Signalsystem for 24 milliarder: Skærm i førerkabine afløser lamper ved skinner
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Signalsystem for 24 milliarder: Skærm i førerkabine afløser lamper ved skinner

De systemer, som Banedanmark i de kommende 10-12 år vil bruge 24 milliarder kroner på, skal på én gang løfte trafiksikkerheden på jernbanenettet, effektivisere driften med langt flere tog på de samme skinner, barbere 80 procent af alle togforsinkelser (22.600 signalfejl i 2006) og bringe de danske togsignalanlæg på linje med det øvrige Europas langtidsplaner.

Da store dele af signalanlæggene på de landsdækkende skinnenet er på gravens rand, kan det bedst betale sig at udskifte hele molevitten og hoppe direkte frem i niveau 2 i ERTMS-standarden (European Railway Traffic Management System).

Det indebærer blandt andet, at der skal bygges et særligt jernbane-orienteret mobiltelefon-netværk, GSM-R, som teknisk set er i familie med de eksisterende 2g-mobilnet.

En anden synlig forandring bliver, at ATC-sikkerhedssystemet udskiftes med ETCS, som ikke længere behøver de gamle rød-grønne lampesignaler langs banerne. Ved hjælp af radioteknologi og computere bliver lokoførernes informationer puttet helt ind i førerkabinerne som skærminformatoner.

For Københavns S-tog er sagen anderledes. Her skal systemerne gøres klar til halvautomatisk drift med CBTC-systemet. Det vil reducere lokoførerens rolle til at kikke ud af vinduerne og trykke på en knap, når toget skal køre. Med tiden vil sådan et system være billigt at opgradere til et helautomatisk (førerløst) system, som det kendes fra Metroen i København. Men det er ikke planen at gå dette sidste skridt i denne omgang.

Sådan har konsulentbureauet Booz Allen Hamilton og Banedanmark i fællesskab vurderet situationen i en 223 sider lang analyse. Analysen blev bestilt i 2006 og der blev afsat 100 millioner kroner til arbejdet. (se link nedenfor)

Niveau 2 i ERTMS findes allerede i daglig drift flere steder i Europa, blandt andet i Italien. Så der bliver ikke tale om, at Danmark skal gå forrest og betale dyre udviklingsomkostninger.

Manglende mobilstandard er et usikkerhedsmoment

En enkelt undtagelse er der dog. For togtrafikken i hovedstadsområdet er allerede så tæt, at det nye GSM-R mobilnet vil få svært ved at håndtere radiotrafikken, i hvert fald i standardudgaven.

Det problem kan løses ved straks at udbygge nettet med GPRS, altså datapakkebaseret telenetværk, præcis som i alle de nuværende, almindelige mobilnet. Men denne del af GSM-R er endnu ikke standardiseret, så håbet er, at GPRS-delen når at blive standard, før de nye togsignalnet kommer i drift. Ellers må Danmark købe et ikke-standardiseret radiosystem, og det kan give problemer i forbindelse med transeuropæiske tog, der krydser grænserne.

Systemet kan udvikles yderligere i fremtiden

ERTMS-standarden eksisterer på papiret også i en mere avanceret udgave, niveau 3, som giver endnu mere effektiv udnyttelse af jernbanesporene. Men dette niveau findes endnu kun på teoretisk plan.

En af ideerne i niveau 3 går ud på at opløse de faste skinneblokke og gøre dem flydende. En skinneblok er i dag et skinneafsnit, som er sikret med følere og rød-grønne advarselslamper. Hvis en lokofører ser et signal med en rød lampe, betyder det, at den blok, han er på vej ind i, er optaget af et andet tog. En grøn betyder, at blokken er fri, og to grønne betyder, at de nærmeste to blokke er frie.

Skinneblokke har forskellig længde. Jo kortere de er, jo bedre kan skinnenettet udnyttes til tæt trafik, men samtidig bliver signalsystemet meget dyrere, så længe der er tale om gammeldags signaler med nedgravede ledninger. Men fra niveau 2 er springet ikke så stort.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Idéerne ovenfor, ligner meget de idéer, der tidligere har været diskuteret i ingeniøren debat.

