hanteras samtidigt.

Styrmöjligheterna har begränsningar. Det finns ofta få möjligheter till mer långsiktlig planering.

Trafiksituationerna varierar mycket, och olika situationer kräver olika lösningar.

Sammanfattningsvis anses att det är mycket fokus på styrningen av den tekniska infrastrukturen på kort sikt och mycket litet fokus på att planera för bra trafikflöden på längre sikt. Ett huvudargument för att införa ett nytt sätt att styra tågtrafik i framtiden är att underlätta för dem som ansvarar för trafikstyrningen genom att skapa styrsystem som bättre än idag stödjer de processer som utgör grund för informationsinhämtning, bedömningar, beslut och åtgärder. Även ett antal andra argument anses finnas för nya styrsystem, vilka lyder som följer:

Idag styrs inte trafiken på ett optimalt sätt. Det finns vinster att göra om det går att styra trafiken så att infrastrukturen utnyttjas på ett bättre sätt.

Den framtida tågtrafiken med ökande trafik, snabbare tåg, flera separata trafikutövare, höjda krav på punktlighet etcetera kräver förbättrad trafikstyrning.

Den kommande utvecklingen inom EU innebär bland annat att lokförarens gränssnitt mot framtida ATC-system kommer att förändras i och med ETCS-standarder och liknande. I samband med denna utveckling måste även sättet för samverkan mellan lokförare och trafikledningscentralerna utvecklas.


- 31 -

Den tekniska utvecklingen ger förbättrade möjligheter att utveckla nya principer och teknik för trafikstyrning. Exempelvis tekniker för information om tågs exakta position och hastighet eller automatisk dataöverföring mellan lok och trafikledningscentral.

5.2.1.2 UPPBYGGNAD Projektets förslag är att åstadkomma en styrning på trafiknivå där trafikledaren så lite som möjligt behöver tänka och ta hänsyn till hur styrningen tekniskt ska kunna genomföras. Fokus flyttas således från de tekniska förutsättningarna för hur tågen ska framföras till att ständigt ha en uppdaterad och fungerande plan för hur trafiken ska flöda. Detta kallas i projektet att styra genom att planera. Den plan som således ständigt hålls aktuell kan sedan oftast exekveras automatiskt. På detta sätt kan koncentrationen flyttas framåt i tiden och se de konflikter och störningar som håller på att byggas upp, samt vidta åtgärder för att hantera dessa, i god tid. Genom att informationen presenteras på ett utförligt och tydligt sätt ökar dessutom processens förutsägbarhet vilket underlättar planeringen. Det anses finnas behov av att utveckla effektiva beslutsstöd eftersom arbetet med att styra tågtrafik även i framtiden kommer att vara komplext. Dessa bör vara enkla och ha som mål att på ett effektivt sätt ge förbättrat beslutsunderlag för planering och styrning. Det nya arbetssättet som föreslås innebär att arbetet med trafikstyrning omvandlas till att ständigt se till att det finns en aktuell och fungerande plan för hur trafiken ska flyta. Trafikprocessen är som förut det totala trafik- och signalsystemet. En realtidsdatabas håller kontinuerligt reda på processens status samt på den likaledes ständigt uppdaterade trafikplanen. Trafikplanen är den plan som anger hur man för närvarande vill att trafiken ska flyta. I gränssnittet visas kontinuerligt den totala och samlade information som trafikledaren behöver för att kunna följa skeenden samt göra omplanering av den manuella styrning som fordras. Gränssnittet innehåller också de beslutsstödjande funktioner som hjälper trafikledaren i arbetet. Trafikledarens arbete kan således delas in i två olika roller: En som planerare och en som exekverare. Planeraren har ansvaret för att det hela tiden finns en aktuell och fungerande trafikplan så länge det inte inträffar sådana störningar som innebär att planen inte längre kan exekveras automatiskt. När så sker måste trafiken styras manuellt på tekniknivå vilket då görs av exekveraren. Detta styrarbete motsvarar mer dagens tågtrafikstyrning. I gränssnittet finns olika funktioner, beslutsstöd, inbyggda som hjälper trafikledaren att förstå den aktuella trafiksituationen, analysera den, göra prognoser, identifiera konflikter i god tid samt ge stöd i arbetet med att omplanera trafikplanen så att den kan genomföras på önskat sätt under de aktuella förhållandena. Exekveringsfunktionen får inte själv ändra spåranvändning eller tågordning men kan däremot utföra en rad nyttiga och avancerade funktioner för att i förväg testa att planen kan utföras. Detta sker genom att exekveringsfunktionen i så god tid som möjligt testar genomförandet av planen, ”bokar” tågvägen, vilken sedan när tiden är inne exekveras, det vill säga, tågvägen reserveras.


- 32 -

5.2.1.3 FÖRBÄTTRINGSPOTENTIALER MED SYSTEMET Beslutsstöd anses ha som huvudsyfte att hjälpa till med att identifiera konflikter och störningar på ett så tidigt stadium som möjligt. Visa på det handlingsutrymme som finns, identifiera alternativa lösningar samt via prognoser utvärdera effekterna av föreslagna åtgärder. Inom projektet ses inga behov eller möjligheter att automatisera beslutsfattandet utan trafikledaren ska alltid ha full kontroll över vad som sker. Även samverkan mellan trafikledningen och lokförarna har studerats i detta projekt. Denna anses kunna förbättras på många punkter vilket också det skulle kunna bidra till en bättre effektivitet i trafikstyrningen. Viktiga delar av detta är information om position och hastighet för tågen samt information om förseningar av olika slag. Från TLC till loken är det viktigt att man kan överföra information om förändrade trafikplaner och om störningar i tågets omgivning. Om lokförarna får mer kunskap om den aktuella situationen och om de aktuella planerna ges de förutsättningar att planera och köra mer optimalt. En förutsättning för detta är dock att mer information kan utbytas automatiskt mellan loken och TLC.

5.2.1.4 FORTSATT ARBETE

Fortsättningen på projektet inriktar sig på att ta fram en operativ demonstratör för ett framtida tågtrafikstyrningssystem. Målet är att vidareutveckla principer och metoder för kapacitetsplanering, trafikplanering och operativ styrning inklusive tekniska lösningar för användargränssnitt, beslutsstöd, arbetsprocesser, arbetsorganisation, arbetsmiljö och kompetensutveckling. Projektet är tänkt att samverka med projektet TOPSim som behandlar simulering inom planering, utbildning och drift. De simulatorprototyper som TOPSim levererar kommer att användas i FTTS- och även i CATD-projektet för att genomföra tester och utvärderingar av nya styrprinciper, användargränssnitt och beslutsstöd.

5.2.2 CATD CATD står för computer aided train dispatching, vilket betecknar system för datorstödd tågledning. (Transrail, 1999) Det är optimerande hjälpsystem som är rådgörande och föreslår hur trafikledaren ska styra tågtrafiken.

5.2.2.1 BAKGRUND

Inom projektet vid Uppsala universitet som betecknas CATD implementeras prototyper för nya användargränssnitt för tågtrafiksstyrning och man utreder behovet av beslutsstödjande funktioner för trafikledare med flera, i operativ trafikstyrning. Projektet har vidareutvecklat de prototyper som tidigare tagits fram inom projektet FTTS, implementerat dessa i en form som tillåter tester i en simulerad miljö samt påbörjat tester och utvärderingar av prototypernas användbarhet i praktisk tågtrafikstyrning. Inom CATD-projektet har krav på nödvändigt simulatorstöd tagits fram och överlämnats till TOPSim-projektet som därefter implementerar kraven. (Hellström, 2001)


- 33 -

Det kortsiktliga målet är att utveckla ett praktiskt stödverktyg som är enkelt att använda och som är en integrerad modul i ett nytt gränssnitt. Fokusering ligger på prognostisering, identifiering av konflikter och utvärdering av beslut. Syftet med CATD projektet:

Datorstödd tågtrafikledning Utarbeta krav för simulatorn TOPSim Utveckla, implementera, testa och utvärdera hjälpmedel för beslutsstöd och

människa – maskin gränssnitt Till att börja med har koncentrationen varit på konfliktlösningar och omplanering av tidtabellen som utförs av trafikledaren vilket ses som mycket viktigt. I samband med att störningar av olika slag inträffar måste trafikledaren oftast göra en omplanering av tidtabellen. Denna omplanering innebär ofta att en i princip ny tidtabell skall skapas baserad på den i förväg planerade. Detta är en mycket komplex och svår arbetsuppgift som idag utförs manuellt. Den försvåras dessutom ytterligare av att den oftast måste utföras under tidspress. Med denna bakgrund är tanken att ett CATD-system under överseende av trafikledaren automatiskt ska kunna generera en ny optimal tidtabell. Detta förutsätter att det finns en bra modell av det aktuella trafiksystemet. Existerande modeller baseras på att det är möjligt att koncentrera alla kostnader för en ny körplan som en funktion av tågförseningarna vid tidtabellslagda stationer. Målfunktionen innebär normalt att minimera de totala viktade tågförseningarna. Därför kräver dessa modeller att varje tåg ska ha en tidtabell för den aktuella linjen och att denna representerar det initiala optimumvärdet.

5.2.2.2 UPPBYGGNAD Eftersom det finns olika utformningar av CATD-system beskrivs bara huvuddragen för systemen. Ett typiskt optimerande CATD-system kännetecknas av följande:

Det finns på en linje mellan två huvudstationer eller terminaler. Det är normalt flera mötespunkter efter linjen.

Varje tåg har ett schema för just den linjen. Schemat representerar utgångens optimum.

Systemet tilldelas kontinuerligt nya tågpositioner från signalsystemet. Vid störningar räknar systemet ut nya optimala mötesplatser och

presenterar en ny planering för trafikledaren som utifrån det tar det slutgiltiga beslutet.

De centrala delarna i ett CATD-system är:

Optimeringsalgoritmen, systemets kärna. Kostnadsfunktionen, den funktion som anger förseningskostnaderna för tågen. Människa-maskin gränssnittet, utformningen av användargränssnittet och

övriga ergonomiska aspekter. (Transrail, 1999) I avsnitt 4.4 beskrivs mer utförligt hur ett CATD-system kan vara uppbyggt.


