KOMBIFLEX
Teknisk beskrivning



1    Bakgrund
2    Teknik   
3    Egenskaper
4    Användning



System för lastning och lossning vid kombitrafik. Översiktlig beskrivning.

För att förhindra en framtida klimatkatastrof har uppställts mål av bl.a. regeringen för att kraftigt reducera koldioxidutsläppen. Detta gör det bl.a. nödvändigt att vända ökningen av vägtransporter  och medföljande CO2-ökningar till en kraftig minskning. Ett sätt för att göra detta är att överföra transporterna till järnväg. Utom för de största kunderna är den enda realistiska vägen att satsa på kombitrafik. För att kombitrafiken skall bli lönsam för så många kunder som möjligt är det mycket viktigt att avståndet mellan kunden och omlastningsterminalen är så kort som möjligt. Vid längre avstånd blir det attraktivt att köra med lastbil hela vägen. Kombiflex är en systemlösning där
- kostnaderna för terminaler låga eller mycket låga vilket gör att det kan finnas många terminaler
- omlastningen kan göras snabbt.
Kombiflex-systemet har därmed potential att öka järnvägens andel av godstransporten kraftigt.



1 Bakgrund


Ett godstransportmedel bör uppfylla ett antal önskemål. Man vill kunna flytta godset snabbt, vid godtycklig tidpunkt, med hög säkerhet vad avser tidpunkt för framkomst och med god kontroll över godsets färd mellan avsändare och mottagare samt till en låg kostnad. Dessa krav uppfyl1s idag lättast med lastbilstrafik. Godstransporter med tåg har däremot svårt att uppfylla dem. Övergång till mer järnvägstrafik anses viktig ur miljömässig och trafikmässig synvinkel. Järnvägen har också en intressant ekonomisk potential eftersom ett tåg kan frakta mycket gods med låg personalkostnad och med liten energiförbrukning.

Kombitrafik kombinerar delvis det bästa av lastbilstransport och tågtransport men med befintliga system med höga terminalkostnader har kombitrafiken svårt att bli konkurrenskraftig utom på mycket långa sträckor. Kombiflex-systemet löser många problem med tåg- och kombi trafik. En viktig parameter hos kombitrafik är tätheten mellan omlastningsstationerna. Ju tätare det är mellan dessa desto kortare blir transportvägarna mellan omlastningsstation och leveransadress. För att kunna ta en stor del av transporterna bör omlastningsstationerna ligga tätt vilket förutsätter låga kostnader för dessa. För Kombiflex-systemet är kostnaden för terminalen mycket låg eller i vissa fall lika med noll. I stället läggs extra kostnader på tåget som kräver specialbyggda vagnar. Omlastningsanordningen följer med tåget och kan flyttas mellan vagnarna. På terminalerna krävs endast en hårdjord yta om lastbäraren är ett växelflak eller en enkel ställning om lastbäraren är en container.
 


2 Teknik

Figur 1  Kombiflextåg vid omlastningsstation

Systemet beskrivs här översiktligt, se även figur 1 till 3. Figur 1 visar ett tåg som för tydlighetens skull bara har fyra lastvagnar. Dessa är byggda som vanliga tvåax1iga kombivagnar men har en ränna i längdled mellan hjulen ovanför hjulaxlarna. I denna ränna kan en tunn vagn, kombiflexvagnen, röra sig i tågets längdriktning från vagn till vagn i utrymmet mellan hjulen. I figur 1 har kombiflexvagnen flyttats till slutet av vagn nr 3 och där lyft av ett växelflak som den just satt ned på marken.

Figur 2 Tvärsnitt

Kombiflexvagnen består av tre delar. Ett tvärsnitt av vagnen i hopfällt läge visas i figur 2. Underdelen har hjul som den rullar på golvet i rännan. Mellandelen sitter fast ovanpå underdelen och är vridbar runt en axel. Överdelen ligger ovanpå mellandelen och kan skjutas längs denna.


Figur 3 Detaljbild

Av- och pålastning sker automatiskt, styrt från loket (i enklare utförande av personal bredvid lastplatsen) och sker enligt följande. Kombiflexvagnen flyttas automatiskt tills den står under den container eller växelflak som skall lastas av (över- och mellandelarna vilar ovanpå underdelen). Lokföraren stannar tåget med hjälp av information på en bildskärm så att containern står. mitt för avlastningsplatsen (+2 dm c:a). Underdelen lyfts upp så att containern vilar på överdelen. Därefter rör sig hela kombiflexvagnen så att positionen finjusteras i längdled. Mellandelen vrider sig ett kvarts varv relativt järnvägsvagnen varvid överdelen och den därpå liggande containern också vrids. När de står vinkelrätt mot tåget fälls ett stödhjul på överdelen ut varpå den rullar ut åt sidan, se figur 3. Hela kombiflexvagnen sänks på en gång så att containern vilar på en enkel ställning utanför spårområdet. Överdelen dras in, mellandelen vrids tillbaka, hela vagnen sänks ned i rännan och tåget kan fortsätta. Pålastning sker på motsvarande sätt.

