Tek.no

Nyhet

Om denne planen lykkes, kan signalfeilen nesten forsvinne

Teknologien fra 50-tallet skal byttes ut om kort tid.

Morten Holm / Scanpix
Jørgen Elton Nilsen
22 Sept 2014 18:00

Oslo/Tek.no: Den norske jernbanen opplever et tusentalls signalfeil årlig(Ekstra), og majoriteten av dem skyldes lite vedlikeholdt utstyr og utdatert teknologi. Men i det skjulte jobber Jernbaneverket, togselskapene og Samferdselsdepartementet med å bytte ut majoriteten av signalanleggene langs det 4200 kilometer lange jernbanenettet.

For første gang siden 1950 skal jernbanens signalanlegg få en total teknologisk utskiftning – den norske jernbanen skal bli digital.

I skrivende stund suser det ett enslig togsett frem og tilbake på en øde strekning mellom Rakkestad og Sarpsborg i Østfold. Men selv om toget er et gammelt er utrangert NSB-sett, og selv om linjen har vært nedlagt i 12 år, er begge utrustet med det mest moderne signalanlegget på jernbanen i Norge. Det er akkurat med dette toget på akkurat denne toglinjen at NSB tester fremtidens signalanlegg – en teknologi kalt ERTMS.

Jernbaneverket har et eget tog for testing av ERTMS.Foto: Jernbaneverket

Bak denne forkortelsen skjuler det seg et helt nytt felles-europeisk signalsystem, og fordelene med det er mange. Ikke bare vil det kunne regelrett fjerne de fleste av dagens signalfeil – fordi teknologien er noe helt annet – men jernbanen kan også bli mer effektiv. Med dette systemet får lokføreren all nødvendig informasjon på en skjerm i førerrommet, ikke med lyssignaler langs sporet. ERTMS åpner også for å kunne kjøre langt flere tog, og togenes posisjon kan følges helt nøyaktig. Ikke minst kan man helt problemfritt krysse landegrenser med ett og samme togsett.

– ERTMS er på ingen måte et «kjekt-å-ha»-signalanlegg. Behovet for utskiftning av dagens anlegg er kritisk på flere jernbanestrekninger i Norge, forteller Sverre Kjenne, prosjektdirektør i Jernbaneverket og leder for utbyggingen av ERTMS i Norge, til Tek.no.

Sverre Kjenne er leder for utbyggingen av ERTMS i Norge.Foto: Jernbaneverket

– Det er blant annet ikke lenger mulig å bestille reservedeler til flere av de eksisterende signalanleggene, sier Kjenne.

Teknologien som sikrer toglinjene til Oslo S er fra 1880-tallet:
Bli med inn i det hemmelige anlegget »

Datamaskiner og programvare tar over

Funksjonen til et signalanlegg er å kontrollere om det er trygt å sende et tog inn på en ny banestrekning, og å gi beskjed om dette til lokføreren. Systemet som i dag benyttes for å kontrollere at et jernbanespor er fritt for tog, ble installert i Norge i 1925. Dette systemet krever omfattende utstyr og vedlikehold, og skaper i dag opp mot 40 prosent av alle signalfeil.

Hvordan dette systemet fungerer kan du lese mer om på Tek Ekstra:

Derfor har jernbanen et tusentalls signalfeil i året »

Langs jernbanesporet ligger det i dag veldig mye utstyr. Tegningen viser spordeteksjonssystemet, med tilhørende strømføring til lokomotivet. Dette systemet ble først bygget i 1925, og feiler ofte. Foto: Tek.no

Selve beslutningen om hvorvidt det er klart for å sende frem et nytt tog, og om signallysene skal settes til grønt, gjøres av et sikringsanlegg- selve “hjernen” til signalanlegget. Denne teknologien ble utviklet sent på 1800-tallet og installert i Norge første gang på 50-tallet. Når dette systemet har bestemt seg for at en jernbanestrekning er sikker, vil signallysene skifte til grønt lyst og toget kan kjøre. Dagens gamle sikringsanlegg, signallysene og kablene som kobler dem sammen forårsaker en stor del av dagens signalfeil, og ikke minst innebærer det betydelige vedlikeholdskostnader.

