Communication Based Train Control - Ruter
Communication Based Train Control - Ruter
Communication Based Train Control - Ruter
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Ruter</strong>rapport 2011:16<br />
Versjon 1.0, 19.10.2011<br />
Nytt signalsystem metro.<br />
Mulig automatisering<br />
Sammendrag av rapport utarbeidet av Rail-X, Rambøll,<br />
Parsons Transportation Group for <strong>Ruter</strong><br />
<strong>Ruter</strong> #
Forord<br />
Osloområdet har de senere årene opplevd en gledelig vekst i kollektivtrafikken. Passasjertallene har økt,<br />
og kollektivtrafikken har klart å ta økte markedsandeler av total motorisert passasjertrafikk. Det er<br />
antatt at veksten vil fortsette i årene som kommer, på grunn av økt befolkning i Oslo og Akershus.<br />
En svært viktig del av regionens kollektivtrafikk er de skinnegående driftsartene, tog i Akershus og metro<br />
og trikk i Oslo. Metroen har nær 40 % av totalt antall påstigende passasjerer i Oslo.<br />
Metrosystemets kapasitet til å frakte passasjerer begrenses av antall tilgjengelige tog og av hvor mange<br />
tog det er mulig å kjøre på fellesstrekningen Majorstuen – Tøyen i løpet av en time. Det er nå bestilt<br />
flere nye MX-sett, og det vil i overskuelig fremtid være fellesstrekningens kapasitet som begrenser<br />
systemets kapasitet. Pr i dag kjøres det 28 tog pr time på fellesstrekningen. Det er mulig å øke dette,<br />
men man vil oppleve at dette går ut over systemets punktlighet, ved at det blir svært vanskelig å ta inn<br />
igjen forsinkelser. Systemet sliter allerede med punktlighet, og vi ønsker ikke at den skal bli dårligere.<br />
På lengre sikt kan systemets kapasitet utvides ved å bygge en ny sentrumstunnel. Det vil allikevel være<br />
et poeng å ha best mulig kapasitet på fellesstrekningene, da det alltid vil være disse som er flaskehalsen.<br />
Det signalsystemet som brukes på Oslos metro, er fra T-banens åpning i 1966. Deler av systemet er<br />
nyere, men basert på samme signalteknologi som i 1966, med faste blokkstrekninger. Mange<br />
T-baneforvaltninger har modernisert signalsystemene sine med mer moderne teknologi, basert på<br />
radiokommunikasjon og bevegelige blokkstrekninger (kommunikasjonsbasert togkontroll, CBTC). Noen<br />
har gått enda lenger og innført automatisk togkjøring, noen med fører og noen uten fører om bord i<br />
toget. Mange steder har mer moderne signalteknologi og automatisk togkjøring bidratt til økt kapasitet<br />
og bedre punktlighet. En oppgradering av signalsystemet i Oslo er svært aktuelt, for dagens system<br />
nærmer seg og har til dels passert forventet levetid.<br />
I forbindelse med arbeidet med K2012 ønsket <strong>Ruter</strong> å finne ut om oppgradering av signalsystemet og<br />
automatisk togfremføring, med eller uten fører om bord, kan bidra til økt kapasitet og bedre punktlighet<br />
også i Oslo. Etter en tilbudsutlysning med gledelig stor interesse og mange gode tilbud, valgte vi å inngå<br />
avtale med Rail-x i Norge for å utrede dette. Tilbudet fra Rail-x var basert på et samarbeid med Rambøll<br />
i Danmark og Parsons i England. Rapportering av arbeidet skjedde til en styringsgruppe ledet av <strong>Ruter</strong>,<br />
med deltakelse fra Kollektivtransportproduksjon AS og Oslo T-banedrift.<br />
De viktigste resultatene fra utredningsarbeidet er presentert i denne <strong>Ruter</strong>rapporten, skrevet av Rail-X<br />
på bakgrunn av Parsons hovedrapport. Hovedrapporten på 130 sider er ikke utgitt som <strong>Ruter</strong>rapport,<br />
men kan fås ved henvendelse til <strong>Ruter</strong>.<br />
Utredningen viser at en oppgradering av signalsystemet til et kommunikasjonsbasert system vil kunne gi<br />
oss bedre kapasitet og bedre punktlighet, til en pris av drøyt 2 mrd kr. Omtrent halvparten av dette, ca<br />
1 mrd kr, vil komme uansett hvis dagens utslitte system fornyes med samme teknologi som i dag.<br />
Merkostnaden ved å gå over til mer moderne teknologi ved fornyelse er altså drøyt 1 mrd kr. Og det er<br />
først ved overgang til mer moderne teknologi vi oppnår bedre kapasitet og bedre punktlighet. Et arbeid<br />
gjort i regi av KTP i forbindelse med kartlegging av oppgraderingsbehov for infrastrukturen viser<br />
tilsvarende kostnadstall.<br />
På denne bakgrunn anbefaler <strong>Ruter</strong> at anskaffelse av et kommunikasjonsbasert signalsystem til en<br />
antatt kostnad av i alt vel 2 mrd kr gis høy prioritet: Deler av dagens signalsystem er modent for<br />
utskifting, ny teknologi vil gi oss klare fordeler, og tidspunktet for å innføre ny teknologi er når dagens<br />
system snart må fornyes.
