Eurooppalaisen junien kulunvalvontajärjestelmän rakennettavuusselvitys
Kukkula, Tommi (2023)
Kukkula, Tommi
2023
Rakennustekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Civil Engineering
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-11-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202310249025
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202310249025
Tiivistelmä
Tämän selvitystyön tarkoituksena oli tunnistaa tarpeet ja edellytykset uuden sukupolven junien yleiseurooppalaisen kulunvalvontajärjestelmän (ETCS) rakennettavuudelle Suomessa. Rautateiden keskeiset tulevaisuuden kehityssuunnat liittyvät suomalaisen junien kulunvalvontajärjestelmän (JKV) korvaamiseen ERTMS/ETCS-järjestelmällä, joka tehostaa rautateiden kapasiteettia, turvallisuutta, kustannustehokkuutta ja sujuvuutta. JKV-järjestelmän tullessa elinkaarensa päähän on Suomessa käynnistetty ERTMS-järjestelmän käyttöönottoa varten uudistushanke, jonka tavoitteena on uudistaa radan turvalaite- ja kulunvalvontajärjestelmä sekä liikenteenhallinnan järjestelmät yhdeksi kokonaisuudeksi. Järjestelmän rakennettavuuteen ja toiminnallisuuteen liittyy kuitenkin vielä paljon kysymyksiä ennen sen käyttöönottoa.
Työssä tutkittiin turvalaitteiden ja niiden edellyttämien rakenteiden käytännön sijoittelu- ja mitoitusperiaatteita aiheittain, tunnistettiin keskeiset rakentamisen haasteet sekä esitettiin näille ratkaisut. Lisäksi pyrittiin kartoittamaan keinot rakentamisen kustannussäästöille ja erittelemään kohdekohtaisesti huomioitavat rakennettavuustekijät. Työn tavoitteena oli kartoittaa uudet huomioitavat asiat ennen Suomen ETCS-järjestelmän käyttöönottovaiheen aloitusta, sillä aihetta on Suomen kansallisille olosuhteille tutkittu vielä vähän. Keskeisesti tarkasteltavina olivat kaapelireitit, laitetilat, baliisit sekä ajolupamerkit ja niiden mitoitus. Lisäksi tutkittiin järjestelmien rajapintojen toteutusta ja merkitystä käyttöönottovaiheessa.
Opinnäytetyö suoritettiin kirjallisuustutkimuksena, jota täydennettiin asiantuntijahaastatteluilla. Aluksi suoritettiin kirjallisuuskatsaus olennaisten aiheiden taustoittamiseksi. Tämän jälkeen tehtiin sekä kotimainen että kansainvälinen kirjallisuuskatsaus järjestelmän rakentamisen edellytyksistä, ETCS-rakentamisen tilasta ja tunnistetuista haasteista. Kirjallisuuskatsauksen sekä haastatteluiden pohjalta kuvattiin työn tavoitteiden mukaiset ratkaisut.
Työssä onnistuttiin mitoittamaan ajolupamerkin vaatimat tukirakenteet ja radan aukean tilan ulottuman asettamat rajoitteet. Lisäksi onnistuttiin antamaan suositukset kaapeloinnin, radanvarren laitetilojen sekä turvalaitekaappien käytölle ja tarpeelle. Työssä kuvattiin myös käyttöönottovaiheen aikaisten rajapintojen sekä kaksoisvarustelun toiminnallisuus ja huomioitavat tekijät. Lopuksi laadittiin työselostus ETCS-rakennushankkeelle hyödyntäen työssä ilmenneitä asioita.
