Raideliikenteen automaation tilannekuva

Automaatiolla on hyvin keskeinen rooli rautatieliikenteen toiminnassa, sillä junat kulkevat paikasta toiseen automatisoitujen turvalaitejärjestelmien ohjaamana ja liikenteenohjaajien valvomina. Suomen rautateiden turvalaitejärjestelmiä on rataverkolla toteutettu vuosikymmenien aikana monessa eri vaiheessa, joten käytössä oleva tekniikka on tekniseltä toteutukseltaan hyvinkin monimuotoista ja ikäistä. Turvalaitejärjestelmät mahdollistavat sujuvan junaliikenteen, mutta niiden ensisijaisena tehtävänä on varmistaa rautatieliikenteen turvallisuutta ja tarvittaessa häiriötilanteissa mahdollistaa rautajärjestelmän ohjaaminen tilaan, jossa liikennöintiä voidaan häiriötilanteesta huolimatta turvallisesti jatkaa.

Rautatieliikennepaikan laitteistoa, kuten vaihteita ja opastimia, ohjataan asetinlaitteella. Lisäksi asetinlaitteen avulla muodostetaan junille turvattua kulkuteitä liikennepaikoilla. Kauko-ohjausjärjestelmillä taas keskitetysti ohjataan eri maantieteellisten rataosien asetinlaitteiden toimintaa.

Junien kulunvalvonta (JKV) -järjestelmä on Suomessa toistaiseksi käytössä oleva kokonaisuus, joka sekä rataan että vetureihin asennettujen laitteiden osalta varmistaa sen, että liikennöinnissä noudatetaan radan nopeuksia, merkkejä ja opasteita. JKV-järjestelmä varoittaa ja tarvittaessa jarruttaa, mikäli veturinkuljettaja ei reagoi nopeusrajoituksiin tai opastimiin. JKV-järjestelmä alkaa olla käyttöikänsä päässä, mikä on EU-sääntelystä tulevien vaatimusten lisäksi keskeinen syy Digirata -hankkeen edistämiselle.

EU:n sääntelyn keskeinen asema

EU:n kestävän liikenteen tavoitteiden mukaan maantieliikennettä on siirrettävä rautatieliikenteeseen ja siinä tärkeimmät työkalut ovat - myös automaation kehittymisen osalta - eurooppalainen rautatieliikenteen liikenteenohjauksen kokonaisuus ERTMS (European Rail Traffic Management System) ja radioverkkopohjainen eurooppalainen junakulunvalvontajärjestelmä ETCS (European Train Control System). Myös Suomen rataverkon tulee olla yhteentoimiva ERTMS-järjestelmän kanssa, koska Suomen rataverkko on osa eurooppalaista rautatiealuetta ja sillä tapahtuva toiminta kuuluu EU:n sääntelyyn piiriin. Tällä hetkellä on käynnissä EU:n komission ohjaama ja Euroopan rautatievirasto ERA:n koordinoima yhteentoimivuuden teknisten eritelmien tarkastaminen ja uudistaminen, joka on keskeinen automaation edistämisen säädöshanke. Yhteentoimivuuden tekniset eritelmät sisältävät komission päätöksinä ja asetuksina annettua yksityiskohtaisempaa teknistä sääntelyä rautatiejärjestelmän eri osajärjestelmistä - esimerkiksi turvalaitteista, kalustosta ja infrastruktuurista. Niiden päivittäminen hyväksyttäneen komissiossa alkuvuodesta 2023.

Autonomisen junaliikenteen osalta myös käynnissä oleva veturinkuljettajadirektiivin (2007/59/EY) uudistaminen on mielenkiintoinen hanke.

