SlideShare a Scribd company logo
Uppskattning av dubbelspåriga
    järnvägars kapacitet med hjälp av
            tidtabellsanalys




                 Olov Lindfeldt
                 Januari 2009


Januari 2009                            1
Disposition

               • Inledning

               • Järnvägskapacitet

               • TVEM – modellbeskrivning

               • Exempel: Västra stambanan
                  - Idag
                  - Med Götalandsbanan (färre snabba tåg)


               • Slutsatser


Januari 2009                                                2
Inledning

               • Kapacitet på dubbelspår
                  - Infrastruktur
                  - Tidtabell
                  - Störningar
                                                                             2008
                                     Vingåker



                                    Hallsberg

                                         Laxå


                                        Slätte

                                       Väring
                                      Skövde
                                    Stenstorp
                                    Falköping
                                        Floby
                                    Herrljunga


                                     Alingsås


                                    Göteborg




                                                 0   30   60   90   120   150     180   210   240   270   300   330
Januari 2009                                                               Tid [min]                             3
Infrastruktur

               • Avstånd mellan förbigångsstationer

               • Förbigångsstationernas egenskaper:
                  -   Hastighet i växlar
                  -   Spårlängder
                  -   Signaleringsprinciper
                  -   Sidotågspårets tillgänglighet




Januari 2009                                          4
Tidtabell

               • Trafikens blandning
                  - Snabbtåg
                  - Regionaltåg
                                                                             2020 pt låg
                  - Godståg             Vingåker



                                       Hallsberg


               • Fordonsprestanda           Laxå


                                           Slätte


               • Tidtabellens             Väring
                                         Skövde

                 struktur              Stenstorp
                                       Falköping

                 - heterogenitet           Floby
                                       Herrljunga


                                        Alingsås


                                       Göteborg




                                                    0   30   60   90   120   150     180   210   240   270   300   330
Januari 2009                                                                  Tid [min]                                  5
Störningar
               Primärförseningar
               • Förseningar vid utgångsstationer
               • Undervägsförseningar (mellan uppehåll)
               • Uppehållsöverskridande

               Sekundärförseningar
               • Försenings-
                 överföring                   0.012

                                                                                                                         400-tåg
                                               0.01
                                                                                                                         500-tåg


                                              0.008
                                     Täthet




                                              0.006


                                              0.004


                                              0.002
                                                                                                                             3,7 % >>>

                                                 0
Januari 2009                                          0   1   2   3   4   5   6   7   8      9 10 11 12 13   14 15   16 17    18 19 6 20
                                                                                          Försening [min]
TVEM:       Timetable Variant Evaluation Model


               Syfte
               • Hur påverkas kapaciteten av infrastuktur och tidtabell?

               Metod
               • Kombinatorisk analys av infrastruktur och tidtabell.




Januari 2009                                                               7
TVEM:       Modellantaganden

               • All passagerartrafik körs med styv tidtabell
                   ⇒ Tågmönster


               • Alla tågmönster tidtabelläggs enligt en fastställd
                 prioritetsordning.

               • Ett tåg med högre tidtabellsprioritet ges aldrig
                 tidtstillägg vid konflikt med ett tåg som har lägre
                 prioritet.




Januari 2009                                                           8
TVEM:         Modellstruktur


               Infrastructure



               Train patterns           Scheduling   Evaluation of
                                        algorithm    results


               Scheduling
               order




Januari 2009                                                         9
TVEM:         Variabler

               • Gångtider mellan förbigångsstationer
                 (infrastruktur + fordon)

               • Tidstillägg för retardation och acceleration
                 (används vid förbigångar)

               • Uppehåll för resandeutbyte

               • Spåranvändning på stationer

               • Turtäthet

               • Prioritetsordning vid tidtabelläggning


Januari 2009                                                    10
TVEM:   Beräkningsalgoritm

                               Scheduling of                                         Unused alternative paths

• Styv tidtabell ⇒
                               pattern 1 (n=1)                                       for pattern n remaining?


  tågmönster
                                                                                                                                         If n > 1
                                     n=n+1                                             Yes               No
                                                                  n=n-1                                            n=n-1



• Ordning för
                                                                                     Chose next unused path                             If n = 1
                               Search and store                                      alternative for pattern n
                               alternative paths for
  tidtabelläggning             pattern n, given
                               paths for pattern
                                                                                                                                         All variants
                               1,…, n-1
                                                                                                                                         scheduled.
                                                                                                                                         Brake.


