Danske Key Performance Indicators for jernbanekøreplaner

(1)

Danske Key Performance Indicators for jernbanekøreplaner

Aalborg Trafikdage 2012

Bernd Schittenhelm

Danmarks Tekniske Universitet & Banedanmark

(2)

Motivation

Udvikling af Key Performance Indicators for danske

jernbanekøreplaner baseret på almen accepterede kriterier

for optimering og evaluering af køreplaner i den danske

jernbanesektor

(3)

Oversigt

• Udarbejdelse af fælles kriterier for optimering og evaluering af køreplaner i den danske

jernbanesektor

• Præsentation af udviklede Key Performance Indicators (KPI) + eksempler på deres

anvendelse

• Konklusion & perspektiver

(4)

Identifikation af fælles køreplanskriterier - procesforløb

1. Individuelle intervies med de vigtigste køreplansaktører

- Operatører: DSB, Arriva og DB Schenker Rail Services Scandinavia - Trafikstyrelsen

- Banedanmark

2. Fælles køreplanskriterie-workshop på DTU Transport

(5)

Resultat af individuelle interviews

med de vigtigste aktører

(6)

1. Præsentation af alle aktørers prioriterede lister med

køreplanlægningskriterier

2. Tilføje/fjerne kriterier fra lister, hvis dette ønskes af aktørerne

3. “Simple scoring”-metoden: Hver aktør får fem stemmer. Én stemme til fem kriterier

4. Ranking og reducering af listen med kriterier ift. deres opnåede antal stemmer

5. Individuel ranking af de tilbageværende kriterier. Aktørerne skal argumentere for deres valg

6. Opnåelse af konsensus om

prioriteringen af de tilbageværende kriterier

Fælles køreplanlægningskriterie- workshop på DTU Transport

Dagsorden:

Prioritering Optimerings- og evalueringskriterier for jernbanekøreplaner

Høj (3 stemmer) Kapacitetsforbrug på jernbanestrækninger &

Systematiske køreplaner foretrækkes

Mellem (2 stemmer) Robusthed af køreplanen & Samfundsmæssig accept af køreplanen Lav (1 stemme) Rejsetid for tog & Attraktive togskiftemuligheder

(7)

Kriterie:

Systematiske køreplaner foretrækkes

Definition på et køreplansmønster:

Et køreplansmønster er den korteste tidsperiode for hvilken regularitetsindekset for en given rejserelation, jernbanestrækning eller hele netværk, inkluderende alle toglinier, er 100%. Begyndende fra starten af analyse-tidsperioden eller slutningen fra det foregående køreplansmønster.

Køreplansmøsntre skal ikke have en periodicitet på mere end én time – et absolut maksimum på to timer anbefales.

Et køreplansmønster kan gentages flere gange – med eller uden afbrydelse af andre køreplansmønstre.

(8)

Kriterie:

Systematiske køreplaner foretrækkes

Regularitetsindeks (RI):

Hvor:

A = Antallet af køreplanskanaler tilhørende en toglinie med fast frekvens B = Antallet af manglende køreplanskanaler som ville eksistere hvis en

toglinie var planlagt med fast frekvens

RI = _𝐴+𝐵 ^𝐴

Anbefalet KPI: Køreplanssystematikindeks (KSI):

Hvor:

∑TP_mbk = Tidsperiode for det mest brugte køreplansmønster

∑TP_anl = Tidsperiode for køreplansanalysen

KSI = ^{∑ 𝑇𝑇} _{∑ 𝑇𝑇}

^𝑚𝑚𝑚

𝑎𝑎𝑎

× 100%

(9)

KPI-ekspempel: Kystbanen

Køreplansmønster ID

Tidsperiode [timer]

Afgangstider fra Østerport station [min]

1 05 - 06 03 - 23 - 43 -

2 06 - 07 03 16 23 36 43 56

1 07 - 15 03 - 23 - 43 -

2 15 - 18 03 16 23 36 43 56

1 18 - 20 03 - 23 - 43 -

3 20 - 01 - 16 - 36 - 56

KSI =

^{∑ 𝑇𝑇}_{∑ 𝑇𝑇}^𝑚𝑚𝑚

𝑎𝑎𝑎

× 100%

KSI =

¹¹₂₀¹

× 100%

KSI = 55%

(10)

Kriterie:

