Lokalbanernes trafikale begrænsninger

Relaterede dokumenter
Enkeltsporede baners trafikale begrænsninger

Aalborg Universitet. Borgerinddragelse i Danmark Lyhne, Ivar; Nielsen, Helle; Aaen, Sara Bjørn. Publication date: 2015

Aalborg Universitet. Undersøgelse af miljøvurderingspraksis i Danmark Lyhne, Ivar; Cashmore, Matthew Asa. Publication date: 2013

Syddansk Universitet. Notat om Diabetes i Danmark Juel, Knud. Publication date: Document Version Også kaldet Forlagets PDF. Link to publication

Uforudsete forsinkelser i vej- og banetrafikken - Værdisætning

Bilag J - Beregning af forventet uheldstæthed på det tosporede vejnet i åbent land Andersen, Camilla Sloth

Umiddelbare kommentarer til Erhvervsministerens redegørelse vedr. CIBOR 27/ Krull, Lars

Citation for published version (APA): Byrge, C., & Hansen, S. (2011). Værktøjskasse til kreativitet [2D/3D (Fysisk produkt)].

Danskernes Rejser. Christensen, Linda. Publication date: Link to publication

Aalborg Universitet. Ledelseskapital og andre kapitalformer Nørreklit, Lennart. Publication date: Document Version Også kaldet Forlagets PDF

Grøn Open Access i Praksis

Automatisk hastighedskontrol - vurdering af trafiksikkerhed og samfundsøkonomi

Fisk en sjælden gæst blandt børn og unge

University Colleges. Sådan kan du hjælpe dit barn med lektierne! Kristensen, Kitte Søndergaard. Publication date: 2011

Shared space - mellem vision og realitet. - Lyngby Idrætsby som case

Trængselsopgørelse Københavns Kommune 2013

Solvarmeanlæg ved biomassefyrede fjernvarmecentraler

Brugeradfærd i idræts- og kulturhuse - Målinger med RFID teknologi Suenson, Valinka

Aalborg Universitet. Feriehusferie nej tak! Bubenzer, Franziska; Jørgensen, Matias. Publication date: Document Version Også kaldet Forlagets PDF

Fritidslivet i bevægelse

Umiddelbare kommentarer til Finansrådets ledelseskodeks af 22/

Aalborg Universitet. Sammenhængen mellem bystørrelse og dårlige boliger og befolkningssammensætning i forskellige områder Andersen, Hans Skifter

Communicate and Collaborate by using Building Information Modeling

Citation for pulished version (APA): Terp, L. B. (2009). Didaktiske redskaber i idrætsundervisningen: et inspirationsmateriale til teori og praksis.

Aktiv lytning - som kompetence hos ph.d.-vejledere

Aalborg Universitet. Feriehusferien og madoplevelser Et forbruger- og producentperspektiv Therkelsen, Anette; Halkier, Henrik. Publication date: 2012

De naturlige bestande af ørreder i danske ørredvandløb målt i forhold til ørredindekset DFFVø

Aalborg Universitet. Koncernledelsens strategimuligheder og dilemmaer i en radikal decentraliseringsproces. Nørreklit, Lennart. Publication date: 2007

Overlevelse af sygdomsfremkaldende bakterier ved slangeudlægning og nedfældning af gylle?

Kapacitetsvurdering af jernbaneinfrastruktur

Uheldsmodeller på DTU Transport - nu og fremover

Simple værktøjer til helhedsorienteret vurdering af alternative teknologier til regnvandshåndtering

Vejledning til det digitale eksamenssystem. Heilesen, Simon. Publication date: Document Version Peer-review version

Aalborg Universitet. Web-statistik - og hvad så? Løvschall, Kasper. Published in: Biblioteksårbog Publication date: 2004

Ny paraplyorganisation på Sjælland baggrund og konsekvenser

Aalborg Universitet. Empty nesters madpræferencer på feriehusferie Baungaard, Gitte; Knudsen, Kirstine ; Kristensen, Anja. Publication date: 2011

Metanscreening på og omkring Hedeland deponi

Aalborg Universitet. NOTAT - Projekt Cykeljakken Lahrmann, Harry Spaabæk; Madsen, Jens Christian Overgaard. Publication date: 2014

Aalborg Universitet. Banker i Danmark pr. 22/ Krull, Lars. Publication date: Document Version Pre-print (ofte en tidlig version)

Ormebekæmpelse i vandværksfiltre

Aalborg Universitet. Økonomisk ulighed og selvværd Hansen, Claus Dalsgaard. Publication date: 2011

Bioenergi fra skoven sammenlignet med landbrug

Citation for published version (APA): Krull, L., (2012). Umiddelbare kommentarer til Tønder Banks konkurs 2/ , 13 s., nov. 02, 2012.

