Togdriften skal være mere sikker, og så skal togene køre til tiden.
For at løse den opgave skal der bruges it for godt 17 milliarder kroner.
Hovedopgaven er at udskifte de gamle analoge signalsystemer, der håndterer sikkerheden, og sikre kapaciteten omkring togdriften i kongeriget med et computerbaseret anlæg.
Frem mod 2021 erstattes de forældede signalanlæg på hele det danske jernbanenet og udskiftes med et system, hvor teknologien flyttes ind i togenes førerrum.
I praksis betyder det, at alle de lyssignaler, der i dag enten viser grønt eller rødt lys til lokomotivføreren, skal pilles ned og udskiftes med it, der helt overtager den menneskelige opgave med at holde toget tilbage eller lader det fortsætte ud af skinnerne i forvisning om, at der ikke er andre på sporet.
De nye signalsystemer vil også give færre forsinkelser, gøre det muligt at udnytte kapaciteten på jernbanen bedre og samle systemerne under en europæisk standard, der gør det nemmere med grænsekrydsende trafik.
"Samlet set forventes knap en million timers mindre forsinkelser per år, når de nye signalsystemer er indført på fjernbanen og S-banen. I praksis betyder det, at de 20.000 tog, der er forsinkede per år, vil falde til omkring en tiendedel, eller 2.000 forsinkede tog på årlig basis," fortæller Amdi Kirkgaard Nielsen, der er disciplinleder på kommunikationsdelen af Signalprogrammet i Banedanmark.
Farvel til lyssignaler
Et specialtilpasset it-system til jernbanefolkene er naturligvis behæftet med et navn og en forkortelse, der i dette tilfælde er ERTMS, som betyder European Rail Traffic Management System
ERTMS er en fælles europæisk standard for signalsystemer til jernbaner, og det består af togkontrolsystemet ETCS og radiosystemet GSM-R, hvor det er Nokia, der leverer den danske GSM-R infrastruktur.
ERTMS er et it-baseret signalsystem, hvor der ikke signaleres langs sporene, men i stedet vises alle data på skærmen i lokomotivførerens førerrum. De ydre signaler er derfor ikke længere nødvendige, og dette medfører færre tekniske anlæg i og ved sporene.
"Det reducerer både jernbanens fremtidige drifts- og vedligeholdelsesomkostninger og dens fejlrate," fortæller Amdi Kirkgaard Nielsen til Computerworld.
Med ERTMS foregår al datakommunikation mellem sikkerhedssystemer og togene via radio.
Standardiseringen af systemet gør det yderligere muligt at styre samme tog gennem flere lande, når de har implementeret den europæiske standard for togkontrol- og radiosystemer. For at kunne køre i flere lande skal tog i dag være udrustet med de enkelte landes nationale togkontrolsystemer, hvilket er relativt kompliceret og kostbart.
Thalys-togene, der kører mellem Paris og Köln, har for eksempel seks forskellige togkontrolsystemer.
Dette vil ikke længere være nødvendigt med ERTMS, fordi det er et europæisk standardsystem, der efterhånden vil erstatte de nationale togkontrolsystemer.
Gammel teleteknologi
En af de store poster i projektet er at opbygge et sikkert GSM-system, der skal tage hånd om at holde kommunikationen mellem tog og de bagvedliggende it-systemer i luften hele tiden.
Til jernbanebrug har GSM fået tilføjet et R i enden og bliver således til GSM-R, Global System for Mobile Communications Railway. Teknologien er den samme som den, vi har benyttet i mange år, blot med et par små modifikationer til banebrug.
Hvad er begrundelsen for at vælge en gammel teknologi som GSM til denne opgave?
"Man kan sige, at teknologien er oldnordisk, men det er den standard, man er blevet enig om på europæisk plan. Så den er ikke til diskussion. Men når det er sagt, så giver det alligevel god mening," siger Amdi Kirkgaard Nielsen.
Der skal ikke mange bit til at fortælle et tog, om det skal stoppe eller køre. Så på den måde giver valget af GSM standarden god mening, understreger han.
I andre grene af teleindustrien jager man konstant større kapacitet. Målet for banen er anderledes. Her er det ikke kapaciteten, der er afgørende, men en meget høj oppetid.