• Tidssteg: 1 minut
                               Chose first path for         n=n+1                            n=n+1               Chose first path for
                               pattern n                                                                         pattern n

• Sista mönstret:
  så många godståg
                          If n = N               If n < N



  som möjligt
                                                                                     If n = N       If n < N
                                                                                                                 Search and store
                                                             Schedule as many                                    alternative paths for
                                                             trains as possible in                               pattern n, given
                                                             pattern N                                           paths for pattern
                                                                                                                 1,…, n-1




Januari 2009                                                                                                                                        11
TVEM:       Utdata


               • Antalet möjliga godståg i form av:
                  - Fördelning
                  - Medelvärde
                  - Standardavvikelse

               vilket möjliggör:

               • Analys av:
                  - Infrastrukturens betydelse
                  - Tidtabellens betydelse
                 för kapaciteten!




Januari 2009                                          12
Exempel: Västra stambanan
                 Hallsberg - Göteborg

2008 – referensalternativ
Trafikupplägg                        Turtäthet   Sträcka                Fordon
                                     [tåg/h]
Stockholm – Karlstad                 1           Hallsberg – Laxå       X50
Stockholm – Katrineholm – Göteborg   1           Hallsberg – Göteborg   X2
Stockholm – Västerås – Göteborg      0,5         Hallsberg – Göteborg   X50
Skövde – Göteborg                    1           Skövde – Göteborg      X50
Skövde – Falköping (-Jönköping)      0,5         Skövde – Falköping     X50
Alingsås – Göteborg                  2           Alingsås – Göteborg    X50




Januari 2009                                                                     13
Exempel: Västra stambanan
                                 Hallsberg - Göteborg
                                          2008
 Vingåker



Hallsberg
                                                                                                           Hallsberg - Göteborg
                                                                                                         Antal godståg per tim m e
     Laxå

                                                                                    0,4
    Slätte
                                                                                   0,35

   Väring                                                                           0,3
  Skövde                                                                           0,25
Stenstorp
Falköping                                                                           0,2
    Floby                                                                          0,15
Herrljunga                                                                          0,1

                                                                                   0,05
 Alingsås
                                                                                     0
                                                                                          0   0,5   1   1,5     2      2,5     3     3,5   4   4,5    5
Göteborg




             0   30    60   90   120   150     180   210   240   270   300   330
                                        Tid [min]




        Januari 2009                                                                                                                                 14
Exempel: Västra stambanan
                    Hallsberg - Göteborg
2020 – pt hög
Trafikupplägg                        Turtäthet   Sträcka                Fordon
                                     [tåg/h]
Stockholm – Karlstad                 0,5         Hallsberg – Laxå       X2
Stockholm – Karlstad                 1           Hallsberg – Laxå       X50
Stockholm – Katrineholm – Göteborg   0,5         Hallsberg – Göteborg   X50
Stockholm – Västerås – Göteborg      0,5         Hallsberg – Göteborg   X50
Skövde – Göteborg                    0,5         Skövde – Göteborg      X50
Skövde – Falköping (-Jönköping)      1           Skövde – Falköping     X50
Alingsås – Göteborg (snabbpendel)    1           Alingsås – Göteborg    X12
Alingsås – Göteborg                  2           Alingsås – Göteborg    X50



Januari 2009                                                                     15
Exempel: Västra stambanan
               Hallsberg - Göteborg
                                                     2020 pt hög
                Vingåker



