PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 1(35) Kopia till: ERTMS - Trafikpåverkan, fördjupningsmaterial Inledning/Sammanfattning ERTMS ger flera olika förbättringar för trafiken. Dessa består huvudsakligen i kapacitetshöjningar och vissa hastighetshöjningar. Vid uppkomna fel finns det också ett antal funktioner som minskar störningen. Den största förbättringen åstadkoms genom att tåg som i nuläget har hastigheten begränsad p g a lågt bromstal slipper denna restriktion. Detta ger självklart dessa tåg högre hastighet, men ännu större nytta genom att de inte kommer att hindra andra tåg. Vid uppkomna fel kan man i många fall slippa körning mot stopp och istället få en tågväg med sänkt hastighet. På så sätt kan förseningar som i nuläget blir uppemot en timme minskas väsentligt, vilket även ger en minskad återställningstid som följd. I denna PM sammanfattas förbättringarna först i en tabell varefter varje förbättring beskrivs i löpande text. Definitioner och begreppsförklaringar TKK tungkontrollkontakt Från JTF (Järnvägsstyrelsens trafikföreskrifter, JvSFS 2008:7): bevakningssträcka bromsprocent huvudspår sidospår linjen från gränsen för en driftplats till gränsen för nästa. benämns även bromstal, det tal som anger bromsvikten i procent av tågvikten. spår som är avsett för säkrad rörelse. annat spår än huvudspår. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 normalhuvudspåret avvikande huvudspår det huvudspår på en driftplats som från driftplatsgränsen leder genom växlar i normalläge. annat huvudspår på en driftplats än normalhuvudspåret Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 2(35) Påverkan på Förändring Avlägsnande av bromstalsrelaterade nedsättningar Minskat krav på skyddsavstånd förbättrar förutsättningarna för samtidighet (enkelspår) Kapacitet Sth Redundans/ tillgänglighet ++ ++ (++) Enklare att korta blocksträckor (äldre material) ++ Siktkörning på låst tågväg ++ Låsning av tågväg trots fel i växel mm Lägre krav på korresponderande kontrollbesked från tungkontrollkontakt Reducerat krav på kontrollbesked från växel som utgör sidoskydd Kontinuerlig uppdatering av körbesked + Större möjlighet att höja sth för enskilda tågkategorier + Snabbare slutpunktsupplåsning + Effektivare operativ tågstyrning + + Utökade möjligheter att stoppa tåg vid fara + Tolerans mot hinder i skyddssträcka + Dynamiskt sidoskydd + Möjlighet att ställa tågväg på linjen + + Bättre möjlighet att projektera utbredda ställverkslösningar TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Tågvägslåsning från sidospår + Smidigare anordning av hastighetsnedsättningar (påverkar även arbetsmiljön) Konsekvenser av avsaknad av yttre signalering (outrustade fordon inkl växling) + + Uppdatering av banans kilometertal i hytten + Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 3(35) Tågtypsberoende fällsträcka av vägskydd Ökad vändtid - Överhastighet (ATC medger +9) - Efterföljande beskrivningar är huvudsakligen hämtade från SIGNALTEKNISKA KONSEKVENSER AV INFÖRANDET AV ERTMS I SVENSKA SIGNALANLÄGGNINGAR 2010-05-20, skrivet av Samuel Edén. Avlägsnande av bromstalsrelaterade nedsättningar Nedanstående bild visar att om man kolonnkör tåg med sth 100 km/h och sedan lägger in ett tåg med sth 80 km/h varje halvtimme så kommer 80-tåget att lägga beslag på minst tre tåglägen. Resonemanget är teoretiskt och bygger på helt optimala förhållanden, såsom att 80-tågen går med precis 30 minuters mellanrum och att förbigångsspåren finns med precis 40 km mellanrum. Därav kan man dra slutsatsen att även med bra förhållanden kommer varje 80-tåg att kräva minst fyra tåglägen, ofta fler. I det beskrivna exemplet kommer 80-tågen att få en medelhastighet av cirka 50 km/h, ska de kunna köras fortare kommer de att kräva ännu fler tåglägen. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Med ERTMS kan de tåg som i nuläget körs med sth 80 p g a lågt bromsprocent istället köras med sth 100, men med tidigare försignalering så att de ändå kan bromsa i tid. De kommer att ta lite mer plats än övriga 100-tåg, men knappast så mycket som två tåglägen ens. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 4(35) Minskat krav på skyddsavstånd förbättrar förutsättningarna för samtidighet Fakta Driftplatser byggs med fördel på sådant sätt att tåg samtidigt kan köra in på driftplatsen från var sitt håll, vilket alltså innebär att infartstågvägar till normalhuvudspår respektive avvikande huvudspår måste kunna vara låsta samtidigt. Nyckeln till detta är att kravet på skyddsavstånd mellan tågvägarna kan tillgodoses. En reducering av skyddsavståndet från 200m till 100m innebär att driftplatsen kan utnyttjas på ett effektivare sätt om signaltavlorna som markerar tågvägarnas slutpunkt placeras strategiskt. Gällande projekteringsregler för System H föreskriver ett skyddsavstånd på 200m gentemot annan tågväg för att tillåta en normal målpunktsövervakning med 40 km/h som frisläppningshastighet. I vissa fall tillåts även med ATC skyddsavstånd ner till endast 100 m, men då reduceras frisläppningshastigheten till 10 km/h vilket medför en besvärlig inbromsning/krypkörning för tåget. Av olika skäl kan ERTMS Systemnivå 2 redan i normalfallet projekteras med skyddsavstånd 100m. Tack vare detta öppnar sig nya möjligheter att åstadkomma samtidigheter på driftplatser där sådana tidigare ej varit möjliga pga. driftplatsens begränsade längd. