Planoverganger

__NUMBEREDHEADINGS__

Planoverganger

Hva er en planovergang

Definisjoner

Planovergang: Krysning av vei og jernbanelinje i samme plan

Midlertidig planovergang:

Usikret planovergang:

Sperret planovergang:

Offentlig vei: Vei som er offentlig eid, det vil si statlig, fylkeskommunal eller kommunal vei.

Veisikringsanlegg (SJT): Bom og/eller lys- og lydsignaler med tilhørende tekniske innretninger. Grind er derimot ikke å regne som et veisikringsanlegg.

Veisikringsanlegg (ORV): Del av signalanlegget som viser signal 56A «Planovergangen kan passeres» mot tog og skift når planovergangen er sperret for veitrafikk, eller som på strekning med ERTMS tillater tog å kjøre forbi planovergangen når den er sperret for veitrafikk.

Planovergangsvakt: Den som ved feil på et veisikringsanlegg enten betjener anlegget manuelt eller sperrer planovergangen og viser signal til tog som skal passere.

Veifarende: Alle som benytter seg av veien som krysser planovergangen, f.eks. motorvogn, syklende og gående

Sikker passering: Først og fremst at de veifarende skal ha en reell mulighet til å undersøke om planovergangen er klar eller om det kommer et tog. Dette kan f.eks. sikres gjennom gode siktforhold, lyd- og lyssignaler osv.

Lover og forskrifter

Jernbaneloven

Planoverganger er omtalt i jernbanelovens §9. Her står det følgende:

(Plikter for allmennheten og eiere av private planoverganger) Alle som oppholder seg på jernbanens område plikter å følge de sikkerhetsanvisninger som gjelder for stedet.

Det er forbudt for publikum:

• a) å stige på og av tog som er i bevegelse;
• b) å oppholde seg på jernbanens område som ikke er beregnet for publikum;
• c) å benytte planovergang når tog kan ventes.

Eier av privat grind eller annen lukkeinnretning er ansvarlig for at denne holdes lukket når kryssing ikke finner sted.

Forskrift om kjørende og gående trafikk (trafikkregler)

Krav til trafikanter som skal passere en planovergang er gitt i § 10, andre ledd.

2. Trafikant skal gi fri veg og om nødvendig stanse for sporvogn og for jernbanetog. Før passering av planovergang skal trafikant være oppmerksom på om jernbanetog eller sporvogn nærmer seg. Dette gjelder selv om overgangen er særskilt sikret. Kjørende skal holde så liten fart at stans om nødvendig kan skje i trygg avstand fra overgangen.

Jernbaneinfrastrukturforskriften

Videre er planoverganger omtalt i jernbaneinfrastrukturforskriftens § 3-6 med kommentarer:

Planoverganger skal være tilrettelagt for sikker passering for veifarende. [Kommentar: Med "veifarende" menes alle som benytter seg av veien som krysser planovergangen, f.eks. motorvogn, syklende og gående. Med "sikker passering" menes først og fremst at de veifarende skal ha en reell mulighet til å undersøke om planovergangen er klar eller om det kommer et tog. Dette kan f.eks. sikres gjennom gode siktforhold, lyd- og lyssignaler osv.]

Planoverganger på offentlige veier skal ha veisikringsanlegg. Infrastrukturforvalter skal i tillegg vurdere om det er behov for veisikringsanlegg på andre planoverganger ved endring av blant annet mengde og type trafikk på vei eller jernbane eller endringer i hastighet på strekningen. [Kommentar: Med "offentlig vei" menes vei som er offentlig eid, det vil si statlig, fylkeskommunal eller kommunal vei. Med "veisikringanlegg" menes bom og/eller lys- og lydsignaler med tilhørende tekniske innretninger. Grind er derimot ikke å regne som et veiskringsanlegg etter denne bestemmelsen.]

På planoverganger uten veisikringsanlegg eller bevoktning skal den tillatte hastigheten over planovergangen tilpasses siktforholdene slik at veifarende kan passere med tilstrekkelig tidsmargin. [Kommentar: De veifarende har plikt til å gi fri veg og om nødvendig stoppe for tog, jf. forskrift 21. mars 1986 nr. 737 om kjørende og gående trafikk (trafikkregler) § 10. Kravet i trafikkreglene § 10 fritar likevel ikke infrastrukturforvalter fra å legge til rette for at de veifarende kan overholde denne plikten. Tilstrekkelig tidsmargin innebærer at en veifarende som stopper ved planovergangen og ser seg godt for og deretter passerer planovergangen uten unødig tidsbruk, skal kunne gjøre dette uten risiko for å bli påkjørt av toget. Hvis dette ikke lar seg gjøre på usikrede planoverganger, må infrastrukturforvalter gjøre tiltak for å sikre planovergangen, f.eks. ved å bedre sikten for de veifarende eller senke tillatt hastighet for toget over planovergangen.]

På dobbeltsporede strekninger og der kjørehastigheten for tog er over 160 km/t skal det ikke være planoverganger.

Det skal ikke bygges nye planoverganger. Dette gjelder likevel ikke på driftsbanegårder, godsterminaler og havnespor som er stengt for alminnelig ferdsel, samt midlertidige planoverganger på anleggsområder.

Planovergangstyper

Konstruksjonsprinsipper

Planovergang anlegges med dekke utført i følgende materialer:

Figur: Planovergang (Strail) med gummielementer

Figur: Planovergang (Bodan) med betongelementer

• gummi
• betong
• asfalt
• tre

De ulike konstruksjonene anvendes i Norge som følger:

• Trelemmer benyttes i private planoverganger med liten trafikk
• Asfaltdekke benyttes i sidespor og terminaler
• Betongelementer og gummielementer benyttes i offentlige planoverganger med større og tyngre trafikk
• Kombinasjoner av elementer av ulike materialtyper nevnt ovenfor kan benyttes i planoverganger med liten trafikk

Veisikringsanlegg

Veisikringsanlegg har til hensikt å sikre de veifarende og gående mot påkjørsler av jernbanens tog og materiell. Videre er det av stor betydning for jernbanens drift at tog kan framføres på en sikker måte uten at det kommer uvedkommende inn på sporet. Veisikringsanlegget skal fungere slik at rullende materiell kan passere en veiovergang uten at det skal kunne oppstå fare for skade på hverken det rullende materiell, infrastrukturen eller trafikken på veien.

