Parissa edellisessä Rautatietekniikka-lehdessä ja julkisuudessa yleisemminkin on esitetty voimakasta kritiikkiä Digirata-hanketta kohtaan ja siihen liittyvien teknologiavalintoihin liittyen. Tässä kirjoituksessa pyritään vastaamaan esitettyihin väitteisiin hankkeen näkökohdista.

Digirata on ohjelmallinen, koko Suomen rataverkon kulunvalvonta- ja turvalaitekannan uusimiseen tähtäävä hanke. Heti aluksi täytyy erityisesti korostaa sanaa ohjelmallinen: hankkeessa uusitaan koko rataverkon turvalaitteet ja kulunvalvonta siten, että hanke etenee käyttöönottoalueittain jatkuvana prosessina, yhtenäisinä, suurina hankintoina ja toteuttaa saman tyyppisen teknologian ja arkkitehtuurin kaikkialle. Kyseessä ei siis ole yksittäisistä projekteista ja niiden hankinnoista rakentuva kokonaisuus vaan Digiradassa tähdätään jatkuvaan etenemiseen, toisteisuuteen, tehdasmaiseen toimintatapaan ja suurten kokonaisuuksien hankkimiseen kerralla. Tavoitteena on kerätä oppeja koko pitkän hankkeen ajan ja soveltaa niitä aina seuraavassa vaiheessa. Hankkeen kanssa samaan aikaan uudistetaan myös liikenteenohjauksen ja -hallinnan työkalut Fintraffic Raide Oy:n omana projektina.

Teknologiavalinnoista

Julkisessa keskustelussa on kyseenalaistettu valittu teknologia (ETCS L2). Teknologiavalinta perustuu hyöty-kustannusanalyysiin, jossa on otettu huomioon järjestelmien elinkaarikustannukset vuoteen 2065 saakka. Investointikustannukset ovat samaa luokkaa L1 vs. L2 (tuolloin oli vielä tiekartalla myös L3), mutta ratalaitteiden vähenemisen takia elinkaarikustannukset ovat L2-tasolle huomattavasti pienemmät. Samalla L2 mahdollistaa modernit teknologiat (HTD, ATO), joilla saavutetaan elinkaaren jatkamisen ohella muita hyötyjä. [1]

Keskustelussa on noussut esiin myös radan kaksoisvarustelun mahdollisuus. Tämä teknologia hylättiin jo hankkeen selvitysvaiheessa sen monimutkaisuuden, kalliin hinnan ja suurten kunnossapitokustannusten vuoksi. Lisäksi radan kaksoisvarustelu lisää häiriöherkkyyttä.

Hankkeen edetessä on todettu, että kilpailukykyisten tarjousten saamiseksi on ensiarvoisen tärkeää olla houkutteleva kumppani turvalaitetoimittajille. Tehdyt teknologiavalinnat (edellä mainittujen lisäksi erityisesti EULYNX:n käyttö ja sen mahdollistama arkkitehtuuri) tekevät Suomesta pienuudestaan huolimattakiinnostavan markkinan eurooppalaisten ERTMS-hankkijoiden joukossa. Toinen ensiarvoisen tärkeä tekijä on hankinnan tehokas ja innovatiivinen toteutus.

Teknologiavalintoja tehdessä on korostunut myös vahva ja jatkuva kansainvälinen yhteistyö. Suomen tulee ymmärtää hyvin tarkkaan, mihin suuntaan muu Eurooppa on menossa teknologiavalinnoissaan sekä vastaavien ohjelmien toteutuksessa. Suomella ei ole varaa tehdä jotain omaa, erilaista kuin muut maat.