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Hur slutpunkterna ska placeras på lämpligaste sätt beror på stationens längd. Grundprincipen är att slutpunkt för tågväg ska vara minst 100 m från växel. Om stationen är begränsad till längden (så att inte ett tåg med maximal längd får plats mellan signaltavlorna från respektive håll) är det fördelaktigt att montera två signaltavlor efter varandra med 100 m mellanrum. Tåget tas då in mot den inre signaltavlan som då ger 100 m skyddsavstånd fram till växeln. När tåget stannar står tågets bakända i skydd bakom den yttre signaltavlan i motsatt riktning, som då utgör sidoskydd för den motriktade tågrörelsens utfartstågväg. Denna princip nyttjas redan i konventionella anläggningar som projekterats efter någon av modellerna ESIL och ESIK. Med System E2 finns dock ingen anledning att såsom i ESIK/ESIL-modellerna särskilja mellansignal från stopplykta eftersom optiska signaler nu är helt eliminerade. I stället används signaltavla vid båda positionerna och tågvägar kan låsas till valfri punkt efter det trafikala behovet. Vid införandet av System E2 torde det alltså vara lämpligt att alltid projektera driftplatser utifrån ESIL/ESIK-modellen, dels därför att en större del av stationen nu kan nyttjas effektivt tack vare det förkortade skyddsavståndet, dels därför att investeringskostnaden i signalutrustning blir betydligt billigare eftersom signaltavlan endast utgörs av en plåttavla jämfört med den klassiska ESIL/ESIKlösningen där varje slutpunkt innebär investering i optisk signal med tillhörande kablage och signalutdel. Även om denna beskrivning utgår från en enkel driftplats är förbättringarna ännu större på större driftplatser såsom knutpunkter. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 5(35) Enklare att korta blocksträckor När man ersätter reläbaserade linjeblockssystem med datorställverk som spänner över flera stationer med mellanliggande linjer så betraktas blocken på linjen som tågvägar. Det är nu betydligt billigare att utöka antalet blocksträckor eftersom det inte för med sig behov av optiska signaler med tillhörande kablage och signalutdel. Funktionen ger kapacitetshöjning till lågt pris jämfört med tidigare. Siktkörning på låst tågväg Fakta Traditionellt sett kräver en tågvägslåsning hinderfrihet i tågvägens ingående spår samt i tågvägens sidoskydds - och frontskyddsområde. Hinderfriheten kontrolleras normalt med hjälp av spårledningar. Spårledningar byggs upp av en strömkrets som bl.a. inkluderar matning från kraftaggregat, drosslar, resistorer och ett relä. I spåret krävs dessutom att spårledningsskarvar och diverse förbindningar mellan olika räler är i gott skick för att spårledningen ska fungera korrekt. Av säkerhetsskäl är alla ingående delar kopplade i serie vilket gör att varje enskild komponent blir en felkälla. Utan hinderfrihet kan inte tågvägen låsas och då kan förstås inte heller signalen gå upp i kör. Föraren är tvungen att stanna vid den aktuella stoppsignalen och invänta besked. När inte tågväg kan låsas av systemet måste tågklareraren själv utföra specifika avspärrningar i ställverket för att skydda tågfärden och därefter kontakta föraren för att delge ett muntligt körbesked (beordrad stoppsignalpassage). Detta innebär ökad arbetsbelastning för såväl tågklarerare som lokförare. Dessutom exponeras tågfärden för ökad risk eftersom avspärrningarna är gjorda enligt manuella rutiner och därmed kan vara felaktigt eller ofullständigt genomförda. Genom ERTMS finns möjlighet att kommunicera ett tekniskt körbesked till tåget med ett förbehåll om att hinderfriheten inte är tekniskt säkerställd. Föraren får kvittera och därefter köra med siktfart och med ansvar för att kontrollera hinderfriheten. Tågklareraren behöver inte göra manuella avspärrningar och proceduren för stoppsignalpassage kan undvikas. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 ERTMS möjliggör att en s.k. OS-profil (OS = on sight) adderas till en godtycklig del av det utdelade körtillståndet vilket sedan gör att tågskyddssystemet lägger sig i ett särskilt driftläge som bl.a. innebär nedsatt hastighet över den utpekade sträckan. Av säkerhetsskäl måste också tågklareraren göra ett extra ingrepp för att bekräfta att tåget faktiskt får lov att framföras på tågvägen trots att den inte är bekräftat hinderfri. Detta innebär således att tågfärden kan genomföras på låst tågväg, utan att man behöver tillgripa manuella procedurer för stoppsignalpassage, vilket avlastar både tågklarerare och lokförare och tågfärden kan förlöpa utan att tåget ens behöver stanna. Funktionen tillämpas med fördel i bl.a. följande situationer: Spårledningsfel Tillkoppling av vagnar eller motorvagnar Hjälplok (som kör fram till havererat tåg på linje) Utöver att spara tid och kapacitet ger denna funktion också en väsentlig säkerhetshöjning genom att risken för misstag från tågklarerarens sida minskar. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 6(35) I bilaga 1 redovisas effekterna av ett spårledningsfel som omöjliggör vändning av blockriktningen, vilket får effekten att samtliga blocksignaler på en bevakningssträcka måste passeras mot stopp. Tågen försenas under störningen med en halv till en hel timme och det tar flera timmar innan dessa förseningar hämtats in av berörda tåg. Däremot får man endast obetydlig köbildningseffekt. Låsning av tågväg trots fel i växel mm Fakta Vid låsning av normala tågvägar krävs att ingående rörliga objekt (växlar och spårspärrar) är i kontroll i önskat läge. Om villkoret inte uppfylls kan alltså inte tågvägen låsas. Tågklareraren måste då tillgripa manuella procedurer för att säkra upp tågvägen för att förhindra konflikt med andra tågrörelser. Lokföraren får sedan ett muntligt tillstånd att passera stoppsignalen. ERTMS medför möjlighet att låsa en enklare typ av tågväg med lägre krav vad gäller kontrollbesked från växlar i tågväg samt front- och sidoskyddsområde. Dock reserveras själva tågvägen för den aktuella tågfärden. Andra tågrörelser som skulle kunna komma i konflikt med tågfärden förhindras alltså med hjälp av det tekniska systemet. Likaså säkerställs att inga fientliga tågvägar finns i det spår som leder bort från motväxel som är ur kontroll eftersom det inte finns någon teknisk garanti att tåget kommer fram till den tänkta destinationen. Samtidigt utnyttjas i ombordsystemet möjligheten som ERTMS erbjuder att köra i ett särskilt driftläge som innebär fullt föraransvar för framförandet av tåget. Maxhastigheten sätts till 40km/h och distansen som fordonet får köra begränsas. Detta ger ökad säkerhet eftersom tåget inte riskerar att kollidera med annat fordon pga. att tågklareraren gjort felaktiga manuella avspärrningar. Det innebär även ökad säkerhet i själva tågföringen. Tågklareraren avlastas från ett antal manuella moment som annars måste utföras innan det muntliga körtillståndet kan ges. Dock måste fortfarande tåget stanna vid börjanpunkten, samt lokförare invänta muntligt körtillstånd för den aktuella signalsträckan. