Kapacitet Citybanan / Odenplan

[TKO]

I flera nu aktuella trådar diskuteras varför det bara går att köra 16 tåg i timmen på Citybanan. Alla verkar eniga om att det främst är vid Odenplan det är problem, de flesta anser att det beror på tågens långa uppehållstid vid stationen.

Jag föreslår att vi börjar med en mer teoretisk ansats, för att se hur lång tid tågen kan stå stilla vid en station med ett plattformsspår per riktning om vi skall kunna köra 24 t/h - det vill säga en tågföljd på 150 sekunder.

Vi utgår från att signalsystemet är helt optimerat avseende signalplacering/blockindelning så att detta inte är kapacitetsbegränsande.
(Man kan tycka vad man vill om "flytande block" - men det ligger i systemets natur att det alltid ger optimal "blockindelning"... men det går att fixa med "fasta block" också, bara man gör rätt)

Jag har försökt räkna på detta, men inser att jag saknar nödvändiga grundkunskaper. Så nu står mitt hopp till någon eller några kunnig(a) bland forumskribenterna!

hoppas
Thomas K Ohlsson

[Sio]

Jag får efter ett grovt överslag resultatet ca 35s helt utan marginaler eller 25 s med 10 sekunders vingelmån.

För 16 tåg/timme blir det då 100s max med 10s marginal

[Sio]

Jag klockade precis ett uppehåll på Odenplan, det var nästan på sekunden en minut. Långt tåg och inte särskilt mycket folk.

60 s uppehåll motsvarar enligt mitt tidigare överslag 19 tåg per timme.

[Odd]

Det finns säkerligen modeller för detta. Det vore intressant att veta på vilket sätt olika faktorer påverkar.

Exempelvis, om man har tåg som är tvåhundra meter långa och som kör i 0.2 km/h, så har de en bromssträcka på några millimeter och det blir en kapacitet på i stort sett ett tåg i timmen.

Men, om man har tåg som är en meter långt och kör i 50 km/h så får man en kapacitet på kanske 500 tåg i timmen. Lägg sedan till 30 sekunders uppehåll, och det första exemplet kommer minska något till ca 0.99 tåg i timmen, men i det andra exemplet minska till kanske 100 tåg i timmen.

För enkelhetens skulle så tar jag inte hänsyn till acceleration och retardation mer än en överslagsberäkning som en del av avståndet mellan fordon.

[TKO]

Jag får efter ett grovt överslag resultatet ca 35s helt utan marginaler eller 25 s med 10 sekunders vingelmån.

För 16 tåg/timme blir det då 100s max med 10s marginal

Tack!
Vilken sth resp retardation har du räknat med?

/TKO

[Sio]

Påverkande faktorer är:

Hur långt ut står den yttersta signalen som blir restriktiv när ett tåg är på stationen.

Tågets användbara acceleration och retardation.

Start- och sluthastighet för tåget.

Placering av signaler omedelbart före och efter plattformen.

Tågets längd.

[TKO]

Det är jag med på!

Men i denna räkneövning tänker jag att vi anser att signalerna är 'optimalt' placerade - eller att vi har 'flytande block'.

Om man vill hålla fast vid konventionell signalering kan man titta på hur man gjort i Londons tunnelbana där man har extremt många/korta block vid stationerna för att 'packa' tågen tätare.

/TKO

[Hechtwagen]

Jag klockade precis ett uppehåll på Odenplan, det var nästan på sekunden en minut. Långt tåg och inte särskilt mycket folk.

60 s uppehåll motsvarar enligt mitt tidigare överslag 19 tåg per timme.

De kan ha varit tidiga och inväntat avgångstiden?

[Sio]

Jag får efter ett grovt överslag resultatet ca 35s helt utan marginaler eller 25 s med 10 sekunders vingelmån.

För 16 tåg/timme blir det då 100s max med 10s marginal

Tack!
Vilken sth resp retardation har du räknat med?

/TKO

80 km/h, broms 0,5, acceleration 1,0. Jag valde de värdena för de är lätta att räkna med. Verkligheten ligger sannolikt mitt i mellan.

[gek]

Jag klockade precis ett uppehåll på Odenplan, det var nästan på sekunden en minut. Långt tåg och inte särskilt mycket folk.

60 s uppehåll motsvarar enligt mitt tidigare överslag 19 tåg per timme.

Jag kollade i dag uppehållstider vid Odenplan för några tåg; omkring en minut. Men möjligen kan en del av tiden berott på att man inväntat avgångstid eller haft stoppsignal. Från det att passagerardörrarna stängts tills tåget faktiskt rullar iväg tar det närmare 15 sekunder.

[TKO]

Jag kunde naturligtvis inte avhålla mej från att försöka räkna lite själv på detta. Eftersom jag inte har några tekniska uppgifter X60 använde jag istället data från Münchens S-bahn. Samma sak med signalsystemet. Där lyckas man ju köra rätt tät trafik, så det kanske inte är så dumt att utgå från dessa data?