- 34 -

5.2.2.3 FÖRBÄTTRINGSPOTENTIALER MED SYSTEMET Den vanligaste användningen av en sådan här modell är på en taktisk nivå som en hjälp i tidtabellskonstruktion. Den kan även vara till hjälp på en mer strategisk nivå till exempel i planeringsprocessen för nya infrastrukturinvesteringar som ska analyseras och jämföras med varandra eftersom det då finns möjlighet att generera nya tidtabeller för en, helt eller delvis, ny linje utan större ansträngning. En annan intressant idé är att integrera den med ett verktyg för trafiksimulering och därigenom få en mer realistisk och optimal simulering av tågtrafiken. (Transrail, 1999)

5.2.2.4 FORTSATT ARBETE Några av stötestenarna när ett CATD-system ska designas och konstrueras är för det första att ett system som i realtid beräknar en ny optimal tidtabell måste baseras på relativt avancerade optimeringsalgoritmer. För det andra måste systemet vara snabbt för att kunna ge stöd i tidspressade situationer. Forskning pågår på olika håll för att hitta analytiska lösningar med goda egenskaper. Ett annat problem är att kunna modellera samspelet mellan tågen på ett korrekt sätt både med hänsyn till signalsystemet och till de konventioner som gäller i den operativa trafikstyrningen. (Transrail, 1999)

5.2.3 TOPSim TOPSim-projektet har tagit fram grunderna till en simulatoranläggning för tågtrafikstyrning. Det huvudsakliga syftet är att skapa en forskningsmässig experimentmiljö för studier av tågtrafikstyrning, utvärdering av användargränssnitt för tågledare och tester av beslutsstödjande system. Utvecklingen av simulatorn TOPSim/TTS sker utifrån de krav som CATD-projektet ställer. Syftet med TOPSim projektet är att skapa en simulator för tågtrafikkörning och planering. Verktyget består av:

standard arkitektur växelverkande realtidssimulator

o utveckling och utvärdering av beslutsstödssystem och människa-maskin gränssnitt

o utbildning och träning av tågtrafikledare På kort sikt är tanken att simulatorn ska användas till att utföra tester av:

Människa - datorinteraktion, nya användargränssnitt Olika beslutsstödsfunktioner Utreda kvaliteten på den planerade tidtabellen för kommande år och nya linjer Undersöka nya kontrollprinciper för framtida signalsystem

På lång sikt:

Testa och utvärdera framtida regler för prioritering av tåg inom Sverige Utbilda och träna trafikledare i metoder inom tågkontroll Undersöka de komplexa delarna i tågtrafikkontrollprocessen


- 35 -

Uppföljning av intressanta trafikfall med hjälp av ”inspelade scenarier” Låta trafikledaren praktisera den kommande tågplanen

5.2.3.1 BAKGRUND & UPPBYGGNAD För att möjliggöra experiment har projektet TOPSim tagit fram en tågtrafiksimulator. Denna består av ett programsystem som simulerar tågtrafiken i ett angivet bansystem samt det gränssnitt, beslutsstöd etc. som vill testas i experimentet. Till tågtrafiksimulatorn TOPSim kopplas ett gränssnitt kallat SIMSON, som används för att planera och styra tågtrafiken. Resultatet av detta har blivit en försöksarbetsplats där användaren sitter framför en stor duk på vilken gränssnittet projiceras med hjälp av två takmonterade videoprojektorer. Experimenten, där försökspersoner får styra den simulerade trafiken med hjälp av de nya styrsystemen och gränssnitten, kan spelas in för senare analys.


Projektets långsiktliga mål är att med hjälp av simuleringsteknik utveckla produktivitetshöjande metoder och testsystem för planering, utbildning och drift. Forskning inom området kapacitetsplanering och uppföljning av operativ drift ska påbörjas. Syftet är också att gå vidare i kunskapsutvecklingen om simulering och simulatorer inom järnvägsområdet.

5.3 KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN, KTH Vid KTH bedrivs inom järnvägsgruppen forskning kring effektiva tågsystem och godstransport. Projektet som beskrivs nedan bedrivs inom forskningsområdet utformning av attraktiva järnvägssystem för ökad konkurrenskraft i ett hållbart samhälle med projektledare Bo-Lennart Nelldal.

5.3.1 Infrastruktur för flexibel tågföring – simulering av infrastruktur och trafikeringsåtgärder

Vid Järnvägsgruppen på KTH bedrivs forskning kring infrastruktur för flexibel tågföring där simulering av infrastruktur- och trafikeringsåtgärder utförs. Framtida trafikeringsprinciper med nya fordonskoncept analyseras. En princip som studerats är att i stället för få långa tåg köra många korta tåg där vissa tåg kör direkt medan andra stannar på flera ställen. Projektets huvudsakliga hjälpmedel är tågtrafiksimulatorn RailSys, utvecklad av järnvägsgruppen vid Hanover University i Tyskland. RailSys beskrivs närmare i avsnitt 4.6.1.

5.3.1.1 BAKGRUND OCH UPPBYGGNAD Marknaden och trafiken kommer ständigt att ställa nya och föränderliga krav på infrastrukturen och det är önskvärt att eftersträva en robust infrastruktur som möjliggör en flexibel trafikering. Syftet med projektet är att analysera olika trafikeringsmodeller och utformning av infrastruktur med hjälp av matematiska kapacitetsmodeller och en simuleringsmodell för att åstadkomma största möjliga flexibilitet och minsta möjliga störningskänslighet. Bland annat har förbikörningar vid


- 36 -

stationer på en dubbelspårslinje och kapaciteten på en enkelspårslinje med blandad trafik studerats. Inom projektet har Botniabanan valts som testplats för RailSys. Meningen är att se hur man i Sverige kan använda simuleringsverktyget för att utvärdera tågkörningar. Följande frågeställningar ska undersökas för olika typer av trafikmönster: Vid tågtrafik på enkelspår:

Vid möten; vilka tåg ska använda sidospår vid stationerna, passagerar- eller godstågen.

Olika stationsupplägg för olika typer av mötessituationer Möjlighet att kombinera byten för passagerare på stationer medan godstrafik

passerar. Möjlighet till en effektiv koordination mellan långdistans- och regionala

passagerartåg. Vid tågtrafik på dubbelspår:

Möjlighet till ett effektivt godstrafiksystem genom att använda inlandsbanan för tåg som går tomma norrut och den nya kustbanan för lastade tåg som går söderut

Samtidigt ha en frekvent passagerartrafik längs kustbanan RailSys ska också användas för att utvärdera effekterna på olika säkerhetssystem på järnväget som:

Det nuvarande ATC/ATC2 signal- och säkerhetssystemet Det kommande europeiska ERTMS/ETCS säkerhetssystemet vilket ska

implementeras på Botniabanan Vilka effekter de olika säkerhetssystemen har på trafiken och för

trafikkapaciteten på Botniabanan Projektet ska ge möjlighet att se om RailSys är ett användbart verktyg för att analysera sambanden mellan infrastruktur, fordon och trafik i ett större järnvägsnät både i dagsläget och i framtiden. Det ger också möjligheten att utvärdera infrastrukturen och möjligheten att kombinera två olika linjer för ett stort envägs godssystem i kombination med blandad passagerartrafik.


Det fortsatta arbetet inom projektet är att analysera olika trafikeringsprinciper och utformning av infrastrukturen. Med hjälp av en simuleringsmodell ska största möjliga flexibilitet och minsta möjliga störningskänslighet åstadkommas. Man ska även analysera hur simulering kan utnyttjas i tidtabellsplanering både på en enskild linje och i komplexa system.


- 37 -

5.4 SIEMENS, DATORSTÖDD TÅGLEDNING Artikeln, ”An expert system for real-time train dispatching” beskriver ett forskningsprojekt utfört av Siemens Transportation Systems Group och Siemens Corporate Research and Development tillsammans med det tyska järnvägsföretaget Deutsche Bahn AG. De har tagit fram ett så kallat expertsystem för att kunna ge trafikledare datorstödd tågtrafikledning, inklusive automatisk konfliktlösning. De vanligaste störningarna och avvikelserna är extra tåg, avstängda spår och förseningar. Artikeln handlar till största del om hur automatisk konfliktlösning kan fungera och är tänkt att ge en övergripande förståelse för hur system kan fungera. Se figur 1 för överblick av uppbyggnaden av ett konfliktlösande system.

Figur 4.1. Konfliktlösande system som en del av verksamheten (efter Schaefer och Pferdmenges, 1994) En konflikt uppstår när två tåg försöker använda samma spårsträcka samtidigt eller när en avvikelse från en given tidtabell sker. För att lösa konflikter (störningar) används en prognostiserad tidtabell för de kommande en till två timmarna. Tidtabellen är baserad på den etablerade tidtabellen och uppdaterad för att återge de aktuella gångtiderna för tågen. Beräknandet av den korrekta tiden görs genom simulering med de aktuella värdena för energi, tågets vikt, linjens lutning, hastighetsrestriktioner etc. Kvaliteten på prognosen och konfliktdetektionen ger en märkbar förbättring jämfört med parallella förflyttningar av tåggrafen. För varje typ av konflikt finns ett antal möjliga lösningar. I de flesta fall är en kombination av enkla lösningar som retardation och möten de mest lämpliga. Varje beslut kan inkludera nya konflikter som berör andra tåg. Varje beslut som bedöms måste undersökas i detalj för att se om det fungerar och om följande villkor är uppfyllda:

Sidospår för omkörning måste vara tillgängliga

Trafikledning

Expertsystem + Koll efter tekniska

restriktioner

Konfliktdetektion

Simulering

Tågspårning Automatisk Ruttplanering

Informationssystem

Tidtabell

Beslut av tågtrafikledaren

Störningar

Förändringar i tidtabell (extratåg)

Prognostiserad tidtabell

Planering

Process- övervakning

Trafikledning


- 38 -

Sidospåren måste vara tillräckligt långa för att rymma tåget Sidospåren måste gå att nå via trafikleden. Vid enkelspår får det inte finnas några mötande tåg

Detta kräver en detaljerad datamodell, en realistisk simulering av tågrörelser, stora mängder data rörande spår, sektioner, sektionernas skick, och därigenom tidskrävande beräkningar för varje beslutsdel. Konfliktlösningen görs i tre steg:

Det första steget för lösning tas genom att kontrollera att villkoren ovan uppfylls.