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 7(35) Lägre krav på korresponderande kontrollbesked från tungkontrollkontakt Fakta En grundläggande funktion i en signalanläggning är att kontinuerligt inhämta kontrollbesked om växelläget från varje ingående spårväxel. Traditionellt har detta gjorts genom att dra en krets i serie mellan växeldrivets kontrollkontakter och växelns ingående tungkontrollkontakter (TKK:er). Detta ger en komplett insignal om att växeln har ett kontrollerat vänster- eller högerläge. Således är både växeldrivet och ingående TKK:er överens om vad växeln har för läge. Tyvärr är denna lösning sårbar ut tillgänglighetssynpunkt eftersom inga fel tolereras i någon av de ingående komponenterna och kontakterna. Det är inte ovanligt att en TKK, t.ex. pga. vibrationer orsakade av förbipasserande tåg skakas sönder eller att åtminstone dess besked går förlorat. Detta får då till följd att körbeskedet till tåget faller ner till stopp eftersom växelläget utgör en del av den villkorsmassa som behövs för att hålla uppe en körsignal. Analys har visat att en växeltunga som väl har intagit ett kontrollerat läge inte kan rubbas ur detta med mindre än att ny manöver ges till växeldrivet. Med detta som utgångspunkt kan man ta in två oberoende signaler till ställverket, en från växeldrivets kontrollkontakter och en från de ingående TKK:erna. Detta tillämpas redan i ett fåtal konventionella ställverk Korresponderande kontrollbesked från tungkontrollkontakt krävs endast i samband med att en växel har lagts om eftersom det är då det kan inträffa att tungan inte sluter som den ska. När väl växelns nya läge bekräftats räcker det med att växelläget ges av växeldrivet. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 I ERTMS appliceras en intelligent logik på kontrollbeskeden vilken ger en lika hög säkerhet, men en högre tolerans mot signalfel. När växeln manövreras så att tungan går om till nytt läge krävs att båda signalerna ska bekräfta det nya läget. Därefter ignoreras emellertid signalbeskedet från TKK:n. Detta innebär att om kontrollbeskedet från TKK:n i ett senare skede går förlorat så kommer detta inte att påverka körbeskedet som ges till tåget. Dock ges felindikering till tågklareraren så att felavhjälpning initieras, vilket är nödvändigt för att möjliggöra ny växelomläggning. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 8(35) Reducerat krav på kontrollbesked från växel som utgör sidoskydd Fakta För att kunna signalera körbesked som medger körning i hög hastighet (>160 km/h) tillämpar Trafikverket ett krav om att växel i tågväg alltid ska ha en korresponderande s.k. skyddsväxel. Skyddsväxeln ska inta ett läge som gör det omöjligt för en fientlig fordonsrörelse att kunna komma in i den aktuella tågvägen. I det fall skyddsväxeln är utrustad med TKK då den intar skyddsgivande läge så medför den traditionella seriekopplingen mellan TKK och växeldriv en nackdel ur tillgänglighetssynpunkt på samma sätt som beskrivits ovan. För att en tågväg ska rendera i ett körbesked för tåget så krävs alltså inte bara att växelläget i tågvägen är kontrollerat (TKK+växeldriv i serie), utan även att skyddsväxelns läge är kontrollerat (TKK+växeldriv i serie). Det är uppenbart att detta blir mycket störkänsligt. I och med att ERTMS medför en parallell avkänning av tungkontrollkontakter respektive växeldriv med anledning av införandet av ny TKK-logik, så ges möjlighet att för varje situation välja vilken grad av korrespondens som egentligen behövs mellan dessa signaler. För växel som utgör sidoskydd för tågväg ska det vara tillräckligt att själva växeldrivet ligger i önskat läge. Det krävs alltså inte att tungkontrollkontakterna har korresponderande status. En skyddsväxel är enbart anordnad av säkerhetsskäl, dvs. inget fordon är tänkt att färdas genom den så länge som den endast utgör skyddsväxel. Därför finns i det här fallet ingen anledning att kräva att TKK-informationen måste korrespondera med växeldrivet. Växeldrivet utgör den huvudsakliga informationsgivaren om växelns aktuella läge och det är därför tillräckligt att nyttja detta besked i denna situation. Därmed undviks att ett felande TKK-besked i en skyddsväxel sänker körbeskedet till tåget. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 9(35) Kontinuerlig uppdatering av körbesked Fakta Det svenska ATC-systemet (liksom ERTMS Systemnivå 1) är punktformigt till sin natur. Det innebär att signalbesked ges på fasta platser utmed banan där man lagt ut balisgrupper, vanligtvis i anslutning till optiska signaler. För att ett tågskyddssystem ska anses tillgodose ett grundläggande skydd mot olyckor krävs i huvudsak två övervakningsfunktioner som arbetar samtidigt: Takhastighetsövervakning: För att detta ska låta sig göras krävs att marksystemet kan förmedla ett körbesked som inkluderar den aktuella maxhastigheten för tåget från och med den aktuella punkten. Målövervakning, vilket innebär att säkerställa att en viss målhastighet kan uppfyllas vid en given målpunkt: Här krävs bl.a. att marksystemet kan förmedla ett målavstånd relativt den aktuella punkten, samt en aktuell målhastighet, t.ex. «stopp om tusen meter». Tågskyddssystemet kan med hjälp av denna information kontinuerligt övervaka en takhastighet och samtidigt utföra en målövervakning som säkerställer att tåget förmår att bromsa sig ner till den lägre hastighet som gäller vid en punkt längre fram i banan. Det sistnämnda medför dock en del prestandamässiga nackdelar när informationen till tåget endast uppdateras punktvis. Ofta är det ju så att en stoppsignal längre fram i banan strax övergår till ett körbesked, men