Kehityssuunta

Suomen rautatieliikenteen automaation kannalta keskeistä työtä tehdään Digirata-hankkeessa, jossa korvataan nykyisin käytössä oleva junien kulunvalvonta (JKV) -järjestelmä eurooppalaisella junakulunvalvontajärjestelmällä (ETCS). ETCS:n myötä rataverkolla voidaan mm. siirtyä pistemäisestä junankulunvalvonnasta ns. liikkuvan suojastuksen periaatteeseen ja luopua opastimista. ETCS:n myötä rataverkolle saadaan lisää kapasiteettia, sekä pyritään saamaan lisää matkustajia ja tavaraa raiteille, parannetaan palveluita ja vähennetään häiriöitä. Digirata -hanke on Suomen rautatiejärjestelmän kannalta todella merkittävä hanke, jonka edistämiseksi töitä tehdään laajalla eri toimijoiden yhteistyöllä. Hanketta edistetään vaiheittain: tavoitteena on, että kulunvalvonta on täysin uudistettu vuoteen 2040 mennessä.

Automaatio edistetään raideliikenteessä myös muutoin. Raideliikennelakiin (1302/2018) sisällytettiin kesällä 2022 186§ testi- ja pilottihankkeista. Tätä pykälää voidaan hyödyntää mm. silloin, jos suljetulla rataverkolla tai sen osalla on tarkoitus käynnistää ilman kuljettajaa tapahtuvan autonomisen junaliikenteen testi- tai pilottihanke. Hankkeesta tulee ilmoittaa Liikenne- ja viestintävirastolle ja sen yhteydessä on toimitettava testi- tai pilottihanketta koskeva suunnitelma. Koska säädösmuutos koskee lähtökohtaisesti vain suljetulla rataverkolla - eli alueella, johon muut toimijat eivät voi yhtä aikaa päästä - testaamista, pykälän soveltamisala on vielä varsin pieni. Kattavampi selvitys siitä, millä edellytyksin autonominen liikenne olisi mahdollista ns. yleisellä rataverkolla, olisi hyödyllistä tehdä.

Autonomisen junaliikenteen edellytyksiä selvitetään parhaillaan mm. Proxionin hankkeessa, jonka tavoitteena on synnyttää uudenlainen, autonominen raidelogistiikka teollisuuslaitosten tai terminaalien sisäiseen liikenteeseen ja kasvattaa sitä kautta rautatiekuljetusten määrää. Hankkeen yhteydessä kehitetään sekä teknisiä järjestelmiä että testataan mm. nykyisin käytössä olevien osajärjestelmien valmiutta autonomiseen junaliikenteeseen. Hankkeen sivutuotteena saadaan myös tarpeellista lisätietoja mm. sääntelyn kehittämisen tarpeesta.

Kaupunkiraideliikenteen automaatiosta

Metro- ja raitiotieliikenne ovat edelleen tulevaisuuden liikenneratkaisuja. Ne ovat ympäristöystävällisiä liikennemuotoja kaupungeissa. Raitiotieliikenteessä automaation kehittäminen on haasteellisempaa kuin metrossa, koska raitiotieliikenne ei toimi täysin erillisellä verkolla kuten metroliikenne.

Suomessa raitiovaunuliikenteen automaatio on vielä matalalla tasolla, mutta Tampereella SmartTram- ja Lyyli Living Lab -hankkeissa on kehitetty matkustajapalveluita ja samalla teknologiaa kohti autonomisia ratkaisuja.

Raitiovaunuliikenteen automatisoinnissa on edistytty pitkälle Hampurissa, jossa on otettu käyttöön automatisoitu raitiovaunu. Kuljettaja on edelleen junassa ja voi ohjata junia manuaalisesti rataosuuksilla, joita ei ole varustettu tarvittavalla ohjaustekniikalla. Kaikki muut toiminnot, kuten käynnistys, kiihdytys, hidastus, pysäytys ja vaihtotyöt ovat täysin automatisoituja.

Metroliikenteessä ei olla näillä näkymin siirtymässä täysautomaattiseen ajoon Helsingissä ja Espoossa (Ulkoinen linkki).