Innovativa lösningar för att minska tågförseningar på vintern

Under vintermånaderna är tågförseningar och inställda avgångar i Sverige en vanlig företeelse. Ett av de största problemen är att järnvägsväxlar fryser eller blockeras av snö, trots att de är uppvärmda. En ny studie från KTH belyser en kostnadseffektiv och hållbar metod för att hålla dessa växlar i drift.

Enligt forskaren William Liu vid KTH:s Järnvägsgrupp kostar driften av en växel i Stockholmsområdet omkring 12 000 kronor årligen. Trots de betydande kostnaderna leder uppvärmningsproblemen till över 1000 störningar varje år, vilket påverkar en stor mängd resenärer.

Forskarna har baserat sina kostnadsanalyser på datainsamling från en specifik växel utanför Stockholm under ett år. Deras analys presenterar potentiella metoder för att minska energikostnader och samtidigt säkerställa att tågen går i tid. Det föreslås att elförbrukningen kan minskas med upp till två tredjedelar.

William Liu betonar att tidpunkt, energikälla och temperatur är avgörande faktorer, särskilt med tanke på de extrema väderförhållanden som klimatförändringar medför. Studier visar att det finns ett behov av automatisk styrning för att justera växlarnas värme beroende på olika väderförhållanden, inte bara utomhustemperaturen.

”Värmeanordningarna på järnvägarna i Sverige håller en temperatur på 8 till 8,6 grader, men den nya forskningen visar att den faktiska värmeförlusten beror på andra faktorer än utomhustemperaturen, såsom vindhastighet, fuktighet och förekomst av snö,” säger han.

Han påpekar att dessa faktorer påverkar värmeöverföringen kraftigt, men det nuvarande systemet saknar data om dem, vilket leder till oförutsägbara räls­temperaturer. ”Vind är ett stort problem,” fortsätter han.

Forskarna har utvecklat en datormodell som kan förutsäga hur en växel värms upp under olika väderförhållanden, med hänsyn till faktorer som lufttemperatur, vind och nederbörd. Modellen har visat sig stämma överens med fältdata från den studerade växeln.

Resultaten visar att växlar kan värmas upp på under tio minuter om effekten ökas, vilket innebär att värmarna inte ständigt behöver gå på full effekt. Studien visar att vindhastighet påverkar värmeförlusten, vilket innebär att vindmätningar är nödvändiga för att förbättra styrningen.

Modellen kan förutse räls­temperaturer vid olika temperaturer och vindhastigheter, vilket möjliggör effektiva styrstrategier, inklusive korta