detta kan inte förmedlas till tåget om detta redan har passerat balisgruppen som gav målavståndet. Därför hjälper det inte att föraren ser att signalen går till kör, han eller hon kan ändå inte accelerera utan tvingas av ombordsystemet att fullfölja en målinbromsning. Först när nästa balisgrupp passeras så uppdateras informationen till tåget som då får lov att accelerera. För att råda bot på detta dilemma lägger man ut, såväl i ATC som i ERTMS Systemnivå 1, extrabaliser på strategiska platser före signalen, vilket gör att tågets acceleration kan initieras tidigare än vid signalen. Dock blir det dyrt att lägga ut dessa balisgrupper och prestandahöjningen blir ändå inte optimal eftersom man aldrig kan förutsäga på konstruktionsbordet när signalen kommer att gå till kör; sker det efter att gruppen har passerats av tåget är det inte till någon nytta; sker det innan tåget har passerat så måste ändå tåget fortsätta sin inbromsning fram till dess att balisgruppen passeras. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Med radiobaserad signalering får man en kontinuerlig radiolänk där tåget är ständigt uppkopplat. Tack vare att signalanläggningen står i ständig radiokontakt med tåget kan ett körbesked uppdateras direkt när det förändras, dvs. i samma ögonblick som det är klart för tåget att köra in på nästa signalsträcka kan detta meddelas tågskyddssystemet i tåget. Detta kan således betraktas som en kontinuerlig försignalering gentemot fordonet. När det höjande beskedet ges kan föraren direkt avbryta en pågående inbromsning och accelerera in i nästa tågväg. Accelerationen kan alltså påbörjas exakt vid det tillfälle då det blir klart att köra vidare förbi nästa signaltavla. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 10(35) Större möjlighet att höja sth för enskilda tågkategorier BVF 514.1: Med hänsyn till tillåtna hastigheter i kurvor finns för närvarande tre olika tågkategorier: A B S Fordon som får framföras i tåg i kategori B och S har gångdynamiskt gynnsamma egenskaper som möjliggör högre hastigheter i kurvor utan att spårkrafterna överskrider fastställda gränsvärden. Med ERTMS blir det möjligt att signalera fler kategorier än A, B och S. På så sätt kan varje tåg få en mer optimal hastighetsprofil. På Västra stambanan väster om Hallsberg är det dessutom så att kategori A och B i nuläget har lägre tillåten hastighet än nödvändigt på rakspår. Detta skulle teoretiskt kunna byggas bort även med ATC, men en sådan ombyggnation vore i sig inte samhällsekonomiskt lönsam. Snabbare slutpunktsupplåsning Fakta Slutpunktsupplåsning av tågväg är en nödvändighet för att hantera fallet att tåg stannar i tågvägen och därmed inte kan passageupplåsa denna på vanligt sätt, dvs. genom att passera slutpunkten och köra in i nästa tågväg. Traditionellt realiseras detta med en timer som aktiveras då tåget belägger sista spårledningen i tågvägen. Av säkerhetsskäl måste tiden sättas relativt lång för att säkerställa att tåget med hög sannolikhet hunnit stanna. I många fall råder konflikt med andra rörelsevägars skyddsavstånd vilket gör att dessa ej kan låsas förrän den aktuella tågvägen låst upp. Detta inträffar typiskt vid tågmöte på station som saknar samtidighet. Ur användarperspektiv innebär naturligtvis detta en fördröjning för den mötande tågfärden. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Med ERTMS-systemet initieras tågvägsupplåsningen av tåget självt genom att det (enligt en ERTMSstandardrutin) skickar en positionsrapport exakt då det stannat. Slutpunktsupplåsning av tågväg initieras av tåget självt genom att det rapporterar att det stannat. Tågvägen kan då genast låsas upp vilket sedan möjliggör låsning av motriktade magasinerade tågvägar som ej kan låsas samtidigt. Tågmöten kan därmed ske mycket snabbare än med traditionell signalering där en relativt lång timer måste löpa ut. I projekteringsfasen identifieras de tågvägar som är kritiska pga. att de orsakar konflikt med andra tågvägar i anslutning till slutpunkten. För de identifierade tågvägarna bestäms i projekteringen ett positionsfönster relativt slutpunkten inom vilket tåget, då det stannar, ska initiera en tågvägsupplåsning. När en sådan positionsrapport mottas av RBC så avkortar RBC tågets körtillstånd så att det inte kan rulla vidare mot slutpunkten. Därefter låses tågvägen upp utan tidsfördröjning. I och med att tågvägen låsts upp kan andra magasinerade tågvägar som inte har skyddsavståndskravet uppfyllt relativt den aktuella tågvägen låsas. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 11(35) Effektivare operativ tågstyrning Fakta Att manuellt kunna låsa upp tågvägar har alltid gått att göra. Normalt projekteras en s.k. ankomstlåsningssträcka före börjanpunkten. Om denna är belagd så låses tågvägen av säkerhetsskäl upp med tidsfördröjning, annars direkt. Tågklareraren måste vara mycket försiktig med att låsa upp tågväg framför tåg eftersom detta innebär att tåget strax kommer att passera en signal i stopp vilket naturligtvis orsakar ett nödstopp (om inte föraren redan är medveten om vad som är på gång och har börjat bromsa mot ny målpunkt). ERTMS erbjuder möjligheten för marksystemet att kunna skicka en fråga till tåget med förslag på en ny tidigare stoppunkt relativt den aktuella målpunkt som tåget övervakar. Tågklareraren får möjlighet att modifiera en pågående tågfärd genom att låsa upp tågvägar framför tåget utan att det behöver skapa en nödstoppssituation. Här nyttjas möjligheten som ERTMS erbjuder att fråga tåget om det kan stanna vid en tidigare målpunkt. Endast om tåget accepterar förfrågan så kortas körtillståndet och därmed kan även tågvägen låsas upp. Tågskyddssystemet kontrollerar om bromskurvan medger att den nya stoppunkten kan hanteras på ett säkert sätt, dvs. utan nödbromsingrepp, och kan sedan antingen acceptera eller neka förslaget. Trafikverket kopplar denna funktion till manövern för manuell tågvägsupplåsning. Tågklareraren kan därmed på ett för tåget oproblematiskt sätt föreslå manuell