Hastighetsövervakning och automatiskt tågstopp - system som aldrig togs i bruk

Redan omkring 1970 installerades ett tågstoppssystem på Angeredsbanan. Dock fungerade det enligt uppgift dåligt, något som även gällde signalsystemet i övrigt. Tågstoppet togs aldrig i bruk. I slutet av 1970-talet hade banans signalsystem bytts ut mot ett mer tillförlitligt. GS fick nu tillstånd att driva trafik utan tågklarerare. Uppenbarligen blev man vid GS då oroliga för att tåg obemärkt kunde köra förbi stoppsignal ut på enkelspårssträckor. Därför utvecklade GS ett system för hastighetsövervakning och automatiskt tågstopp.  

Systemet bestod huvudsakligen av tre delar

Utvecklingen sköttes inom GSK, den till GS knutna organisation som tillhandahöll kommunikationsradio för hela den kommunala verksamheten i Göteborg. GSK kom till som en följd av att GS redan under 1950-talet införde kommunikationsradio för spårvägs- och busstrafiken. 

Varför man valde att utveckla i egen regi är oklart. Det fanns liknande enkla tågstoppssystem bland annat vid flera spårvägar i Tyskland, och där köpte man färdigutvecklade system. SJ var också på god väg med att införa ATC, men kanske ansågs det systemet onödigt avancerat för Angeredsbanan. Det fanns kanske också en idé om att kunna sälja systemet till andra trafikföretag. En av de som arbetade med utvecklingen ansåg, när jag frågade långt senare, att systemet var väl så bra som SJ ATC

Samma sorts sändare och mottagare från Almex hade GS sedan flera år testat i samband med två andra projekt.

Det finns oklarheter och motsägelser i de handlingar från GS som finns i Vägverkets arkiv, så beskrivningen nedan är min egen tolkning av hur systemet var tänkt att fungera.

Informationsöverföring till vagnar

Mikrovågor är elektromagnetisk strålning som har högre frekvens än radiofrekvent strålning men lägre frekvens än ljus. 300 MHz och uppåt brukar anses som mikrovåg.

Sändare och mottagare från Almex, normalt använda då för att känna av när t ex bussar passerade vissa platser längs sin linje. Bussarna hade en LCR (Location Code Reader) som sände ut en kontinuerlig bärvåg. När bussen kom i närheten av en LCT (Location Code Transmitter) modulerades bärvågen av LCT och återsändes till LCR. Bussens kommunikationsradio kunde då sända ett positionsbesked till den centrala trafikövervakningsutrustningen. På Saltsjöbanan användes systemet för att styra zoninställningen i de biljettstämplingsautomater som fanns i de nya vagnarna som kom 1976. Den automatiska zoninställningen fungerade dock så dåligt att biljettautomaterna slopades och alla kupongremsor istället stämplades av konduktören.  

 

Ovan syns mottagaren M ovanpå främre linjenummerskylten, styrenheten K (kontrollenhet)  i vagnen och en tryckknapp som föraren kunde använda för att koppla bort bromsfunktionen och köra vidare med högst 20 km/h. Sändaren S satt på en rörstolpe av liknande slag som användes för ljussignaler, dock var nog inga sändare placerade på samma stolpe som en signal. Samtliga sändare satt till vänster om spåret sett i körriktningen.

En principskiss som visar hur besked om tillåten hastighet ges vid fyra punkter före en signal:

 

Dessa fyra sändare återsände olika besked beroende på om signalen visade stopp eller kör. Detta ordnades genom att sändarna kompletterades med reläer som i sin tur styrdes av reläer i signalsäkerhetsanläggningen.

Men man tänkte sig även ytterligare informationspunkter, antagligen för att hålla vagnsutrustningen uppdaterad och säkerställa länkning mellan informationspunkterna så att ett eventuellt fel kunde upptäckas:

 

Varje LCT fick ström från fyra 1,5 V alkaliska torrbatterier. Reläerna i  sändare som skulle överföra signalbesked drevs med 48 V från signalsäkerhetsanläggningen. LCT bestod i övrigt av en mikrovågsmodulator och en kodgenerator.

