The topic of the diploma project is a design of a multipurpose building in a given city block structure which was prepared by KAM Brno in a local study plan "Southern Quarter - Trnitá - KAM Brno 2020" as a base material for future local zoning plan of Brno. The site is situated at corner of the block, in a proximity to a park along the river Svratka. The multipurpose building offers space for above-standard apartments as well as for office or commercial business. The massive cantilever created by the upper floors at the corner part is characteristic for the mass of the building and its opening the public space at the lower commercial floors.

The area of today's southern center of Brno was determined from the very beginning by the location of the rivers Svratka, Svitava and their drives, which defined the southern part of the city as a fertile area suitable for cultivation. After the advent of industrialism, the city transformed rapidly. The southern area was transformed from smaller villages into industrial units, which, due to the proximity of water and the newly established railway, expanded after 1838 to the entire vicinity of the Trnitá district. Already in this period, the location of the station by the Svratka River (in the proposed position from 2016) began to be considered, but due to the waterlogged soil and difficult construction conditions, it was decided for the station under the walls. It was this decision and the unsatisfactory conditions of waterlogged land for the development of the industrial area closer to the Svratka River that caused the suspension of the development of the southern suburbs. The proposal seeks to reflect the context of Brno's apartment buildings in the vicinity of the area, which lacks a comprehensive context and scale. At the same time, however, to solve the environmental problem by proper management of rainwater or the use and design of a recycled perimeter cladding of material obtained after the demolition of other buildings. The building is structurally designed as a combination of a wall system with monolithic, communication cores and the first floor.

Implementeringen av ERTMS/ETCS har haft betydande inverkan på lokförarnas roll och arbetssituation. Denna studie undersöker konsekvenserna av ERTMS/ETCS gällande lokförarnas ansvar, grad av kontroll och den viktiga balansen mellan automation och mänsklig kompetens. Intervjuer med lokförare och branschexperter visade på en tydlig förändring från aktivt beslutsfattande och operativ kontroll till en mer passiv roll där lokförarna följer systemets instruktioner. Med ERTMS/ETCS har lokförarnas självständighet minskat, eftersom systemet kan ta över kontrollen om förarna avviker från systemets rekommendationer. Därmed förskjuts maktbalansen mot systemets fördel och minskar lokförarnas inflytande. För att upprätthålla en balans mellan bevarandet av lokförarnas kompetens och användningen av avancerade system övervägs en strategi där lokförarna utbildas som "Säkerhetsoperatörer". Faktorer såsom ljuskänslig display och dess positionering är tydliga tecken på att ERTMS/ETCS inte beaktat den sociala aspekten ur ett sociotekniskt perspektiv. / The implementation of ERTMS/ETCS has had a significant impact on the role and work situation of train drivers. This study examines the consequences of ERTMS/ETCS in terms of train drivers' responsibilities, level of control, and the crucial balance between automation and human competence. Interviews with train drivers and industry experts revealed a clear shift from active decision-making and operational control to a more passive role where train drivers follow the system's instructions. With ERTMS/ETCS, train drivers' autonomy has decreased as the system can take control if the drivers deviate from its recommendations. Consequently, the power dynamics shift in favor of the system, diminishing train drivers' influence. To maintain a balance between preserving train drivers' competence and utilizing advanced systems, a strategy is being considered to train train drivers as "Safety Operators." Factors such as the light-sensitive display and its positioning indicate that ERTMS/ETCS has not considered the social aspect from a socio-technical perspective.

