Bilder: Trafikverket

Forskningsinriktning

Branschprogrammet Kapacitet i Järnvägstrafiken syftar till att förstärka järnvägssystemets förmåga att tillgodose samhällets transportbehov. Målet för forskningen inom programmet är att optimera nyttjandet av järnvägssystemet och utforma effektiva och pålitliga trafikflöden med tillhörande tjänster. Branschprogrammet bidrar till att utifrån infrastrukturella förutsättningar på strategisk, taktisk och operativ nivå ge järnvägsbranschen bättre koncept, verktyg och metoder så att svensk järnväg blir världsledande inom effektivitet, kvalitet och flexibilitet.

 

Branschprogrammet beaktar hela arbetsprocessen och giltighetstiden för tågplanen. Det är viktigt att se helheten och att forskningen inom olika delar av tågplaneprocessen har insikt om närliggande områden. Detta innefattar även underhållsarbetena och inplanerandet av dem, liksom tågplanens och underhållets inverkan på järnvägsoperatörernas trafik. Det samlade greppet om de aktuella frågeställningarna i det föreslagna branschprogrammet ger en helhetssyn längs hela trafikplaneringen, dess verkställande och uppföljning.

 

Helhetssynen på den framtida effektiva tågtrafikprocessen är en potentiellt viktig framgångsfaktor. De enskilda forskargrupperna samverkar och stödjer varandra inom de olika delprojekten. Därigenom kan dels trafikprocessen ses som en helhet, dels ser man till att branschprogrammets samlade kompetenser kan samverka i projekt för att hitta lösningar på de centrala frågeställningarna. Ett exempel på detta kan vara att se trafikplanering och operativ styrning som delar av samma process, och att det är först när dessa kan fås att samverka som helheten blir bra. Ett annat exempel kan vara att inte bara studera automatiska system inom trafikstyrningen eller enbart stöd till mänskliga trafikledare, utan studera tillämpningar i dess operativa sammanhang och därigenom skapa lösningar som har största möjliga förutsättningar att fungera i praktiken.

 

Fokusområden

Trafikering och infrastruktur (TI)

Det finns ett ömsesidigt beroende mellan infrastrukturens utformning och trafikering som påverkar kapacitet och punktlighet. När man bygger ut infrastrukturen måste man ta hänsyn till det framtida trafikmönstret och när man utformar tidtabellerna måste man ta hänsyn till en given infrastruktur. Inte bara antalet tåg utan även blandningen av tåg med olika medelhastighet påverkar kapacitetsutnyttjandet och punktligheten. Tidsperspektivet på de studerade frågorna är ofta strategiskt, från nästa tidtabell till 10-tals år fram i tiden. I det långsiktiga perspektivet gäller det att ta fram modeller och metoder för att utforma en robust infrastruktur för flexibel tågföring och i det mer kortsiktiga perspektivet metoder för trafikplanering som medger både hög kapacitet och kvalitet. Inom fokusområdet TI studeras de trafikala aspekterna av infrastrukturen, snarare än de tekniska aspekterna.

Inom fokusområdet utvecklas metoder för att analysera samband mellan infrastruktur och trafikering och mellan tidtabellsutformning och kapacitet och punktlighet. Härvid används både analytiska metoder och simulering samt en kombination av systematisk simulering och matematisk utvärdering.

 

Taktisk trafikplanering (TT)

Fokusområdet Taktisk trafikplanering berör främst konstruktionen av tågplanen. Tidsperspektivet är från ungefär 1,5 år innan trafikdag fram till 24 timmar innan trafikering. Under den taktiska trafikplaneringen ska operatörernas (ibland motstridiga) önskemål och entreprenörernas önskemål om tågfria tider förenas med de infrastrukturella möjligheterna och utifrån detta ska en lämplig tågplan tas fram. Tågplanen ska underhållas och anpassas och till slut omsättas till en produktionsplan. Viktiga aspekter är att tågplanen bör vara konstruerad så att den är praktiskt lämplig för resenärer, godtransportörer och banarbetsentreprenörer, samtidigt som den ska vara robust. Dessutom ska den gå att genomföra på ett sådant sätt att det är möjligt att köra tåg till och från depåer, och det ska finnas tillräckligt med spår på driftsplatserna.

Inom fokusområdet studeras sambanden mellan de komplexa krav som finns på tågplanen. Målet är att utveckla bättre processer och metoder för den taktiska trafikplaneringen, inkluderande metoder för att väga motstridiga krav mot varandra. Inom TT används många olika metoder såsom optimering, simulering, processmodellering och statistisk analys.