Struktur for samkøring af Family Tables og Top Down Design under brug af Wildfire 5.0/Creo 1.0

Aalborg Universitet. Grundbrud Undervisningsnote i geoteknik Nielsen, Søren Dam. Publication date: Document Version Også kaldet Forlagets PDF

Sammenhæng mellem aktivitet af metanoksiderende bakterier, opformeret fra sandfiltre på danske vandværker, og nedbrydningen af pesticidet bentazon

Citation (APA): Bechmann, A. (2015). Produktionsvurdering [Lyd og/eller billed produktion (digital)].

Danish University Colleges. Lektoranmodning Niels Jakob Pasgaard. Pasgaard, Niels Jakob. Publication date: 2016

Multiple-level Top-down design of modular flexible products

Fra røg til dårlig fisk: DTU-studerende finder nye anvendelser for sensorteknologi

Citation for published version (APA): Byrge, C., & Hansen, S. (2009). Den Kreative Platform Spillet [2D/3D (Fysisk produkt)].

Syddansk Universitet. Hønen eller ægget - hvorfor cykler cyklister. Christiansen, Lars Breum Skov; Madsen, Thomas. Publication date: 2015

Analyse af antal medarbejdere i forhold til balancen samt sammenkædning med instituttets finansieringsomkostninger Krull, Lars

Forskning og udvikling i almindelighed og drivkraften i særdeleshed Bindslev, Henrik

Opgørelse af jernbanekapacitet

BT: Interview til artikle: FCK anholdt træningslejre på privat kongeligt anlæg i Dubai

Det nye Danmarkskort hvor er vi på vej hen?

Mere end struktur - moderne anvendelse af højopløselig airborne geofysik i hydrologiske modeller

Medarbejderinddragelse i produktinnovation Hvorfor MIPI? Fordele og forudsætninger

FFIII - Nye trends: Baggrund for udvikling af beslutningsværktøjer

Kronik: Havet skyller ind over Danmark - hvad gør vi?

Projekteringsværktøj for husstandsmøller: Online WAsP Et nyt initiativ fra DTU og EMD

Vi har teknikken klar til roadpricing. Jespersen, Per Homann. Published in: Altinget. Publication date: 2014

Uheldsmodellering: Belægningsskader og risiko

Citation for published version (APA): Kirkeskov, J. (2012). Mangelfuld radonsikring kan koste dyrt. Byggeriet, 10(2),

Fremtidens maritime ingeniøruddannelse - Tiltag og visioner på Danmarks Tekniske Universitet

Lassen, Anne Dahl; Christensen, Lene Møller; Trolle, Ellen. Publication date: Document Version Også kaldet Forlagets PDF. Link back to DTU Orbit

Økonomiske effekter af udbud af driftsopgaver på det kommunale vej- og parkområde Lindholst, Andrej Christian; Houlberg, Kurt; Helby Petersen, Ole

Citation for published version (APA): Svidt, K., & Christiansson, P. Bygningsinformatik: anvendelse af IT i byggeprocessen

Bæredygtigt arktisk byggeri i det 21. Århundrede - vakuumrørsolfangere Statusrapport 3 til Villum Kann Rasmussen Fonden

Aalborg Universitet. Måling af tryktab i taghætter Jensen, Rasmus Lund; Madsen, Morten Sandholm. Publication date: 2010

Kapacitetsanalyser af jernbanestrækninger. Alex Landex & Lars Wittrup Jensen

Centre for IT-Intelligent Energy Systems for Cities

Komponenter og delsystemer

University Colleges. Inkluderende pædagogik i praksis Brinck, Marieke Natasja. Published in: Tidsskrift for Socialpædagogik. Publication date: 2014

Renovering af skoleventilation Elevernes velvære og præstationer

Fire anbefalinger til ledelsen ved implementeringen af store IKT systemer Hansen, Morten Balle; Nørup, Iben

Byfunktioner og struktur hvad betyder det for cyklingen?

Aalborg Universitet. Betonworkshoppen 2010 Pedersen, Lars; Sørensen, Eigil Verner. Publication date: Document Version Også kaldet Forlagets PDF

Energiøkonomisk boligventilation

Om teknologi, faglighed og mod - og lidt om at bage boller Geyti, Anna-Maj Stride; Larsen, Stina Meyer; Syse, Mette Damkjær

Roskilde University. Voksenundervisning - hverdagsliv og erfaring. Olesen, Henning Salling. Publication date: 1985

Der er anvendt en akkrediteret analysemetode (FA411.1) til måling af phthalaterne i plast.

Opbygning af en fleksibel CAD mode for CFD beregninger på DTU's Økobil

Aalborg Universitet. Anvend beton på en ny måde Pedersen, Lars; Sørensen, Eigil Verner. Publication date: 2009

Relativ forekomst af fiskesamfund i en dansk fjord speciel fokus på sortmundet kutling (Neogobius melanostomus)

Introduktion af polte i PRRSV-besætninger Notat nr. 1609

Ja! Til driftsvenligt byggeri på DTU - men hvordan i praksis?

