Digitalisering kan öka järnvägens kapacitet med motsvarande 300 mil nya spår

Förbättrat underhåll av svensk järnväg samt nya spår står högst upp på den politiska agendan för att lösa järnvägens akuta kapacitetsproblem. Men det finns fler vägar att gå, särskilt när det gäller uppgraderingen av godstrafiken.

– En digitalisering som gör att vi fullt ut kan köra med ERTMS kan ge 25 procents bättre tillgänglighet i befintlig järnvägsanläggning. Det motsvarar 300 mil nya elektrifierade spår, säger Sverker Hoflin, styrelseledamot i Swedtrain.

Stora förändringar väntar inom järnvägstrafiken när säkerhetssystemet ERTMS införts fullt ut. Förseningarna är dock många, och det kommer att dröja innan alla signaler som nu ses längs banvallen finns i förarens hytt. Men när alla system är på plats öppnas en ny värld av möjligheter.

– Man kan få självkörande tåg som kör så tätt som några meter ifrån varandra. De saknar då fysiskt koppel och har i stället virtuell koppling som styr båda tågen samtidigt, säger Sverker Hoflin.

Men vägen dit är fortfarande lång. Särskilt inom godstrafiken som fortfarande körs med en liknande modell av skruvkoppel som konstruerades för snart 200 år sedan. Dessutom är många rutiner inom godstrafiken långsamma och omständiga.

– Effektivitetsgraden är låg med förare som sitter långa tider i hytten och väntar på att få köra ut på huvudspåret. Mycket tid går också åt till att göra manuella bromstester och kontroller.

Ett första steg att nå digitalisering av godstrafiken är att byta ut de gamla kopplen mot digitala automatkoppel (DAC). Tekniken kombinerar automatisk mekanisk koppling och frånkoppling med automatisk koppling av tryckluft, el och data.

Det möjliggör också automatiserad datainsamling om exempelvis vagnarnas tillstånd. Belastningsgrad och bromsstatus kan mätas och förenklar övervakning av gods och underhåll. DAC ger också stora tidsvinster genom automatisk till- och frånkoppling, inte minst på bangårdarna.

DAC delas upp i fem nivåer, där nivå fem har högst grad av automatisering (Se illustration).

– På nivå 5 kan man trycka på en knapp i hytten och välja vilka vagnar man vill koppla från, säger Sverker Hoflin.

Tätare trafik med ERTMS och DAC

Inom järnvägstrafiken delas en sträcka mellan två stationer upp i fasta sektioner, eller block, där endast ett tåg åt gången får befinna sig. När ERTMS införts fullt ut finns möjlighet att låta sektionerna vara rörliga, så kallade moving blocks, vilket innebär att avstånden mellan tågen minskar.

DAC är en viktig komponent för att godstågen ska kunna utnyttja alla funktioner inom ERTMS, eftersom det skapar förutsättningar för att tåget på ett säkert sätt vet att det inte tappar någon vagn (tågintegritetskontroll), vilket krävs för moving blocks.

Med DAC finns också möjlighet att förse ett helt tågset med 400 volt ström.

– Då kan du börja köra med elbromsar vilket gör att bromskurvorna kan ändras, och det skulle öka kapaciteten i hela järnvägssystemet. Ett sådant här tåg kan också köra automatiska bromstest. Då sparar man en halvtimme varje gång ett godståg ska skickas iväg. För det är ungefär vad det tar att göra ett bromstest, säger Sverker Hoflin.

Transporter av kyld eller fryst mat via svensk järnväg är ett annat exempel där DAC kan bidra till nya tekniska lösningar.

– I dag kyls matvarorna med dieselaggregat som håller en statisk temperatur. Det här vill man bort från. En lösning är att driva aggregaten med batterier som laddas med generatorer. Men med DAC installerat kan man mata ström direkt från kontaktledningen som kan användas för kylaggregaten.

Med sensorer på vagnarna, sammankopplade med digitala linjer via DAC, öppnar sig också många nya möjligheter.

– Här är det egentligen bara fantasin som sätter stopp, säger Sverker Hoflin.

Sensorer kan exempelvis användas för att mäta lastens temperatur eller för att hålla koll på känslig last. All information visas på en display i förarens hytt.

