Rundgångsmöjlighet

På en enkelspårig bana där det finns behov av lokrundgång, ska i första hand en trespårsstation anläggas, se Figur 33. Denna utformning möjliggör att två spår kan användas för lokrundgång samtidigt som det tredje spåret kan användas för andra tåg. Det är också viktigt att utforma stationen så att loket kan byta riktning i förlängningen av spår 2, för att på detta sätt inte påverka trafiken på huvudspåret vid en pågående rundgång.

Figur 30.

Station med två mittplacerade vändspår.

Figur 31.

Station med två vändspår bortom plattformen.

Figur 32.

Station med både vänd- och uppställningsspår.

5.5 Trafikeringssystem

Kapaciteten på en sträcka påverkas bland annat av på vilket sätt som den trafik leds. I Sverige finns ett flertal olika trafikeringssystem som ger olika förutsättningar på hur trafiken kan bedrivas. De olika systemen medger olika antal tåg på en given sträcka vilket i sin tur innebär att kapaciteten på en sträcka kan avgöras utifrån vilket trafikeringssystem som finns.

System S

På banor med system S, som är den enklaste formen av trafikeringssystem, framförs endast så kallad spärrfärd (som tidigare kallades vagnuttagning eller VUT). Systemet innebär att ett fordon i taget får tillstånd att röra sig fritt inom ett visst avgränsat område. Banor som använder system S går ofta till industrier, men det kan även förekomma tillfällig persontrafik. Endast en tågklarerare övervakar hela sträckan och med manuella metoder. Det finns inga stationer utan endast linjeplatser. Genom samråd är det möjligt att trafikera med mer än en spärrfärd samtidigt på en och samma sträcka.

Den stora kapacitetsbegränsningen är att det är en omständlig hantering samt att den maximala hastigheten i System S är 40 km/tim.

System M

På ett flertal banor, dock endast enkelspåriga sådana, används system M (som tidigare kallades tåganmälan eller TAM). Detta system var det första sättet som användes för att framföra tågtrafik i större omfattning.

På en bana med system M har två tågklarerare gemensamt ansvar för säker­ heten mellan två stationer. Endast ett tåg får befinna sig på sträckan mellan två stationer. Information om huruvida sträckan är ledig eller belagd utbyts mellan tågklarerarna via telefon. Om en station inte är bemannad, så kallat obevakad, kan tågen tillåtas passera ändå – men stationen får inte användas för tågmöten. En station kan också vara stängd; då får och kan inga tåg passera.

Stationerna kan sakna signalsäkerhetsanläggning eller vara utrustade med mycket enkla sådana. Det finns också stationer med fullt utrustade signalställ­ verk. Signalbesked ges oftast via signaler, men på ett fåtal stationer fås dessa genom att tågklareraren ger ett manuellt körtillstånd.

Trafikeringssystemet ger en god kapacitet på enkelspåriga linjer där efter­ frågan på trafik inte är stor. I egentlig mening ger det lika god kapacitet som en enkelspårig sträcka med system H (se nästa rubrik), men kräver mer personella resurser i form av tågklarerare. Det påverkar dessutom restiden negativt efter­ som de manuella metoderna tar längre tid. Med fler mötesstationer som behövs för den önskade trafiken ökar således behovet av tågklarerare.

System H

För att öka kapaciteten och säkerheten har fjärrstyrning, system H, införts. System H medger att en person kan styra flera stationer samtidigt och även övervaka tågen på sträckan däremellan. Ett system med spårledningar gör att tågens position uppdateras kontinuerligt och automatiskt. Det är även möjligt att dela in linjen mellan stationerna i flera blocksträckor. Det görs med hjälp av mellanblocksignaler, som möjliggör att mer än ett tåg samtidigt kan befinna sig på linjen mellan stationerna (förutsatt att de går åt samma håll). Varje mellanblocksignal innebär att ytterligare ett tåg kan vara ute på samma sträcka samtidigt.

Samtliga stationer måste vara utrustade med fullständiga signalställverk och de kan antingen vara bevakade eller stängda. Sträckorna bevakas från en trafik­ central.

System H ger en mycket god kapacitet i järnvägsanläggningen och möjliggör att alla fordonsrörelser och banarbeten kan övervakas på ett effektivt och säkert sätt.

