Vad är kapacitet? Vem? Leif Broberg BV Projektering Stockholm Spårtrafikerfarenhet SL Tunnelbanan SL Roslagsbanan Rhätische Bahn (Schweiz) Optimering & Simulering Kommunikations & Transportsystem, LiTH Profil: Trafikinformatik BV Projektering sedan maj 2002 Signalprojektering Kapacitetsutredningar Kapacitet Vad är kapacitet? Några funderingar Makro Dubbel- eller enkelspår? Hur många mötesstationer? Mikro Kortare blocksträckor? Snabbare växlar? Repeterbaliser? Exempel Västlänken ERTMS löser allt? Västra Stambanan kappkörningseffekten Bålsta Mikro Inga svar bara frågor!
Västlänken Västlänken? Västlänken Citytunneln Citybanan (Göteborg) (Malmö) (Stockholm) Säcken En tunnel under City för att öka kapaciteten Prislapp: ~ 10 Miljarder Vad får man för pengarna? Hur många tåg kan Västlänken svälja? Bohusbanan Göta älv Norge- Vänerbanan Västlänken Göteborg Vad avgör kapaciteten? Central Antal spår? Signalsystem? Tågens hastighet? Plattformsutformning? Olskroken Almedal Västra Stambanan Västkustbanan Kust till kustbanan
Kapacitetsstudie - arbetsgång Bohusbanan Göteborg C Hamnbanan Norge/Vänernbanan ( BJ ) Sävenäs Olskroken Partille VSB Haga Chalmers Gårdatunneln För att studera kapaciteten i järnvägs-systemet i Göteborg har vi byggt en modell Västlänken Almedal Vi har byggt tåg av olika typer Mölndal Vi har byggt en tidtabell VKB Ktk Vi har simulerat trafiken i vår modell Hastighetsdiagram - ett tåg (tåg 3001) Hastighetsdiagram - ett tåg (tåg 3009) bland många
Grafisk tidtabell många tåg som samverkar Tidsaxel Längdaxel Rött och rosa = pendeltåg Turkos = regionaltåg Blått = Öresundståg Tåget tvingas bromsa ( Vänta stopp i försignal) Tåget tvingas stanna ( Stopp i huvudsignal) Grafisk tidtabell signalskuggor Mörkgrått = belagd eller reserverad blocksträcka Ljusgrått = fri blocksträcka Grafisk tidtabell utnyttjad kapacitet På linjen: mycket luft mellan tågen På stationerna: nästan mycket ingen luft lite mellan luft mellan tågen tågen Göteborg C: Tågen omlott två spår/riktning
Grafisk tidtabell Jämnar till hörnen - skapar mer luft på linjen! men kan inte göra så mycket åt stationerna. Men moderna signalsystem då t.ex. ERTMS och moving block? Vilket tåg är snabbast? 120 km/h 1,02 kn/ton 15 kw/ton 3 breda dörrar/vagn 200 km/h 0,44 kn/ton 10 kw/ton 1-2 smala dörrar/vagn Vilket tåg är snabbast? Uppehållstider X10/11/12/14 Många dörrar Kort teknisk uppehållstid 7 sek
Vilket tåg är snabbast? Uppehållstider Öresundståg X31K Få dörrar Lång teknisk uppehållstid 28 sek Tåguppehåll och resandeutbyte på större stationer är komplicerade skeenden som till stor del handlar om hur teknik samverkar med människan. Tåguppehåll och resandeutbyte på större stationer är komplicerade skeenden som till stor del handlar om hur teknik samverkar med människan. och hur man bygger och underhåller stationer! Hur mycket längre tid tar uppehållet när var och en sparkar snön av skorna på första trappsteget?