Aalborg Universitet Beton General rights Take down policy

Påvisning af PCV2 Notat nr 1807

Modificering af regnserier så de reflekterer et ændret klima

En dialektisk ramme for analyse af sundhedsforståelser i socialpædagogiske specialinstitutioner

Pilot European Regional Interventions for Smart Childhood Obesity Prevention in Early age

Transportindikatorers politiske anvendelse og indflydelse

Indikatorer på Det fejlfrie byggeri

Aalborg Universitet. Nye anvendelser af kendt materiale Pedersen, Lars; Sørensen, Eigil Verner. Publication date: 2010

Danish University Colleges. Ergoterapeutisk interview Ergoterapeutisk interview Decker, Lone. Publication date: 2016

Saltindhold i færdigpakkede supper der sælges i danske dagligvarebutikker - notat

Aalborg Universitet. Synliggørelse og samarbejde Lorentsen, Annette. Publication date: Document Version Også kaldet Forlagets PDF

Transkript:

Downloaded from orbit.dtu.dk on: Feb 02, 2017 Lokalbanernes trafikale begrænsninger Landex, Alex; Kaas, Anders H. Published in: Trafikdage Publication date: 2007 Document Version Også kaldet Forlagets PDF Link to publication Citation (APA): Landex, A., & Kaas, A. H. (2007). Lokalbanernes trafikale begrænsninger. I Trafikdage. General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal? If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Lokalbanernes trafikale begrænsninger Alex Landex, al@ctt.dtu.dk Center for Trafik og Transport, Danmarks Tekniske Universitet Anders H. Kaas, Anders.H.Kaas@atkinsglobal.com Atkins Danmark A/S 1 Resumé Lokalbanerne er hovedsagligt enkeltsporede. Derfor har lokalbanerne en række trafikale begrænsninger, som dobbeltsporede baner ikke har. Lokalbanernes køreplaner er bundet af, at tog i hver sin retning kun kan passere hinanden ved krydsningsstationerne samtidig med, at der er risiko for deadlock-situationer, hvor togene spærrer for hinandens videre fremførsel. De fleste kapacitetsbegrænsninger for lokalbanerne, og dermed deres trafikale begrænsninger, er i forbindelse med krydsnings- og forgreningsstationer samt korrespondancer til andre tog og tilpasning til eksempelvis skolernes ringetider. Der kan være store kapacitetsgevinster at hente ved velplanlagte krydsnings- og forgreningsstationer. Disse kapacitetsgevinster kan benyttes til en mere stabil drift, eller i enkelte tilfælde til at køre flere tog. Den ekstra kapacitet kan der være brug for i tilfælde af driftsforstyrrelser, hvor forsinkelser ellers kan sprede sig og/eller det kan være nødvendigt at aflyse tog. Keywords: Lokalbaner, Kapacitet, Trafikale begrænsninger, Enkeltspor 2 Introduktion Lokalbanerne har generelt lidt trafik, hvorfor de (hovedsageligt) er enkeltsporede. De enkeltsporede strækninger er lokalbanernes største trafikale begrænsning, da de både er begrænsende for frekvensen af tog, rejsetiden og mulige afgangstider. Artiklen beskriver først forskellene på dobbeltspor og enkeltspor (afsnit 3), og derved lokalbanernes trafikale begrænsninger i forhold til dobbeltsporede strækninger. I afsnit 4 beskrives kapacitetsbegrænsningerne på lokalbanerne. Disse kapacitetsbegrænsninger kan hovedsageligt henføres til krydsningsstationerne (afsnit 4.1) og forgreningsstationerne (afsnit 4.2). Selvom der er ledig kapacitet på lokalbanerne, er det dog ikke altid muligt at udnytte denne ledige kapacitet til at køre flere tog, hvilket beskrives nærmere i afsnit 4.3. Afsnit 5 beskriver lokalbanernes trafikale begrænsninger, når der er driftsproblemer. Disse problemer kan både opstå som følge af reduceret hastighed og som følge af forsinkelser andre Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 1

