SlideShare a Scribd company logo
CATO
                                             1

   Energieffektivitet och rättidighet med CATO
   på Malmbanan

           Martin Joborn
           Per Leander
       Transrail Sweden AB

   Utvecklingsprojekt i
   samarbete med
CATO                  CATO:s syfte   2


•   Energioptimera
•   Öka punktlighet
•   Detaljstyr tågs passagetider
•   Öka kapacitet på banan
CATO
                                                              3
                            Idé
       •   Kör inte fortare än vad som behövs
           - Det kanske ändå är en stoppsignal en bit fram!
       •   Samordna tågrörelserna
           - Undvik onödiga stopp, stoppa ”rätt” tåg
       •   Utnyttja topografin för acceleration och broms
                   Konsekvens
       •   Spara energi
       •   Öka banans kapacitet

                        Lösning
           •   Optimera
           •   Kommunicera
           •   Utnyttja realtidsinformation
CATO
                Kommunikation mellan DLC och tåg
                                                                              4
  Data från kringsystem (STEG,OPERA,BIS):
  tågdata, operativ tidtabell, bandata    Data till kringsystem (STEG/fjtkl):
                                          Målpunkter, målpunktsstatus,
                                          minimala gångtider

                                                          ”Tåg 9912 kan nå målpunkt”
Central dator i DLC (CATO-TCC)
Analyserar operativ tidtabell         Tåg till DLC:
Beräknar målpunkter                     position, målpunktsstatus
Framförhållning 5 timmar
                                                              Ex: ”Ankom position A
                                                               senast kl 15:39:53”
                                                     DLC till tåg:
                                                       målpunkter för tåget
                                                           bandata



                                     Dator i lok (CATO-TRAIN):
                                     Beräknar optimal körprofil för tåget givet
                                     målpunkter och bandata
Behöver man optimera??
CATO
                                                                                                                                 6




               Driving style - Max speeds. L37: Rsn-Bfs 1447,444 - Sbk-Kpe 1477,168. UAD_L_Fpt40_Os5_Vm55_Tr0.
       80



       70
                            Speed used by driver
       60



       50



       40



       30



       20
                                    Optimal speed profile
                                    for the same running time
       10
                                    as used by the driver
       0
       1 445     1 450              1 455              1 460                1 465                  1 470         1 475   1 480
                                               Normalized position (accumulated from Kmb)

                                                 GP altitude      Speed_logged     Driver's time
CATO
                                                                                                                    7
Möjlig energibesparing (simulerad)
Malmbanan, Norra Omloppet
                                                                       Uppmätt värde utan CATO:
                                                                            Energi +11%
                                                                               Tid: +9%

                                  0%
                                        0%      5%       10%       15%       20%       25%        30%         35%
                                 -5%

                                 -10%                                 North Circulation
                                                                      Kiruna-Narvik-Kiruna
       Reduction of net energy




                                 -15%

                                 -20%

                                 -25%

                                 -30%

                                 -35%

                                 -40%
                                                                                   Increase of running time
                                 -45%
                                             Maximum motion profile (MMP)
                                             Optimal (CMP) - Old train type 5500t/1340t (UAD wagons)
                                             Optimal (CMP) - New train type 8765t/1829t (F040 wagons)
CATO
                 8




         CATO
         Förar-
       gränssnitt
       (principiellt
        utseende)
CATO
                                                                             9
CATO - vinster
•   Mer effektiv tågledning
     • Prediktering av tågrörelserna
•   Förbättrad utnyttjande av bankapaciteten
       • Inga onödiga stopp
       • Optimal tidsläggning av möten och förbigångar
•   Minskad energiförbrukning
       • Energiminimal körning med hastighetsprofil anpassad till önskad körtid
       • Utnyttja slacktider i tidtabell eller som uppstår i den dagliga driften
•   Minskat slitage på fordon (och bana)
•   Bättre arbetsmiljö för trafikledare och förare
       • Trafikledaren har kontroll över tågens rörelser
       • Förarna avlastas ansvar för att körtiderna innehålls
•   Minskad effektförbrukning på elektrifierade linjer
       • Styrning av tågen så att samtidiga effektuttag undviks
CATO
                                                            13

