Kapacitetsplanering på järnväg Kristina Eriksson

Vi levererar samhällsnytta – varje dag ... Tåg i rätt tid Framkomliga vägar Aktuell trafikinformation Säkrare transport-system för alla Energieffektivare transportsystem Infrastruktur för människa o natur Förarprov på 139 platser 38 färjeleder över hav o sjö

Snabba fakta om Trafikverket Huvudkontoret ligger i Borlänge Regionkontor i Luleå, Gävle, Stockholm, Eskilstuna, Göteborg och Kristianstad Trafikverket omfattar verksamheten vid tidigare Banverket, Vägverket, Rikstrafiken, Rederinämnden, delar av SIKA samt den långsiktiga planering som tidigare fanns inom Sjöfartsverket och Transportstyrelsen

Vårt uppdrag Ansvarar för långsiktig planering av transportsystemet för vägtrafik, järnvägstrafik, sjöfart och luftfart Ansvarar för byggande, drift och underhåll av statliga vägar och järnvägar Verkar för tillgänglighet i den kollektiva persontrafiken genom bland annat upphandling av avtal Prövar frågor om statligt bidrag till svensk sjöfartsnäring

Enheten Kapacitetscenter Nationell enhet inom verksamhetsområde Samhälle, avdelning Planering. 16 medarbetare från Luleå – Malmö. Arbetsuppgifter: Förplanering inför nya tidtabeller Kapacitetsutredningar och beskrivning av tillgänglig och robust kapacitet Analysera kapacitetsutnyttjandet och identifiera trångsektorer i trafiksystemen Förvalta och utveckla riktlinjer, system och modeller för kapacitetsanalys och trafiksimulering Genomföra trafiksimuleringar Säkerställa trafikala anläggningskrav på för att uppnå effektivaste utformning

Kapacitet på järnväg Kapacitet på järnväg mäts oftast med antal tåglägen per tidsenhet Järnvägens kapacitet beror av antal tåg och dess sammansättning i tidtabellen dvs Tågtyper Hastigheter Antal uppehåll Banans beskaffenhet Enkelspår - avstånd mellan mötesstationer, antal spår på mötesstationer, samtidig infart Dubbelspår – blocksträckor, krysstationer, förbigångsspår Plattformars placering, banans sth Vad innebär kapacitet för tågtrafik? Tågplan!

Grafisk tidtabell Teoretiskt körbar plan En grafisk tidtabell är en teoretiskt körbar plan över trafiken på en viss sträcka. Den visar vilka tåg som kör samt när de ska köra, där kan också finnas med planerade banarbeten. En graf innehåller stationer, uppehåll på de olika tågen samt vilka tågnummer de har. Avstånd mellan stationerna går att utläsa på y-axeln. Här finns också information om stationsnamn, stationsförkortningar samt eventuella mellanblocksignaler. I stort sett allt arbete vi gör utgår från grafen!

Enkelspår Linjen mellan stationerna är uppdelad i ”blocksträckor” Nästan alla linjer är fjärrstyrda. En person kan styra flera stationer och linjen mellan stationerna har delats in i Blocksträckor. Ett system med spårledningar gör att tågens position uppdateras autoamtiskt. Mer än ett tåg kan befinna sig på linjen mellan stationerna förutsatt att de går åt samma håll.

Kapacitet på enkelspår Med blandad trafik på enkelspår kan det vara svårt att uppnå en trafik med regelbundna intervaller p.g.a tågens olika hastighet mellan stationerna

Kapacitet på enkelspår, kolonnkörning På vissa sträckor kan kolonnkörning användas för att öka kapaciteten nackdelen är att tåg som kör mot kolonnen får långa gångtider

Exempel på kolonnkörning Exempel från nuvarande tågplan T13 sträckan Vännäs – Jörn.