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
Sammendrag<br />
Antall passasjerer på T-banen er forventet å øke til nivåer som overstiger kapasitet i<br />
dagens transportsystem. Uten tiltak vil dette føre til trengsel og lengre reisetider.<br />
Andre metrosystemer har oppnådd kapasitetsforbedringer ved hjelp av<br />
systemoppgraderinger. T-banen i Oslo har utfordringer knyttet til fellesstrekningen<br />
som utgjør en flaskehals som begrenser fremtidige kapasitetsutvidelser. Det er en<br />
svært utfordrende oppgave å oppnå høy punktlighet i et nettverk med åtte<br />
endedestinasjoner og en ringstruktur.<br />
Dagens signalsystem med blokksignalering har en blanding av nye og veldig gamle<br />
anlegg. Kapasiteten i det eksisterende systemet er tilstrekkelig for dagens ruteplannivå<br />
(syv tog pr 15 minutter) og man kan også øke kapasiteten noe, men for å<br />
opprettholde punktligheten må kapasitetsøkningen kompenseres med operasjonelle<br />
tiltak.<br />
Med 32 nye 3-vognstog og vending av Linje 1 (Holmenkollbanen) på Majorstuen, bør<br />
det være mulig å kjøre åtte 6-vognstog pr 15 minutter fra øst og inn på<br />
fellesstrekningen. Dette vil imidlertid kreve bedre kontroll av stasjonsopphold,<br />
kjørestil, togvending, takting av tog og togstyring for å opprettholde punktligheten på<br />
dagens nivå. Dette øker kapasiteten med ca 35% og vil dekke det forventede<br />
behovet i 2020, selv om kjøretiden øker på grunn av lengre stasjonsopphold og økte<br />
marginger for håndtering av avvik.<br />
På lengre sikt vil man på grunn av redusert pålitelighet og vedlikeholdbarhet, måtte<br />
bytte signalanleggene. En erstatning av dagens signalsystemer med et<br />
høykapasitets CBTC-system (kommunikasjonsbasert togkontroll, <strong>Communication</strong><br />
<strong>Based</strong> <strong>Train</strong> <strong>Control</strong>) antas å være den beste løsningen. Et slikt system tilbyr ulike<br />
automatiseringsnivåer, bedre kapasitet, mer effektiv drift samt bedre pålitelighet og<br />
lavere livssykluskostnader.<br />
Med dagens linjenett og kjøremønster, antas det at maksimal kapasitet med CBTC<br />
vil være 36 tog pr time som betjener de østlige banestrekningene hvor trafikken er<br />
størst. Selv med CBTC vil en økning i kapasiteten ut over 32 tog være operasjonelt<br />
svært utfordrende og kreve aktiv styring av stasjonsopphold, ensartet kjørestil og<br />
optimalisering av ruteplan. Automatisk styring av stasjonsopphold, kanskje med<br />
plattformdører på fellesstrekningens stasjoner, er et tiltak som kan bidra til å oppnå<br />
ønsket kapasitet/punktlighet. Med dagens sporarrangement på Majorstuen, antas<br />
det nødvendig å vende noen tog på Stortinget for å kunne vende Holmenkollbanen<br />
på Majorstuen. Dette gir en maksimal kapasitet på 32/36 tog pr time på<br />
fellesstrekningen vest/øst for Stortinget med dagens sporarrangement.<br />
Å innføre førerløs drift vil ikke øke den praktiske kapasiteten på fellesstrekningen.<br />
Mange andre metrosystemer innfører denne typen automatisert drift, og det vil på<br />
lang sikt også kunne være av nytte i Oslo. Med dagens driftsmønster og linjenett<br />
samt en stor kostnad knyttet til vognutstyr, vil nytteverdien av førerløs drift ikke<br />
kunne forsvare de store investeringene.<br />
oll-Atkins- 3<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 3
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
Hovedanbefalingene er:<br />
i) Oppgradering, forbedring eller utskifting av dagens signalanlegg må vurderes<br />
på grunnlag av pålitelighet, vedlikeholdbarhet og kostnader knyttet til<br />
resterende levetid. En utskifting tvinges ikke fram på grunn av<br />
kapasitetsbegrensninger.<br />
ii) Økt fokus på optimalisering av drift, kombinert med vending av<br />
Holmenkollbanen på Majorstuen, øker kapasiteten på fellesstrekningen og de<br />
østlige delene av nettverket. Dette bør gjennomføres på mellomlang sikt for å<br />
utnytte nye tog som er i bestilling. Dette vil potensielt kunne gi 28/32 tog pr<br />
time gjennom fellesstrekningens vestlige/østlige deler.<br />
iii) Til slutt antas det at en implementering av CBTC på hele T-benenettet er den<br />
riktige løsningen. Det bør utarbeides en plan som vurderer nytte/kost for hele<br />
systemets levetid. Med det gitte T-banenettet, bør det likevel ikke planlegges<br />
med mer enn 32/36 tog pr time gjennom den vestlige/østlige delen av<br />
fellesstrekningen.<br />
iv) Forutsatt at man går til innkjøp av et CBTC-system, vil det være fornuftig å<br />
forberede for økt grad av automatisering på lengre sikt. Det bør imidlertid<br />
undersøkes om mer radikale løsninger som forenkling av banenettet og en<br />
tunnel nummer to er mer effektive når det gjelder kapasitetsøkende tiltak.<br />
Kostnad ved utskifting av dagens signalsystem med et kommunikasjonsbasert<br />
system med noen ekstrafunksjoner (STO+) kan løselig anslås til drøyt 2 mrd kr. Til<br />
sammenlikning vil en fornyelse av dagens signalsystem med samme teknologi som i<br />
dag koste ca 1 mrd. En slik fornyelse vil snart tvinge seg frem fordi dagens<br />
signalanlegg er utslitt. Merkostnaden ved ny teknologi er altså ca 1 mrd.<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
STO STO+ DTO UTO<br />
Førerassistert<br />
Førerassistert<br />
+<br />
Fører<br />
ombord<br />
Førerløs<br />
drift<br />
Kommunikasjon<br />
Kostnad for implementering av CBTC, ulike nivåer, mrd kr.<br />
Sentrale kontrollsystemer<br />
Beskyttelse av traseene<br />
Tilpasning på stasjoner<br />
Tilpasninger på rullende<br />
materiell<br />
Kommunikasjonsbasert<br />
signalanlegg<br />
oll-Atkins- 4<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 4
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
Innhold<br />
1 INNLEDNING 6<br />
1.1 Bakgrunn 6<br />
1.2 Kontekst 6<br />
1.3 Automatisk kjøring 6<br />
1.4 Forkortelser og ordliste 7<br />
2 STUDIENS HENSIKT 8<br />
2.1 Mål, omfang og leveranser 8<br />
2.2 Metodikk 9<br />
3 T-BANEN 11<br />
4 FORDELER MED MODERNE SIGNALSYSTEMER OG<br />
AUTOMATISERING 13<br />
4.1 Generelle fordeler 13<br />
4.2 Hovedfaktorer som påvirker fellesstrekningens kapasitet 13<br />
5 KAPASITETSØKNING MED AUTOMATISERING 14<br />
5.1 Scenarioer 14<br />
5.2 Resultater 15<br />
6 OPERASJONELLE KONSEPTER 18<br />
7 TEKNOLOGIVALG 19<br />
7.1 Signalering 19<br />
7.2 Rullende materiell 20<br />
7.3 Deteksjon/hindring av objekter i sporet 20<br />
7.4 Kommunikasjon 21<br />
7.5 Blandet teknologi og geografisk dekning 21<br />
7.6 Sikkerhet 21<br />
7.7 Migrering til CBTC 22<br />
8 KOSTNADSVURDERING 23<br />
8.1 Kostnadsprinsipper 23<br />
9 PROSJEKTRISIKO 24<br />
10 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER 25<br />