steder i nettet evt. på helt andre baner. Sidst i artiklen, i afsnit 6, samles der op på Lokalbanernes trafikale begrænsninger. 3 Forskelle på dobbeltspor og enkeltspor Der er mange forskelle på dobbeltsporede og enkeltsporede jernbanelinier specielt med hensyn til kapaciteten. Dobbeltsporede jernbanelinier kan normalt afvikle mere end dobbelt så mange tog pr. spor som enkeltsporede jernbanelinier. Forskellen i antallet af tog det er muligt at afvikle er, at togene på enkeltsporede strækninger er nødt til at dele det samme spor for kørsel i begge retninger, hvorfor togene er nødt til at vente på hinanden på krydsningsstationerne. Eftersom togene er nødt til at mødes på krydsningsstationerne, er det krydsningsstationerne og køretiden mellem krydsningsstationerne (inklusiv holdetider samt den tid det tager at sætte og frigøre togveje m.v.), der er den største trafikale begrænsning for lokalbanerne. At krydsningsstationerne og køretiden mellem dem er den begrænsende faktor skyldes, at køretiden mellem krydsningsstationerne er bestemmende for frekvensen på linien og muligheden for at kunne køre et mix af gennemkørende tog og stoptog som det fx kendes fra Svendborgbanen. De fleste lokalbaner har en homogen drift (dvs. alle tog har samme standsningsmønster) I disse tilfælde er det muligt at bestemme den højst mulige frekvens af togene ved hjælp af formel 1 [7]. Formel 1: Hvor: t AB t x,ba f T f er frekvensen t x,ab er køretiden fra krydsningsstation A til krydsningsstation B t x,ab er køretiden fra krydsningsstation B til krydsningsstation A T er tidsperioden der undersøges (typisk 1 time) x, + Hvis ikke der er lige lang køretid mellem de forskellige krydsningsstationer bestemmes frekvensen af den dårligste frekvens mellem to krydsningsstationer. For at få togene hurtigere frem mellem krydsningsstationerne, så det er muligt at køre med en højere frekvens, benytter lokalbanerne sig ofte af behovsstandsninger ved de mindre stationer. Behovsstandsninger er når passagererne aktivt skal give besked om at toget skal standse ved at trykke på en stopknap i toget eller aktivere et passagersignal på perronen. Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 2

Figur 1: Lokalbane (Østbanen) med behovsstandsninger Køreplaner med behovsstandsninger er ofte planlagt således, at togene har mulighed for at standse ved stationerne, men at der, hvis togene skal standse, ikke er tilstrækkeligt luft i køreplanen til at indhente eventuelle forsinkelser. I de tidsrum hvor der kan forventes passagerer ved alle stationer vil den manglende luft (eller køretidstillæg) i køreplanerne bevirke, at driften kan blive ustabil. Derfor er der nogle lokalbaner, der ikke betjener alle stationer i myldretiderne fx Gribskovbanen mellem Hillerød og Gilleleje der ikke betjener Gribsø i myldretider og dagtimer på hverdage. Som følge af krydsningsstationernes vigtighed er både infrastrukturen og køreplanerne omhyggeligt planlagt. Oftest har lokalbanerne en meget homogen drift med samme stopmønster for alle tog, som det fremgår af figur 2. Dette skyldes, at det er nødvendigt med flere krydsningsstationer, hvis togene har forskelligt standsningsmønster. Det er endvidere forholdsvis sjældent, at lokalbanernes enkeltsporede strækninger benyttes til at køre flere tog i den ene retning end den anden i myldretiderne. Det skyldes dels behovet for flere krydsningsstationer Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 3

hvis ikke den modsatte retning nedprioriteres og dels den dårligere udnyttelse af materiellet, der kun har mulighed for at køre i den ene retning. Figur 2: Typisk køreplansmønster for en enkeltsporet jernbane Når togene kører på samme spor i begge retninger, er der risiko for, at der kan opstå en fastlåst situation, hvor togene ikke længere kan fortsætte fremad en såkaldt deadlock-situation, se figur 3 for eksempler på deadlock-situationer. Sådanne deadlock-situationer vil ikke forekomme, hvis togene følger køreplanen, men kan opstå hvis der opstår driftsforstyrrelser på en højt kapacitetsudnyttet enkeltsporet lokalbane. Figur 3: "Simple" deadlock-situationer [12] Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 4

Ved planlægning af infrastruktur og køreplaner er det muligt at undersøge risikoen for deadlock-situationer ved hjælp af simulering. På denne måde kan planlagt infrastruktur og køreplaner simuleres i situationer med driftsforstyrrelser med henblik på at undersøge, hvor risikoen for deadlock-situationer er størst og hvilke ændringer der kan foretages for at reducere risikoen for deadlock-situationer. Ved simuleringen skal man dog være opmærksom på, at det er svært at opstille præcis de samme driftsbetingelser som i virkeligheden, hvorfor det er nødvendigt manuelt at vurdere de enkelte deadlock-situationer. 4 Kapacitetsbegrænsninger på lokalbanerne Lokalbanernes største begrænsninger stammer fra det faktum, at de (for det meste) kører på enkeltsporede baner med begrænset kapacitet. Kapaciteten på enkeltsporede baner er normalt så lav, at der kun kan køre mindre end halvdelen af de tog, der kan køre på en dobbeltsporet strækning. Lokalbanernes begrænsede kapacitet sammen med det faktum, at togene skal vente på hinanden ved krydsningsstationerne på de enkeltsporede strækninger, er lokalbanernes største begrænsning. Dette vanskeliggøres yderligere af, at lokalbanerne i videst muligt omfang planlægger deres drift efter kunderne, således at køreplanerne forsøges tilpasset til eksempelvis nærliggende skolers ringetider. Gennem tiden har der været mange forskellige definitioner af jernbanekapacitet, men i 2004 offentliggjorde Den Internationale Jernbaneunion (UIC) en ny definition af jernbanekapacitet, og en metode til at bestemme kapacitetsforbruget den såkaldte UIC 406 kapacitetsmetode. Den største forskel fra tidligere definitioner af jernbanekapacitet var, at UIC havde en omvendt definition af jernbanekapacitet [14]: Capacity as such does not exist. Railway infrastructure capacity depends on the way it is utilized. Årsagen til at det er svært at definere jernbanekapacitet er, at der er flere parametre, der kan måles på, se figur 4. Disse parametre er ifølge UIC antallet af tog, stabiliteten (eller regulariteten), heterogeniteten (blanding af gennemkørende tog og tog der standser ved alle stationer) og togenes hastighed [14]. Disse parametre er imidlertid ikke universale og afhænger af den jernbanestrækning, der undersøges. Endvidere påvirkes kapaciteten af operatørernes og infrastrukturforvalterens arbejdsprocesser samt eksterne faktorer såsom ekstremt vejr. Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 5