En eller flera verifierade lösningar väljs ut genom en regelbas och presenteras för trafikledaren för slutligt urval. Dessa regler representerar strategier för urval av den bästa lösningen med hänsyn till potentiella sekundära konflikter, men utan att beräkning av alla av dem görs. Systemet presenterar bara den bästa lösningen för godkännande.

Den valda lösningen visas på ett tid-sträcka diagram och skickas till den funktion som automatiskt ställer tågvägarna.

Ett exempel på en regel är: Om typen av konflikt är ”spår ockuperas i samma riktning” och tåg 2 är snabbare är tåg 1 , Då låt tåg 2 passera tåg 1 vid den första stationen som har ett användbart sidospår som för tillfället inte är reserverat, innan konflikten inträffar. Dessa regler grupperas i olika strategier, till exempel

Behållande av anslutning Snabba tåg har företräde framför långsamma tåg Högprioriterade tåg har företräde framför tåg med lägre prioritet ”first come first served”

Systemet försöker i möjligaste mån uppfylla så många krav som möjligt. Varje typ av konflikt kan ha sitt eget set av strategier (för att handskas med speciella fall). Strategiernas ordning kan ändras av trafikledaren. Ett grafiskt användargränssnitt gör det möjligt för trafikledaren att utvärdera tågrörelser och konflikthantering.

5.4.1 Testning Systemet testades med indata från en huvudlinje med både gods- och passagerartrafik med olika hastigheter, från 90 till 200 km/h. Banan bestod av dubbelspår och en kortare del enkelspår på grund av underhållsarbete. I tidsintervallet 3 till 24 timmar jämfördes resultat från manuell och automatisk trafikledning, genom användande av en kostnadsfunktion baserad på en summa av viktade förseningar för tåg som lämnade den kontrollerade bandelen. Det visade sig att den datorstödda tågledningen reducerade förseningarna med mellan 10 och 40 procent.


- 39 -

5.5 CATO, COMPUTER AIDED TRAIN OPERATION

5.5.1 Bakgrund Transrail, som är ett kunskapsföretag inom spårburna transporter, startade 1999 ett FoU-projekt tillsammans med Tekniska högskolan i Dalarna och Kungliga tekniska högskolan i Stockholm, i huvudsak finansierat av Banverket, med benämningen CATO, vilket står för Computer Aided Train Operation, det vill säga datorstödd körning av tåg. Förstudien av systemet presenterades på COMPRAIL konferensen 2000. CATO föreslås använda en centraldator och modern trådlös datakommunikation som till exempel GSM–R för att ge information till förarna så att de, med hänsyn till den dagliga trafiksituationen, kan köra tågen så optimalt som möjligt. Systemet ska genom simulering och omplanering upptäcka kommande konflikter och utifrån dessa ge förslag till förändrad körning av tågen. Med avseende på tågföringen har systemet främst två effekter. Det första är omplanering av trafik och möten i samband med trafikstörningar. Denna funktion är vad som normalt ingår i ett CATD-system, beskrivet i avsnitt 4.2.2. Den andra funktionen är att styra tågen på så sätt att de enskilda tågmötena kan ske med minsta möjliga tidsförluster på grund av inbromsningar, stopp och accelerationer. Skillnaden mellan CATD-system och CATO är att CATD-system bara ger förslag på hur trafiken ska planeras om vid störningar i form av nya möten etcetera medan CATO även föreslår ett förändrat framförande av tågen, ändrade hastigheter till exempel.

5.5.2 Uppbyggnad Jämfört med hur trafikledningen fungerar i dagsläget är det två beslutsstödsystem som tillkommer i CATO-systemet. Dels ett system som kontinuerligt simulerar trafiken för de kommande en till två timmarna för att upptäcka konflikter och andra oegentligheter, dels ett så kallat CATD-system, vilket används för att utifrån tidtabellen omplanera trafiken i samband med störningar. CATO är tänkt att fungera så att i trafikledningscentralen beräknas en optimal körprofil för tågen utifrån aktuell trafikbild, som skickas från tågen, och valda optimeringsparametrar. Beräkning med simulering av tågrörelser, energi- och effektförbrukning etcetera sker under tidsintervall en till två timmar framöver. Denna information sänds tillbaka till tågen och informerar förarna om hur de bäst bör köra sina tåg. I grova drag skulle styrstrategin baseras på utnyttjande av i tidtabellen inbyggda eller under körning uppkomna marginaler i den aktuella körplanen som kan optimera tågföringen. Ett tågledningssystem med CATO är tänkt att bestå av följande komponenter:

1. Planerad tågplan, tidtabell 2. Säkerhetssystem 3. Tågledningscentral med beräkningsdator 4. CATO-beräkningsprogram för optimering 5. Digital tvåvägs radiokommunikation mellan tågledningscentral och fordon


- 40 -

6. Maskin- och programvara i tågen, dragfordonen Komponent nummer tre, tågledningscentral med beräkningsdator är vad som ingår i ett CATD-system. Det av komponenterna som är unikt för CATO-systemet är nummer fyra, själva beräkningsprogrammet för optimering. Ombord på fordonet föreslås CATO vara en optimerande påbyggnad ovanpå ordinarie signalsäkerhetssysem, exempelvis ATC-systemet. Beräkningsprogrammet CATO består av följande händelseförlopp:

1. Tågen informerar trafikledningscentralen om positioner och hastigheter. 2. I trafikledningscentralen beräknas sedan optimala körprofiler i form av tid,

position, hastighet och acceleration/retardation, ut för de olika tågen med hänsyn till den totala trafiksituationen och önskad tidtabell, tågmöten och förbigångar. Detta sker delvis med manuella ingrepp från trafikledaren. Optimal tågföring ur systemsynpunkt bestäms även med hänsyn till andra valda kriterier såsom tågens prioriteter, minsta energi- och effektförbrukning, minsta slitage etcetera. Beräkningen sker genom simulering och optimering av tågens rörelser några timmar framåt i tiden.

3. Respektive tåg informeras om dess körprofil för följande tidsperiod, till exempel närmaste 15 minuter.

5.5.3 Förbättringspotentialer med systemet Följande fördelar och möjligheter med ett CATO-system framställs i förstudierapporten:

Effektivare tågföring och bättre bekämpning av trafikstörningar Bättre kapacitetsutnyttjande av linjen och reducerat behov av

infrastrukturinvesteringar. Användandet av CATO styr tågens inbördes ankomsttider till mötes- eller förbigångsstationer så att förseningar till följd av möten och förbigångar minimeras. På en typisk enkelspårsträcka innebär detta att banans kapacitet kan höjas med i storleksordning 10 %. Det blir möjligt att prioritera det ena eller andra tåget i dessa situationer samt styra tågens ankomst samt hastighetsprofil för att passa in i tåglägena.

Lägre energiförbrukning, minskad energikonsumtion i storleksordningen 10-15 % om körstrategi med frirullning utnyttjas.

Bättre utnyttjande av banmatningen på elektrifierade banor. Lägre underhållskostnader på både fordon och bana då den mekaniska

bromsenergin reduceras vilket innebär att bromsslitaget minskar och detta ger minskade underhållskostnader.

Idag betalar Banverket ingen effektavgift för den el som köps. De tar heller inte ut någon avgift för fordonens installerade effekt från operatörerna utan fördelar bara en ren energidebitering. Eltaxorna motiverar därför ingen effektminimering idag.

5.5.4 Fortsatt arbete CATO är i dagsläget inte ett existerande system färdigt för implementering. För närvarande arbetar Transrail med att ta fram en simulator för CATO. De har även


- 41 -

nyutvecklade programverktyg vid namn TRAINS Scheduling, se figur 2, som är speciellt utvecklade för att hantera hela kedjan för planering och ledning av resurser (tåg, fordon, personal) vid spårburna transporter. De är modulärt uppbyggda och kan konfigureras efter behov. Verktygen har användarvänliga grafiska gränssnitt för att ge god överblick och kontroll i arbetet. De är tänkt att använda både för analytiska studier och praktisk drift. Målsättningen med utvecklandet av TRAINS Scheduling var att lägga grunderna för effektiva IT-verktyg inom områdena i figuren

Figur 4.2. TRAINS Scheduling innehåller IT-verktyg inom områdena i figuren (Transrail, 2003)

5.6 SIMULERINGSPROGRAM FÖR TÅGTRAFIK För att bestämma en tidtabell för flera tåg som samtidigt trafikerar samma bansystem är det en fördel om den görs konfliktfri. Med detta menas att flera tåg inte ska göra anspråk på samma bandel samtidigt, eftersom det medför att tågens färdtid måste förlängas och det blir så kallad spilltid. När antalet tåg i systemet är litet är det möjligt med förhållandevis enkla kalkyler för att bestämma om en tidtabell är konfliktfri. I allmänhet gäller dock att antalet tåg som trafikerar ett bansystem är så stort att någon form av beräkningsverktyg är nödvändigt för att avgöra hur mycket konflikter som finns i en tidtabell. En metod för att studera konflikter i en tidtabell är tågtrafiksimulering. Med hjälp av simulering är det möjligt att låta tåg avgå enligt tidtabell och olika tidtabellslösningar kan prövas för att minska spilltiden.

5.6.1 RailSys Ett exempel på programvara för mikrosimulering av tågtrafik är RailSys. Det är framtaget av Järnvägsgruppen vid universitetet i Hanover i Tyskland och är ett mjukvarusystem som främst möjliggör analys, planering och optimering av driftsfrågor. Det används som huvudverktyg inom projektet Infrastruktur för flexibel tågföring vid KTH som finns beskrivet i avsnitt 4.3.1. Systemet är tänkt att användas till bland annat tidtabellskonstruktion, planering av nya eller omplanering av existerande linje, noder och nätverk samt utformande av kompletta körprogram med hänsyn till marginaltillstånd.