Så vidt jeg husker, var her enighed om et fejltollerant, og redundant system baseret på flere uafhængige udbydere af GSM/GPRS, og hvor skinnelegmet måles igennem, for at sikre en dækningsgrad der er tilstrækkelig redundant, på enhver del af strækningen.

Togene, skulle bestemme deres position, ved at der indbygges RFID kort eller skruer, i skinnerne, typisk flere før hver skiftespor, og flere steder (redundant) for at bestemme position, således man er sikker på positionen, at det er redundant, og den ikke beror på GPS. Man skal altid kunne ødelægge en RFID transducer, eller to, uden det går ud over sikkerheden, og driften skal kunne fortsætte med få der er i stykker.

I forhold til et system, hvor der skal nedgraves ledninger, opsættes signallamper og lys, og med risiko for, at disse ikke fungerer, er en løsning baseret på RFID chips i banen, kombineret med en redundant sikker radioforbindelse, og eventuelt kommunikation direkte mellem hver tog, specielt hvis de er tæt på hinanden, og hvis der er problemer med den globale GSM forbindelse, sandsynligvis mere sikker, end et nyt signalnet.

Dog, vil blive brug for, at have strøm til skiftespor, og kunne styre, og sikkert verificere skiftespor står korrekt, via systemet.

Udfra et indlednede synspunkt, ser det godt ud - men hvis dem som skal løse opgaven, ikke er i stand til at forstå den og byder på det, trods de ikke forstår DSB's udbud, så risikerer vi naturligvis nemt, endnu en rejsekort skandale. Jeg mener dog, at problemet ikke alene beror på DSB. Det er udbyderne, der ikke er voksne nok, eller måske lader sig lokke for meget af 24 milliarder, trods de ikke kan løse opgaven.

Jeg tror, at DSB, måske vil have større chance for, at finde nogen, der kan løse opgaven, hvis de sætter lokkemaden lavere. Måske ned på 12 milliarder? Så er stadigt 12 milliarder i reserve, hvis noget går galt.

Med andre ord: Forstår man ikke opgaven, og det som står i udbudet - så få tingene afklaret, inden der bydes, i stedet for at begynde at byde på grund af lokkemad. Efter min opfattelse, ligger fejlen ikke hos DSB, men hos de virksomheder, der går efter lokkemad. Det er jo reelt dem, der går i fælden, og ikke kan levere det som har været deres opgave. De har ansvaret, og et ansvar for, at det også fungerer. Kan de ikke få det til at virke, har de formentligt ikke formået at forså opgaven.

  • 0
  • 0

Det er ikke DSB der står for signalerne, men BaneDanmark.

Desuden er der som nævnt ikke tale om ny teknologi som rejsekortet, men om en standard som er i drift i flere lande.

  • 1
  • 0

Desuden er der som nævnt ikke tale om ny teknologi som rejsekortet, men om en standard som er i drift i flere lande.

Som måske fremgår, af det jeg skrev, kender jeg ikke direkte standarden. Men hvis den er trådløs, og ikke kræver ledninger nedgravet - kun en computer indstalelret i togene, samt nogle standard GSM basesationer opsat ved banelegmet - hvorfor tager det så 12 år at bygge, og koster 24 milliarder?

Med denne pris, og så lang tid, burde være muligt, at udvikle såvel standard, som elektronik, og implentere den, på tiden.

  • 0
  • 0

Der er meget mere info her:
http://www.bane.dk/visSignalKampagne.asp?a...

her finder du også baggrundsrapporten og beslutningsoplægget.