upplåsning av en eller flera tågvägar framför tåget. Om tåget accepterar frågan så låses tågvägarna upp utan tidsfördröjning. Tidsfördröjning behövs ju inte eftersom tågskyddssystemet per automatik redan har övergått till att övervaka den mer närbelägna målpunkten och garanterar att denna kan respekteras. Tågklareraren kan således direkt omplanera tågfärden genom att ställa nya alternativa tågvägskombinationer enligt behov. Utökade möjligheter att stoppa tåg vid fara Fakta Med ett punktformigt signalsystem erbjuds endast möjlighet att ge stoppbesked till tåget innan signalen passeras. Efter att detta skett finns ingen möjlighet att förmedla ett annat besked förrän vid nästa signal (eller balisgrupp). I händelse av fara måste därför tågklareraren tillgripa andra metoder för att stoppa ett tåg, såsom att ta muntlig kontakt med lokföraren, eller att i värsta fall stänga av elkraftmatningen till tåget. I en stressad situation med många samtidiga tågrörelser i en driftledningscentral finns många risker för att fel begås vid en katastrofsituation. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Tack vare att signalanläggningen står i ständig radiokontakt med tåget kan ett avkortat körbesked eller nödstopp kommuniceras direkt till tågskyddssystemet då en säkerhetskritisk situation uppstår. I och med att System E2 erbjuder ständig uppkoppling med tåget finns alltså helt andra möjligheter att när som helst stoppa ett tåg eller begränsa dess aktuella körbesked. Detta får dock inte göras utan vidare eftersom nödstopp är förenat med risker för materialskador för såväl tåg som bana, p g a de starka friktionskrafter som aktiveras vid kraftig inbromsning. Därför har Trafikverket utarbetat ett flertal olika metoder för hur tåg ska stoppas i olika felsituationer, såsom vid detekterad inrullning i tågväg eller då växlar går ur kontroll. Man försöker att i första hand uppdatera det gällande körbeskedet genom att flytta målavståndet närmare tåget, vilket t ex är en lämplig lösning då en tågväg degraderas relativt långt framför tåget. Detta gör att tåget i många fall inte behöver utsättas för ett Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 12(35) brutalt nödstopp, utan bara behöver initiera en mer eller mindre tuff inbromsning mot en tidigare målpunkt. Vidare införs så kallade nödstoppsområden som kan aktiveras med ett enkelt kommando. Systemet tillser automatiskt att alla tåg som är på väg mot det aktuella området får sitt körbesked avkortat till områdets gräns samt att alla tåg inom området nödstoppas. Därmed avlastas tågklareraren från att bedöma vilka tåg som berörs av en nödsituation som uppstått på en viss plats. Samtidigt finns också verktyg för att nödstoppa ett specifikt fordon med omedelbar verkan, vilket kan vara en nödvändig utväg för att eliminera en katastrofsituation där det är uppenbart att ett visst tåg är i fara eller utgör fara för andra. Tolerans mot hinder i skyddssträcka Fakta För System H föreskrivs att tågväg ska ha hinderfri skyddssträcka 100m bortom slutpunkt för att tillåta körning med frisläppningshastighet 40 km/h. I annat fall måste slutpunkt anordnas med signaler rygg-i-rygg samt frisläppningshastigheten sänkas till 10 km/h, s.k. 10-övervakning. Det sistnämnda förekommer bland annat vid långa plattformar där flera tåg måste kunna tas in samtidigt. Nackdelen är att 10-övervakningen blir ovillkorlig, dvs. oavsett om det är hinderfritt eller ej bortom slutpunkt. Med ERTMS Systemnivå 2 sker två förändringar, dels reduceras skyddssträckans minimilängd till 50m, dels tillåts tågvägslåsning och förmedling av tekniskt körbesked till tåget trots att hinder detekteras i skyddssträckan. I detta fall utnyttjas den möjlighet som ERTMS erbjuder att beordra ombordsystemet att byta driftläge till siktkörning på godtycklig del av signalsträckan. Vid hinder i skyddssträcka väljer Trafikverket att låta de sista 200 metrarna av tågvägen bli föremål för siktkörning samt att frisläppningshastigheten sätts till 15 km/h. Lägre frisläppningshastighet tillämpas således endast om det finns hinder. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 I stället för att låta skyddssträckan vara noll meter i syfte att t.ex. ta in flera tåg på samma plattform, låter man skyddssträckan få en utbredning en bit in i nästa signalsträcka. Därmed kan man tillåta körning mot mål med frisläppningshastighet 40 km/h i det fall skyddssträckan är fri, medan man låter systemet sänka den till 15 km/h när den är belagd i kombination med att man beordrar ombordsystemet till siktkörning. Detta görs genom att den sista delen av körtillståndet överlagras med en s.k. OS-profil. Tack vare att denna profil kan bestämmas fritt i sin utsträckning kan man alltså nöja sig med att förlägga den vid slutet av tågvägen, dvs. i det område där förarens uppmärksamhetsgrad gentemot eventuella hinder i spår måste skärpas. Den största delen av tågvägen kan köras i normal hastighet (driftläge FS) och skillnaden består endast i att inbromsning (mot siktfart) måste påbörjas i ett tidigare skede och siktfart sedan gälla under den sista delen av signalsträckan. Ett krav för att tågvägen ska kunna signaleras med FS, dvs. med möjlighet till normalhastighet, under första delen av tågvägen, är att slutpunkten har en motriktad signaltavla rygg-i-rygg. Denna får då rollen att bli stoppande för en eventuell fientlig rörelse. Därav följer att om sådan saknas så kan inte funktionen nyttjas och därmed måste hela signalsträckan köras med siktkörning, vilket resonemangsmässigt blir liktydigt med siktkörning på låst tågväg. