3. NR_2009 3
Bakgrund: Grundproblemet
–Fler än 20 olika system för signalering och
hastighetskontroll inom EU!
• nationellt utvecklade
• T ex snabbtågslinjen Thalys
Bryssel och Paris
måste vara utrustad med sju olika sådana system
4. NR_2009 4
Bakgrund: Lösning
–”Ett harmoniserat signalsystem”
–ERTMS
• utvecklades i början av 1990-talet
• European Rail Traffic Management System
ERTMS
European Train Radiokomm.
Control System Mark <-> Fordon
5. NR_2009 5
Fördelar med ett införande av
ERTMS Öppnar
billigare leverantörsmarknaden:
komponenter trafikstyrnings-,
fordonssystem
”Economy of scale”
ERTMS
Standardsystem
handhavande och underhåll
underlättas
utbildning förenklas
gränsöverskridande
(förare, trafikledare)
järnvägstrafik
gods person
högre säkerhetsnivå
Öppnar den europeiska
marknaden för tågoperatörer
6. NR_2009: 6
Frågeställning
–”Bedöma om införande av ERTMS ger en
ökning av tillgänglig kapacitet för tågtrafiken i
Göteborgsområdet.”
• speciellt fokus på Olskroken
komplex station
• ERTMS nivå 1 resp. nivå 2
7. NR_2009 7
Vad är ERTMS?
–GSM-R
• Global System for Mobile Communication for
Railways
• GSM-standarden
men särskilda järnvägsfrekvenser.
• mark- och fordonsbaserad utrustning
kommunicerar
ERTMS
röst och data kan överföras.
ETCS GSM-R
8. NR_2009 8
ETCS
–European Train Control System
• skickar data till tåget
Från de markbaserade enheterna (baliser, RBC)
• dator ombord bromsar in tåget vid behov
Jämför aktuell hastighet med högsta tillåtna
Eurocab
–Specificerad i 3 nivåer. ERTMS
ETCS GSM-R
9. NR_2009 9
ERTMS-nivåer
–Nivå 1 (Level 1)
RBC
• liknar dagens
Nivå 2
ATC2-system
• Euro-baliser
–Nivå 2 (Level 2) Alla mina besked och
baninformationer
kommer via radio,
• ny typ av mina hyttsignaler är
alltid aktuella och jag
signalsystem ETCS behöver inga signaler
efter banan
tågutrustning
–Nivå 3 (Level 3)
• ”flytande block”
(moving block) Balis
10. NR_2009 10
Kapacitetspåverkande faktorer
Bromsmodell
Kommunikationstid RBC
–Nivå 2 (Level 2)
• ny typ av
signalsystem
Kontinuerlig
uppdatering
Nivå 2 ETCS
tågutrustning
Balis
16. NR_2009: 16
Jämförande undersökning
–Två delar:
• Headway-simulering
• Tidtabellssimulering
–Verktyg: Railsys
• program för tågtrafiksimuleringar
• Hannover, Tyskland
17. NR_2009: 17
Headway-simulering
–bana: Alingsås-Göteborg (år 2015)
–”Headway” för en sträcka anger här:
• minsta tid mellan två på varandra följande
likadana tåg utan att det bakomvarande behöver
bromsa på grund av ett restriktivt besked.
–M a o: Ett ganska trubbigt mått!
• pekar ut ett visst avsnitt på banan
–Headway i sekunder <-> Max antal tåg per h
18. NR_2009: 18
Blocklängder
–Alingsås – Göteborg Sävenäs
Blocklängder A-Gsv N-spår (RS)
Intervall Antal
400-1000 7
1000-1500 10
1500-2000 5
2000-2500 7
Max 2463
Min 416
Medel 1411
Median 1434
19. NR_2009: 19
Resultat Headway-simuleringar
Max antal tåg per h, VSB (A-G 2015)
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Snabbtåg, X2 Öresundståg, X31 Pendeltåg, X12 Pendeltåg, X12 stopp GT Vlast 534m, 1200t
ATC2-atc2 ERTMS L1-etcs_SBFB ERTMS L2-etcs_SBFB
20. NR_2009: 20
Slutsatser och kommentarer
–Små skillnader. ERTMS-alternativen ger
något sämre headway.
• Orsak: De restriktivare inbromsningsförloppen
den kontinuerliga försignalering i L2 förmår inte uppväga
detta.
– L1 något sämre än L2.
• Orsak: L1 saknar kontinuerlig försignalering via
radio.
–Resultaten överensstämmer i stort med
tidigare analys:
• SSB, sträckan Hässleholm-Lund.
