| 1. |
- Peterson, Anders, Docent, 1976-
(författare)
-
Deliverable 32.2 : Capacity impacts of innovations
- 2017
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Deliverable D32.2 “Capacity impacts of innovations” summarizes the results of the Capacity 4 Rail work package WP3.2 “Simulation and models to evaluate enhanced capacity (infrastructure and operation)”. Capacity in the railway system can be divided in strategic level (planning of infrastructure), tactical level (timetabling) and operational level (dispatching). Closely related to the operational planning are Driver Advisory Systems (DAS), which in the future may be extended towards fully automatized driving.At strategic level an analysis have been made about line capacity and train capacity for future rail freight corridors. The analysis shows how to increase capacity for future freight trains 2030/2050, by extending the train capacity well as the line capacity and the combination of train and line capacity for futures scenarios.In the future, the processes for tactical and operational planning are merging, meaning that the timetable is no longer a static, or annually updated, product, but a working document that is improved successively, until handed over to operational management. Also in the operational management, we believe that control by planning is a good strategy. Processes for capacity and timetable planning, as well as timetable and traffic simulation systems are under development. The amount of available data is increasing.The main research results of Capaciyt 4Rail SP 3.2 have been:1. A model framework for modelling and planning of demand and supply of capacity at various levels with micro simulation, data analysis and optimisation. By combining these methods especially tactical and operational planning and control can be improved, and hence, enabling more trains and/or increased on-time performance.2. A statistical model (LiU model) to forecast delay propagation. The model relies on the theory of Bayesian networks, and can be used both for planning and informing.3. A demonstrator, CAIN, an extension to the KADR system for timetable and operational traffic developed by Oltis group Czech. The CAIN tool is connected to the LiU model and relies on data from Railsys (micro level infrastructure, complete tracklayout modelled) and Trafikverket database of disturbances and delays Lupp. The demonstrator has been set-up for Malmö – Hallsberg, a part of the Scandinavian Mediterranean corridor TEN-T network. It has given us new knowledge about interaction between IM timetable system and optimisation/data analysis model to predict timetable robustness and punctuality in the network due to changes in the timetable.4. A separate analysis of space–time points in the timetable critical for robustness. The study of critical points in this project has given knowledge about how to use the method when data is known at micro level, represented by RailSys. The improved robustness is also set in relation to other key performance indicators.
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
|
|
| 4. |
- Andersson, Evert, et al.
(författare)
-
TOSCA. Rail freight transport : Techno-economic analysis of energy and greenhouse gas reductions
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In Stage 1 of the EU/FP7-funded project TOSCA (Technology Opportunities and Strategies toward Climate-friendly trAnsport) the techno-economical feasibility of different technolo-gies and means to reduce greenhouse gas (GHG) emissions is being analysed for different modes of transport. This is made over the long-term perspective until 2050, with 2009 as the reference year. This is the report on the rail freight transport market, applicable to the European Union (EU-27).The analysis presented in this report estimates that a number of efficient technologies and means are available, individually and in combination, to significantly reduce energy use and the resulting GHG emissions on the rail freight market until 2050. The analysis has considered the following technologies and means:– heavy freight trains (high payload capacity per metre of train as well as longer trains)– eco-driving, including traffic flow management– energy recovery– high-efficiency machinery in locomotives and electric supply– low air drag– incremental improvements, in particular reduced tare mass of wagons.Despite anticipated higher train speeds in most future train operations the above-mentioned technologies and means have, according to the analysis, the potential to reduce the average energy use per net-tonne-km (tkm) of payload by 40–50 % until 2050. As a consequence also the direct and indirect GHG emissions will be reduced. Energy use and GHG emissions are measured per net-tonne-km, assuming representative load factors in different operations.
|
|
| 5. |
- Andersson, Evert, et al.