                Hallsberg

                    Laxå


                   Slätte


                   Väring
                  Skövde
                Stenstorp
                Falköping
                    Floby
               Herrljunga


                Alingsås


                Göteborg




                            0   30   60   90   120   150     180   210   240   270   300   330
                                                      Tid [min]



Januari 2009                                                                                     16
Exempel: Västra stambanan
                 Hallsberg - Göteborg

                                            Hallsberg - Göteborg
                                          Antal godståg per tim m e


               0,45
                0,4
               0,35
                0,3
               0,25                                                             Referens 2008
                0,2                                                             2020 pt hög
               0,15
                0,1
               0,05
                 0
                      0   0,5   1   1,5   2    2,5    3    3,5    4   4,5   5




Januari 2009                                                                                    17
Slutsatser

               • Kombinatorisk / deterministisk analys ⇒ TVEM

               • Infrastrukturen kan vara en variabel

               • Styv tidtabell ⇒ tågmönster ⇒ kombinatorisk
                 tidtabellsanalys

               • Utdata: fördelning för kapaciteten, medelvärde och
                 varians orsakad av:
                  - Infrastruktur
                  - Tidtabell



Januari 2009                                                          18

More Related Content

What's hot

Session 42 Håkan Grahn
Session 42 Håkan GrahnSession 42 Håkan Grahn
Session 42 Håkan Grahnhakan_grahn
 
Supercykelvägar vti 2012 session 30
Supercykelvägar vti 2012 session 30Supercykelvägar vti 2012 session 30
Supercykelvägar vti 2012 session 30Malmö Stad
 
Utformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafik
Utformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafikUtformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafik
Utformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafikOlov Lindfeldt
 
Session 21_6 Oskar Fröidh
Session 21_6 Oskar FröidhSession 21_6 Oskar Fröidh
Session 21_6 Oskar Fröidh
JenniferWarg
 
Från enkel till dubbelspår - finn vägen
Från enkel  till dubbelspår - finn vägenFrån enkel  till dubbelspår - finn vägen
Från enkel till dubbelspår - finn vägenOlov Lindfeldt
 
Session 75 Per Christoffersson
Session 75 Per ChristofferssonSession 75 Per Christoffersson
Session 75 Per Christofferssonperchristoffersson
 
Session 75 Per Christoffersson
Session 75 Per ChristofferssonSession 75 Per Christoffersson
Session 75 Per Christofferssonperchristoffersson
 

What's hot (14)

Session 42 Håkan Grahn
Session 42 Håkan GrahnSession 42 Håkan Grahn
Session 42 Håkan Grahn
 
Supercykelvägar vti 2012 session 30
Supercykelvägar vti 2012 session 30Supercykelvägar vti 2012 session 30
Supercykelvägar vti 2012 session 30
 
Session 30 Hans Sipilä
Session 30 Hans SipiläSession 30 Hans Sipilä
Session 30 Hans Sipilä
 
Utformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafik
Utformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafikUtformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafik
Utformning av enkelspåriga höghastighetsbanor för tillförlitlig trafik
 
Session 69 Svante Berg
Session 69 Svante BergSession 69 Svante Berg
Session 69 Svante Berg
 
Session 21_6 Oskar Fröidh
Session 21_6 Oskar FröidhSession 21_6 Oskar Fröidh
Session 21_6 Oskar Fröidh
 
Session 30_1 Bo-Lennart Nelldal
Session 30_1 Bo-Lennart NelldalSession 30_1 Bo-Lennart Nelldal
Session 30_1 Bo-Lennart Nelldal
 
Session 27_2 Magnus Hjälmdahl
Session 27_2 Magnus HjälmdahlSession 27_2 Magnus Hjälmdahl
Session 27_2 Magnus Hjälmdahl
 
Session 36_2 Fredrik Bärthel
Session 36_2 Fredrik BärthelSession 36_2 Fredrik Bärthel
Session 36_2 Fredrik Bärthel
 