"GSM-kommunikationen skal snakke med det it-system, der sidder i toget, og med de bagvedliggende it-systemer via nogle master langs skinnerne. Det er en ret simpel opgave, og det afgørende krav til linjen er, at den er uhyre stabil. Så i den henseende er GSM et glimrende valg," forklarer Amdi Kirkgaard Nielsen.
Han understreger, at fejl typisk opstår i bestemte situationer:
"Hvis man helt køligt kigger på, hvornår der opstår fejl i et transmissionssystem, er det, når der pilles ved udstyret, eksempelvis når der skal opgraderes for at tilføje smarte funktioner eller mere kapacitet. Det har vi ikke i denne løsning. Der er rigelig kapacitet, så ved at ændre så lidt ved systemet som muligt er det medvirkende til den høje oppetid ."
En anden grund til GSM-valget er vedligeholdelsen:
"Et komplekst system kan være helt toptunet den dag, det afleveres, men fremadrettet kræver det stor vedligeholdelse for at undgå fejl. Det undgår vi med GSM-R. Teknisk set kunne vi sagtens anvende LTE-R, men gevinsterne ville slet ikke stå mål med de problemer, der vil være forbundet med at få eksempelvis sikkerheden på plads. Vi går ikke efter en teknologi, der er hurtig eller kan håndtere store datamængder," siger Amdi Kirkgaard Nielsen.
Han tilføjer, at GSM ligeledes er bygget til militært brug, og at teknologien derfor er robust.
Sikkerheden med håndtryk
Sikkerheden er en voldsom udfordring, fortæller Amdi Kirkgaard Nielsen, og som det vigtigste peger han på, at svigt i systemet kan få katastrofale konsekvenser og i yderste konsekvens koste menneskeliv.
"De it-systemer, der giver toget kommandoen "kør" eller "stop", er det mest kritiske. De er derfor sikkerhedsgodkendt efter alle kunstens regler. Transmissionsforbindelsen er naturligvis også vigtig, men i værste fald betyder et nedbrud af forbindelsen, at toget stopper og bliver forsinket. Det er nok utilfredsstillende for passagererne, men det er ikke en sikkerhedsrisiko. Når man laver signalsystemer, er det meget vigtigt at skelne mellem, når noget er sikkerhedskritisk, det vil sige til fare for passagerernes liv og lemmer, og hvornår det er en risiko for forsinkelse. Af og til blandes de to ting sammen".
Der er også mere traditionelle sikkerhedsaspekter såsom at sikre mod oversvømmelser eller bombemænd, og det gør Banedanmark ved at have to separate netværk og kommandocentraler til kommunikationen.
"Den anden del er selve it-sikkerheden. Her har vi en gruppe, der hele tiden forsøger at udtænke de værst tænkelige scenarier ved brug af eksisterende security-løsninger," siger Amdi Kirkgaard Nielsen, og han fortsætter:
"Selve netværket giver kun adgang til én type kommunikation i et lukket miljø. Tanken er, at jo flere services der er, jo flere huller er der i dit netværk. Derfor kan vores netværk kun én ting, og for at udføre denne ene ting skal der gives håndtryk mellem enhederne, så fremmede ikke kan blande sig i noget som helst."
Selv om teknologien vil reducere antallet af medarbejdere, der i dag håndterer trafikstyring, fordi trafikstryingen samles i to centrale kontrolcentre, vil der stadig være trafikstyrings-medarbejdere til at drive og optimere trafikafviklingen, ikke mindst ved større hændelser eller forsinkelser.
"Hvis alt fejler, er der naturligvis en menneskelig backup-plan. Men hele ideen er, at det vil ske uhyrligt sjældent, og systemet skal i almindelig drift stort set kunne afvikle trafikken automatisk. Da ikke to dage er ens, vil der konstant være optimering fra trafikstyringspersonalet," siger Amdi Kirkgaard Nielsen
Signalsystemet skal bygges til 2.000 kilometer bane, og det skal være helt færdigt i 2021.
Læs også:
Sådan sikrer 438 access points gigantisk Wi-Fi-netværk i Parken