                                 Projekt
          STEG-CATO Malmbanan
•   Utvecklingsprojekt tillsammans med och finansierat av
•   Integrera STEG och CATO
•   Installera STEG+CATO i driftledningscentral i Boden
•   Installera CATO i 2 av LKAB:s lok (2 förarhytter)
•   Provdrift på malmtåg Kiruna-Narvik sedan juni 2010
•   Mål:
     – Demonstrera att koncept håller
     – Utvärdera de positiva effekterna
CATO
                                                              14
                   Erfarenheter och resultat

• Stort steg att införa beslutsstödssystem
   – Lokförares acceptans/upplärning
   – Fjtkl:s acceptans/upplärning
   – Barnsjukdomar i komplext system
   – Komplicerat med provdrift i ordinarie produktion

• Lokförare kan följa CATO med mycket hög precision (+/- 10
  sekunder).

• Energibesparing 15-20%
CATO
                                                                                                                   15
                                                         Energiutvärderingar
Exempel: Start i SOA, stopp i SBK (22km), 68 tomma Fanoo vagnar
Utan CATO: 12,8 Wh/btkm, Med CATO: 9,7 Wh/btkm  Besparing 24%


                                       CMP UAD                          Nettoenergi som funktion av gångtid
                                       CMP Fanoo
                             700
                                       UAD
                                       Kort Fanoo
                             600       Långt Fanoo
                                       CATO UAD
                                       CATO Kort Fanoo
                             500       CATO Långt Fanoo
                                       Delvis lastat UAD
         Nettoenergi (kWh)




                                       Delvis lastat Fanoo
                             400
                                       Delvis lastat långt Fanoo


                             300


                             200


                             100


                               0
                                   0        5              10      15   20         25          30             35
                                                                                             Gångtid (min)
CATO
                                                                                                                                 16
                                                          Energiutvärderingar
Exempel: Start i KRA, stopp i SBK (59km), 68 lastade Fanoo vagnar
Utan CATO: 7,4 Wh/btkm, Med CATO: 5,5 Wh/btkm  Besparing 25%

                                             CMP UAD
                                                                                    Nettoenergi som funktion av gångtid
                                             CMP Fanoo
                                             UAD
                                  6000
                                             Kort Fanoo
                                             Långt Fanoo
                                             CATO UAD
                                  5000
                                             CATO Kort Fanoo
                                             CATO Långt Fanoo
                                             Delvis lastat UAD
                                  4000
                                             Delvis lastat Fanoo
              Nettoenergi (kWh)




                                             Delvis lastat långt Fanoo

                                  3000



                                  2000



                                  1000



                                     0
                                         0      10         20        30   40   50    60      70       80        90         100
                                                                                                           Gångtid (min)
CATO                CATO Slutsats                    17




• Energioptimering: i genomsnitt 15-20%
• Ökad punktlighet: tågklarerare får full kontroll
• Förbättrad information och kommunikation
CATO              CATO - Nästa steg                    18



• Provkörningar Södra Omloppet (Gällivare-Luleå)
• Installation av CATO på Arlanda Express

Transrails förhoppning:
• Installation i alla LKAB-lok
• Vidareutveckling CATO-TCC
   Optimerad målpunktsberäkning för:
    – Flyt i trafiken
    – Energioptimering
    – Automatisk anpassning vid mindre störningar
• Prognosberäkningar för gångtider för icke-CATO-tåg
Svenska Operationsanalysföreningen, SOAF



      Intresserad av Operationsanalys
(simulering, optimering, problemstrukturering)
             tillämpat på järnväg?
      Gå med i SOAF:s järnvägsgrupp!

          Kontakta Martin Joborn
         martin.joborn@transrail.se
                0705-709992
                                                     19

More Related Content

Viewers also liked

Pulmonary circulation
Pulmonary circulationPulmonary circulation
Pulmonary circulation
Uphar Gupta
 
Blood supply of heart (1)
Blood supply of heart (1)Blood supply of heart (1)
Blood supply of heart (1)
puneet mahajan
 
Coronary circulation
Coronary circulationCoronary circulation
Coronary circulation
Tehmina Naru
 
Coronary Circulation
Coronary CirculationCoronary Circulation
Coronary Circulation
Medicine Mcq
 
CORONARY BLOOD FLOW
CORONARY BLOOD FLOWCORONARY BLOOD FLOW
CORONARY BLOOD FLOW
Praveen Nagula
 
blood supply of heart
blood supply of heartblood supply of heart
Coronary circulation
Coronary circulationCoronary circulation
Coronary circulation
Anwar Siddiqui
 