Generelt finnes følgende utstyr ved alle veisikringsanlegg:

• 2 stk. retningsavhengige innkoblingsfelter som kobler inn veibomanlegget når tog kommer mot planovergangen.
• 1 stk. utløsingsfelt i planovergangen som løser ut veisikringsanlegget når tog har passert planovergangen. Ved stasjoner er det to utløsingsfelter i hvert spor.
• Styringssystem som er montert i en kiosk (reléhus) med tilhørende betjeningsutstyr.
• Utstyr ved planovergangen så som signaler mot vei, klokker, veibommer, signaler mot tog og eventuelle forsignaler for signaler mot tog.

Planoverganger for offentlig vei sikres med veisikringsanlegg. Veisikringsanlegg utføres enten som helbomanlegg, halvbomanlegg eller veisignalanlegg.

Veisikringsanlegg på linjen skal virke automatisk for alle tog. Veisikringsanleggene kobles inn av korte retningsavhengige sporfelter (innkoblingsfelter) anbrakt i en avstand fra planovergangen beregnet i henhold til minste varslingstid for veisikringsanlegget. Utløsingen skjer ved korte sporfelter i planovergangen.

Veisikringsanlegg på stasjonsområder skal virke automatisk når togvei sikres over planovergangen. Veien sperres i forbindelse med togets passering av innkoblingsfeltet når togvei i avhengighet til planovergangen sikres. Denne sperringen skal ikke kunne utløses før det tog som togveien er sikret for har passert planovergangen. Utløsingen skal bindes slik at den kun kan skje i det sporet det er sikret togvei til/fra. Ved strømbrudd på betjent stasjon eller når togvei ikke kan sikres, skal veisikringsanleggene betjenes med stiller og trykknapp. På ubetjent stasjon skal veisikringsanleggene virke automatisk ved strømbrudd.

Typer veisikringsanlegg

Det finnes 3 typer veisikringsanlegg:

• veisignalanlegg (La)
• halvbomanlegg (1/2 Ba)
• helbomanlegg (Ba)

Veisignalanlegg (La)

Det er ingen krav til veibredde på denne type anlegg. Skilting utføres etter veitrafikkloven, skilt med underskilt, og fareskilt (Andreaskors). Se også veitrafikklovens skiltparagrafer. Ved elektrifiserte baner settes også høydegrenseskilt opp.

Halvbomanlegg (1/2 Ba)

Veibredden skal være min 5,5 meter i en avstand av 25 meter til hver side av planovergangen. Grunnen til dette er at møtende trafikk skal kunne avvikles på en forsvarlig måte, slik at farlige situasjoner som kan oppstå på planovergangen kan unngås. Skilting utføres etter veitrafikkloven, skilt med underskilt, og fareskilt (Andreaskors). Se veitrafikklovens skiltparagrafer. Ved elektrifiserte baner settes også høydegrenseskilt opp.

Bakgrunn for at det ble innført halvbomanlegg var de mange dødsulykkene som hvert år fant sted på planoverganger som kun var sikret med lysanlegg og klokker. Det ble da bestemt at hvitt lys i signalene mot tog kunne gis når bommene var satt i bevegelse i fra hevet stilling. Dette for å unngå utflytting av de eksisterende innkoplingsfeltene.

Helbomanlegg (Ba)

Det er ingen krav til veibredde ved helbomanlegg. Forøvrig skal skilting utføres etter veitrafikkloven på samme måte som for halvbomanlegg.

Funksjon

Veisignaler og klokker

Veisignaler kan vise hvitt blinklys, 45 blink per minutt, eller rødt blinklys, 90 blink per minutt. Veisignalene skal bare kunne vise hvitt lys når bommene er hevet og i kontroll. Klokkene skal begynne å ringe samtidig som veisignalene viser rødt lys. Varslingstiden, tiden fra klokkene begynner å ringe til tog kommer på planovergangen, skal være minst 30 sekunder. Ved veibomanlegg skal klokkene slutte å ringe når bommene er senket. Klokkene ringer ikke under heving av bommene.

Bomlykter

Bomlyktene skal vise rødt blinklys når veisignalene viser rødt blinklys, 90 blink pr. minutt.

Veibommer

Bommene skal ikke settes i bevegelse nedover før veisignalene har vist rødt lys i en på forhånd fastsatt tid (forringingstid). Denne tiden fastsettes særskilt for hvert anlegg og beregnes etter avstanden mellom sperrepunktene og en ganghastighet på 1,5 m/s. Bommene kan kun stoppes i mellomstilling fra betjeningsskapet i apparatkiosken når senking er iverksatt manuelt. Ved anlegg med fire bommer skal bommene som står til høyre for veien sett mot planovergangen, bevege seg nedover en tid før de andre bommene starter. Bommer som er satt i bevegelse oppover skal ikke kunne senkes igjen før etter normal forringingstid. Alle bommene skal gå opp samtidig.

Planovergangsignaler – signaler mot tog

Planovergangsignaler kan vise rødt blinkende lys, 45 blink per minutt, eller hvitt blinkende lys, 90 blink per minutt.

Planovergangsignaler ved helbomanlegg viser rødt blinkende lys når signalene mot vei viser hvitt blinkende lys, og hvitt blinkende lys når bommene er senket til nedre stilling og er i kontroll.

Planovergangsignaler ved halvbomanlegg viser hvitt blinkende lys når bommene har satt seg i bevegelse nedover og gått 2° ut av normalstilling.

