Teknisk rapport

ePilot 119 – Uppföljning av nulägesanalys

Christer Stenström

Drift och underhållsteknik Luleå tekniska universitet

2016-09-15

Järnvägstekniskt centrum Omsättning: 32 miljoner kr (2015)

Projekt: Omkr. 25 aktiva 2015

EU-projekt:

Publikationer: 24 journal, 16 konferens, 3 rapporter, 4 fil. dr., 1 Lic och 1 BSc (pub. under 2015)

ePilot: Forsknings- och implementeringsprojekt – 2013–16

Forskningskorridor: The Swedish Railway Research and Demonstration Corridor

2

• AutoMain – Avslutat • SustRail – Avslutat • MAINLINE – Avslutat • TREND – Avslutat • OptiRail – Avslutat • BGLC – Avslutat

• SAFT Inspect – Avslutat • Sustainable bridges – Avslutat • In2Rail – 2015–17 • Infralert – 2015–17 • Shift2Rail – 2016–20

ePilot119 • Ramprojekt för forskning och implementering

• Genom effektivare underhåll minska antalet störningar och öka punktligheten

• Trafikverket är initiativtagare och finansiär, och JVTC driver projektet

• 23 delprojekt

• Bandel 119 mellan Boden och Luleå – Forskningssträcka

• Initial nulägesanalys (delprojekt 001) – Utvärdera behov – Beslutsstöd för finansiering av delprojekt – Referens för uppföljning av resultat från ePiloten

• Uppföljning av nulägesanalys (delprojekt 036)

– 2016.08.01–2016.10.31

3

Syfte Projektet har två syften; det är dels att göra en uppföljning av nulägeanalysen, dels att identifiera branschgemensamma nyckeltal.

Mål 1. Utvärdera indikatorer listade i tabell 1 2. I detalj dokumentera två indikatorer som kan användas som

branschgemensamma nyckeltal

4

Metod – Lägesanalys (mål 1) Beskrivande statistik med Matlab

5

Grupp Indikator

Trafikutveckling • Miljoner bruttoton per år och månad [ton/tid] • Antal axelpassager per år och månad [st./tid]

Hjulskadedetektor • Antal varnings-, låg- och högnivålarm per år/månad [st./tid]

Avhjälpande underhåll

• Antal arbetsordrar per månad och år [st./tid] • Antal arbetsordrar per enhet och år [st./tid] • Antal arbetsordrar med felet försvann per år [st./tid] • Reparationstidsfördelning per år och månad [tid] (lådagram) • Ifyllnadsgrad per år/månad [%]

Förebyggande underhåll

• Inspektioner per år/månad [st./tid] • Inspektionsanmärkningar per år/månad [st./tid] • Åtgärdade inspektionsanmärkningar per år/månad [st./tid] • Åtgärdstid inspektionsanmärkningar per år/månad (t.ex. v-

anmärkning) [tid] (lådagram) • Ifyllnadsgrad per år/månad [%]

Tågförsening • Merförsening per år och månad [tid/tid]

Spårgeometri • Q-tal [-]

Resultat – Lägesanalys (mål 1) Trafikutveckling Databas DPC 3 2012.01.01–2016.07.31 Passager: 58 944 Axlar: 5 013 866 Ton: 80 413 166

6

2012 2013 2014 2015 2016

Ant

al a

xlar

10 6

0

1

2

Ant

al to

n

10 7

0

1

2Antal axlar

Antal ton

Anta

l axl

ar

10 5

0

1

2

2012

2013

2014

2015

2016

Anta

l ton

10 6

0

1

2Antal axlar

Antal ton

Hjulskadedetektor Databas DPC 3 Varning: 1 064 Högnivå: 147 Lågnivå: 57

7

2012 2013 2014 2015 2016

Ant

al la

rm

0

100

200

300

400 384

93

29

236

43

20

128

2 3

160

6 5

156

3 0

Varning

Högnivå

Lågnivå

Mäter Lågnivålarm Stopplarm

Hjulkrafter mot räl ifrån vagn. Varningslarm är 200 kN om dynamisk och 350 om peak

Varnings-larm >350 kN

Hjulkrafter mot räl från drivfordon >350 kN >425 kN

Hjulkrafter från okänt fordon. Varningslarm är 200 kN om dynamisk och 350 kN om peak

Varningslarm >350 kN

Avhjälpande underhåll Databas Ofelia 2001.01.01–2016.07.31: Totalt 5 118 fel

8

AO [p

er å

r]

0

100

200

300

400

500

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

AO [p

er m

ånad

]

0

50

100

150

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Per anläggningstyp

9

Kont

aktle

dnin

g

AO

[per

år]

0

5

10

15

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Spår

växe

l

AO

[per

år]

0

50

100

150

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Spår

AO

[per

år]

0

100

200

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

RBC

och

linj

eblo

cker

ings

syst

em

AO

[per

år]

0

20

40

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

verk

och

linj

eblo

cker

ings

syst

em

AO

[per

år]

0

10

20

30

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Sign

al

AO

[per

år]

0

10

20

30

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Tid för reparation SS-EN 13306: Den del av aktiv tid för avhjälpande underhåll under vilken reparation utförs på en enhet Ofelia, 2010.01.01–2016.07.31 : 5 118 fel totalt 603 fel med minst 3 min merförsening Reptid: Tiden mellan ”Påbörjat datum” och ”Avhjälpt datum”

10

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Rep

tid [m

in]

0

50

100

150

200

250

Förebyggande underhåll Databasen BESSY 2010.01.01–2016.07.31 Inspektioner: 24 990 Anmärkningar: 11 063