Radioverkko

Suomesta puuttuvan GSM-R-verkon ja maan erinomaisen mobiiliverkkokattavuuden vuoksi päädyttiin jo hankkeen selvitysvaiheessa toteuttamaan ETCS L2:n vaatima (data)radioyhteys kaupallisia matkapuhelinverkkoja hyödyntäen. Toteutuksen nimeksi valikoitui Pre-FRMCS. Tämän valinnan vaatima poikkeuslupa saadaan komissiolta syys-lokakuussa. ERA on lausunut siitä jo positiivisen mielipiteensä ja Traficom ottanut sen osaksi kansallista sääntelyä. Poikkeusluvan saanut Pre-FRMCS-toteutus pyritään saamaan osaksi eurooppalaista sääntelyä jatkossa.

Keskustelussa on oltu huolissaan siitä, että jatkossa sekä puhe- että dataradio käyttävät samaa siirtotietä, kaupallista radioverkkoa, eikä riippumatonta varayhteyttä ole. On totta, että ETCS L2 -teknologia vaatii jatkuvan radioyhteyden juna- ja ratalaitteiden välille ja radion toimivuus on siinä mielessä kriittistä (spesifikaatio kyllä sallii pituudeltaan valittavissa olevan radiokatkon). Suomen valitseman toteutustavan, jossa käytetään pakettiduplikointia ja kaikkia kolmea puhelinoperaattoria, vahvuus on siinä, että kolminkertaisella radiopeitolla pystytään varmistamaan viestin läpimeno huomattavasti tekeillä olevaa FRMCS-speksiä paremmin.

Suomen rataverkon radiokattavuutta on tutkittu Digirata-hankkeessa [2]. Kaupallisten modernien radioverkkojen tiedonsiirron varmuus- ja vasteajat ylittävät GSM-R ja FRMCS määritelmien vaatimukset moninkertaisesti. Lisäksi myöhemmin on tehty julkaisematon tutkimus, jonka mukaan 98 % koko rataverkosta kuuluvilla on vähintään kaksi operaattoria ja yli 96 % ajasta ollaan kiinni vähintään kahdessa eri tukiasemamastossa. Hankkeessa tutkitaan myös kuluvana syksynä satelliittiyhteyden käyttöä mahdollisena varayhteytenä tulevaisuudessa tai poikkeustilanteissa.

Elinkaarikorvaukset

Hankkeen ajankohtaisuutta perustelee nykyisen JKV-järjestelmän elinkaaren päättyminen ja sen edellyttämä korvausinvestointi. JKV perustuu 1980-luvun teknologiaan ja sen vaatima osaaminen on poistumassa markkinoilta [3] [4]. Järjestelmään on saatavana vielä tällä hetkellä sekä valmistajan tukea että varaosia. Valmistajan ilmoituksen mukaan järjestelmän elinkaari heidän portfoliossaan jatkuu 2030-luvun puoliväliin. Jo nyt valmistaja pitää mm. baliisituotantoa käynnissä vain Suomen tarpeisiin. Käytännössä järjestelmätoimittaja voi siis jo nyt sanella varaosien hinnat ja ehdot niiden saamiseksi. Suomi joutuu sitoutumaan JKV-baliisien ostamiseen vuosittain merkittävillä summilla, tarvitaan niitä tai ei.

Hankkeessa toinen korvausinvestoinnin kohde ovat asetinlaitteet. Nykyisin rataverkolla on käytössä yli 200 asetinlaitetta, jotka edustavat n. kymmentä erilaista asetinlaitetyyppiä. Olemassa oleva laitekanta on toteutettu viimeisen 60 vuoden aikana erilaisilla teknologioilla relelaitteista tietokoneasetinlaitteisiin [3]. Eri-ikäisten ja -tyyppisten asetinlaitteiden elinkaaret ovat valitettavasti saavuttamassa käyttöikänsä pään samassa aikaikkunassa: relelaitteiden elinkaaret ovat noin 60 vuotta ja tietokoneasetinlaitteiden laskennallinen käyttöaika on 20 vuoden nurkilla. Suomen kannalta haasteeksi muodostuu erityisesti 2035–2045 aikaikkunaan osuva melkein koko rataverkon kattava asetinlaitteiden elinkaarien päättyminen. Asetinlaitteiden korvausinvestoinnit hankepäätöksestä käyttöönottoon kestävät uusitavan alueen laajuudesta riippuen tyypillisesti kolmesta viiteen vuotta.