System E1, E2 och E3

När linjer och stationer övervakas av det nya, europeiskt standardiserade, signalsystemet ERTMS och trafikstyrningssystemet ETCS definieras de som E1, E2 eller E3. En djupare beskrivning av ERTMS följer nedan i avsnitt 5.6.2. Med system E1, E2 och E3 övervakas längre sträckor med stationer och linje av en tågklarerare på en trafikcentral, precis som i system H. Även i övrigt har systemen samma fördelar.

System R

System R bygger på att linjen och driftplatserna kontrolleras med hjälp av ett centralt ställverk, en radioblockcentral. Radioblockcentralen sänder meddelanden till fordonens RATC­utrustning (som kompletterar fordonets ATC­utrustning) via radio.

På mötesstationerna utgörs växlarna normalt av fjäderväxlar. Vägskyddsanlägg­ ningar fungerar helt fristående från radioblockcentralen. Allt detta innebär att tågklareraren inte kan göra någon fullständig kontroll av tågvägen med hjälp av tekniken så som den som görs i system H.

System F

System F finns endast på Hargshamnsbanan mellan Örbyhus och Hallstavik. Trafikeringssystemet är en förenklad form av trafikering där ett större ansvar läggs på förarna av fordonen på banan, eftersom det är de som talar om var de befinner sig och på vilket spår. Alla spår på stationerna på banan betraktas som sidospår och alla växlar läggs om manuellt. Det är endast tillåtet med siktfart (30 km/tim) inne på stationerna.

5.6 Signalsystem

Kapaciteten på en sträcka påverkas också av vilket signalsystem som används på banan. I Sverige finns två system som ger något olika förutsättningar på hur trafiken kan bedrivas. De två systemen är ATC och ETCS.

5.6.1 ATC

Det vanligaste signalsystemet i Sverige är ATC7 . Det finns i två varianter, ATC 1 och ATC 2. Den första varianten ATC 1 togs i bruk av SJ 1980 och finns i dag kvar på enstaka sträckor. Systemet vidareutvecklades till ATC 2 för att klara nya krav och högre hastigheter, upp till 270 km/tim. Numera råder dock en begränsning till 200 km/tim.

Kommunikationen mellan signalsystemet och fordonen i ATC sker via baliser som finns placerade i spåret mellan rälerna. Det innebär att systemet är punkt­ formigt och att signalbeskeden inte kan uppdateras mellan balisgrupperna. För att undvika att tågen kör med restriktiva signalbesked trots att nästkommande signal har slagit om till ”kör”, kan repeterbaliser som uppdaterar signalbeskedet placeras ut i spåret. Det finns både styrbara baliser som kan ge olika besked beroende på hur långt det är till nästa stopp, och fasta baliser som endast ger ett visst besked, till exempel högsta tillåtna hastighet.

5.6.2. ETCS

I Europa pågår en successiv övergång från de nationella signalsystemen till det europeiska signalsystemet ETCS8 . Inom ETCS finns tre nivåer av trafik­ ledningssystem (ERTMS9 ). Sverige har valt ERTMS nivå 2 som grundstrategi för alla huvudlinjer. Nivå 1, som motsvarar dagens ATC­system, kan komma att användas på större stationer och stationer. Nivå 2 och 3 baseras på radio­ signaler med skillnaden att i nivå 2 kvarstår spårledningar och fasta signal­ placeringar (tavlor). Kommunikationen mellan fordon och radioblockcentral (RBC) sker via radio (GSM­R) och nya signalbesked kan lämnas kontinuerligt. Baliserna används för att uppdatera tågets position längs banan.

Nivå 3 är en tillämpning av ERTMS där spårledningar inte används, utan systemet bygger helt på telekommunikation mellan samtliga signalobjekt och tågen. Nuvarande version av nivå 3 i Sverige, får endast användas på låg­ trafikerade banor där den lägre säkerheten medför att systemet får ett tak för maximalt antal tåg per dygn, oavsett bana. Detta skapar dock begränsningar när tåg behöver ledas om vid störningar, och om det uppstår behov av snabba förändringar av ökad kapacitet i framtiden. Nivå 3 är i Sverige en nationell anpassning och är mer en försöksverksamhet med ERTMS Regional än en renodlad bana med nivå 3.

ERTMS har en del egenskaper som i särskilda fall underlättar för trafiken och som i vid mening kan anses ge bättre kapacitet än ATC. Till de egenskaper som kan ha en positiv påverkan på kapaciteten kan nämnas:

• ERTMS ger kontinuerlig uppdatering av hastighet och signalbesked vilket ger positiva effekter vid trångsektorer.

behöver stanna och begära tillstånd att passera ”stopp”. De efterföljande tågen kan få körbesked med lägre hastighet över felet och sedan fortsätta med ordinarie hastighet. På en ATC­utrustad bana måste alla tåg stanna och begära tillstånd, och de måste sedan framföras med reducerad hastighet tills de passerar en signal som ger körbesked.