10.1 KONKLUSJONER 25<br />
10.2 Anbefalinger 28<br />
oll-Atkins- 5<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 5
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
1 Innledning<br />
1.1 Bakgrunn<br />
Antall reisende med T-banen Oslo er forventet å øke til nivåer som dagens system<br />
ikke har kapasitet til å håndtere. Dette vil kunne føre til overfylte tog og økning av<br />
reisetid.<br />
Som alternativ til å bygge en ny tunnel i parallell med eksisterende, ønsker <strong>Ruter</strong> å<br />
undersøke om moderne signalsystemer og høyere grad av automatisering kan bidra<br />
til å dekke den forventede etterspørselen i kapasitet. Eksisterende signalsystemer er<br />
delvis bygget på 1960-tallet og en utskifting er forventet nødvendig i løpet av få år.<br />
<strong>Ruter</strong> har valgt å engasjere Rail-X, sammen med Rambøll og Parsons, for å<br />
undersøke fordelene med en automatisering og hvordan dette kan gjøres. Dette<br />
dokumentet inneholder et sammendrag av prosjektets hovedrapport ”OSLO T-BANE<br />
AUTOMATIC METRO NEW SIGNALLING”.<br />
1.2 Kontekst<br />
Andre metrosystemer har gjennom systemoppgraderinger oppnådd betydelige<br />
kapasitetsforbedringer og en del av oppgaven har vært å se på hvordan denne<br />
tilnærmingen kan benyttes på T-banen i Oslo og hvilke resultater man kan oppnå<br />
med de begrensninger som finnes.<br />
T-banen i Oslo har sine egne kjennetegn og utfordringer. Den sentrale<br />
fellesstrekningen i tunell, som alle linjene kjører gjennom, er en flaskehals som<br />
begrenser fremtidige kapasitetsøkninger. Lokale klimatiske forhold med snø, is og<br />
løvfall påvirker friksjonsforholdene mellom hjul og skinne og førerne må tilpasse<br />
kjørestilen etter forholdene. Hvordan disse ufrodringene kan påvirkes ved innføring<br />
av moderne signalsystemer og automatisering er av spesiell interesse.<br />
1.3 Automatisk kjøring<br />
Automatisk kjøring, uten den tradisjonelle føreren, er et konsept som har en stigende<br />
popularitet blant Metro-operatører verden rundt.<br />
Ved å fjerne kravet om at man skal ha bemannede førerkabiner på alle tog, kan<br />
betjeningen utføre oppgaver som gir større verdi for operatøren, dette kan være om<br />
bord i toget eller andre steder avhengig av hvilken automatiseringsgrad man<br />
implementerer. Ved å gjøre systemet mindre avhengig av menneskelige ressurser,<br />
kan også den tekniske kapasiteten utnyttes bedre med høyere passasjerkapasitet<br />
som resultat.<br />
Det er ulike automatiseringsnivåene som kan innføres progressivt over tid med<br />
økende teknologisk nivå (NTO,STO,STO+,DTO,UTO). Disse er nærmere beskrevet<br />
Tabell 1 nedenfor.<br />
oll-Atkins- 6<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 6
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
1.4 Forkortelser og ordliste<br />
ATA<br />
Automatisk vending (Automatic Turn Around)<br />
ATR<br />
Automatisk togstyring (Automatic <strong>Train</strong> Regulation)<br />
ATS<br />
Automatisk togovervåking (Automatic <strong>Train</strong> Supervision)<br />
ATP<br />
Automatisk hastighetsregulering (Automatic <strong>Train</strong> Protection)<br />
ATO<br />
Automatisk togkjøring (Automatic <strong>Train</strong> Operation)<br />
CBTC<br />
Kommunikasjonsbasert Signalsystem (<strong>Communication</strong> <strong>Based</strong> <strong>Train</strong><br />
<strong>Control</strong><br />
DTO Førerløs drift (Driverless <strong>Train</strong> Operation (Attended))<br />
KTP Kollektivtransportproduksjon (Metro Infrastructure Division)<br />
NTO Konvensjonell togdrift (med fører) (Normal <strong>Train</strong> Operation)<br />
STO Førerassistert drift (Semi-Automatic <strong>Train</strong> Operation)<br />
UTO Førerløs drift (Unattended <strong>Train</strong> Operation)<br />
oll-Atkins- 7<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 7
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
2 Studiens hensikt<br />
2.1 Mål, omfang og leveranser<br />
Fem mål ble avtalt mellom Rail-X og <strong>Ruter</strong>:<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Mål<br />
Gjennomføre en kvalitativ vurdering av T-banens tog, systemer og<br />
driftsmessige forhold for å identifisere investeringsstrategier for å øke<br />
operasjonell kapasitet og regularitet.<br />
Vurdere ulike automatiseringsnivåer<br />
- STO [semiautomatisk, førerassistert drift]<br />
- STO+ eller forbedret STO [automatisk styring av stasjonsopphold,<br />
automatisk togvending, automatisert reguleringstid]<br />
- DTO [betjent kjøring – fører ikke nødvendigvis i førerrom]<br />
- UTO [førerløs drift]<br />
Gjennomgang av ruteplan for å se på hvordan sidespor / vendespor<br />
utnyttes for best å gi kapasitet til områder med høyest passasjertall.<br />
Identifisere hvilke systemer som skal til for å støtte økende<br />
automatiseringsnivåer, f.eks. plattformdører, passasjerdetekteringssystemer<br />
etc.<br />
Levere et overordnet kostnadsestimat for de ulike<br />
investeringsscenarioer.<br />
Studiens omfang var:<br />
Tabell 1 Mål med studien<br />
“… å vurdere hvordan T-banen i Oslo kan øke passasjerkapasitet, togfrekvens og<br />
regularitet (pålitelighet og punktlighet) ved utnyttelse av økende automatisering og til<br />
slutt førerløs drift, som muliggjøres gjennom moderne signalsystemer og endring av<br />
operasjonelle rutiner.”<br />
oll-Atkins- 8<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 8
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
Følgende leveranser ble identifisert ved oppstart av prosjektet:<br />
Leveranser<br />
1 Vurdering av aktiva og ytelser [kapasitet]<br />
2 Investeringsstrategier for å øke kapasitet og bestemmelse av hvilket<br />
kapasitetsnivå som er oppnåelig.<br />
3 Indikativ investeringskostnad for de ulike delene.<br />
4 Relevante internasjonale eksempler på signaloppgradering,<br />
kapasitetsforbedringer og automatisert drift.<br />
5 Risikologg<br />
6 Anbefalinger<br />
2.2 Metodikk<br />
2.2.1 Oppgaveanalyse<br />
Tabell 2 Leveranser<br />
Følgende flytskjema beskriver metoden som ble benyttet:<br />
Eksisterende data<br />
Ruteplan<br />
Benchmark<br />
data<br />
Internasjonale<br />
referanser<br />
Datainnsamling<br />
Nytte kost-vurdering<br />
kapasitet /<br />
automatisering<br />
Rapport /<br />
Presentasjon<br />
Figur 1 Metode<br />
Oppgraderingsstrategi<br />
Kapasitet /<br />
Automatisering<br />
Definisjon av<br />
System-<br />
endringer<br />
Risikogjennomgang<br />
Rapport<br />
Presentasjon<br />
oll-Atkins- 9<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 9
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
Hensikten med datainnsamlingen var å utvikle en forståelse for dagens situasjon<br />