För att kunna hitta och åtgärda signalfel på Roslagsbanan i Stockholm är det viktigt att de tekniker som arbetar med signalsystemet har rätt kunskaper och känner sig trygga i hur systemet fungerar. En del av säkerhetssystemet på Roslagsbanan kallas ATC (automatic train control) och ger tågföraren information om var tåget framför befinner sig, vilket besked nästa signal ger och hur växlar och vägbommar står. ATC ingriper även genom att bromsa tåget automatiskt om föraren inte stannar vid en stoppsignal. För att effektivisera felsökning i ATC-systemet vill företaget som sköter drift och underhåll av signalsystemet, banan och elförsörjningen på Roslagsbanan, Strukton Rail AB, genomföra utbildningar för sina signaltekniker. De vill ha en mall för hur utbildningar i felsökning kan se ut som kan användas med övningsutrustning, och som kan appliceras på andra tekniska system. För att skapa den här mallen var mina frågeställningar ”Hur kan en pedagogisk modell för utbildning inom felsökning i säkerhetssystemet ATC på Roslagsbanan se ut? Hur påverkar modellen deltagarnas aktivitet jämfört med andra utbildningar inom järnvägsbranschen?”. Det var viktigt från Struktons sida att deltagarna skulle vara aktiva och samarbeta med varandra under utbildningen. Efter att ha läst om det sociokulturella perspektivet på lärande, accelererat lärande och lärande på arbetsplatsen och även hållit intervjuer med två tekniker på Strukton och två utbildare i andra sammanhang i järnvägsbranschen för att höra vad de tycker är bra utbildning har jag skapat en utbildningsmodell för internutbildning i signalsystemet ATC, döpt till Kunimodellen. Modellen baseras på att deltagarna tillsammans löser olika felsökningsfall. Utbildningen börjar med en genomgång av systemet som kan vara olika djupgående beroende på deltagarnas förkunskaper. Sedan löser deltagarna fall genom att sitta i grupper och diskutera fram en plan för hur de ska felsöka och sedan testa sin plan praktiskt i testutrustningen där felet är planterat. Beroende på utbildningsbehov och tillgänglig tid kan de få lösa olika många och olika svåra fall, men fallen bör täcka in så många komponenter i systemet som möjligt. I slutet av utbildningen finns ett reflektionsmoment där deltagarna får berätta för varandra vad de har lärt sig under dagen. För att få en mätbar indikation på om deltagarna har lärt sig något under utbildningen får de fylla i en enkät precis innan och precis efter utbildningen med frågor om hur trygga de känner sig på en femgradig skala att felsöka i de olika komponenterna. Det genomfördes två utbildningar med Kunimodellen, där vardera innehöll två fall att lösa, för sammanlagt sju deltagare. För att mäta deltagaraktiviteten under utbildningarna fyllde jag i ett observationsschema under 20 minuter per timme där jag registrerade om varje deltagare hade talat eller inte under 40 intervall om 30 sekunder var, vilket jag även gjorde på två andra utbildningar som signaltekniker går för att få en kontrollgrupp. Dessutom hölls gruppintervjuer med deltagarna efter utbildningarna för att få höra vad de tyckte om modellen och vad som kan förbättras. Resultaten visar att deltagarna har varit nöjda i intervjuerna och tyckt att det varit en bra modell att arbeta efter, men att det saknades viss teknisk information kring testutrustningen som finns i verkligheten. De ville även ha mer djupgående information i genomgången i början av utbildningen med fokus på bland annat varför ATC-systemet finns. Deltagarnas upplevda trygghet i felsökning ökade i enkäten efter utbildningen, men de var inte entydigt mer aktiva i utbildningar med Kunimodellen än i de utbildningar som jämförts med. Kunimodellen förändrades inte särskilt mycket mellan utbildningarna. Resultaten ska dock bara ses som indikationer på grund av det lilla antalet deltagare, att deltagarna inte nödvändigtvis var representativa för hela gruppen och att alla personer som blev intervjuade kände mig som intervjuade. / To be able to find and solve signal failures in Roslagsbanan in Stockholm, it is important that the maintenance technicians working with the signalling system has the right knowledge and feel confident with how the system works. One part of the safety system at Roslagsbanan is called ATC (automatic train control) which sends information to the train driver about where adjacent trains are located and how upcoming signals, switches and road crossing barriers are set. The ATC also interferes by applying brakes if the driver does not stop at a stop signal. To make troubleshooting of the ATC system more efficient, the company maintaining the signalling system, tracks and power supply at Roslagsbanan, Strukton Rail AB, would like to further educate their maintenance technicians. They want a model for training sessions in troubleshooting that can be used with training equipment and can be applied to other technical systems. To create this model my research questions were ”What could a pedagogical model for troubleshooting education on the safety system ATC at Roslagsbanan look like? How does the model affect the participants’ activity compared to other education sessions in the railway business?”