Forsignaler for planovergangsignaler

Ved planoverganger på linjen er det satt opp forsignal til planovergangsignalet ved planovergangsmerket. Forsignalet viser fiolett blinkende lys, 45 blink per minutt når planovergangsignalet viser rødt blinkende lys, og hvitt blinkende lys, 90 blink per minutt når planovergangsignalet viser hvitt blinkende lys.

Teknisk avhengighet mellom veisikringsanlegg og stasjonens sikringsanlegg

Hvis det mellom innkoblingsfeltet og planovergangen finnes hovedsignaler for sikringsanlegg/linjeblokk som gjelder for kjøreretningen mot planovergangen, skal veien sperres ved at togveien sikres. Hovedsignaler for sikringsanlegg er normalt satt i slik teknisk avhengighet til planovergangen at signalene til stasjonens sikringsanlegg ikke kan vise kjørsignal før veien er sperret for veitrafikk. Ved helbomanlegg viser hovedsignalene kjørsignal først når bommene er senket til nedre stilling. Ved halvbomanlegg kan hovedsignalene vise kjørsignal når bommene er ute av "hev"-stilling på vei ned, dersom det er satt gjennomkjøring. Når dette ikke er tilfelle skal kjørsignal først vises når bommene er senket til nedre stilling.

Hvis sikringsanleggets hovedsignaler har forsignaler, skal innkoblingsfeltet plasseres så langt fra planovergangen at også forsignalet kan settes i avhengighet til planovergangsignalet. Dersom dette fører til at varslingstiden ved halvbomanlegg blir mer enn 90 sekunder for langsomste rutemessige tog, skal avhengigheten sløyfes. Hvis dette er tilfelle, skal det settes opp et forsignal for planovergangsignalet. Når planovergangen ligger slik til at togvei slutt er ved planovergangen, bør det settes opp forsignal til planovergangsignalet.

Hvis planovergangen ligger mellom forsignalet og hovedsignalet, skal forsignalet normalt settes i avhengighet til veien. I de tilfeller der en planovergang ligger i umiddelbar nærhet av hovedsignalet, skal hovedsignalet settes i avhengighet til veien.

Hvis planovergangen ligger på en stasjon og innkjørtogvei normalt avsluttes foran planovergangen, skal bare utkjørhovedsignal settes i avhengighet til planovergangen.

Signal som står i avhengighet til en planovergang skal kunne vise kjørsignal senest når toget er 300 meter eller 8 sekunders kjøretid foran signalet.

Dvergsignaler og skiftesignaler som tillater skiftebevegelser over en planovergang, skal som regel ikke vise "skifting tillatt" eller "varsom skifting tillatt" uten at veien er sperret. Forøvrig er det normalt ingen avhengigheter mellom dvergsignalene og planovergangen.

De tekniske avhengigheter til sikringsanlegget er de samme som for stasjoner på ikke fjernstyrte strekninger. På stasjon omkoblet til automatikk skal anleggene virke automatisk også ved strømbrudd. Togleder skal ved egen ordre kunne sperre veien. Ordren skal da virke på samme måte som om stiller "Senk" og trykknapp i stillerapparatet betjenes.

Veisikringsanlegget skal normalt kunne utløses ved at tog passerer planovergangen. Veibomanlegg på fjernstyrt stasjon skal ikke utløses ved et togs passering av planovergangen når ny togvei i motsatt retning er magasinert for et tog som står på stasjonen. Anlegget skal da virke som om stiller "Senk" er omlagt. Planovergangen skal kunne utløses med egen ordre (tidsutløsing). Dette under forutsetning av at alle stasjonens sporfelter er frie, at ingen togveier er sikret, og at det ikke er frigitt for lokalomstilling.

Dersom det er stilt togvei, skal denne først løses ut med egen ordre (tidsutløsing). Når den er utløst kan ny egen ordre sendes for utløsing av planovergangen (tidsutløsing). Ved stasjonsstyrt stasjon kan planovergangen tidsutløses på tilsvarende måte ved å legge hovedtogveistillerne i vedkommende ende av stasjonen mot/fra hverandre, eventuelt ved egen ordre. Tidsrelé for utløsing av planovergangsanlegget vil da starte.

For planoverganger på linjen hvor innkoblingen skjer i avhengighet til sikret utkjørtogvei, kan tidsutløsing skje fra stasjon på samme måte som nevnt ovenfor. De tekniske avhengigheter er da at sporfeltene mellom stasjonen, utkjørsignaler og planovergangen er frie. Dessuten må linjeblokken være i nøytralstilling.

Veisikringsanleggets betjeningsutstyr

Betjening fra kiosk

På kioskens yttervegg skal det settes opp et betjeningsskap som inneholder sikringer, tre trykknapper merket "Hev", "Senk" og "Stopp", samt to plomberte trykknapper merket "Nødutløsing". Når "Senk"-trykknappen betjenes, sperres veien og bommene senkes. Bommene heves da automatisk når tog har passert overgangen. Bommene heves ved å betjene "Hev"-trykknappen. Bommene skal ikke kunne heves dersom toget har passert innkoblingsfeltet og er på vei mot planovergangen. Hvis “Stopp”-trykknappen betjenes når senking er iverksatt med “Senk”-trykknappen, stanses bommenes bevegelse under senkingen. Bommene kan ikke stanses når de er under heving. "Stopp"-trykknappen kan sperres i inntrykket stilling og blokkerer da utløsingen av anlegget.

To trykknapper merket "Nødutløsing" bringer veibomanlegget tilbake til normalstilling hvis varsling er iverksatt av tog og utløsing ikke har funnet sted. Trykknappene må betjenes samtidig. Trykknappene skal utstyres med plomberingshette og være plombert.