- 42 -

RailSys används främst vid byggandet av ny infrastruktur där simulering kan göras genom att bygga upp hela tåg system. Det går att utföra dimensionering och bedömning av infrastrukturen samt simulering av ”störda och icke-störda” körningar för att bedöma kvaliteten samt stabiliteten av tidtabellen. Systemet har nyttjats vid byggandet av Botniabanan för att se hur det kan användas vid svenska förhållanden. För att kunna genomföra en tågsimulering med RailSys måste programmet förses med ganska omfattande indata. De kan delas in i tre huvudgrupper; nätverket, tågtyper och tidtabell. (Wiklund, 2002) Nätverket består av spårsektioner som utgör länkar i en graf. Noder knyter samman länkarna. Noder representerar signaler, spårväxlar, punkter där största tillåtna hastighet ändras eller där spårets lutning ändras. Längden anges för varje länk. Tågtyper omfattar broms- och accelerationsförmåga, prioritet och ytterligare en del tekniska egenskaper. Tågrörelser skapas genom att välja en tågtyp, start- och slutstation samt uppehållsstationer. Spåranvändningsplan bestäms också för tågrörelser, vilken bland annat anger spårval på stationer. Tågrörelsen ges ett huvudspår för varje station som kan kompletteras. När annan tågrörelse blockerar huvudspåret används alternativa spår. För varje tågrörelse anges också avgångstid. Övriga ankomsttider beräknas av programmet, där det är möjligt att ange hur stor andel av den högsta möjliga hastigheten som ska utnyttjas, till exempel 90%. Detta ger en tidtabell som presenteras grafiskt. Det är möjligt att föra in slumpmässiga förseningar i samband med tågens uppehåll. Enligt tidtabellen gör tågrörelserna anspråk på olika delar av järnvägsnätet vid olika tidpunkter. Vid simuleringen registreras för varje tågrörelse om det gör anspråk på en del av järnvägsnätet som är blockerad av annan tågrörelse. Det kallas konflikter och leder till förseningar. Efter simuleringen kan förseningarna sammanställas efter storleken på dem, vilka andra tåg som orsakat dem eller om de beror av för långa uppehåll. Det går också att få en sammanställning av var i järnvägsnätet förseningarna uppstår. Det är möjligt att förändra nätets kapacitet i RailSys till exempel genom att stänga en växel, förlänga en blocksträcka eller ändra största tillåtna hastighet. En tidtabell kan simuleras före och efter sådana förändringar för att studera vilka förseningar de leder till. I RailSys, liksom i andra liknande simuleringsprogram, simuleras inte tågtrafikledningen. Det betyder att även när tågtrafiken drabbas av mycket omfattande förseningar försöker RailSys genomföra all trafik enligt plan. RailSys kan inte ställa in eller leda om trafik. Det finns dock möjlighet att ge olika prioritet åt olika tågrörelser som gäller när flera gör anspråk på samma spår samtidigt.

5.6.2 SIMON Simuleringssystemet SIMON används av Banverket i planeringen av infrastrukturinvesteringar och tidtabellsutvärderingar. Genom att utföra teoretiska gångtidsberäkningar för ett ekipage på en specifik del av bannätet kan trafik och kapacitet på järnvägen analyseras. Med SIMON, som har en enkel inbyggd


- 43 -

”trafikledare”, kan tågtrafiken simuleras för en viss bana under en viss tidsperiod men detta kan endast göras i form av ”batch”-simuleringar. (Hellström, 2001)

5.7 BESLUTSSTÖDSSYSTEM FÖR UNDERHÅLL

5.7.1 ECOTRACK ECOTRACK är ett datorprogram för planering och kostnadsberäkning av spårunderhållsarbete som har tagits fram av ERRI (European Railway Research Institute) i samarbete med ett stort antal järnvägsföretag, inklusive Banverket. Kufver (2002) beskriver systemet som ett gediget verktyg för underhållsplanering. Programmet använder databaser där tillståndsdata för anläggningarna sparats och kan med dessa göra trendframskrivningar. Med hjälp av användardefinierade beslutsregler för när underhåll behövs kan en prognos på erforderliga arbeten göras. Programmet innehåller ett antal ”steg” där de två första beskriver vad som behöver göras enligt gällande föreskrifter, det tredje hur arbeten som ligger nära varandra utmed linjen, nära i tiden eller av andra skäl hör ihop, exempelvis slipersbyte och stoppning, kan grupperas samman. I steg fyra görs en slutlig bestämning av arbetenas omfattning, allokering av resurser och kostnadsberäkning. ECOTRACK uppges kunna hantera budgetbegränsningar och kan föreslå konsistenta arbetsplaner för underhåll och förnyelse flera år i förväg. Steg fem avser övergripande analyser för ändrade förutsättningar. ECOTRACK fungerar så att en preliminär arbetsplan (åtgärd, tid, rum) tas fram efter en tillståndsbestämning och trendframskrivning. Denna preliminära arbetsplan innehåller spridda doser av underhållsarbeten som samlas ihop till hanterbara block av arbetsinsatser. Exempel på en sådan sammanställning är att en kort sträcka med ett bra tillstånd också kan komma att åtgärdas, om omgivande sträckor skall åtgärdas och om ställtiderna är långa (exempelvis vid ballastrening). Likaså kan en åtgärd flyttas fram i tiden från år N till år N-1 om intilliggande sträcka skall åtgärdas år N-1. En spårriktningsinsats kan komma att senareläggas från år N till år N+1 om slipersbyte eller ballastrening skall genomföras då. Användandet av ECOTRACK underlättar att ta varaktiga beslut men det leder inte med automatik till en underhållsstrategi som minimerar banförvaltarens eller samhällets totala kostnader. Svar baseras på givna mer eller mindre enkla tumregler medan de egentligen kräver en ekonomisk kalkyl. En allt större del av besluten i underhållsverksamheten bör baseras på analys av livscykelkostnaderna.

5.7.2 Queensland University of Technology Enligt Lake, Ferreira och Murray (2000) har den mesta forskningen inom spårunderhållsområdet fokuserat på vad slags underhåll som krävs och endast i liten utsträckning behandlat korttidsplanering av underhåll med beaktande av trafikens krav. Därför har forskare vid Queensland University of Technology i Australien studerat hur underhållsarbeten kan schemaläggas när tillgången på personal är begränsad och när tåglägen och underhållsarbeten är givna. Problemet hanteras som en kombinerad heltalsprogrammering och icke-linjärt optimeringsproblem.


- 44 -

Målfunktionen är en kostnadsfunktion som skall minimeras. Optimeringsförfarandet beaktar ställtid, avvecklingstid och arbetshastighet för olika underhållsaktiviteter. Det tar även hänsyn till villkor rörande i vilken ordning olika aktiviteter måste genomföras, huruvida spåravstängning krävs (och i så fall beaktas tågfria perioder), antalet arbetslag, restriktioner rörande vilka aktiviteter respektive lag klarar att genomföra och restriktioner rörande lagens arbetstider. Trots att tåglägen och underhållsarbeten är givna indata blir problemet så komplicerat att ett absolut optimum inte kan garanteras, utan en heuristisk metod används för att hitta rimliga bra lösningar. (Kufver, 2002)

5.7.3 Dispo Dispo är ett system, utvecklat av universitetet i Hannover, som hjälper till att optimera fördelningen av fordon. Användningsområdet spänner över bland annat behovsplanering av fordon, fordonsplanering, underhållsplanering. Dispo möjliggör utförande av dagligt uppstående frågor som ändamålsenlig planering såväl som långtida strategisk planering, exempelvis undersökande av behovet hos fordonen av kommande produktkoncept. Genom att använda stöd från ett elektroniskt system kan potentiella besparingar och ökande effektivitet påvisas som inte skulle synas annars. (University of Hannover, 2003)


- 45 -

6 ANALYS Kapitlet innehåller en utvärdering och tolkning av det som tagits fram i nulägesbeskrivningen, i den forskning som sker inom området samt de system som finns internationellt.

6.1 KAPACITET Att minimera störningar i tågtrafiken är a och o för att få en optimal tågföring med högsta möjliga kapacitetsutnyttjande. Störningar orsakas till stor del av fel i infrastrukturen. En viktig del är därför att optimera underhållsarbetet. De akuta felen kan aldrig försvinna helt men de måste undvikas i så hög grad som möjligt. Vid enkelspår är detta än viktigare eftersom trafikkapaciteten är betydligt lägre där. Det behövs dessutom två till tre blocksträckor mellan tågen för att undvika köbildning. Utifrån teoriavsnittet kan flaskhalsar för banans kapacitet identifieras. Maximal kapacitet ges av högsta antal tåg som kan köras på banan per timme. Vid enkelspår är blocksträckornas och mötesplatsernas längd av stor betydelse. Vid dubbelriktad trafik är det främst möjligheten till möten på stationer som bestämmer kortaste avståndet mellan tåg och följaktligen det maximala utnyttjandet. Nackdelen med för högt kapacitetsutnyttjandet är att då ligger tågen så tätt som möjligt på blocksträckorna och det finns ingen marginal för återhämtning vid eventuella förseningar. Om tågen ska framföras på ett optimalt och energisparande sätt kan de heller inte ligga för tätt. För att undvika inbromsning inför en blockerad sträcka måste två blocksträckor i följd framför tåget vara fria. Detta på grund av att det vid blocksträckan finns en försignal som visar om kör eller stopp visas vid nästa blocksträcka. Om denna visar stopp måste tåget börja bromsa vid given plats på den aktuella blocksträckan. Inträffar något fel kan tåg komma att blockera två blocksträckor i följd och avståndet mellan tågen ökar än mer. En stor kapacitetsminskning leder inte nödvändigtvis till omfattande störningar. Effekterna är beroende av i vilken utsträckning kapaciteten används. Det behövs därför trafikmodeller som beskriver konsekvenser i form av inställda och försenade tåg. Tidtabellen är indata för sådana modeller och tågföringsdata om förseningar används för att skatta dem. Vid tågtrafiksimulering används en mycket detaljerad beskrivning av spåranläggningens kapacitet. Det är vid analysen av simuleringsresultatet som det kan konstateras att vissa kapacitetstillstånd leder till liknande effekter. Med hjälp av ett simuleringsverktyg som exempelvis RailSys kan konsekvenserna av nedsatt kapacitet för till exempel en spårväxel beskrivas i antal inställda och försenade tåg. Det är möjligt att beräkna konsekvenserna för trafiken av nedsatt kapacitet för var och en av järnvägsnätets spårväxlar. De som visar sig vara kritiska för systemets funktion kan då försöka finnas alternativa lösningar för. Det kan då vara möjligt att göra förändringar för att minska sårbarheten. (Sanne, 2000) Nackdelar med tågtrafiksimulering är enligt Wiklund (2002) att de förutsätter detaljerad information om nätverk, fordonsegenskaper och tidtabell. Det kan


- 46 -

dessutom vara svårt att avgöra hur nära kapacitetsgränsen en viss tidtabell är. Speciellt problematiskt är det om trafiken är strax över kapacitetsgränsen.