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 13(35) Dynamiskt sidoskydd Fakta Principiellt sett tillämpar Trafikverket ett krav om att en växel i tågväg alltid ska ha ett korresponderande sidoskydd. Detta utgörs typiskt av en optisk stoppsignal eller en skyddsväxel. För att kunna signalera för tåg i högre hastigheter (>160 km/h) ställs kravet att sidoskyddet måste utgöras av en skyddsväxel. En skyddsväxel är överlägsen ur säkerhetssynpunkt eftersom den omöjliggör att en fientlig fordonsrörelse kommer in i tågvägen vilket vore katastrofalt i en höghastighetssituation. Det olyckliga med nyttjandet av en skyddsväxel som sidoskydd är att tågvägen blir mer sårbar ur tillgänglighetssynpunkt. Detta p g a att skyddsväxeln är ett rörligt objekt som måste vara i kontroll. Så gott som alltid finns det andra potentiella skyddsgivande objekt som geografiskt sett ligger efter skyddsväxeln. Det vanligaste är att man där finner en signal som kan ge stoppbesked gentemot en fientlig fordonsrörelse, i System E2 innebär det en signaltavla som alltid ska tolkas som ett stoppbesked av föraren så länge inget annat körbesked har erhållits i hytten. Som nämnts ovan finns dock kravet om att man inte ska kunna signalera hög hastighet om inte tågvägens växlar är skyddade av skyddsväxlar och därmed kan inte signalobjektet godkännas. Trafikverket inför nu en dynamisk sidoskyddssökning som innebär att ett ordinarie sidoskydd tillåts bli degraderat, typiskt från ett växelobjekt till ett signalobjekt. Ett sidoskydd som ger möjlighet att köra i hög hastighet (typiskt en skyddsväxel) tillåts bli ersatt av ett sämre sidoskydd (typiskt en signal) i samband med väglåsning. Den signalerade hastigheten sänks till en nivå som anses säker i relation till det erhållna sidoskyddet. Detta ger immunitet mot signalfel i det ordinarie sidoskyddsobjekt. Alltså, även om tågvägen var tänkt att kunna signaleras i hög hastighet till tåget så låter man tågvägen gå i lås med ett för den höga hastigheten underkänt signalobjekt som sidoskydd. Hastighetssänkningen förläggs typiskt från börjanpunkt fram till den aktuella växeln varefter den ordinarie hastigheten återupptas (kan även resultera i nedsättning för hela signalsträckan om det ur projekteringsperspektiv anses nödvändigt). En hastighetssänkning som delges tåget är relativt oproblematisk jämfört med att en tågväg överhuvudtaget inte går att låsa eftersom man undviker stoppsignalpassage och efterföljande siktkörning i låg hastighet. Tågklareraren avlastas helt från den besvärande procedur som stoppsignalpassage innebär. Möjlighet att ställa tågväg på linjen Fakta TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 I befintliga anläggningar krävs det att linjen ska vara fri på hela bevakningssträckan för att man ska kunna vända blockriktningen mellan två driftplatser, man kan således inte signalera kör i motsatt riktning förrän hela sträckan är tom. Detta har ytterst en förklaring i tekniken för uppbyggnad av reläbaserad linjeblockering, men tillämpas även där annan teknik används. Genom att det är tekniskt möjligt att ställa tågväg på linjen kan ETCS-utrustade arbetsfordon återgå som säkrad rörelse. Det skulle också vara möjligt att ändra regelverket (JTF) så att tåg kan vända på linjen, exempelvis vid hållplats eller linjeplats. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 14(35) Bättre möjlighet att projektera utbredda ställverkslösningar Fakta I befintliga anläggningar krävs det att linjen ska vara fri på hela bevakningssträckan för att man ska kunna vända blockriktningen mellan två driftplatser, man kan således inte signalera kör i motsatt riktning förrän hela sträckan är tom. Detta har ytterst en förklaring i tekniken för uppbyggnad av reläbaserad linjeblockering, men tillämpas även där annan teknik används. I datorställverk av äldre modell (stlv 85) hanteras alla tågvägar på likartat sätt vad gäller villkor på tågvägar. För att leva upp till krav på skyddssträcka och skyddsavstånd måste man därför, oavsett om tågvägen är på station eller linje, anordna signalsystemet så att det finns ett avstånd efter tågvägens slutpunkt bort till ett motriktat frontskydd. På linje, där linjeblockets signaler normalt står rygg-i-rygg skulle det innebära ett stort ingrepp i befintlig installation att behöva dra isär signalerna för att möta detta krav (den bortflyttade motriktade signalen får då rollen som motriktat frontskydd och sträckan mellan signalerna blir skyddssträcka). Detta ger stor påverkan vad gäller krav på ominstallation av mekanik, kablage, kopplingsskåp m.m. Dessutom krävs tillägg av mellanliggande spårledning för kontroll av hinderfrihet i skyddssträcka. Detta sammantaget skulle medföra stora tilläggskostnader för något som egentligen inte ger något direkt mervärde. ERTMS inför nu möjligheten att projektera tågvägar med särskild egenskap gällande hinderfrihetskrav i skyddssträcka. När man ersätter reläbaserade linjeblockssystem med datorställverk som spänner över flera stationer med mellanliggande linjer så betraktas blocken på linjen som tågvägar. Dessa kräver dock normalt frontskyddsområde, vilket gör att man måste dra isär med- och motriktade signaler på linjen för att öppna upp ett överlapp. Med ny funktionalitet kan detta undvikas med bibehållen säkerhet. Ett antal förutsättningar måste vara uppfyllda för att uppnå önskad säkerhet. Bl.a. krävs att sträckan bortom slutpunkten uppfyller ett visst minimiavstånd. Vidare krävs att eventuell beläggning bortom slutpunkten är konstaterad att orsakas av annat fordon som färdas i medriktning, dvs samma riktning som tågvägen som är på väg att låsas. Tågvägslåsning från sidospår Med ERTMS Systemnivå 2 blir det betydligt billigare att anordna tågvägssignalering eftersom optisk signal ersätts med en plåttavla. Med fördel låter man därför tågväg börja strax före växel på sidospår. Funktionen ger kapacitetshöjning till lägre pris jämfört med nuläget. Smidigare anordning av hastighetsnedsättningar TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 ERTMS erbjuder möjlighet att skapa så kallade TSR:er. En TSR definieras som en godtycklig utsträckning i spåret. Till tåget kommuniceras TSR:en med ett antal egenskaper varav hastighet, och eventuell tåglängdsfördröjning är de viktigaste. Trafikverket väljer att tillämpa funktionen i tre olika sammanhang: Som verktyg för tågklareraren för att tekniskt säkra akuta nedsättningar. Här erbjuds ett fåtal enkla handgrepp som