Kartläggning av kapacitetsbehov på enkelspårig järnväg : En fallstudie hos Trafikverket

I Sverige har tågtrafiken ökat signifikant de senaste decennierna och som följd av detta har antalet tågavgångar ökat, vilket i sin tur har resulterat i att det blivit svårare att få tider i spår. Utöver detta är det svenska järnvägssystemet föråldrat och underhållsarbetet eftersatt. Eftersom samtliga intressenter inom infrastrukturen dessutom strävar efter att kunna leverera så hög kvalitet som möjligt och samtidigt tillgodose sina kunders behov, har det blivit en allt större utmaning att balansera de olika intressenternas behov, förväntningar samt krav. Från tågbolagens sida innebär en ökad efterfrågan att de behöver allt fler tider för att kunna möta sina kunders behov av att transportera både människor och gods. För underhållsverksamheten innebär detta i sin tur att även de behöver mer tider i järnvägsanläggningen för att kunna upprätthålla infrastrukturens funktion för att minska trafikstörningar. På grund av ekonomiska samt geografiska förutsättningar består dessutom majoriteten av det svenska järnvägsnätet av enkelspårig järnväg, vilket innebär att tågbolagen konkurrerar om samma tider som underhållsverksamheten. Detta leder till större utmaningar i kapacitetstilldelningsprocessen, processen där tidtabellerna fastställs. För att kunna upprätthålla säkerheten samt punktligheten i infrastrukturen är det viktigt att studera kapacitetsbehovet. Denna studie ämnar sålunda besvara på frågeställningen: Hur skall kapacitetsbehovet hanteras ur ett underhållsperspektiv på en enkelspårig järnvägssträcka som trafikeras av både gods- och persontrafik? Med syfte att besvara studiens frågeställning, genomfördes en explorativ fallstudie hos Trafikverket, mer specifikt på bandel 119, den enkelspåriga järnvägssträckan mellan Boden och Luleå. För att kunna genomföra en nulägesanalys genomfördes litteraturstudier, observationer och intervjuer med anställda och inhyrda konsulter hos Trafikverket, tågbolag samt entreprenörer. I och med denna framkom det att kontrakterad underhållsentreprenör ej får de tider i spår som de enligt kontraktsförutsättningarna skall ha tillgång till, vilket gör det svårt att upprätthålla funktionen av infrastrukturen. Parallellt med detta har dessutom mängden feluppkomster i systemet ökat markant de senaste åren, samtidigt som antalet anmärkningar i samband med säkerhetsbesiktningar minskat signifikant. Däremot har antalet anmärkningar i samband med underhållsbesiktningar ökat, vilket tyder på att systemet inte mår bra. Utöver detta är robustheten i systemet låg, vilket innebär att eventuella feluppkomster renderar i fler trafikstörningar. Trots dessa förutsättningar uttrycker tågbolag på sträckan att de inom de närmaste åren har ett ökat kapacitetsbehov och sålunda har för avsikt att göra anspråk på mer tider i spår alternativt trafikera bandel 119 med ännu längre tåg. I syfte att kunna tillgodose framtidens kapacitetsbehov och samtidigt kunna upprätthålla funktionen i infrastrukturen är det ur ett underhållsperspektiv sålunda av betydande karaktär att man genom ökat förebyggande underhåll reducerar feluppkomsterna i systemet. För att dessutom kunna uträtta detta på ett ändamålsenligt och kostnadseffektivt vis bör man sträva efter att koordinera underhållsaktiviteter i så stor utsträckning som möjligt, vilket kräver längre servicefönster. För att få fram vilka arbeten som bör ske simultant samt vilken som är den optimala längden på dessa servicefönster kan man använda en modell för preventive maintenance scheduling problem (PMSP). Genom att göra detta kan man optimera underhållsarbetet och nå kapacitetshöjande åtgärder utan att bygga om eller bygga ut infrastrukturen.The train traffic in Sweden has increased significantly the last couple of decades, thus resulting in an increased number of departures, which has made it harder to obtain train paths. Furthermore, the Swedish railway system is already outdated, and the maintenance work neglected. As all parties using the infrastructure also aspire to offer their customers the highest possible quality and aim to fulfill their needs, it has become more challenging to balance the stakeholders needs, anticipation and demands. For the railway companies, an increased demand mean that they need to obtain more rail paths in order to meet their customers need to transport goods and people. However, this entails an increased need for maintenance operations in the system in order to ensure the function of the infrastructure and thus reduce the number of traffic disruptions. Because of financial and geographical constraints, most of the Swedish railway consists of single-track, thus the railway companies and the maintenance activities are competing about same paths. This makes it more challenging during the capacity allocation process, the process in which the timetables are finalized. In order to maintain the safety and punctuality in the infrastructure, it is important to study the need for capacity. Thus, this study intends to answer the question: How shall the capacity requirement be managed from a maintenance perspective on a single-track railway trafficked by cargo- and passenger trains? In order to answer this question, an explorative case study was conducted at the Swedish Transport Administration, more specifically track 119, the single-track railway between Boden and Luleå. In order to do an assessment of the current situation, literature review, observations and interviews with employees and consultants at the Swedish Transport Administration, railway companies and entrepreneurs. During this process, the fact that the maintenance entrepreneur do not get the time in the tracks that was promised in the contractual agreement emerged, thus making it hard for them to maintain the function of the infrastructure. A long side of this, the total number of errors has increased significantly the last couple of years, but the total number of remarks during safety inspections has decreased. However, the total number of remarks during maintenance inspections has increased, which indicates that the system’s health is not good. Furthermore, the robustness in the system is low, which means that potential faults may result in more traffic disruptions. Despite this, the railway companies express that they in the next couple of years will need more capacity, thus either intend to claim more times in the tracks or extend the length of their trains. In order to meet the capacity requirements of the future, while being able to maintain the function of the infrastructure, it is crucial from a maintenance perspective, to increase the preventative maintenance while reducing the number of faults in the system. Furthermore, in order to execute this in a purposeful and cost-effective manner, the maintenance activities must be coordinated as much as possible, which requires longer maintenance-windows. In order to obtain the optimal length of these windows and to know which works to combine, it is possible to use a model for preventive maintenance scheduling problem (PMSP). By doing this, it is possible to optimize the maintenance and reach capacity increasing result without rebuilding the infrastructure