6.2 BEHOVET AV ETT BESLUTSTÖDSSYSTEM För att säkra en optimal tågföringsprocess i störningssituationer och för att kunna undvika eventuella kommande störningar måste trafikledaren få stöd av hjälpmedel som hittar konflikter, presenterar all nödvändig information och erbjuder effektiva lösningar. Beslutsstödssystem lagrar erfarenhet och fungerar som hjälpmedel för trafikledaren vid uppkomna störningar. I bilaga 3 finns en lista över en stor del av den informationsmängd som trafikledaren måste kunna ta hänsyn till vid trafikstyrningen. Ett beslutsstödssystem kan använda de existerande informationssystemen, se bilaga 2, som datakälla och använder även lagrad ”kunskap” för att hitta lämpliga problemlösningar. Dessa lösningar ges sedan till beslutsfattaren som väljer om denne vill följa förslaget helt eller delvis eller utvärdera det och anpassa det ytterligare till den aktuella situationen. Det är följaktligen inte en fråga om ett automatiserande system utan ett stödsystem för användaren. En datorstödd tågföring kan även ge en förbättrad samordning mellan tågtrafikledning, operatörer och underhållspersonal. Det vetenskapsområdet beslutsstödssystem kan bidra med till utvecklingen av ett bra beslutsstöd för tågtrafikstyrning är framförallt att ge en bra grundstruktur för hur ett system bör utformas och vilka delar som bör ingå. Det bidrar även med insikter i val av metoder och modeller. (Hellström, 2001) Denna förstudie fokuserar inte på hur ett sådant system kan byggas upp utan beskriver vilka delar som ingår i en utvecklingsprocess, vilka informationssystem som finns och vilken typ av data de innehåller samt vilka typer av beslutsstödssystem som finns framtagna.

6.2.1 Problem vid tågtrafikledning Förstudien CATO tar upp följande problem som finns med dagens tågtrafikledning: Eftersom trafikledaren inte exakt vet var respektive tåg befinner sig på banan finns en osäkerhet i bestämningen av tågpositioner som är av kilometerstorlek, eller i tid räknat på ”minuternivå”. Den dåliga upplösningen i bestämning av tågpositioner och passagetider medför ett antal nackdelar:

Den inskränker starkt för trafikledaren att göra korrekta prognoser och därmed kunna förebygga konflikter. Denne får istället koncentrera sig på att avhjälpa mer närliggande konflikter i tågföringen.

Den försvårar en korrekt hantering av så kallade ”snäva tidtabeller” eller allmänt av ”snäva möten”. Trafikledaren har inte tillräckligt säker information för att kunna bedöma effekterna av olika händelser i systemet.

Den försvårar införande och användning av vissa slag av datorstöd eftersom de ofta förutsätter att tågpositionerna är kända i varje ögonblick.


- 47 -

Enstaka signaler som är ur funktion eller enstaka spårledningsfel leder till förseningar i tågtrafiken men mer sällan till större störningar. Om däremot kommunikationen bryts till en tågtrafikledningscentral kan det bli kraftiga störningar i trafiken. Avstängt spår på enkelspårig bana omöjliggör trafik på spåret. I vissa fall kan tågen ledas om via andra banor eller ersättas med busstrafik. I dessa fall ändras fordons- och personalomloppen. Det bör i varje enskilt fall bedömas vilket som är bäst ur produktionssynpunkt, trafikeringssynpunkt och sammanlagt, en lång avstängning eller flera kortare. En fråga är också hur temporära tidtabeller värderas under en längre tidtabellsperiod och om en längre gångtid mellan två stationer ska användas under en ettårig tidtabellsperiod eller bara under de veckor som förebyggande spårunderhåll motiverar detta. (Kufver, 2002) Det mest lämpliga stället för att introducera ett beslutstödsystem på är en bana med enkelspår. Vid enkelspår kan en mindre störning i trafiken orsaka stora effekter på många tåg och resultera i stora förseningar för vissa av dem. (Hellström et al, 1998)

6.2.2 Samverkan Tågtrafikledning och lokförare samverkar vid körningen av tåg medan banarbetarnas arbete i form av nybyggnad, underhåll och reparation, är nödvändigt för att skapa förutsättningarna för säker trafik. För effektiv tågtrafikstyrning måste alla delarna samverka. Det går inte att minimera störningar i tågtrafiken om inte underhållsarbetet planeras i samband med tidtabellen till exempel. Ett system som ska ge beslutsstöd bör ta hänsyn till alla delar som medverkar till banas kapacitetsmått. När det inträffar störningar, måste trafiken omplaneras på ett så optimalt sätt som möjligt. För detta ändamål behövs ett datoriserat hjälpmedel. Trafikledningen efterlyser en digital graf med beslutsstöd. Genom att dessutom få stöd av simulering där händelseförlopp ses i form av ”vad händer om jag tar detta beslut”, underlättas beslutstagandet. I första hand önskas att den så kallade dagliggrafen ska finnas digitalt på skärmen och vara ”aktiv” det vill säga, den ska uppdateras allt eftersom och den ska innehålla samma information som dagliggrafen gör i dagsläget. I förlängningen bör den kunna simulera trafikflödet vid störningar, visa på vilka alternativa vägar det finns att välja mellan och vilka konsekvenserna blir för de olika alternativen. Sedan väljer trafikledaren själv hur trafiken ska styras. Systemet måste följaktligen innehålla en optimeringsfunktion, en algoritm som utifrån olika alternativa vägar kan välja den eller de mest optimala. Systemet ska plocka den information som behövs för att hitta lösningar, från de informationssystem som finns. Det ska sedan presenteras för trafikledaren på ett användarvänligt sätt.

6.2.3 Underhåll Det kan vara svårt att genomföra banunderhåll utan att det stör trafiken. God planering och förebyggande underhåll ger väsentligt mindre störningar än om enbart akuta nödvändiga underhållsinsatser görs. (Wiklund, 2002) Trafikledningscentralen i Boden efterlyser en bättre underhållsplanering. I så stor grad som möjligt önskas förplanerat arbete. De arbeten som är förplanerade är också de som ”står först i kön” för att få tillgång till banan. Det är särskilt viktigt när det är flera olika entreprenörer som sköter underhållet.


- 48 -

6.3 FORSKNING Det bedrivs forskning kring många olika delar inom tågtrafikstyrning. Förslag på utformning av system för tågtrafikstyrning med utformande av användargränssnitt och beslutsstöd finns från Uppsala universitet. Simuleringsprojekt drivs av både Uppsala universitet och KTH. Dessa simuleringsprojekt rör trafikledning respektive infrastruktur- och trafikeringsåtgärder. Beslutsstödssystem för underhållsplanering finns framtaget, i första hand systemet ECOTRACK som är framtaget i samarbete med järnvägsföretag. Användandet av ECOTRACK underlättar att ta varaktiga beslut med det leder inte med automatik till en underhållsstrategi som minimerar banförvaltarens eller samhällets totala kostnader. Svar baseras på givna mer eller mindre enkla tumregler medan de egentligen kräver en ekonomisk kalkyl. En allt större del av besluten i underhållsverksamheten bör baseras på analys av livscykelkostnaderna. (Kufver, 2002) Om erforderliga spårarbeten är definierade och tågtidtabellen fastställd återstår att planera in spårarbetena på möjliga arbetstider så att totalkostnaden för det givna arbetet minimeras. Denna frågeställning undersöks inom ramen för ett doktorandprojekt vid Queensland University of Technology i Australien. Inom projektet FTTS finns ett gränssnitt framtaget som har olika funktioner, beslutsstöd, inbyggda som hjälper trafikledaren att förstå den aktuella trafiksituationen, analysera den, göra prognoser, identifiera konflikter i god tid samt ge stöd i arbetet med att omplanera trafikplanen så att den kan genomföras på önskat sätt under de aktuella förhållandena. I RailSys, som används inom projektet vid KTH, liksom i andra liknande simuleringsprogram, simuleras inte tågtrafikledningen. Det betyder att även när tågtrafiken drabbas av mycket omfattande förseningar försöker RailSys genomföra all trafik enligt plan. RailSys kan inte ställa in eller leda om trafik. Det finns dock möjlighet att ge olika prioritet åt olika tågrörelser som gäller när flera gör anspråk på samma spår samtidigt. Systemet CATO som är under framtagande är tänkt att föreslå hur framförandet av tåg ska ske. I förstudien av systemet saknas uppgifter om vilka åtgärder som måste utföras för att kunna införa systemet. Det som saknas i dagsläget men är under utveckling i form av GSM-R systemet, är positionsbestämning av tågen.

6.4 SYSTEM INTERNATIONELLT Det system som används i Tyskland och som beskrivs i denna rapport används på linjer där det främst finns dubbelspår. Detta innebär att det sättet som beskrivs fungerar i Tyskland med införande av extratåg för att kunna erbjuda flexibla godstransporter inte skulle fungera på ett lika bra sätt på en bana med enkelspår som Malmbanan. Det ger även upphov till lite andra sätt att lösa uppstådda konflikter på. Begreppet styra genom att planera som beskrivs inom FTTS-projektet vid Uppsala universitet finns framförallt i det tyska systemet. Där lägger man även stor vikt vid att integrera alla delar inom järnvägsplaneringen i så hög grad som möjligt. I Holland är tanken att systemet ska möjliggöra en snabb, flexibel och effektiv hantering av den


- 49 -

ökande trafikeringen och växande infrastrukturen. Den information som hittats har inte tagit hänsyn till underhåll på banan utan mer på rullande material. För att lösa problemet med underhåll på banan och tider som inte hålls, används både i Tyskland och i England höga straffavgifter om underhållsföretagen överskrider de satta tiderna. Underhållsåtgärderna är noga planerade i förväg och vid upprättandet av tidtabellen tas hänsyn till dessa.