med hensyn på infrastruktur, rullende materiell og drift. Ut fra dette ble et sett med<br />
oppgraderingsstrategier identifisert, alle med ulik grad av automatisering for å øke<br />
systemets kapasitet, spesielt gjennom fellesstrekningen. De mest interessante og<br />
fordelaktige alternativene ble analysert mer i detalj for å finne kostnader og fordeler.<br />
Et viktig aspekt var å sammenligne T-banen med andre systemer internasjonalt, og<br />
det ble valgt et antall referanser som ble sammenlignet med Oslo.<br />
I løpet av prosjektet ble planer om ytterligere vognanskaffelser og utvidelser<br />
(Lørensvingen) identifisert. Disse forholdene ble vurdert som en del av studien, men<br />
det var nødvendig med noen antagelser for ikke å gå ut over rammen for oppdraget.<br />
oll-Atkins- 10<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 10
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
3 T-BANEN<br />
T-banesystemet i Oslo består av 4 vestlige og 4 østlige linjer som knyttes sammen<br />
av en sentral fellesstrekning og ringstruktur med 91 (16 underjordiske) stasjoner<br />
fordelt på 84 km. 28 tog trafikkerer fellesstrekningen basert på rutetabell med ett<br />
eller to tog pr 15 minutter på de ulike linjene. Det er ca 74 mill passasjerer årlig og<br />
mest belegg på den østlige delen av fellesstrekningen. Det forventes en økning i<br />
antall passasjerer til ca 120 mill i 2030.<br />
Figur 2 T-banen i Oslo<br />
Det benyttes 83 3-vogns MX3000 togsett som har en maksimal hastighet på 80 km/t.<br />
Det er bestilt 32 nye 3-vognssett som forventes levert fram til 2014.<br />
Signalsystemet er et blokkbasert system med ATP-koding av hastighetene 15, 30,<br />
50, og 70 km/t. Systemene er av ulik opprinnelsesdato, men store deler er fra<br />
T-banens åpning og trenger oppgradering/utskifting.<br />
Trafikken styres ved hjelp av et sentralt kontrollsystem plassert på Tøyen, som<br />
automatisk ruter trafikken i henhold til ruteplan. Talekommunikasjon skjer ved hjelp<br />
av Tetra radio.<br />
En utfordring i Oslos T-bane er knyttet til lav friksjon skinne/hjul i forbindelse med<br />
løvfall om høsten og snø/is i vintermånedene. En annen utfordring er<br />
Holmenkollbanen med dens stigning/fall og planoverganger.<br />
oll-Atkins- 11<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 11
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
Strømforsyningssystemet har i dag en del begrensninger som gjør at togene kjører<br />
med begrenset effekt. Oppgraderinger av systemet er planlagt gjennomført fram til<br />
2019.<br />
oll-Atkins- 12<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 12
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
4 FORDELER MED MODERNE SIGNALSYSTEMER OG AUTOMATISERING<br />
4.1 Generelle fordeler<br />
i) Bedre tekniske muligheter<br />
ii) Bedre punktlighet, mer effektiv gjenopprettelse av trafikk etter forstyrrelser<br />
og økt fleksibilitet<br />
iii) Bedre tjenester til kundene og bedre kundeopplevelse<br />
iv) Mer effektiv drift<br />
v) Bedre sikkerhet<br />
4.2 Hovedfaktorer som påvirker fellesstrekningens kapasitet<br />
i) Signalsystemer – funksjon og togfølgetid<br />
ii) Passasjerer – tid til passasjerutveksling<br />
iii) Tog – den beste ruteplanen som kan etableres basert på et fast antall tog og<br />
deres kapasitet<br />
iv) Tilgjengelighet og styring - evnen til å opprettholde punktlighet og stabil drift<br />
gjennom systemet og å gjenopprette trafikken etter avvik.<br />
v) Banens layout og operasjonelle begrensninger – Operasjonelle<br />
prosedyrer som begrenser utnyttelsen av infrastrukturen. Dette inkluderer<br />
også begrensninger i ruteplaner som ikke enkelt kan endres (betjening av<br />
flere linjer med lik frekvens) , og begrensningeri infrastrukturen (sporlayout).<br />
oll-Atkins- 13<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 13
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
5 KAPASITETSØKNING MED AUTOMATISERING<br />
5.1 Scenarioer<br />
0<br />
Tabellen nedenfor viser mulige scenarioer som ble vurdert, basert på følgende<br />
antagelser:<br />
i) Enten kjøpes det flere tog (alternativ b), eller ikke (alternativ a)<br />
ii) To nominelle år er forutsatt; 2020 som tidspunkt for første mulige<br />
implementering av nytt signalsystem og 2030 med forventet økning i<br />
passasjertall:<br />
Scenario År<br />
Eksisterende<br />
signalsystem<br />
Årlig<br />
passasjertall<br />
(mill)<br />
Antall<br />
vogner Driftsmodus<br />
2010 74 249 NTO<br />
1a<br />
1b<br />
Eksisterende<br />
signalsystem<br />
2020/2030 100/120<br />
345<br />
Etter<br />
behov<br />
NTO<br />
2.1a<br />
STO<br />
2.2a<br />
2.3a<br />
345<br />
STO+<br />
DTO<br />
2.4a<br />
2.1b<br />
CBTC 2020/2030 100/120<br />
UTO<br />
STO<br />
2.2b Etter STO+<br />
2.3b behov DTO<br />
2.4b UTO<br />
Tabell 3 Alternativer<br />
Det er antatt at fremtidige endringer (eks. Lørensvingen, T-bane til Fornebu)<br />
ikke reduserer kravene til kapasitet på fellesstrekningen på sikt, men heller<br />
underbygger behovet for flere tog og økt kapasitet.<br />
oll-Atkins- 14<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 14
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
5.2 Resultater<br />
Ulike scenarier og rutemønstre ble simulert ved hjelp av Parsons’ PRIME modell<br />
hvor passasjeropplevelsen uttrykkes som en sum av;<br />
i) Ventetid på tog (Platform wait time)<br />
ii) Tid ombord på toget (On train time)<br />
iii) Gjennomsnittstid en passasjer må stå på toget (Crowding Time).<br />
Figuren nedenfor viser at alternativene med nye rutemønstre vil gi bedre kapasitet<br />
enn en løsning basert på dagens modell selv om denne kan kreve flere tog enn det<br />
som er planlagt innkjøpt. Resultatene viser at det er praktisk mulig med 32 tog i<br />
timen på fellesstrekningen øst for Stortinget og 28 tog vest for Stortinget med<br />
pendeldrift mellom Majorstuen og Frognerseteren på Holmenkollbanen (4 tog i<br />
timen) og dagens signalsystem.<br />
30.0<br />
25.0<br />
20.0<br />
15.0<br />
10.0<br />
5.0<br />
0.0<br />
Crowding time On train time Platform wait time (all in minutes)<br />
3.7 5.0<br />
14.0<br />
4.2<br />
13.9 14.2<br />
3.9<br />
13.2<br />
6.2 5.4 4.8 4.6<br />
Figur 3 Reisetid for ulike alternativer<br />
Med dagens signalsystem og forventet passasjervekst til 2030 vil reisetid og andelen<br />
fulle tog øke uavhengig av rutemønster, men STO vil forbedre både reisetid og<br />
redusere andelen fulle tog.<br />
En økning av antall tog til 36 pr time vil ikke øke den totale kapasiteten eller redusere<br />
reisetiden fordi køkjøring (tid utenfor stasjonene og takting av tog) øker tiden på tog<br />
oll-Atkins- 15<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 15<br />