främst går ut på att definiera utbredningen av nedsättningen, vilket typiskt blir ett eller flera linjeavsnitt inklusive mellanliggande driftplatser. Som verktyg för underhållssidan att anordna planerade nedsättningar. Här erbjuds möjlighet att välja exakta positioner för början- och slutpunkt. Dessutom finns ett antal möjligheter att Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 15(35) filtrera TSR:en så att den t.ex. kan gälla i specifik färdriktning, eller för tåg av specifik kategori eller axellastberoende. Dessutom kan naturligtvis hastigheten väljas godtyckligt. Som automatisk effekt av aktiverat detektorlarm. Hur TSR:en projekteras och på vilket stimuli den ska aktiveras väljs i projekteringen av den specifika anläggningen. I System E2 är flexibiliteten stor vad gäller kombinatoriken, dvs det finns nästan inga begränsningar i hur TSR:er av samma eller olika typer får överlappa varandra eller vilka egenskaper dom kan ha. Hastighetsnedsättningar aktiveras av tågklarerare genom kommando till signalanläggningen. Nedsättningen blir sedan en del av det tekniska körtillståndet som kommuniceras till tåget. Detta ska jämföras med dagens rutiner då nedsättning måste anordnas med hjälp av extra baliser som måste kodas och läggas ut i spår av underhållspersonal. Funktionen är arbetsavlastande; vid behov av akut nedsättning blir effekten även säkerhetshöjande. Konsekvenser av avsaknad av yttre signalering Med optisk signalering ges körbeskedet från synliga signaler som genom sin fysiska placering tydligt anger vilken signalsträcka som avses, nämligen det spår som ligger bortom signalen. Därför råder det sällan något tvivel om vad körbeskedet ska relateras till. Detsamma gäller körbesked som bekräftas av baliser som passeras. Baliserna ligger ju i spåret och det avkodade körbeskedet gäller per definition det spår som ligger framför. Detta koncept gäller för såväl System H som System E1. I System E2 finns det emellertid inga optiska signaler vid banan som ger föraren något körbesked utan all dynamisk information är flyttad in till hytten där den visas grafiskt på en skärm (DMI). Detta är i de flesta fall praktiskt och entydigt. Dock uppstår ibland en del knepiga situationer som måste hanteras på ett säkert och konsistent sätt, vilket ställer nya krav på såväl fordon, förare som tågklarerare. Både teknik och regelverk måste samspela för att lösa detta. Det faktum att det inte finns någon yttre signal att titta på när föraren ska delges ett körbesked ställer nya krav på samspel mellan fordon och marksystem. System E2 specificerar ett grundläggande koncept för hur detta ska gå till. För att det ska fungera krävs att marksystemet är projekterat på ett genomtänkt sätt, speciellt vad gäller start av tågfärd. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Problemet kan sammanfattas med att marksystemet måste ha säkra metoder för att kunna knyta en tågväg som är låst i ställverket till ett lämpligt tåg, dvs. ett tåg som med absolut säkerhet befinner sig just vid börjanpunkten av den aktuella tågvägen. Det vore förödande om det fanns utrymme för misstag på den här punkten. Ett felaktigt utdelat körtillstånd, dvs. till ett tåg som befinner sig på annat spår kan mycket lätt exponera för de två största riskerna inom järnvägssignalering, nämligen kollision och urspårning. Nyckeln till att lösa detta är att tåget regelbundet ska rapportera sin position, vilket den gör genom att ange senast passerade balisgrupp, samt körd distans relativt denna. Tack vare detta kan marksystemet härleda var tåget befinner sig och därigenom på ett säkert sätt knyta rätt tågväg till rätt tåg. Detta fungerar bra i de allra flesta fall, förutom då fordonet ska starta sin tågfärd samt i vissa felsituationer. Trafikverket har tänkt sig två metoder för att lösa detta problem: 1. Särskilda positioneringsbaliser som placeras i spåret en bit före signaltavlan som markerar tågvägens börjanpunkt. Detta görs vid platser där uppstart beräknas vara vanligt förekommande. Efter att balisgruppen passerats med tågskyddssystemet påslaget kommer positionen att rapporteras till marksystemet, som sedan enligt den ordinarie metoden säkert kan knyta tåget till en tågväg om sådan är låst från nästkommande signaltavla. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 16(35) 2. Den andra metoden används som komplement för att täcka ett antal specifika situationer, exempelvis: Då ETCS ombord har genomgått en oplanerad omstart (pga tekniskt fel) på annan plats än vad som ges av punkt 1. Om tåget framförts med muntligt körtillstånd genom motväxlar (p g a tekniskt fel i marksystemet) Om loket körts eller bogserats med tågskyddssystemet avslaget (t.ex. längst bak i ett godståg) och sedan startas upp och är planerat att direkt påbörja tågfärd åt andra hållet. Om det i dessa fall inte finns någon balisgrupp att passera före den aktuella signaltavlan (enligt punkt 1 ovan) så ska i stället tågklareraren manuellt kunna positionera tåget vid tavlan, baserat på lokförarens positionsangivelse. Med detta som utgångspunkt kan marksystemet knyta tågvägen till tåget. Av säkerhetsskäl kan dock inte tåget redan från start erhålla ett ordinarie tekniskt körtillstånd. Det måste därför starta baserat på ett muntligt körtillstånd för siktrörelse. Så fort tåget passerat nästa balisgrupp, vilket oftast sker i samband med att en signaltavla passeras, kommer tåget att rapportera detta i form av en positionsangivelse till marksystemet, som då kan svara med ett ordinarie tekniskt körtillstånd till tåget. Tåget kan sedan uppgraderas till normalt driftläge FS och köra vidare i full fart. Uppdatering av banans kilometertal i hytten ERTMS erbjuder en funktion där man genom baliser (eller via radio) kan kommunicera koordinater i form av kilometertal till tåget. Koordinaterna kan ändras vid valfri plats och möjliggör därmed korrekt hantering av konnektioner i banan, dvs platser där kilometertalet ändras av olika skäl. Banans kilometertal kommuniceras till tågskyddssystemet och