- 50 -

7 SLUTSATSER & REKOMMENDATIONER Kapitlet innehåller förslag till förbättringsmöjligheter inom tågtrafikstyrningen, diskussion av svårigheter och begränsningar samt förslag till fortsatt arbete.

7.1 FÖRBÄTTRINGSÅTGÄRDER Om det sker en ökning av banans kapacitet ökar även möjligheterna att hålla tågens omloppstider. Kapacitetsökning kan ske genom följande åtgärder:

1. Förändring av trafikstyrningen 2. Förändring av framförandet av tåg 3. Skapande av en mer flexibel transportprocess 4. Effektivare planering av underhållsinsatser

Punkt ett och två behandlas var för sig men hänger ihop på så sätt att om tågen framförs på ett optimalt sätt ökar banans kapacitet. Dessutom måste olika tekniker samordnas för att nå bästa möjliga resultat. Åtgärderna ovan behandlas i egna underrubriker nedan.

7.1.1 Trafikstyrning Förändringar inom trafikstyrningen för att kunna förbättra omloppstiderna berör både trafikstyrningen och infrastrukturen. Hjälpmedel i form av olika simuleringsverktyg kan hitta flaskhalsar inom tågföringen och utifrån detta kan lämpliga förbättringsåtgärder sökas. Kapacitetsbegreppet diskuterades i analyskapitlet och de flaskhalsar som inverkar rör i första hand infrastrukturen men även trafikledningen och då hur trafiken styrs vid störningar. Trafikledarnas arbete kan förbättras genom användande av beslutsstödssystem som hjälp med konfliktlösning vid störningar. Det bästa vore givetvis att i möjligaste mån undvika störningar. Eftersom det inte, hur god planeringen än är, går att förebygga alla fel, måste det finnas ett system som optimerar tågföringen vid uppkomna störningar. Det är även betydelsefullt att det finns en god kommunikation mellan trafikledare och banarbetare. Om trafikledaren vet vad för slags arbete som ska utföras fås en bättre insikt i vad som händer ute på spåret. Då kan de i sin tur ha bättre förståelse för att det vid vissa tillfällen är svårt att utrymma spåret om det skulle komma extratåg. Det gör det också lättare för trafikledaren att förstå vilka risker som finns med det aktuella banarbetet. På samma sätt kan banarbetaren underlätta trafikledarens arbete i vissa lägen genom att släppa fram extratåg eller försenade tåg fastän de utför förplanerat arbete. Det bör också noteras att det är av vikt att tågen kommer iväg i rätt tid enligt tidtabellen så att de kan få högsta möjliga prioritet på banan.


- 51 -

7.1.2 Framförande av tåg Framförandet av tågen kan förändras i form av olika körstrategier. Genom att köra på ett visst sätt kan det bli en lägre energiförbrukning och den mekaniska bromsenergin kan reduceras vilket i sin tur minskar slitaget på bana och rullande material. Hur tåget bör framföras för att spara energi, öka bankapacitet etc. har undersöks av Transrail inom projektet CATO. I förstudien av systemet uppges att banans kapacitet kan öka med i storleksordning 10 % om systemet prioriterar det ena eller andra tåget i mötessituationer samt styr tågens ankomst- och hastighetsprofil för att passa in i tåglägena. Det angivs även att tågens energikonsumtion kan minskas i storleksordningen 10-15 % om körstrategi med frirullning utnyttjas. CATO är inget system som finns färdigt för användning i dagsläget, däremot har Transrail tagit fram system speciellt utvecklade för att hantera hela kedjan för planering och ledning av resurser som tåg, fordon, och personal vid spårburna transporter.

7.1.3 Transportprocessen Med att skapa en mer flexibel transportprocess menas i detta fall att tågen ska kunna framföras utan tidtabell eller att de ska köras som extratåg. Detta för att kunna transportera efter behov. Det kan också omfatta hur trafiken ska planeras i tidtabellen för att utnyttja banans kapacitet maximalt. Simuleringsprojekt via KTH utvärderar hur simuleringsverktyg kan användas som hjälp vid byggande av infrastruktur.

7.1.3.1 UTAN TIDTABELL/EXTRA TÅG

För att få en mer flexibel transportprocess har möjligheten att köra tåg utan tidtabell utretts. Det största problemet rör infrastrukturen, då det är enkelspår på den aktuella banan. Det blir även problem med att styra tågen om något tåg inte går efter tidtabell då det inte går att veta var det tåget befinner sig eller kommer att befinna sig vid en viss tidpunkt. Önskas ett så kallat extratåg att skickas iväg sätts det in i tidtabellen som ett extraläge. Möjligheten att som det fungerar i Tyskland kunna skicka iväg tåg inom tre timmars varsel anses inte önskvärt från MTABs sida då de i dagsläget redan har tåglägen med cirka en timmes mellanrum. Införande av extratåg kan ses som ett bra sätt att få en mer flexibel transportprocess. Problemet med det på Malmbanan är att det är enkelspår där vilket ger en mycket lägre kapacitet och med de prioriteringsregler som finns i dagsläget medför att det kan ta mycket längre tid för det tåget att ta sig fram.

7.1.4 Planering av underhållsinsatser För att kunna erbjuda en farbar bana i så stor utsträckning som möjligt måste underhållsarbetet skötas på ett sådant sätt att störningar undviks i högsta grad. Det är därför viktigt med god planering och lång framförhållning av underhållsarbete och förebyggande underhåll för att minska de akuta felen som orsakar brister i tågföringen. Klimatet och den korta arbetssäsongen gör det än viktigare med strukturerat, planerat underhållsarbete. En effektiv underhållsplanering bidrar till en högre utnyttjandegrad av banan.


- 52 -

7.1.5 Pågående forskning Följande tabell visar de olika förbättringsförslagen och om de ”ägs” av något pågående projekt. Pågående forskningsprojekt:

Förbättrings-förslag:

CATO KTH Uppsala Ingen

1. Förändring av trafikstyrningen

X

2. Förändring av framförandet av tåg

X

3. Skapande av mer flexibel transportprocess

X

4. Effektivare planering av underhåll

X

Resultatet av förstudien är att förändringar inom tågtrafikstyrningen är på gång och att det finns ett behov av det. Det finns olika typer av forskning kring området men ingenting har ännu tagits i drift. Det som saknas inom de olika forskningsområdena är bland annat en fokusering på underhållet av banan ur ett trafikledningsperspektiv.

7.2 FORTSATT ARBETE Det som är gemensamt för alla de olika projekten som bedrivs i dagsläget och har beskrivits tidigare i rapporten är att de saknar fokus på underhållsarbeten på banan. Olika alternativ på hur arbetet inom detta område kan fortsätta listas nedan: Alternativ 1: Undersöka hur underhållsplanering kan utföras för att effektivisera tågföringen. Exempelvis saknas tillfälliga tåglägen för underhållsfordon. Tillgång till banan för underhållsarbeten ur ett trafikstyrningsperspektiv. Alternativ 2: Annat positioneringssystem – frekvensspårledningar har testats på sträckan Kiruna – Riksgränsen. Det är stora problem idag med isolerskarvar och 30 tons axellast. Alternativ 3: System för erfarenhetsåterföring av körda tidtabeller. Vad som gick bra respektive vad som gick dåligt kan användas som underlag för input till tidtabellsprocessen.


- 53 -

REFERENSER LITTERATUR & VETENSKAPLIGA ARTIKLAR Axelsson, T., Hansson, M. och Kjellander, N. (2001) Att skapa beslutsstödssystem från existerande system genom att använda Soft Systems Methodology och Prototyping Magisteruppsats i Informatik Handelshögskolan vid Göteborgs Universitet, Institutionen för Informatik, Göteborg. Banverket (2003a) Allmän järnvägsteknik Banskolan 2003 Banverket (2003b) Järnvägsnätsbeskrivning T03.2 Banverket (2003c) Förstudie Tågledningssystem BRN 2003 Banverket (2002) ASEK III – delprojekt drift och underhåll i Banverket Banverket (1999), Banverkets program för FoU inom järnvägsområdet perioden 2000 – 2005, uppdaterad okt. 2002 Banverket och Avdelningen för människa - datorinteraktion, Uppsala universitet (1999) Människa - maskininteraktion och gränssnittsutformning i samband med tågtrafikstyrning Byström, J., Sandblad, B. och Wahlborg, M. (2002) Studiebesök vid Railned, Utrecht, Uppsala universitet. CATD-projekt, (2002) Sammanfattande slutrapport från CATD-projektet, Working paper, Avd. för människa-datorinteraktion, Inst. för informationsteknologi, Uppsala universitet, Uppsala. den Brok, M. och Vissers, R. (1994) VPT; a new systems architecture for planning and control of train traffic in The Netherlands Railway Operations, International conference on computer aided design, manufacture and operation in the railway and other mass transit systems, Madrid. Edifact Transport AB (1999) Effektivare logistik med hjälp av IT KatarinaTryck AB, Stockholm. Framtida tågtrafikstyrning, Rapport 2, Projektsammanfattning Att styra tågtrafik i framtiden – ett forskningsprojekt Working paper, Avd. för människa-datorinteraktion, Inst. för informationsteknologi, Uppsala universitet, Uppsala. Framtida tågtrafikstyrning, Grundläggande teorier och utgångspunkter Avd. för människa-datorinteraktion, Working paper, Inst. för informationsteknologi, Uppsala universitet, Uppsala.