Informationen från sändarna bestod av 12 bitar varav en paritetsbit för att i viss utsträckning kunna upptäcka förvanskningar av koden.  Frekvensen 10,265 GHz sändes från vagnen.   

Vagnsutrustning

Bakom förarplatsen fanns en mikrodator, eller som man då ibland skrev,  µdator (my-dator), tillverkad av RCA.  Datorn var byggd på integrerade kretsar av typ CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor

Styrprogrammet låg i PROM (programmerbart läsminne), dessutom fanns ett flyktigt arbetsminne (RAM; "kladdblocksminne" kallas det ganska beskrivande  i GS dokumentation),

  

Siffertablån visade en ensam nolla när styrenheten var i funktion. Vid för hög hastighet eller tekniskt fel visades istället ett värde mellan 1 och F (hexadecimal kod) som angav typ av avvikelse. Tablån kunde visa ytterligare tio siffror, vilket skedde när testknappen T2 trycktes in. Oklart vad som visades då, kanske de tio intressanta bitarna i koden från senast passerade sändare? Fel-etiketten tycks ha varit en pappersetikett där föraren kunde skriva av den information som vid ett fel visades i siffertablån.   

Summern (även benämnd tjutare) ljöd när hastigheten var för hög före en signal som visade stopp. Föraren hade då viss tid på sig att bromsa innan automatisk bromsning satte in. Summern tjöt också vid test med testknappen T2.  

Vid förarplatsen fanns en tryckknapp T1 som föraren kunde använda för att passera en signal i stopp. Hastigheten begränsades då till 20 km/h, men om föraren släppte knappen bromsades tåget

Tågstopp till/från T3 var en plomberad omkopplare. I läge från var tågstoppet helt bortkopplat. Detta läge var tänkt att främst användas när vagnen körde på sträcka utan tågstoppssystem. Att Angeredsbanan skulle kopplas ihop med övriga nätet och trafikeras av genomgående linjer så som skedde några år senare var inte aktuellt vid denna tid. När sammankopplingen skedde byggdes banan för övrigt ut till dubbelspår, så tågstoppet, vars enda syfte var att övervaka utfart på enkelspår, hade då i vilket fall blivit onödigt.  

På främsta hjulaxeln fanns en pulsgivare och en tachometer (hastighetsmätare), och deras värden jämfördes. Vid avvikelse utlöstes automatisk broms. Informationen från pulsgivaren användes primärt för att mäta hur långt vagnen rullat sedan passage av senaste sändare..

Översiktsritning som visar både vagnsutrustning och banutrustning 

När tåget körde för fort i förhållande till bromskurvan gav kontrollenheten bromsorder till både de elektriska och mekaniska bromssystemen. Bromskurvan var dock beräknad så att tåget skulle stoppa före signalen även om endast mekanisk broms fungerade.

Ritning koppling till  mekanisk broms och gruppering för elbroms.

Ritning manöverkretsschema elbroms

När föraren höll tryckknapp T1 nertryckt inkopplades en hastighetsvakt i TRAMIAC (styrsystemet för pådrag av drivmotorerna och för elbroms) så att hastigheten inte kunde överskrida 20 km/h.  

Banutrustning

Skissen nedan är från GS preliminära beskrivning maj 1978. Signal 118 (vid övergångsväxeln från Kortedalabanan) hade endast ett punktstopp som slog till broms ca 25 meter före signalen när denna visade stopp. Vid de övriga på skissen utsatta signalerna fanns, utöver punktstoppet, hastighetsövervakning vid tre punkter före signalen.



