Kapasitet Foreleser Gaute Borgerud / Ove Tovås Trafikk og kapasitet Jernbanedirektoratet
Mål for leksjonen: Kapasitet Hva er kapasitet? Trafikkapasitet Transportkapasitet Kapasitet på enkeltsporede strekninger Kapasitet på dobbeltsporede strekninger
Kapasitet Betyr evne til å romme, yte f.eks. hotellkapasitet (# senger), tømmingkapasitet I transportsammenheng kan det passe med «evne til å transportere»
Innen jernbane brukes kapasitet i mange sammenhenger et togs kapasitet (# personer, # tonn) en skiftestasjons kapasitet (# vogner / tidsenhet) en streknings eller et nettverks kapasitet: det som kan transporteres i form av # tog / tidsenhet # passasjerer / tidsenhet # vogner / tidsenhet # tonn / tidsenhet Vi ser her hovedsakelig på kapasitet i form av # tog / tidsenhet
Infrastruktur Banestrekninger Enkeltspor, (kryssings-) stasjoner (avstand og lengde) Dobbeltspor, forbikjøringsanlegg, sporforbindelser Terminalanlegg / stasjonsanlegg Stasjonsspor / plattformer Vendeanlegg Hensetting Lasthåndtering Ankomst /avgangsspor Hensetting Forskjellige behov for gods- og persontrafikk
Systemtenkning d 1 d 2 t 1 = t 2 t 1 t 2 d 1 d 2
Systemtenkning
Systemtenkning
Systemtenkning
Systemtenkning
Systemtenkning
Hvilke kapasiteter har vi? Transportkapasitet Den mengde tonn og eller passasjerer som kan transporteres over et strekningsavsnitt per tidsenhet Trafikkapasitet Det antall tog som kan passere et strekningsavsnitt per tidsenhet
Kapasitet en strikk? Antall tog Hastighet Stabilitet Togblanding Antall tog Høyhastighet Metro Hastighet Stabilitet Togblanding Mixed traffic Blandet trafikk
En streknings kapasitet avhenger av Infrastrukturens utforming (herunder signalsystem og signalplassering) Togenes egenskaper Ruteplan: rekkefølge av ulike togslag (herunder stoppmønster) Kvalitetskrav (punktlighetskrav ) I noen tilfeller påvirkes kapasiteten også av forholdene på tilstøtende strekninger.
Togets egenskaper Persontog Motorvognsett, fast lengde, evt flere sammenkoblet Lok og vogn, fleksibelt Maksimalhastighet 130 210 km/h God akselerasjon Godstog Lok og vogner, 400 600 meter Maksimalhastighet 90 100 km/h Dårlig akselerasjon (avhengig av lasten) Vedlikeholdsmaskiner (gule maskiner) Maksimalhastighet 80 km/h
Fremføringshastighet Den hastigheten toget holder mellom endestasjonene Kjøretid uten noen form for stopp Kjøretidspåslag (4%) Kryssingstid inkl. tid til akselerasjon / retardasjon Ventetid på andre tog Stopp for på- og avstigning inkl. tid til akselerasjon og retardasjon
Ruteleier og buffertid 100% Tilbakestillingsevne Dagens utnyttelse Tid Ett ruteleie Ett ruteleie Buffertid Tilbakestillingsevne (ledig ruteleie) Fremføringstoleranse Grunntillegg, driftstillegg, særtillegg,... Teknisk minste togfølgetid Fremføringstoleranse Fremføringstoleranse Utnyttelse av strekningskapasitet i en time Grunntillegg, driftstillegg, særtillegg,... 80% 60% 20 fremføringstoleranse à 30 sekunder 20 teknisk minste togfølgetid + tillegg à 112 sekunder Buffertid UIC anbefaler utnyttelse av maksimalt 75% strekningskapasitet i rush Ett ruteleie Teknisk minste togfølgetid Fremføringstoleranse
Kapasitet vs punktlighet Kilde: Landex, et al, Evaluation of railway capacity - Trafikdage 2006
Transportkapasitet godstog Egenskaper i infrastruktur Tillatt aksellast (20,5 22,5 25,0 30,0 tonn) Normal toglengde 400 600 (+) meter Tillatt lasteprofil Trasé (stigning / fall) Materiellets egenskaper Trekkraft Hastighet Akselavstand / lasteevne