(författare)
-
TOSCA. Rail passenger transport : Techno-economic analysis of energy and greenhouse gas reductions
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In Stage 1 of the EU/FP7-funded project TOSCA (Technology Opportunities and Strategies toward Climate-friendly trAnsport) the techno-economical feasibility of different technologies and means to reduce greenhouse gas (GHG) emissions is being analysed for the different modes of transport. This is made in the long-term perspective until 2050, with 2009 as the reference year. This is the report on rail passenger transport, applicable to the European Union (EU-27).The present report has been subject to review among railway experts, representing train suppliers, railway operators as well as academia. They have also responded to a questionnaire. Further, a workshop was held, where the report with assumptions and results was discussed.In the analysis presented in this report it is estimated that a number of efficient improvements that, individually and in combination, are available in order to significantly reduce energy use and the resulting GHG emissions on the rail passenger market until 2050. The analysis has considered different technologies and means:– low air drag– low train mass– energy recovery– eco-driving, including traffic flow management– space efficiency in trains (increasing payload per metre of train)– incremental improvements of energy efficiency, in particular reduced losses.Despite anticipated higher average train speeds in the future these combined approaches will, according to the analysis, have the potential to reduce the average specific energy use per passenger-km (pkm) in the order of 45–50 % in the very long term until 2050. As a consequ-ence also the direct and indirect GHG emissions will be reduced. The highest reductions are possible in city and regional rail operations. Reductions are more limited in high-speed opera-tions, because of the advanced technologies already applied. However, high-speed rail has today a comparatively low energy use per passenger-km, partly due to its high average load factor. To be consistent with other work packages of TOSCA, energy use and GHG emissions are measured per passenger-km, assuming representative load factors in different operations.
|
|
| 6. |
- Andersson, Evert, et al.
(författare)
-
Varför behövs Nya Stambanor i Sverige?
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Stora investeringar och omdaningar planeras i vårt transportsystem. Transporterna väntas öka starkt i framtiden och mera kapacitet måste skapas på ett hållbart sätt. Diskussionerna om vilka transportmedel som ska prioriteras, såväl som vilka objekt som vi ska satsa på, är livliga.En viktig fråga är satsningen på Nya Stambanor avsedda för snabba persontransporter i de redan idag hårt belastade stråken Stockholm‒Göteborg och Stockholm‒Malmö, med ett stort antal mellanliggande orter. Denna typ av järnvägar finns redan eller planeras i de flesta av världens ledande ekonomier. Syftet med att bygga nya stambanor är att öka den totala kapaciteten för person- och godstrafik på järnväg, öka punktligheten och öka tillgängligheten genom korta restider. Det ger också förutsättningar för större regionala arbetsmarknader och ökat bostadsbyggande utanför storstäderna samt en bättre miljö. Nuvarande stambanor avlastas och lämnar plats för bl a effektivare godstransporter.Denna rapport behandlar först järnvägens egenskaper. Järnvägen är det energieffektivaste transportmedel vi känner till, den tar liten plats och är mycket trafiksäker. Moderna tåg på modern bana är vårt snabbaste transportmedel till lands. Tåg kan bereda plats och komfort för arbete och avkoppling under resan. Enligt författarnas uppfattning bör dessa egenskaper göra järnvägen till ett förstahandsalternativ för effektiva och hållbara transporter i de segment där järnvägen är eller kan bli konkurrenskraftig.Prognoser och analys, samt erfarenheter från utlandet, visar att trafikunderlaget i Sverige är tillräckligt för nya stambanor. Med de förslagna banorna väntas järnvägens totala kapacitet öka till mer än det dubbla i de mest belastade stråken. En viktig faktor är att den snabba och långsamma tågtrafiken separeras. Denna åtgärd ger ökad kapacitet, utöver vad de dubblerade spåren ger, eftersom tågen kan köra tätare efter varandra och störningarna i tågtrafiken minskar.Restiderna för orterna längs de nya stambanorna minskar kraftigt, i regel mellan 30 och 65%. Tillsammans med ökad turtäthet och minskade störningar ger det stora ökningar av tågtrafiken. De officiella prognoserna lider dock av ett antal allvarliga brister, varför både trafikökningen och den samhällsekonomiska lönsamheten beräkningsmässigt framstår som mindre än vad den enligt KTH:s prognoser och internationell erfarenhet borde vara.Författarna anser att anläggningskostnaderna är rimliga i relation till nyttorna och jämfört med vad andra omställningar i samhällets transportsystem kostar. Detsamma gäller den engångs ”klimatskuld” som uppkommer vid de flesta satsningar för framtiden inom alla trafikslag. Nya transportslag i ett tidigt utvecklingsskede (elflyg, magnettåg, Hyperloop etc) är mycket osäkra beträffande när eller om de överhuvudtaget kommer att bli tillgängliga för användning i stor skala. I flera fall skulle krävas stora tekniska genombrott som vi idag inte känner till. Vi anser att man rimligen inte idag kan besluta att satsa på helt nya tekniska system för vilka framtiden är mycket osäker. Vi kan inte heller ”vänta och se”, eftersom ytterligare kapacitet behövs redan idag och ledtiderna är långa.Sammanfattningsvis är de nya stambanorna ett samhällsbyggnadsprojekt och en del i transportsektorns nödvändiga omställning. De ger korta restider och effektiva transporter mellan våra största städer, liksom till och från ett stort antal mellanliggande orter, med omnejd. Godstransporterna kan också få plats på spåren och de kan utvecklas och effektiviseras. Det handlar om hållbar mobilitet för människor och gods i framtiden.