- 54 -

Fröidh, O., Kottenhoff, K., Lindahl, A., Nelldahl, B. och Troche, G., (2000) Tågtrafikplanering KTH, Stockholm. Gustafsson, I. Törnquist, J. och Källström, L., (2002) Förbättrat informationsutbyte mellan Banverket och dess kunder, TFK Transportforschung GmbH, Hamburg. Hellström, P., (2001) Beslutsstödssystem inom operativ tågtrafikstyrning CATD-projektet och Högskolan i Dalarna. Hellström, P., Sandblad, B., Frej, I. och Gideon, A., An evaluation of algorithms and systems for Computer –Aided Train Dispatching, Working paper, Uppsala. Hellström, P., Sandblad, B., Frej, I. och Gideon, A., Algorithms and control systems for computer-aided train dispatching,Working paper, Uppsala. Kemi, L. (2001) Funktionskrav och partnering för drift och underhåll av järnvägar Luleå tekniska universitet, Luleå. Kufver, B., (2002) Effektiva produktionsmetoder med hänsyn till tågtrafiken VTI notat 17-2002 Väg- och transportforskningsinstitutet. Lake, M., Ferreira, L. och Murray, M. (2000) Minimum costs in scheduling railway track maintenance Paper presented at Comprail 2000, 11-13 September, Bologna. Makkinga, F. och Metselaar, S., (1998) Automatic conflict detection and advanced decision support for optimal usage of railway infrastructure: prototyping and test results Holland Railconsult, Rail traffic systems, Utrecht, The Netherlands Proceedings of COMPRAIL 1998 Paxhl, J. och White, T., Efficiency through integrated planning and operation. International Heavy Haul Association 2003 Specialist Technical Session. Implementation of Heavy Haul Technology for Network Efficiency. Dallas, Texas 5-9 maj 2003. Renkema, M. och Vas Visser, H., (1996) TRACE Supervision system for dispatching and passenger information Railverkeerssystemen, Holland Railconsult, Utrecht, The Netherlands Proceedings of COMPRAIL 1996 Sanne, J.M., (2001) Fart och spänning - banarbetare, lokförare och tågtrafikledare om risk och riskhantering, Linköping. Schaefer, H. och Pferdmenges, S., An expert system for real-time train dispatching Siemens München, Railway Operations, International conference on computer aided design, manufacture and operation in the railway and other mass transit systems, Madrid 1994. Sprague, Ralph H. och Watson, Hugh J. (1993) Decision Support Systems, Putting Theory into Practice, Prentice Hall International, Inc.,


- 55 -

Transrail Sweden AB, Hellström, Lagos och Leander, (1999) Datorstödd körning av tåg – förstudie, Computer Aided Train Operation (CATO). Turban, E. och Aronson, Jay E., (1995) Decision Support and Expert Systems: Management Support Systems, Prentice Hall International, London, England. Wiklund M., (2002) Järnvägstransportsystemets sårbarhet, Struktur för modellformulering och metodutveckling, Väg- och transportforskningsinstitutet Linköping. ELEKTRONISKA DOKUMENT Banverket. [On-line]. Available: http://www.banverket.se MTAB. [On-line]. Available: http://www.mtab.com Nationalencyklopedin. [On-line]. Available: http://www.ne.se Transrail. [On-line]. Available: http://www.transrail.com Siemens. [On-line]. Available: http://www.siemens.com/Daten/siecom/HQ/TS/Internet/Transportation_Systems/WORKAREA/reinhold/templatedata/Deutsch/file/binary/etcs_us_245461.pdf 24Solutions. [On-line]. Available: http://www.24solutions.se/tjanster_forstudie.shtml University of Hannover. [On-line]. Available: http://www.ive.unihannover.de/software/dispo/index_en.shtml MUNTLIGA KÄLLOR Hansson, Lennart Korttidsplanerare BanverketNorra Trafikdistriktet Khemi, Anders Systemansvarig Banverket Norra Banregionen Larsson, Eva Arbetsledare trafikledning Banverket Norra Trafikdistriktet Lindström, Ulf Projektchef LKAB Lundholm, Dan Tidtabellskonstruktör Banverket Norra Trafikdistriktet Rytting, Bo Chef Produktion Fordon MTAB Stattin, Mats Arbetsledare trafikledning Banverket Norra Trafikdistriktet Wågberg, Per-Erik Trafikplanerare MTAB


- 56 -

BANVERKETS INTERNA ELEKTRONISKA DOKUMENT Banverket. [On-line]. Not available: http://knuten/verksamhet_projekt/pagaende_proj/projekt/inaktuellt/2000brev.html

Bilagor

- 57 -

BILAGOR Bilaga 1 Malmbanan Bilaga 2 Banverkets informationssystem Bilaga 3 Information som påverkar trafikledarnas beslut

Bilaga 1

- 58 -

MALMBANAN UTFORMNING

Banans längd: Antal mötesplatser: Narvik hamn – Kiruna 167 km 16 Kiruna – Svappavaara 46 km 1 Kiruna – Malmberget 106 km 9 Malmberget – Luleå hamn 217 km 22 BELÄGGNING Malmtåg: Från Kiruna går 10-12 tåg per dygn till Narvik. Från Kiruna går 1 tåg per dygn till Luleå Från Malmberget går 4 tåg per dygn till Luleå. Från Kiruna går 4 tåg per dygn till Svappavaara.

Norra omloppet Södra omloppet

Narvik Hamn- Riksgränsen

Kiruna- Riksgränsen

Svappavaara- Kiruna

Kiruna- Malmberget

Malmberget- Luleå Hamn

Byggnadsår 1898-1902 1898-1902 1963-64 1898-1900 1884-1888 Banlängd, km 39 128 46 106 217 Mötesstationer 4 12 1 9 22 Tunnlar, st 22 3 0 0 0 Broar, st 7 43 2 21 52 Rakspår, % 21 43 52 47 65 Kurvor, % 79 57 48 53 35 Minsta kurvradie, m 260 476 559 561 335

Största lutning, %

- utför 1,8 1,2 1,1 1,2 1,7 - uppför 1,8 1,4 1,2 1,4 1,4 Räl S54 BV50 UIC60 BV50 UIC60 Slipers Hårdträ, bok Hårdträ, bok Betong Betong Betong

c/c 52 cm c/c 50 cm c/c 65 cm c/c 60 cm c/c 65 cm

Befästning Hey-Back Hey-Back Pandrol Pandrol Pandrol Ballast m/m Mak, 300 Mak, 300 Mak, 300 Mak, 300 Mak, 300

Bilaga 2

- 59 -

BANVERKETS INFORMATIONSSYSTEM Inför millennieskiftet inventerades Banverkets ADB-system vilket innebar en inventering av 135 större gemensamma och cirka 60 mindre ADB-system. I denna bilaga finns de, till förstudien mest relevanta systemen, mer eller mindre kortfattat beskrivna. Sammanställningen är gjort utifrån: Gustafsson et al, (2002), Kemi, (2001) och Banverkets intranät. BAP BAP, banarbetsplan, är ett system som ska ge möjlighet till en effektiv tillgång till information om planerade banarbeten i form av avtalad banarbetsplan och leverans enligt banutnyttjandeplan (BUP). Systemet ska ge en likformighet i upplägg och beskrivning av arbeten som skall ingå i banupplåtelseavtalen. Dessutom ska systemet ge möjlighet att få en snabb och effektiv tillgång till information angående avtalade banarbetstider. Banarbetsplaner skapas i systemet av ansvarig BUA-handläggare per förvaltningsregion. I varje plan definieras geografisk omfattning i form av ingående BUA-avsnitt. Dessutom definieras vilken tid planen avser. I varje plan registreras önskade banarbetstider. BUA-ansvarig samordnar dessa gentemot trafikutövare och banförvaltning. När en plan avtalats fryses denna. Under en planperiod, vanligen ett år, kan flera delavtal skrivas. Dessa motsvaras då av flera versioner av planen. Planer kan visas geografiskt dels mot kartbild med interaktiv sökmöjlighet, dels schematiskt där man direkt från en grafisk bild kan gå in och registrera uppgifter om ett arbete. Koppling till BIS, baninformationssystemet, finns genom att förändringar av järnvägsnätet i BAP uppdateras med jämna mellanrum. PAS-koppling är planerad avseende registrering av banarbetstidsbehov och visning av fastställda banarbetsplaner. Koppling till tågplaneringssystem är planerad. BEPPE Bemanningsplaneringssystem för tågtrafikledningen. BESSY Bessy, besiktningssystem, är ett system för säkerhets- och underhållsbesiktning av Banverkets fasta anläggningar i enlighet med föreskrifterna i BVF 807-serien. Systemet består av en PC-del och en handdatordel. Besiktningsplan är ett PC-system för planering och uppföljning av besiktningar som utförs med hjälp av Bessy. För att kunna utföra besiktning med hjälp av Bessy ska varje anläggningsindivid, varje del av Banverkets anläggningar, specificeras i Bessy ur besiktningshänseende. I Bessy finns fördefinierade mallar så att specificeringen skall kunna göras på ett enkelt och korrekt sätt. En korrekt specificering krävs för att besiktningsformulären som används vid besiktningen skall få ett riktigt utseende. En inventering av anläggningsindividerna kan därför bli aktuell och för detta ändamål finns inventeringsblanketter framtagna, gemensamma med BIS. BIS BIS, BanInformationsSystem, används för att lagra och hämta information om järnvägsnätet. Informationen som avses är statisk information om järnvägsnätets tekniska struktur i form av blocksträckor, objekt, etc.