Stiller og trykknapp i sikringsanleggets stillerapparat

Når veisikringsanlegget ligger på stasjonsområdet, settes det opp en stiller og en trykknapp i stasjonens stillerapparat. Legges stilleren ned, skal den virke på samme måte som "Senk"-trykknappen ved overgangen. Stilleren skal bli liggende omlagt inntil den føres tilbake til normalstilling. Veien forblir sperret så lenge stilleren er omlagt. Når stilleren legges tilbake i normalstilling skal anlegget løse ut først etter at tog har passert planovergangen.

Legges stilleren opp samtidig som trykknappen betjenes, skal anlegget virke på samme måte som når "Hev"-trykknappen ved overgangen betjenes. Stilleren skal fjære tilbake til normalstilling når den slippes. Anleggene lages normalt uten denne betjeningsmuligheten, men ligger planovergangen slik at trafikken over overgangen kan observeres fra stillerapparatet, skal det være mulig å heve bommene med stilleren.

Legges stilleren ned samtidig som trykknappen betjenes, sperres veien og anlegget kan bare bringes tilbake til normalstilling ved at tog passerer overgangen. Dersom betjeningsapparatet ikke er et ordinært stillerapparat, skal ordre uansett bare kunne utføres ved bevisst handling.

Indikering

Når planovergangen ligger på eller så nær en stasjon at sperring av veien er avhengig av stasjonens sikringsanlegg, settes det opp to indikeringslamper i sikringsanleggets stillerapparat. Veisikringsanleggene indikeres med hvit lampe ved normalstilling, og rød lampe når veien er sperret. Ved veibomanlegg skal bommene være senket og i kontroll, før rød lampe tennes. Bommene skal være i kontroll “hev stilling” før hvit indikeringslampe tennes. Under omstilling er begge lampene slukket. Hvis bommene er ute av kontroll er også begge lampene slukket.

Det anordnes også feilindikering med rød lampe og summer, som varsler hvis veien har vært sperret for veitrafikk i mer enn fem minutter. Summeren kobles ut med en egen trykknapp. Alle automatiske veisikringsanlegg skal, om mulig, indikeres til nærmeste stasjon og hos togleder.

Plassering av utstyr

Plassering av innkoblingsfelter

Innkoblingsfeltene plasseres slik at forringingstiden pluss senketiden for bommene tilsvarer kjøretiden for hurtigste tog fra innkoblingsfeltet til en viss avstand foran planovergangen.

Veisignaler og klokker

Veisignal med Andreaskors og klokker plasseres alltid til høyre for veien sett mot linjen. Etter behov settes det opp veisignal også på venstre side av veien, og dette alltid når veibredden er større enn 6 meter. Etter behov settes Andreaskors også opp på venstre side av veien.

Hvis flere veier grener ut fra planovergangen settes det om nødvendig opp flere signalhoder slik at signalet kan sees fra alle veiene. Veisignalene til høyre for veien benevnes V1 og V2 og på venstre side V3 og V4. Signalene V1 og V3 (V2 og V4) plasseres på samme side av linjen med V1 nærmest Oslo.

Bomlykter

Det skal settes opp minst en bomlykt på hver veibom for høyre kjørebane. Lykten plasseres slik at kjørebanen dekkes best mulig. Ved anlegg med fire bommer kan det settes opp fire bomlykter. Dette er særlig aktuelt hvis det ikke settes opp veisignal på venstre side av veien.

Veibommer

Ved veibomanlegg settes bommene, der det er mulig, opp på høyre side av veien. Lommer mellom bommene og jernbanelinjen skal forsøkes unngått. Ved halvbomanlegg settes bommene alltid opp på høyre side av veien, vinkelrett på veibanen.

Planovergangsignaler

Det skal settes opp planovergangsignaler ved overgangen. Planovergangsignaler skal være ensidige. På stasjoner settes om nødvendig opp flere planovergangsignaler slik at alle togspor dekkes.

Planovergangsignaler benevnes W1 - W3 for tog i retning fra Oslo og W2 - W4 for tog i retning mot Oslo.

Forsignaler for planovergangsignaler

For planoverganger på linjen skal det alltid settes opp forsignal for planovergangsignal ved planovergangsmerket. Ved planovergang på stasjoner skal det alltid settes opp forsignal for planovergangsignal når hovedsignaler ikke er i avhengighet til veisikringsanlegget.

Forsignal for planovergangsignal benevnes WA for tog i retning fra Oslo og WB for tog i retning mot Oslo.

Planovergangsmerke

For planoverganger med automatisk veibom- eller veisignalanlegg, skal det settes opp planovergangsmerke. Dette settes opp på en ca. 2 meter høy stolpe, som regel på høyre side av sporet, eller på stolpen til orienteringssignalet for planovergangen. Planovergangsmerket settes opp ca. 500 meter foran planovergangsignalet.

Forenklede veisikringsanlegg

Varsellampe

Hvis det forøvrig ligger til rette kan det på fjernstyrte strekninger anordnes varsellampe etter anmodning fra grunneier eller bruksberettigede. Varsellampe kan anordnes der annen utvidet sikring ikke kan komme på tale av økonomiske eller andre grunner. Dette er en sikringsmåte som har flere svakheter og benyttes kun i spesielle tilfeller.

Varsellampen skal plasseres på en ca. 2 m høy stolpe og slik at den lyser langs veien, og slik at den blir minst mulig synlig fra linjen. Varsellampen bør styres av de nærmeste blokksporfelter. Når blokksporfeltene er fri, viser varsellampen hvitt fast lys (normalstilling). Når et av blokksporfeltene belegges, slokker varsellampen. Varsellampen skal slokke når toget er minimum 1 min. kjøretid fra planovergangen, regnet for hurtigste tog. Varsellampen registrerer ikke togets kjøreretning og forblir slukket en tid etter at toget har passert planovergangen.

Planoverganger uten teknisk sikring

Planoverganger uten teknisk sikring (ofte benevnt usikrede planoverganger) er kun tillatt benyttet der private veier og andre ferdselsårer krysser jernbanen i samme plan.

