(Järnvägens kapacitet och punktlighet 2012 01-12 [compatibility mode])

KTH Järnvägsgruppen • Centrum för forskning och utbildning i järnvägsteknik

JärnvägsgruppenJärnvägsgruppen

Åtgärder för att öka kapacitet och punktlighet –några slutsatser

KTH JärnvägsgruppenBo-Lennart Nelldal

Adj. professor2012-01-12



Persontrafik på järnväg 1950-2010

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Milja

rder

per

sonk

ilom

eter

Resor >100 km

Resor<100 km

Källa: Järnvägsgruppen KTH

Kvalitets krisen





Antal tåg/dagGodståg gröntPersontåg svartTotalt grönt+svart

45

57

50

44

68

40

26

34

35

61

23

48

30

37

39

82

58

25

5227

28

46

19

3854

36

42

32

41

55

89

20

6024

22

18

31

56

21

6415

39

44

45

26

31

45

36

27

42 22

39

45

3626

48

36

26

34

27

41

45

37

50

4430

25

26

18

Försenade persontåg% per sträcka

Många tåg ger stora förseningar



144

437

385

376 32

5

382

201

258

245

335

98

388

74

268

397

298

372

401339

173

257

373

456

404

409

160

421

472

405

288 359249

364

273

380

303

422

419

311

307

241

228

138

330

377

378

387

411

267

235

407

355

320

379

394

317

400

242

177

302

406

427

428

371

357

370

292

236

144

405

303

404

376

GodstågMedellängd meter

1,1

1

1,4

1,8

1,3

1,5

1,72,

6

2

2,4

1,6

2,22,31,9

2,1

1,2

1,3

1,41,7

1,9

1,3

2,3

1,3

1,7

2

1,4

1,8

1,11,21,

7

1,5

1,1

1,7

1,9

1,12

1

1,8

2

1,3

1,1

1,6

2

1,1

1,7

1,6

1,2

1,2

2,3

2

2

1,5

1,1

1,1

1,9

1,1

1,4

1,9

1,8

1

1,2

1,8

1

1

1,6

1,1

1,5

1,9

1

1,3

1,71,5

2,2

1,8

1,3

1,6

1,2

HastighetsskillnaderKvot mellan snabba och långsamma tåg (alla tåg)



General Model of Transport Capacity

• Mass transport capacity (high density goods)

• Volume transport capacity (low density goods)

×Train length

Trains/day

Meter load× ×

Useful cross section

Train length

Trains/day

Fill rate(back hauls)

Length utilization

× ×××

Train gross wagon mass

Payload/ gross mass ×

Fill rate(back hauls)

(utilisation)

∴Longer trains increase transport capacity.



Head end locomotive

630 m P-brake Total 44 wagons730 m P-brake Total 51 wagons835 m 5G+P brake Total 58 wagons880 m G brake Total 61 wagons

Rear end break

EOT End of train device

m P-brake Total 101 wagonsm 5G+P brake Total 116 wagonsm G brake Total 123 wagons

Distributed locomotives

++730 m= m P-brake Total 154 wagons+880 m= m G brake Total 186 wagons2 620

1 4401 740

1 4401 6501 740

2 170

Tåglängdsbegränsingar

Head end locomotives 730 - 880 m

Head end locomotives + rear end brake control 1440 - 1740 m

Distributed locomotives 2170 - 2620 m



Kapacitet på banan och i tåget - slutsatser

• Inte bara antalet tåg på banan är avgörande

• Även storleken på tågen har betydelse

• Samma mängd kan transporteras på olika sätt

• Vagnarna bör optimeras m.a.p. godsets egenskaper

• Tågen bör optimeras m.a.p. lokens egenskaper

• Viktigt med ett systemperspektiv på järnvägen fordon- tåg-bana-nätverk



Tranås

Alvesta

Älmhult

Hässleholm

Bodafors

SävsjöStockaryd

Lammhult

Moheda

VislandaDiö

KillebergOsbyHästveda

Ballingslöv

KimstadLinghem

VikingstadMantorp

Katrineholm

Mjölby

Nässjö

Antal avgångar i maxtimmen(streckad: varannan timme)

GodstågSnabbtågIC-/regional-/pendeltåg

Linköping

Norrköping

Nyköping/Stockholm

Hallsberg

Jönköping

Kristianstad/Karlskrona

Malmö

Kalmar/Karlskrona

Jämförelse med 2011:Antal tåg i maxtimmen, ökning i %

Katrineholm – Norrköping +25 % Norrköping – Linköping +14 %Linköping – Mjölby +20 %Mjölby – Nässjö +25 %Nässjö – Alvesta +67 %Alvesta – Hässleholm +50 %