Nedanstående bansträckning är endast en principskiss, men det kan vara t ex Odenplan.

Förutsättningar
Tåglängd: 225 m
Största hastighet: 80 km/h (22 m/s)
Acceleration 0-22 m/s: 27 sekunder / 300 meter
Retardation 22-0 m/s: 24 sekunder / 300 meter
Skyddssträcka: 50 m.

Bana
A (000) Längdmätning börjar. Här måste tåget börja bromsa för att stanna vid (C).
|
B (275) Här måste tåget börja bromsa för att stanna vid plattformen (E)
|
C (300) Här måste tåget stanna om plattformsspåret är belagt.
|
D (350) Plattformen börjar. Sträckan (D) - (E) benämnes "plattformsspåret".
p
E (575) Plattformen slutar. Här stannar tåget för stationsuppehåll.
|
F (625) När hela tåget passerat (F) är plattformsspåret fritt.
|
G (850) När tåget når (G) är plattformsspåret fritt.

Tider
Tåget kör in på sträckan vid (A) med en hastighet av 22 m/s. Plattformsspåret ej belagt.
A 00 sekunder
B 13 sekunder
C ---
D ---
E 37 sekunder
STOPP
E 00 sekunder
F ---
G 26 sekunder
(passagetider vid C, D och F ej relevanta)

Totalt 63 sekunder från A till F exklusive tid för stationsuppehåll.

Tågföljd
Förutsättning för ostörd drift: Följande tåg passerar (A) efter att föregående tåg når (G).

Med uppehållstiden 0 blir den teoretiska tågföljden 63 sekunder, låt oss runda av till 70 sekunder. Men vi vill ju ha resandeutbyte så vi låter tågen stanna i hela 60 sekunder. Då blir den teoretiska tågföljden 130 sekunder med lite avrundning, vilket motsvarar 27 tåg per timme. Med "vingelmarginaler" och lite trimmade uppehållstider borde 24 tåg per timme inte vara omöjligt. Dessutom går det att lägga in fler kontrollpunkter, antingen genom fler fasta signalpunkter/spårledningar eller flytande block. Vinsten blir inte så stor men ändå mätbar.

Reservationer
Jag kan både ha tänkt och räknat fel.
Att använda grunddata/förutsättningar från München kanske inte fungerar i Stockholm.

Thomas K Ohlsson
Amatörplanerare

[Sio]

När man räknar ut hur tätt tågen kan köras utgår man vanligen ifrån att tågen ska kunna framföras utan restriktiva signalbesked.

Enligt en förbeskedstabell som tagits fram för Citybanan så är förbeskedsavståndet för 80->0 vid -30 promille 1387,5m närmsta kodbara avstånd är 1400m.

Det innebär att det framförvarande tågets bakände måste ha lämnat signalsträckan vid plattformen (som är minst 250 m lång) innan det bakom varande tåget når signalen 1400m före plattformen början.

Tågens framändar måste alltså i detta ögonblick vara minst 1400+250+214= 1864m ifrån varandra.

[TKO]

När man räknar ut hur tätt tågen kan köras utgår man vanligen ifrån att tågen ska kunna framföras utan restriktiva signalbesked.

Enligt en förbeskedstabell som tagits fram för Citybanan så är förbeskedsavståndet för 80->0 vid -30 promille 1387,5m närmsta kodbara avstånd är 1400m.

Det innebär att det framförvarande tågets bakände måste ha lämnat signalsträckan vid plattformen (som är minst 250 m lång) innan det bakom varande tåget når signalen 1400m före plattformen början.

Tågens framändar måste alltså i detta ögonblick vara minst 1400+250+214= 1864m ifrån varandra.

Nu tycker jag att det även i mitt exempel går att framföra tågen utan restriktiva signalbesked, vid sth 80 km/h. Men jag har nog missat att ta hänsyn till lutningen, är det 30 o/oo vid Odenplan? Men jag tror inte att det förlänger bromssträckan med så mycket att det krävs ett signalavstånd på 1400 meter före plattformen - det är ju mer än 4 ggr bromssträckan vid plan bana. Dessutom är inte målpunkten vid plattformens ände snarare än dess början? Det är ju först där tåget ska/måste stanna.

Och som jag skrev, jag har inte tagit hänsyn till vare sej det svenska regelverket eller hur signalerna idag är placerade vid Odenplan. Principerna för signalering kanske skiljer sej så mycket mellan Sverige och t ex S-bahn München att det förklarar den låga kapaciteten vid Citybanan?

Jag har dessutom tittat i en "förbeskedstabell" nu och vid plan bana verkar minsta förbeskedsavstånd för 80->0 km/h vara 500 meter. Vad är den praktiskt användbara retardationssträckan 80->0 km/h för X60?

Tack för informationen!

/TKO

[Sio]

Nu tycker jag att det även i mitt exempel går att framföra tågen utan restriktiva signalbesked, vid sth 80 km/h. Men jag har nog missat att ta hänsyn till lutningen, är det 30 o/oo vid Odenplan? Men jag tror inte att det förlänger bromssträckan med så mycket att det krävs ett signalavstånd på 1400 meter före plattformen - det är ju mer än 4 ggr bromssträckan vid plan bana.