Containern kan senare avhämtas av lastbil, truck eller t.o.m. traktor. Ställningen för avlastning kan vara en fast stålkonstruktion som kräver att det hämtande fordonet har luftfjädring för att komma in under containern. Ställningen kan alternativt innehålla enkel hydraulik för att höja containern vid lastning på lastbil utan luftfjädring. Det går också att i undantagsfall ställa av containrar på platser som inte har någon ställning genom att sätta på dem lösa ben.

Växelflak kan ställas av på en ställning om det finns någon sådan på avlastningsplatsen. Annars får lokföraren eller annan personal fälla ut benen på växelflaken. För att konceptet skall fungera med hög effektivitet bör växelflaken vara försedda med ben som kan fällas ut automatiskt av kombiflexvagnen.

Kombiflex-systemet kan varieras på ett stort antal sätt. I en version av systemet begränsas lasten till Gm-containrar och växelflak (7,15, 7,45 och ev. 7,82 m). Det kan också byggas för att ta upp till 12m-containrar samt växelflak av andra dimensioner. Ytterligare en version för att bara ta tätpackade C-sam miniflak kan också tänkas. Det går ev. att kombinera lastning av Gm-containrar, växelflak och C-sam i en version.

3 Egenskaper
 
Kombiflex-systemet har följande egenskaper:

1. Låga eller inga terminalkostnader medför att gods kan lastas på och av på ett stort antal platser längs alla järnvägar. På mer trafikerade banor bör lastning ske från ett stickspår för att tåget inte skall hindra annan trafik men på lågtrafikerade banor kan lastningen ske var som helst längs linjen. Lastbärare med ben kan lastas av i stort sett var som helst det finns en hård, plan yta.

2. Ej synkroniserat med lastbil. Eftersom tåget självt kan ställa av  lasten behöver inte tåget vänta på en hämtande lastbil eller vice versa. Kombiflex-systemet ställer dessutom av lasten så långt ifrån spåret att andra tåg kan passera utan problem.

3. Lite specialutrustning förutom på tåget. Kombiflex-systemet kan ta hand om standardiserade containrar och växelflak. Ingen speciell utrustning krävs på lastbilarna utöver vad som är vanligt vid containerhantering och växelflak. Är väl kombiflexvagnen utvecklad kan man börja testkörning med ett eller ett fåtal tågsätt som trafikerar vissa linjer. Dessutom kan systemet lätt samordnas med konventionell kombitrafik.

4 Hög automationsgrad möjlig. Kombiflexvagnen har eget kraftaggregat och styrs via radio från loket eller bredvidstående person. Helt utvecklat behöver systemet endast ett kommando För att lossa eller lasta en container/växelflak.

5. Systemet är snabbt. Kombiflex- kan vara mer eller mindre automatiserat. För att få de fulla systemtekniska fördelarna bör det göras helt automatiskt. En på- eller avlastning bör då kunna ske på c:a en minut. För växelflak utan automatiskt utfällbara ben och som ställs på marken tar avlastningen något längre tid.

6. Viss informationsbehandling på tåget (loket) gör att godset kan lastas på rätt plats i tåget så att tex. all last till en destination lastas framtill och all last till en annan destination lastas baktill. Tåget kan då delas och rangering krävs ej.

7. Leveranssäkerheten kan höjas kraftigt. Vid tåg- eller vagnsfel kan godset lastas om till lastbil eller annat tåg genom att provisoriska omlastningsplatser är förberedda på ett stort antal ställen. Förberedelsen består i att en jämn yta iordningställs bredvid spåret. Säkerheten ökar också genom att man kan ge kunden väsentligt bättre uppgifter om var godset finns eftersom systemet på varje tåg ändå måste hålla reda på vilka containrar som finns med på tåget, var de står och vart de ska. Det bör vara relativt lätt att koppla detta system till ett centralt informationssystem.

8. Kombiflex lyfter containrar och växelflak endast i de standardiserade lyft- och stödjepunkterna.

9 Kontaktledning. Eftersom kombiflex förflyttar lasten horisontellt utgör kontakledningarna inga problem vid av och på lastning till skillnad från lastning vid konventionella kombiterminaler där containrarna lyfts.

10. Enkel service. Eftersom kombiflexvagnen är självgående kan den lätt rullas av baktill i tåget om det backas mot en anpassad plattform. Service kan således normalt göras utanför tåget. Styrautomatiken i kombiflexvagnen är mikroprocessorstyrd och det kommer finnas ett stort antal givare i vagnen för att övervaka lägen och krafter. Detta gör att det finns goda möjligheter för systemet att testa sig själv och tidigt upptäcka tex. slitna lager. Avlastningsställningarna kommer endast kräva obetydlig service och järnvägsvagnarna blir ur servicesynpunkt lika vanliga järnvägsvagnar. Mekaniken bör byggas så att vid fel på utrustningen man i möjligast mån kan hantera felaktiga situationer manuellt.

