Sådan skal det oldnordiske GSM-system give dig tog til tiden

Interview: Togdriften skal være mere sikker, og så skal togene køre til tiden. For at løse den opgave skal der bruges it for godt 17 milliarder kroner.

Hovedopgaven er at udskifte de gamle analoge signalsystemer, der håndterer sikkerheden omkring togdriften i kongeriget, med et computerbaseret anlæg.

Frem mod 2021 erstattes de forældede signalanlæg på hele det danske jernbanenet og udskiftes med et system, hvor teknologien flyttes ind i togenes førerrum.

I praksis betyder det, at alle de lyssignaler, der enten viser grønt eller rødt lys til logoføreren, skal pilles ned og udskiftes med it, der helt overtager den menneskelige opgave med at holde toget tilbage eller lader det fortsætte ud af skinnerne i forvisning om, at der ikke er andre på sporet.

De nye signalsystemer skal også give færre forsinkelser, gøre det muligt at udnytte kapaciteten på jernbanen bedre og samle systemerne under en europæisk fællesnævner.

“Samlet set forventes knap en million timers mindre forsinkelser per år, når de nye signalsystemer er indført på fjernbanen og S-banen. I praksis betyder det, at de 20.000 tog, der er forsinkede per år, vil falde til omkring en tiendedel, eller 2.000 forsinkede tog på årlig basis,” fortæller Amdi Kirkgaard Nielsen, der leder digitaliseringsprojektet i Banedanmark.

Farvel til lyssignaler
Et specialsyet it-system til jernbanefolkene er naturligvis behæftet med et navn og en forkortelse, der i dette tilfælde er ERTMS.

ERTMS er en fælles europæisk standard for signalsystemer til jernbaner, og det består af togkontrolsystemet ETCS og radiosystemet GSM-R, hvor det er Nokia, der leverer den danske infrastruktur.

ERTMS er et it-baseret signalsystem, hvor der ikke er signaler langs sporene, men alene på skærmen i lokomotivførerens førerrum. De ydre signaler er derfor ikke længere nødvendige, og dette medfører færre tekniske anlæg i og ved sporene.

“Det reducerer både jernbanens fremtidige drifts- og vedligeholdelsesomkostninger og dens fejlrate,” fortæller Amdi Kirkgaard Nielsen til Computerworld.

Med ERTMS foregår al datakommunikation mellem sikkerhedssystemer og togene via radio.

Systemet gør det yderligere muligt at styre samme tog gennem flere lande uden særskilte togkontrol- og radiosystemer. For at kunne køre i flere lande skal tog i dag være udrustet med de enkelte landes nationale togkontrolsystemer.

Thalys togene, der kører mellem Paris og Köln har for eksempel seks forskellige togkontrolsystemer. Dette vil ikke længere være nødvendigt med ERTMS, fordi det er et europæisk standardsystem, der efterhånden vil erstatte de nationale togkontrolsystemer.

Oldnordisk teleteknologi
En af de store poster i projektet er at opbygge et sikkert GSM-system, der skal tage hånd om at holde kommunikationen mellem tog og de bagvedliggende it-systemer i luften hele tiden.

Til jernbanebrug har GSM fået tilføjet et R i enden, og bliver således til GSM-R, Global System for Mobile Communications – Railway. Teknologien er den samme, som den vi har benyttet i mange år, blot med et par små modifikationer til banebrug.

Hvad er begrundelsen for at vælge en gammel teknologi som GSM til denne opgave?

“Man kan sige, at teknologien er oldnordisk, men det er den standard, man er blevet enig om på europæisk plan. Så den er ikke til diskussion. Men når det er sagt, så giver det god mening,” siger Amdi Kirkgaard Nielsen.

Der skal ikke mange bit til at fortælle et tog, om det skal stoppe eller køre. Så på den måde giver valget god mening, understreger han.

“GSM-kommunikationen skal snakke med det it-system, der sidder i toget og med de bagvedliggende it-systemer via nogle master langs skinnerne. Det er en ret simpel opgave, det er bare en forbindelse. Det eneste store krav til linjen er, at den er uhyre stabil. Denne løsning skal kun én ting, og det er et helt bevidst valg, forklarer Amdi Kirkgaard Nielsen.

Han understreger, at fejl typisk opstår i bestemte situationer:

“Hvis man helt køligt kigger på, hvornår det opstår fejl, er det, når folk piller ved tingene, eller når der skal opgraderes for at tilføje smarte funktioner. Det har vi ikke i denne løsning. Den kan kun fortælle, om toget skal køre eller stoppe.”

En anden grund til GSM-valget er vedligeholdelsen:

“Et komplekst system kan være helt toptunet den dag, det afleveres, men fremadrettet kræver det stor vedligeholdelse for at undgå fejl. Det undgår vi med GSM-R. Teknisk set kunne vi sagtens anvende LTE-R, men gevinsterne ville slet ikke stå mål med de problemer, der vil være forbundet med at få eksempelvis sikkerheden på plads. Vi går ikke efter en teknologi, der er hurtig eller kan håndtere store datamængder,” siger Amdi Kirkgaard Nielsen.

Han tilføjer, at GSM ligeledes er bygget til militært brug, og at teknologien er robust.

Sikkerheden med håndtryk
Sikkerheden er en voldsom udfordring, fortæller Amdi Kirkgaard Nielsen, der som det vigtigste peger på, at svigt i systemet kan få katastrofale konsekvenser og i yderste konsekvens koste menneskeliv.

“Det it-system, der giver toget kommandoen “kør” eller “stop”, er det mest kritiske. Det må ikke fejle! Forbindelsen er naturligvis også vigtig, men i værste fald betyder et nedbrud, at toget stopper og bliver forsinket. En forkert kommando kan betyde, at tog støder sammen.”

Ligeledes opdeles de bagvedliggende it-systemer, der holder styr på, hvor det enkelte tog er, i mindre regioner. Hvis et system er nede i Nordjylland, så har det altså ikke betydning for Fyn-trafikken.

Der er også nogle fysiske ting, der skal være på plads. Der skal sikres mod oversvømmelser eller bombemænd, og det gør Banedanmark ved at have to separate netværk og kommandocentraler til kommunikationen.

“Den anden del er selve it-sikkerheden. Her har vi en gruppe, der hele tiden forsøger at opfinde de værst tænkelige scenarier og finde løsninger, der kan lukke dem ned. Det handler om alt fra bombeangreb til bestikkelse af rengøringsmanden med en nøgle,” siger Amdi Kirkgaard Nielsen, og han fortsætter.

“Selve netværket giver kun adgang til én type kommunikation i et lukket miljø. Tanken er, at jo flere services der er, jo flere huller er der i dit netværk. Derfor kan vores netværk kun én ting, og for at udføre denne ene ting skal der gives håndtryk mellem enhederne, så fremmede ikke kan blande sig i noget som helst.”

Selv om teknologien fjerner mange af de medarbejdere, der i dag håndterer trafikstyring, så vil der stadig være en håndfuld folk tilbage, hvis lokummet for alvor beænder.

“Hvis alt fejler, er der naturligvis en menneskelig backup-plan. Men den fornemmeste opgave for de ansatte bliver faktisk at lave så lidt som muligt. Hvis de gør det, virker systemerne nemlig,” siger Amdi Kirkgaard Nielsen med et grin.

Signalsystemet skal bygges til 2.000 kilometer bane, og det skal være helt færdigt i 2021.

Læs også:

Sådan sikrer 438 access points gigantisk Wi-Fi-netværk i Parken

7 tip: Sådan får du hurtigere Wi-Fi-forbindelse på kontoret