Kapacitet på enkelspår Infrastrukturen - Genom att bygga stationer med mer än två spår kan långsammare tåg förbigås av snabbare tåg

Högt belastade enkelspår Det är olämpligt att ha möte på varje mötesstation eftersom det då blir förseningar vid minsta störning, en bra tumregel är att inte lägga tågen tätare än att det finns en station ledig mellan stationerna med möte då ett tåg som blir försenat kan använda de ”tomma” mötesspåren för att inte störa de andra tågen. Ex från verkligheten problem som uppstår när man vill införa nya uppehåll för persontågen – tåget går ju ändå förbi då kan det väl lika gärna stanna…

Högt belastade enkelspår Visar tågets gångtid vid tre uppehåll på sträckan.

Högt belastade enkelspår Om man bara lägger till fler mötesstationer kommer tågens medelhastighet att sjunka då de ägnar mer tid att stå på mötesspår än att köra mellan stationerna.

Kapacitet enkelspår Malmbanan sträckan Torneträsk – Katterjåkk. Bilden visar hur tågen belägger blocksträckan. Hur nära tågen kan ligga utan att få restriktiva signalbesked. Problematik här är bl a korta stationer och långa tåg, ser även ”stationer” utan mötesmöjlighet.

Dubbelspår All trafik fjärrstyrs Normalt kör tågen vänstertrafik men trafik i båda riktningarna tillåts Linjen mellan stationerna är uppdelad i ”block” På dubbelspår fjärrstyrs idag all trafik. Järnvägen tillämpar vänstertrafik i Sverige. Andra länder tillämpar högertrafik men en omläggning skulle kräva en hel del infrastrukturåtgärder och är onödig. Tågen kan dock använda båda spåren. Spåret är ofta uppdelat i flera blocksträckor mellan stationerna.

Kapacitet på dubbelspår Dubbelspåren har mer kapacitet eftersom de inte behöver mötas på stationerna. Då det inte är ovanligt med olika hastighet även på dubbelspår är det dock angeläget att bygga stationer med fler spår än två för att kunna göra förbigångar.

Kapacitet dubbelspår Grafisk tidtabell för dubbelspår, Blockbeläggningarna visas i ena riktningen. Notera den växande luckan mellan person och godståget (gult). Här tas mycket kapacitet upp av att tågen kör med olika hastighet.

Kapacitet på järnväg Exempel på önskemål, vissa motstridiga: Mera resenärer och gods på tågen men även tätare turer. Ju fler tåg desto mer utrymme krävs i tidtabellen Högre hastighet för persontåg ökar antalet resenärer och ökad godstrafik på järnväg skonar miljön. Hastighetsskillnad äter kapacitet Täta tåglägen ger effektivt utnyttjande och är bra när det går bra. Ett sent tåg försenar många tåg Om tågen är dubbelt så långa så klarar de dubbelt så mycket utan att trängseln på spåren ökar och bankapaciteten dubbleras. Om man däremot dubblerar antalet avgångar för att skapa ett attraktivt resande så blir tågen halverade och dubbelt så mycket utrymme krävs i tidtabellen. Men persontåg går fortare än godståg och möten/förbigångar kräver marginaler. Tåglägena blir glesare vilket minskar banans kapacitet. En sent tåg kan dock bli svårt att få in vid en ny oplanerad tidpunkt. Övrig trafik påverkas och blir försenad. Reserver mellan tåglägena behövs vilket minskar kapaciteten.

Tillgänglig kapacitet Kapacitetsutnyttjande = procentnivå för hur lång tid spåret beläggs av tågen Kapacitetsutnyttjandet redovisas enligt Grön – små eller inga begränsningar Gul – medelstora begränsningar Röd – stora begränsningar Kapacitetsutnyttjandet beräknas ofta för att få en övergripande bild av trafiksituationen.

Matematisk kapacitetsanalys Internationell metod för att göra en grov bedömning över kapacitetssituationen i ett nätverk Internationella järnvägsunionen, UIC, har tagit fram standarden I Sverige delas tågen upp i fyra kategorier Snabbtåg Regionaltåg Lokaltåg Godståg Tid för banarbete Beräkning av kapacitetsutnyttjande grundar sig i en sk matematisk kapacitetsanalys. Man tar hänsyn till att tid behövs för banarbete, som mest 6 timmar.