1001 1003 1005 1007 1009 1011 1013 1015 1017 1019 1021 1023 1025 1027 1029 512 514 516 518 520 KG Fur ul und FL Lomma Al nar p Ri nnebäck AL MGB M 502 504 506 508 510 512 514 516 518 520 522 524 526 528 530 512 514 516 518 520 KG Fur ul und FL Lomma Alnar p Ri nnebäck AL MGB M Tåguppehåll och resandeutbyte på större stationer är komplicerade skeenden som till stor del handlar om hur teknik samverkar med människan. Varför är morgontåget från Borås försenat när det regnar? och kommer Kalmartåget att hinna till sin anslutning i Alvesta? Hur många tåg kan köras på en linje? 25 Kapacitet: Långsamma tåg (15 tåg/h) 20 15 10 5 0 Röda = snabbtåg Blå = pendeltåg Bruna = godståg (Dubbelspår, bara ena riktningen ritad) Hur många tåg kan köras på en linje? 25 Kapacitet: Snabba tåg (12 tåg/h) 20 15 10 5 0 Röda = snabbtåg Blå = pendeltåg Bruna = godståg (Dubbelspår, bara ena riktningen ritad)
1001 1003 1005 1007 1009 1011 1013 1015 1017 1019 1021 1023 1025 1027 1029 512 514 516 518 520 KG Furulund FL Lomma Alnarp Rinnebäck AL MGB M Hur många tåg kan köras på en linje? 25 Kapacitet: Snabba och långsamma tåg (4 tåg/h) 20 15 10 5 0 Röda = snabbtåg Blå = pendeltåg Bruna = godståg (Dubbelspår, bara ena riktningen ritad) Hur många tåg kan köras på en linje? 25 Kapacitet: Snabba och långsamma tåg (8-9 tåg/h) 20 Hur mycket mer får vi för Vad är kapacitet? 15 100 miljoner? 10 Hur 5 många fler tåg kan vi köra? 0 Röda = snabbtåg Blå = pendeltåg Bruna = godståg (Dubbelspår, bara ena riktningen ritad) Hur många tåg kan köras på en linje? - kapacitetsåtgärder? Kapacitet: Långsamma tåg (15 tåg/h) 25 20 15 10 5 0 Röda = snabbtåg Blå = pendeltåg Bruna = godståg (Dubbelspår, bara ena riktningen ritad)
Hur många tåg kan köras på en linje? - kapacitetsåtgärder? Kapacitet: Snabba och långsamma tåg (4 tåg/h) 25 20 15 10 5 0 Röda = snabbtåg Blå = pendeltåg Bruna = godståg (Dubbelspår, bara ena riktningen ritad) Hur många tåg kan köras på en linje? 25 Kapacitet: Snabba och långsamma tåg (8-9 tåg/h) 20 15 Vad är kapacitet? 10 5 0 Röda = snabbtåg Blå = pendeltåg Bruna = godståg (Dubbelspår, bara ena riktningen ritad) Västra Stambanan Göteborg - Alingsås
Västra Stambanan Många uppehåll för pendeltågen Få förbigångsmöjligheter Låg hastighet i växlar 670 m 465 m! 40 km/h 20 km/h! Hr G 50 km/h 627 m Vårgårda Alingsås Floda 725 m Lerum Sävedalen Sävenäs rgb Västra Stambanan Många uppehåll för pendeltågen Få förbigångsmöjligheter Låg hastighet i växlar Konflikter i plan Vändande pendeltåg Godståg till Sävenäs 40 km/h 20 km/h! Hr G Vårgårda Alingsås Floda Lerum Sävedalen Sävenäs rgb Trafik Trafikmix Kappkörningseffekter
A Västra Stambanan Fd Lr Sel Or G 16:00 17:00 A Västra Stambanan Fd Lr X2000 Regional Pendel Gods Sel Or G 16:00 17:00 A Regional 26 min X2000 23 min Pendel 39 min (10 uppehåll) Fd Förbigång i Lerum Godståg Lr Förbigång i Lerum Sel Or G 16:00 17:00
A Fd Lr Sel Or G min 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Gångtid Sävedalen Sävelången - Alingsås - Alingsås X2000 Regional 16 min 14 min 7 min Pendel Gods X2000 Regional Pendel Gods 16:00 17:00 A Pendeln i kvartstrafik?!!!! Fd Vänder i Floda Lr Sel Or G 16:30 17:00 A Finns det ledig kapacitet? Fd Lr Sel Or G Förbigång i Lerum 16:30 17:00
A Idag Fd Lr Sel Or G Alla kompromissar X2000 förlängd gångtid Regionaltåg förlängd gångtid 16:30 Godståg 17:00 förlängd gångtid (förbigång) Vissa pendeltåg bara till Floda A Västra Stambanan Fd Lr Dubbelspår Tät trafik (9 tåg/h/riktning) Stor skillnad i medelhastighet stor kappkörningseffekt Sel Or G 16:00 17:00 Bålsta mikro
Tågtrafiksimuleringar som verktyg vid signalprojektering Möjligheter och begränsningar Det är billigare att simulera misstagen i datorn än att göra dem i makadam och betong - eller kablar, baliser & signalkurar Tågtrafiksimuleringar i Sverige hittills 1) I stort 2) & smått Tågtrafiksimuleringar i Sverige hittills 1) I stort Förstudier och järnvägsutredningar Tidsperspektiv: Årtionde 2) & smått Signalprojektering Tidsperspektiv: År
Tågtrafiksimuleringar i Sverige hittills 1) I stort makro Förstudier och järnvägsutredningar Tidsperspektiv: Årtionde 2) & smått mikro Signalprojektering Tidsperspektiv: År Tågtrafiksimuleringar i Sverige hittills 1) I stort makro Förstudier och järnvägsutredningar Frågor: Hur många mötesstationer krävs och var? Räcker dubbelspår eller krävs fyrspår? 2) & smått mikro Signalprojektering Frågor: Hur långa blocksträckorna för att klara önskat antal tåg/h? Var skall signalerna placeras för maximal kapacitet? Tågtrafiksimuleringar i Sverige hittills 1) I stort makro Förstudier och järnvägsutredningar Verktyg: Kommersiella programvaror (SIMON, OpenTrack, RailSys) 2) & smått mikro Signalprojektering Verktyg: Hemmasnickrande verktyg (Excel, Basic) Sunt förnuft