visas dynamiskt för föraren på en display. Funktionen är informationshöjande för föraren. Ombordsystemet räknar upp kilometertalet med död räkning vartefter som tåget förflyttar sig. Föraren kan således när som helst se det aktuella kilometertalet. Tågtypsberoende fällsträcka av vägskydd Med ERTMS låter man tåget skicka en specifik begäran om förlängning av körtillståndet över vägskyddet. ERTMS-standarden medger att marksystemet kan låta tåget skicka denna begäran en godtycklig tid innan det måste börja bromsa mot aktuell målpunkt. Detta gör att man kan låta marksystemet sätta denna tid på så sätt att aktiveringstiden för vägskyddsanläggningen med säkerhet hinner löpa färdigt innan tåget måste börja bromsa in mot vägskyddet. TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Ett av grundkraven för fällning av bommarna i en vägskyddsanläggning är att en viss tid ska ha förflutit från det att bommarna fällts tills dess att tåget passerar. Det är dock besvärligt att ta hänsyn till varierande tåghastigheter. Antingen måste man anpassa anläggningen till den högsta möjliga tåghastigheten eller anordna selekterad igångsättning baserad på detekterad tåghastighet i signaleringssträckan. ERTMS-lösningen innebär att man låter tåget tala om när det är dags att starta fällningen i stället för att fasta punkter i banan, då dessa passeras, startar fällningen. Därmed blir bommarnas liggtid bättre anpassad för det specifika tåget. Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
PM Ärendenummer Dokumentdatum [Ärendenummer] 2013-05-31 Dokumentnummer Sidor Dokumentnr: ERTMS _2013:018 17(35) Funktionen ger optimering av vägskyddsanläggning utan behov av kompletterande utrustning för hastighetsdetektering vilket medför att väntetiden för bilarna kan minskas. Fällning av bommarna anordnas på så sätt att man låter tåget, baserat på sin egen uppfattning om bromsprestanda och målövervakning, begära ett förlängt körtillstånd över vägskyddsanläggningen. Direkt när begäran når marksystemet så förlängs körtillståndet över vägskyddet, men med en överlagrad hastighetsnedsättning över detta. Samtidigt aktiveras vägskyddets förringning med efterföljande bomfällning. När denna är klar slår vägskyddssignalen om till kör och därefter kan hastighetsnedsättningen hävas gentemot tåget. I normalfallet kommer tåget inte behöva bromsa mot vägskyddet under detta förlopp eftersom det finns en tidsmarginal inbakad i förloppet. Om det däremot inträffar ett fel så att önskat kontrollbesked ej erhålls från vägskyddsanläggningen så kvarstår nedsättningen, vilken då tillförsäkrar att vägen kan passeras endast i låg hastighet. Eftersom det är tåget som begär förlängning av körtillståndet förbi vägskyddet så optimeras liggtiden för bommarna specifikt för varje fordon: Låg STH och/eller bra bromsar => fällning påbörjas närmare vägen; Hög STH och/eller dåliga bromsar => fällning påbörjas längre bort från vägen. Komplexiteten är större när det gäller B-anläggningar samt då tåg startar på sent ställd tågväg nära vägskyddsanläggningen. Det ligger utanför syftet med detta dokument att förklara dessa fall. Ökad vändtid ETCS-fordonens något längre uppstartsprocedur kommer att fördröja byte av körriktning. Överhastighet (ATC medger +9) Med ATC är det tillåtet att köra 4 km/h fortare än signalerat och bromsingrepp sker först om hastigheten är mer än 9 km/h högre än den signalerade. ERTMS bromsingrepp är beroende av gällande sth och sker vid 5-10, marginalen ökar linjärt från 100 km/h med hastigheten och den högre gäller vid 200 km/h. Eftersom banan inte medger lägre faktisk hastighet genom att ERTMS införs skulle man kunna komma runt detta genom att höja sth med 5 km/h där nuvarande sth är 100 km/h eller lägre. Referenser [Referens] Titel Dokumentnummer Version TDOK 2010:29 Mall_PM v 2.0 Bilagor Simulering SIGNALTEKNISKA KONSEKVENSER AV INFÖRANDET AV ERTMS I SVENSKA SIGNALANLÄGGNINGAR 2010-05-20 Trafikverket 781 89 Borlänge Texttelefon: 010-123 50 00 Telefon: 0771-921 921 trafikverket@trafikverket.se www.trafikverket.se Anders Karlsson Stora projekt Mobil: 070-623 32 14 anders.karlsson@trafikverket.se
Datum: 2013-05-17 BILAGA 1 PM Simulering av spårledningsfel på Södra Stambanan Effekter med ATC respektive ERTMS Utredare: Erik Haster
Simulering av spårledningsfel på SSB Innehåll 1 INLEDNING... 3 1.1 BAKGRUND... 3 1.2 SYFTE... 3 1.3 SCENARIER... 3 1.4 AVGRÄNSNING... 4 2 RESULTAT... 5 2.1 ATC... 5 2.2 ERTMS... 12 3 SLUTSATSER... 18 2
Simulering av spårledningsfel på SSB 1 Inledning 1.1 Bakgrund Vid införande av ERTMS på Södra Stambanan kan ett antal positiva och negativa effekter erhållas för kapaciteten. För att mer konkret visa och kvantifiera dessa effekter gavs Vectura i uppdrag att simulera ett spårledningsfel söder om Alvesta med ATC respektive ERTMS och studera skillnaderna däremellan. 1.2 Syfte Den här studien syftar till att konkretisera skillnaderna mellan effekterna av ATC kontra ERTMS på Södra Stambanan genom analys av effekterna av ett spårledningsfel söder om Alvesta. 1.3 Scenarier Två scenarier har skapats för studien kallade ATC och ERTMS. Sceneriernas förutsättningar och utformningar beskrivs i punktform nedan. 1.3.1 Gemensamt för scenarierna Endast förbigångsspår på rätt sida (på vänster sida om huvudspåret i riktning norrut) används. Dagtid trafikeras sträckan av Snabbtåg, Öresundståg och pendeltåg (främst Pågatåg samt Östgötatrafiken). Dessutom går ett fåtal loktåg för persontrafik men dessa redovisas inte i resultatdelen eftersom datamängden är så pass liten. Ingen persontrafik på natten som en förenkling eftersom dessa är tåg mycket få till antalet samtidigt som de har komplicerade tidtabeller med genomgående mycket stora tidstillägg. Godståg på dagen: Endast 2 tåg/h och dessa tåg har samtliga sth 100 km/h. Tidtabeller för övriga tåg har lagts liknande dagens tidtabell (T13). Förbigångar av långsammare tåg vid störningar både dag- och nattetid. Simulering sker kl 06-15 för fallet på dagen och kl 20-06 för fallet på natten. 3