|
|
| 7. |
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Köhler, Joakim, et al.
(författare)
-
Bilinnehavsmodell : Utveckling av bilinnehavsmodell med beroende av tillgänglighet till trafiksystemet
- 2005
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- I den nuvarande bilinnehavsmodell som finns i det nationella prognossystemet Sampers sker beräkningen som en kohortmodell där ett befintligt bilinnehav räknas upp med årliga in- och utsteg av bilar. Bilinnehavets regionala skillnader återspeglas av konstanter för varje kommun. Dessa konstanter är väsentligen dummy-konstanter som representerar skillnader mellan kommuner i tillgänglighet. Utöver det speglas kostnader och inkomstökningar av modellen. För att återskapa ett dagsläge och för att beräkna förändringar i bilinnehavet på grund av ekonomiska förändringar (inkomstförändringar, drivmedelskostnadsförändringar etc.) är detta fullt tillräckligt. Dessvärre går det dock inte att beräkna förändringar i tillgänglighet med den nuvarande modellen. Trots det utgör skillnader i tillgänglighet en ytterst viktig faktor för att bestämma om hushåll väljer att ha bil. Det här projektet syftar till att konstruera alternativa modeller som klarar av att återspegla tillgänglighetsförändringars inverkan på bilinnehavet. Tre sorters bilmodeller har estimerats. Alla tre bygger på logit-teorierna om diskreta val. Modellerna utgår från att varje hushåll står inför valet att inte ha bil, att ha en bil eller att ha två eller fler bilar. Detta val beror på socioekonomiska faktorer, hushållens sammansättning, inkomst samt deras tillgänglighet. Två av modellerna arbetar med att beskriva tillgängligheten mha en manuell klassning av orter efter hur väl de servas av järnvägen eller hur stora tätorter de är. Den tredje modellen arbetar med de logsummor som automatiskt genereras vid samperskörningar. Logsumman är det teoretiskt bästa måttet på tillgängligheten[1]. Fördelen med klassningsmodellerna är att de är lättförståeliga, nackdelen är att samma problem som med den tidigare modellen återkommer. Nämligen, hur spegla en tillgänglighetsförändring. Att manuellt ändra klassningen är i princip samma åtgärd som att för hand ändra in- och utstegskoefficienter i den gamla modellen.Fördelen med logsummemodellen är att tillgängligheten kommer endogent från samma beräkningar som hanterar övriga förutsättningar i en prognos. Det betyder att tillgänglighetsmåttet är konsistent med t.ex. beräknandet av resande och förändringar i markanvändningsdata. Den nackdel som finns är att logsummor är relativt svåra att kommunicera.De tre modellerna har implementerats i sampers och testats mot data från den nationella resvaneundersökningen RES[2]. En ytterligare implementering av de båda klassningsmodellerna har gjorts och testats i Excel. Främst kan Excelimplementationen ses som ett verktyg för att närmare undersöka de utvecklade modellernas reaktivitet på förändringar i de ingående variablerna (hushållstyp, förvärvssitation, inkomst, villainnehav samt de olika tillgänglighetsklassningarna). Projektet har varit ett utvecklingsprojekt och tonvikt har lagts vid hur modellerna fungerar, inte att utveckla färdiga, fullt användarvänliga modeller inkorporerade i Sampers. Eftersom modellerna fungerar väl föreslår Transek att de i ett fortsatt projekt utvecklas vidare till färdiga delar i Sampers. [1] Se t.ex. ”Att mäta tillgänglighet med Logsummor” av Jonas Eliasson, Transek AB[2] Eller mer exakt mot genomsnittliga bilinnehavsdata för hela perioden 1994 till 2001 i den nationella resvaneundersökningen
|
|
| 10. |
- Lindahl, Anders, 1962-
(författare)
-
Kapacitet för person- och godstrafik på enkelspår : Simulering av olika trafikupplägg på Ådals- och Botniabananmellan Sundsvall och Umeå
- 2005