Antal tog Kapacitetsforbrug Processer Eksterne forhold Hastighed Stabilitet Blandet drift Metrolignende drift Stabilitet Heterogenitet Heterogenitet Antal tog Hastighed Figur 4: Definition af jernbanekapacitet. Baseret på [14] (til venstre) og [6] (til højre) Som nævnt ovenfor kom UIC i 2004 ikke blot med en definition af jernbanekapacitet, men også en metode til at bestemme kapacitetsforbruget den såkaldte UIC 406 kapacitetsmetode. Kapacitetsforbruget bestemmes ved at komprimere køreplansgraferne så meget som muligt uden ændring af togrækkefølgen og uden at der opstår konflikter mellem togene, se figur 5. Ved at komprimere køreplanerne er det muligt at bestemme hvor stor en del af kapaciteten, der er udnyttet (kapacitetsforbruget), hvorved det er muligt at beskrive kapaciteten for de enkeltsporede baner. Single track Timetable graph compression Figur 5: Komprimering af grafiske køreplaner ifølge UIC 406 kapacitetsmetoden [7] Lokalbanerne har hovedsageligt kapacitetsbegrænsninger i forhold til den enkeltsporede drift. Specielt har lokalbanerne kapacitetsbegrænsninger omkring krydsningsstationerne og forgreningsstationerne. 4.1 Krydsningsstationer For lokalbanernes enkeltsporede jernbanelinier skal der tages specielt hensyn til krydsningsstationerne. Nogle krydsningsstationer kan håndtere samtidig indkørsel af to tog på samme tid, hvilket sparer tid og derved sikrer en bedre regularitet eller evt. muliggør en højre frekvens. For at krydsningsstationer skal kunne håndtere samtidig indkørsel af to tog på samme tid er det nødvendigt med en tilstrækkelig sikkerhedsafstand (S S ) efter (perron)udkørselssignalet. Den nødvendige sikkerhedsafstand kan opnås ved enten at have en sporhale (se venstre side af Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 6

krydsningsstationen på figur 6) eller ved at placere (perron)udkørselssignalet i den nødvendige sikkerhedsafstand (S S ) fra frispormærket (se højre side af krydsningsstationen på figur 6) [3][7][8]. 1 2 S S,2 L X,2 LX,1 SS,1 Figur 6: Station med mulighed for samtidig indkørsel [7] Hvis en krydsningsstation ikke tillader samtidig indkørsel, er det nødvendigt, at det ene tog bringes til standsning ved krydsningsstationen før det næste tog får lov til at køre ind på stationen, se figur 7. 1 2 Figur 7: Krydsningsstation uden mulighed for samtidig indkørsel [7] Når krydsningsstationen kan håndtere samtidig indkørsel fra begge retninger, spares der kapacitet. Af figur 8 ses det, at holdetiden for (det røde) tog 2 er blevet reduceret det svarer til den kapacitetsgevinst, der opnås ved at begge tog kan ankomme til stationen samtidig. Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 7

1 2 Figur 8: Krydsningsstation med samtidig indkørsel [7] Eftersom der er forskel på kapacitetsforbruget afhængigt af om en krydsningsstation kan håndtere samtidig indkørsel eller ej, er det nødvendigt at overveje, hvornår en jernbanelinie skal opdeles i strækningsafsnit til kapacitetsberegning ved hjælp af UIC 406 kapacitetsmetoden. Enkeltsporede strækninger skal ifølge UIC 406 kapacitetsmetoden [14] inddeles i strækningsafsnit ved krydsningsstationerne, men for at sikre at kapacitetsforbruget beregnes korrekt er det nødvendigt at have et overlap mellem strækningsafsnittene. På denne måde er det muligt at identificere konflikter i den anden ende af stationen også når køreplansgraferne komprimeres. Den kapacitet som opnås ved at en station kan håndtere samtidig indkørsel i forhold til stationer der ikke kan håndtere samtidig indkørsel er hovedsagelig som følge af reducerede holdetider. Det kan diskuteres om det er tilladt at ændre holdetiderne, da det normalt ikke er tilladt ifølge UIC 406 kapacitetsmetoden. Det er imidlertid meget sammenligneligt med overhalingsstationer for dobbeltsporede strækninger, hvor det i Danmark er almen praksis at ændre holdetiden for det tog der overhales [9], hvorfor det er besluttet, at det er tilladt at ændre holdetiderne ved krydsningsstationerne. Ved at reducere holdetiderne ved krydsningsstationerne er det nødvendigt at sikre, at der er tilstrækkelig tid til, at passagerer kan stige ind og ud af toget samt de tekniske procedurer ved afgang 1, og at det kan tage et stykke tid før et godstog kan starte efter at det holder helt stille. 4.1.1 Flyvende krydsning Hvis to tog i nogenlunde samme afstand nærmer sig en krydsningsstation (uden passager- /godsudveksling) fra hver sin side vil det være muligt at togene krydser hinanden uden at skulle standse helt hvis længden af krydsningssporet (L X ) er tilstrækkelig langt. Det skyldes, at togene vil blive fremført med maksimalt den tilladte indkørselshastighed og påbegynde deres nedbremsning således at de kan standse ved (perron)udkørselssignalet. Når tog 1 s indkørselstogvej er opløst vil tog 2 få tilladelse til køre forbi (perron)udkørselssignalet og om- 1 Se [5] for en oversigt over de tekniske tider og procedurer ved stationer. Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 8