Södra stambananTrafikutbud 2020≈2013

Nya stationer

Pågatåg Nordost

Ökad turtäthet



Grafisk principtidtabell för 2020 med snabbtåg i 250 km/h (TVEM)

120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480

K

ÅbyNrKmsLgm

LpVsd

MtMyBxSmn

TnsFrd

AnyFlsN

GtBdfSäSyLhGrd

MoGåpAv Vs

EraDiöÄhKrO

HvBlHm

GodstågSnabbtågRegional-/pendeltågIC-tåg



Södra stambanan - slutsatser

• Med nu planerad trafik: Svårt att upprätthålla acceptabel punktlighet med snabbtåg i 200 km/h

• Med nu planerad trafik: Mycket svårt att höja hastigheten till 250 km/h, även med åtgärder

• Koppling till kapacitetsutredningen:– Basalternativet, nuv infra med 200 km/h: Mycket liten

kapacitet för fler fjärrtåg och godståg, dålig punktlighet

– Stambanealternativet: Utbyggd infra till 250 km/h: Kan uteslutas – inget alternativ längre

– Höghastighetsalternativet: Enda möjligheten att öka kapacitet och punktlighet och korta restider

• Den kortsiktiga tidtabellsplaneringen styr i praktiken den långsiktiga investeringsplaneringen



12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00

265

216

169

83

0

12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00Hässleholm

Älmhult

Alvesta

Nässjö c

Mjölby

Den grafiska tidtabellen är bara ett streck- då är det lätt att lägga in nya tåg



Den grafiska tidtabellen är ett band- då blir det lite svårare



12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00

265

216

169

83

0

12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00Hässleholm

Älmhult

Alvesta

Nässjö c

Mjölby

Det på verkliga utfallet är flera streck….


JärnvägsgruppenJärnvägsgruppenMetod för att simulera för tidiga tåg

• Har utvecklats för att kunnasimulera för tidiga tåg

• Har testats på godståg påSödra stambanan ochfungerar

• Resultat: För tidiga godstågpåverkar inte punktlighetenför persontåg negativt

−20 −10 0 10 200

10

20

30

40

Departure registrations (min)P

ropo

rtio

n (%

)

Freight Passenger



Metodutveckling: Slutsatser

• Det är möjligt att använda en andel (40-60%) av linjeförseningarnaper sträcka för att spegla primärförseningarna; ger möjlighet till bättre indata än generella förseninsgfördelningar

• Det är möjligt att simulera för tidiga (gods) men kanske intenödvändigt

• Den nya metoden med systematiska simuleringar har ökatmöjligheterna att använda mikrosimulering för att ta fram generellasamband

• Kontrollen över indata till simuleringen har gjort det möjligt att dradetaljerade slutsatser om tågens beteende i olika belastningsfall ochtidtabellsstrukturer när det gäller:– Sekundära förseningar– Hur tidtabellstilläggen används för att parera förseningar


JärnvägsgruppenJärnvägsgruppen21 43 5 6

97 8 10 11 12

13 14

High-speed trainIntercity trainFreight train

Att leka plocke pin med tågen…..



Slutsatser resultat

• Sekundära förseningar visar en stark korrelation både med belastningen (tåg/h) och tidtabellens heterogenitet

• För tidtabeller som ligger nära kapacitetsgränsen är homogenatidtabeller mer känsliga för primära förseningar än heterogena

- Beroende på mer tidtabellstillägg. I heteregoneatidtabeller vid hög belastning

• Avståndet mellan förbigångsstationer påverkar inte de totalasekundära förseningarna som uppstår

• Kapacitet är inget entydigt begrepp



Slutsatser

• Inte bara antalet tåg på banan är avgörande utan även storleken på tågen har betydelse

• Försenade godståg går att simulera men det behövs inte

• En andel av de totala förseningarna per sträcka kan användas som primärförseningar

• Det blir inte mindre förseningar med fler förbigångs-stationer men större flexibilitet

• Alternativet med 250 km/h på södra stambanan är inte genomförbart då banan redan i dag är hårt belastad

• Nätverksanalys nödvändig för långa godståg



Kostnad

Konkurrens/samverkanLönsamhet

KTH Järnvägsgruppen- Systemsyn

Intäkt

Effektiva tågsystem

Säkerhet

KapacitetPunktlighet



Mer information:Hemsida:

www.infra.kth.se/tol/jvg

Kontakt:

[email protected]

Technology

(Järnvägens kapacitet och punktlighet 2012 01-12 [compatibility mode])