Vid den kraftiga utförslutningen på sträckan mellan Riksgränsen och Narvik finns stora energivinster att hämta

Det handlar mycket om energiförbrukning – samt slitage på bromsblock, hjul och räls – när ett tåg ska starta och bromsa. För ett malmtåg kan det röra sig om mer 8000 ton som ska sättas i rörelse eller bromsas. Potentialen för miljö- och kapacitetsvinster är stor om man kan optimera tågets rörelser och få det att flyta fram på en ”grön våg” i trafiksystemet.

Det svenska företaget Transrail har utvecklat systemet CATO (Computer Aided Train Operation) med syfte att effektivisera tågtrafiken. Systemet bidrar till att öka tågens punktlighet, minska deras energiförbrukning, öka linjekapaciteten, förbättra arbetssituationen för lokföraren, samt minska slitaget på fordon och räls. Grundtanken är att utnyttja tidsluckorna i tidtabellen och de tidsluckor som kan uppstå i den dagliga trafiken. Väntetid framför signaler eller vid mötesstationer är exempel på tid som kan användas för optimering av driften. Systemet håller just nu på att installeras av LKAB vid Malmbanan, samt av Arlanda Express för tågtrafiken till och från Arlanda flygplats.

Datorerna analyserar och styr tågets hastighet

”Optimal drift av trafiken på en hel bansträcka och av de individuella tågen kan inte uppnås med konventionella signalsystem”, konstaterar Per Leander, som är VD för Transrail Sweden AB. ”Föraren behöver både veta när tåget ska anlända till nästa station eller signal och hur tåget skall köras för att komma fram i rätt tid”, fortsätter Per. ”Tidpunkten och hastigheten påverkas av flera olika faktorer och för att kunna välja den optimala hastighetsprofilen behöver föraren kontinuerlig information. Vi har därför utvecklat systemet CATO som kan leverera sådan information”, konstaterar Per.

CATO-systemet består av en dator och en display som installeras i lokhytten på tåget samt en centraldator, som kommunicerar med Trafikverkets tågledningssystem. Konceptet för CATO bygger på att förse datorerna vid trafikledningscentralen med information om den aktuella trafiksituationen. Det kan exempelvis gälla förseningar, hastigheten för varje tåg på sträckan och var tågen befinner sig. Datorerna kalkylerar position, tid och hastighet för varje tåg. Systemet tar hänsyn till möten med andra tåg och de olika tågens tidtabeller. I centraldatorn beräknas de olika tågens körtider för att de skall kunna köras utan onödiga stopp eller inbromsningar och komma fram i rätt tid. Aktuell tågplan sänds till tågen via GSM-R digital radio. Ombord på tågen räknas denna information om till hastighetsprofiler, vilka gör att tågen uppfyller trafikledningens plan, samtidigt som de körs exempelvis så energieffektivt som trafiken tillåter. Denna körinformation visas för lokföraren på en display i lokhytten. Allt för att åstadkomma optimal körning inom ramarna för gällande tågtidtabell.

”Vi är övertygade om att datorbaserad styrning av tåg kommer att bli allt vanligare i framtiden, även om systemet kanske upplevs komplext i dag”, konstaterar Per Leander. ”CATO bidrar till optimal tågföring och minskar förarnas stress att inte förorsaka förseningar och att inte kunna köra på bästa sätt”, säger Per. ”Målet med vårt projekt var ursprungligen inte att utveckla en slutprodukt. Vi ville bidra till att det tas fram en specifikation, eller standard, som olika leverantörer skulle kunna använda vid utvecklandet av denna typ av tågstyrningssystem. Systemet omfattar olika delområden av järnvägsutrustning. I verkligheten har CATO blivit en slutprodukt, baserad på ett utkast till standard”, säger Per.

Malmtåg med eco-driving

Gruvföretaget LKAB deltar kraftfullt i projektet kring tågstyrning. Under utvecklingsfasen testade CATO i LKABs malmtrafik. Nu har LKAB köpt en CATO-licens och installation på samtliga IORE-lok pågår. Användningen av CATO, med koppling till Trafikverkets driftledningssystem, är en pusselbit i ambitionen att nå maximalt kapacitetsutnyttjande av Malmbanan mellan Riksgränsen och Luleå.
 Samtidigt bidrar CATO-systemet till att malmtransporterna blir upp till 20 procent energisnålare.

Malmtågens lok (IORE) är redan försedda med teknik för energiåtervinning och när tågen motorbromsar fungerar motorerna som generatorer. Det är särskilt värdefullt i den kraftiga utförslutningen på sträckan mellan Riksgränsen och Narvik. Även på sträckan mellan Malmberget och Luleå finns stora energivinster att hämta. Med hjälp av CATO kan malmtågen köras mjukare, vilket reducerar energianvändningen, samtidigt som slitaget på bromsar, hjul och räls minskar.

Systemet ökar även punktligheten i trafiken vilket minskar störningarna på Malmbanan. Därmed kan kapaciteten för malmtrafiken utnyttjas bättre.

Höghastighetståg med eco-driving

Även Arlanda Express har köpt CATO som ett led i företagets miljösträvanden och punktlighet. Installationer är på gång även här. ”Vi har mött ett stort intresse för CATO. Beställningarna från LKAB och Arlanda Express är mycket positiva och innebär att denna nya teknik nu definitivt är på gång. Vi har diskussioner om installationer med flera järnvägsföretag och inte enbart i Sverige”, avslutar Per Leander. Enligt Per ger systemet möjlighet till en väsentlig förbättring av järnvägstrafiken.

Artikeln publicerad i januari 2012