Johtopäätöksinä todetaan, että kokonaisuutena rakentaminen helpottuu verrattuna nykyiseen JKV-järjestelmään. Opastinten ja kaapeloitujen baliisien pääasiassa poistuessa fyysinen turvalaitevarustelu vähenee ja asennustyöt nopeutuvat. Jo rakennettua pohjainfrastruktuuria kyetään hyödyntämään turvalaitejärjestelmälle erityisesti kaapelireittien, vapaanaolonvalvonnan elementtien ja laitetilojen osalta. Olemassa olevaa infraa voidaan hyödyntää ajolupamerkin tukirakenteena. Lopulliset ratkaisut ovat kuitenkin riippuvaisia myös valitusta järjestelmäarkkitehtuurista. Erityistä huomiota tulee uuden, EU-tasolla säädellyn järjestelmän toteutuksessa kiinnittää vaatimustenhallintaan sekä hyväksyntä- ja dokumentaatioprosessiin. Asetetut tekniset eritelmät tulee hallita hyvin myös kansallisella tasolla ja kansallisen tason ratkaisujen kelvollisuudesta tulee varmistua ennen käyttöönottoa.
Työssä tutkittiin turvalaitteiden ja niiden edellyttämien rakenteiden käytännön sijoittelu- ja mitoitusperiaatteita aiheittain, tunnistettiin keskeiset rakentamisen haasteet sekä esitettiin näille ratkaisut. Lisäksi pyrittiin kartoittamaan keinot rakentamisen kustannussäästöille ja erittelemään kohdekohtaisesti huomioitavat rakennettavuustekijät. Työn tavoitteena oli kartoittaa uudet huomioitavat asiat ennen Suomen ETCS-järjestelmän käyttöönottovaiheen aloitusta, sillä aihetta on Suomen kansallisille olosuhteille tutkittu vielä vähän. Keskeisesti tarkasteltavina olivat kaapelireitit, laitetilat, baliisit sekä ajolupamerkit ja niiden mitoitus. Lisäksi tutkittiin järjestelmien rajapintojen toteutusta ja merkitystä käyttöönottovaiheessa.
Opinnäytetyö suoritettiin kirjallisuustutkimuksena, jota täydennettiin asiantuntijahaastatteluilla. Aluksi suoritettiin kirjallisuuskatsaus olennaisten aiheiden taustoittamiseksi. Tämän jälkeen tehtiin sekä kotimainen että kansainvälinen kirjallisuuskatsaus järjestelmän rakentamisen edellytyksistä, ETCS-rakentamisen tilasta ja tunnistetuista haasteista. Kirjallisuuskatsauksen sekä haastatteluiden pohjalta kuvattiin työn tavoitteiden mukaiset ratkaisut.
Työssä onnistuttiin mitoittamaan ajolupamerkin vaatimat tukirakenteet ja radan aukean tilan ulottuman asettamat rajoitteet. Lisäksi onnistuttiin antamaan suositukset kaapeloinnin, radanvarren laitetilojen sekä turvalaitekaappien käytölle ja tarpeelle. Työssä kuvattiin myös käyttöönottovaiheen aikaisten rajapintojen sekä kaksoisvarustelun toiminnallisuus ja huomioitavat tekijät. Lopuksi laadittiin työselostus ETCS-rakennushankkeelle hyödyntäen työssä ilmenneitä asioita.
Johtopäätöksinä todetaan, että kokonaisuutena rakentaminen helpottuu verrattuna nykyiseen JKV-järjestelmään. Opastinten ja kaapeloitujen baliisien pääasiassa poistuessa fyysinen turvalaitevarustelu vähenee ja asennustyöt nopeutuvat. Jo rakennettua pohjainfrastruktuuria kyetään hyödyntämään turvalaitejärjestelmälle erityisesti kaapelireittien, vapaanaolonvalvonnan elementtien ja laitetilojen osalta. Olemassa olevaa infraa voidaan hyödyntää ajolupamerkin tukirakenteena. Lopulliset ratkaisut ovat kuitenkin riippuvaisia myös valitusta järjestelmäarkkitehtuurista. Erityistä huomiota tulee uuden, EU-tasolla säädellyn järjestelmän toteutuksessa kiinnittää vaatimustenhallintaan sekä hyväksyntä- ja dokumentaatioprosessiin. Asetetut tekniset eritelmät tulee hallita hyvin myös kansallisella tasolla ja kansallisen tason ratkaisujen kelvollisuudesta tulee varmistua ennen käyttöönottoa.