 Av den preliminära beskrivningen framgår läget för samtliga sändare (pil med tvåsiffrigt tal):
 

Sändare kunde ha tre olika uppgifter:

Sändarna kunde vara kodade på tre olika sätt:

Sambandet med signalsäkerhetsanläggning framgår av översiktsritning   

Nedan en senare variant på placering av sändare. Ritningen är daterad den 27 september 1978,  och nu tänkte man sig ha tågstoppsfunktion även för den korta enkelspårssträckan som vid Angereds centrum. Detta enkelspår var ett provisorium i avvaktan på att vändslingan togs i bruk. Tidigare hade man tänkt sig en tvåspårs säckstation med spårkryss.

 

Funktion i normalfall

När tåget närmade sig en signal med tågstoppsfunktion överförde de tre sändarna närmast före signalen information om signalens status. Om signalen visade stopp jämfördes verklig hastighet mot en hastighetskurva lagrad i vagnens styrutrustning. Denna hastighetskurva låg några km/h under den tvingande bromskurvan. Om hastigheten var för hög ljöd summern och föraren borde bromsa. Om hastigheten likväl nådde upp till bromskurvan tillsattes bromsarna. Ifall tåget passerade sändaren omedelbart invid en signal som visade stopp tillsattes bromsen direkt. Om föraren bromsade tillräckligt gavs inget särskilt besked till föraren. Det fanns överhuvudtaget ingen hyttsignalfunktion, utan tågstoppet ingrep bara när föraren inte följde beskeden från de ytttre signalerna.


Koppla förbi tågstoppet

Det fanns tre möjligheter:

Test

Föraren skulle testa tågstoppet när tjänsten började och när vagnar kopplades till eller från tåget. När föraren tryckte in testknappen T2 skulle lampan L tändas och släckas och summern ljuda. Då fungerade systemet korrekt. Test skulle göras vid första avgången från vardera slutstationen.

Varje dag skulle hallpersonalen testa vagnarnas tågstopp med de sändare som fanns i vardera änden av hallen. Detta test gick till så att man passerade sändaren och kollade att bromsen då gick till.  

Vid fjortondagarsöversyn av vagnarna användes en bärbar sändare där data kunde ställas in för att genomföra en mer noggrann kontroll.

Jämförelse med andra liknande system

ATC vid det stora normalspåriga järnvägsnätet arbetar med avsevärt lägre frekvenser; 27 MHz sänds från lokets antenn och svaret från balisen kommer på 4,5 MHz. Signaler med denna låga frekvsens tränger problemfritt igenom snö, is mm. Avståndet mellan antenn och balis är också litet.

SSC (Sistema Supporto Condotta) arbetar med mikrovåg på 5,8 GHz, alltså ungefär i samma område som GS-systemet (10,2 GHz). Det av GS utvecklade systemet hade också flera andra likheter med SSC:

 

Tågstoppsutrustning sätts upp och tas ned

Systemet provades ut på den kvarvarande delen av Bräckebanan.

I juni 1978 hade tågstoppsanordningar satts upp vid Mosaiska begravningsplatsen, Polhemsplatsen, Olskroken och Alelyckan. I början av oktober samma år var hela installationen klar.

I februari 1979 noterade jag att tågstoppsanordningarna på vagnarna hade monterats ned. Tågstoppsanordningarna längs banan började man ta ner i början av januari 1979.


Vägverkets synpunkter

Att utrustningen försvann berodde på att systemet inte godkändes av Vägverket.

Vägverket avsynade i september 1978 den nya sträckan Storås - Angereds centrum, som GS då fick tillstånd att trafikera. Det automatiska tågstoppssystemet för den befintliga enkelspårssträckan kunde emellertid inte godkännas eftersom dokumentationen var otillräcklig. Vägverkets konsult Birger Lejdström (signalingenjör vid SJ) hade en hel del frågor.