Bilaga 2

- 60 -

Grunden i BIS är ett referenssystem med vars hjälp anläggningens exakta geografiska läge kan anges. Detta sker stegvis genom angivande av bandel, så kallade noder (oftast spårväxlarnas matematiska korsningspunkter) som betecknar början och slutet på en länk samt ytterligare nedbrytning i kortare sträckor med hjälp av angivelser om antal meter från noderna för start och slutpunkt. Ett problem i BIS är att hålla informationen aktuell. Varje åtgärd och händelse som utförs respektive inträffat på banan måste dokumenteras för att systemet skall kunna fungera. BFÖR BFÖR innehåller tågstörningar med BV-orsak. Får orsakskoder från TFÖR, felrapporter från systemen BAFE, SIFE, ELFE, TEFE. BRAVO Systemet innehåller tidtabeller från TIPS och TIPS/Ajour. Information rörande vagnhantering, tågsammansättning, längd, vikt, farligt gods etc. CIXÖ Innehåller tåguppgifter för resandetåg och telefonnummer. DAGLIG GRAF System för tåggrafer. Fjärrtågklarerargraf, Fjtklgraf, är en graf som används operativt av trafikledarna som endast innehåller det aktuella, exempelvis endast de tåg som går och planerade jobb. Tågledargraf är en graf vilken innehåller alla tåglägen som E-tåg, olika dagalternativ och olika gångalternativ. Trafikledaren för in allt manuellt i den vilket sedan tas ut så det alltid finns för fyra veckor framåt i tiden. Vanlig graf används av tillsyningsmän för Banverksjobb och planering av dessa. DPC Innehåller detektor, detektorlarm, felhantering, ”Detektor-PC”. GRIS Grundinformationssystem, GRIS, är systemet som innehåller aktuell information om tidtabell på dagsnivå som erhålls från TIPS och TIPS Ajour. GÅNGTIDSVERK Används för gångtidsberäkning. Innehåller information om största tillåtna hastighet, fordonstyp etc. JAS Järnvägsinspektionens administrativa system. KÖRORDER Ordergivning till förarpersonal. MAS Ett maskinadministrativt system. I MAS skall alla kalkylprissatta maskiner läggas in. För varje maskin skall finnas uppgifter om banlittera (beteckning, nummer etcetera), prestanda, gränsvärden för vad maskinen klarar av, antal fel under en period med

Bilaga 2

- 61 -

mera. Syftet med MAS är att dels tjäna som förmedlingsform över regionen men även reste av landet, dels att möjliggöra uppföljningar av olika maskiners utnyttjandegrad, felstatistik etc. MAPS MAPS står för Multidimensionell Analys av Punktlighet och Störningar. Det är ett system som hämtar information från ORUP samt TFÖR/Samst och kan finnas tillgängligt för externa parter som hanterar godstransporterna för analyser av störningar. MEMO/OMS Innhåller bland annat datorpost, anslagstavlor, kalender, adresser och minicall. 0FELIA 0FELIA är ett felhanteringssystem som används av Bandriftledningen för att registrera uppkomna fel i infrastrukturanläggningar. 0FELIA står för ”0 fel i anläggningar”. I 0felia finns en funktion där det finns möjlighet att ta fram statistik på inmatade felrapporter. En grundläggande princip i 0felia är att alla kan se allt men det är bara Bandriftledningen som har behörighet att ändra i felrapporter. OPERA OPERA är ett operativt verktyg som kommer att hämta information direkt från TTRAF för förvaring i en nationell databas. Informationen som lagras är vikt och typ av farligt gods per vagn, vikt per vagn för övrigt gods, telefonnummer till tågföraren för avsett tåg, längd på ekipaget samt profil på transporten. Transportprofilerna sträcker sig mellan A och F, där A är en specialtransport av något slag. Istället för att använda fax eller SIFO som medium för att överföra uppgifter till Banverket kan tågoperatörerna på egen hand registrera den information som krävs in i OPERA via XML-document eller via ett webbgränssnitt. Vidare lagrar OPERA historisk data, producerar statistik, beräknar banavgift etc. OPERA skulle kunna användas som ett gränssnitt för kunder att ta del av position i realtid. ORUP ORUP är ett system för orsaksuppföljning som får information från TFÖR/Samst för att sedan förädla och skapa analyser av orsakssamband; kopplar sekundärstörning till primärstörning. PAS Produktionsadministrativt system som är avsett att tjäna som ett stöd för såväl planering, styrning som uppföljning av produktionen. Det skall skapa ordning och reda och ge underlag för prioritering och beslut angående tider, resurser och samordning mellan olika arbeten. RIFS RIFS är ett trafikinformationssystem som rör skyltning av plattformar, informationsmonitorer, trafikinformation, avvikelseinformation och tågföringsinformation.

Bilaga 2

- 62 -

SIFO SIFO innehåller information om SJ:s och Green Cargos fordons- och vagnsomlopp, tågsammansättningar samt telefonnnumer till tågpersonalen på avsedda tåg. Tillsammans med TFÖR kan SJ:s och Green Cargos tåg övervakas. Banverket Trafik har även tillgång till detta system. Något liknande för andra tågoperatörer finns inte i drift för närvarande. SILO Innehåller lokorder samt telefonnummer till tåg. SIMON Är ett trafiksimuleringssystem som används för att analysera trafik och kapacitet på järnvägen genom att utföra teoretiska gångtidsberäkningar för avsett ekipage på specifik del av bannätet. Hämtar information från BIS. TFÖR TFÖR, tågföringsregistret, är centraliserat och med syfte att operativt samla och distribuera information främst från TTRAF-servrarna. Både operationell information och uppföljningsinformation finns lagrad i TFÖR och det är först där som information om samtliga tågs position finns tillgänglig. TFÖR används av TLC.n samt är tillgänglig enligt avtal för vissa parter involverade i godstransporterna. I TFÖR ligger en delfunktion, TFÖR/Samst, som sammanställer information från TFÖR enligt definierade frågor för att kunna följa upp punktlighet för ett eller flera tåg under en period samt att studera frekventa störningar. TFÖR/SAMST Statistikprogram för tågföring. Handhar uppföljning av tågtrafik TIPS TIPS är ett system för registrering av tidtabell. Används för tidtabellskonstruktion för långtidsplanering. Informationen dupliceras till TIPS/Ajour. Det används dock numera ett annat verktyg för tidtabellsplaneringen men kommunikationsvägarna mellan systemen är än så länge desamma. TIPS/AJOUR TIPS/Ajour innehåller aktuell information om hur tågplanen ser ut dag för dag och alla förändringar av den fastslagna tidtabellen registreras via detta system. Innehåller information om tågs gång, inställt tåg, tillfällig tidtabell, aktuell tågplan samt vilka tåg som går, per dag eller period. TLS TLS avser den delfunktion i Tågledningssystemet vars funktion är att samla information om tågens rörelser från ställverken som finns placerade längs med spåren och skicka den vidare. TLS är regionalt och täcker inte hela bannätet så vissa tågrörelser kräver manuell inmatning i det centrala systemet TFÖR. I TLS läggs ett tågID för varje tåg in antingen via en tågtrafikledare eller via förprogrammerad avgångsinformation. När ett tåg tilldelats ett tågnummer kan tågets tillryggalagda rutt följas genom den sekvens av blocksträckor som tåget har trafikerat över tiden. TågID är ett tekniskt nummer som innehåller information om tågets

Bilaga 2

- 63 -

färdriktning (norrgående/södergående), typ av transport (person-/godstransport) samt tågoperatör. TLS används bara av Banverket Trafik men ses som en del av infrastrukturen. TTRAF TTRAF är ett trafik- och trafikantinformationssystem. TTRAF är regionalt och består av ett antal servrar fördelade inom ansvarområdena för de åtta TLC:na. Varje TLC har en huvudsakliga server som samordnar övriga servrar inom samma område och som hanterar kommunikation med TFÖR. TTRAF:s funktion är att hantera regional trafik- och trafikantrelaterad information som t ex förseningar och andra förändringar av tågtrafiken. Denna information fås från TLS (aktuell information om tågtrafiken) samt GRIS (planerad tågtrafik). TTRAF används av TLC.

Bilaga 2

- 64 -

Informationskedja för positionering av tåg, illustration över några av systemen ovan.

Bilaga 3

- 65 -

DATA SOM PÅVERKAR TRAFIKLEDARNAS BESLUT I OLIKA

SITUATIONER Informationen är hämtad från Banverket/Uppsala universitet (1999) Den är sammanställd utan prioritetsordning och är inte komplett. Tåg • identitetskod, ”tågnummer” • prioritetsklass • tågdata, tågspecifikation:

- vikt, - längd, - bromstal, - dragkraft, - antal lok, - sammansättning,

• kommunikationskanal, ”telefonnummer” • position • hastighet

- aktuell hastighet, - tågets sth - avvikelse från plan

• gångtid - beräknad normal gångtid - tågförares bedömning av aktuell gångtid

• tidsavvikelse från plan - avvikelse från ursprunglig eller reviderad tidtabell

• ankomsttid till station • tid kvar till:

- station, - beslutspunkt, - ”styrbarhetspunkt”

• tidsförlust vid stopp och start beräknat utifrån vikt, dragkraft, bromstal, aktuell lutning, väglag, etc • avvikelser från ”normala” tågdata:

- utskjutande last - långa vagnar - långt axelavstånd - ”långrälståg”

• innehåll: sammansättning, sammansättningsplan, tågplan, omloppsplan, last: stål, fisk, grönsaker, etc. med tillhörande regler för hantering • anslutningar: data om personal, fordon, resande, gods: vilka anslutningar man ska hålla, hur många resande som ska med vilket tåg, när nästa tåg går till samma destination, hur länge resande måste vänta om anslutningen brister • omlopp : data om personal, lok, vagnar

Bilaga 3

- 66 -

Bana, Linje • väglag (lövhalka, väderlek, småregn, snö) • banprofil

- lutning - kurva (lutning och kurva som kan ge problem, vid normalt väglag, vid halt väglag)

• karta, layout, geografiska data, utseende • kapacitetsbegränsningar i strömförsörjning • avvikelser

- uppfrysningar - solkurvor - rälsbrott - spårledningsfel

• kontaktledning Station • karta, layout, geografiska data, ”bild” • exakt var komponenter och funktioner är geografiskt och logiskt placerade • drifttillstånd hos alla komponenter och funktioner • komponenter

- spår - växel - signal - vägskydd - spårledning - plattform - ställverk - funktioner - tågväg - magasinerad tågväg - block - automater - samtidig infart

• spår - spårnummer - spårlängd - korta spår - var kan tåg ställas - infart - ”rakspår”, vilket spår som går rakt igenom stationen - spår från sidan

• växel - läge - hastighet genom - placering

• plattform - plattformslängd - korta plattformar - vilka vägskydd blockeras av tåg på station (tåglängd)

Bilaga 3

- 67 -

• kontaktledning • ställverk

- typ/generation - funktioner/kommandon - individuella egenheter

• automater - typ - funktioner/kommandon - individuella egenheter

Kommunikation • kommunikationskanaler, ”telefonnummer” till:

- förare - tillsyningsman för banarbetare - lokal tågklarerare - tågmästare - biljettexpedition - resgodsexpedition

Överordnat beslutsstödssystem för...

Documents