Trots sin popularitet är järnvägsbranschen fortfarande inte perfekt och kan förbättras på en mängd olika sätt. En av de viktigaste prioriteringarna för ingenjörer och konstruktörer inom järnvägsindustrin är hastighet, som alltid kan förbättras när bättre teknik utvecklas. Detta är särskilt viktigt när passagerarnas efterfrågan på tåg är hög, eftersom de kan vara mer effektiva när det gäller att transportera ett större antal människor. Snabbare tåg kan även konkurrera med flygresor vilket betyder lägre utsläppsnivåer.

EU har en mission att vara koldioxidneutral senast 2050 och järnvägsindustrin spelar en stor roll för att hjälpa EU att nå detta mål. Vissa tekniker stödjer användningen av elektrifierade järnvägar som avsevärt skulle minska utsläppen från de traditionella tågen. En annan aspekt som förbättras med bättre teknik är säkerheten eftersom risken för mänskliga fel istället kan ersättas genom att tillämpa automatiska processer. Över åren har vi sett många innovationer som har syftat till att lösa dessa problem. Några av dem har varit framgångsrika och andra inte. Ta en titt nedan på de sex bästa innovationerna inom järnvägsteknik som finns just nu.

Höghastighetståg är det snabbaste sättet att ta sig mellan stora städer. Några höghastighetståg, till exempel Shinkansen (kallas för Bullet Train) i Japan och TGV i Frankrike, kan köra upp till 320 kilometer i timmen. Det uppfyller den ökade efterfrågan på snabbare och bättre resor från A till B och runt städer. Det minskar trafikstockningar och förbättrar rörligheten. I sådana hastigheter kan dessa tåg konkurrera med flyget, samtidigt som de är cirka åtta gånger mer energieffektiva, enligt International Association of Railways (UIC).

Höghastighetståg finns för närvarande bara i drift i 16 av världens länder. De flesta länder har särskilda spår och linjer för höghastighetståg, men de kan även köras på traditionella järnvägsspår med lägre hastighet. Takmonterade pantografer och elledningar i luften driver tågen, som ofta har två synkroniserade motorer på vardera sidan.

Maglev (magnetic levitation) är ett tåg som körs upphöjda cirka 10 centimeter ovanför marken. Till skillnad från traditionella tåg har maglevtåg inga hjul. Istället används elektromagnetiska krafter för att lyfta tåget ovanför spåren. Magneterna som används till maglevtåg är superledande, vilket betyder att när de kyls ner till cirka -232C kan de skapa magnetfält som är tio gånger starkare än vanliga elektromagneter vilket gör att de kan lyfta och driva tåget framåt Det betyder att ingen friktion är involverad med dessa typer av tåg vilket gör att de kan färdas vid otroliga hastigheter. Faktum är att det snabbaste maglevtåget har kört så snabbt som 603 km/tim.

Men det är inte bara de höga hastigheterna som gör maglevtågen så attraktiva. Användningen av det elektriska framdrivningssystemet minskar användningen av fossila bränslen och begränsar utsläppen. Frånvaron av friktion på spåren gör att maglevtåg i allmänhet kräver mindre energi för att upprätthålla hastigheten och det regenerativa bromssystemet återanvänder energin som går förlorad i traditionella tåg. Eftersom det inte behövs någon kontakt, innebär det dessutom mindre underhållsarbete på styrskenan och tåget eftersom risken att komponenterna slits ut minskar avsevärt. 

Hyperloop: Framtidens järnvägsteknik?

Konceptet Hyperloop-teknik introducerades redan på 1700-talet av den brittiska uppfinnaren George Medhurst Sedan dess har ingenjörer och forskare i åratal utforskat liknande koncept. År 2013 togs det upp av miljardären Elon Musk som utvecklade projektet Hyperloop Alpha med sin egen syn på idén. Året 2021 var den globala Hyperloop-marknaden värd 1,2 miljarder US-dollar och det värdet förväntas vara uppe i 6,6 miljarder US-dollar till 2026. Detta innebär en sammansatt årlig tillväxttakt på 40,4 % under de fem åren. Trots det kommer det att dröja minst 7-8 år innan Hyperloop-järnvägstekniken är helt klar.

Vad är Hyperloop-teknik?

Hyperloop använder rör med lågt lufttryck för att transportera kapslar i otroliga hastigheter. Kapslarna färdas genom vakuumtunnlar som nästan eliminerar luftmotståndet, vilket gör att de kan komma upp i extremt höga hastigheter på upp till 1 100 km/tim. Kapslarna färdas med hjälp av magnetisk levitationsteknik. Detta betyder att passagerarna, trots de höga hastigheterna, skulle få en bekväm och lugn resa. Dessutom är Hyperloop en hållbar form av transport som är helt elektrisk och energieffektiv och som skulle kunna spela en viktig roll i Europas planer på att bli klimatneutral senast 2050.

Flera företag arbetar just nu aktivt med att testa och utveckla Hyperloop-tekniken. Trots det kommer det att dröja minst 7-8 år innan Hyperloop-järnvägstekniken är helt klar. Den enda platsen där Hyperloop testas i Europa ligger i München, Tyskland och heter TUM Hyperloop. Det känns om en lång tid innan vi får se den här futuristiska tekniken i verkligheten, men när den väl börjar transportera passagerare kan den bli den nya normen.

Automatisk tågdrift (ATO)

ATO-system refererar till teknik som gör att tåg kan köra med liten eller ingen mänsklig inblandning. Systemen använder en kombination av sensorer, datorer och kommunikationsplattformar för att kontrollera tågens hastighet, acceleration och inbromsning. ATO bidrar till ett säkrare järnvägsnät genom att minska risken för mänskliga fel. Genom en precis kontroll av tågens hastighet kan de upprätthålla säkra avstånd från andra tåg och på så sätt undvika kollisioner. De här systemen är även mer energieffektiva eftersom de kan optimera energiförbrukningen och minska utsläppen, samtidigt som de har potentialen för att innehålla regenerativa bromssystem.

AR och VR

Förstärkt verklighet (AR) och virtuell verklighet (VR) kan användas för att erbjuda tågpersonalen spännande och effektiva utbildningslösningar. Resultatet är realistiska miljöer som ger förare, konduktörer och underhållspersonal erfarenhet av verklighetstrogna situationer som de kan lära sig i egen takt. AR och VR kan även användas vid utformning och planering av nya järnvägsnät, spår och infrastrukturer eller ombyggnad av befintliga järnvägsnät av järnvägsingenjörer och -projektledare för att bättre visualisera och utvärdera föreslagna utformningar. Genom att utnyttja digitala modeller för att visa upp idéer får intressenter och investerare en bättre bild av hur den färdiga produkten kommer att se ut.

Positiv tågkontroll (PTC)

PTC är ett avancerat säkerhetssystem som fungerar enligt principerna för automation. Genom att övervaka tåg i realtid med användning av GPS-teknik är PTC-system utformade för att förbättra säkerheten genom att ingripa automatiskt om osäkerheter som skulle kunna leda till kollisioner upptäcks eller förutses. Med all information som samlas in på ett centraliserat kontrollcenter kan PTC-systemen övervaka och kontrollera tågens hastighet utifrån förhållanden, spårens kurvor, lutning och andra faktorer. Systemet kan automatiskt bromsa in eller ge föraren ljudsignaler eller visuella varningar om tåget överskrider hastigheten.