Session 43 Muriel Beser Hugosson
Session 43 Muriel Beser HugossonSession 43 Muriel Beser Hugosson
Session 43 Muriel Beser Hugosson
 
Session 27 Sigurdur Erlingsson
Session 27 Sigurdur ErlingssonSession 27 Sigurdur Erlingsson
Session 27 Sigurdur Erlingsson
 
Från enkel till dubbelspår - finn vägen
Från enkel  till dubbelspår - finn vägenFrån enkel  till dubbelspår - finn vägen
Från enkel till dubbelspår - finn vägen
 
Session 75 Per Christoffersson
Session 75 Per ChristofferssonSession 75 Per Christoffersson
Session 75 Per Christoffersson
 
Session 75 Per Christoffersson
Session 75 Per ChristofferssonSession 75 Per Christoffersson
Session 75 Per Christoffersson
 

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)
 

More from Transportforum (VTI) (20)

Opening session José Viegas
Opening session José ViegasOpening session José Viegas
Opening session José Viegas
 
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 Göran Erskérs
Session 69 Göran ErskérsSession 69 Göran Erskérs
Session 69 Göran Erskérs
 
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 42 Olov Lindfeldt

  • 1. Uppskattning av dubbelspåriga järnvägars kapacitet med hjälp av tidtabellsanalys Olov Lindfeldt Januari 2009 Januari 2009 1
  • 2. Disposition • Inledning • Järnvägskapacitet • TVEM – modellbeskrivning • Exempel: Västra stambanan - Idag - Med Götalandsbanan (färre snabba tåg) • Slutsatser Januari 2009 2
  • 3. Inledning • Kapacitet på dubbelspår - Infrastruktur - Tidtabell - Störningar 2008 Vingåker Hallsberg Laxå Slätte Väring Skövde Stenstorp Falköping Floby Herrljunga Alingsås Göteborg 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Januari 2009 Tid [min] 3
  • 4. Infrastruktur • Avstånd mellan förbigångsstationer • Förbigångsstationernas egenskaper: - Hastighet i växlar - Spårlängder - Signaleringsprinciper - Sidotågspårets tillgänglighet Januari 2009 4
  • 5. Tidtabell • Trafikens blandning - Snabbtåg - Regionaltåg 2020 pt låg - Godståg Vingåker Hallsberg • Fordonsprestanda Laxå Slätte • Tidtabellens Väring Skövde struktur Stenstorp Falköping - heterogenitet Floby Herrljunga Alingsås Göteborg 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Januari 2009 Tid [min] 5
  • 6. Störningar Primärförseningar • Förseningar vid utgångsstationer • Undervägsförseningar (mellan uppehåll) • Uppehållsöverskridande Sekundärförseningar • Försenings- överföring 0.012 400-tåg 0.01 500-tåg 0.008 Täthet 0.006 0.004 0.002 3,7 % >>> 0 Januari 2009 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 6 20 Försening [min]
  • 7. TVEM: Timetable Variant Evaluation Model Syfte • Hur påverkas kapaciteten av infrastuktur och tidtabell? Metod • Kombinatorisk analys av infrastruktur och tidtabell. Januari 2009 7
  • 8. TVEM: Modellantaganden • All passagerartrafik körs med styv tidtabell ⇒ Tågmönster • Alla tågmönster tidtabelläggs enligt en fastställd prioritetsordning. • Ett tåg med högre tidtabellsprioritet ges aldrig tidtstillägg vid konflikt med ett tåg som har lägre prioritet. Januari 2009 8
  • 9. TVEM: Modellstruktur Infrastructure Train patterns Scheduling Evaluation of algorithm results Scheduling order Januari 2009 9