. It was important to Strukton that participants should be active and cooperate with each other during the session. After reading about the sociocultural perspective on learning, accelerated learning and workplace learning and also conducting interviews with two technicians at Strukton and two teachers in other parts of the railway business to hear what they value as good education, I created an educational model for in-service training of the signalling system ATC, named the Kuni model. The model is based on participants solving troubleshooting cases together. An education session starts with an overview of the system that can vary in detail depending on the participants’ previous knowledge. Then the participants solve cases by discussing in groups and agreeing on a plan on how they should troubleshoot, and then try their plan on the test equipment where the error is planted. Depending on their need for education and the available time, they can get a different number of cases on different levels, but the cases should try to cover as many of the system’s components as possible. At the end of the session there is time for reflection where the participants tell each other what they have learnt. To get a measurable indication of if the participants have learned anything, they fill out a questionnaire just before and just after the education with questions on how confident they feel troubleshooting the different components. Two such sessions were held with the Kuni model, each with two cases to solve, for a total of seven participants. To measure participant activity, I filled out an observation form for 20 minutes per hour where I registered whether each participant had spoken or not for 40 intervals of 30 seconds each, which I also did at two other training sessions that signalling technicians attend to get a control group. Additionally, I conducted group interviews with the participants after the sessions to see what they thought of the model and what could be improved. The results from the interviews show that the participants were content and thought it was a good model to work with, but that some technical information about the test equipment that exists in the real world was missing. They also wanted more detailed information in the initial overview with focus on, among other things, why the ATC system exists. The participants’ self-estimated confidence in troubleshooting increased after the session, but they were not significantly more active during training with the Kuni model than the control groups. The Kuni model itself did not change very much between sessions. The results should however only be seen as indications due to the small number of participants, the participants not necessarily being representative for the whole group and since all people interviewed knew me when I interviewed them.

Mit der Einführung des europäischen Zugsicherungssystems ETCS sind durch die umfassenden Telegrammdaten, die zwischen Zug und Strecke ausgetauscht werden, neue Herausforderungen bei der Planung, Projektierung, aber auch Prüfung und Validierung verbunden. Im Rahmen der Dissertation wird ein neuartiges Verfahren zur Validierung sicherheitskritischer Anteile von ETCS-Nachrichten entwickelt. Der Ansatz beruht auf der topologischen Aufbereitung der Nachrichteninhalte in einem vierstufigen Prozess. Das Ergebnis der Aufbereitung erlaubt sowohl den automatisierten Abgleich gegen Referenzdaten als auch eine visuelle Prüfung gegen Topologiepläne. Das Optimierungspotential des Ansatzes bei der Validierung wird im Rahmen einer Erprobung anhand realer Projektdaten bestätigt. Mit der topologischen Aufbereitung werden die komplexen Nachrichteninhalte in eine für den Prüfer erfassbare und zu den Referenzdaten vergleichbare Form überführt. Redundante Nachrichteninhalte werden im Zuge der Aufbereitung erkannt und zusammengefasst, was gleichermaßen zur Minimierung des Prüfaufwands sowie zur Erhöhung des Abdeckungsgrades beiträgt.

