EU-forskare har utvecklat och analyserat scenarier för hur framtida järnvägskommunikationsnät kan se ut. Deras metodik kommer nu att vara fritt tillgänglig för järnvägs- och telekomoperatörer att göra sina egna utvärderingar.

Det tvååriga projektet MISTRAL (Communication Systems for Next-generation Railways) har gjort viktiga bidrag till det gemensamma företaget SHIFT2RAIL, ett samarbete mellan kommissionen och industrin för att påskynda forskning och utveckling. Projektets resultat kan nu tas upp av industripartners inom JU, gör det möjligt för dem att få en bättre förståelse för framtida nätverksscenarier och deras konsekvenser för både järnvägsoperatörer och passagerare.

"En av fördelarna med att vara ett litet forskningsfokuserat projekt är att vi kan ställa svåra frågor, " säger MISTRAL projektkoordinator Dr. Maurizio Spirito från Istituto Superiore Mario Boella (ISMB) i Italien. "Det vi inte har är konfidentiella industrikostnader och siffror. Men genom att använda vår metodik, järnvägsoperatörer kan ange sina exakta utrustningskostnader, förväntade intäkter, järnvägskapacitet och passagerarantal för att få en korrekt bild av vad en övergång till ett nytt kommunikationsnät kommer att innebära."

Förbereder för övergång

Tåg till vägkommunikation beskriver en avgörande del av järnvägstrafikhantering, innebär kontakt mellan det rörliga tåget och fast infrastruktur såsom signaler och stationer. Sådan kommunikation är avgörande för att säkerställa säkerhet och drifteffektivitet. Det kommunikationsnät som används för detta ändamål för tillfället – kallat GSM-R – är relativt gammalt och tenderar att ägas och förvaltas av järnvägsoperatörerna själva.

"Det är här vi är idag, " säger Spirito. "Vi kanske pratar om 4G- eller till och med 5G-nätverk för våra mobiltelefoner, men järnvägssektorn använder fortfarande denna gamla teknik. En övergång till en ny kommunikationsmodell är nödvändig eftersom GSM-R underhållsstöd och reservdelar kommer att ta slut 2030."

Det här är ett knepigt förslag. Medan Europeiska kommissionen och andra skulle vilja öppna järnvägskommunikationsnät för marknaden, många järnvägsoperatörer som har investerat i sitt nät är oroliga för säkerhet och säkerhet. Det finns en viss motvilja från industrins sida att gå över till ny teknik som inte har bevisats eller testats i kritiska miljöer.

Framtida järnvägsnät

"Detta är utmaningen som vi tar itu med, "säger Spirito." Inom ramen för det gemensamma företaget Shift2Rail, vi ombads att utvärdera framtida scenarier där GSM-R ersätts med ny teknik. Vi har tittat på vad denna teknik skulle vara; vilka tjänster som skulle tillhandahållas; och vad tjänstemodellen skulle vara."

Projektet började med att titta på kommunikationstjänster, för både järnvägsoperatörer och passagerare. Just nu, GSM-R stöder endast järnvägsoperationer; kommersiella mobilnät är ibland tillgängliga på tåg för passagerare, men täckningen är ojämn. "Vi funderade på om det kanske inte skulle göras någon skillnad i framtiden mellan järnvägs- och persontrafik, " säger Spirito. "För passagerare, dessa tjänster kan innefatta biljettsystem, ruttplanering och underhållning. För järnvägar, nätverket skulle behöva leverera säkerhetskritiska tjänster, men också kanske realtidsövervakning av tåget och banan."

Nästa, projektet tittade på vilken typ av teknik som behövs för att leverera nästa generations tjänster. Spirito och hans team fann att 4G (det nuvarande mobilnätet) som för närvarande definieras inte skulle stödja verksamhetskritiska tjänster men noterade att det kan finnas möjligheter att utveckla det nuvarande systemet för att stödja sådana tjänster.

Projektgruppen undersökte också möjligheten att tänka nät som inte är tillgångar som ägs och drivs av järnvägsoperatörer, utan snarare som tjänster som tillhandahålls av teleoperatörer. "I ett scenario, nätmobiloperatörer skulle äga kommunikationsinfrastrukturen; Tekniken skulle fortfarande vara 4G verksamhetskritisk; och tjänster skulle tillhandahållas järnvägsoperatörer genom avtal, " förklarar Spirito. Projektet, beräknas vara färdigt i oktober 2018, ska nu bedöma hållbarheten i olika tjänstemodeller.