National Transport Library Research Database

Förplanerade tåglägen (3P) (Pre-Planned Paths (3P))

Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2025-11-01 -- 2028-10-31 ; 3 150 000 kronorRegistration number:
  • Trafikverket TRV 2025/71930
Notes: Branschprogram: KAJT-programmetSummary: Under kommande år ska en ny process för tidtabelläggning vid järnvägen introduceras i Sverige: TTR (förkortning för Timetable Redesign for Smart Capacity Management). Nuvarande tidtabellsprocess startar mindre än ett år i förväg, vilket inte är idealt: persontågsoperatörer önskar sina tidtabeller tidigare, medan godstågsoperatörer har svårt att förutse behovet av tåglägen inom ett helt år. TTR tar sig an detta problem genom att skapa ett ramverk för tidtabeller som aktiveras med längre framförhållning. I den processen består tidtabellen av förplanerade tåglägen som skapas innan de efterfrågats. En sådan process är helt ny för Sverige: nuvarande process gör det rakt motsatta, i och med att tidtabelläggningen påbörjas först efter att en operatör ansökt om tåglägen. Det har tidigare gjorts mycket forskning om hur olika tåglägesförfrågningar kan integreras i designprocessen av TTR, men det är ännu inte klarlagt hur dessa olika ansatser går att genomföra med avseende på olika godhetsmått. Två viktiga faktorer har hittills helt utelämnats: robustheten och flexibiliteten i en tidtabell genom TTR-processen. Att bara styra mot dessa aspekter skapar dock tåglägen som är oattraktiva för operatörerna. Därför måste varje försök att utvärdera en tidtabell som är skapad utifrån sin princip också ta hänsyn till andra godhetsmått, som ansökningsuppfyllnad. Att studera vilka existerande eller nyskapade designansatser som ska jämföras ingår i projektet. En del i 3P kommer att vara att identifiera användbara uppsättningar av nyckeltal (KPIer) and hur dessa kan kvantifieras för att passa i TTR-processen. En tidtabells robusthet är dess förmåga att återhämta sig från vardagsstörningar. Vårt mål är att skapa en bra översikt för hur robustheten hos en tidtabell genom TTR kan utvärderas. Detta vidareutvecklar tidigare arbeten av, t ex, Solinen (2025) och Högdahl (2022), där fokus legat på att förbättra en existerande, traditionellt skapad tidtabell. I det här projektet är den exakta tidtabellen ännu inte känd, men vi vill ändå utvärdera den för att säkerställa att slutprodukten med stor sannolikhet är tillräckligt robust. Flexibiliteten hos en tidtabell beskriver hur väl de förplanerade tåglägena passar förfrågningarna på tåglägen. Den stora svårigheten här är den stora variationen av tågtyper i Sverige. Tillsammans med varierande olika vikter och lutningar, skapar detta många olika hastighetsprofiler, då det är okänt vad som exakt efterfrågas när de förplanerade tåglägena skapas. En viktig fråga är därför vilka hastighetsprofiler som ska användas för förplanerade tåglägen. Till exempel, när det gäller godståg, kan det vara mer lämpligt att antingen ha en allmän hastighetsprofil, eller att alternera tåglägen med olika hastighetsprofiler. Att förstå balansen mellan dessa två och andra identifierade KPIer är huvudsyftet med detta projekt. Därigenom kommer vi att kunna hitta designmetoder som skapar tidtabeller som är bra med avseende på alla KPIer.Summary: In the coming years, a new procedure for railway timetabling will be introduced in Sweden: TTR, the shorthand for Timetable Redesign for Smart Capacity Management. Currently, the timetabling process starts less than a year in advance, which is not ideal: operators of passenger trains would like to know their timetables earlier, while operators of freight trains can have a hard time predicting what train paths they need in one year. TTR addresses these problems by creating a timetabling framework that starts earlier. In this process, a timetable consisting of pre-planned paths is created before the path requests are known. Such a process is completely new in Sweden: the current process is quite the opposite, as timetabling now only starts after the operators requested their paths. While there has been research on how different paths requests can be integrated into the design process of TTR, it is not clear how these different approaches perform with respect to different performance indicators. Two important factors remain completely unaddressed so far: the robustness and the flexibility of a timetable under construction in the TTR process. However, aiming for just these two aspects may yield paths that are unattractive for the operators. Hence, any effort to evaluate a timetable created with different design approaches must take other performance indicators, like application fulfillment, into account. Studying which existing, or newly constructed, design approaches should be compared is also part of the project. One step in 3P will be to identify a useful set of key performance indicators (KPIs) and identify how to quantify them in the context of TTR. The robustness of a timetable is its ability to recover from everyday disturbances. We aim to get a good overview of how to evaluate the robustness of a timetable in TTR. This extends earlier work by, e.g., Solinen (2025) and Högdahl (2022), where the focus lied on improving an existing, traditional timetable. In this project, we consider situations where we do not know the timetable yet, but we still want to ensure that the end product is sufficiently robust with high probability. The flexibility describes how well the pre-planned paths suit the path requests. The main difficulty here, is the wide variety of train types in Sweden. Together with different weights and slopes, this creates many possible speed profiles, while the exact path requests are unknown when the pre-planned paths are constructed. An important question is therefore which speed profiles to use for pre-planned paths. For example, when it comes to freight trains, it could be better to have one generic speed profile, or to alternate paths with different ones. Understanding the trade-off between these two KPIs and the other identified KPIs is the main purpose of this project. Moreover, this will allow us to determine design approaches that create timetables performing well with respect to all KPIs.
Item type: