1
STEG+CATO: The beginning of a new era
within
ithi traffic
t ffi control
t l
Martin Joborn
Transrail Sweden AB
Peter Hammarberg
Trafikverket
2
Trafikledningssystemet STEG
Infört i Boden
Utvecklat av Trafikverket
i samarbete med Uppsala Universitet
© Copyright Transrail Sweden AB
3
Driftledningscentraler hos
•
•
•
Leder och samordnar tågtrafiken
8 driftledningscentraler (DLC)
5-15 behörighetsområden på var DLC
© Copyright Transrail Sweden AB
3
4
Fjärrtågklarerare: roll och begränsningar
•
Nyckelperson för trafikplanering
•
Huvudverktyg:
- Tågledningssystemet (signaler växlar)
- Grafisk tidtabell på papper
•
Begränsningar/svårigheter
- Stor kognitiv belastning
- Svårt veta tågs position och status
- Svårt styra
y tågs
g ankomsttider
- Svårt förutse tågrörelser
- Svårt överblicka trafikstörningar
- Svårt kommunicera med lokförare
•
Störningsmarginaler läggs in i tidtabellerna
© Copyright Transrail Sweden AB
5
STEG – Styrning av Tågtrafik med Elektronisk Graf
•
Utrednings- och utvecklingsprojekt gjort av Trafikverket
•
Datorbaserad planering av operativ tidtabell och tågstyrning
•
Ersätter pappersgrafen för fjtkl
•
Unik integration mellan
graf och tågledningssystem
•
A ä d skarpt
Används
k tiB
Boden
d
•
Prototypsystem för NTL
•
Ej byggt för storskalig
produktion
•
Klarar ejj storstadsregionerna
g
© Copyright Transrail Sweden AB
6
7
STEG – Effekter
•
Världsledande ur användbarhetssynpunkt
användbarhetssynpunkt, används i produktion
•
Operativ tågplan finns på digital form
– Kan kommuniceras och utnyttjas
•
Bas för effektivare tågstyrning
•
Bas för samordning med förarstödssystem (som t.ex. CATO)
© Copyright Transrail Sweden AB
8
Förarstödsystemet CATO
Implementerat på LKAB och Arlanda Express
Levererat av Transrail
© Copyright Transrail Sweden AB
9
CATO – ett förarstödssystem (DAS-system)
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
© Copyright Transrail Sweden AB
10
Så fungerar det - kommunikation mellan DLC och tåg
Central dator i DLC ((CATO-TCC))
Beräknar optimal körprofil m.h.t.:
* trafikbild
* optimeringsparametrar
p
g p
Simulerar:
Data från kringsystem:
g y
Tågdata, körplan, bandata
”OK, Tåg 9912 kan nå målpunkt”
Position, målpunktsstatus
* tågrörelser
* energi
energi-/effektförbrukning
/effektförbrukning
Framförhållning 1-2 timmar
”Ankom signal Sbk34 senast
kl 15:39:53”
Målpunkter, bandata
Dator i lok (CATO-TRAIN):
Beräknar optimal
p
körprofil
p
© Copyright Transrail Sweden AB
11
Lokinstallation
© Copyright Transrail Sweden AB
12
CATO förargränssnitt
© Copyright Transrail Sweden AB
•
Visar allt förare behöver för att
- köra energisnålt
- hålla ((operativ)
p
) tidtabell
- annan info om bana och trafik
•
CATO d
CATO-demo
13
Fördelar med STEG+CATO-systemet
•
•
•
•
•
•
Effektivare tågledning
Bättre utnyttjande av spårkapaciteten
Minskad energiåtgång
Minskat slitage på fordon och bana
Bättre arbetsförhållanden för tågklarerare och lokförare
Hastighetsrekommendationer anpassas för aktuella förhållanden
Effektivare
Järnvägssystem
© Copyright Transrail Sweden AB
14
Samhällsnyttor STEG+CATO
Kapacitetspåverkan
Punktlighet
Robusthet
E
Energibesparing
ib
i
© Copyright Transrail Sweden AB
15
Exempel 1; Mötessituation
Tåg 2 råkar anlända till mötesstationen 25 sek senare än Tåg 1
320
280
240
200
160 sek
90 sek
Konsekvens:
Total fördröjning 250 sek
sek.