Da jernbanen ble bygget ble det anlagt en rekke planoverganger der jernbanen krysset private eiendommer. Disse kategoriseres etter bruk som:

• Landbruksoverganger
• Skogbruksoverganger
• Gårdsveier
• Turveier

I oktober 1969 ble det satt ned et regjeringsoppnevnt utvalg som fikk mandat til å vurdere sikkerhetsforholdene ved nasjonale planoverganger. Mandatet til utvalget var å redegjøre for det arbeidet som hadde vært gjort og som fremdeles ble gjort med sikring av planoverganger, vurdere de tekniske og økonomiske sider av saken og om mulig fremme forslag til en plan for arbeidet de nærmeste år. Utvalget la frem sin innstilling i mai 1970.

Modell for kryssing av jernbanen på en planovergang

Utvalget beskrev i sin rapport en normativ modell for beregning av tilstrekkelige siktlengder for sikker passering av en planovergang. I 1970 var stort sett samtlige private planoverganger utstyrt med grind. Dette bildet har senere endret seg mye i takt med endringer i samfunnet knyttet til gårdsdrift og arealbruk langs jernbanen. Modellen for beregning av siktlengder dannet likevel underlaget for private planoverganger der grindene etter hvert ble fjernet eller ble tatt ut av bruk.

Figur: Definisjon av siktlengde (S) og den kjørelengde (L) som kjøretøyet trenger for å komme over planovergangen i løpet nødvendig kjøretid (t)

Siktlengdekravet ble definert som den siktlengden langs linjen som er tilstrekkelig til at bilen kan rekke over før et tog som befant seg utenfor siktavstand kan nå frem til overgangen. Siktlengdekravet ble basert på togets over planovergangen, den lengden L kjøretøyet må kjøre for å være i sikkerhet på den andre siden av planovergangen og en tung bils akselerasjonsevne. Hva som menes med L er vist på figuren. På samme figur er det vist hvordan nødvendig siktlengde måles ut i marken.

Planovergangssikkerhet

Sikkerhetstiltak

Hinderdeteksjon

Hensikten med hinderdeteksjon er å forhindre sammenstøt med objekter på planovergang. For at den skal ha en effekt må den veifarende ha stått i ro på planovergangen over en viss tid. Sammenstøt kan forhindres dersom hinderet får mulighet til å flytte seg, eller toget stopper. Sammenstøt kan skyldes kjøretøy som har fått motorstopp på en planovergang eller av andre grunner ikke er i stand til å flyttes raskt. Tiltaket vil derfor ha størst effekt om toget stopper før planovergangen.

For at det skal være mulig å stoppe toget må veien være sperret, og planovergangen være fri når toget er en bremselengde unna planovergangen. Med dagens prosjektering vil hinderdeteksjon kun være aktuelt for planoverganger med helbomanlegg. For dagens planoverganger med lys/lydanlegg og halvbomanlegg kan det ikke utelukkes at det ofte vil finnes kjøretøy på vei over planovergangen også etter at signalene mot tog viser at veien er sperret, og toget må tilsette brems for å kunne stoppe. Ved overgang til ERTMS vil det være mulig å endre kriteriet for når veien anses som sperret på halvbomanlegg dersom hinderdeteksjon ønskes. Dette kan imidlertid føre til flere uønskede bremseinngrep dersom kjøretøy velger å kjøre sikk-sakk forbi bommene. Det vurderes derfor som mest hensiktsmessig å samtidig oppgradere til helbomanlegg dersom hinderdeteksjon skal benyttes.

Typer hinderdeteksjon

Et ideelt hinderdeteksjonssystem trenger å gi en sikkerhetsintegritet som ikke er verre, og ideelt bedre, enn et tradisjonelt veisikringanlegg, forårsake ingen eller minimale forsinkelser på tog på grunn av utstyrssvikt eller falske deteksjoner, være rimelig når det gjelder livsløpskostnader, operere under alle opptredende klimatiske forhold og være praktisk å bruke og vedlikeholde.

Deteksjonssystemet er påkrevd for å bekrefte at en planovergang ikke er blokkert av en person (inkludert små barn eller noen som kan ha falt om) eller av noen gjenstander som kan forårsake skade på et bevegelig tog. Det kreves separate teknologisystemer for å bekrefte at planovergangen er stengt av barrierer eller porter, og bare når deteksjonssystemet igjen har bekreftet at planovergangen er fri for hindringer, kan et tog fortsette over planovergangen. Dette kan oppnås ved å signalere stopp for passerende tog.

Deteksjonssystemet må bekrefte at en person ikke er fanget rett innenfor beskyttelsesbarrierene og ikke bør forveksles av ikke-skadelige ting som parasoller (ikke holdt av en person), pappesker, aviser, tåke, fallende snø eller kraftig regn . Deteksjonssystemet vil bli utsatt for elektriske forstyrrelser fra trekk- og kraftsystemer, samt støv og skitt fra passerende tog. Det må ikke forstyrre togsignal- eller kommunikasjonssystemet og må overholde alle relevante regler for elektromagnetisk kompatibilitet.

Disse kravene er ofte i konflikt med hverandre. For eksempel kan det være mulig for et bestemt system å tilby gode sikkerhetsfordeler, men bare på bekostning av betydelig driftsforsinkelse. Deteksjonssystemet må også ha et grensesnitt mot eksisterende jernbaneinfrastruktur, og ikke påvirke verken rullende materiell eller driftsprosedyrer.

Et hinderdeteksjonssystem kan bruke en eller flere ulike deteksjonssystemer og deteksjonsmetoder, for eksempel den første generasjonen av Network Rails planoverganger med hinderdeteksjonssystemer bruker både radar og laserbilde gjenkjenning og rekkevidde (LiDAR).

Video og termografering

Et planovergang uten signalering mot tog kan bekreftes klar enten ved direkte observasjon eller av en kompetent overvåker som bruker kameraovervåkning. Kan bildebehandlingsteknologi automatisere den menneskelige kontrollen av planovergang?