 

Operativ trafikstyrning och tågkörning (OT)

Fokusområdet Operativ trafikstyrning och tågkörning studerar trafikeringen inom tidsperspektivet 24 timmar före utförande till 24 timmar efter utförande. Frågor som studeras berör den operativa trafikledningen och metoder och verktyg för att järnvägen ska styras på ett effektivt sätt, både ur ett mänskligt, metodmässigt och algoritmmässigt perspektiv. Den operativa trafikledningen ställer stora kognitiva krav på människor som arbetar med den, och deras verktyg måste vara utformade på sätt som stöder arbetet på rätt sätt. I det operativa skedet uppstår många avvikelser från planerna och man måste ha metoder och verktyg som kan hjälpa till att identifiera potentiella konflikter innan de uppstår, hantera de situationer, störningar och konflikter som uppstått och ge stöd för olika slags prioriteringar samt att på rätt sätt kommunicera den plan man planerar att verkställa. Förutom den direkta trafikledningen av tågen i tågplanen ska man även operativt hantera banarbeten, att det finns kapacitet att ta fordon till och från depåer, att det ska finnas spår på driftplatserna, m.m.

Många parter bör samordnas för att den operativa processen ska vara effektiv: trafikledning, lokförare, järnvägsbolag/trafikoperatörer och entreprenörerna vid banarbeten. Speciellt intressant är lokförarens situation och hur man kan stödja honom/henne för att göra tågkörningen effektiv ur både trafik och miljösynvinkel. Behovet av information går i båda riktningarna, trafikledningen kan effektiviseras om lokförare har möjlighet att återkoppla och rapportera status till trafikledningen. Lokförarnas totala informationsmiljö måste också utformas så att den bildar en användbar integrerad helhet. De måste stödjas effektivt samtidigt som de kan ha fokus på det säkerhetskritiska i sitt arbete.

En viktig fråga rör balansen mellan automatiska styrsystem och mänsklig styrning, där man måste hitta ett bra samspel som fungerar i praktiken i olika situationer. Metoder behöver utvecklas för uppföljning och för att analysera utfallet av trafikeringen i syfte att ge lämplig återkoppling. Fokusområdet OT täcker alla dessa aspekter av den operativa hanteringen av trafikstyrningen, dess organisation, resurser, arbetsplatsutformning, geografiska placering, styrprinciper, informations- och beslutsstöd, etc. Inom OT används metoder som beteendevetenskap, kunskap om mänsklig styrning och automation, användbarhet, gränssnittsutformning, statistisk analys, optimering och simulering.

 

Underhåll och trafik (UT)

Ett järnvägssystem behöver en ansenlig mängd underhåll för att ge god funktion, tillgänglighet, driftsäkerhet och komfort. Detta underhåll är både tids- och kostnadskrävande och måste genomföras säkert och i koordination med normal trafik. I framtiden kommer trafiken att öka och budgetanslagen för underhåll att variera. Detta ställer krav på effektivare underhåll.

Under den senaste tiden har allt mer fokus lagts på underhållets betydelse i järnvägsnätet. Det växande behovet av underhåll kombinerat med ett fortsatt högt nyttjande av infrastrukturen kommer att öka kraven på att underhåll utförs på ett sätt som är effektivt både vad gäller resursutnyttjande och ur trafikeringssynvinkel. Inom fokusområdet UT studeras planering och styrning av underhåll och trafik och den påverkan de har på varandra. Underhållsplaneringen kan vara både strategisk (t.ex. vilket år man ska göra spårbyten), taktisk (t.ex. när på året underhåll ska utföras) och operativ (t.ex. planering och styrning av snöröjning, reparationer). Fokusområde UT innehåller delar som är närbesläktade med både område TT och OT, men inom UT är fokus att studera frågeställningarna med särskilt hänsyn till underhållet.

Underhåll av infrastrukturen har stor inverkan på operatörerna och deras verksamhet. Banägarens och operatörernas prioriteringar står ofta i strid med varandra, och kostnadsbilden för banägare, operatör och samhälle kan vara helt olika. Metoder för att planera underhåll och ändå ha en effektiv trafikering utvecklas. Hantering av operatörernas konsekvenser av underhåll studeras, liksom underhållsplanering ur ett samhällsperspektiv. Tidsperspektivet är huvudsakligen taktiskt och operativt, men kan också gälla de strategiska faserna. Underhållsåtgärder som beaktas kan vara både planerbara och händelsestyrda.

 

Branschprogram Kapacitet i Järnvägstrafiken

Postadress: Branschprogram KAJT, c/o SICS Swedish ICT, Box 1263, 16429 Kista

E-post: info@kajt.org Telefon: +46 (0) 705 709 992