• ERTMS är en förutsättning för att kunna höja hastigheten över 250 km/tim.

Men ERTMS har också nackdelar, som inte bidrar till någon kapacitetsökning: • mer konservativa bromskurvor som gör att tågen måste bromsa tidigare • större säkerhetsmarginaler vid hastighetsnedsättningar som tvingar ner

tågen i hastighet en bit innan nedsättningen börjar

• det tillåtna hastighetsöverskridandet i kurvor är lägre för vissa fordon • fördyrade trimningsåtgärder i anläggningen, eftersom både RBC och

datorställverk måste uppdateras.

5.6.2 

5.6.3  Signalplaceringar

De svenska signalsystemen, både ATC och ERTMS, har i grunden fasta signal­ punkter där tågen ska stanna. I ATC finns det optiska signaler vid dessa punk­ ter och i ERTMS finns det tavlor. Tågens bromssträckor mot dessa stoppunkter beräknas bland annat utifrån tågens bromsförmåga, lutningsförhållanden samt banans och tågens största tillåtna hastighet.

I ATC finns inga begränsningar för hur många signalsträckor som går att genom­ signalera, alltså hur långt fram det är till tågets stoppunkt. Vid ”normala för­ hållanden” behöver ett snabbtåg som kör i 200 km/tim veta om det är stopp i signalen eller inte senast 2 800 meter innan punkten där det ska stanna. Detta innebär att det blir tekniskt komplicerat att bygga korta signalsträckor på platser där det är hög hastighet, även om det är möjligt. Med ERTMS finns heller ingen begränsning för tåget att veta hur långt fram och förbi hur många signalpunkter som det har ”kör”.

Ett exempel på hur kapaciteten kan förbättras genom en optimal signalplacering är sträckan mellan Stockholms central och Stockholms södra. Den största til låtna hastigheten är 80 km/tim, vilket kan uppnås av samtliga järnvägs­ fordon. Därmed kan kappkörningsproblematiken helt undvikas. Genom att alla signal sträckor är 250 meter långa, blir det möjligt att visa försignalbesked i alla signaler. Det leder till en tydlig avståndssignalering: 1000 meter, 750 meter, 500 meter och 250 meter (se Figur 34). Varje signalsträcka har försetts med dubbla repeterbalisgrupper.

Fotnot.

7 ATC = Automatic Train Control.

8 ETCS = European Train Control System.

9 ERTMS = European Rail Traffic Management System.

Figur 34.

Signaleringsprincip på sträckan Stock-holms central–StockStock-holms södra.

Utöver detta så har en så kallad packningsfunktion införts, för att kunna köra tågen närmare varandra om ett tåg blivit stående på sträckan. Ovanstående konstruktion kräver en skyddssträcka som motsvarar en signalsträcka (som marginal till det stillastående tåget) under första delen av det efterföljande tågets inbromsning. Det är nödvändigt om tågets faktiska bromsverkan inte motsvarar inmatat retardationsvärde. När det efterföljande tåget sedan har kommit ner i hastighet, minskar risken väsentligt för oavsiktlig stoppsignal­ passage vid målpunkten och då kan kravet på skyddssträckan tas bort. Med denna konstruktion krävs att en signalsträcka alltid måste vara fri mellan tåg. Därför måste tågen, vid störningar, passera en extra signal i ”stopp”. Med packningsfunktionen kan signalen slå om till beskedet ”kör 40 – kort väg” in på skyddssträckan bakom det stillastående tåget. Signalen kan slå om efter en för­ dröjningstid som räknas från att signalsträckan före signalen har blivit belagd. På både större och mindre stationer är placeringen av signalerna av stor betydelse för vilken kapacitet som uppnås. Detta gäller både huvudsignaler och dvärgsignaler. Det är till exempel viktigt att signaler inte placeras precis i plattformskant utan, om möjligt, cirka 10 meter efter. Detta möjliggör att hela plattformens längd kan utnyttjas med hänsyn till balisernas placeringar och sikt på signaler. På större stationer kan genomtänkta signalplaceringar innebära fler samtidiga rörelser samt snabbare upplåsta tågvägar.