Sound TRAnsport NETworks (S-TRANET) - Etablering av årsaken til farehendelser på jernbaneinfrastrukturen ved hjelp av et distribuert sensornettverk

En stor utfordring innen drift og vedlikehold av jernbanenettverk er håndtering av vann. Avløpssystemer som består av en kombinasjon av stikkrenner, grøfter, fyllinger og dreneringsrør er nemlig avgjørende for sikker drift av jernbanenettet. Farehendelser knyttet til slike hydrologiske problemer inkluderer også skred/steinras og avsporinger samt økt slitasje på sporene.

Årsakene kan være dårlig design, eller mangel på vedlikehold eller for dårlig drenering. Får man ikke gjort noe med dette i tide, kan vi få oversvømmelse og ustabilitet i underbygningen som følge av erosjon i grunnen. Dette kan igjen føre til midlertidige hastighetsbegrensninger eller stenging av linjer for å sikre sikker drift.

Her har S-TRANET-prosjektet som ledes av NORCE, en viktig oppgave. Forskernes mål er å utvikle, validere og anvende et teknologisk rammeverk for å overvåke hydrologisk risiko samt fange opp farlige hendelser som skjer på den norske jernbaneinfrastrukturen. Videre skal vi etablere hvilke korrelasjoner det finnes mellom de hydrologiske forholdene og farlige hendelser som jordskred og flom.

S-TRANET bruker dagens eksisterende fiberoptiske kommunikasjonsnettverk som allerede ligger ved jernbaneskinnene. Forskerne foretar geofysiske målinger relatert til vann i grunnen og setter opp egne forskningsrigger (som i bildet) på egnede steder langs eksisterende jernbanespor.

De distribuerte målingene som NORCE utvikler, vil muliggjøre rask deteksjon og lokalisering av farlige hendelser som flom, steinsprang og jordbevegelser. Slik vil man i fremtiden kunne detektere i sanntid tilstandene rundt jernbanesporene og stoppe utvikling av unødvendige og hydrologiske erosjoner som kan hindre sikker jernbanedrift. Som en del av teknologutviklingen foretar forskerne "ground ruthing".

Prinsippet er at man måler vibrasjonene av togene når de suser forbi. Deres bevegelse spores som bølger i underbygningen og dette fanges opp av den fiberoptiske kabelen. Dersom det er mye vann i bakken vil man se andre mønstre enn på en normal signaloppfanging.