vendt hvorved toget kan accelerere uden at være stoppet helt 2 en såkaldt flyvende krydsning, se figur 9. Speed V x,max 1 2 Place L X S S L 1 L 2 S S,2 L X,2 LX,1 SS,1 Figur 9: Flyvende krydsning med samtidig indkørsel [7] Den maksimale hastighed for en flyvende krydsning afhænger af bremseafstanden som (ved at reducere hastigheden) tilpasses således at den er mindre end eller lig længden af krydsningssporet minus togets længde, se formel 2 [3][7][8]. Formel 2: Hvor: Sb LX L S b er bremseafstanden L X er krydsningssporets længde L er togets længde Den tilladte hastighed afhænger ud over bremseafstanden af lokoførerens og togets reaktionstid samt bremseretardationen 3. Formel 3 [11] viser hvordan den tilladte hastighed kan beregnes. Formel 3: Hvor: 2 2 S b v a r t R ± t R + a r v er den tilladte hastighed a r er bremseretardationen t R er Reaktionstiden for lokoføreren og toget S b er bremseafstanden 2 Under forudsætning af at togene ankommer til krydsningsstationen nogenlunde samtidigt 3 Bremseretardationen kan beregnes/bestemmes på forskellig vis se [1] og [13] for en kort oversigt Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 9

Når beregningen af den tilladte hastighed i formel 3 bestemmes er det kun den positive værdi af kvadratroden der benyttes. Ved at kombinere formel 2 og formel 3 er det muligt at bestemme den maksimalt tilladte hastighed under den flyvende krydsning, som opnås i den ideelle situation hvor S b = L X L, se formel 4. Formel 4: Hvor: v x,max = a r t R ± t 2 R 2 + ( L L) a X r v x,max er den maksimalt tilladte hastighed under den flyvende krydsning a r er bremseretardationen t R er Reaktionstiden for lokoføreren og toget L X er krydsningssporets længde L er togets længde Ud fra formel 4 er det muligt at bestemme den minimumslængde for krydsningssporet, der er nødvendig for en given maksimalhastighed. På denne måde er det muligt at minimere kapacitetsforbruget for krydsningsstationer, hvor der hverken udveksles passagerer eller gods. 4.1.2 Partielt dobbeltspor Bliver længden af et krydsningsspor meget langt, kan krydsningsstationen blive anset som et partielt dobbeltspor. Er krydsningsstationen anset for at være et partielt dobbeltspor skal jernbanelinien ifølge UIC 406 kapacitetsmetoden deles i et ekstra strækningsafsnit [7][14]. Det er imidlertid vanskeligt at bestemme, hvornår et langt krydsningsspor skal anses for at være et partielt dobbeltspor. En krydsningsstation og et partielt dobbeltspor har mange ligheder. Jo kortere strækningsafsnit, desto mere minder det partielle dobbeltspor om en almindelig krydsningsstation. Derfor er det valgt at definere en krydsningsstation som et partielt dobbeltspor, hvis krydsningsstationen er inddelt i blokafsnit [7]. 4.2 Forgreningsstationer Det er ikke kun ved krydsningsstationer, at det kan være nødvendigt at forlænge strækningsafsnittet således, at der ses længere frem. Ved forgreninger (fx Vestsjællands Lokalbaners indfletninger på Nordvestbanen ved Holbæk og Tølløse) er det nødvendigt at inkludere hele forgreningsstationen og derved alle konfliktende togveje. Denne udvidelse af strækningsafsnittene skyldes, at flere konfliktende togveje kan reducere kapaciteten. Ved forgreningsstationer kan togvej 2 begrænse kapaciteten for de to tog, der kører lige efter hinanden ad togvej 1, se figur 10. Årsagen til den mistede kapacitet er, at rækkefølgen af togene ifølge UIC 406 kapacitetsmetoden skal bibeholdes [14]. Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 10

