Tågplan 2015: Tidtabellkonstruktion med optimerat spårutnyttjande och transportkvalitet
Bakgrund
Det är trångt på spåren! Men är det egentligen fullt? När är det fullt? Finns det i själva verket kapacitet som döljs av dagens sätt att ta fram och hantera tågplanen? Kan mer kapacitet ”kramas” ur infrastrukturen med att annat sätt att planera och genomföra trafiken? Och kan ett annat sätt att planera möjliggöra bättre hantering av korttidsansökningar och ökad anpassning till förändrade önskemål och krav på trafik? Idag finns i princip inga möjligheter att anpassa trafiken efter att tågplanen är fastställd, så om den faktiskatrafiken förändras ligger ändå tågplanen fast. Genom att utnyttja dynamiken till att optimera sin verksamhet kan såväl kvalitet som effektivitet ökas, något som används i t.ex. lean-production och just-in-time i industrin.
Efter avregleringen av järnvägen har verksamheten splittrats upp på flera olika aktörer. Trafikverkets uppgift (tidigare Banverkets) är att förvalta statens infrastruktur samt planera och driftleda trafik. Traditionellt har tågplanen planerats i stor detalj och fastslagits som helhet, därefter har den använts utan efterföljande anpassning (om man bortser från ad-hoc-lägen), i ”ur och skur”. Då det visat sig att kvaliteten i tågtrafiken har försämrats (framför allt punktligheten) har detta lett till ökade krav på mer detaljerad information från operatörerna, samt mer rigorös planering vilket lett till långa ledtider. Samma grundplan används i ett halvår, och grundstrukturen ligger i ett år. Systemet blir stelbent och inflexibelt, där anpassning och förändring sker enbart i tidtabellskiftena. I själva verket är variationen ganska stor, från månad till månad, vecka till vecka, veckodag till veckodag, men denna variation planeras bort i tågplanen. Man skulle kunna jämföra detta med den Newtonska mekaniken, där naturlagar styr skeendet och varje icke förklarbar händelse kräver omkonstruktion av de grundläggande modellerna.
I projektet DDTP, Den Dynamiska TågPlanen, görs åtskillnad på vad som är ett åtagande, en leverans och vad som är produktion. I samband med tågplanens framtagande slås fast vad som är åtaganden gentemot operatörer och andra som bedriver trafik. Åtaganden kan t.ex. vara ankomster och avgångar till trafikutbytesplatser för tågen, men kan också vara gångtid eller andra viktigare egenskaper för operatören eller Trafikverket. En leverans sker därefter gentemot åtagandet då tågen leds fram under genomförandet. Att planera för att leverera kallas i detta sammanhang för produktionsplanering. Detta synsätt är i stort hämtat från industrins sätt att arbeta, och i projektet DDTP har de stora dragen för hur detta skulle kunna te sig på Trafikverket arbetats fram. Genom uppdelningen i leveransplanering som tar fram åtagandet, produktionsplanering, och genomförandeprocessen som levererar det åtagna kan den månatliga, veckovisa och dagliga variationen utnyttjas konstruktivt, både i planeringsprocessen och i genomförandet av tågplanen, till att optimera tågföringen (höja punktligheten) och öka utnyttjandet av infrastrukturen. En ytterligare förtjänst hos detta sätt att planera ligger i att det blir lättare att utvärdera verksamheten eftersom fokus på vad som skall levereras är tydligt i åtagandet. Åtagandet utgör också en naturlig del i en modell för samhällsekonomisk värdering av tågtrafik. En sådan modell skulle med fördel bilda grundvalarna för de regler som används vid tidtabellkonstruktion.