Elinkaaren päättymistä käsiteltäessä otetaan huomioon teknologian lisäksi useita seikkoja, kuten laitteistojen kunnossapidon ja muutosten hallinnan osaaminen, suunnitteluosaaminen, asiantuntijuus ylipäänsä (esim. käyttöönotot), kansainvälinen kysyntä vastaavissa laitteissa, varaosien saatavuus, ylläpidon kustannukset, kohteen sijainti jne. Voi siis olla, että jonkin tai useammankin yksittäisen järjestelmän osalta näyttäisi siltä, että teknologisesti elinkaarta olisi jäljellä vielä pidempään, mutta kun huomioidaan ensinnäkin tilanne koko rataverkon laajuisesti ja toisekseen muutkin päätökseen vaikuttavat tekijät kuin teknologia, olemme merkittävän käännekohdan äärellä turvalaitteiden elinkaarenhallinnan kanssa.

Yllä mainittujen järjestelmien elinkaarien päättyminen on suunniteltu hoidettavaksi Digirata-hankkeessa toteutettavina korvausinvestointeina. Tähän suunnitelmaan nojaten ei uusia elinkaari-investointeja ole tiettyjä välttämättömiä poikkeuksia lukuun ottamatta tehty enää viime vuosina. Samoin tulevia korvauksia ei ole enää ohjelmoitu toteutettaviksi erillisinä projekteina.

Hankkeen muut hyödyt

Samalla kun Digirata-hankkeen etenemisen myötä saadaan turvalaite- ja kulunvalvontajärjestelmien elinkaariongelmat hallintaan, hankkeella saavutetaan muita merkittäviä hyötyjä. Kerrataan myös ne [1]:

  1. Homogeenisessa liikennerakenteessa, useampiraiteisilla rataosilla on saavutettavissa merkittäviä kapasiteettihyötyjä. Optimitilanteissa puhutaan jopa 30 % lisäkapasiteetista. Kapasiteettihyödyt saavutetaan pääasiassa HTD:n ja ATO:n avulla ja ne koskevat käytännössä lähinnä pääkaupunkiseudun lähiliikennealuetta.
  2. Nykyisestä tilkkutäkkilaitekannasta yhtenäiseen järjestelmään siirryttäessä saavutetaan merkittäviä hyötyjä kunnossapidon yksinkertaistuessa. Samoin varautuminen, esim. erilliskäyttöpisteet, pystytään järjestämään puhtaalta pöydältä yksiin, nykyaikaisiin puitteisiin koko maassa.
  3. Junaliikenteen täsmällisyys ja energiatehokkuus paranevat ATO:n käyttöönoton myötä. Junien energiankäyttöä voidaan tarvittaessa optimoida käytettävissä olevan sähkönsyöttökapasiteetin säästämiseksi.
  4. Turvallisuustaso ja häiriöstä toipumiskyky paranevat, häiriöherkkyys pienenee
  5. Järjestelmän kyberturvallisuustaso paranee
  6. Tiedon edistynyt hyödyntäminen mahdollistuu

Kustannuksista

Digirata-hankkeen kustannusarvio pohjautuu eurooppalaisista vertailuhankkeista saatuihin tietoihin [4]. On totta, että kustannusarvion laatimisen jälkeen yleinen kustannustaso on kohonnut, mutta suurimpien kustannuserien, eli järjestelmä- ja laitehankintojen, lopullinen kustannustaso määräytyy kilpalutusten tuloksena. Näiden kilpailutusten hintatasossa merkittävänä tekijänä näyttäytyy kilpailutuksen ajankohta. Olemme tällä hetkellä hyvässä aikaikkunassa liikkeellä, sillä Keski-Euroopan suuret rautatiemaat eivät ole vielä julkaisseet omia massiivisia tarjouspyyntöjään, ja kiinnostus Suomen hankintaan on kovaa. Lisäksi jo aiemmin mainitut modernit teknologiavalinnat nostavat Suomen kiinnostavuutta markkinoilla. Pullonkaulana on rajallinen järjestelmätoimittajamarkkina kasvavan kysynnän markkinatilanteessa.