Transportkapasitet persontog Begrensninger i materiellet Fjerntog 2 seter / meter tog Regiontog 2,2-2,5 seter / meter tog Nærtrafikktog 2,5 2,8 seter / meter tog Forstadstog 3 seter / meter (evt flere ståplasser) Toetasjes materiell gir 20-40% flere sitteplasser Begrensninger i infrastruktur Plattformlengder Antall spor på stasjoner Antall spor til plattform
Transportkapasitet persontog Trengsel og transportkapasitet Peak hour factor (PHF)
Transportkapasitet persontog Trengsel og transportkapasitet Eksempel PHF = 0,65 (anbefalt verdi) Antall virkedøgn: 310 Dimensjonerende time: 20% Peak hour factor: 65% 3 avganger med dobbeltsett 6 togsett Årstrafikk 1 500 000 pass Virkedøgnstrafikk (år/0,85x365) 4 835 Dimensjonerende time 967 (døgn/0,2) Nødvendig plasstilbud (seter) 1 488 Antall togsett á 295 seter 5 1500000 0,2 365 0,85 0,65 295 5
Trafikkapasitet Typiske kapasitetsnivåer Togfølgetid Avstand mellom kryssingsspor Variasjon i togenes fremføringshastighet Samtidig innkjør på stasjonene
Typiske kapasitetsnivåer Strekningskapasitet og infrastruktur Enkeltspor (begge retn.) Mulig Enkeltspor med dobbeltsporparseller (begge retn.) Kanskje Dobbeltspor, blandet trafikk Dobbeltspor, enhetlig trafikk med holdepl. Dobbeltspor, enhetlig trafikk med stasjoner 1 5 10 15 20 25 Kapasitet tog/time/retn
Togfølgetid Teknisk minste togfølgetid - definisjon Minste tidsavstand mellom to tog hvor det andre toget kan kjøre uten restriktive signaler blokklengde blokklengde siktavst. bremselengde bremselengde tekn.tid 2 1 G Y R
Togfølgetid - bremsekurve Hastighet xx km/h Bremsekurve Målhastighet 0 km/h Lengde avhengig av linjehastighet
strekning strekning Trafikkapasitet enkeltsporede baner stasjon A stasjon B tid stasjon A blokkpost stasjon B tid
Trafikkapasitet enkeltsporede baner Prinsippskisse fjernstyrt stasjon d Samtidig innkjør Prinsippskisse fjernstyrt stasjon d Samtidighet sparer tid og gir økt fleksibilitet
Trafikkapasitet dobbeltsporede baner Variasjon i togenes fremføringshastighet Blokkstrekninger Forbikjøringsspor Stasjonsspor til å sette tog inn og ut av trafikk
Trafikkapasitet dobbeltsporede baner K [tog/time] t m = midlere togfølgetid [min] T = tidsperiode (60min)
strekning Trafikkapasitet dobbeltsporede baner Forsinkelsesforplantning ensartet trafikk alle tog går med teknisk minste togfølgetid (t), ett tog blir forsinket tid
strekning Trafikkapasitet dobbeltsporede baner Forsinkelsesforplantning ensartet trafikk Når ett tog blir forsinket, blir alle etterfølgende tog også forsinket. «Tomt» ruteleie eller buffertid i hvert ruteleie tid
strekning Togfølge på dobbeltspor, kort strekning Direkte tog Stoppende tog tid
strekning Togfølge på dobbeltspor, lang strekning Ekspresstog Godstog tid
Stasjonsutforming vendespor Enkeltspor Dobbeltspor?
Varierende kapasitet 30 20 12 12 Stoppested 7 10 7 Antall tog/retning dobbeltspor
Stasjonutforming eksempel Ski Blått og rødt system Ventespor gods
Stasjonutforming eksempel Ski Blått og rødt system
strekning Kapasitetsøkende tiltak Enkeltspor Hastighetsøkning gir alltid kapasitetsøkning, enten det gjelder ett eller alle togslag. Samtidig innkjør Kortere togfølgetid Puljekjøring Puljekjøring Dobbeltspor Hastighetsøkning for langsomste togslag gir kapasitetsøkning. (Hastighetsøkning for raskeste togslag gir kapasitetsreduksjon.) Hastighetsreduksjon for raskeste togslag gir kapasitetsøkning. Kortere togfølgetid Puljekjøring Forbikjøringsspor for godstog tid Trafikkseparasjon Trafikken kjøres på hver sin bane, separert etter hastighet/ togslag Mer kapasitet, men markedsmessig?
Takk for oppmerksomheten