– Ta exempelvis frakt av känsligt gods som tv-apparater eller tvättmaskiner. Då kan du sätta in en stötsensor som varnar om lasten varit utsatt för otillåtna rörelser.

Järnvägen kan dela data som flyget gör

Digitaliseringen av järnvägen sker inte bara i fordonen utan även längs järnvägen. I dag finns sensorer längs rälsen som till exempel ska upptäcka hjulplattor, det vill säga om något hjul har låst sig och slipas mot rälsen. Hjulplattor ökar slitaget på spåren och kan leda till rälsbrott. Mätning av hjulplattor minskar antalet stillestånd på linjerna genom att man får bort de defekta vagnarna i tid.

– Det är jättebra. Men när exempelvis ett lager håller på att ge sig hinner man inte fånga det med sensorer som sitter på sidan, säger Sverker Hoflin.

Men digitaliseringen innebär att information kan delas snabbt. Om en sensor på tåget fångar upp att lagret är slut kan även operatören få veta det och kanske även Trafikverket.

– Om exempelvis en persontågsoperatör får veta att ett godstågs lager håller på att ge sig, vilket i sin tur kommer att orsaka ett stopp på linjen, kan operatören direkt beställa ersättningsbussar för passagerare på tåg som blir lidande av ett stopp, säger Sverker Hoflin.

Samma princip kan tillämpas om det skett ett slag på strömavtagaren.

– Det finns teknik som kan ange på metern var ett slag har skett, men i dag får Trafikverket gå ut och felsöka längs linjen om de fått rapporter att det skett.

Digitaliseringen gör att informationen kan skickas direkt från tåget till Trafikverket och andra operatörer.

Om data kan delas mellan olika intressenter inom järnvägen kan det bli ett lyft för säkerhet och effektivitet.

– Inom flyget är det en självklarhet att dela data, inte minst av säkerhetsskäl, men vi inom järnvägen behöver bli mycket bättre på det, säger Sverker Hoflin. 

Förutom alla möjligheter som öppnas för de enskilda godstågen kan digitaliseringen bli ett lyft för hela branschen. På EU-nivå pratar man mycket om ”Full Digital Freight Train Operation” (FDFTO). Det innebär att man inte bara standardiserar själva kopplet utan även andra funktioner som bland annat:

• Tågintegritet för ERTMS.
• Tågkomposition (ordning på vagnar).
• Automatisk till- och frånkoppling både i och utanför tåg.
• Backkamera (aktuellt nu när arbetsmiljöverket förbjudit åkning på fotsteg).
• ”Digital backbone”.

Alla de här funktionerna ökar såväl kapacitet, säkerhet som konkurrenskraften för gods på järnvåg.

”Ge utbyggnaden av ERTMS högsta prioritet”

Sverker Hoflin ser digitaliseringen av godstrafik på järnväg som en avgörande pusselbit för att optimera järnvägssystemet fullt ut.

– Järnvägen behöver fungera så bra som möjligt för att till fullo kunna utnyttja dess energieffektivitet. Tänk bara på att ett godståg drar hälften så mycket el som en ellastbil per fraktad vikt!

Han betonar hur viktigt det är att snabbt bygga ut ERTMS för att öka kapaciteten i järnvägssystemet.

– Om en digitalisering kan ge 25 procent mer tillgängliga spår kan vi snabbt och kostnadseffektivt frigöra cirka 300 extra mil, säger Sverker Hoflin, och fortsätter:

– Därför ska vi prioritera digitalisering med ERTMS, DAC, delning av data med mera för att optimera den järnvägsanläggningen vi redan har. Och det kan vi börja med redan här och nu.
 

Fakta:

Det digitaliserade tåget (Källa Swedtrain)

Exempel på funktioner och sensorer i det digitala tåget:

• Automatisk på- och avkoppling av vagnar.
• Urspårningsindikator.
• Automatiska Bromstest.
• Indikator hjulplatta.
• Lastens temperatur.
• Lager och axeltemperaturer.
• Lastindikator.
• ”Moving Blocks”.
• Hjullagersensor.
• Lastsensor.
• Hjulsensor.
• Bromssensor.
• Lasttemperatursensorer.