Kapacitetsberäkning enkelspår Dimensionerande sträcka Formel Körtid Mötestillägg Samtidig infart Trafikstyrning k=n T bel = Σ ( Tgång + Tmöte + Tinf + Tfjb )k k=1 Dimensionerande sträcka är den sträcka som tar längst tid att köra mellan två driftplatser på en vald linjedel.

Kapacitetsberäkning dubbelspår Dimensionerande sträcka är mellan två stationer där trafiken förändras väsentligt Formel Minsta headway mellan tågen Gångtidsskillnaden mellan tågen Tidstillägg korsande tågvägar k=n j=m T bel = Σ ( Ttåg + Tkonf )k + Σ (Tkors) j k=1 j=1 Hur tätt kan tågen ligga – hur stor tid blir över.

Trafikverket bedömer årligen kapacitetssituationen för gällande tågplan. Grunden för bedömningen är det beräknade kapacitetsutnyttjandet i relation till trafikefterfrågan, med utgångspunkt från järnvägsföretagens ansökningar. Stora och medelstora begränsningar förekommer på betydande andel av järnvägsnätet Den matematiska analysen granskas och justeras ifall man vet att det ryms färre/fler tåg än vad beräkningen visar på - kapacitetsbegränsningar

Eftersom det finns tider på dygnet som är mer attraktiva än andra beräknar man även kapacitetsutnyttjandet för en två-timmarsperiod, dvs den period som det går mest tåg på.

Tidtabellsanalys En tidtabell byggs upp för att testa om den turtäthet som önskas kan köras på järnvägen. Mer detaljerad studie som oftast behöver avgränsas till en eller flera linjer. Risk att analysen blir för begränsad. Används ofta vid nybyggnation eller vid nya trafikupplägg Tågplanen är en tidtabellsanalys som sträcker sig över hela Sverige Tidtabellanalys används ofta vid investeringsprojekt för att kontrollera om tågen får plats på den nya infrastrukturen. Det är viktigt att tänka över området en analys görs i eftersom tågtrafiken hänger ihop mellan linjerna. Vad som fungerar på en enskild linje kan snabbt kastas omkull om tåget inte kan nå sin utgångsstation som antagits i analysen. Den största tidtabellsanalysen som görs kan sägas vara tågplanen.

Simulering Steget efter tidtabellsanalys. Tidtabellen utsätts för störningar Kan användas till att ta reda på om ny infrastruktur är tillräckligt väl dimensionerad. Robusthetsmått Kan även användas för att utvärdera befintliga tidtabeller En tidtabell är ett idealläge som inte har något med verkligheten att göra, kan man säga om man är lite drastisk. För att testa vad som händer när det ideala läget störs kan en tidtabell simuleras. I simuleringen påförs störningar av tågen som sedan fortplantar sig genom systemet. Resultaten kan vara olika i investeringsprojekt vill man ofta att tågen ska vara mindre försenade när de lämnar den nybyggda delen än vad de var när de körde in på den nya delen. Om man utvärderar en befintlig tidtabell kan resultatet bli att man i framtiden ökar marginalen mellan tågen på vissa platser eller omfördelar tidstillägget.

Exempel på pågående arbete Tidtabellsanalys för Malmbanan T15 LKAB utökar sina malmtransporter Northland Resources malmtrafik från Svappavaara till Narvik Godståg; både långväga och ”lokala” Persontrafik; nattåg och regionaltåg Sträckan Kiruna – Narvik 28 malmtåg från LKAB 6 malmtåg från NR 6 ARE/NRE tåg 2 övrigt gods 2 nattåg 4 regionaltåg

Konflikthantering pågår…

Frågor & funderingar? Största utmaningen Samhälle Planering Kundnära tjänster Investering Lång / Kort Marknad Försäljning Underhåll Regioner Trafikledning KAPACITETSCENTER X