Varför jobba med mikro? Kapaciteten är ansträngd på många delar av järnvägsnätet Ombyggnad Snabbt år, inte årtionden Billigt miljoner, inte miljarder Nybyggnad Gratis! Tänk rätt från början Varför jobba med mikro? Utgångspunkten är att en signalanläggning skall vara optimerad inte enbart säkerhetsmässigt utan även den trafikala kapaciteten. Hur jobba med mikro? Problem: Kommersiella programvarorna förenklad avbildning av signalsystemen Hemmasnickrade applikationerna stor exakthet i avbildningen av signalsystem bara kunna hantera ett fåtal tåg i ett homogent trafikmönster Kan bara användas av snickaren själv
Hur jobba med mikro? Vår strävan att använda de kommersiella programvarorna med sina inbyggda komplexa funktioner för att hantera en hel tidtabell med flera tåg med olika prestanda, stoppmönster, fordonsdynamik, etc komplettera programvarorna med en mer detaljerad modellering av signalsystemen. Simuleringsverktyg OpenTrack Tekniska Högskolan (ETH) i Zürich RailSys Universitet i Hannover Exempel Kraftsamling Mälardalen Kapacitetshöjande åtgärder för att klara dagens trafik! Exempel: Bålsta Simulering i OpenTrack
Simuleringsmodellen Simuleringsmodellen Bålsta
Nod Simuleringsmodellen Bålsta Länk: en bit spår (sth, lutning etc) Simuleringsmodellen Bålsta Huvudsignal Försignal Dvärgsignal ATC-balis Plattform Växel Headway försprång Pendel efter pendel Hur tätt kan vi köra tågen? Headway tåg/h Headway konstant Kritisk signalsträcka Längsta?
Headway Pendel efter regionaltåg Headway Varierar med sträckan Spelar roll? Kritisk signalsträcka Längsta? Headway Pendel efter regionaltåg Headway Kritisk signalsträcka? Headway Pendel efter regionaltåg Headway Kritisk signalsträcka?
Headway Pendel efter regional Headway var? Kritisk signalsträcka! Headway Pendel efter regional Headway var? Kritisk signalsträcka! Headway Pendel efter regional Åtgärda kritisk signalsträcka! Tryck ihop tågen
JA 224 JA 224 242
JA 224 242 UA 242R Repterbalis Repterbalis Repterbalis Möjligheter Bygga rätt från början Kraftsamla där det gör största nytta (och näststörst) More bang for the buck
Möjligheter Bygga rätt från början Kraftsamla där det gör största nytta (och näststörst) More bang for the buck Visa nytta på ett pedagogiskt sätt! Och begränsningar Ej optimerande verktyg måste vara kreativ själv Och begränsningar Ej optimerande verktyg måste vara kreativ själv Ersätter inte kunskap om signalsystem och tågtrafik!
Och begränsningar Ej optimerande verktyg måste vara kreativ själv Ersätter inte kunskap om signalsystem och tågtrafik! Förenklingar i signalmodellen Förenklingar i fordonsmodellen Förenklingar i förarmodellen Och begränsningar Ej optimerande verktyg måste vara kreativ själv Ersätter inte kunskap om signalsystem och tågtrafik! Förenklingar i signalmodellen Förenklingar i fordonsmodellen Förenklingar i förarmodellen Meningsfullt? Hur går vi vidare? Vi vill uppmana Forskar-Sverige att arbeta med de mjuka frågorna. T ex: Förarbeteende: Hur aggressivt framför en lokförare sitt tåg under i olika situationer (t.ex. en försenad pendeltågsförare eller en nattågsförare i rätt tid)? Passagerarbeteende: Hur påverkas tågens uppehållstid av tidsintervall till föregående tåg, väderlek, information (om t ex vagnplacering) etc? Fordonsdynamik: Bromsansättning, bromslossning etc Exjobb!
Banverket Projektering Boden Luleå 470 konsulter varav 10 simulanter Utredning Projektering Projekt- och byggledning Umeå Sundsvall Söderhamn Gävle Borlänge Karlstad Stockholm Norrköping Göteborg Halmstad Alvesta Helsingborg Hässleholm Malmö Banverket Projektering Boden Luleå Idag: Resultatenhet inom Banverket Sundsvall Umeå Alla uppdrag i konkurrens Göteborg Borlänge Karlstad Söderhamn Gävle Stockholm Norrköping Halmstad Helsingborg Malmö Alvesta Hässleholm Hemligt! Konsult bolaget Boden Luleå Fr o m våren 2009: Sundsvall Umeå Borlänge Söderhamn Gävle + Göteborg Karlstad Stockholm Norrköping = AB Halmstad Helsingborg Malmö Alvesta Hässleholm
Tack för visat intresse! www.bvprojektering.se Boden Luleå Umeå leif.broberg@banverket.se 08-762 25 75 Göteborg Borlänge Karlstad Sundsvall Söderhamn Gävle Stockholm Norrköping PS Vi söker kreativa medarbetare! Halmstad Helsingborg Malmö Alvesta Hässleholm Frågor??