Konsepttegning for ERTMS-systemet.Foto: Jernbaneverket

Med ERTMS blir majoriteten av dagens signalutstyr fjernet. Lysene skrus ned, mye av kablene langs skinnegangen fjernes, og den massive utstyrsmengden som går med til togdeteksjon skrus vekk. Inn kommer ERTMS, som er en moderne løsning basert på programvare og datamaskiner, til erstatning for tilårskomne reléer.

– Dette er en digitalisering av jernbanen. Vi erstatter alle de optiske signalene med et skilt som markerer hvor toget skal stoppe. Lokføreren får da beskjed om hvor langt han kan kjøre og hvor fort, på et eget panel inne i toget. Samtidig kan vi overvåke hvor toget er og hvor raskt det kjører til enhver tid, forteller Kjell Holter, teknisk rådgiver i Jernbaneverket.

Fremfor å bruke den gamle spordeteksjonsteknologien vil man i første omgang få vite posisjonen til togene ved hjelp av små sendere og mottakere som monteres i jernbanesporet. Disse senderne er gule bokser som kalles «baliser». Når toget passerer en balise vil en antenne på toget motta og sende informasjon om posisjonen til toget. Kort fortalt sier toget «her er jeg», når det passerer over en slik balise.

Det er et robust system, men det er gammel og lite vedlikeholdt, forteller Kjell Holter, teknisk rådgiver i Jernbaneverket.

Da vet man til en hver tid hvor toget befinner seg, og et moderne tilleggssystem – kalt et «radioblokksenter» – vil så kontinuerlig gi nye kjøretillatelser til togene, slik at togene kan rulle fremover uten at lokføreren er avhengig av å se signallysene langs sporet.

– Når strekningen er klar sender radioblokksenteret en melding til en datamaskin i toget, som igjen viser beskjeden på et førerpanel. Føreren får da beskjed om hvor langt han kan kjøre og hvor fort han kan kjøre på panelet, og dette overvåkes kontinuerlig, forklarer Holter.

– Med ERTMS kommuniserer togene og signalanlegg hele tiden, og det har det aldri gjort før. Toget forteller sikringsanlegget hele tiden hvor det er, og basert på dét kan sikringsanlegget hele tiden gi nye kjøretillatelser.

Lokføreren får informasjon om fart og kjøretillatelser på en skjerm.Foto: Jernbaneverket

Datautvekslingen mellom tog og sentralen (RBC) skjer via jernbanens eget nett for mobiltelefoni, GSM-R, som har vært i bruk siden 2005. GSM-R ble bygget som et system for nødkommunikasjon etter den tragiske Åsta-ulykken, der mangelen på en slik kommunikasjonsmulighet var en av årsakene til at ulykken ikke ble avverget. Med egne basestasjoner og master langs hele det norske jernbanenettet, skal GSM-R nå benyttes til å la togene og signalanlegg utveksle informasjon om fart, posisjon og kjøretillatelser i sanntid.

– GSM-R er faktisk én av tre bestanddeler i ERTMS-spesifikasjonene. De to andre er felles-europeiske trafikkregler og ETCS (European Train Control System), et delsystem som automatisk bremser togene dersom avvik ikke blir håndtert etter sikkerhetsreglene, forklarer Holter.

Opptil 20 milliarder

Utrullingsplanen for ERTMS.Foto: Jernbaneverket

At man kan si at ERTMS består av akkurat disse tre bestanddelene – stoppskilt, datakommunikasjon og trafikkregler – kommer av at ERTMS er en spesifikasjon utviklet av EU. I 2012 besluttet samferdselsdepartementet at alle fremtidige signalsystemer skal være bygget med denne teknologien, mens Jernbaneverket året etter la frem sin plan for hvordan teknologien skal rulles ut over hele landet.

