Sveriges järnvägsnät utgör en viktig del i landets infrastruktur och transporterar både människor och stora mängder gods. Järnvägsnätet är dock störningskänsligt och då stora delar av infrastrukturen är enkelspårig blir alla fordon som trafikerar samma linje beroende av varandra och en försening på ett tåg resulterar ofta i följdförseningar till övriga tåg på samma linje. Idag sker uppföljning av förseningsorsaker manuellt och ofta lång tid efter att det hänt vilket resulterar i osäkra och opålitliga data. Målet med detta projekt är att utveckla en prototyp för ett rapporteringssystem som skulle kunna implementeras i Sveriges järnvägsnät för att möjliggöra realtidsuppföljning på förseningar som uppstår. Förutom att rapporteringen ska ske i realtid ska även användaren direkt notifieras när en försening uppstår och på så sätt inte själv behöva ha koll på det. Resultatet av projektet var en prototyp som i realtid upptäcker förseningar och då notifierar den berörda användaren om att en försening uppstått, vid vilken station det skett och förseningens omfattning i antal minuter. Användaren har då möjlighet att rapportera orsak till förseningen. Prototypen upptäcker även följdförseningar. / The Swedish rail network constitutes an important part of its infrastructure and transports both people and large quantities of goods. Unfortunately, the rail network is susceptible to disruptions since a large amount of the rail network consists of one-track sections. Trains that traffic these sections are dependent on each other. One delay may result in subsequent delays for other trains. The follow-up of causes of delays is today done manually and often weeks after it occurred which may results in uncertain and unreliable data. The goal of the project is to develop a prototype of a reporting system which could be implemented into the Swedish railway network to enable real time monitoring of delays that occurs. The prototype should notify the user when a new delay has occurred. The result of the project was a prototype which in real time detects delays and notifies the affected users that a delay has occurred, at which station it happened and the extent of the delay is presented in minutes. The user then has an opportunity to report cause of delay. The prototype also detects subsequent delays.

When booking a trip along the railway through several train operators it is not uncommon that information about possible disruptions along the railway (that can change or cancel the booked trip) are not relayed to the passengers. Today, research on rail traffic in Sweden is limited. It is unclear how satisfied customers are with the quality of the information they receive during their trip (if they get it at all), including with respect to disruptions. Our partners have identified what they believe is a need among train operators, which is a service for disruption information to travelers. In addition to confirming that there is a need for such a service, we have an interest to investigate how such a service might look like and what the users want. Our research has shown that passengers are not satisfied with either the amount of information about disturbances or how often they get it. Along with KnowitBorlänge, we have come up with a proposed solution that uses already existing technologies to create a portal for an efficient way to get the interference information to travelers. / Vid bokandet av en resa längs med järnvägen via flera tågbolag så finns (i dagens läge) inte alltid information kring eventuella störningar längs med järnvägen som kan förändra eller ställa in den bokade resan. I dag är forskning kring bantrafiken i Sverige begränsad. Det är oklart hur nöjda resenärer är med kvalitén på den information de får kring sin resa (om de får den överhuvudtaget), bland annat med avseende på störningar. Vår samarbetspartner har identifierat vad de tror är ett behov hos tågbolag, vilket är en tjänst för information om tågtrafiken för resenärer. Utöver att bekräfta att det här behovet finns har vi även ett intresse att undersöka hur en sådan här tjänst skulle kunna se ut och vad användarna vill ha. Vår forskning har visat att resenärerna inte är nöjda med varken mängden information om störningar eller hur ofta de får den. Tillsammans med Knowit Borlänge har vi kommit fram till ett lösningsförslag som använder befintliga tekniker för att skapa en portal som på ett effektivt sätt levererar störningsinformation till resenärer.

This thesis is an investigation into the feasibility of one-dimensional Light Detection and Ranging (LIDAR) sensors for tracking the position and motion of trains on railroad classification yards. Carefully monitoring railway traffic in these areas is important, in order to avoid accidents, optimise logistical operations and hence reduce delays. However, existing technologies for tracking trains on regular stretches of train-line, including Radio Frequency Identification (RFID) and Global Positioning System (GPS), have various drawbacks when applied to classification yards. As such, it is pertinent to investigate the extent to which simple LIDAR sensors could be used for this purpose, as part of a basic Internet of Things (IoT) system. To tackle this problem, we considered different ways of positioning the sensors around railway tracks. We then proposed a floating average algorithm for calculating a target object’s velocity using continuous LIDAR distance readings. To know when to apply the algorithm as a train is passing the sensor, we observed how the distance readings varied as a model train passed the sensor. The data was used to construct a Finite-state machine (FSM) that can fully describe the status of trains as they pass the sensor. In order to test our solution, we constructed a prototype sensor node implementing the FSM and evaluated its performance first with a model train and then on actual commuter trains on an outdoors train platform. We found that one-dimensional LIDAR sensors could feasibly be deployed to monitor the position and motion of trains with a high degree of consistency and accuracy. However, LIDAR may need to be corroborated with other types of technology such as RFID so that trains can be distinguished from other moving objects. / Detta projekt undersöker möjligheten att använda endimensionella Light Detection and Ranging (LIDAR) sensorer för att spåra läge och rörelse av tåg på rangerbangårdar. Att övervaka tågtrafik i dessa områden är viktigt för att undvika trafikolyckor, optimera logistiska operationer och därmed minska förseningar. Dagens teknik för att spåra tåg på vanliga tågspår, till exempel Radio Frequency Identification (RFID) och Global Positioning System (GPS), har flera begränsningar när de ska användas till rangerbangårdar. Följaktligen så är det relevant att undersöka till vilken grad enkla LIDAR sensorer kan tillämpas för detta ändamål som en del av ett Internet of Things (IoT) system. För att lösa detta problem, övervägde vi olika sätt att placera sensorerna kring tågspår. Därefter implementerade vi en glidande medelvärdealgoritm för att beräkna målobjektets hastighet genom att använda kontinuerliga LIDAR avståndsmätningar. För att kunna veta när algoritmen skulle tillämpas när riktiga tåg passerade sensorn, noterade vi först hur avståndsmätningarna varierade när ett modelltåg passerade sensorn. Mätningarna användes sedan för att konstruera en ändlig tillståndsmaskin (FSM) som kan fullständigt beskriva statusen av tåget när det åker förbi sensorn. För att testa vår lösning, tillverkade vi en sensornodprototyp med vår FSM implementerad och utvärderade först dess prestationsförmåga med ett modelltåg och sedan med riktiga pendeltåg.Vi observerade att endimensionella LIDAR sensorer kan användas för att övervaka läge och hastighet av tåg med hög precision och konsekventa resultat. Däremot visade sig att LIDAR ska med fördel kombineras med andra typer av teknologi, som till exempel RFID, för att urskilja tåg från andra objekt i rörelse.