Digirata-hankkeessa testataan uutta satelliittipaikannusteknologiaan perustuvaa paikannusjärjestelmää. Veturiin asennettavan testilaitteiston avulla junien sijainti pystyttäisiin tulevaisuudessa määrittelemään huomattavasti nykyistä tarkemmin. Toimivuutta testataan erityisesti paikannuksen kannalta haastavammissa ympäristöissä.
Suomessa tällä hetkellä käytössä oleva junien kulunvalvontajärjestelmä (JKV) on tulossa elinkaarensa päähän. Järjestelmä tullaan uusimaan eurooppalaiseen junien kulunvalvontajärjestelmään (ETCS). ETCS:ssä junien paikannus perustuu referenssipisteistä mitattuun etäisyyteen. Referenssipisteinä käytetään baliiseja tai muita soveltuvia pisteitä radalla, Baliisit ovat junakulunvalvonnan komponentteja, jotka sijaitsevat radassa kiskojen välissä. Kun juna ohittaa referenssipisteen, junan paikannuksen tarkkuus tarkastetaan, tarkkuuden virhe nollataan, ja aloitetaan etäisyysmittaus uudesta referenssipisteestä.
Nykyisestä järjestelmästä junien sijaintitietoa ei saada kovin tarkasti, koska nykyjärjestelmässä turvallinen junakulun valvonta perustuu ratasegmenttien vapaanaolon valvontaan, ei junien sijaintitietoon. Turvallisuussyistä yksittäiset junat varaavat koko ratasegmentin, joka voi pisimmillään olla jopa kymmeniä kilometrejä pitkä. Nykyjärjestelmään kapasiteetin lisääminen on haastavaa tai jopa mahdotonta. ETCS:ssä osana turvaratkaisua ovat junien paikannusjärjestelmät, jotka mahdollistavat junien ajamisen lähempänä toisiaan ja siten myös lisäkapasiteetin.
Digirata-hankkeeseen kuuluvassa pilottiprojektissa tutkitaan erilaisia tekniikoita ja vaihtoehtoja junien tarkemmalle paikannukselle sekä niiden etuja ja haittoja. Tavoitteena on määritellä vähimmäisvaatimukset turvalliselle ja tarkalle paikannusjärjestelmälle sekä testata vaatimukset täyttävää järjestelmää. Projekti on nyt edennyt järjestelmän asennus- ja testausvaiheeseen.
”Hyödyntämällä modernia teknologiaa ja esimerkiksi autoteollisuudesta tuttuja ratkaisuja, juna pystyy välittämään itse tarkan sijaintinsa järjestelmään. Tällöin ei tarvita enää akselilaskureita tai virtapiirejä, joiden ylläpito ja uusiminen on kallista. Junat eivät tarvitse myöskään niin pitkiä turvamarginaaleja, jolloin junat voivat ajaa lähempänä toisiaan. Tämä mahdollistaa kapasiteetin lisäämisen ja sujuvoittaa junaliikennettä”, kertoo Digirata-hankkeen uuden paikannus -osaprojektin projektipäällikkö ja WSP:n Senior Rail Advisor Esa Mäkelä.
Testiajot käynnistyneet marraskuussa
Testilaitteisto on asennettu Sr2-veturiin. Veturin etu- ja takapäätyihin asennetaan tutkat ja katolle lisätään antennit. Lisäksi konetilaan asennetaan tietokone ja verkkolevy sekä monikanavareititin.
”Sensoripaketti sisältää RTK-avustetun satelliittipaikannusteknologian (Real-Time Kinematics eli reaaliaikainen kinemaattinen mittaus), jonka avulla mittauksissa voidaan saada reaaliajassa senttimetriluokan paikannustarkkuus. Tämä uusi järjestelmä tulee olemaan erillään ja erilliskäytössä veturin muista nykyisistä järjestelmistä”, sanoo VR FleetCaren projektipäällikkö Ville Väisänen.
Asennuslaitteiden toimivuuden testaamisen jälkeen veturi on luovutettu kaupalliseen liikenteeseen lokakuun lopussa. Kiertoja ajetaan ainakin Tampereen, Jyväskylän sekä Oulun alueilla. Kiertojen aikana pyritään testaamaan, miten paikannus toimii erityisesti alueilla, joissa on metsää, peltoja, tunneleita, kallionleikkauksia tai ratapihaa.
Testiajot kestävät ensimmäisessä vaiheessa muutaman kuukauden. Testauksessa talviajan kokemukset ovat olennaisia. Testauksissa saatujen tulosten arvioinnin jälkeen testiajoja voidaan tarvittaessa myös jatkaa.
”On hienoa, että pääsemme Digirata-hankkeen myötä toteuttamaan kokeiluja, joilla on potentiaalia kehittää rautatiejärjestelmän kovaa teknistä perustaa. Tarkka ja luotettava paikannus avaa pidemmällä aikavälillä kapasiteettihyötyjen lisäksi suuren potentiaalin parantaa myös vaihto- ja ratatöiden turvallisuutta”, kertoo VR:n hankejohtaja Jonas Eriksson.
Euroopassa työn alla uusi lainsäädäntö
Projekti on ajankohtainen myös kansainvälisellä tasolla, sillä Euroopan nykyisessä rautatielainsäädännössä ei ole olemassa säädöksiä modernien paikannusmenetelmien vaatimuksista. Junien paikannusjärjestelmille ollaankin Eurooppa-tasolla kehittämässä omaa lainsäädäntöään. Tavoitteena on saada tulevaisuudessa käyttöön säädökset, joka mahdollistavat modernin teknologian hyödyntämisen junien paikannuksessa.
”Tällä hetkellä Euroopassa käydään keskusteluja mahdollisista ratkaisuista ja paikannusjärjestelmän vaatimuksista sekä tutkitaan erilaisia teknologiavaihtoehtoja. Näissä testauksissa satelliittipaikannus on merkittävässä osassa. Me Digirata-hankkeessa haluamme testata erityisesti sitä, mitkä teknologiat toimivat parhaiten juuri Suomen olosuhteissa. Näin varmistamme sujuvamman junaliikenteen myös täällä Pohjolassa”, Mäkelä sanoo.