Syfte
Projektet DDTP har tagit fram grunden till ett nytt sätt att planera och ta fram tågplanen. Syftet med Tågplan 2015 är att lyfta in och anpassa det industriella sättet att planera och arbeta i Trafikverkets trafikplanering. Nya planeringsprocesser för järnvägen behöver tas fram, processer som passar i en avreglerad marknad. Avregleringen kommer att öka konkurrensen ytterligare och ställa ännu högre krav på tidtabellkonstruktörer och tågklarerare att leverera både kvantitet (antal tåg) och kvalitet. Sverige är idag ett föregångsland i Europa inom avreglerad järnvägssektor, och kan bli ett föredöme för andra, givet att forskning och utveckling inom detta område håller jämna steg med förändringarna. Tågplan2015 är tänkt att ta fram strategier, metoder och verktyg vilka kan ”knoppas av” in i Trafikverkets förändringsprocess, förutsatt att dessa forskningsresultat är goda. Huvudsyftet för Tågplan2015 är att öka nyttjandegraden och kvaliteten i järnvägstransportsystemet.
Train Plan 2015: Timetabling with optimised infrastructure utilisation and transportation quality
Background
The railway traffic in Sweden congests the tracks. Is this an inevitable consequence of the current traffic load, or could another way of handling the timetabling process reveal previously hidden capacity? Moreover, could a new timetabling strategy increase the ability to adapt to new situations and last-minute additions to the train plan?
Today, once the train plan has been fixed, there is no process with the aim of adjusting it to new circumstances. We believe that increased efficiency and quality can be obtained by applying ideas used elsewhere in industry such as just-in-time and lean production, employing the inherent fluctuations to optimise the railway operations.
Following the railway deregulation, the sector has been split into different fields of responsibility. Trafikverket, The Swedish Transport Administration (previously Banverket, The Swedish Rail Administration), maintains and administers the infrastructure as well as plans and manages the traffic on it. Traditionally, the train plan has been planned and published in great detail, and used as basis for the operations without any further adjustments. Quality problems like decreased punctuality within the railway network have been tackled through more rigorous planning, requiring increasingly detailed information from the operators, in turn prolonging the lead times of the timetabling process.
The train plan constitutes the framework for the traffic for a year. Alterations to it are made only at pre-scheduled, sparsely distributed occasions, so called timetable changeovers (Swedish: tidtabellskiften). This is an inflexible way of managing the variations that naturally occur over a year of traffic.
Purpose
A previous project, The Dynamic Train Plan, proposed a distinction between deliverables and the production leading up to those deliverables. This approach suggests that the first result of the timetabling process should be an agreement between Trafikverket and the operators on what Trafikverket commits to deliver during operations. The commitment can involve punctual arrivals and departures to certain key locations in the railway network, traversal times for the trains, or something else of major importance to the operator. What has been agreed upon constitutes the goals for the traffic during planning and operations. Planning in order to live up to the promises that have been made is from now on referred to as production planning.
Singling out deliverables and creating production plans is common practice in industry at large. The project The Dynamic Train Plan worked out in broad outline how this philosophy can be transferred to the railway market. By dividing the process into identifying the deliverables, making production plans, and finally managing the trains during operations, both the long term and short term variations can be taken care of appropriately and in a constructive way increase punctuality and optimise the utilisation of the infrastructure.
Yet another advantage of this approach lies in the fact that the focus on deliverables facilitates evaluation of performance: there is no question about what the deliverables are. Moreover, the act of committing to deliverables can easily be fitted into a national economy valuation model for railway traffic, upon which rules for conflict resolution during timetabling in the future might be based.
Whereas the project The Dynamic Train Plan built the foundation for a novel approach to railway planning, the purpose of the project "Train Plan 2015" is to develop these ideas further and adjust the industrial planning philosophy to the timetabling process at Trafikverket. New planning processes that are suitable for a deregulated market will be needed since deregulation heightens competition and imposes increasing demands on planners and traffic managers to ensure quantity (more trains) and quality.
Sweden pioneers when it comes to deregulation of the railway sector in Europe. Provided research and development are in synch with the changes, Sweden has an opportunity to set a good example. Train Plan 2015 aims to develop strategies, methods and tools that -- if the research results are good -- can be incoporated into internal processes at Trafikverket. The main purpose of Train Plan 2015 is to increase the utilisation of the railway network and to achieve a better railway transportation system.