1. Från enkel- till dubbelspår – Finn vägen
Transportforum
2013-01-09
2. Från enkel- till dubbelspår – Finn vägen
• Begränsande faktorer och åtgärder
• Metod för att finna lämpliga strategier
för stegvis kapacitetsökning
• Exemplet Godsstråket
• Sammanfattning
3. Några av Sveriges viktigaste
järnvägar…
• Malmbanan
• Godsstråket genom Bergslagen
• Ostkustbanan
• Värmlandsbanan
• m. fl.
är oattraktiva för sina brukare:
• Res- och transporttiderna är för långa
• Res- och transporttiderna är för osäkra
4. Kapaciteten begränsas av
• Operativa förseningar (persontrafik)
• Planerade förseningar / fördröjningstid / skogstid (godstrafik)
• På enkelspår orsakas dessa till stor del av tågmöten
• Kapacitetshöjning kräver åtgärder som gör tågmötena effektivare
5. Åtgärder som ger effektivare tågmöten
• Samtidig infart på befintliga mötesspår
• Begränsad effekt
• Nya mötesspår
• Måttlig effekt
• Dubbelspårssträckor
• Stor effekt för vissa tidtabeller
• Effekten av samtliga åtgärder är tidtabellsberoende
• Tidtabellsreglering (Trångsektorsplan) är en effektiv metod
6. Hur finna en lämplig kombination av
åtgärder (design)? (1/2)
Ett kombinatoriskt problem:
• Åtgärderna kan kombineras på olika sätt…
• Varje kombination (design) kan trafikeras på olika sätt – olika tidtabeller…
• Operativa förseningar uppträder på olika sätt för olika designer och tidtabeller
Analysen kräver:
1. Ett sätt att generera intressanta designer
2. Ett sätt att generera alternativa tidtabeller för designerna
7. Hur finna en lämplig kombination av
åtgärder (design)? (2/2)
100
1. Kartlägg långsiktig efterfrågan 90
2. Dela upp efterfrågan i utvecklingssteg 80
Capacity [number of trains/day]
(som kan matchas av en stegvis 70
utbyggnad) 60
3. Lista tänkbara åtgärder 50
4. Sätt samman designer 40
(åtgärdskombinationer) 30
5. Kapacitetsbestäm designerna 20
Capacity demand
10 Utilized capacity
6. Utvärdera och jämför Available capacity
0
(kostnad-nytto-beräkning) 0 2 4 6 8 10
Time [years]
12 14 16 18 20
9. Exemplet Godsstråket
Förutsättningar (1/2)
1. Långsiktig efterfrågan: 75 godståg/dygn och 14 persontåg/dygn
2. Utvecklingssteg: ökning med ett godståg i taget
3. Lista tänkbara åtgärder
• 14 samtidiga infarter (befintliga mötesspår)
• 10 nya mötesspår 44 åtgärder, 244 designer
• 20 dubbelspårssträckor
4. Sätt samman designer
• Endast nya mötesspår (1 024 st)
• Endast 2 respektive 5 dubbelspårssträckor (190 / 15 000 st)
• Alla samtidiga infarter kombinerat med 2 dubbelspårssträckor (190 st)
• Ytterligare urval av 10 dubbelspårssträckor och 5 nya mötesspår
10. Exemplet Godsstråket
Förutsättningar (2/2)
4. Kapacitetsbestäm designerna
TVEM (Timetable Variant Evaluation Model):
• Automatisk tidtabellsgenerering
• 25 alternativa tidtabeller per design
• Medelvärdesberäkning för kapacitetsbestämning
5. Utvärdera och jämför
Kapacitetstillskott per investerad krona
• Input: uppskattade kostnader för de 44 åtgärderna
13. Exemplet Godsstråket
Resultat (3/3) 130
10 crossing loops
Max benefit with 5 crossing loops
120
• Mest lönsamma åtgärd: Max benefit with 2 double-track sections
Max benefit with 5 double-track sections
Capacity [Freight trains / day]
5 nya mötessspår 110 Best strategy with only double-track measures
5 loops followed by successive double-track conversion
• Därefter är rätt valda dubbelspårs- 100
sträckor en bättre strategi
90
• Dubbelspår utan nya mötesspår är
mindre lönsamt 80
70
• Dubbelspår successivt utbyggt
60
norrifrån är den dålig strategi
50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
• Samtidig infart generellt olönsamt Construction cost [billion SEK]
14. Sammanfattning
• Komplexa och dolda effektsamband
• Svårt att öka kapaciteten utan att konvertera sträckor till dubbelspår
• Utnyttja kombinatorik för att:
• Generera infrastrukturdesigner
• Kapacitetsbestämma designerna (tidtabellskonstruktion)
• Använd kostnad-nytto-analys för att:
• Jämföra designer
• Finna lämpliga sekvenser för konvertering av delsträckor till dubbelspår
15. Referenser
Metoden (och relaterade metoder) har använts för att analysera:
• Västra stambanan
• Södra stambanan
• Godsstråket genom Bergslagen
• Värmlandsbanan
• Ostkustbanan
16. Litteratur
• Lindfeldt, O, 2013. Stepwise capacity increase of single-track railway lines. To appear in: Hansen, I.A., et al
(eds.), Proceedings of 5th International Seminar on Railway Operations Modelling and Analysis, Copenhagen,
Denmark.
• Lindfeldt, O., 2012. From single to double track: effects of alternative extension measures. In: Brebbia, C. A.,
Tomii, N, Mera J. M., Ning, B., Tzieropoulos, P. eds. Computers in Railways XIII, WIT Press, Southampton.
• Lindfeldt, O., 2011. An analysis of double-track railway line capacity. Transportation Planning and Technology,
34(4), pp. 301-322.
• Lindfeldt, O., 2011. Design of single-track high-speed lines for reliable operation. In: Ford, M.C. (ed.),
Proceedings of Railway Engineering 11th International Conference and Exhibition, London, Great Britain.
• Lindfeldt, O., 2011. Analysis of capacity on single-track railway lines. In: Hansen, I.A., Wendler, E., Ricci, S.,
Longo, G., Rodriguez, J. (eds.), Proceedings of 4th International Seminar on Railway Operations Modelling and
Analysis, Rome, Italy.
• Lindfeldt, O., 2010. Railway operation analysis. Evaluation of quality, infrastructure and timetable on single and
double-track lines with analytical models and simulation. Royal Institute of Technology. Stockholm. Thesis (PhD).