[pt] A matriz brasileira de transporte retrata a dominância rodoviária sobre os demais modais, na movimentação de cargas no país. O aumento da eficiência operacional e redução de custos é fator que pode elevar a participação e competitividade dos trens nesse contexto. A aplicação de técnicas de otimização no processo de dimensionamento e planejamento operacional da frota de locomotivas possui grande potencial de economia de recursos, principalmente devido aos seus elevados custos de aquisição e manutenção. O presente trabalho apresenta uma metodologia para obtenção de uma solução exata para um horizonte mensal de planejamento, aproveitando se do caráter cíclico da grade de formação dos trens de carga geral, para definir o tamanho ótimo da frota necessário ao seu adequado funcionamento. A metodologia, implementada em linguagem Python e aplicada em um cenário de uma grade conhecida, teve sua frota resultante comparada com o dimensionamento manual realizado em uma concessionária brasileira e foi capaz de indicar a redução de 2 locomotivas no planejamento de frota. Associada a esta redução, a economia de capital estimada seria entre 400 mil reais e 20 milhões de reais, para o cenário conservador de economia dos gastos de manutenção e para o cenário mais otimista evitando a aquisição de novas locomotivas. Além da redução de frota e aumento na competitividade tarifária dos trens de carga geral, a metodologia cria, por meio de critérios científicos, diretrizes objetivas para o processo de dimensionamento e planejamento da frota de locomotivas, em substituição ao processo empírico atualmente aplicado na referida concessionária. / [en] The Brazilian transport matrix presents the road dominance over other modes in the movement of cargo in the country. The increase in operational efficiency and cost reduction is a factor that can increase the participation and competitiveness of trains in this context. The application of optimi zation techniques in the process of dimensioning and operational planning of the locomotive fleet has great potential for saving resources, mainly due to its high acquisition and maintenance costs. This work presents a methodology to obtain an exact soluti on for a monthly planning horizon, taking advantage of the cyclical character of the general freight trains timetables and defining the optimum fleet size necessary for its proper functioning. The methodology, implemented in Python language and applied in a scenario of a defined timetable had its resulting fleet compared with the manual sizing process carried out in a Brazilian dealership and was able to indicate the reduction of 2 locomotives in the fleet planning. Associated with this reduction, the est imated capital savings would be between 400 thousand reais and 20 million reais, for the conservative scenario of savings in maintenance costs and for the more optimistic scenario avoiding the acquisition of new locomotives. In addition to reducing the fleet and increasing the tariff competitiveness of general freight trains, the methodology creates, through scientific criteria, objective guidelines for the process of dimensioning and planning the locomotive fleet, replacing the empirical process currently applied in the aforementioned concessionaire.

This thesis conducts research on the light rail transit (LRT)-line Tvärbanan in Stockholm regarding punctuality of dwell time (DT), focusing on the influence passengers have on the mean and the variance of DT. The eight major stops during rush-hours are analyzed through a combination of quantitative and qualitative analysis. DT is proved to be affected by many factors in a complex setting, with vast differences between stops and between train types, proving that the infrastructure, the platform design, and the train design is important factors. The overall core problem is the non-uniformity of passengers, which is caused mainly by (1) the platform layout, especially the locations of entrances/exits, (2) placement of the train doors in relation to platform obstacles, (3) connections to other means of public transportation, and (4) the overall placement of the entrances/exits at other stops in the same direction. Stop-specific measures and suggestions of overall improvements are proposed in order to reduce the mean and the variation of DT. / Detta examensarbete undersöker hur uppehållstid påverkas av passagerare på light rail-linjen Tvärbanan i Stockholm, vilket har haft en historia av höga och oförutsägbara uppehållstider. De åtta största hållplatserna under rusningstid är analyserade genom en kombination av kvalitativa och kvantitativa studier. Uppehållstiden beror på många faktorer i en complex miljö, där stora skillnader finns mellan de olika hållplatserna och de olika tågtyperna, vilket är ett bevis att infrastrukturen, plattformsdesignen och tågdesignen är viktiga faktorer. Grundproblemet är att passagerare är ojämnt fördelade på plattformarna, vilket är orsakat av (1) plattformsdesignen, speciellt vart ingångar/utgångar är placerade, (2) vart tågdörrarna stannar i relation till objekt på plattformen, (3) förbindelser till annan kollektivtrafik och (4) hur ingångar/utgångar är placerade över hela linjen i samma riktning. Övergripande och hållplatsspecifika åtgärder för att minimera uppehållstiden presenteras i rapporten.