6.0<br />
13.9<br />
6.1<br />
5.5<br />
14.2<br />
5.1<br />
13.5<br />
5.0<br />
13.3<br />
5.0<br />
14.1<br />
5.5<br />
15.4<br />
4.8 4.7 4.1 4.3 4.7
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
mer enn den reduserte ventetiden på plattform. Den totale andelen fulle tog<br />
reduseres minimalt.<br />
Med CBTC vil alternativet med 32 tog pr time gjennom fellesstrekningen være klart<br />
bedre enn alternativet med dagens signalering og det vil kreve færre tog. Dette er<br />
forventet, men med 36 tog pr time vil den totale ytelsen bli dårligere enn med 32 tog<br />
pr time. De 4 togene på Holmenkollbanen som snur på Majorstuen er en del av<br />
årsaken til dette.<br />
For å løse utfordringene<br />
med tog som snur på<br />
Majorstuen er det identifisert<br />
5 alternativer, hvorav<br />
nummer 5 synes å være<br />
den enkleste og minst<br />
kostbare løsningen:<br />
Alternativ<br />
1 Kjøre<br />
Holmenkollbanens 3vognssett<br />
gjennom<br />
tunellen som i dag.<br />
2 Endre sporlayout på<br />
Majorstuen for å<br />
redusere følgene for<br />
gjennomgående tog<br />
ved togvending på<br />
Majorstuen.<br />
3 Kjøre<br />
Holmenkollbanen med<br />
6-vognstog gjennom<br />
fellesstrekningen.<br />
4 Kjøre<br />
Holmenkollbanen som<br />
6-vognstog gjennom<br />
fellesstrekningen og<br />
Fordel Ulempe<br />
Fjerner konflikt med<br />
vending av tog på<br />
Majorstuen<br />
Fjerner behov for<br />
passasjerutveksling på<br />
Majorstuen (som er en<br />
ulempe og tar ekstra tid for<br />
passasjerer til/fra<br />
Homenkollbanen)<br />
.<br />
Forbedrer evnen til å få<br />
flere tog gjennom<br />
fellesstrekningen med 2<br />
tog I timen sammenlignet<br />
med alternativ 1.<br />
Fjerner konflikt på<br />
Majorstuen.<br />
Fjerner behov for<br />
passasjerutveksling på<br />
Majorstuen. Driftsmessig<br />
enkelt og fleksibelt.<br />
Fjerner behovet for<br />
passasjerutveksling på<br />
Majorstuen.<br />
Maksimerer togkapasiteten<br />
Redusert kapasitet på<br />
fellesstrekningen med 2<br />
tog i timen dvs. 4 tog<br />
med 3 vogner.<br />
Lange stasjonsopphold<br />
med 3-vognstog<br />
reduserer kapasiteten<br />
ytterligere<br />
Høy kostnad.<br />
Høye kostnader for<br />
plattformforlengelse og<br />
tog.<br />
Stenging av bakre<br />
togsett/dører er<br />
forvirrende for<br />
passasjerer<br />
Krever tid for til-<br />
/frakobling på<br />
Majorstuen. Antas å<br />
være uforenelig med<br />
oll-Atkins- 16<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 16
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
som 3-vognstog fra<br />
Majorstuen til<br />
Frognerseteren.<br />
5 Redusere<br />
konfliktnivået på<br />
Majorstuen ved å snu<br />
noen tog fra Øst på<br />
Stortinget.<br />
på fellesstrekningen. dagens sporlayout på<br />
Majorstuen.<br />
Komplisert for de<br />
Maksimerer kapasiteten på<br />
den østlige delen av<br />
fellesstrekningen<br />
reisende.<br />
Reduserer kapasiteten i<br />
den vestlige delen av<br />
tunellen.<br />
Tabell 4 Alternativer for konfliktløsning ifm rutemønster på Holmenkollbanen<br />
5.2.1 Stasjonskapasitet<br />
En 50% økning i passasjertall, krever også mer av stasjonene og mer<br />
evakueringskapasitet. Trafikkbelastningen vil også påvirke evakueringskapasiteten.<br />
Hvordan dette påvirker den totale kapasiteten er ikke tatt med i denne studien. Tiltak<br />
bør vurderes på enkelte av stasjonene i rushtiden.<br />
5.2.2 STO+<br />
Etter å ha funnet de beste alternativene, ble det undersøkt om STO+ kunne bedre<br />
ytelsen ytterligere. Med STO+ kan det være mulig å redusere antall tog i drift med<br />
automatisk vending av tog, og mer sannsynlig, forbedre regularitet på togfølgetid,<br />
systemets evne til å få tog gjennom fellesstrekningen og redusert reisetid ved å<br />
innføre automatisk styring av stasjonsopphold.<br />
Innenfor rammen av denne studien har det ikke vært mulig å vise hvor mye<br />
forbedring man kan oppnå ved bruk av automatisk styrt stasjonsopphold, men på en<br />
enkel linje (eller ytterstrekningene) vil automatisk styring av stasjonsopphold (eller<br />
faste stasjonsopphold som med DTO og UTO) generelt være en fordel.<br />
På fellesstekningen, hvor passasjertallet på de ulike linjene varierer mye, vil det<br />
være en utfordring å definere tider for stasjonsopphold som sikrer at alle<br />
passasjerene kommer med samtidig som man oppnår kortere oppholdstid. For<br />
optimalisering kan imidlertid tidene settes individuelt for stasjoner eller tog, men<br />
togene med kort stasjonsopphold vil da kunne bli hindret av tog med lengre<br />
stasjonsopphold.<br />
Det er også mulig for føreren å utvide oppholdstiden dersom det er mange<br />
passasjerer eller bevegelseshemmede som trenger ekstra tid.<br />
oll-Atkins- 17<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 17
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
6 Operasjonelle konsepter<br />
Et nytt signalsystem vil kunne gi ulike operasjonelle konsepter knyttet til forskjellige<br />
automatiseringsnivåer.<br />
- STO [semiautomatisk, førerassistert drift]<br />
- STO+ eller forbedret STO [automatisk styring av stasjonsopphold, automatisk<br />
togvending, automatisert reguleringstid]<br />
- DTO [betjent kjøring – fører ikke nødvendigvis i førerrom]<br />
- UTO [førerløs drift]<br />
Noen av disse vil kunne gi økt kapasitet på fellesstrekningen. Økningen er i første<br />
rekke knyttet til kortere stasjonsopphold som oppnås gjennomen mer automatisert<br />
styring av døråpning/-lukking og togavgang. Bedre styring av stasjonsopphold vil<br />
også bidra til at togene ankommer flettepunktene til riktig tid og derved bedrer<br />
punktligheten. Et høyere automatiseringsnivå vil gi mer fleksibilitet og bidra til at man<br />
lettere oppretter normal trafikk igjen etter avvik.<br />
Selv med en lav grad av automatisering (STO+), kan det være mulig å frigi ressurser<br />
ved å automatisere vending av tog (spesielt aktuelt på Storo).<br />
Generelt vil en høyere grad av automatisering kunne gi et høyere servicenivå og et<br />
mer fleksibelt system med færre begrensinger knyttet til betjeningen.<br />
Den største ressursbesparelsen får man først ved innføring av førerløs drift, men<br />
dette krever store endringer i organisasjonen og store investeringer i vognparken<br />
som må vurderes opp mot fordelene.<br />
Ved automatisert drift, vil det også være behov for mobile teknikere for å løse<br />
feilsituasjoner som i dag ivaretas av føreren.<br />
oll-Atkins- 18<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 18
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
7 TEKNOLOGIVALG<br />
7.1 Signalering<br />
7.1.1 Eksisterende<br />