Kapacitetsforbrug på jernbanestrækninger

Anbefalet KPI: Anvendelse af den international anerkendte og anvendte UIC 406 metode

(11)

KPI-eksempel:

Kapacitetsforbrug på Banedanmarks

jernbanestrækninger

i 2010

(12)

Kriterie:

Robusthed af køreplanen - køretidstillæg

Anbefalet KPI for køretidstillæg: Grad af afvigelse fra planlægningsregler

Kan beregnes for:

- Et enkelt tog - En jernbanedelstrækning

- En udvalgt gruppe af tog - En jernbanestrækning

- En toglinie - En gruppe af jernbanestrækninger

- Alle tog - Hele jernbanenettet

Grad af afvigelse fra planlægningsregler =

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟 𝐾𝐾𝑠 −𝑇𝐾𝐾𝐾𝐾𝑃𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾−𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟[𝐾𝐾𝑠]

𝑇𝐾𝐾𝐾𝐾𝑃𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾−𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟[𝐾𝐾𝑠]

(13)

Kriterie: Robusthed af køreplanen – kompleksitet af køreplanen

•

Kompleksitet af togtrafikken på stationer og gennem forgreningsstationer

– Potentiale for konfliktende køreplanskanaler

•

Kompleksitet af en køreplanskanal (for hele kanalen eller en delstrækning)

– Antallet og fordelingen af køreplans-fikspunkter

•

Kompleksitet af omløbsplaner for rullende materiel – generelt for operatøren, en toglinie eller en unik enhed af rullende materiel

- Andelen af rullende materiel som er dedikeret til én toglinie - Vendetider for rullende materiel

•

Kompleksitet af omløbsplaner for togpersonale – generelt for operatøren, en toglinie, eller en enkelt medarbejder

- Andelen af togpersonale som er dedikeret til en toglinie - Vendetider/skiftetider for togpersonale

(14)

Kriterie: Robusthed af køreplanen –

kompleksitet af togtrafikken på stationer

Anbefalet KPI: Konflikt-Risiko-Indeks (KRI):

Hvor:

KRI_s = Konflikt-Risiko-Indeks for en given station

AHRK_s = Antallet af Høj-Risiko Konflikter på en given station APK_s = Antallet af Potentielle Konflikter på en given station

KRI

_s

= ^{𝐴𝐴𝐴𝐾} _𝐴𝑇𝐾

^𝑠

𝑠

(15)

Kriterie: Robusthed af køreplanen – kompleksitet af en køreplanskanal

Køreplans-fikspunkter:

• Krydsningsstationer på enkeltsporede strækninger med planlagte togkrydsninger

• Overgangsstationer mellem dobbelt- og enkeltsporede stationer med togkrydsninger

• Overhalingsstationer med planlagte togoverhalinger

• Stationer med udfletninger i niveau  potentiale for konfliktende togveje

• Stationer hvor rækkefølgen af afgående tog SKAL overholdes (forskel i rejsehastighed)

• Stationer hvor langsomme tog indhentes af hurtigere tog (f.eks. På S-banen)

---

• Stationer med planlagte skifteforbindelser til tog eller andre transportsystemer

(16)

Kriterie: Robusthed af køreplanen – kompleksitet af en køreplanskanal

Anbefalede KPI:

- Antallet af køreplans-fikspunkter per køreplanskanal

- Gennemsnitlig antal af køreplans-fikspunkter for en gruppe af køreplanskanaler

(Kan beregnes for hele kanalen eller en delstrækning)

- Risikoprofil for en køreplanskanal (KRI)

- Risikoprofil for en gruppe af køreplanskanaler (KRI)

(køretidstillæg mellem enkelte fikspunkter, geografisk fordeling af fikspunkter)

(17)

KPI-eksempel: Robusthed af køreplanen - Regionaltog RØ 4111

Station Ankomst

[tt:min:sek] Afgang [tt:min:sek]

Afvigelse fra planlægningsregler

[min:sek]