Viewers also liked (7)

Pulmonary circulation
Pulmonary circulationPulmonary circulation
Pulmonary circulation
 
Blood supply of heart (1)
Blood supply of heart (1)Blood supply of heart (1)
Blood supply of heart (1)
 
Coronary circulation
Coronary circulationCoronary circulation
Coronary circulation
 
Coronary Circulation
Coronary CirculationCoronary Circulation
Coronary Circulation
 
CORONARY BLOOD FLOW
CORONARY BLOOD FLOWCORONARY BLOOD FLOW
CORONARY BLOOD FLOW
 
blood supply of heart
blood supply of heartblood supply of heart
blood supply of heart
 
Coronary circulation
Coronary circulationCoronary circulation
Coronary circulation
 

Similar to Session 30 Martin Joborn

Session 42 Emma Andersson
Session 42 Emma AnderssonSession 42 Emma Andersson
Session 42 Emma AnderssonEmma Andersson
 
Session 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimmSession 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimmMagdalenaGrimm
 
Session 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimmSession 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimmMagdalenaGrimm
 
Session 48 Magnus Fransson
Session 48 Magnus FranssonSession 48 Magnus Fransson
Session 48 Magnus Fransson
Magnus Fransson
 

Similar to Session 30 Martin Joborn (9)

Session 16 Sören Belin
Session 16 Sören BelinSession 16 Sören Belin
Session 16 Sören Belin
 
Session 42 Emma Andersson
Session 42 Emma AnderssonSession 42 Emma Andersson
Session 42 Emma Andersson
 
Session 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimmSession 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimm
 
Session 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimmSession 42 2012 magdalena grimm
Session 42 2012 magdalena grimm
 
Session 33 Per Kågeson
Session 33 Per KågesonSession 33 Per Kågeson
Session 33 Per Kågeson
 
Session 55 Peter Hellström
Session 55 Peter HellströmSession 55 Peter Hellström
Session 55 Peter Hellström
 
Session 48 Magnus Fransson
Session 48 Magnus FranssonSession 48 Magnus Fransson
Session 48 Magnus Fransson
 
Session 55 Ingmar Andreasson
Session 55 Ingmar AndreassonSession 55 Ingmar Andreasson
Session 55 Ingmar Andreasson
 
Session 43 Evert Andersson
Session 43 Evert AnderssonSession 43 Evert Andersson
Session 43 Evert Andersson
 

More from Transportforum (VTI)

Opening session José Viegas
Opening session José ViegasOpening session José Viegas
Opening session José Viegas
Transportforum (VTI)
 
Session 37 Bo Olofsson
Session 37 Bo OlofssonSession 37 Bo Olofsson
Session 37 Bo Olofsson
Transportforum (VTI)
 
Session 28 Irene Isaksson-Hellman
Session 28 Irene Isaksson-HellmanSession 28 Irene Isaksson-Hellman
Session 28 Irene Isaksson-Hellman
Transportforum (VTI)
 
Abstract session 64 Per Olof Bylund
Abstract session 64 Per Olof BylundAbstract session 64 Per Olof Bylund
Abstract session 64 Per Olof BylundTransportforum (VTI)
 
Session 69 Jana Sochor
Session 69 Jana SochorSession 69 Jana Sochor
Session 69 Jana Sochor
Transportforum (VTI)
 
Session 69 Cees de Wijs
Session 69 Cees de WijsSession 69 Cees de Wijs
Session 69 Cees de Wijs
Transportforum (VTI)
 
Session 69 Bengt Andersson
Session 69 Bengt AnderssonSession 69 Bengt Andersson
Session 69 Bengt Andersson
Transportforum (VTI)
 

More from Transportforum (VTI) (20)

Opening session José Viegas
Opening session José ViegasOpening session José Viegas
Opening session José Viegas
 
Session 26 2010 johan granlund
Session 26 2010 johan granlundSession 26 2010 johan granlund
Session 26 2010 johan granlund
 
Session 37 Bo Olofsson
Session 37 Bo OlofssonSession 37 Bo Olofsson
Session 37 Bo Olofsson
 
Session 28 Irene Isaksson-Hellman
Session 28 Irene Isaksson-HellmanSession 28 Irene Isaksson-Hellman
Session 28 Irene Isaksson-Hellman
 
Session 40 simon gripner
Session 40 simon gripnerSession 40 simon gripner
Session 40 simon gripner
 