Men hvad angår prisen og tiden, så er her hvad der ca. skal installeres:

Komponent Antal
Sporskifter 1978 stk.
Kabelrender 2944 km
ETCS Faste mærker 6294 stk.
Passive baliser 3023 stk.
Togdetekterings udstyr 5562 stk.
Overkørsel, lav kompleksitet 132 stk.
Overkørsel, mellem kompleksitet 190 stk.
Overkørsel,høj kompleksitet 143 stk.
Traktorvejssignal 152 stk.
Passager informations system 82 stk.
Radio Blok Center 36 stk.
Sikringsanlæg 19 stk.
Decentralt sikringsanlæg 788 stk.
Bygning for elektronisk sikringsanlæg 19 stk.
Bygning for op til 5 decentrale sikringsanlæg 580 stk.
Bygnings for mere end 5 decentrale sikringsanlæg 5 stk.

Dertil kommer udbud, tilpasning af de danske regler på området, sikkerhedsgodkendelse osv.

  • 0
  • 0

Jeg erfarer fra kolleger, der arbejder med radioer, at ledige frekvensbånd er en sjælden ressource.
Hvilket bånd bruger denne art GSM?
Og har BaneDanmark/DSB allerede erhvervet en licens?
(Åh ja, jeg tænker tilbage på de vilde UMTS dage, hvor auktionspriserne røg helt til tops... :P)

  • 0
  • 0

Jeg har langtfra endnu pløjet mig igennem alle henvisningerne. Naturligvis er langt fra min privatøkonomi, og økonomiske forståelse, og til større projekt, bestående af tusinder skiftespor - jeg har ikke den mindste begreb om, hvad elektronikken til et skiftespor koster.

Jeg har ikke præcist kunnet se, hvordan sikringsanlægene holder styr på togenes position. Her tror jeg, at man med nutidigt elektronik, kan opnå langt lavere pris, og større sikkerhed, end man kunne tidligere. Dette var, sammen med brug af radiokommunikation, årsagen til at jeg vil forvente en lav pris. Hvis man skal til at have kontakter, adskildte skinner, aktive radioanlæg, eller andet aktivt elektronik der skal strømfødes, for at detektere togenes position, så vil det naturligvis koste. Hvis derimod, at der kan placeres nogle RFID aftastere på togene, som er så store, at de kan tilføjes energi i tilstrækkelig tid til aftastning, samt naturligvis at sende/modtage data, så kan et pasivt system, naturligvis bruges. Om det så er muligt, at finde et system, der fungerer ved 200 - 300 km/t, og med passive RFID tags, der ikke behøver strøm, ved jeg ikke. Men at det er teknisk muligt, er jeg ikke i tvivl om, hvis aftasterne er store nok. Der kan måske også bruges radiobølger, såsom GPS, eller radiosendere undervejs, for positioneringen af tog.

Det eneste, jeg måske er lidt bekymret om, er nævnt i rapporten fra banedanmark. Store IT-nedbrud forventes. Og at det netop alt er baseret på IT. Mit spørgsmål er, om man indenfor IT har tilstrækkeligt redundans, så en enkelt programmørs brølere, eller en bitfejl i en computer, ikke medfører fejl på systemet. Ved de gamle mekaniske systemer, ved jeg at der var stor grad af redundans, og alt var dobbelt - eksempeltvis var både rød, og grøn lys, ført med separate ledninger, og således et dobbelt system. Man kan frygte, at det ikke overholdes, at føre systemet dobbelt, når det drejer sig om kodning, og at sikre en enkelt programmørs fejl, ikke kan få betydning for sikkerheden. I princippet, burde man måske dupplere IT systemet, så flere computere, programmeret af forskellige virksomheder, altid skulle opnå samme resultater, og sikre at de dupplerede systemer placeres decentralt, med forskellig forsyning. Er der en uoverenstemmelse mellem systemerne, skal fejlen straks rapporteres, findes, og rettes.

På mange måder, er det nye system bedre end det gamle. Men, jeg tror, at rapportens frygt for store IT-nedbrud måske ikke er ubegrundet.

Burde man vente, indtil det lykkedes at finde et IT sikkerhedskoncept, således banestyrelsen overbevises om, at der ikke kan opstå store IT nedbrud i systemet? Og, at det ikke kan opstå, fordi det eksempelvis programmeres af flere uafhænige virksomheder, efter ens standard specifikationer, og ikke må give forskellige svar, uden fejlene rapporteres, og rettes.