Togvej 1 Konfliktzone Togvej 2 Figur 10: Reduceret kapacitet ved forgreningsstation for de to (blå) tog der kører lige efter hinanden. Baseret på [7] 4.3 Muligheden for at udnytte ledig kapacitet Ifølge UIC 406 kapacitetsmetoden skal jernbanelinier inddeles i strækningsafsnit ved krydsningsstationer, overgangsstationer og endestationer [7][9][10][14]. Ved at anvende UIC 406 kapacitetsmetoden slavisk og dele enkeltsporede jernbanelinier i strækningsafsnit for hver krydsningsstation kan det ske, at det er muligt at køre flere tog på strækningsafsnittene, se figur 11. Line section 1 Line section 2 Line section 1 Line section 2 Figur 11: Forskellige køreplaner på samme infrastruktur. Inspireret af [7] Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 11

Det er imidlertid ikke altid muligt at udnytte den ledige kapacitet eller buffertid til at køre flere tog. Hvis eksempelvis der er et langt strækningsafsnit udenfor analyseområdet, er det ikke altid muligt at køre flere tog (som det var tilfældet i figur 11), da der er mangel på kapacitet udenfor analyseområdet, se figur 12. Analysis area Extended analysis area Figur 12: Begrænsede muligheder for at køre flere tog [7] Ved at benytte UIC 406 kapacitetsmetoden stringent på enkeltsporede jernbanelinier er det nødvendigt at ignorere strækningsafsnit udenfor analyseområdet, når køreplansgraferne komprimeres. Efterfølgende når alle strækningsafsnittene er undersøgt og kapacitetsforbruget bestemmes er kapacitetsforbruget lig det strækningsafsnit, der har det højeste kapacitetsforbrug [2], se figur 13. Railway line to be examined Examination of line sections 59% 71% 45% 63% 48% Capacity consumption of railway line 71% Figur 13: Bestemmelse af kapacitetsforbrug for en hel jernbanelinie Selvom det er muligt at køre flere tog, er det ikke altid tilrådeligt at gøre det, da det vil reducere buffertiderne 4 [14]. Ved at reducere buffertiderne øges risikoen for sekundære forsinkel- 4 Den ledige kapacitet mellem togene Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 12

ser [4][10]. Endvidere bliver disponeringen af togene besværliggjort som følge af de flere tog, hvilket kan føre til reduceret regularitet. Alt taget i betragtning er det ikke altid, at ledig kapacitet kan benyttes til at køre flere tog. 5 Når det går galt på lokalbanerne Hastighedsnedsættelser på lokalbanerne kan, fordi lokalbanerne er enkeltsporede, resultere i reduceret kapacitet. Det skyldes, at togene kører langsommere mellem to krydsningsstationer, hvorved næste tog i den modsatte retning ikke kan afgå til tiden, og toget derved forsinker det efterfølgende tog. Figur 14 viser den planlagte køreplan (ubrudte linier) og den realiserede køreplan (stiplede linier) i tilfælde af en hastighedsnedsættelse. Det ses, at forsinkelserne spredes på den enkeltsporede linie og genererer sekundære forsinkelser. Det ses også, at togene bliver mere og mere forsinkede over tid køreplanen degenererer som følge af mangel på kapacitet, hvorfor det er nødvendigt at aflyse tog for at kunne køre nogenlunde til tiden. Station A Station B Station C Reduced speed Time Figur 14: Mangel på kapacitet som følge af reduceret hastighed på en enkeltsporet jernbane (stiplede tog illustrerer den realiserede køreplan) Ved at benytte UIC 406 kapacitetsmetoden på den realiserede køreplan i figur 14 er det muligt at bestemme hvor mange tog, det er nødvendigt at aflyse for at få en stabil drift. Det er ikke kun i tilfælde af hastighedsnedsættelser, at lokalbanerne kan opleve ustabil drift med mange forsinkelser. Hvis lokalbanerne kører på hoved-/regioalbanerne, som det eksem- Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 13

pelvis er tilfældet mellem Holbæk og Tølløse, kan en forsinkelse på disse baner sprede sig til de enkeltsporede strækninger og generere forsinkelser der, se figur 15. Station A Station B Station C Sted Tid Figur 15: Følgeforsinkelser som følge af forsinket tog Situationen i figur 15 kan også opstå som følge af, at et tog afventer et forsinket korresponderende tog. For at undgå disse forsinkelser, som spreder sig på de enkeltsporede baner, kan det være nødvendigt at indlægge lange ophold, hvor togene skifter fra hoved-/regionalbanerne til lokalbanernes strækninger og undlade at afvente eventuelt forsinkede korresponderende tog. 6 Opsummering Artiklen har beskrevet lokalbanernes trafikale begrænsninger, der i høj grad hænger sammen med kapaciteten på lokalbanernes enkeltsporede strækninger. Kapacitetsbegrænsningerne kan evalueres ved hjælp UIC 406 kapacitetsmetoden, hvor jernbanelinierne opdeles i strækningsafsnit, hvor køreplansgraferne komprimeres, hvorved kapacitetsforbruget kan bestemmes. Ved brug af UIC 406 kapacitetsmetoden på lokalbanernes enkeltsporede banestrækninger er det vigtigt at benytte den korrekte længde af strækningsafsnittene og sikre et vist overlap således at både krydsningsstationer og forgreningsstationer analyseres korrekt. Kapacitetsforbruget for de analyserede strækningsafsnit samles sammen, og liniens samlede kapacitet bestemmes som det mest belastede strækningsafsnit. Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 14

