Automatisoitu metro SUY Seppo Vepsäläinen C:2/2003
Metro voidaan automatisoida Kööpenhaminan uusi metro toimii ilman kuljettajia tihein vuorovälein. Metron käynnistysvaihe on sujunut kohtalaisen hyvin, vaikka uudessa vaunukalustossa on mm. oviongelmia. Alkuvaiheessa käytetyistä junapalvelijoista on luovuttu. Kööpenhaminan uusi metro on kevennetty versio vanhasta metrokonseptista. Tukholmassa vanhaa metrotekniikkaa uusitaan linja kerrallaan. Yhdellä (vihreällä) linjalla on otettu käyttöön jatkuva kulunvalvonta ja sille ollaan asentamassa parhaillaan automaatiojärjestelmää. Tämä automaattiajo mahdollistaa ajon kuljettajan kanssa. Seuraavalle uusittavalle linjalle (punaiselle) on suunnitteilla järjestelmä, joka mahdollistaisi myös automaattiajon ilman kuljettajaa. Automatisoituja metrolinjoja on käytössä eniten Ranskassa. Pariisissa uusin toteutettu linja on automaattinen. Lyonissa on jo kauan ollut toiminnassa kaksi linjaa. Lillessä koko metro on myös toteutettu automatisoituna. Uusia automatisointihankkeita on käynnissä eri puolilla maailmaa. Automatisointitekniikat on käytännössä osoitettu toimiviksi ja turvallisiksi. Kun Helsingin metroa suunniteltiin, ajateltiin se alun perin toteuttaa heti automatisoituna. Koeradalla ajettiin 70-luvun alkupuolella jo metrojunalla ilman kuljettajaa. Metron investointeja jouduttiin kuitenkin rajaamaan minimiin ja automatisoinnista siinä vaiheessa luovuttiin. Metro on kuitenkin suunniteltu ja toteutettu niin, että automatisointi on otettu huomioon mahdollisena myöhempänä toteutusvaiheena. Metro on perusteltua automatisoida Metron kulunvalvonnan tekniikka, asetinlaitteet ja käytönohjausjärjestelmä, joudutaan uusimaan, ennen kuin metron laajentaminen on mahdollista. Käytössä olevia 60-luvun reletekniikalla toimivia asetinlaitteita ei enää valmisteta, ja jo nyt alkaa niiden varaosien saanti huonontua. Metrojunien kulkua ohjaavaan käytönohjausjärjestelmään ei ole saatavissa sen toimittajan ylläpitotukea, kun uusi omistaja ei yritysoston jälkeen katsonut tuen kuuluvan heidän liikeideaansa. Käytönohjausjärjestelmässä on asetinlaitteiden laitesijoittelut ja kokoonpanot eikä siihen voida ylläpidon puuttumisen vuoksi tehdä muutoksia. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että koko metron radat, vaihteet, opastimet ja muut laitteet on pidettävä nykyisellään. Käytönohjausjärjestelmän ylläpitopuutteen vuoksi esimerkiksi Kalasataman metroasema joudutaan toteuttamaan muista asemista poikkeavasti ilman lähtöopasteita ja toimivaa matkustajainformaatiota. Kalasataman aseman matkusta- Automatisoitu metro 1
jaturvallisuus voidaan hoitaa erityisjärjestelyin, eli mitään turvallisuusriskiä ei kuitenkaan tule olemaan. Uusi tekninen ratkaisu perustuu elektroniseen asetinlaitteeseen nykyisen relelaitteiston asemesta ja metron varustamiseen jatkuvalla kulunvalvontajärjestelmällä. Uuden järjestelmän on oltava helposti laajennettavissa. Se tulee voida ottaa käyttöön ilman liikennehäiriöitä taloudellisesti ja turvallisesti. Sen on annettava mahdollisuuksia toimintojen rationalisointiin ja ylläpidettävä metron kilpailukykyä. Uusimisen yhteydessä joudutaan ottamaan kantaa automatisointiasteeseen. Kulunvalvonnan minimi-investointi voidaan toteuttaa niin, että uusittu tekniikka ei sisällä mitään laajennusta automatisoinnin suuntaan. Näin toimien menetetään mahdollisuus saada automatisointi edullisesti ja jäädään ilman automatisoinnin hyötyjä. Automatisointi uudistaisi metropalvelun perusratkaisun. Nykyisellä kulunohjauksella voidaan junia kuljettaa minimissään 3 minuutin välein. Pitkät kolmen vaunuparin junat hoitavat liikennettä. Automatisoimalla päästään taloudellisesti jopa 90 sekunnin vuoroväleihin. Junapituudet voidaan puolittaa. Kun junapituudet puolitetaan, voidaan puolittaa