Railway signaling is of paramount importance to ensure traffic management andsafety on the rail network. The main lines are divided into sections called ‘blocks’,which are governed by a fixed signal installation. To prevent trains from colliding,each block allows one train at once. In France (and most European countries),train detection is performed by an electrical device called track circuit that consistsof a transmitter and a receiver installed at the track-side, and connected via therails. In the absence of a train, an electrical signal flows from the transmitter tothe receiver through the rails. As a train enters a track circuit, its axles shuntthe rails, provoking a short circuit (also called ‘shunt’): the signal transmitted tothe receiver drops. The detection of that signal drop results in the detection of atrain. This method rarely fails throughout the network, but there can be criticalcases where it may be inefficient. In this Master’s Thesis, new detection criteriaproposed in previous studies have been tested on signals measured in poor shuntingconditions. Three approaches have been tested: one in the time domain and two inthe frequency domain. The time approach compares the short-term and long-termstatistics of the received signals. The observation of a change in the spectra of thereceived signals around the 3rd order harmonic (3OH) has led to the implementationof two frequency criteria: the estimation of the band power around the 3OH andthe detection of the 3OH peaks. The obtained results show that better detection isachieved when the new criteria and the existing one are combined. / Tågsignalsystem är väsentliga för att garantera trafikstyrning och säkerhet i tågnätet.Spåren är indelade i sektioner, s.k. block, som övervakas med fasta signalinstallationer.För att hindra tåg från att krocka, tillåts bara ett tåg i taget per block. IFrankrike (och de flesta andra europeiska länder), detekteras tågen med en elektriskspårkrets som består av en sändare och en mottagare som är installerad bredvidspåret och ansluten till rälsen. När inget tåg finns på spåret, flyter en elektrisk signalfrån sändaren till mottagaren via spåret. När ett tåg anländer, kortsluts kretsenav hjulaxeln och signalen försvinner från mottagaren. Minskningen i signalstyrkaanvänds för att detektera tåget. Denna metod sällan misslyckas i tågnätet, men iovanliga fall kan det uppstå farliga situationer. I detta examensarbete utvärderasnya detektionsmetoder, som har föreslagits i tidigare studier, på signaler som haruppmätts under förhållanden med dålig kontakt mellan hjul och spår. Tre olika metoderhar testats, en i tidsdomänen och två i frekvensdomänen. Tidsdomänsmetodenjämför kortvarig och långvarig statistik för den mottagna signalen. I spektrum förden mottagna signalen, har man observerat en förändring runt den tredje övertonen,samt detektering av frekvenstoppar vid tredje övertonen. De erhållna resultatenvisar på förbättrad detektering när de nya och existerande kriterierna kombineras.