Figur: Videodeteksjonsanlegg fra SelectraVision

Et åpenbart problem med bruk av videoteknologi er hva som skjer om natten eller under tåke når det er vanskelig å se, selv med et automatisert system som sannsynligvis ikke er så følsomt for vanskelige lysforhold som en overvåker. Planovergangen vil derfor ha behov for god belysning, selv om dette vil være til liten nytte under tåkeforhold.

Kameraene vil bli overvåket via programvarealgoritmer med piksel-for-piksel-analyse for å identifisere objekter eller personer. Videosystemer kan imidlertid ikke lett detektere massen eller materialegenskapene til et objekt, og kan derfor ikke bestemme viktigheten eller den relative trusselen til et objekt. Derfor kan for eksempel en pappeske eller avis forveksles med et lite barn. Andre vanskeligheter er å kunne identifisere stasjonære gjenstander, og grensene for planovergangen slik at bevegelser rett utenfor planovergangen ikke blir forvekslet med en gjenstand eller person på planovergangen.

Termiske bildekameraer kan overvinne noen av disse begrensningene fordi de skaper et skarpt bilde basert på subtile temperaturforskjeller og ikke påvirkes av miljøutfordringer, som total mørke, røyk eller tåke. De trenger ikke noe lys overhodet og kan ikke bli blendet av direkte sollys.

Det kan være et problem med gjenstander uten at noen varmekilde blir stående på planovergangen, for eksempel en ubremset trailer. Imidlertid kan termisk avbildning vanligvis til og med plukke ut denne typen gjenstander på grunn av temperaturforskjeller, så dette kan være en løsning når den kombineres med annen deteksjonsteknologi.

Mikrobølger/LiDAR

Dette er en metode for hindringsdeteksjon basert på mikrobølger. En antenne sender ut et strålesignal til en sender/mottaker. Hvis en gjenstand kommer inn i strålens bane, blir signalet svekket til mottakeren, noe som indikerer dets tilstedeværelse. Med bruk av reflekser og forsterkere er det mulig å produsere en nett av stråler over et område slik at en stråle kan plasseres på tvers av hver planovergangsinngang og diagonalt fra hjørne til hjørne for å dekke hele planovergangen.

Figur: LIDAR-løsning hos Network Rail levert av LBFoster

Et av verdens første SIL 4-systemer ble installert i Italia og var basert på millimeter bølgelengdestråling. Selv om det var trygt, var systemet veldig følsomt for endringer i temperatur, regn og kondens på sender- og mottakersensorer, noe som resulterte i lav tilgjengelighet. Det var behov for periodiske kalibreringer og vedlikehold, og dette ble forsterket av behovet for et stort antall sensorer for dekning av hele området for planovergangen. Den smale bjelkebredden og det begrensede synsfeltet resulterte i et krav om enda flere sensorer for høye gjenstander.

LiDAR dekker planovergangsområdet med pulser av nærinfrarødt lys som reflekteres fra overflaten til et objekt på planovergangen. De reflekterte pulser kan deretter analyseres for å bestemme dens beliggenhet, retning og hastighet.

Lys har kortere bølgelengder enn radiobølger, noe som betyr at LiDAR har potensialet for større nøyaktighet enn radar. Network Rail brukte LiDAR i sin første generasjon av objektdeteksjonsanlegg for å supplere radaren for å forbedre oppdagelsen av lave objekter. Imidlertid betyr den forbedrede følsomheten også at den har potensial til å være utsatt for små objekter, for eksempel vanndampdråper som utgjør tåke, selv om dette kan dempes med programvarealgoritmer.

Fordi LiDAR trenger lys for å fungere, må utstyret være plassert i et gjennomsiktig hus og er derfor utsatt for vann, skitt og støv på glasset. Dette krever vedlikehold og kan resultere i lav tilgjengelighet. LiDAR har liten strålebredde og et begrenset synsfelt. Derfor kan det være behov for ekstra sensorer for høye og lave hindringer. Noen systemer har mekaniske bevegelige deler som kan resultere i en lav MTBF.

Induksjonssløyfer

En induksjonssløyfe består av en kabel som inneholder en spiraltrådsender/sender (sender og mottaker), anordnet i en sløyfe for å skape et elektromagnetisk felt. Det brukes til å oppdage metallgjenstander, så det er ikke til noen nytte for deteksjon av fotgjengere som vil kreve en annen teknologi. Sløyfen avgir et elektromagnetisk felt og en metallisk gjenstand som kommer inn i det detekterte området forstyrrer feltet og induserer en strøm. Utgangen fra sløyfen mates inn i en prosessor og videre analyse bestemmer hastigheten og størrelsen på objektet som passeres over feltet.

Dessverre er det et økende antall kjøretøy som bruker kompositt- og aluminiummaterialer som gir mindre indusert strøm enn stål, og det er rapportert om problemer med å oppdage lastebiler med høye aksler/bakkeklaring. En annen vanskelighet er å installere og vedlikeholde induksjonssløyfer i overflaten av den kryssende veien.

Strekkmåler

En strekkmåler kan brukes til å måle deformasjonen (belastningen) av et materiale. En strekkmåler kunne installeres i en planovergang og ville oppdage deformasjoner av planovergangslemmen når et kjøretøy kjører over den. Strekkmåleren kan også bruke fiberoptisk teknologi. En strekkmåler skal kunne kalibreres for både kjøretøy og fotgjengere, men kanskje ikke være i stand til å oppdage små barn.

En lignende deteksjonsteknologi er piezometere som er laget av robuste, værbestandige halvledermaterialer og kan legges i planovergangen. Deformasjon av piezometeret forårsaket av vekten av et objekt endrer konduktiviteten, og dette kan analyseres av en detektor for å identifisere tilstedeværelsen av gjenstander.

Piezometre og strekkmålere har potensiale til å være mer pålitelige enn induksjonssløyfer, men å lokalisere detektorene i planovergangen gjør dem vanskelige å vedlikeholde.