Graden af afvigelse fra planlægningsregler

København H (Kh) - 06:53:00 - -

Valby (Val) 06:57:00 06:57:30 + 00:27 0.13

Høje Taastrup (Htå) 07:06:00 07:07:00 + 00:18 0.04

Hedehusene (Hh) 07:11:00 07:11:30 + 00:42 0.20

Trekroner (Trk) 07:16:00 07:16:30 + 01:24 0.47

Roskilde (Ro) 07:20:00 07:22:00 + 00:58 0.39

Viby Sjælland (Vy) 07:29:00 07:29:30 + 00:45 0.12

Borup (Bo) 07:34:00 07:34:30 + 00:14 0.06

Ringsted (Rg) 07:44:00 - + 00:59 0.12

Tognummer Fikspunkt Ankomst

Afgang Konfliktende

tognummer Ankomst

Afgang Konfliktkategori Risikoniveau for konflikt

RØ 4111

København H - 06:53

L 19 -

06:50 Togrækkefølge Høj

M 9111 -

06:57 Togrækkefølge -

IC 121 -

07:00 Togrækkefølge -

Roskilde 07:20 07:22

M 9111 -

07:14 Overhaling /

togrækkefølge Lav

IC 121 07:18

07:20 Overhaling /

togrækkefølge Høj Ringsted 07:44

-

IC 810 07:39

07:40 Krydsende togveje Mellem

L 902 07:43

07:44 Krydsende togveje Meget høj

(18)

Kriterie:

Samfundsmæssig accept af køreplanen

Anbefalet KPI: Kundetilfredshedsanalyser

- Både for politiske beslutningstagere og normale kunder af jernbanetransportsystemet

- Skal udarbejdes af en uafhængig organisation (i dag udarbejdes disse af operatøren selv!)

- Skal mimimum indeholde kundevurderinger af følgende emner:

Rettidighedsniveau for toglinier – er rettidigheden tilfredsstillende for både kunder og politikere?

Rejsetiden for toglinier – er rejsetiderne attraktive for kunder og samfundet?

Frekvens af toglinier – er antallet af afgange per time passende?

Togskifteforbindelser til andre toglinier – muliggør køreplanen attraktive togskifteforbindelser?

(19)

KPI-eksempel: (Passenger Focus, UK)

(20)

Kriterie:

Rejsetiden for tog

Anbefalet KPI: Grad af rejsetidsforlængelse

Kan beregnes for:

- En enkelt rejserelation

- En udvalgt gruppe af rejserelationer - Alle rejserelationer

Grad af rejsetidsforlængelse =

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑠𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟 𝑚𝑟𝐾 −𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑚𝑚𝐾𝑟𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾−𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑟𝑟𝐾𝐾𝑠𝐾𝐾 𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟[𝑚𝑟𝐾]

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑚𝑚𝐾𝑟𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾−𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑟𝑟𝐾𝐾𝑠𝐾𝐾 𝐾𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟 [𝑚𝑟𝐾]

(21)

KPI-eksempel: Rejsetiden mellem de seks største danske byer

Destination

København Odense Esbjerg Aarhus Randers Aalborg Start

København

01:15:00 01:07:00

0.12

02:53:00 02:17:00

0.26

02:43:00 02:26:00

0.12

03:29:00 02:59:00

0.17

04:19:00 03:42:00

0.17 Odense Køreplanstid

Kortest tid Grad

01:20:00 01:08:00

0.18

01:23:00 01:17:00

0.08

02:12:00 01:50:00

0.20

03:02:00 02:33:30

0.19

Esbjerg - -

02:29:00 01:37:00

0.54

03:08:00 02:10:00

0.45

04:03:00 02:53:30

0.40

Aarhus - - -

00:31:00 00:28:00

0.11

01:21:00 01:11:30

0.13

Randers - - - -

00:49:00 00:42:30

0.15

Aalborg - - - - -

(22)

Kriterie: Attraktive togskifteforbindelser

Anbefalet KPI: Grad af rejsetidsforlængelse ved togskifte

Grad af rejsetidsforlængelse ved togskifte =

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝑠𝑟𝑠𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟 𝑚𝑟𝐾 −𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑚𝑚𝐾𝑟𝐾𝐾 𝐾𝑠𝑟𝑠𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟[𝑚𝑟𝐾]

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑚𝑚𝐾𝑟𝐾𝐾 𝐾𝑠𝑟𝑠𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟 [𝑚𝑟𝐾]

Kan beregnes for:

- Et enkelt togskifte - en station med planlagte togskifter - En udvalgt gruppe af togskifter - En udvalgt gruppe af stationer - Alle togskifter - Alle stationer

(23)

27/08/2012 Danske Key Performance Indicators

for jernbanekøreplaner 23 DTU Transport, Danmarks Tekniske Universitet

Kriterie: Attraktive togskifteforbindelser

Anbefalet KPI: Grad af optimale togskifteforbindelser

Kan beregnes for:

- En køreplanskanal - En enkelt station

- En udvalgt gruppe af køreplanskanaler - En udvalgt gruppe af stationer

- Alle køreplanskanaler - Alle stationer

Grad af optimale togskifteforbindelser =

𝐴𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝑠 𝑠𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑟𝑠𝐾𝐾𝑠𝐾𝐾𝑡𝑟𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑟𝐾𝐾 𝑠𝐾𝐾𝐾𝐾𝑓𝐾 𝑣𝐾𝑟 𝐾𝐾𝑚𝑚𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑆𝐾𝑚𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝑠 𝑠𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑟𝑠𝐾𝐾𝑠𝐾𝐾𝑡𝑟𝐾𝑟𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾

(24)

KPI-eks: Togskift på Odense station

Afgang Togklasse IC Lyn Lyn RV IC RV IL IC RV IL IC RV *

Ankomst Endestation

Esbjerg / Flens- borg

Frede-

rikshavn Køben-

havn Ringe Øster-

port Svend-

borg Køben-

havn Lind- holm / Aalborg

Frede-

ricia Aarhus Kastrup

Lufthavn Svend- borg

Tog Startstation Minut 03 07 07 09 15 23 25 33 37 42 45 54

IC Østerport 01 1 / 0.2 - 3 / 0.6 - 17 / 3.4 - 27 / 5.4 31 / 6.2 36 / 7.2 - -

Lyn København H 05 - - -1 / -0.2 - 13 / 2.6 - 23 / 4.6 27 / 5.4 - - -

Lyn Frederikshavn 05 - - -1 / -0.2 5 / 1.0 13 / 2.6 - - - - - -

RV Ringe 07 - - - 3 / 0.6 - 13 / 2.6 21 / 4.2 25 / 5.0 30 / 6.0 - -

IC Esbjerg /

Sønderborg 11 - - - 53/10.6 7/ 1.4 9 / 1.8 - - - - -

RV * Svendborg 21 - - - - - -1 / 0.2 7 / 1.4 11 / 2.1 16 / 3.2 19 / 3.8 28 / 5.6

Il Aarhus 23 - - - 41 / 8.2 47 / 9.4 - - - - - 26 / 5.2

IC Kastrup

Lufthavn 30 - - - 34 / 6.8 - 48 / 9.6 - 2 / 0.4 7 / 1.4 - 19 / 3.8

RV Fredericia 32 - - - 32 / 6.4 38 / 7.6 46 / 9.2 - - - 8 / 1.6 17 / 3.4

IL København H 40 18 / 3.6 - - 24 / 4.8 - 38 / 7.6 - - 52/10.4 - 9 / 1.8

IC Lindholm /

Aalborg 43 - - - 21 / 4.2 27 / 5.4 35 / 7.0 - - - - 6 / 1.2

(25)

Konklusion & Perspektiv (1/2)

• Et sæt af Key Performance Indicators for jernbanekøreplaner er blevet udviklet. Alle KPI er knyttet til ét af de seks fælles danske evaluerings- og optimeringskriterier for jernbanekøreplaner

• Introduktionen af køreplansmønstre har vist sig at være brugbart ved målingen af systematik i køreplaner  der skal tages hensyn til store og små forskelle mellem mønstre

• UIC 406 metoden er et gennemprøvet og anerkendt værktøj til kapacitetsanalyser  kapacitetsanalyser for større stationer er en udfordring

• Brugen af fikspunkter til kompleksitetsanalyser af køreplaner viser

stort potentiale. Kræver godt kendskab til jernbanedrift og meget

manuelt arbejde  automatisering af proces

(26)

Konklusion & Perspektiv (2/2)

• Brugen af standardiserede og uafhængige

kundetilfredshedsanalyser af jernbanen som transportsystem er grundlaget for at måle den samfundsmæssige acceptans af en køreplan  introduktion af en uafhænig instans til dette formål

• Graden af rejsetidsforlængelse i en køreplan er en vigtig socio- økonomisk KPI  sammenhæng mellem passagermængder og graden af rejsetidsforlængelse

• Graden af rejsetidsforlængelse ved togskifte er også en vigtig

socio-økonomisk KPI  identifikation af relevante togskift i

køreplanen skal automatiseres

(27)

Danske Key Performance Indicators for jernbanekøreplaner