160
120
80
40
25 sek
-1600
-1200
-800
-400
0
400
800
1200
1600
2000
2400
Tåg 2
Tåg 1
320
Tåg 2 styrs att anlända 35 sek
senare än
ä Tå
Tåg 1
280
240
200
160
120 sek
30 sek
Konsekvens:
Total fördröjning 160 sek
(-90 sek relativt fall 1)
120
80
40
35 sek
-1600
-1200
-800
-400
T åg 1
© Copyright Transrail Sweden AB
0
400
800
1200
1600
2000
2400
Tå 2
T å g 2 Tåg
16
Kapacitet vid möten på enkelspår
cirka 20 km
• Gångtid 758 sek vid 95 km/tim
• Tidsförlust vid möte
• 30 sek marginal för förseningar
© Copyright Transrail Sweden AB
Utan CATO:
3 4 tågpar/tim
3,4
Med CATO:
3,8 tågpar/tim + 11%
17
Samhällsnyttor STEG-CATO,
STEG-CATO punktlighet
Malmbanan Utfall punktlighet 2011/2012
100
2012 STEG-CATO införs successivt
90
80
Procent (%))
70
60
50
STEG-CATO i
skarp
p drift fr.o.m.
2012-07-01
40
2011 innan STEG-CATO
30
Medel norra
20
Medel södra
Medel 2012
10
M d l 2011
Medel
0
Jan
Feb
Mar
Apr
Maj
Jun
Jul
Månad
© Copyright Transrail Sweden AB
Aug
Sep
Okt
Nov
Dec
18
Minskad energiförbrukning genom:
• Hastighet anpassad efter tillgänglig gångtid
• Undvika stopp
• Mjuka inbromsningar (återmatad energi)
• Frirullning
• Utnyttja topografin
Î Energibesparing:
E
ib
i
15
15-25%
25%
Minskad effektförbrukning vid matningsstation:
• Styrning över tiden av effekt till de olika tågen
© Copyright Transrail Sweden AB
19
Exempel från fälttester på Malmbanan
Exempel,
•
Tester med CATO indikerar ~19% energibesparing
© Copyright Transrail Sweden AB
20
Resultat
•
CATO har (i status under testperioden) indikerat en energibesparing på i
storleksordning 19%
•
Det finns goda förutsättningar för förbättringar
© Copyright Transrail Sweden AB
21
Årlig energibesparing med STEG-CATO
1600
1400
216
Kostnad (MS
SEK)
1200
15%
144
Besparingspotential
med STEG-CATO
25%
1000
800
600
1078
400
200
0
© Copyright Transrail Sweden AB
Årlig förbrukning av
drivström
2025 GWh
22
Framtiden
Nationellt tågledningssystem NTL
© Copyright Transrail Sweden AB
NTL – Vad är det och vad g
ger det?
Dagens tågledning
• 8 fristående
driftledningscentraler
med gränssamarbete
• 3 olika typer av
tågledningssystem
• Reaktiv styrning (ad hoc)
av närliggande anläggning
• Olika arbetssätt
• Ineffektiv hantering av
anläggningsdata
Nationell tågledning (NTL)
• Ett gemensamt
tågledningssystem med en
modern, utbyggbar arkitektur
• 1 enda, gemensamt, effektivare
arbetssätt
• Valfritt antal driftledningsplatser,
som inte
i t är
ä b
beroende
d av
närhet till anläggningen
• Proaktiv styrning genom planering
möjlig
j g av hela landet från
godtycklig driftplats
• Moderna lösningar för att
hantera anläggningsdata
• Rullas ut nationellt 2016-2018.
24
NTL ger bl a STEG-funktionalitet
STEG funktionalitet
•
NTL drar nytta av erfarenheterna från
STEG och CATO i kravställningsarbetet
•
Motsvarande funktionalitet kravställs i NTL
– inklusive storstadsregioner.
•
Införa storskalig STEG
STEG-funktionalitet
f nktionalitet krä
kräver
er
–
–
en modern systemarkitektur
effektiva verktyg
yg för lagring
g g och
hantering av anläggningsdata.
Detta finns ej idag men realiseras med NTL
•
Ska klara kopplingar till förarstödsystem
förarstödsystem,
som t.ex. CATO
© Copyright Transrail Sweden AB