Julkisessa keskustelussa on noussut esiin väite, että muutosten tekeminen toteutettuihin ERMTS L2-järjestelmiin on kallista ja hidasta. Osittain tähän haasteeseen vastataan Digirata-hankkeessa valitulla arkkitehtuuriratkaisulla, jossa ulkolaiteohjaimet ja keskusjärjestelmä on erotettu toisistaan EULYNX-rajapinnoin. Tämä mahdollistaa sen, että emme ole enää jatkossa yhden monoliittisen järjestelmän ja sen toimittajan armoilla vaan ulkolaiteohjaimet voidaan kilpailuttaa erikseen. Keskitetyn asetinlaitteen järjestelmätasolla muutokset ovat suurimmaksi osaksi softaa, joten niiden tekemisen voisi arvioida olevan helpompaa ja halvempaa kuin nykyään. Valitettavasti todellisuus selviää vasta ajan kanssa, kun ensimmäisiä muutoksia uusilla järjestelmillä toteutetuille radoille ryhdytään tekemään.

Onko Digiradalle vaihtoehtoja?

Väylävirastossa ei ole tunnistettu Digirata-hankkeelle todellisia perusteltavissa olevia vaihtoehtoja. Erityisesti asetinlaitteiden, mutta myös JKV:n elinkaaret ovat päättymässä ja ikävällä tavalla vielä samaan aikaan. Ilman mainittuja järjestelmiä ei turvallinen rautatieliikenne ole nykymittakaavassa mahdollista.

Onhan asetinlaiteuusintoja tehty ennenkin, todetaan julkisessa keskustelussa. Väite on faktaa. Turvalaiteuusintoja on tehty paljonkin, mutta ne ovat pitkiä ja kalliita projekteja, joiden suunnittelun ja erityisesti rahoituksen pitää olla kunnossa. Turvalaitteiden elinkaariuusintaprojektit on rahoitettu perusväylänpidon momentilta, eli samalta, jolta rahoitetaan mm. päivittäinen kunnossapito, ja jonka määrärahoja leikattiin viimeksi vuoden 2026 kehysriihessä. Momentin määrärahakehys ei mahdollista uusien, kalliiden projektien aloittamista vaan vaatii entistä tarkempaa priorisointia kaikkeen tekemiseen.

Samoin JKV vanhenee ja se on korvattava jollakin ratkaisulla. Vanheneminen ei ole sylissä vielä, mutta lähitulevaisuudessa varmasti. Koko maan kattavan järjestelmän korvaaminen uudella on massiivinen projekti. ETCS:lle ei tässä tapauksessa ole kilpailijaa, sillä markkinoilta ei ole kustannustehokkaasti ja elinkaarikestävästi muuta saatavissa. Nykyjärjestelmän elinkaaren jatkamista tekohengittämällä ja hankkimalla tavaraa varaosavarastoon on esitetty ratkaisuna. Tämä olisi varmaan mahdollista, mutta ei poista sitä tosiseikkaa, että jossakin vaiheessa vanhasta teknologiasta on luovuttava ja investointi seuraavaan järjestelmäsukupolveen tehtävä.