This master thesis investigates and analyzes the energy use for traction and auxiliary equipment in passenger rail vehicles. It covers both the train service with passengers and when the trains are going through other stages in the everyday operation. The operational cycle and associated operational situations are introduced as a way of describing the varying use of a train over time. The descriptions focus on the most common activities and situations, such as stabling and parking, regular cleaning, inspections and maintenance. Also how these situations affect energy use by their need for different auxiliary systems to be active. An energy model is developed based on the operational cycle as a primary input, together with relevant vehicle parameters and climate conditions. The latter proving to be a major influence on the energy used by the auxiliary equipment. The model is applied in two case studies, on SJ's X55 and Västtrafik's X61 trains. Both are modern electric multiple units equipped with energy meters. Model input is gathered from available technical documentation, previous studies and by measurements and parameter estimations. Operational cycle input is collected through different planning systems and rolling stock rosters. Climate input is finally compiled from open meteorological data banks. The results of the case studies show that the method and models are useful for studying the energy used by the trains in their operational cycles. With the possibility to distinguish the energy used by the auxiliary equipment, both during and outside the time the trains are in service with passengers. With this it's also possible to further investigate and study potential energy saving measures for the auxiliary equipment. Simulations of new ventilation control functions and improved use of existing operating modes on the trains show that considerable energy savings could be achieved with potentially very small investments or changes to the trains. The results generally show the importance of a continued investigation of the auxiliary equipment's energy use, as well as how the different operational situations other than the train service affect the total energy use. / Detta examensarbete utreder och analyserar energianvändningen för passagerarjärnvägsfordons traktion- och hjälpkraftssystem, både under tågdriften med passagerare och andra delmoment som tågen genomgår under den normala dagliga driften. För detta introduceras driftcykeln och tillhörande driftsituationer som ett sätt att beskriva användningen av ett tåg över tiden. Syftet är att beskriva de vanligast förekommande aktiviteterna och situationerna, såsom uppställning och parkering, regelbundna inspektioner, klargörningar och underhåll. Även hur dessa situationer påverkar energianvändningen genom ett varierande behov av hjälpkraft och aktiva funktioner i tågen. En energimodell baserad på driftcykeln som huvudsaklig indata, tillsammans med tågets egenskaper samt det omgivande klimatet, tas fram. Klimatet visar sig vara en avgörande faktor i hjälpkraftens energianvändning. Modellen utvärderas i typstudier på SJs X55 och Västtrafiks X61. Båda är elektriska motorvagnståg utrustade med energimätare. Indata till modellen samlas in genom tillgänglig teknisk dokumentation, tidigare studier och genom mätningar samt parameterestimering. Driftcyklerna för tågtyperna sammanställs med hjälp av olika planeringssystem och omloppsplaner. Väder- och klimatdata samlas slutligen in från öppna databaser för metrologiska data. Resultaten från typstudierna visar att metoden och modellerna är användbara verktyg för att kunna beskriva tågens energianvändning i deras driftcykler. Med möjligheten att särskilja hjälpkraftssystemens energianvändning vid tågdriften med passagerare men även i de övriga situationerna. Med detta blir det också möjligt att undersöka potentiella energibesparingsåtgärder för hjälpkraftssystemen. Simulering av förbättrade styrfunktioner för ventilationen och förbättrat utnyttjade av redan inbygga energibesparande driftlägen på tågen visar att betydande energibesparingar kan fås med relativt små medel och få förändringar på fordonen. De sammantagna resultaten av arbetet visar på vikten av att fortsätta undersöka och utreda hjälpkraftens energianvändning samt hur driftsituationerna utanför tågdriften med passagerare påverkar den totala energianvändningen.

The aim of the master's thesis is to develop theoretical and practical methods for increasing the efficiency of the enterprise’s vehicles and ensuring the development of the quality of operation of the operational service. The practical significance of the work lies in the application of methods and calculations to improve the efficiency of the operational and maintenance services of the enterprise LLC “Jasmine”. The introduction of the results of work at the enterprise will increase the efficiency of the use of rolling stock due to its rational use, as well as reduce material costs for transportation. In the master's thesis, an analysis was made of the activity of the enterprise, the possibility of using a tractor- transport unit in the construction of roads was considered, the construction of a transport bogies for semi trailers was proposed, and the maneuverability indicators of a motor train were determined. / Целью магистерской диссертации является разработка теоретических и практических методов повышения эффективности работы транспортных средств предприятия и обеспечение развития качества работы эксплуатационной службы. Практическое значение работы заключается в применении методик и расчетов для повышения эффективности работы эксплуатационной и обслуживающей службы предприятия ООО «Жасмин». Внедрение результатов работы на предприятии позволит повысить эффективность использования подвижного состава за счет рационального его использования, а также снизить материальные затраты на транспортные работы. В магистерской диссертации проведен анализ деятельности предприятия, рассмотрена возможность применения тракторно-транспортного агрегата при строительстве автомобильных дорог, предложена конструкция подкатной тележки для полуприцепа, а также определены показатели маневренности автотракторного поезда.