Min frygt, er også IT'en bag systemet. Ikke fordi, at jeg mener vi ikke kan lave IT sikker, men fordi at jeg ikke føler, at IT foklet, har tilstrækkelig respekt for sikkerhed, og for at gøre tingene om, to gange, eller dobbelt, trods de måske ved, at de har gjort forkert. Tingene presses i pris til det sidste, og herefter ganges prisen med 10-20 for at ryde op, fordi skidtet ikke fungerer, eller der må afsættes mange gange over softwarens pris, til personale der fastansættes, måske alene for at holde softwaren kørende, og systemerne tændt. Alt noget, som kun skyldes softwarefejl, og mangel på redundans.

Umiddelbart, synes jeg, at man måske skal vente, indtil at banestyrelsen tror på, at der ikke kan, og vil, opstå globale IT nedbrud, for systemet.

  • 0
  • 0

Jeg erfarer fra kolleger, der arbejder med radioer, at ledige frekvensbånd er en sjælden ressource.
Hvilket bånd bruger denne art GSM?
Og har BaneDanmark/DSB allerede erhvervet en licens?
(Åh ja, jeg tænker tilbage på de vilde UMTS dage, hvor auktionspriserne røg helt til tops... :P)

Banedanmark har ifølge frekvensregistret en GSM-R licens på 2x 4 MHz. (876-880 MHz./921-925 MHz.). Så hvad det angår, er der styr på det.
Til sammenligning har TDC og Sonofon hver 2x 8,8 Mhz. og Telia 2x 14,8 MHz. i 900 MHz. båndet.

  • 0
  • 0

Jeg har ikke præcist kunnet se, hvordan sikringsanlægene holder styr på togenes position. Her tror jeg, at man med nutidigt elektronik, kan opnå langt lavere pris, og større sikkerhed, end man kunne tidligere.

I øjeblikket bestemmer man toget position til en bestemt blok. Det er en strækning hvor sporet er elektrisk isoleret fra blokkene ved siden af ved, at det er skåret tværs over og isolering fyldt imellem. Når så akslerne kortslutter de to skinner i en given blok, ved man at der er et tog i den.

Til ECTS har man tænkt sig at bruge akseltællere, der tæller hvor manger aksler der kommer ind i en blok, og når det samme antal aksler så har forladt blokken igen er den fri. Dette er en fordel, da man ikke behøver at isolere sporene fra hinanden ved hver blok, da overgangen både larmer, slider på hjulene, som så igen slider mere på skinnerne, foruden at have flere fejlkilder fx svigtende isolering mm.

Problemet med RFID tags ell. er hvis der sker togbrud, fx et godstog der taber 5 vogne med svensk tømmer. Dette ville ikke blive registret af en RFID tag, medmindre alle vogne bliver udstyret med en sender, og så risikerer man at der kommer et IC3 tog med 180 km/h bagefter og kolliderer med de tabte vogne.

De passive baliser jeg nævnte i tidligere indlæg, bestemmer faktisk togets position og sammenligner det med computerens, så man kan se om der er noget galt med speedometeret ell., foruden at indeholde oplysninger om sporets beskaffenhed på den kommende strækning, men det beskytter som sagt ikke mod tabte vogne.

  • 0
  • 0

Problemet med RFID tags ell. er hvis der sker togbrud, fx et godstog der taber 5 vogne med svensk tømmer. Dette ville ikke blive registret af en RFID tag, medmindre alle vogne bliver udstyret med en sender,

Måske kan nøjes med RFID aflæsere på første og sidste vogn. Eller vognene kan kommunikere med hinanden, så hver vogn har et nummer, og det kan tjekkes, at de alle kommunikerer. RFID tjekker så kun vognstammen. Der skal altid være en RFID aftaster, sammen med lokomotivet. At have vognene til at kommunikere, er måske mere sikkert, end at tælle antallet, da man straks får at vide, hvis en vogn mangler, og ikke kan give melding om dens eksistens.
Derudover tror jeg ikke, at der er udviklet RFID til 200-300 km/t. Men det er nok muligt. Måske er det dog største problem.