Ultralydsensor

Disse er designet for å oppdage tilstedeværelsen av objekter ved endringer i frekvensen av lydbølger. Sensoren avgir ultralydlydpulser som ikke kan høres av det menneskelige øret. Når pulsen når et objekt, reflekteres lyden av overflaten.

Ved en jevn kryssing måtte ultralydsensorer henges over planovergangsområdet og kunne avgi lydbølgene på planovergangen. Flere sensorer ville være påkrevd for å unngå svarte flekker, og på elektrifiserte baner ville utstyret være nær kontaktledningen.

Utstyret vil være mer utsatt for hærverk og skader fra publikum, siden det er mye mer fremtredende ved et kryss enn andre former for påvisning. Det er imidlertid gjort forsøk i USA som karakteriseres som vellykkede ved bruk av en rekke ultralydsensorer som er spredt over et planovergang.

Radar

Denne bruker radiobølger for å oppdage objekter, og det er derfor det kalles radar - radiodeteksjon og rekkevidde. Radardetektoren sender radiobølger over et område og søker etter eventuelle ekko. Hvis et ekko mottas, indikerer dette at en bølge har truffet en overflate av en gjenstand og blitt reflektert tilbake.

Figur: Radar for hinderdeteksjon (IDS)

Ved å analysere ekkoet kan avstanden, posisjonen og hastigheten til et objekt bestemmes. Avstanden til objektet kan identifiseres med tiden det tar for ekkoet å returnere til kilden, eller hvis radaren bruker frekvensmodulering, kan avstanden bestemmes av forskjellen mellom den utsendte frekvensen og ekkoet. Avstanden og retningen kan deretter brukes sammen for å bestemme hvor et objekt ligger innenfor planovergangen. Reflektorer kan installeres på grensene av planovergangen for å få et referansesignal og bruke det til å overvåke statusen til området og selve sensoren.

Figur: Planovergang utstyrt med radardeteksjonssystem (IDS)

Radarsystemer for hinderdeteksjon er utviklet med min. SIL 3-integritet. Disse inkluderer nå systemer med stor signalbredde, så det er ikke behov for flere sensorer for høye og lave hindringer, og som er i stand til å oppdage hindringer som skadelig materiale eller personer (inkludert barn). Radarbaserte systemer er i stand til å påvise gjenstander pålitelig gjennom regn, tåke, snø, hagl, og uten mekaniske bevegelige deler kan de levere høy tilgjengelighet.

En fordel med radar i forhold til andre deteksjonsmetoder er at noen materialer med lav tetthet, for eksempel en tom papirboks, blir ignorert. Bruk av et radar-OD-system vil normalt kreve en radiolisens, men dette betyr at infrastrukturforvalter vil ha eksklusiv bruk av frekvensen og være i stand til å håndtere enhver forstyrrelse.

IDS Ingegneria Dei Sistemi er en italiensk leverandør av radarsystemer for en rekke bruksområder og har omfattende forsknings- og utviklingsanlegg. I september 2016 leverte selskapet i samarbeid med Intecs SpA gjennom Stars Railway Systems-konsortiet sitt første planovergangssystem i Nord-Italia. Totalt er mer enn 100 systemer installert og i drift.

Systemet er i stand til å overvåke planoverganger av hvilken som helst form, med normalt bare en sensor per planovergang. Imidlertid kan opptil fire radarsensorer brukes til å dekke alle geometriforhold. Sensoren er i stand til å operere i alle værforhold og har en forutsagt MTBF lenger enn 10 år. Systemet er i stand til å bli konfigurert til å oppdage objekter fra 100 til 200 mm, så det er en veldig lav risiko for at objekter eller personer (vertikal eller horisontal) ikke blir oppdaget. Erfaringer så langt viser at anleggene fungerer som designet, uten falske alarmer rapportert.

Nytte

For at hinderdeteksjon skal ha en effekt må kjøretøyet ha stått i ro en tid før sammenstøtet. Tabellen nedenfor viser fordeling av disse ulykkene på hendelsesforløp ut fra kategorisering i [Synergi].

Sikring	Sammenstøt med kjøretøy i bevegelse	Sammenstøt med kjøretøy som i ro	Person på planovergang
Helbomanlegg	5	7	6
Halvbomanlegg	9	7	0
Lys/lyd-anlegg	3	1	1

En nærmere gjennomgang av disse tallene viser at ytterligere 3 av hendelsene har vært med kjøretøy som har stått i ro på planovergangen. De siste to hendelsene inneholder ikke tilstrekkelig informasjon om hendelsesforløpet, men det antas at hinderdeteksjon ville kunne forhindre alle sammenstøt med kjøretøy på helbomanlegg der kjøretøyet ikke først har kjørt ned bommen. Dette gjelder en av hendelsene. Det er da 11 hendelser fordelt på 10 år. Det forventes dermed at hinderdeteksjon på alle dagens 121 helbomanlegg vil kunne forhindre i snitt 1,1 sammenstøt per år.

En nærmere gjennomgang av hendelsene viser at det ikke er noen dødsfall eller alvorlig skadde som resultat av disse sammenstøtene, men to lettere skadde i tillegg til materielle skader. Hendelsesforløpet er som regel at personene i bilen rekker å komme seg ut før sammenstøtet. Det kan likevel ikke utelukkes at systemet også vil kunne forhindre dødsfall. Med bakgrunn i hendelsene fra de siste 10 årene antas det at hinderdeteksjon på alle helbomanlegg vil kunne forhindre ett dødsfall per 20. år.

10 av 11 hendelser er med personbil, og den siste er en semihenger. Det antas at hendelser med større kjøretøy i stor grad kan forhindres ved at bommen på helbomanlegg allerede fungerer som en hinderdetektor når den blir hindret i å komme helt ned. Faren for storulykke er dermed allerede redusert, og tas ikke med i analysen som nytte.