Abstract session 64 Per Olof Bylund
Abstract session 64 Per Olof BylundAbstract session 64 Per Olof Bylund
Abstract session 64 Per Olof Bylund
 
Session 64 Per Olof Bylund
Session 64 Per Olof BylundSession 64 Per Olof Bylund
Session 64 Per Olof Bylund
 
Session 7 Leif Blomqvist
Session 7 Leif BlomqvistSession 7 Leif Blomqvist
Session 7 Leif Blomqvist
 
Session 7 Leif Blomqvist.ppt
Session 7 Leif Blomqvist.pptSession 7 Leif Blomqvist.ppt
Session 7 Leif Blomqvist.ppt
 
Session 28 Per Tyllgren
Session 28 Per TyllgrenSession 28 Per Tyllgren
Session 28 Per Tyllgren
 
Session 69 Tor Skoglund
Session 69 Tor SkoglundSession 69 Tor Skoglund
Session 69 Tor Skoglund
 
Session 69 Peter von Heidenstam
Session 69 Peter von HeidenstamSession 69 Peter von Heidenstam
Session 69 Peter von Heidenstam
 
Session 69 Marie-Louise Lundgren
Session 69 Marie-Louise LundgrenSession 69 Marie-Louise Lundgren
Session 69 Marie-Louise Lundgren
 
Session 69 Isak Jarlebring
Session 69 Isak JarlebringSession 69 Isak Jarlebring
Session 69 Isak Jarlebring
 
Session 69 Christian Udin
Session 69 Christian UdinSession 69 Christian Udin
Session 69 Christian Udin
 
Session 69 Marika Jenstav
Session 69 Marika JenstavSession 69 Marika Jenstav
Session 69 Marika Jenstav
 
Session 69 Jana Sochor
Session 69 Jana SochorSession 69 Jana Sochor
Session 69 Jana Sochor
 
Session 69 Cees de Wijs
Session 69 Cees de WijsSession 69 Cees de Wijs
Session 69 Cees de Wijs
 
Session 69 Björn Dramsvik
Session 69 Björn DramsvikSession 69 Björn Dramsvik
Session 69 Björn Dramsvik
 
Session 69 Bengt Andersson
Session 69 Bengt AnderssonSession 69 Bengt Andersson
Session 69 Bengt Andersson
 