Vaihtoehtojen kustannuksia on Väylävirastossa arvioitu siten, että pelkät asetinlaiteuusinnat (vertailuhankkeiden hinnoilla laskettuna) tulisivat maksamaan yli 1200 milj. euroa vuoteen 2050 mennessä. Lisäksi JKV täytyisi korvata ETCS:llä, mutta koska nykyturvalaitteisiin ei voi liittää L2 vaatimaa radiosuojastuskeskusta järkevin kustannuksin, tulisi korvaus hoitaa L1-teknologialla. Tämän osuuden arvioitu kustannus olisi 440 milj. euroa vuoteen 2040 mennessä. Kokonaisuus maksaisi siis enemmän kuin Digirata-hanke ja kaikki hankkeen tuottamat muut hyödyt jäisivät saamatta – korvaaminen tapahtuisi as-is. Lisäksi on otettava huomioon, että tässäkään vaihtoehdossa ei vältytä kalustoinvestoinneilta.

Lopuksi

Digirata-hanketta on suunniteltu ja selvitetty vuodesta 2019. Hankkeen kehitys- ja verifiointivaihe on ollut käynnissä vuodesta 2021. Tämän vaiheen yhteydessä on kehitetty järjestelmien hankintaan tarvittavaa aineistoa ja muuta materiaalia sekä hankittu ja toteutettu Tampere-Pori/Rauma-radan varustelu – infra alkaa olla jo osin koeajokunnossa. Hankkeen toteutusvaihe on ollut käynnissä vuodesta 2025 ja koko maan kattavien järjestelmien hankinnat ovat parasta aikaa käynnissä. Hankkeen aikana on osaamista ja tietoa kartutettu merkittäviä määriä ja se on levinnyt laajalti toimijakenttään. Hanke on ollut mahtava mahdollisuus päästä piirtämään uutta, tulevaisuuden rautatiemaailmaa puhtaalle paperille.

Toivottavasti Suomen erittäin haastavasta taloudellisesta tilanteesta huolimatta hanke saa jatkua suunnitelman mukaisesti kohti seuraavia toteutuksia. Hanke on hyvä esimerkki ratamaailman pitkistä, 25-vuotisista kvartaaleista, ja siitä kuinka tärkeää on toimia ajoissa, jotta järjestelmien elinkaarien päättymiset eivät tule vastaan yllätyksinä ja liikennehäiriöinä. Hanke on kallis ja pitkäkestoinen, mutta välttämätön, jos rautatiet halutaan pitää kilpailukykyisenä liikennemuotona myös 2040-luvulla ja siitä eteenpäin.

On hyvin ymmärrettävää, että edellä mainituista syistä hanke kiinnostaa ja keskusteluttaa erityisesti alan asiantuntijoita. Kritiikkiä saa ja sitä pitää esittää jatkossakin. Toivottavasti keskustelu jatkuu rakentavana ja faktoihin pohjautuvana.

Esa Sirkiä

Kirjoittaja on koulutukseltaan vesirakennuksen DI, joka toimii Digirata- ja liikenteenohjauksen hankintaosaston johtajana Väylävirastossa ja on ollut mukana Digirata-hankkeen päivittäisjohtamisessa neljä vuotta.

Lähteet:

[1]: Pylvänäinen et al. 2020, Kohti digitaalista ja älykästä rautatieliikennettä – Digirata-selvityksen loppuraportti, Liikenne- ja viestintäministeriö, Helsinki

[2]: Indola et al. 2023, Julkisten matkaviestinverkkojen sopivuus ETCS-liikenteeseen. Väylävirasto, Helsinki 2023. Väyläviraston julkaisuja 25/2023.

[3]: Järvinen ja Viitanen (toim.) 2018, Rautatieturvalaitteet, Liikennevirasto, Helsinki 2018. Liikenneviraston oppaita 3/2018

[4]: Pylvänäinen et al. 2021, Kohti digitaalista ja älykästä rautatieliikennettä – Digirata-valmisteluvaiheen loppuraportti, Liikenne- ja viestintäministeriö, Helsinki

< Takaisin