Det betyder milliarder af kroner for samfundsøkonomien, at passagerer og pendlere kan være sikre på at ankomme som planlagt med de danske toge. Når vi planlægger arbejdsrelaterede møder, private aftaler og forbindelser til tilstødende transportmidler osv., er vi afhængige af køreplanens robusthed, og store afvigelser koster enormt i tid og penge. DSB, S-togene og Banedanmark hører til blandt Danmarks mest udskældte statslige institutioner. Med en stor bevilling fra Det Strategiske Forskningsråd gennemfører fire DTU-institutter RobustRailS – et omfattende forskningsprojekt, der sætter fokus på robusthed i jernbanedriften.
Hvor den hidtidige forskning på området har fokuseret meget på enkeltdele i togdriften, undersøger det nye forskningsprojekt en mængde variabler, der alle påvirker målet om flere tog til tiden. Køreplaner, spor, signaler, tog og passagerer har alle en betydning i forhold til robusthed, og i projektet analyserer man både de enkelte variabler og samspillet mellem dem.
”For at sige det enkelt så er der behov for at gøre noget på dette område, hvis den kollektive transport i form af tog nogensinde skal kunne hamle op med privatbilismen. For det produkt, vi har herhjemme i dag, er bare ikke godt nok, til at man kan få bilisterne til at tage toget,” siger David Pisinger, professor ved DTU Management Engineering og projektleder for RobustRailS.
Timingen af projektet er ideel. I de kommende år rulles det nye signalsystem ud på de danske jernbaner. Signalsystemet vil gøre det muligt at øge antallet af tog per time på en strækning, men det vil også give et helt unikt overblik over, hvor alle tog befinder sig på ethvert tidspunkt. På den måde kan uregelmæssigheder opdages meget hurtigere, og man kan gennem nye kommunikations og beslutningssystemer rette hurtigt op på afbrydelserne.
”Forsinkelser har det med at brede sig som ringe i vandet. Det nye signalsystem vil gøre det muligt at reagere meget tidligere end før, så forsinkelserne ikke spreder sig for meget. Samtidig vil man have meget pålidelig information om togenes placering og jernbanenettets tilstand, så man kan hurtigt kan lave en pålidelig genopretningsplan. Men det kræver, at en lang række kompetencer forenes, og det er her, vi har brug for forskerne fra DTU Informatik, Fotonik og Transport,” siger David.
Målet med projektet er at kunne demonstrere, hvordan transportsektoren kan blive grønnere, altså hvordan flere mennesker og større mængder gods kan transporteres med et samlet lavere energiforbrug og mindre miljøpåvirkning i forhold til at bruge biler og lastvogne.
”Togdriften er det bedste alternativ til at skabe en mere bæredygtig transportsektor. Men på grund af oplevelsen af, at køreplanen ikke er pålidelig, så vælges toget fra. Forsinkelserne kan på mange måder kaldes symptomet på, at driften ikke er robust nok – og det er her, vi tager et tværfagligt tjek af realiteterne,” forklarer David.
Nye modeller skal på banen
På DTU Transport sidder professor Otto Anker Nielsen og adjunkt Alex Landex. Deres indgangsvinkel til projektet er, at hvis det skal lykkes at overføre flere passagerer fra biler til toget, bliver man nødt til at arbejde med at forbedre togdriftens pålidelighed. Alex Landex forklarer:
”Det handler i sidste ende om at gøre togtransport attraktivt, og her spiller pålideligheden af køreplaner en nøglerolle. Vi skal derfor afdække, hvordan jernbanedriften kan gøres mere robust, forstået som mindst mulig afvigelse mellem det, køreplanen lover, og så den transporttid, som passageren reelt oplever.”
Projektet skal som det første afklare, hvordan ’robusthed’ skal defineres, for at man kan komme i gang med de konkrete løsningsforslag. Man vil i løbet af de fire år, som projektet skal køre, se på områder fra signalsystemerne, kommunikationsteknikkerne til bemandingen og passagerernes bevægelser – for at kunne give et samlet billede af status for dansk jernbanedrift.
Det handler selvfølgelig om at øge stabiliteten, opnå færre forsinkelser og styrke den generelle troværdighed af køreplanerne over for passagerne, men de tekniske beregninger kræver matematiske definitioner, som endnu ikke er udviklet fuldt ud. Alex Landex siger videre:
”En køreplans pålidelighed kan teoretisk angives som forskellen i tid mellem den planlagte køreplan og den realiserede køreplan, men dette giver slet ikke et dækkende tal for passagerforsinkelsen. En af de oplagte ulemper er, at køreplanen antages på forhånd at være tilgængelig – populært sagt at man ved, hvor lang tid man skal afsætte til en rejse. Derfor vil en stor del af passagererne ændre rejsemønster, så snart viden om nedfaldne køreledninger, passagerpåkørsler, signalproblemer m.m. bliver tilgængelig. Vores arbejde med at forbedre robustheden i køreplanerne vil langt hen ad vejen foregå ved at koble matematiske modeller for rutevalg sammen med en model for passagerforsinkelser, som vi har udviklet her på DTU.”
Den nye passagerforsinkelsesmodel, der bruges i projektet, lagrer passagerernes oprindeligt planlagte ruter og beregner tidsforbruget ved hjælp af en rutevalgsmodel baseret på den realiserede køreplan. Når man har den reelle passagerforsinkelse, kan man, stærkt forenklet, multiplicere tallet, og så har man et mål for, hvor mange flere passagerer man vil kunne forvente, hvis det lykkes at reducere togenes forsinkelse med et givet antal minutter.
Samfundsøkonomisk gevinst
Med modellerne kan forskerne se, om togdriften bliver mere eller mindre robust med ændringer af køreplanen. Der er allerede indbygget små tidstillæg i alle køreplaner, så man i flest mulige tilfælde ankommer inden for den lovede tid. Der er en af de ting, forskerne vil se på. Hvis man reducerer ’elastikken’ i køreplanen, er der høj risiko for forsinkelser og dermed et samfundsøkonomisk tab. Med større tillæg vil man stort set altid ankomme til tiden, og den samfundsmæssige gevinst øges, men hvis tillægget øges for meget, er det ikke længere attraktivt at tage toget, og så forsvinder den samfundsmæssige gevinst.
”Det er nemt at konstruere en køreplan, der er så robust, at ingen gider tage toget, men det er straks vanskeligere at finde køreplanens helt optimale robusthed,” forklarer Alex Landex.
Projektet skal både afklare, hvor der er størst samfundsmæssig gevinst, men også hvordan man konkret kan gennemføre de små tiltag, der måske ikke koster alverden, men til gengæld kan føre til større robusthed i driften.
”Der har ikke været et så stort tværfagligt forskningsprojekt om banesektoren herhjemme tidligere. Visionen er at gøre toget attraktivt, og vores rolle bliver at være medspiller for banesektoren og hjælpe med at opnå målet ved at forankre driften solidt med forskningsbaseret viden. Jeg er sikker på, at vi med en holistisk og forskningsbaseret tilgang kan øge pålideligheden af jernbanedriften ved at tænke robusthed ind i køreplaner, signalsystemer og kommunikation fra starten, så Danmark vil have en mere robust togdrift,” siger David Pisinger.
Af Carsten Broder Hansen og Rasmus Rørbæk