myös asemien laituripituudet. Lyhyet asemat on halvempi rakentaa ja ylläpitää. Metron kulunvalvonnan uusinvestointi ja siihen liittyvä automatisointi-investointi ovat molemmat suurusluokaltaan merkittäviä. Hankkeen perustamissuunnitelmassa tullaan huolellisesti arvioimaan hankkeen hyöty-kustannussuhde. Hankkeen läpivienti käytännössä metroliikenteen täysimääräisenä toimiessa on vaativa ja tarkkaa suunnittelua edellyttävä projekti. Tukholmassa oli aikanaan vaikeuksia uuden järjestelmän asennusvaiheessa, kun toimittaja ei saanut testauksia läpi kohtuullisessa ajassa. Automatisoinnilla on saavutettavissa monenlaisia etuja ja hyötyjä: 1. Matka-ajat lyhenevät joukko- ja henkilöautoliikenteessä Odotus- ja vaihtoajat asemilla tulevat niin lyhyiksi, että metron käyttö myös haaroitetuilla osuuksilla on vaivatonta ja nopeaa. Jos arvotetaan nykyisen metron nykyisten käyttäjien matka-ajan lyhenemisestä koituva hyöty yleisesti käytetyillä ajan arvoon perustuvilla laskelmilla, saadaan vuotuiseksi hyödyksi noin 12 milj. euroa. Jos metroa laajennetaan liitteessä 1 kuvattuun laajuuteen aikaa myöten, matka-aikahyödyt ainakin kaksinkertaistuvat. Osa henkilöautoilijoista siirtyy joukkoliikenteen käyttäjiksi, jolloin ruuhkautuminen vähenee. Näin myös autoilijoiden matka-ajat lyhenevät. Automatisoitu metro 2
2. Joukkoliikenteen käyttö kasvaa Kun matka-ajat lyhenevät, metron ja koko joukkoliikenteen käyttö kasvaa. Osa uusista matkustajista tulee kevyen ja henkilöautoliikenteen käyttäjistä. Kaikkiaan voidaan arvioida nykyiseen metroon tulevan vuodessa noin 2 3 miljoonaa uutta matkaa. Kun metroverkko laajenee, automatisoinnin aikaansaama matkustajamäärien kasvu on 5 6 miljoonaa matkustajaa vuodessa. 3. Lipputulot kasvavat Matkustajamäärien kasvu tuo lisää lipputuloja. Nykyisellä metroverkon laajuudella lisätulo olisi vuosittain vähintään 2 milj. euroa. Laajalla verkolla lisätulo yltäisi vähintään 5 milj. euroon. 4. Säästetään tie- ja katuinvestoinneissa Joukkoliikenteen vetovoiman kasvaessa henkilöautoliikenteessä kasvu tasaantuu. Näin tarve investoida tie- ja katuverkon välityskyvyn nostoon vähenee. 5. Säästetään ympäristö- ja onnettomuuskustannuksissa Vähenevä autonkäyttö pienentää päästömääriä ja liikenneonnettomuuksia. 6. Säästetään energiaa Energiaa säästyy kahta kautta. Metron sähköenergian tarve pienenee, koska automaattiajo vähentää ajosähkön tarvetta 10 15 %. Toisaalta polttoainekustannussäästöjä syntyy myös autoliikenteen puolella. 7. Metron turvallisuus paranee Helsingin metro on toiminut yli kaksikymmentä vuotta ilman vakavia onnettomuuksia. Läheltä piti -tilanteiksi luokiteltavia tapauksiakin on ollut vähän. Syynä erittäin matalaan onnettomuustasoon ovat toisaalta pieni metroverkko ja oikeat perusratkaisut, toisaalta ammattitaitoinen henkilökunta. Jatkossa on kuitenkin syytä vielä parantaa turvallisuustasoa, koska ison yksikön onnettomuus on usein seurauksiltaan suuri ja varustettaessa metro jatkuvalla kulunvalvonnalla on mahdollisuus ilman isoja lisäkustannuksia nostaa turvatasoa. Nykyisin metrojunien kulkua valvotaan niin sanotulla pistemäisellä kulunvalvonnalla. Käytännössä jokai- Automatisoitu metro 3
sen pääopastimen kohdalla on radassa laite, joka aktivoi automaattisesti junan jarrut, jos se ohittaa junan seis-opasteen. Jatkuvassa kulunvalvonnassa junan kulkua ja sen nopeutta valvotaan jatkuvasti. 8. Säästetään metrolaajennusten investoinneissa Jos metroon hankitaan jatkuva kulunvalvonta, joka mahdollistaa lyhyemmän metrojunien vuorovälin, voidaan tulevat metron laajentamishankkeet toteuttaa kevennetyllä rakenteella. Junat voidaan lyhentää ja sitä kautta myös asemat rakentaa nykyistä lyhyemmillä laitureilla ja tasonvaihtolaitteiden välityskykyä pienentäen. Tämä kevennetty konsepti tulee pienentämään tulevien laajennusten rakentamiskustannuksia asemien osalta noin 20 % 9. Säästetään metron liikennöintikustannuksissa Jos metro automatisoidaan kokonaan, voidaan luopua kuljettajista, ainakin nykyisen tehtäväkuvan mukaisista. Tämä vähentää myös hallintokuluja. Metroliikenne on ilman kuljettajaa hoidettavissa noin 15 % nykyistä edullisemmin. 