Session 30 Martin Joborn

  • 1. CATO 1 Energieffektivitet och rättidighet med CATO på Malmbanan Martin Joborn Per Leander Transrail Sweden AB Utvecklingsprojekt i samarbete med
  • 2. CATO CATO:s syfte 2 • Energioptimera • Öka punktlighet • Detaljstyr tågs passagetider • Öka kapacitet på banan
  • 3. CATO 3 Idé • Kör inte fortare än vad som behövs - Det kanske ändå är en stoppsignal en bit fram! • Samordna tågrörelserna - Undvik onödiga stopp, stoppa ”rätt” tåg • Utnyttja topografin för acceleration och broms Konsekvens • Spara energi • Öka banans kapacitet Lösning • Optimera • Kommunicera • Utnyttja realtidsinformation
  • 4. CATO Kommunikation mellan DLC och tåg 4 Data från kringsystem (STEG,OPERA,BIS): tågdata, operativ tidtabell, bandata Data till kringsystem (STEG/fjtkl): Målpunkter, målpunktsstatus, minimala gångtider ”Tåg 9912 kan nå målpunkt” Central dator i DLC (CATO-TCC) Analyserar operativ tidtabell Tåg till DLC: Beräknar målpunkter position, målpunktsstatus Framförhållning 5 timmar Ex: ”Ankom position A senast kl 15:39:53” DLC till tåg: målpunkter för tåget bandata Dator i lok (CATO-TRAIN): Beräknar optimal körprofil för tåget givet målpunkter och bandata
  • 5. Behöver man optimera?? CATO 6 Driving style - Max speeds. L37: Rsn-Bfs 1447,444 - Sbk-Kpe 1477,168. UAD_L_Fpt40_Os5_Vm55_Tr0. 80 70 Speed used by driver 60 50 40 30 20 Optimal speed profile for the same running time 10 as used by the driver 0 1 445 1 450 1 455 1 460 1 465 1 470 1 475 1 480 Normalized position (accumulated from Kmb) GP altitude Speed_logged Driver's time
  • 6. CATO 7 Möjlig energibesparing (simulerad) Malmbanan, Norra Omloppet Uppmätt värde utan CATO: Energi +11% Tid: +9% 0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% -5% -10% North Circulation Kiruna-Narvik-Kiruna Reduction of net energy -15% -20% -25% -30% -35% -40% Increase of running time -45% Maximum motion profile (MMP) Optimal (CMP) - Old train type 5500t/1340t (UAD wagons) Optimal (CMP) - New train type 8765t/1829t (F040 wagons)
  • 7. CATO 8 CATO Förar- gränssnitt (principiellt utseende)
  • 8. CATO 9 CATO - vinster • Mer effektiv tågledning • Prediktering av tågrörelserna • Förbättrad utnyttjande av bankapaciteten • Inga onödiga stopp • Optimal tidsläggning av möten och förbigångar • Minskad energiförbrukning • Energiminimal körning med hastighetsprofil anpassad till önskad körtid • Utnyttja slacktider i tidtabell eller som uppstår i den dagliga driften • Minskat slitage på fordon (och bana) • Bättre arbetsmiljö för trafikledare och förare • Trafikledaren har kontroll över tågens rörelser • Förarna avlastas ansvar för att körtiderna innehålls • Minskad effektförbrukning på elektrifierade linjer • Styrning av tågen så att samtidiga effektuttag undviks
  • 9. CATO 13 Projekt STEG-CATO Malmbanan • Utvecklingsprojekt tillsammans med och finansierat av • Integrera STEG och CATO • Installera STEG+CATO i driftledningscentral i Boden • Installera CATO i 2 av LKAB:s lok (2 förarhytter) • Provdrift på malmtåg Kiruna-Narvik sedan juni 2010 • Mål: – Demonstrera att koncept håller – Utvärdera de positiva effekterna
  • 10. CATO 14 Erfarenheter och resultat • Stort steg att införa beslutsstödssystem – Lokförares acceptans/upplärning – Fjtkl:s acceptans/upplärning – Barnsjukdomar i komplext system – Komplicerat med provdrift i ordinarie produktion • Lokförare kan följa CATO med mycket hög precision (+/- 10 sekunder). • Energibesparing 15-20%
  • 11. CATO 15 Energiutvärderingar Exempel: Start i SOA, stopp i SBK (22km), 68 tomma Fanoo vagnar Utan CATO: 12,8 Wh/btkm, Med CATO: 9,7 Wh/btkm  Besparing 24% CMP UAD Nettoenergi som funktion av gångtid CMP Fanoo 700 UAD Kort Fanoo 600 Långt Fanoo CATO UAD CATO Kort Fanoo 500 CATO Långt Fanoo Delvis lastat UAD Nettoenergi (kWh) Delvis lastat Fanoo 400 Delvis lastat långt Fanoo 300 200 100 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Gångtid (min)
  • 12. CATO 16 Energiutvärderingar Exempel: Start i KRA, stopp i SBK (59km), 68 lastade Fanoo vagnar Utan CATO: 7,4 Wh/btkm, Med CATO: 5,5 Wh/btkm  Besparing 25% CMP UAD Nettoenergi som funktion av gångtid CMP Fanoo UAD 6000 Kort Fanoo Långt Fanoo CATO UAD 5000 CATO Kort Fanoo CATO Långt Fanoo Delvis lastat UAD 4000 Delvis lastat Fanoo Nettoenergi (kWh) Delvis lastat långt Fanoo 3000 2000 1000 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Gångtid (min)
  • 13. CATO CATO Slutsats 17 • Energioptimering: i genomsnitt 15-20% • Ökad punktlighet: tågklarerare får full kontroll • Förbättrad information och kommunikation
  • 14. CATO CATO - Nästa steg 18 • Provkörningar Södra Omloppet (Gällivare-Luleå) • Installation av CATO på Arlanda Express Transrails förhoppning: • Installation i alla LKAB-lok • Vidareutveckling CATO-TCC Optimerad målpunktsberäkning för: – Flyt i trafiken – Energioptimering – Automatisk anpassning vid mindre störningar • Prognosberäkningar för gångtider för icke-CATO-tåg
  • 15. Svenska Operationsanalysföreningen, SOAF Intresserad av Operationsanalys (simulering, optimering, problemstrukturering) tillämpat på järnväg? Gå med i SOAF:s järnvägsgrupp! Kontakta Martin Joborn martin.joborn@transrail.se 0705-709992 19