11. Pris. Kombiflexvagnen kommer att bli dyr men eftersom den delas av många järnvägsvagnar blir kostnaden per vagn låg. Själva vagnarna kommer inte innehålla någon komplicerad teknik utan blir ungefär lika dyra som kombivagnar med stötdämpning. Denna behövs inte eftersom järnvägsvagnar i kombiflexsystemet inte behöver rangeras.

12. Blandade tåg. Godvagnar med kombiflex kan i princip föras i samma tåg som personvagnar. Vissa svårigheter kan uppkomma om last och passagerare skall lastas resp. gå ombord på tåget vid samma station eftersom tågets stopp måste anpassas efter var lasten står och var det finns plats ledig i tåget. Detta måste utredas.

Ovan har beskrivits egenskaper hos Kombiflex som gäller vid transport bil - tåg - terminal eller bil - tåg -bil. Med terminal avses här en större kombiterminal med stora lyftkranar el dyl. Kombiflexsystemet kan också användas för omlastning tåg till tåg.

13. Rangering kan undvikas. Som nämnts ovan kan tåget lastas så att containrarna sorteras i tåget efter destinationsort. Tåget kan då delas och delarna kan kopplas ihop med andra tåg. Ett annat sätt är att vid en omlastningsstation anordna ett stort antal ställningar för containrar och växelflak vid sidan av ett spår eller mellan två spår. Ett tåg kan då lasta av containrarna och ett annat tåg kan därefter, eller delvis samtidigt, lasta på. Genom att köra tåget fram och tillbaka kan man sortera lasten efter önskemål.

Om avlastningen inte kräver sortering är det lämpligt att utföra avlastningsplatserna mitt för vagnarna. Då behöver inte tåget flyttas mellan varje avlastning vilket medför att flera kombiflex-vagnar kan arbeta med av- och pålastning i samma tåg på en gång. De extra kombiflexvagnarna kan antingen ha följt med tåget eller lastats ombord vid terminalen. Vid tex en ändstation behöver loket inte vara kvar utan kombiflexvagnarna kan göra avlastningen helt automatiskt.

14 Nackdelar. Kombiflexsystemets största nackdel är att det inte är utprovat. Den enda svaghet med systemet som verkar svårbemästrad är att containern blockerar det spår som ligger direkt intill när den svängs ut. På småbanor är detta inget problem eftersom tåget normalt kan stanna på linjen. På stambanor måste tåget gå in på ett stickspår och detta får då inte ligga alldeles intill huvudspåret. En version av systemet som inte har denna nackdel utreds.

4 Användning

Kombiflexsystemet är i första hand tänkt att användas som matning till existerande kombiterminaler. Man kör med kanske 20 vagnar i ett tåg och stannar vid ett stort antal punkter längs linjen och plockar upp ett eller flera växelflak eller containrar på varje ställe.

Med ett fullt utbyggt kombiflexsystem kan man tänka sig följande scenario. Det bör observeras att scenariot inte är underbyggt av någon utredning utan bara är att se som en idéskiss av vad tekniken skulle kunna tillåta.

På småbanor går tåg med fasta tidtabeller och med konstant antal vagnar. Transporter bokas antingen som fasta leveransplaner eller per telefon för enstaka transporter. Bokning görs straxt före tågets passage av lastplatsen och sker på mindre banor direkt till lokföraren. Denne matar in transportvägen i sin dator som planerar var i tåget lasten skall placeras. Eventuellt kommunicerar datorn trådlöst med ett centralt system för leveranskontroll och för optimal lastplanering med hänsyn till omlastning och vidaretransporter. Lokaltågen kan gå också längs delar av fjärrlinjer för att hämta upp last längs dessa.

Lokaltåget kör till en omlastningsstation vid en fjärrlinje där en eller flera lokallinjer möts. Omlastningsstationen består av två eller fler parallella spår vid vilka finns ett större antal enkla godsställningar vid sidan av spåren. Tåget lastar av godset på ställningarna enligt anvisningar från den centrala datorn och information sänds tillbaka till denna för att bekräfta att operationen är utförd. Samtidigt kan ett annat lokaltåg lasta på och av från ett parallellt spår. Vid större knutpunkter kopplas vagnar som har gods till en slutdestination ihop i block för att senare kopplas till ett fjärrtåg. Bemanning behövs endast vid de omlastningsstationer där man kopplar ihop block av vagnar till andra tåg.

När fjärrtåget kommer lastar det av gods som skall med lokaltågen och lastar på gods som skall vidare längs fjärrlinjen. Då fjärrtågen från båda riktnigarna kommit är det lokaltågens tur att lasta gods, dvs. containrar, som kommit med fjärrtågen och köra ut det längs sina banor. Ändstationen för fjärrtåget är i vissa fall konventionella kombiterminaler med hög kapacitet för omlastning till fartyg mm.

Exemplet ovan kan varieras i omfattning men visar de viktigaste möjligheterna för kombiflex.