Kravene til den modere jernbanen øker. I Europa kjører allerede persontogene med hastigheter over 300 kilometer i timen og krav til sikkerhet, hyppige avganger og at togene kommer og går når de skal har økt.

- Jernbanefaget blitt så komplekst at enhver optimalisering på ett sted kan gi uønskede følger et annet sted, og det er blitt vanskeligere og vanskeligere å holde overblikket. Vi har derfor behov stadig bedre digitale verktøy som gir ingeniørene de «øyne og ører» som trengs for å forstå konsekvensene av deres designavgjørelser, sier Claus Feyling som er daglig leder i RailComplete AS.

Jernbanens oppbygging

I hovedsak kan jernbanens bestanddeler deles inn i fire deler underbygning, overbygning, kontaktledning og signalanlegg, samt støttesystemene strømforsyning og telekommunikasjon. Underbygningen er fundamentene, men også tunneler, broer og plattformer inngår i dette begrepet. Overbygningen er alt som har med skinnene å gjøre. Det tredje elementet er kontaktledningen og til slutt kommer signalanlegget.

- Innenfor alle disse områdene kreves det enormt med kompetanse om alt fra sprengning, hvordan man kan finne gode sporløsninger der det er begrenset plass, kompetanse om kraftforsyning og om elektroniske styringssystemer, bare for å nevne noen ytterst få, forklarer Feyling.

De få verktøyene som finnes i dag for å analysere eller simulere disse komplekse sammenhengene sammen med simulering av togene blir i for liten grad benyttet, fordi datasystemene som anleggene blir laget med generelt ikke har automatisk output til simulatorsystemene og dermed blir det i praksis for tungvint og feilbefengt å simulere. Dette har og kan lede til, at uønskede komplekse sammenhenger ikke oppdages før anlegget tas i bruk.

Europeiske verktøy

De siste femten årene har det pågått utvikling av en åpen standard som heter railML i regi av europeiske jernbaneuniversiteter og industri, i tillegg til aktiviteter i UIC og i Deutsche Bahn regi. Poenget er at data som legges inn i ett system skal enkelt kunne flyte til andre systemer for videre bearbeiding eller analyse, og til sist overføres til jernbaneadministrasjonenes operasjonelle driftsdatabaser. Jernbaneverket og deres rådgivere har i dag prosjekteringsverktøy for grunnarbeider og konstruksjoner, for sporplanlegging og for kontaktledning. Disse verktøyene er tilpasset norske prosjekteringsregler. For signalanlegg og togframføring eksisterer det en rekke europeiske verktøy, men de færreste er skreddersydd for norske forhold.

- Potensialet for økt effektivitet i prosjekteringen av totale jernbaneprosjekter er betydelig dersom man får tilgang til prosjekteringsverktøy innen alle fagene, tilpasset norske prosjekteringsregler og som kan håndtere de aktuelle grensesnittene mellom de jernbanetekniske fagene, forteller Feyling.

Norskutviklet løsning

En norsk satsing startet i 2013 utviklingen av et generelt dataverktøy for prosjektering av jernbaneobjekter i AutoCAD som er jernbanebransjens foretrukne tegneprogramvare. Med RailCOMPLETE, som dataverktøyet heter, effektiviseres innmating og kontroll av data i AutoCADs grafiske grensesnitt.

Claus Feyling, daglig leder i RailComplete AS, forteller hvordan firmaet arbeider med å utvikle verktøy for prosjektering av signalsystemer for jernbanenettet i Norge, men også sikter mot å levere det samme verktøyet tilpasset andre lands jernbaneforvaltninger:

- Med dagens prosess tegnes og vedlikeholdes hver tegning for seg selv og granskes manuelt. En datamaskin vil naturligvis kunne behandle slike data mer effektivt, sier Feyling.

- Vi tror at veien fram til en slik programvare består av mange små skritt, men er til sist avhengig av at alle aktører i bransjen kan enes om en felles modelleringsmetode så som railML, forklarer han.

Forskningsprogrammet RailCons

I samarbeid med Universitet i Oslo har RailComplete AS dratt i gang forskningsprogrammet RailCons for å lage programvare som er i stand til å vurdere forskjellige typer regler og tommelfingerregler automatisk mot en modell av et signalanlegg.

- Utfordringen ligger i å skape et rammeverk for koding av regelverk og ekspertkunnskap i et språk som ligger nært opptil naturlig språk. Et slikt språk skal uttrykke logiske, fysiske og matematiske sammenhenger, og kunne skille mellom skal-krav og bør-krav. Om dette skal kunne bli et praktisk anvendbart system så må terskelen for å formulere nye eller endrede regler være tilstrekkelig lav, slik at den enkelte jernbaneforvaltning som benytter verktøyet kan forestå innlegging og kontroll av nye regler i regel-databasen i takt med normal oppdatering av slike regelverk, sier Feyling.

Målet er mer jernbane per krone

RailComplete AS har også som mål å utvikle automatisert feedback til signalingeniøren. Det forteller ham eller henne hvor designet har et problem som må ses nærmere på, og kanskje også foreslå en bedre løsning. På dette viset kan en relativt fersk ingeniør gjøre en mer erfaren ingeniørs jobb uten å kunne hele regelverket utenat.

- Å ta i bruk et slikt verktøy vil gi besparelser gjennom hele prosjekterings- og byggeprosessen, og vil gjøre oss i stand til å bygge mer jernbane per investerte krone, avslutter Feyling.