Utbygging av ERTMS på hele det norske jernbanenettet vil koste mellom 15 og 20 milliarder kroner. Den første strekningen, mellom Ski og Sarpsborg på Østfoldbanen, skal være i drift i 2015. Jernbaneverket ønsker å bygge over hele landet mer eller mindre samtidig, noe som vil bety at samtlige 4200 kilometer med jernbane skal ha teknologien på plass i 2030.

Statssekretær John-Ragnar Aarset.Foto: Olav Heggø/Fotovisjon

– Dette tempoet er vurdert som realistisk av leverandørmarkedet. En sammenhengende utbygning vil gi bedre priser og en mer rasjonell utbyggingstakt, sier Kjenne.

Foreløpig har Jernbaneverket fått bevilget 10 milliarder fordelt over 10 år for å bygge ERTMS. På spørsmål om hvorfor bevilgningene ikke er større på årlig basis, slik at Jernbaneverket dermed kan bygge ut teknologien enda raskere, svarer John-Ragnar Kvam Aarset, statssekretær i Samferdselsdepartementet, at dette er noe de jobber med å avklare:

– Dette er en sak som det arbeides med i Samferdselsdepartementet, herunder gjennomføringsstrategi for det videre arbeidet. Dette er følgelig spørsmål departementet vil komme tilbake til når saken er nærmere avklart, sier Kvam Aarset.

I planene til Jernbaneverket ligger det at Ofotbanen, Nordlandsbanen og Bergensbanen får ERTMS først, etterfulgt av linjen fra Drammen til Stavanger, og mellom Kongsvinger og Støren i Sør-Trøndelag. Først i tredje instans, med en forventet ferdigstillelse i 2026, kommer Oslo-området.

– Oslo-området er av ulike årsaker på slutten av perioden. Blant annet er det slik at deler av Nordlandsbanen ikke har et sikringsanlegg i dag, det er manuell trafikkstyring der. Det er ting som dette som er med på å bestemme hvilke strekninger som prioriteres først, forteller Guttorm Moss, banesjef for Oslo-området i Jernbaneverket.

En annen årsak er at utstyret på deler av Bergensbanen og Nordlandsbanen er veldig gammelt, og at det ikke lenger er mulig å bestille reservedeler til disse anleggene.

Guttorm Moss, banesjef for Oslo-området i Jernbaneverket.Foto: Jørgen Elton Nilsen, Hardware.no

Det er gjerne Oslo-området du leser om hver gang en signalfeil inntreffer, når titusener av pendlere står fast og blir forsinket til jobb. Og selv om jernbanen er en uhyre viktig transportåre inn og ut av hovedstaden, er det ikke nødvendigvis her man henter ut de største samfunnsøkonomiske gevinstene ved å oppgradere til ERTMS.

Godstrafikken blir nemlig viktigere og viktigere for både Stortinget og samfunnet vårt, noe som er en av årsakene til at blant annet strekningen mellom Narvik og Kiruna i Sverige får ERTMS lenge før Oslo-området.

– Svenske Trafikverket har et mål om å etablere ERTMS mellom Kiruna og den norske grensen innen 2019. At Ofotbanen også får ERTMS er viktig for både malmtrafikken og godstrafikken mellom Nord og Sør-Norge, sier Holter.

Behovet for å effektivisere godstrafikken mellom landegrenser har skutt fart på ERTMS-utbyggingen i Europa. For godstransportører er det viktig at grensepasseringer kan gjøres effektivt. Med dagens signalsystemer kan gods bli stående i mange timer på grenseoverganger fordi fører og lokomotiv må byttes på grunn av de ulike signalanleggene og trafikkreglene landene imellom. Da er det raskt å velge transport på veien, noe som verken jernbanen eller miljøet er tjent med. Med ERTMS så vil også godstrafikken slippe å vente ved grensepasseringer.