10. Säästetään asemien kunnossapidossa Kun asemat tehdään nykyistä lyhyempinä, on pienempi pinta-ala ja kuutiotilavuus asemilla ylläpidettävänä. Myös tasonvaihtolaitteiden ylläpito tulee halvemmaksi. Alustavasti on arvioitu, että lyhyen aseman ylläpitokulut ovat nykyistä pitkää asemaa noin 15 % pienemmät. 11. Säästetään junien huoltokustannuksissa Kuljettajakohtaisista ajotottumuksista aiheutuvat kalustorasitukset poistuvat. 12. Poikkeustilanteiden vaatimien kalustomuutostarpeiden toteuttaminen helpottuu Junien kuljettamiseen ei enää tarvita kuljettajia, joiden saanti ei aina ole helppoa. Automatisoitu metro 4
13. Matkustusmukavuus kasvaa Ajo on täsmällisempää ja tasaisempaa. Metron automatisointi on hyöty-kustannussuhteeltaan erittäin kannattava investointi niin yhteiskuntataloudellisesti, liikennetaloudellisesti kuin kuntataloudellisesti. Metro on perusteltua automatisoida lähivuosina Metron kulunvalvonnan (asetinlaitteiden ja käytönohjausjärjestelmän) uusiminen on pakko tehdä lähivuosina. Metroa ei voida laajentaa ennen kulunvalvonnan uusimista. Automatisointi on tarkoituksenmukaista tehdä samaan aikaan. Tekniikka on jo koeteltua ja kohtuuhintaista. Helsingin metro on kaupungin joukkoliikenteen yksi peruspilari. Metro on selvästi edullisin kuljetusmuoto. Sen toimivuudesta, turvallisuudesta ja taloudellisuudesta kannattaa huolehtia hyvin. Metron myötä kaupunki kehittyy ja kaupunkitalous kohenee. Metron automatisoimisesta on tehtävä päätös Kulunvalvonnan korvausinvestoinnista on laadittava perustamissuunnitelma pian. Perustamissuunnitelmapäätöksen yhteydessä on päätettävä myös automatisoinnista. Rahoitus on luonnollisesti yksi ongelmallinen asia. Jos budjettirahoituksen kautta ei tätä rationalisointi-investointia pystytä rahoittamaan riittävän nopealla aikataululla, on tutkittava muita rahoitustapoja. Liitteenä 2 on taulukko metron automatisoinnin vaihtoehdoista. Automatisointi voidaan tehdä joko osittaisena, jolloin mm. ovitoimintojen valvonta jäisi kuljettajalle/junapalvelijalle tai laajana, jolloin junassa ei tarvita henkilökuntaa. Automatisoitu metro 5
Laajennettu metro Liite 1
Automaatioaste Liite 2 (1/2) Järjestelmä Ajo Ovien sulkeminen Junaturvallisuus Vaihtoehto 1 Nykyisen järjestelmän päivitys kuljettaja kuljettaja säilyy ennallaan Vaihtoehto 2 Kulunvalvonta ATP kuljettaja kuljettaja jatkuva nopeusvalvonta, ei päin punaista ajoa Vaihtoehto 3 Automaattiajo ATO kuten edellä, lisäksi asemille pysähtymisen ja ovien aikaisun valvonta 1. Kuljettajan kanssa STO autom. kuljettaja 2. Ilman kuljettajaa DTO autom. junaemäntä asemien raideosuuden ja tunnelialueen valvonta 3. Miehittämätön MTO autom. autom. 0
Automaatioaste Liite 2 (2/2) Järjestelmä Hinta, M Vuoroväli, s Edut Vaihtoehto 1 Nykyisen järjestelmän päivitys 25 180 järjestelmän luotettavuus kasvaa, huoltokustannusten säästö Vaihtoehto 2 Kulunvalvonta ATP 40 120 vuoroväli pienenee Vaihtoehto 3 Automaattiajo ATO 90 ajoenergian säästö, joustavuus häiriötilanteissa, kaluston ja henkilöstön säästö, vuoroväli pienenee, tasainen ajo 1. Kuljettajan kanssa STO 50 käännöt ja varikolle ajot ilman kuljettajaa 2. Ilman kuljettajaa DTO 65 matkustajapalvelu paranee 3. Miehittämätön MTO 70 1
HKL:n julkaisusarja C 1/2003 Jokeri II Ehdotus uudeksi poikittaiseksi runkolinjaksi Ajatuksia Helsingin joukkoliikenteen kehittämiseksi -sarja 2/2003 Automatisoitu metro Ajatuksia Helsingin joukkoliikenteen kehittämiseksi -sarja