11

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Insp

ektio

ner

0

1000

2000

3000

4000

5000

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Insp

ektio

nsan

mär

knin

gar

0

500

1000

1500

2000

Merförsening Merförsening: Den ökning av förseningen gentemot tidtabell vid den första mätpunkten eller mellan två efterföljande mätpunkter Merförsening, minst +3 min: 2010.01.01–2016.07.31: 108 536 min 603 merförsenande fel av totalt 5 118 fel

12

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Mer

förs

enin

g [m

in]

0

50

100

150

200

250

Metod – Lägesanalys (mål 2)

1. Välja ut två indikatorer utifrån standarder 2. Beskriva indikatorer i detalj 3. Utvärdera indikatorer genom ett antal frågor

13

1. Välja ut två indikatorer utifrån standarder

14

Funktionsdugliga järnvägar och rullande materiel Benämns driftsäkerhet Tåg i tid

Driftsäkerhet(Availability)

Funktionssäkerhet(Reliability)

Underhållsmässighet(Maintainability)

Underhållssäkerhet(Maintenance supportability)

Återhämtningsförmåga(Recoverability)

Mått: Tillgänglighet

Hur svårt det är attreparera funktionsfel

Hur snabbt underhålls-organisationen reagerar

på funktionsfel

Hur ofta funktionsfelinträffar

Mått: Reparationstid Mått: ÅterhämtningstidMått: Tid till funktionsfel

Enhets förmåga att återhämta sig från ett funktionsfel

(kan kräva externa åtgärder)

Mått: Logistiktid

(SS-EN 13306:2010; IEV 60050-191; SS 441 05 05)

Fel

(RAMS)

1. Välja ut två indikatorer utifrån standarder • Merförsening – Beror på slack • Punktlighet – Beror på slack • Lyckade tågpassager – Beror på slack • Antal fel – Fångar inte effekten • Regularitet – Beror på många orsaker • Tillgänglighet – Beror inte på slack, fångar inte merförsening • Riskmatris – Fångar fel och merförsening/reptid

15

Funktionssäkerhet

Underhållsmässighet

Underhållssäkerhet

Förebyggande uh.

Logistiktid

Tillgänglighet

Reparationstid

Merförsening

Punktlighet

Regularitet

Järnväg

Tidtabell

Felfrekvens

Lyckade tågpassager

2. Beskriva indikatorer i detalj Neely (2002):

16

Rubriker Stödfrågor Indikator: • Vad ska indikatorn heta?

• Beskriver namnet vad indikatorn är? • Kommer alla förstå namnet? • Indikerar namnet relevans?

Syfte: • …

Relaterar till: • …

Formel: • …

Målnivåer: • …

Frekvens: • …

Datakälla: • …

Vem mäter: • …

Vem är ägare: • …

Vad gör ägaren: • …

(Neely 2002, The Performance Prism, Prentice Hall)

3. Utvärdera indikatorer genom ett antal frågor Neely (2002):

1. Mäter vi verkligen vad vi ämnat mäta? 2. Mäter vi endast vad vi ämnat mäta? 3. Är det rätt indikator för det vi ämnar mäta? 4. Kommer data alltid samlas in på samma sätt? 5. Är det lätt att samla in nödvändig data? 6. Existerar tvetydighet vid tolkning av indikatorn? 7. Kan och kommer indikatorn användas? 8. Är indikatorn tillräckligt tillgänglig? 9. Är indikatorn värd dess kostnad? 10. Finns det risk att indikatorn stimulerar oönskat beteende?

17 (Neely 2002, The Performance Prism, Prentice Hall)

Tid till återställning [min] 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 70000

1

2

3

x 10-3

Den

sity

Median = 171 min Lognormal medel = 410 min

955 Funktionsfel 2010-14

18

Resultat – Nyckeltal (mål 2) Tillgänglighet Exempel

Median:

Lognormal medel:

Registered tid till återställning:

0

0.5

1A

SA

64 %

79 %

92 %

0

0.5

1

AS

A

Days (2013.01.01 – 2013.01.30)

0

0.5

1

5 10 15 20 25 30

AS

A

19

955 Funktionsfel 2010-14

R² = 0,734

0

40000

80000

120000

0 500 1000 1500

Trai

n de

lay

[min

]

Train-delaying failures [No.]

R² = 0,944

0

40000

80000

120000

0,7 0,8 0,9 1

Trai

n de

lay

[min

]

Service affecting availability (ASA)

Funktionssäkerhet Underhållsmässighet Underhållssäkerhet

Track

S&Cs

Track

S&Cs

(S&Cs = Switches and crossings) 20

0 1 2 3 4 5

x 10 4

0

100

200

300

400

500 Fu

nktio

nsfe

l [an

tal]

Merförsening [min]

S&C Fault disappeared

Track Pos. Sys.

Signalling ctrl. Signalling Overhead system

Train ctrl

(MIL-STD-1629A and ISO 31010) 21

Längden på hypotenusan = Mått på risk Funktionssäkerhets-

problem

Underhållsmässighets-problem

Funktionssäkerhets- och underhållsmässighets-problem

Riskmatris Exempel

22

Active repair time ≈ 60 min

Active repair time ≈ 180 min

0

100

200

300

400

Joint Rail

Ballas

t

Fastenin

g

Activ

e re

pair

time

[min

]

0 0.5 1 1.5 2

x 10 4

0

50

100

150

Wor

k or

ders

[No.

]

Delay [min]

Joint

Rail

Ballast Fastening

Frågor?

Tackar!