  • 10. TVEM: Variabler • Gångtider mellan förbigångsstationer (infrastruktur + fordon) • Tidstillägg för retardation och acceleration (används vid förbigångar) • Uppehåll för resandeutbyte • Spåranvändning på stationer • Turtäthet • Prioritetsordning vid tidtabelläggning Januari 2009 10
  • 11. TVEM: Beräkningsalgoritm Scheduling of Unused alternative paths • Styv tidtabell ⇒ pattern 1 (n=1) for pattern n remaining? tågmönster If n > 1 n=n+1 Yes No n=n-1 n=n-1 • Ordning för Chose next unused path If n = 1 Search and store alternative for pattern n alternative paths for tidtabelläggning pattern n, given paths for pattern All variants 1,…, n-1 scheduled. Brake. • Tidssteg: 1 minut Chose first path for n=n+1 n=n+1 Chose first path for pattern n pattern n • Sista mönstret: så många godståg If n = N If n < N som möjligt If n = N If n < N Search and store Schedule as many alternative paths for trains as possible in pattern n, given pattern N paths for pattern 1,…, n-1 Januari 2009 11
  • 12. TVEM: Utdata • Antalet möjliga godståg i form av: - Fördelning - Medelvärde - Standardavvikelse vilket möjliggör: • Analys av: - Infrastrukturens betydelse - Tidtabellens betydelse för kapaciteten! Januari 2009 12
  • 13. Exempel: Västra stambanan Hallsberg - Göteborg 2008 – referensalternativ Trafikupplägg Turtäthet Sträcka Fordon [tåg/h] Stockholm – Karlstad 1 Hallsberg – Laxå X50 Stockholm – Katrineholm – Göteborg 1 Hallsberg – Göteborg X2 Stockholm – Västerås – Göteborg 0,5 Hallsberg – Göteborg X50 Skövde – Göteborg 1 Skövde – Göteborg X50 Skövde – Falköping (-Jönköping) 0,5 Skövde – Falköping X50 Alingsås – Göteborg 2 Alingsås – Göteborg X50 Januari 2009 13
  • 14. Exempel: Västra stambanan Hallsberg - Göteborg 2008 Vingåker Hallsberg Hallsberg - Göteborg Antal godståg per tim m e Laxå 0,4 Slätte 0,35 Väring 0,3 Skövde 0,25 Stenstorp Falköping 0,2 Floby 0,15 Herrljunga 0,1 0,05 Alingsås 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Göteborg 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Tid [min] Januari 2009 14
  • 15. Exempel: Västra stambanan Hallsberg - Göteborg 2020 – pt hög Trafikupplägg Turtäthet Sträcka Fordon [tåg/h] Stockholm – Karlstad 0,5 Hallsberg – Laxå X2 Stockholm – Karlstad 1 Hallsberg – Laxå X50 Stockholm – Katrineholm – Göteborg 0,5 Hallsberg – Göteborg X50 Stockholm – Västerås – Göteborg 0,5 Hallsberg – Göteborg X50 Skövde – Göteborg 0,5 Skövde – Göteborg X50 Skövde – Falköping (-Jönköping) 1 Skövde – Falköping X50 Alingsås – Göteborg (snabbpendel) 1 Alingsås – Göteborg X12 Alingsås – Göteborg 2 Alingsås – Göteborg X50 Januari 2009 15
  • 16. Exempel: Västra stambanan Hallsberg - Göteborg 2020 pt hög Vingåker Hallsberg Laxå Slätte Väring Skövde Stenstorp Falköping Floby Herrljunga Alingsås Göteborg 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Tid [min] Januari 2009 16
  • 17. Exempel: Västra stambanan Hallsberg - Göteborg Hallsberg - Göteborg Antal godståg per tim m e 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 Referens 2008 0,2 2020 pt hög 0,15 0,1 0,05 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Januari 2009 17
  • 18. Slutsatser • Kombinatorisk / deterministisk analys ⇒ TVEM • Infrastrukturen kan vara en variabel • Styv tidtabell ⇒ tågmönster ⇒ kombinatorisk tidtabellsanalys • Utdata: fördelning för kapaciteten, medelvärde och varians orsakad av: - Infrastruktur - Tidtabell Januari 2009 18