Efter att Lejdström fått svar på sina frågor och GS skickat in mer utförlig dokumentation kom i oktober 1978 besked från Vägverket att tågstoppssystemet inte kunde godkännas. Detta motiverades med "säkerhetstekniska skäl".   Dessa skäl beskrivs inte, men uppenbarligen ansåg Vägverket att systemet hade brister. Verket anförde också "betänklighet från säkerhetsfilosofisk synpukt mot att anordna tågstopp på Angeredsbanan". Vilka filosofiska aspekter verket syftade på framgår inte, men det har påståtts att järnvägsinspektören Hagman anfört att det kunde vara olämpligt att ha tågstopp bara på en del av banan och inte vid alla huvudsignaler på spårvägsnätet. Något som i så fall överensstämmer med principerna i den tyska BOStrab, där tågstopp generellt krävs vid huvudsignaler. Däremot finns inget sådant krav vid järnvägen i Sverige, och SJ började just i slutet av 1970-talet införa ATC med en uttalad policy att satsa resurserna på att utrusta banor med stark trafik, dock inte stora stationer där låg hastighet gäller och ATC skulle bli kostsamt. Men Vägverket hade förstås inget inflytande över de statliga järnvägarna.     

"Almex aids Gothenburg light rail operation"

kunde man läsa i International Railway Journal i november 1978. Där beskrivs att ett Location Monitor System (LMS) av GS utvecklats "as a type of atc system". Artikeln publicerades alltså efter att systemet underkänts av Vägverket.

Vad som kom istället

Vägverket menade att risken för passage av signal i stopp kunde minskas med förstärkt signalering eller skyddsväxlar före enkelspårssträckor. Skyddsväxlar blev det inte, däremot förstärkt signalering:  

I december 1978 satte man upp ytterligare en treskenssignal på samma stolpe som signal 105 (utfart från vänsterspår mot Olskroken). Den nya signalen var placerad omedelbart till vänster om den vanliga huvudsignalen. Den hade ingen bakgrundsskärm, däremot större ljusöpningar och starkare sken. Förarna hade ombetts säga vad de tyckte om den nya signalen. Uppenbarligen ville man också testa nya signalbilder; vid följetågstrafik visade den nya signalen omväxlande grönt och rött sken samtidigt som den gamla signalen som vanligt visade blinkande grönt.

Signalbilden med omväxlande två blinkande gröna varvat med blinkande rött sken slopades snart. Däremot började man i januari 1979 utrusta signaler för utfart mot enkelspår med ett extra rött sken, för att kunna visa stopp med två röda sken, varav det ena blinkande. Den nya signalbilden provades dock först genom en extra lykta vid signal 104, infartssignal till Polhemsplatsen. I slutet av januari 1979 var provsignalerna både vid Polhemsplatsen och Mosaiska begravningsplatsen nedtagna.

I mitten av februari 1979 hade utfartssignalerna vid Polhemsplatsen fått fyra lampor på en gemensam bakgrundsskärm. Utöver grönt och gult sken kunde de nu visa även två röda varav ett blinkande. Kanske berodde detta på att man ibland körde enkelspårsdrift på dubbelspåret till Mosaiska begravningsplatsen, och ansåg sig ha behov av extra säkerhet? På den sistnämnda platsen liksom vid Olskroken hade utfartssignalerna också blivit treskenare med möjlighet att visa två röda. Några dagar senare hade den nya typen av signaler med två röda sken kommit upp även vid Gamlestadstorget. Eftersom A-signalerna fortfarande var i bruk visades alltså tre röda sken för att hindra otillåten utfart mot enkelspår! Den siste februari drogs dock tågklarerarna in, så sedan var A-signalerna släckta. Vid Alelyckan bör signaler med två röda sken också ha införts under februari.


Varför GS inte lyckades den här gången heller

Jag kan tänka mig att det fanns flera orsaker:


Källor

Handlingar i Vägverkets arkiv, Riksarkivet, bland annat

Teknisk beskrivning över aut. tågstopp, odaterad

Preliminär beskrivning, den 24 maj 1978

Muntliga uppgifter från en GS-anställd som arbetade inom projektet





Senare ATC-planer vid GS


Angeredsbanans signalsystem


Startsidan

 

Sidan uppdaterad den 17 januari 2015