Teoretisk sett kan STO bygges oppå eksisterende signalsystem, men dette antas<br />
ikke å gi særlig bedre ytelse.<br />
Det antas at WESTRACE-anleggene teknisk sett kan beholdes ved innføring av nytt<br />
ATP/STO, men dette må vurderes i forhold til anleggenes vedlikeholdbarhet og<br />
levetidskostnad.<br />
7.1.2 CBTCs egnethet<br />
CBTC har blitt den mest vanlige teknologien for å erstatte signalsystemer på ulike<br />
Metro-systemer, og Oslo har de samme målene som mange andre, hvor man søker<br />
å redusere togfølgetid, øke kapasitet, forbedre tilgjengeligheten og redusere<br />
kostnadene. CBTC er også en plattform for innføring av STO, DTO og UTO.<br />
Linjenettet i Oslo er med sin fellesstrekning og mange grenbaner ikke typisk for<br />
metro, men lignende banestrukturer finnes blant annet hos London Undergrounds<br />
Subsurface Railway (SSR) (London’s District, Circle & Hammersmith og<br />
Metropolitan Lines), København S-bane og Stockholms T-Bane Rød Linje. Alle disse<br />
har valgt CBTC for oppgradering av sine systemer.<br />
Ved innføring av CBTC er det viktig å optimalisere systemet og ta med alle<br />
kostnader og fordeler samt å se på hele livssyklusen.<br />
Fordeler som CBTC kan gi er:<br />
Høy nøyaktighet på togposisjon kan gi økt frekvens og kapasitet, tilfredsstille<br />
togfølgetid innenfor begrensninger gitt av tog og sporgeometri.<br />
Kortere kjøretid gjennom optimalisering av kjørehastighet<br />
Teknologi som er “proven in use”<br />
Kan gi høy systemtilgjengelighet<br />
Togets posisjon kan identifiseres kontinuerlig og mer sofistikert ruting er mulig<br />
Kan gi reversible anlegg til minimalt økt kostnad<br />
Fleksibel kontroll på tog som gir mulighet for optimalisering av reguleringstid<br />
og redusert strømforbruk samt gir mulighet for full utnyttelse av regenerative<br />
bremsesystemer<br />
Ingen krav til optiske signaler<br />
Kan installeres og testes uten å påvirke trafikk<br />
Kan operere i parallell med eksisterende systemer på togene.<br />
Kan fjerne isolerte skjøter i sporet – redusert vedlikeholdskostnad<br />
Systemet gir mulighet for en raskere opprettelse av normal trafikk etter avvik<br />
ved hjelp avsystemets funksjoner<br />
CBTC opprettholder sikkerhetsnivået og krever mindre utstyr langs sporet og<br />
dermed mindre vedlikeholdspersonell langs banen<br />
oll-Atkins- 19<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 19
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
7.1.3 Tilleggsfunksjoner for å løse problem med lav friksjon<br />
Det finnes ulike prinsipper for å håndtere problemet med lav friksjon hjul/skinne.<br />
Ulike løsninger for proaktivt å hindre tog som sklir/spinner er benyttet i blant annet<br />
Stockholm og London og det er antatt at lignende løsninger vil være relevante også i<br />
Oslo.<br />
7.2 Rullende materiell<br />
T-banen i Oslo har relativt nye tog, og alle 3-vognsett antas å måtte bygges om med<br />
utstyr for å håndtere nytt signalsystem/automatisert kjøring.<br />
Førerløs kjøring (UTO) vil kreve betydelige inngrep i togene (videoovervåking,<br />
togstyring, passasjerinformasjon/kommunikasjon, inngrep i boggier, dørsystemer).<br />
Det erfart ulik grad av utfordringer i blant annet Madrid og Stockholm knyttet til<br />
denne typen endringer.<br />
7.3 Deteksjon/hindring av objekter i sporet<br />
7.3.1 Plattformdører<br />
Plattformdører er en relativt ny løsning som mange metrosystemer har installert etter<br />
hvert. Løsningen er spesielt aktuell for fellesstrekningen og vil være fordelaktig også<br />
uten automatisk kjøring da de vil kunne bidra til redusert og mer uniform oppholdstid<br />
på stasjonene.<br />
Mulige fordeler<br />
– Færre hendelser og ulykker<br />
– Høyere hastighet inn mot stasjonen med mye folk på plattformen (men<br />
krav til nøyaktig stoppunkt, vanskelig å oppnå uten STO)<br />
– Bedre klimatiske forhold på plattform<br />
– Renere og mer stille plattformer<br />
– Bedre sikkerhet (security)<br />
– Bedre styring av stasjonsopphold<br />
• Dører kan lukkes på en mer bestemt mate<br />
• Raskere avgangsprosedyre<br />
• Færre konflikter mellom avstigende og påstigende passasjerer<br />
(krever passasjeropplæring å tillate avsigende passasjerer å gå<br />
av før man selv går på)<br />
• Større praktisk plattformkapasitet<br />
• Men kan bidra til lengre åpne/lukketid på dørene<br />
Mulige forbedringer med plattformdører underbygges også av funnene i Railconsults<br />
rapport fra 2006.<br />
oll-Atkins- 20<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 20
Oslo T-Bane automatisert metro<br />
______________________________________________________________<br />
7.3.2 Deteksjon av objekter i sporet<br />
Ved innføring av DTO/UTO vil bruk av deteksjonssystemer bygget på radar- eller<br />
infrarød teknologi kunne gi en billigere løsning enn plattformdører. Hensikten med<br />
systemet er å detektere objekter i sporet og stoppe toget automatisk.<br />
Det foreslås en løsning hvor det benyttes plattformdører på fellesstrekningen mens<br />
resten av nettet utstyres med et detekteringssystem.<br />
7.4 Kommunikasjon<br />
Med en fører (STO) eller ombordansvarlig (DTO) håndteres kommunikasjonen med<br />
passasjerene av denne. For automatisk drift (UTO) flyttes ansvaret for<br />
kommunikasjon til kontrollsenteret, og det vil kreves en- eller toveis kommunikasjon<br />
fra sentralen til toget. Det anbefales et eget radiosystem for å håndtere både tale og<br />
videooverføring mellom tog og sentral.<br />
7.5 Blandet teknologi og geografisk dekning<br />
Fellesstrekningens andel av banenettet er relativt liten, og man kunne derfor se for<br />
seg en løsning hvor bare denne delen, samt ringen ble utstyrt med CBTC.<br />
Banenettet fungerer imidlertid som et integrert system og for å få full utnyttelse av<br />
CBTC, samt å redusere antall systemer i drift, anbefales det å innføre CBTC på hele<br />
nettet<br />
7.5.1 Holmenkollbanen<br />
Som tidligere nevnt er det sterke argumenter for å vurdere pendeldrift på<br />
Holmenkollbanen. Dersom dette gjennomføres, vil Holmenkollbanen kunne<br />
håndteres separat da CBTC sannsynligvis ikke vil gi signifikante fordeler for<br />
passasjerene på denne banestrekningen. CBTC vil kunne gi et enklere grensesnitt<br />
mot vegbomannleggene på Holmenkollbanen og lavere vedlikeholdskostnader.<br />
7.5.2 Kolsåsbanen<br />
T-banen har en strekning mellom Lysakerelva og Bekkestua hvor man deler spor<br />
med trikken. På stasjonene (Jar, Bekkestua) er det separate spor/plattformer.<br />
En fremtidig CBTC-løsning vil kreve en interoperabel løsning, men det antas at dette<br />
lar seg løse uten ulemper med en togfrekvens på 4 + 6 (T-bane+ trikk) tog pr time.<br />
7.6 Sikkerhet<br />