21. NR_2009: 21
Tidtabellssimulering
–Göteborg med omnejd år 2015
–Jämförande (störda) simuleringar
• Mått: Återställningsförmåga
Samtidig inf., flera spår
Troll-
hättan
Ytterby Dubbelspår
FJB Kville Göteborg
Sävenäs
Göteborg C Olskroken Alingsås
Kungsbacka
22. NR_2009: 22
Framtagen tidtabell för 2015
–omfattar högtrafikperioden 15:00-19:00
”drag” Troll-
0 / 26 hättan
Ytterby
38 / 6
14 / 2 Kville Göteborg
Sävenäs
Göteborg C Olskroken Alingsås
Kungsbacka
0 / 13 38 rst/18 gt
23. NR_2009: 23
Störningsmönster
–Godstågen avgår oftast i rätt tid ! Eller……?
Förseningsmönster
Typ/ Försening (s) 0 300 600 900 1800 3600 Används på station:
A, Gb, Gbm, Gk, Gsv,
Godståg 74 10 3 2 4 7
Kb, Mdö, Sel, Thn, Yb
Pendeltåg A-G 76 20 2 0 1 1 A
Pendeltåg G 71 28 1 - - - G
Persontåg Thn 54 44 2 - - - Thn
Regionaltåg A-G 83 15 1 0 1 - A
Regionaltåg G 60 37 2 1 1 - G
Regionaltåg Yb-G 70 22 3 1 2 2 Yb
Snabbtåg A-G 35 37 16 6 4 3 A
Snabbtåg G 64 31 3 1 1 - G
24. NR_2009: 24
Genomförandet av simuleringarna
–Tre system simulerades:
• Olskroken 2015 med ATC2
• Olskroken 2015 med ERTMS L2
• Olskroken 2015 med ERTMS L1
Samma ”blockindelning” i alla.
–Inledande tester
• störda/ostörda simuleringar
–Ostörda simuleringar
–Störda simuleringar
25. NR_2009: 25
Iterativt genomförande
1. 30 stycken störda simuleringar
• har fungerat som en ”testbänk”
2. De första 10 av nämnda 30.
– analyserades och jämfördes parvis med
varandra.
• ett antal har också studerats på relativt detaljerad
nivå.
3. Totalresultatet av nämnda 30 simuleringar
analyserades och sammanställdes.
4. Slutligen gjordes ytterligare 200 störda
simuleringar.
26. NR_2009: 26
Förklaringar
–Återställningsförmåga (i %)
• mått på ett trafiksystems förmåga att hämta in
förseningar.
Ges av formeln:
Införsening Utförsening
ÅF *100
Införsening
ÅF >= 0 . Positiv återställningsförmåga.
ÅF < 0 . Negativ återställningsförmåga.
31. NR_2009: 31
ÅF: Tidtabell utan ”drag”
–200 simulerade ”dygn”
Återst l ngsf
älni örm åga ( ,RST resp.GT
ÅF)
Olskroken 2015
200 dygn si ul
m erade ( varav 14-20 deadlock)
30%
25%
20%
15%
10%
5% JA_ATC2
UA2_Er m s L2
t
%
0% UA1_Er m s L1
t
RST GT
-5%
-10%
-15%
-20%
-25%
32. NR_2009: 32
Slutsatser
–Resultatet av tidtabellssimuleringarna antyder
att:
• ett ATC2- och ett ERTMS L2-system är ungefär
likvärdiga i kapacitetshänseende.
• ett L1-system är något sämre.
–Skillnaderna är dock små!
33. NR_2009: 33
Modelleringsproblem
–Kommunikationstid
• Skillnader mellan systemen.
–Bromskurvor
–”Trafikledningen” i simuleringsprogrammet
36. NR_2009: 36
Skattning av en konstant retardation
–I projektet ERTMS på SSB
–Persontåg, d v s X2, X31, X12
= 0.81 m/s2 om ATC2-broms
= 0.60 m/s2 om ETCS-broms (SBFB)
–Godståg
= 0.46 m/s2 om ATC2-broms
= 0.25 m/s2 om ETCS-broms (SBFB)
–SBFB står för ”service break, feedback”
ETCS-bromsmodell som baseras på driftbromskurvan med
återkoppling.
44. Ertms Olskr.
44
”Drag”-tidtabell
Återst l ngsf
älni örm åga,lokal GT
a
"Drag"-tdt
i abel,Ol
l skroken 2015,200 dygn si ul
m erade
0,
0%
Dr t al
ag ot t Dr m otGsv
ag Dr f ån Gsv
ag r
-1,
0%
-2,
0%
-3,
0%
JA_ATC2
UA2_Er m s L2
t
-4,
0%
%
UA1_Er m s L1
t
-5,
0%
-6,
0%
-7,
0%
-8,
0%
45. Ertms Olskr.
Kan ytterligare tåg läggas till i 45
tidtabellen?
–Varje tåg som läggs till i L2- resp. ATC2-
tidtabellen
• ger förmodligen samma effekt vad gäller ökad
störningskänslighet etc.
–I L1-fallet fås ytterligare en något ökad
störningskänslighet.
