Open this publication in new window or tab >>2022 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]
From many perspectives there is a need to understand more of how capacity, signal systems, and driving behavior interact, and naturally since ERTMS is in its early stage, some areas are still unexplored. The number of retrofitted ERTMS lines and new designed ERTMS lines are increasing in Europe, which implies extra focus on the capacity optimization in the network planning process. Many of these signaling projects involves going from traditional national lineside signaling to ERTMS. One of the parameters in capacity assessments that is relatively unexplored is the impact of the train driver. One important knowledge gap to fill is how simulation parameters should be adapted for more realistic capacity planning, based on driving behavior. ERTMS support new possibilities of signaling with its design of line speed profiles, but what consequences does the choices lead to? It is an important topic since ERTMS is a paradigm shift in train driving, and driveability has an impact on safety, energy consumption, and capacity.
The purpose of this PhD project is adding knowledge to this field. The work has been carried out incrementally, beginning with investigation of driving behavior with Swedish traditional lineside signaling (ATC), and with this new information proceeding to the area of ERTMS. In the next step, train driving behavior was investigated for ERTMS with a new measuring method based on the standardized ETCS radio signaling. ERTMS lines have been evaluated as more challenging to drive, and a systematic literature review was conducted to understand ERTMS driveability and how driveability can be assessed. In the overall picture the impact on driveability originates from both technological, organizational, and train driver aspects. Analyzing the research objectives in this area aims at contributing to a more effective and beneficial network planning process. Lastly, one of the proposed methods to achieve increased driveability, speed-filtering, was examined and revealed good effects on driver workload, capacity, and energy consumption. Using traditional train traffic measurement methods based on train onboard equipment are associated with legal challenges and time-consuming post-processing, and the new proposed ERTMS remote method initiates a new efficient framework for this research purpose. From a method perspective, the train driver simulator enables comprehensive driver behavior studies, where safety regulations normally constrain real train setups.
Abstract [sv]
Ur flera perspektiv finns det ett behov av att förstå mer om hur kapacitet, signalsystem och körbeteende samverkar, och eftersom ERTMS är i ett tidigt skede är det naturligt med vissa outforskade områden. Antalet ERTMS-linjer som bygger på gamla signalprojekteringar och nyprojekterade ERTMS-linjer ökar i Europa, vilket innebär extra fokus på kapacitetsoptimering i planeringen av järnvägsnätet. Många av dessa signalprojekt handlar om att gå från traditionell nationell signalering till ERTMS. En av parametrarna i kapacitetsbedömningar som är relativt outforskad är tågförarens inverkan. En viktig kunskapslucka att fylla är hur simuleringsparametrar bör anpassas för en mer realistisk kapacitetsplanering baserat på körbeteende. ERTMS stöder nya möjligheter att signalera med sin design av hastighetsprofiler, men vilka konsekvenser får valen? Detta är ett viktigt ämne eftersom ERTMS är ett paradigmskifte i tågförning, och körbarhet påverkar säkerhet, energiförbrukning och kapacitet.
Syftet med detta doktorandprojekt är att bidra med kunskap inom området. Arbetet har utförts stegvis, först genomfördes en utredning av körbeteende med svensk traditionell signalering (ATC), och med denna nya kunskap sedan vidare till ERTMS- området. I nästa steg av projektet undersöktes förarbeteende för ERTMS med en ny mätmetod baserad på standardiserad ETCS-radiosignalering. Metoden erbjuder ett brett spektrum av analyser av tågförning för ERTMS på ett nytt effektivt sätt. ERTMS-linjer har utvärderats som mer utmanande att köra, och i perspektivet av detta genomfördes en systematisk litteraturgranskning för att förstå ERTMS körbarhet och hur körbarhet kan bedömas. Från ett övergripande perspektiv påverkar både tekniska-, organisatoriska- och tågföraraspekter körbarheten. Forskningen inom detta område syftar till att bidra till en mer effektiv och hållbar signalplanering. Till sist studerades en av de föreslagna metoderna för att öka körbarhet, nämligen hastighetsfiltrering, som visade goda effekter på arbetsbelastning, kapacitet och energiförbrukning. Användning av traditionella mätmetoder, baserade på ombord-utrustning, är förknippade med juridiska utmaningar och tidsödande databearbetning. Den nya föreslagna mätmetoden möjliggör ett nytt effektivt ramverk för detta forskningsområde. Från ett metodperspektiv möjliggör tågförarsimulatorn omfattande körbeteendestudier där regelverk förhindrar studier i en riktig lokförarmiljö.
Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2022. p. 53
Keywords
ERTMS, ETCS, Driving behavior, signaling
National Category
Transport Systems and Logistics
Research subject
Transport Science, Transport Systems
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-19253 (URN)978-91-8040-400-6 (ISBN)
Public defence
2022-12-02, Kollegiesalen, Brinellvägen 8, KTH Campus, 14:00 (English)
Opponent
Supervisors
Funder
Swedish Transport Administration
2022-12-022022-12-022022-12-02Bibliographically approved