Dagens sikkerhetsnivå er beskrevet i rapporten “Riskobilde 2008, oppdatert Januar<br />
2010”. Med en økning i antall passasjerer, vil enkelte risiki øke, men med løsninger<br />
for automatisert drift vil disse kunne bli redusert. CBTC vil også kunne gi bedre<br />
bremseprofiler som vil kunne redusere risiko for kollisjon.<br />
oll-Atkins- 21<br />
Ramboll - Rail X - Parsons 21
7.7 Migrering til CBTC<br />
Det er to grunnleggende strategier for migrering til et nytt CBTC system:<br />
7.7.1 Doble infrastruktursystemer<br />
CBTC kan bygges til å fungere parallelt med dagens system. Tog som er utstyrt med CBTC kan<br />
kjøre på CBTC-systemet, mens de andre kan kjøre på eksisterende system.<br />
Her kan det gamle systemet fungere som en fall-back –løsning, men det vil kreve utvikling av<br />
grensesnitt mellom nytt og gammelt samt at det vil kreve plass til to systemer.<br />
7.7.2 Doble systemer på togene<br />
Doble systemer på togene vil bety at togene kan kjøre på de strekninger som er utstyrt med<br />
CBTC samtidig som de kjører på strekninger med det eksisterende systemet, men skifting<br />
mellom de to systemene kan være en utfordring.<br />
Som et alternativ til å utstyre togene med doble systemer kan man også bygge dobbel<br />
funksjonalitet inn i samme system. Dette vil kreve mindre plass om bord i toget, men kreve en del<br />
programvareutvikling som innebærer ny sikkerhetsgodkjenning og kunnskap om eksisterende<br />
system.<br />
22
8 KOSTNADSVURDERING<br />
8.1 Kostnadsprinsipper<br />
Uten å ha definert systemkrav eller design av konsept vil kostnadene være budsjettpriser<br />
(+/- 35%). Det er benyttet erfaringstall fra tidligere studier for å lage estimatene. Kostnadene er<br />
ellers inklusive risiko og konservative. Levetidskostnader er ikke vurdert.<br />
Kostnadsestimatene for å implementere automatisert kjøring gjelder hele nettverket (ekskl.<br />
Holmenkollbanen i alternativene DTO og UTO).<br />
Kapitalkostnad<br />
(I mrd NOK med 2011 priser)<br />
STO STO+<br />
DTO<br />
UTO<br />
Signalsystem (CBTC over alt) 1.80 1.80 1.80 1.80<br />
Rullende materiell (alle tog) - 0.32 0.32 1.52<br />
Stasjoner - 0.06 1.14 1.14<br />
Beskyttelse av spor - - 0.19 0.19<br />
Sentrale kontrollsystemer - - - 0.12<br />
Kommunikasjon - - - 0.18<br />
TOTALT 1.80 2.18 3.45 4.95<br />
Tabell 5 Sammendrag av implementeringskostnader<br />
Ombordutstyr for CBTC er inkludert i signalkostnadene.<br />
Med de store kostnadene forbundet med utstyr for automatisk kjøring (UTO) på togene, vil<br />
sannsynligvis STO/STO+/DTO være mer realistiske alternativer da kapasitetsøkningen på<br />
fellesstrekningen vil være lik UTO.<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
STO STO+ DTO UTO<br />
Kommunikasjon<br />
Figur 4 Sammendrag av implementeringskostnader<br />
Sentrale kontrollsystemer<br />
Beskyttelse av traseene<br />
Tilpasning på stasjoner<br />
Tilpasninger på rullende<br />
materiell<br />
Kommunikasjonsbasert<br />
signalanlegg<br />
23
9 PROSJEKTRISIKO<br />
Erfaring fra lignende studier/prosjekter viser at det er mange forhold som må vurderes ved<br />
automatisering av T-banen. Områder som vil måtte analyseres er for eksempel:<br />
Politisk – passasjerer, organisasjoner<br />
Finansiering<br />
Sikkerhet<br />
Systemdesign - kompleksitet ved innføring av automatisk drift<br />
Samarbeid med operatør<br />
Risiko knyttet til implementeringsfasen<br />
o Kompetanse hos infrastruktureier<br />
o Sikkerhet og godkjenning<br />
o Håndtering av passasjerer<br />
o Økte ressursbehov og kostnader hos operatør<br />
o Vedlikehold<br />
o Politisk<br />
24
10 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER<br />
10.1 KONKLUSJONER<br />
Eksisterende kapasitet<br />
10.1.1 Oslos T-bane har i dag et signalsystem som på en bra måte håndterer trafikk med 7 tog<br />
gjennom fellesstrekningen hvert kvarter. Med flere tog tilgjengelig (som vil være mulig med<br />
96 vogner i bestilling) bør det være mulig å øke til 8 tog pr 15 minutter (28/32 tog per time<br />
vest/øst for Stortinget) med eksisterende signalsystem, men punktligheten vil reduseres<br />
dersom dette ikke kompenseres med operasjonelle tiltak.<br />
10.1.2 Passasjerkapasiteten gjennom fellesstrekningen kan maksimeres på mellomlang sikt ved<br />
å endre Holmenkollbanen til pendeldrift mellom Frognerseteren og Majorstuen for å unngå<br />
3-vognstog på fellesstrekningen. Sammen med en økning av antall tog til 32 pr time øst for<br />
Stortinget, vil den totale passasjerkapasiteten kunne økes med 33 %, noe som dekker det<br />
forventede behovet i 2020.<br />
10.1.3 Dersom man ser på fellesstrekningens kapasitet, er det lite å vinne på å oppgradere<br />
eksisterende signalsystem, enten med flere sporfelter eller forbedre systemet med ATS-<br />
eller ATO-funksjonalitet. ”kryp”-koden (15km/t) er en funksjon som er effektiv med tanke<br />
på den praktiske kapasiteten på fellesstrekningen. Oppgraderinger vil imidlertid kunne<br />
være verdt å gjennomføre for å bedre tilgjengelighet og vedlikeholdbarhet.<br />
10.1.4 Dagens driftsmønster basert på en stiv ruteplan i et komplekst nettverk med åtte<br />
grenbaner og en ringstruktur er svært utfordrende. En økning av passasjertall og kjøring<br />
av flere tog gjennom fellesstrekningen gjør det vanskeligerte å oppnå god punktlighet. På<br />
mellomlang sikt, antas grundig ruteplanlegging for å optimalisere bruken av togene,<br />
kombinert med fokus operasjonell ytelse (f. eks. kjøretid og styring av stasjonsopphold på<br />
fellesstrekningen), å kunne bidra til å oppnå åtte tog pr 15 minutter samtidig som man<br />
opprettholder punktligheten.<br />
25
CBTC Signalering og Semiautomatisk drift (STO)<br />
10.1.5 På lengre sikt er det sannsynlig at resignalering er nødvendig for å unngå problemer med<br />
dårlig pålitelighet og vedlikeholdbarhet av dagen signalsystemer. Å erstatte dagens<br />
system med et CBTC-system med høy kapasitet antas å være den beste løsningen.<br />
CBTC har mange fordeler i tillegg til å gi bedre pålitelighet og reduserte levetidskostnader.<br />
10.1.6 Et “moving block” CBTC system med høy kapasitet ville forbedre den tekniske<br />
togfølgetiden gjennom fellesstrekningen (med de samme kjøretidene), eller bedre<br />
kjøretidene med den samme rutemessige togfølgetiden. CBTC vil også gi bedre<br />
reguleringstid og gi generelt kortere kjøretider. CBTC vil derfor kunne øke antall tog ut<br />
over de 28/32 tog pr time vest/øst som er mulig med dagens system, gitt at det finnes tog<br />
tilgjengelig (vil sannsynligvis kreve flere tog enn de som pr i dag er i drift/bestilt).<br />
Utfordringene med ruteplanlegging i T-banens komplekse banesystem vil fortsatt være til<br />
stede.<br />
10.1.7 Følgende tre mål er i konflikt med hverandre:<br />