Hvis systemet baserer sig, på mange følere, som skal fødes med strøm, er jeg nervøs for, at det øger udgiften drastisk, og giver større risiko for strømsvigt til følerne. Passive følere, der drives af strøm fra toget, vil altid fungere, når toget kører. Hvis begge redundante følere ikke fungerer, må toget standses. Teknologi, der fødes af strøm, er sikkert også mindre robust, overfor lynnedslag i skinnen, der kan give overspænding, og smadre mange følere og elektronik samtidigt. Eksempelvis RFID, eller anden passiv teknologi, vil ikke påvirkes, eller højst kun kunne smadre føleren tæt på lynnedslaget, hvilket intet umiddelbart betyder, på grund af redundansen, og fejl kan udbedres ved rutinemæssige tjek, eller når et større antal følere fejler.

Selvom ledninger nedgraves i jorden, kan de rammes af lynnedlslag, og give overspænding, til alt på strækningen.

  • 0
  • 0

Hvorfor tager det 12 år?:
1 år at udforme kravet. 2 år at byde på det. 2 år at bygge "test" bane. 2 år at teste. 3-5 år for at bygge resten af landet. Dette er bare ca. gæt tal. Men det er i det omfang vi snakker.

12 år virker, i mit hoved, ret hurtigt.

Men jeg glæder mig personligt rigtig meget til at se det nye system i brug.

  • 0
  • 0

Hvorfor tager det 12 år?:
1 år at udforme kravet. 2 år at byde på det. 2 år at bygge "test" bane. 2 år at teste. 3-5 år for at bygge resten af landet. Dette er bare ca. gæt tal. Men det er i det omfang vi snakker.

12 år virker, i mit hoved, ret hurtigt.

Nu bliver jeg lidt i tvivl - er det et standard system, eller er det noget som skal udvikles først? Hvis det er et standard system, virker det langsomt, at bruge 1 år til at udforme kravet (der gerne skulle være standard), 2 år at byde på det (med mindre man må vente på, at udviklerne bliver færdige, fordi det trods alt er relativt nyt), tid til at bygge testbane og teste det, og så reelt 3-5 år for at bygge. Kun det sidste, hører under det, som DSB vil skulle betale for et standard system. Det andet, må høre under udvikling af systemet.

Hvis systmet, stadigt ikke er udviklet, så er det realistisk. Jeg mener, at 12 år, er meget realistisk, hvis det først skal designes, udvikles, bygges test baner, testes og godkendes osv. Og herefter 3-5 år for at opsætte i det pågældende tilfælde.

Men, da systemet allerede næsten delvis kører nogle steder, må man være kommet til niveauet, hvor de første test er overstået, og det måske kun mangler et år, enden det er færdigt. I så fald, vil tidshorizonten, være fra 4-6 år, hvor det første år går med, at udvikle færdigt, at få det i udbud, og at byde på det.

På mange områder, er et færdigudviklet system, jo lige til at sætte op, og ikke nær så kompliceret, som større byggeprojekter normalt er, hvor de designes specielt til kunden, af en arkitekt, og af ingeniører. Her, er tale om færdige komponenter, på normale spor. Hvis DSB har nogle ikke normale systemer, og spor, der ikke bruges i resten af europa, så vil det kunne tage ekstra tid, og give problemer. Det forventer jeg ikke er tilfældet.

Måske lige med undtagelse af togene - de er jo lidt specielle, og specielt udviklede til DSB. Så montage her, kan nok give kvaler, og skal specielt udregnes til DSB. Alligevel, synes jeg, at det ikke burde medføre tidsplanen skrider, med mindre der altså endnu ikke er leveret tog til tiden.

Det er meget svært, at vurdere hvor lang tid det tager. Hvis det er nødvendigt, at lukke spor ned, at udføre arbejdet om natten osv. og hvis det indebærer stort gravearbejde og tilslutningsarbejde, så kan det måske godt tage 12 år. Men idéen er jo netop, at denne del af arbejdet optimeres til et minimum, ved at anvende trådløs teknologi, og undgå de gamle metoder som er dyre og ustabile, og samtidigt undgå store monteringsomkostninger. Så burde det jo ikke tage så mange år.