For å regne på nytte/kost må de være angitt i samme enhet. Nytten omregnes derfor til kroner. Kostnaden for et sammenstøt uten alvorlig personskade eller dødsfall varierer veldig fra hendelse til hendelse. Ved noen hendelser er toget kun så vidt borti et kjøretøy, mens ved andre hendelser kan det være store skader på både kjøretøy, tog og infrastruktur. I tillegg til kostnadene for materielle skader er det kostnader for forsinkelser og ekstra arbeid som følge av hendelsen.

Gjennomsnittlig kostnad for veitrafikkulykke med kun materielle skader er i den norske verdsettingsstudien fra Transportøkonomisk institutt [TØI rapport 1053C/2010 Den norske verdisettingsstudien Ulykker – Verdien av statistiske liv og beregning av ulykkenes samfunnskostnader] anslått å være kr 30 000,- i 2009, noe som tilsvarer kr 36 000,- 2018-kroner. Det er antatt at gjennomsnittskostnadene for sammenstøt med tog vil være en del høyere enn dette, men hendelsene varierer stort, fra at et tog har kommet borti en støtfanger, til sammenstøt med større kjøretøy. Gjennomsnittlig kostnad settes med bakgrunn i dette til kr 500 000,-. Ett dødsfall omregnes til kr 36 437 000,-. Også dette tallet er fra [TØI rapport 1053C/2010 Den norske verdisettingsstudien Ulykker – Verdien av statistiske liv og beregning av ulykkenes samfunnskostnader], justert til 2018-kroner og avrundet.

Kostnader

I Norden er det Trafikverket i Sverige som har lengst erfaring med hinderdeteksjonssystemer. Erfaringsinnhenting fra Trafikverket vedr. kostnader og tilgjengelig teknologi ble utført våren 2019. Trafikverkets erfaring var da er at det ikke fantes en fullgod tilgjengelig løsning for hinderdeteksjon. Trafikverket har omtrent 80 anlegg som må skiftes ut, og har siden 2013 jobbet sammen med en leverandør for å få en ny løsning. Løsningen utvikles i henhold til SIL 3, og skal detektere et tysk standardhinder på 1×0,5×0,5 m. Utviklingen har tatt lenger tid enn forventet og løsningen er ennå ikke godkjent. Det er blant annet problemer med vinterforhold og tilgjengelighet. Testanleggene har i dag mange feil, og feil som krever vedlikehold omtrent hver 14. dag, noe som vil gi uakseptabelt høye vedlikeholdskostnader.

Det som finnes av løsninger som benyttes av andre jernbaneforvaltninger har stort sett en anskaffelseskostnad på 7- 800 000,- SEK per anlegg.

I Sverige finnes også 2 anlegg med laser/lidar-teknologi i drift. Disse anleggene er enkle, og benytter standard industrikomponenter. De skanner kun i ett plan, ca. 70 cm over bakken. Anleggene har vært i drift siden 2006 og har vist seg å fungere godt, men mangler godkjenning og har heller ikke noe SIL-nivå, og er ikke gjennomført i henhold til RAMS-standarden (EN 50126). Effekten blir også enklere, da de kun vil detektere kjøretøy som står i planet som skannes, og ikke personer eller andre elementer utenfor dette planet. De vil ikke kunne gi noen garanti for at alle hindre blir detektert. Kostnadene for disse er omtrent 80 000,- SEK per anlegg.

I tillegg til kostnader for anskaffelse av anleggene kommer kostnader for tilpasning til veisikringsanleggene, godkjenningsprosess og vedlikehold. Dette vil blant annet kreve en endringsordre i prosjektet for anskaffelse av infrastruktur for ERTMS. Det må også regnes med kostnader knyttet til forsinkelser som følge av feildeteksjoner. Med bakgrunn i dette er det grunn til å anta at kostnadene for er godkjent anlegg med SIL-sertifisering vil bli i størrelsesorden kr 1 500 000,-. Kostnaden for det første anlegget kan antas å være enda større. Dersom et enklere anlegg uten sikkerhetsansvar tas frem anslås innkjøpskostnadene til å bli omkring en tidel, men også dette vil komme i tillegg til kostnader knyttet til anskaffelse og tilpasning.

Nytte/kost

121 anlegg à kr 1 500 000,- med levetid 25 år gir en kostnad på kr 7 260 000,- per år for å utruste alle veisikringsanlegg med helbom med SIL-sertifisert hinderdeteksjon. Nytten blir 1,1 hendelser à kostnad kr 500 000,- per år, og 0,05 hendelser à kostnad kr 36 437 000,- per år, som gir en total nytteverdi på kr 2 371 850,- per år. Nytte/kost blir da 0,33. Høyere kostnad for det første anlegget vil gi enda lavere nytte/kost.

Dersom det viser seg å finnes en enklere løsning til lavere innkjøpspris kan dette gi høyere nytte/kost. Nytte/kost anslås å bli omkring 1 dersom gjennomsnittlig totalkostnad per anlegg med 25 års levetid blir ca kr 500 000,-. Denne verdien må inkludere kostnader knyttet til anskaffelse/utvikling og tilpasning, vedlikeholdskostnader, og kostnader knyttet til og forsinkelser og vedlikehold som følge av eventuell feildeteksjon. Underlag for disse kostnadene mangler i stor grad.

Referanser

Innstilling fra Utvalg til vurdering av sikkerhetsforholdene ved planoverganger, mai 1970

Risikovurdering: Forsterkede barrierer for planoverganger med veisikringsanlegg, rev. 15.5.2019, Bane NORs risikoanalysearkiv.

TØI rapport 1053C/2010 Den norske verdisettingsstudien Ulykker – Verdien av statistiske liv og beregning av ulykkenes samfunnskostnader

Artikkelen Obstacle detection for level crossings publisert i Rail Engineer 30.5.2017

Presentasjon av hinderdeteksjonssystem fra IDS datert mars 2020

Info fra SelectraVisions hjemmeside besøkt 29.5.20