Må kombineres

Jernbaneverket regner med at ERTMS alene vil fjerne majoriteten av dagens signalfeil. Det vil alltid kunne dukke opp feil med nye systemer, men med utskiftning av mange sporveksler, færre og nye kabler og nytt system for spordeteksjon, vil antall feil på jernbanen bli redusert.

–ERTMS-utrullingen medfører også en fornyelse av de tekniske anleggene som i dag forårsaker mange feil og stopper jernbanen. Bare det å fjerne lyspærer og tusenvis av kilometer med gamle kabler vil betraktelig forbedre togtrafikken, forteller Holter.

Jernbanen krever massive mengder utstyr. Det koster å bygge, og det koster å vedlikeholde. Med ERTMS blir begge postene mindre.Foto: Jørgen Elton Nilsen, Hardware.no
Jernbanenettet har sitt eget telefonnett, GSM-R, med egne basestasjoner langs toglinjene. Bildet er fra Storbritannia.Foto: , CC-ShareAlike

Selv om det nå jobbes på spreng for å få innført ERTMS, har jernbanen også rettet blikket mot fremtidige teknologier utover de som tas i bruk i dag:

– I løpet av ti år vil det nok komme nye teleteknologier som vil erstatte GSM-R-nettet. Det kommer snart 4G for tog, og da snakker vi om bredbåndskommunikasjon til lokomotivene. Det åpner helt nye muligheter, sier Holter, og nevner at de blant annet ser på spesifikasjoner for førerløse tog.

Kinesiske Huawei jobber blant annet med slik bredbåndsteknologi, kalt eLTE. Teknologien er testet på et magnetisk svevetog i 430 kilometer i timen, og kunne da gi en ytelse på 100 megabit per sekund ned, og 50 opp, får vi opplyst av Huawei.

En eventuell overgang til slik teknologi vil dog skje uavhengig av ERTMS-utrullingen, sier statssekretæren i Samferdselsdepartementet med ansvar for jernbanen:

– ERTMS benytter eksisterende GSM-R nett. Det betyr at Jernbaneverket ikke investerer i nytt nett på grunn av ERTMS. En eventuell overgang til for eksempel LTE skjer uavhengig av ERTMS, sier Kvam Aarset.

4G/LTE er ikke den eneste fremtidsteknologien Holter og Jernbaneverket ønsker:

– Satellittposisjonering av tog er en teknologi som nå testes i andre europeiske land. Selv om en felles standard for dette ligger noe fram i tid, vil bruk av ny teknologi la oss utnytte infrastrukturen bedre, med mindre utstyr og til en lavere kostnad, sier Holter.

I Sverige har de allerede tre toglinjer med ERMTS, mens Danmark regner med å ha det innført på samtlige linjer innen 2021. Sverre Kjenne i Jernbaneverket er klar på at det er viktig å innføre ERTMS nå, fremfor å vente:

– Om Norge venter med innføring av ERTMS, blir kampen mot andre europeiske land mye hardere. Nå har vi en mulighet til å få den mest solide kompetansen fra leverandørene, men det krever en langsiktig satsning, avslutter Kjenne.

Hittil i år har jernbanen hatt nesten 1000 signalfeil:
Dette er de fire hyppigste årsakene til at det stopper » (Ekstra)

Les også
Dette er Skandinavias største modelljernbane
Les også
Vi tar i bruk smart-alarm
Les også
VEAS er det skjulte gigantanlegget som renser vannet til 600 000 nordmenn
Les også
Hvordan utnytte 30 milliarder internettdingser
Les også
Den siste av de tre The Pirate Bay-gründerne arrestert i Thailand
Les også
Samsung: – Ingen OLED-TV fra oss neste år
Les også
Lumera gjør kameraet ditt smartere
Les også
Vant du trådløs nettverksadapter?
Les også
Jernbanen bruker millioner på sære løsninger
Les også
Jernbaneutstyret mangler 20 år med vedlikehold
Les også
Teknologien som sikrer toglinjene til Oslo S er fra 1880-tallet
Les også
Vi fant togene norske politikere drømmer om
annonse