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Syftet med projektet ”Infrastruktur för flexibel tågföring” är att med hjälp av simulerings-modellen Railsys analysera sambanden mellan infrastruktur, fordon och trafik. Detta projekt behandlar kapacitet för person- och godstrafik på enkelspår på Ådals- och Botniabanan mellan Sundsvall och Umeå som kommer att öppnas år 2010. Syftet har varit att analysera hur nuvarande och framtida person- och godståg genom olika trafikupplägg med varierande turtäthet, hastighet och mötesmönster kan påverka gångtider, kapacitet och förseningar. Simuleringar har därför genomförts i tre steg på ett systematiskt sätt för ett antal fall med enbart persontrafik, enbart godstrafik och kombinerad person- och godstrafik. Syftet är att studera långsiktiga kapacitetsfrågor och inte den nu byggda banan. Resultaten visar att det går att skapa en stabil persontrafik med snabbtåg och regionaltåg för 200 km/h med ett tåg i timmen i styv trafik om tågen har samma uppehållsmönster och huvudsakligen gör uppehåll för tågmöten på stationer med resandeutbyte. Högre turtäthet än ett tåg per timme ger fler möten på mötesplatser utan resandeutbyte vilket ger längre restider och större känslighet för förseningar. Tåg med högre hastighet än 200 km/h innebär kortare gångtider men ger också fler möten på mötesstationer utan resandeutbyte. Om snabbtågen har färre uppehåll än regionaltågen blir gångtiderna kortare för dessa men det blir små marginaler mellan tågen vid möten och förbigångar vilket ger större risk för förseningar.För godstrafiken visar resultaten att det är möjligt med en regelbunden trafik med ett tåg i timmen i båda riktningarna utan problem. Vid tätare trafik ökar antalet tågmöten vilket ger fler och längre mötestillägg och därigenom längre gångtider på sträckan. Dessa tillägg fångar dock in uppkomna förseningar relativt bra.Med utgångspunkt från en normal tågvikt för godstågen på i genomsnitt 1 000-1 200 ton så ökar gångtiden med 10-15 minuter för varje 200 tons ytterligare tågvikt. För tåg dragna av Rc4-lok visar simuleringarna att de under normala förhållanden orkar dra upp till 1 600 ton tunga tåg dock med en kraftig hastighetsreduktion i de största lutningarna. Ett sätt att öka kapaciteten för godstransporterna är att använda starkare lok t.ex. det tyska loket BR185 som kan dra upp till 2 000 ton tunga tåg längs banan vid normal adhesion. Även trafik med två lok och 3 000 tons maxvikt har simulerats och fungerar under vissa speciella förutsättningar.Simulering av kombinerad person- och godstrafik visar att det kan fungera bra om persontrafiken får prioritet dagtid och godstågen nattetid vid tidtabellskonstruktionen. Ett sätt att öka kapaciteten för godstrafiken är att huvudsakligen köra de sydgående godstågen på Botnia- och Ådalsbanan och de nordgående på Norra stambanan. Simuleringarna visar att detta kan ge korta gångtider genom få tågmöten. Dubbelriktad trafik måste planeras noga och antalet möten och därmed gångtiden ökar snabbt med antalet tåg i motriktningen.Resultaten visar också att RailSys som simuleringsverktyg fungerar bra för att analysera infrastruktur, fordon och trafik även på enkelspår. Jämförelser har gjorts med verklig trafik, t.ex. på Norra stambanan och resultaten stämmer väl med verkligheten. Fördelen med simulering som metod är att det går att pröva en mängd olika trafikupplägg vilket i sin tur ger ett bättre underlag för planeringen av en robust infrastruktur som kan möta olika efterfrågan. Genom simulering kan man på ett tidigt stadium identifiera var och när kapacitetsbrister och svaga länkar uppstår. Detta ger i sin tur underlag för en bättre planering där det redan från början går att planera för fler mötesstationer eller dubbelspår på vissa sträckor men initialt bygga enkelspår. Eftersom planeringsprocessen är lång och banorna har en livslängd på minst 100 år kan simulering och bra planering medverka till ett långsiktigt hållbart trafiksystem.
|
|