Först är det förvarningstid som mex ATC2 är 8s vid max 80km/h., sedan tillsättningstid också ska bromscylindertycket byggas upp.

Dessutom är inte målpunkten vid plattformens ände snarare än dess början? Det är ju först där tåget ska/måste stanna.

Fast så länge som signalsträckan vid plattform en är belagd ligger målpunkten vid signalen före plattformen.

I det ögonblick som spårledningen vid plattformen blir fri, så får tåget bakom ännu inte ha passerat signalen som ger restriktivt besked mot plattformsspårledmingens början.

Och som jag skrev, jag har inte tagit hänsyn till vare sej det svenska regelverket eller hur signalerna idag är placerade vid Odenplan. Principerna för signalering kanske skiljer sej så mycket mellan Sverige och t ex S-bahn München att det förklarar den låga kapaciteten vid Citybanan?

Jag har dessutom tittat i en "förbeskedstabell" nu och vid plan bana verkar minsta förbeskedsavstånd för 80->0 km/h vara 500 meter. Vad är den praktiskt användbara retardationssträckan 80->0 km/h för X60?

Gul tabell som gäller i allmänhet för ATC2 har 850m 80->0 på plan bana. Specialtabellen för CB har 750m. Rosa tabell, som kan användas vid ombyggnader av banor utan ATC2, har 662,5m.

[TKO]

Av detta kan vi (kanske) dra slutsatsen att det med svensk signalteknik och sth 80 km/h är omöjligt att köra 24 tåg/timme ens om stationsuppehållen är 30 sekunder?! Hur skulle det se ut om vi sänker hastigheten till t ex 60 km/h - ökar kapaciteten då?

Och hur bär man sej åt i andra städer där man med lika långa tåg och minst 30 sekunders stationsuppehåll klarar av 30 t/h? Lägre sth kanske?

(Jag inser att jag tänkte fel om målpunkten.)

/TKO

[Sio]

Av detta kan vi (kanske) dra slutsatsen att det med svensk signalteknik och sth 80 km/h är omöjligt att köra 24 tåg/timme ens om stationsuppehållen är 30 sekunder?! Hur skulle det se ut om vi sänker hastigheten till t ex 60 km/h - ökar kapaciteten då?

Och hur bär man sej åt i andra städer där man med lika långa tåg och minst 30 sekunders stationsuppehåll klarar av 30 t/h? Lägre sth kanske?

Man får väl ta reda på vad de använder för teknik i de system som klarar 24 tåg per timme.

Du nämnde S-bahn i München. Jag har aldrig besökt staden, bara bytt flyg där så jag har dålig koll. Enligt Wikipedia verkar de ha 7 linjer med 20 minuterstrafik i rusningen det blir väl 21 tåg i timmen. Det finns visst stationer med två spår men de har tre plattformar med av och påstigning på olika sidor av tåget.
Signalanläggningen verkar vara kontinuerlig typ LZB tagen i bruk 2004. Men det ska bytas till något ballare för att få 10 minuterstrafik på några linjer.

Fler förslag på system att undersöka?

[Kantorn]

Nu tänker jag svära lite i kyrkan... Varför kör man inte helautomatiskt på Citybanan, åtm under rusningstid (Lämpligen sträckan Älvsjö - "Tomteboda")? Central Line klarar (enligt tv-programmet) 90 sekunders intervall, och de kör helautomatiskt. Jag inser att tunnelbanan har något bättre förutsättningar för acc/ret…

[Sio]

Nu tänker jag svära lite i kyrkan... Varför kör man inte helautomatiskt på Citybanan, åtm under rusningstid (Lämpligen sträckan Älvsjö - "Tomteboda")? Central Line klarar (enligt tv-programmet) 90 sekunders intervall, och de kör helautomatiskt. Jag inser att tunnelbanan har något bättre förutsättningar för acc/ret…

På vilket sätt skulle det hjälpa?

Med dagens signalsystem kan man inte köra helautomatisk och lyckas man byta signalsystem så kan man ju få den önskade kapaciteten utan att krångla till det men automatdrift.

[Enceladus]

Det kan också vara intressant att jämföra med andra tunnlar i Sverige. Citytunneln i Malmö har precis som Citybanan i Stockholm en station med bara två resandespår, nämligen Triangelns station. Alla tåg stannar dock inte där. Citytunnelns kapacitet sägs emellertid vara 16 tåg/h. Efter fiaskot med Citybanan bestämde Trafikverket att Västlänkens samtliga stationer ska få fyra plattformsspår.

[TKO]

Ja Ban/Trafikverket har ju aldrig varit speciellt varsamma med skattebetalarnas pengar. Men det är väl som Carl Johan Love skrev:
'Endast Sverige svenska citytunnlar har'!

Mitt råd är som alltid:
- Studieresa till Tyskland.

Det är väl använda pengar.

/TKO