Af
Torben A. Knudsen, Stud. Polyt. & Claus Rehfeld, Forskningsadjunkt
Center for Trafik og Transportforskning (CTT)
Danmarks Tekniske Universitet
Bygning 115, 2800 Lyngby
Email: torben.knudsen@it.dk, crehfeld@ivtb.dtu.dk
Tlf. (+45) 45 25 15 00, Fax. (+45) 45 93 64 12
Abstract
Emne: Jernbaner
For snart 10 år siden blev RUF-systemet introduceret som et alternativ
til bilen. RUF står for
Rapid – Urban – Flexible, og systemet baserer sig på bil-lignende
køretøjer, som på længere
strækninger kan kobles sammen og køre som togstammer på
en skinne. Skinnen har et tre-kantet
profil som bilerne ’hænger’ ovenpå, når de kører
i togformation. Systemet er således en
art hybrid imellem et kollektivt og et individuelt transportmiddel,
idet det søger at forene
fordelene fra den individuelle og den kollektive trafik.
Det har været fremført, at dette system skulle kunne løse
mange af de kapacitets- og
miljømæssige problemer, der er på indfaldsvejene
til større byer, uden dog at miste
fleksibiliteten af bilen. Dette paper er den første analytiske
beskrivelse af
kapacitetsforholdene for RUF-systemet. Konklusionerne af analyserne
påviser, at
sammenkoblingen af biler i togstammer medfører stor kapacitet
pr. spor på frie strækninger.
Analysen viser dog også, at denne høje kapacitet, som
er hastighedsafhængig, falder
betydeligt, når togstammerne skal nedbremses før der skiftes
mellem skinne- og vejkørsel.
Opsplitningen af togstammerne er nødt til at foregå uden
gener for den gennemkørende trafik,
hvilket stiller store krav til udformningen af fletteanlæggene,
hvor køretøjerne kører på og af
skinnen.
Kapacitetsforholdene er analyseret helt analogt til jernbanernes ATC-systemer.
Kapaciteten af
en RUF-strækning er således meget afhængig af den
hastighed, der køres med og af antallet af
køretøjer, der kan kobles sammen til en togstamme. Kapaciteten
stiger, jo flere køretøjer der
kobles sammen til en togstamme. Den øvre grænse for antallet
af køretøjer pr. togstamme
bestemmes dels af publikumshensyn (ventetiden pr. køretøj
stiger, jo længere togstammen
skal være), og dels af hensyn til udformningen af fletteanlæggene,
da togstammelængden er af
betydning for denne.
Der er opstillet teoretiske speed-flow-kurver for frie RUF-strækninger.
Der er bestemt en
optimal hastighed, som maksimerer kapaciteten, idet den af sikkerhedshensyn
nødvendige
togfølgetid minimeres ved denne hastighed. Den optimale hastighed
er opstillet som en
funktion af en bremseparameter og antallet af køretøjer
pr. togstamme. Hertil kommer en
vurdering af den mindste acceptable rejsehastighed, idet den maksimale
kapacitet opnås ved
forholdsvist lave hastigheder, når der køres i korte togstammer.
Hvis køretøjerne på skinnen kører adskilt
af en sikkerhedsafstand, som svarer til
bremselængden ved en deceleration på 1G (9,82m/s 2 ) (nødbremsning),
vil kapaciteten af en
dobbeltsporet RUF-strækning være ca. 2300 RUF/h/retning,
hvis alle køretøjer kører enkeltvis
på skinnen ved 100 km/h. Dette svarer nogenlunde til kapaciteten
af en vognbane på en motorvej.
Den kapacitetsmaksimerende hastighed er ca. 30 km/h, hvilket giver
en kapacitet på
ca. 4250 RUF/h/retning, dog ved en temmelig lav rejsehastighed. Kobles
RUF'erne sammen i
togstammer á 2 stk., stiger kapaciteten ved 100 km/h til ca.
4300 RUF/h/retning, svarende til
kapaciteten af en firesporet motorvej. Den kapacitetsmaksimerende hastighed
stiger til ca. 42
km/h med en tilhørende kapacitet på ca. 6000 RUF/h/retning.
Hvis RUF'erne kobles sammen
til togstammer á 10 stk., stiger den optimale hastighed til
ca. 94 km/h, svarende til en
kapacitet på ca. 13500 RUF/h/retning.
Fletteanlæggene i RUF-systemet har en lavere kapacitet end strækningerne,
idet det er
nødvendigt at bremse ned til lav hastighed (ca. 30 km/h) af
sikkerhedsmæssige hensyn. Det er
vist, at der kræves en vis mindstehastighed gennem fletteanlæggene,
for at kapaciteten her
ikke skal blive mindre end kapaciteten af den opstrøms liggende
strækning, med en
opstuvning af køretøjer til følge. Mindstehastigheden
igennem fletteanlæggene afhænger af
hastigheden på den opstrøms liggende strækning samt
af antallet af RUF'er i togstammen.
Kapaciteten af et fletteanlæg vil være den samme som kapaciteten
af den opstrøms liggende
strækning, så længe køretøjerne kører
enkeltvis på skinnen. Hvis der køres i togstammer, skal
opsplitningen af disse til enkeltkøretøjer foregå
off-line, så den gennemkørende trafik ikke
blokeres med store kapacitetstab til følge. Det bemærkes,
at fletteanlæggene medfører en vis
forsinkelse for samtlige trafikanter gennem knudepunktet, idet alle
uanset destination skal
bremse ned. Denne løsning begrænser kapaciteten af fletteanlægget
til et sted mellem ca. 4000
og ca. 8000 køretøjer/time, afhængigt af bundtningsgraden,
når der flettes ved 30 km/h.
Der er også undersøgt en udformning af fletteanlæggene
baseret på en bevægelig skinne. En
bevægelig skinne bliver dog hurtigt en kapacitetsmæssig
flaskehals, medmindre
sporskiftetiden kan holdes under et par sekunder, hvilket næppe
er realistisk, bl.a. af
sikkerhedsmæssige årsager.
Dette paper har analytisk påpeget, at der er mange uafklarede
problemstillinger forbundet med
udformningen af fletteanlæggene for RUF-systemet. Yderligere
analyser må afklare, hvorvidt
disse kan løses gennem andre udformninger af fletteanlæggene.