Selvom kapacitetsanalysen viser, at det er muligt at køre flere tog på den analyserede strækning, er det ikke altid muligt. Det skyldes, at de analyserede strækningsafsnit kan være for korte til at synliggøre at der er mangel på krydsningsstationer andre steder på jernbanelinien. Derudover kan kørsel af flere tog betyde, at regulariteten falder, hvorved også servicen overfor passagererne forringes. Udover den egentlige kapacitet på de enkeltsporede strækninger kan lokalbanerne også have trafikale begrænsninger, som følge af risikoen for at der opstår deadlock-situationer, hvor togene ikke længere kan fortsætte almindelig drift. Disse deadlock-situationer kan dog kun opstå på trafikerede baner i tilfælde af forsinkelser i driften. Selvom deadlock-situationer er sjældne, kan en forstyrret drift i form af hastighedsnedsættelser og/eller forsinkelser resultere i, at forsinkelserne spreder sig i begge retninger, og i værste fald i at køreplanen degenererer. I sådanne tilfælde kan det være nødvendigt at aflyse tog for at opnå en tilstrækkelig stabil drift. 7 Referencer [1] Barney, D., Haley, D. & Nikandros, G., Calculating Train Braking Distance, Conferences in Research and Practice in Information Technology, vol. 3, 2001 [2] Höllmüller, J. & Klahn, V., Implementation of the UIC 406 capacity calculation at Austrian railways (ÖBB). Proceedings of the 1st International Seminar on Railway Operations Modelling and Analysis, eds. I.A. Hansen, F.M. Dekking, R.M.P. Goverde, B. Hindergott, L.E. Meester, The Netherlands, 2005 [3] Kaas, A. H., Methods Metoder til beregning af jernbanekapacitet, Ph.D.-afhandling ved Institut for Planlægning, Danmarks Tekniske Universitet, 1998 [4] Kaas, A. H., Punctuality model for railways. Proceedings of the 7 th International conference on Computers in Railways, eds. J. Allan, R.J. Hill, C.A. Brebbia, G. Sciutto & S. Sone, pp. 853-860, 2000 [5] Kirchoff, C. K., Holdetid på togstationer, Artikel ved Trafikdage på Aalborg Universitet, 2003 [6] Landex, A. & Schittenhelm, B., Measurement of Railway Capacity Utilization, Forthcoming in Transportmetrica, 2008 [7] Landex, A., Kaas, A. H., Jacobsen, E. M. & Schneider-Tilli, J., The UIC 406 capacity method used on single track sections, Proceedings of the 2nd International Seminar on Railway Operations Modelling and Analysis, eds. I.A. Hansen, A. Radtke, J.P. Pachl, E. Wendler, Germany, 2007 [8] Landex, A., Kaas, A. H. & Hansen, S., Railway Operation, Technical report at Centre for Traffic and Transport, Technical University of Denmark, 2006 [9] Landex, A., Kaas, A. H., Schittenhelm, B. & Schneider-Tilli, J., Evaluation of railway capacity, Proc. of the Annual Transport Conference at Aalborg University, 2006 [10] Landex, A., Kaas, A. H., Schittenhelm, B. & Schneider-Tilli, J., Practical use of the UIC 406 capacity leaflet by including timetable tools in the investigations, Proceedings of the 10th International conference on Computers in Railways, eds. J. Allan, C.A. Brebbia, A. F., Rumsey, G. Sciutto, S. Sone & C.J. Goodman, 2006 [11] Landex, A. & Kaas, A. H., Planning the most suitable travel speed for high frequency railway lines. Proceedings of the 1st International Seminar on Railway Operations Modelling and Analysis, eds. I.A. Hansen, F.M. Dekking, R.M.P. Goverde, B. Hindergott, L.E. Meester, The Netherlands, 2005 Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 15

[12] Pachl, J., Avoiding Deadlocks in in Synchronous Railway Simulations. Proceedings of the 2nd International Seminar on Railway Operations Modelling and Analysis, eds. I.A. Hansen, A. Radtke, J.P. Pachl, E. Wendler, Germany, 2007 [13] Profillidis, V.A., Railway Engineering, pp. 231-234, Section of Transportation Democritus Thrace University Greece, Avebury Technical, Aldershot, 1995 [14] UIC leaflet 406, Capacity, UIC International Union of Railways, France, 2004 Trafikdage på Aalborg Universitet 2007 16