  • 0
  • 0

Det er et standard-system banedanmark vil have. Alle seriøse leverandører har et type af sikringsanlæg som der kan bruges videre på, så der passer til de behov og krav BaneDanmark har.

Men det er stadig få lande som har ERTMS level 2 i drift. Schweiz er længst fremme og vil nok være første land som få ERTMS i en eller anden form overalt. Men Spanien og Italien har også højhastigsstrækninger og Holland og Belgien er på vej med nye strækninger. Men ikke i sammen omfang som det er lagt op i Danmark, hvor skrifter alt ud i en runde på mange type af strækninger. Og helt sikker - det giver udfordringer som ikke er set før.

For DSB og andre operatører er det noget nemmere. De skal kun købe anlæg til deres tog. Og de skal bare følge standarden plus STM-modulet til ATC, som skal bruges i overgangsperioden indtil det nye system har erstattet dansk ATC. De første tog, som skal køre via Malmø skal have det fra 2012.

Eller har BaneDanmark et site om signalprojektet her:
http://www.bane.dk/visSignalKampagne.asp?a... - med forklaring på tidsplan.

  • 0
  • 0

Jeg havde troet, at første del, kunne gå hurtigere. Men, det tager altid tid, at tage politiske beslutninger. Imponerende, at udruldningstiden for selve implementeringen, er så hurtig sammenlignet med.

Selvom systemet, på mange måder, ser tiltalende og gennemtænkt ud, er jeg dog stadigt i tvivl, om det er godt nok. Jeg har set mange infoskærme på stationer, med beskeden "Der er opstået en fejl, tryk luk"... Og jeg har samme frygt, når jeg sidder i et sådant tog. Mon det er beskeden, som togføren styrer efter?

Systemet er baseret på GSM, som kommunikation. Lyder fornuftigt, da GSM moduler, fås til fornuftig pris. Der bruges et specielt GSM, til banen. Der er givetvis fornuft i, at det er et adskildt net, der ikke belastes af for mange mobilopkald. Men - er det redundant?

Vil det tåle jamming, og kan togene tale direkte sammen, på kort afstand, hvis der ikke fås GSM forbindelse? Kan det anvende kommercielt GSM, eller andre protokoller, hvor der måske er muligt, at få hul igennem, så flere forskellige typer systemer af forskellig fabrikat, med forskelligt software, og protokol, kører samtidigt?

Risikerer vi, at computeren går ned, og viser beskeden "der er sket en fejl - tryk luk"? Har man systematisk tjekket konsekvensen for enhver bitfejl i program og datahukommelse, samt CPU registre? Er softwaren bygget på et imponerende - men ubevist operativsystem? Eller, er det uden OS, og softwaren bevist systematisk?

Findes, en rapport, der systematisk analyserer, at sikkerheden er indtakt, uanset hvor der zappes med højspænding på ledningerne, udstyr ødelægges med hammer, eller der opstår bitfejl, eller løse bits?

  • 0
  • 0

Der er nogle forsætninger i projektet som trækker det lidt ud. Fx installation GSM-R og at man bruge en revideret udgave af ERTMS specifikationerne som forventes klar i 2012.

Togene får kørselstilladelser via GSM-R, som løbende skal fornyes. Hvis det central system ikke sender tilladelser ud, så må toget stoppe. Sikkerheden er meget høj, når det er sikkerhedkritiske systemer. Og det skal dokumenteres om man overholder alle krav.

GSM-R er en udgave af GSM, hvor der er tilføje nye funktioner.. der vel redundants i GSM, ikk. Og en GSM-R mobil kan godt bruges på det alm. GSM-net, når det er ude for et område som er dækket af GSM-R. Togpersonelet kan deres personlige GSM-R mobil som en alm. mobil, når de ikke er i tjeneste i toget eller ved sporet.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten