Branschprogram Kapacitet i
järnvägstrafiken - KAJT
Martin Joborn
Programkoordinator
Linköpings universitet & SICS Swedish ICT
Johanna Törnquist-Krasemann
Docent datavetenskap
Blekinge Tekniska Högskola & Linköpings universitet
Branschprogram
Kapacitet i järnvägstrafiken - KAJT
• ”Branschprogram”:
– Ska samla branschens intressenter:
• Infrastrukturägare
• Järnvägsbransch
• Forskare
• ”Kapacitet”
– Planering och styrning av järnvägens kapacitet...
• ”Järnvägstrafik”
– ...med avseende på hur man trafikerar järnvägen
FoI-utförare
• Linköpings Universitet: Avd. för Kommunikations- och
Transportsystem,
• KTH: Inst. för Transportvetenskap
• Uppsala Universitet: Avd. för Människa-Dator-Interaktion
• SICS Swedish ICT: Decisions, Networks and Analytics
lab
• Blekinges Tekniska Högskola: Distributed and Intelligent
Systems Laboratory,
• VTI: Fo-avd. Samhälle, miljö och transporter
Branschmedverkan
• Hittills:
– Transrail Sweden AB
– LKAB
– SJ
– (och naturligtvis Trafikverket)
Störningssamverkan
• Forskningsansatser för störningshantering
– Applicerbara på järnväg
– Applicerbara i transportsystemet
– Helheten viktig!
– Vi har att lära + vi tror vi har kunskaper att
delge inte bara för järnvägsområdet
Forskningsprogram
EU projekt: Shift2Rail 2015-2022
Capacity4Rail 1310-1709, In2Rail 1505-1804
Kärnområden
1. Trafik och
infrastruktur
2 Taktisk tågplanering
3 Operativ trafikstyrning
och tågkörning
Fördjupningsområden:
• Uppföljning och återkoppling
• Underhåll och trafik
• Trafikinformation och hantering större störningar
• Prioritering och värdering i planering och drift
Några pågående projekt
• Samhällsekonomiskt effektiv tilldelning av
järnvägskapacitet
• Robusta tidtabeller för järnvägstrafik
• Effektiv planering av järnvägsunderhåll
• Den framtida operativa trafikledningen,
organisation och stödsystem
• Förstudie Trafikinformation lägesblid
• Automation av tågtrafikstyrning
• Flexibel Omplanering Av Tåglägen i drift
Störningssamverkan
• Forskningsansatser för störningshantering
– Applicerbara på järnväg
– Applicerbara i transportsystemet
– Helheten viktig!
– Vi har att lära + vi tror vi har kunskaper att
delge inte bara för järnvägsområdet
– Vilka ”forskningsbehov” och idéer har ni som
bör angripas vetenskapligt?
Kontakt
• Hemsida: www.kajt.org
• Mejl: [email protected]
Optimerande beslutstöd
för tågtrafikledning
Johanna Törnquist Krasemann
Docent i Datavetenskap
Blekinge Tekniska Högskola & Linköpings universitet
www.bth.se/float
Johanna Törnquist Krasemann
10
Utgångspunkt
Punktlighetsarbete består av tre huvudsakliga utmaningar:
1. Förebygga att s k primära störningar uppstår såsom
fordonsfel, signalfel mm.
2. Konstruera robusta tidtabeller som i viss mån hämmar
spridningseffekten av uppkomna störningar
3. Ge trafikledare optimerande beräkningsstöd och
konsekvensanalyser
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
11
Trafikledning vid (potentiella)
störningar - 1
Exempel: Signalfel mellan Ålberga och Kolmården:
Maximal hastighet: 70 km/h, vilket skapar konflikter (vänster bild)
Två möjliga lösningar (höger bild)
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
12
Trafikledning vid (potentiella)
störningar - 2
Det blir ännu lite svårare om det sker på t ex södra stambanan…
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
13
Trafikledning vid (potentiella)
störningar - 3
Ett komplext samspel mellan många olika aktörer (t ex lokförare,
operatörer, tågklarerare, trafikledare, eldriftsingenjörer mfl) och många
olika system.
Olika mål, preferenser och interna
riktlinjer.
Stor mängd information att hantera i
beslutsfattandet.
=> Hög kognitiv belastning
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
14
Trafikledning vid (potentiella)
störningar - 4
I ett operativt omplaneringsskede tas olika ”nivåer” av beslut:
• Justering av tågens ankomst- och avgångstider
• Justering av spårval på linjen och stationer (inkl.
plattformsval)
• Justering av tågordning (inkl. möten och förbigångar)
• Omledning, inställelse och tidig vändning av tåg.
Besluten tas utifrån olika mål/riktlinjer och preferenser.
Besluten grundas på en bedömning av gällande
begränsningar och förutsättningar inkl. uppskattning av:
• tågens aktuella position,
• gångtider och uppehållstider vilka beror på infrastrukturens
tillstånd mm.
• anslutningar och andra ”trafikuppgifter”.
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
15
Optimerande beslutstöd - 1
- Potential & Relevans
• Kan hantera stora mängder information och data
och kan därmed ha ett större perspektiv i tid och rum.
• Kan snabbt ta fram flera alternativa lösningar, inkl.
en ”optimal” lösning, och beräkna effekterna
(positiva och negativa) av alternativa lösningar.
• Har visat sig praktiskt användbara (Milano Metro,
Regionala tåglinjer i Italien, Lötschberg Base-tunneln i
Schweiz, Dovrebanan i Norge).
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
16
Optimerande beslutstöd - 2
- Några utmaningar
Var exakt befinner sig
tåget på den belagda
sträckan?
Med vilken hastighet kör tåget?
Hur tungt är tåget?
Hur ser resandeutbytena ut och
vilka anslutningar är mest
kritiska i nuläget?
Dataförsörjning
Vilken info har jag?
Vilka beslut får jag ta?
Vad är ”målet/-n”?
Hur snabbt måsta jag
ha X alternativa
lösningar?
Matematisk problemdefinition
Beräkningsmetod
Visualisering och
användarinteraktion
Hur ska trafikledaren kunna tolka, utvärdera och modifiera
föreslagna lösningar?
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
17
FLOAT
- Bättre flyt i tågtrafiken med
beräkningsstöd för trafikledningen
Projektet syftar till att utveckla och utvärdera principer och
metoder för att stödja svenska trafikledare i deras operativa arbete
genom att:
– Identifiera olika typer av potentiella relevanta avvikelser och
konflikter.
– Ge trafikledaren alternativa förslag på hur de kan lösas på
ett ”optimalt” sätt.
– Beräkna effekterna av de beslut som (planeras) att
effektueras.
Projektet utförs av Blekinge Tekniska Högskola och finansieras av
Trafikverket och Karlshamns kommun.
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
18
FLOAT: Fokus på 2 olika bandelar
Malmbanan
Södra stambanan
Bildkälla: Trafikverket
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
19
FLOAT: Malmbanan - 1
• Enkelspårsbana mellan NarvikRiksgränsen-Kiruna-Boden =>
Luleå
• I princip 4 klasser av tåg:
– Lastade malmtåg (746m, 8160 ton,
60 km/h)
– Olastade malmtåg (746m, 1470 ton,
70km/h)
– Andra godståg (ex. 430m, 3400ton,
70 km/h)
– Persontåg (160 km/h, 150m)
• Infrastrukturen tillåter inte att
tåg av längden 750m stannar för
möte på alla stationer:
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
– Restid RGN-KRA/KMB: ca 2h resp.
2.5h.
– Ex. på tidsavstånd mellan driftplatser
som tillåter möte mellan två långa
20
malmtåg 20 och 25 min.
FLOAT: Malmbanan - 2
Scenario 15: Paxtåg 93 får stopp (minimum 45 min) mellan Riksgränsen
och Katterjåk. Hur bör vi planera 4h framåt? FÖRSLAG 1 nedan.
Möte flyttas
från Kaisepakte
till Abisko
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
Minimera försening +3min till ”slutstation”
21
FLOAT: Malmbanan - 3
Scenario 15: Paxtåg 93 får stopp (minimum 45 min) mellan Riksgränsen
och Katterjåk. Hur bör vi planera 4h framåt? FÖRSLAG 2 nedan
Möte flyttas
från Kaisepakte
till Stordalen
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
Minimera försening +3min till vid uppehåll och på
22
”slutstation”
FLOAT: Utvärdering
Hur bör vi jämföra de olika alternativen såväl kvalitativt som kvantitativt?
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
23
Svensk forskning och utveckling
inom området operativ trafikering
KAJT-forskningsprojekt inom
operativ trafikering
Exempel på relaterade
utvecklingsprojekt & förstudier
Beslutsfattande i tågtrafikledningen
STEG/CATO – Trafikverket och Transrail
NTL - Trafikverket
Uppsala Universitet, Trafikverket
Beslutstöd och Automation (BAOT)
Uppsala Universitet, Trafikverket
Operativa beslutskriterier – Trafikverket
BTH, Trafikverket
Branschprojekt såsom ”Tillsammans för Tåg i
Tid” & ”Realtid i Samverkan”
Uppföljning och Prediktion (UoP)
Förstudien ”Ersättningstrafik” (Trafikverket)
Flexibel Omplanering.. (FLOAT)
SICS, BTH, Trafikverket
K2-projekt:
Informationsbaserad störningshantering för kollektivtrafik
MaH, BTH, SICS, Skånetrafiken, Trafikverket, Nobina, Veolia Transport AB, Arriva Tåg AB mfl.
Johanna Törnquist Krasemann, Blekinge Tekniska Högskola
24
Tack för att Ni lyssnade!
Frågor?
www.bth.se/FLOAT
Kontakt: [email protected]
Johanna Törnquist Krasemann
25