Å tilby en lettfattelig, punktlig ruteplan over alt i hele nettet<br />
Levere kjøretider som er attraktive for de reisende og effektive å drifte<br />
Kjøre flere tog gjennom fellesstrekningen<br />
10.1.8 Uten å endre sporkonfigurasjonen, virker 32/36 tog pr time gjennom den vestlige/østlige<br />
delen av fellesstrekningen å være den beste kapasiteten man kan oppnå. Fordelen av en<br />
høyere frekvens (over 32/36 tog pr time vest/øst) oppveies av ulempen av lengre<br />
kjøretider, ineffektivitet i ruteplan og dårligere punktlighet. Alle endringer av T-banen som<br />
fører til flere grenbaner og utvidelser vil trolig øke utfordringene med ruteplanlegging og<br />
drift og hindre bedre tilbud gjennom fellesstrekningen. Endring av sporarrangementet på<br />
Majorstuen vil kunne muliggjøre 36 tog pr time gjennom hele fellesstrekningen, men en<br />
økning ut over 36 tog pr time krever en større endring av sporlayout eller driftsopplegg.<br />
10.1.9 Fremtidig driftsmønster kan optimaliseres med endret strategi, men dette krever et<br />
detaljnivå som ligger utenfor omfanget av denne studien. ATR, med mulighet for en<br />
dynamisk justering av kjøretider og stasjonsopphold i forhold til avvik fra ruteplan kan<br />
være fordelaktige dersom ruteplanens marginer og ATR-parametre er fininnstilt for å virke<br />
sammen. Tid for stasjonsopphold påvirket av passasjerer og førere kan med ulike midler<br />
styres for å sikre raske avgangsprosedyrer og vil være stadig viktigere for å kunne levere<br />
den ytelsen som kreves, med stadig økende antall passasjerer. Innføring av CBTC på hele<br />
banenettet, vil kunne bidra til å oppnå dette da CBTC har bedre muligheter for kontroll og<br />
regulering av trafikken.<br />
26
CBTC Signalering og automatisk drift (STO+, DTO, UTO)<br />
10.1.10 Automatisering tilbyr mange fordeler for passasjerene, operatørene, infrastruktureiere og<br />
trafikkplanleggere. Men med antagelsene:<br />
i) nye tog kan kjøpes slik at antall tog, på lengre sikt, ikke er en begrensining,<br />
ii) banenettet forblir minst like komplekst som i dag og<br />
iii) det å levere en lettfattelig, punktlig ruteplan til alle passasjerer forblir en generell<br />
forpliktelse, så vil<br />
hverken DTO eller UTO gi mulighet for å kjøre flere tog gjennom fellesstrekningen<br />
sammenlignet med STO+ (Semi-automatisk drift med automatisk togregulering og<br />
automatisk styring av stasjonsopphold).<br />
10.1.11 Sammenlignet med andre metrosystemer i drift, gir T-banens driftsmønster og<br />
banenettets karakteristika ikke de samme fordelene med førerløs drift. De forventede,<br />
høye kostnadene med ombygging av eksisterende tog og det relativt store antall<br />
plattformer som ville trenge plattformdører eller detekteringssystemer, gjør at førerløs drift<br />
ikke synes som en fornuftig løsning pr i dag.<br />
10.1.12 STO+ og DTO kan implementeres på hele eller deler av banenettet (utenom<br />
Holmenkollbanen) med betydelig lavere kostnad og risiko enn førerløs drift. Det er en<br />
mulighet for at implementeringskostnaden delvis kan veies opp av færre tog og førere på<br />
grunn av raskere vending av tog.<br />
10.1.13 Utfordringene med lav friksjon skinne/hjul bør ikke hindre et høyere automatiseringsnivå<br />
dersom man benytter systemer som hindrer låsing av hjul og proaktivt reduserer<br />
akselerasjon og bremsekraft slik det er gjort andre steder i verden. Innvirkningen dette har<br />
på punktligheten, vil være avhengig av hvordan man tar høyde for dette i tidtabellen, men<br />
kapasiteten bør ikke bli påvirket negativt.<br />
27
Anbefalinger<br />
Eksisterende signalering<br />
10.1.14 Beslutningen om delvis oppgradering, forbedring eller utskifting av det eksisterende<br />
signalsystemet bør inneholde en vurdering av pålitelighet, vedlikeholdbarhet og kostnader<br />
knyttet til resten av det eksisterende systemets levetid, fremfor dets<br />
kapasitetsbegrensninger.<br />
10.1.15 Endring av Holmenkollbanens driftsmønster til å vende på Majorstuen vil øke<br />
passasjerkapasiteten gjennom fellsstrekningen og de mest belastede østlige linjene og<br />
bør gjennomføres på mellomlang sikt.<br />
CBTC<br />
10.1.16 På lang sikt vil innføring av CBTC og STO være passende for hele<br />
T-banenettet. Det anbefales å lage en forretningsplan for overgang til CBTC, hvor man ser<br />
levetidskostnadene for systemet opp mot alle fordeler CBTC kan gi til hele<br />
T-banesystemet.<br />
10.1.17 Til tross for at CBTC ofte sies å kunne gi en ytelse på 40 tog pr time, vil det ikke være<br />
riktig å love store kapasitetsforbedringer gjennom fellesstrekningen da det er tvilsomt at<br />
den tekniske kapasiteten kan utnyttes ut over 32/36 tog pr time vest/øst for Stortinget<br />
10.1.18 Dersom det på lang sikt kreves kapasitet ut over 36 tog pr time, må det vurderes en<br />
større endring av sporlayout eller forenkling av driftsmønsteret.<br />
Automatisering<br />
10.1.19 STO+ og DTO bør vurderes som ytterligere forbedringer, muligens på utvalgte deler av<br />
banenettet. . Det er en mulighet for at implementeringskostnaden for dette delvis kan veies<br />
opp av færre tog og førere på grunn av raskere vending av tog.<br />
10.1.20 Det bør også vurderes å installere plattformdører og implementering av STO+ på<br />
fellesstrekningen for bedre å håndtere fremtidige stasjonsopphold og for å oppnå lik<br />
togfølgetid som for helautomatisk drift på denne strekningen.<br />
10.1.21 T-banens driftsmønster og banenettets karakteristika er slik at førerløs drift ikke<br />
anbefales annet enn på veldig lang sikt. Dette bør vurderes igjen når man erstatter den<br />
relativt nye togflåten. Dette fordi fordelene trolig ikke forsvarer kostnadene med<br />
implementering før nye tog anskaffes. Mulighet for førerløs drift bør legges inn i<br />
spesifikasjonen av CBTC.<br />
Annet<br />
10.1.22 Automatiserte systemer som samler inn detaljerte ytelsesmålinger og passasjertall bør<br />
utvikles for å gi en bedre trafikkplanlegging, prediktiv modellering og styring av<br />
operasjonell ytelse.<br />
10.1.23 Hvis kapasitetsøkning på T-banen vurderes som nødvendig for å håndtere det økende<br />
antall passasjerer i Oslo, bør det vurderes å gjøre endringer i banenettet og rutemønster<br />
som forenkler ruteplanen (f. eks forenkling av banenettet ved bygging av en tunnel nr 2).<br />
10.1.24 Forslag om å utvide T-banenettet som fører til ytterligere kompleksitet bør vurderes nøye<br />
for å avgjøre hvordan de påvirker den totale driften i banenettet.<br />
28
<strong>Ruter</strong>rapporter
<strong>Ruter</strong> As<br />
Dronningens gate 40<br />
Postboks 1030 Sentrum<br />
0104 Oslo<br />
Telefon: 40 00 67 00<br />
www.ruter.no