Škoda Transtech

Koulutussimulaattori tuo miljoonien säästöt Tampereen raitiovaunuliikenteelle

Miten kouluttaa raitiovaunun kuljettamista raitiotiellä, jota ei ole vielä olemassa? Tampereen Raitiotie Oy:n koulutussimulaattori tuo miljoonia maksavan raitiovaunun verran säästöä ja auttaa kehittämään itseohjautuvaa raideliikennettä.

TAVOITE

Kustannustehokkuutta, laadukasta kouluttamista ja tehoja tuotekehitykseen

Tampereelle oltiin rakentamassa kokonaan uutta raitiotiejärjestelmää, ja sen kuljettajiksi oli tulossa henkilöitä, joilla ei ollut aiempaa taustaa raitiovaunun kuljettamisesta. Tampereen Raitiotie Oy:llä oli selvä näkemys kuljettajien kouluttamisesta: perinteisen, pelkästään ratalinjalla tapahtuvan koulutuksen sijaan ajoharjoittelun oli määrä tapahtua suurimmaksi osaksi koulutussimulaattorissa.

Koulutussimulaattorin avulla haluttiin tarjota kuljettajille perinteistä tapaa enemmän ajotunteja ja mahdollisuus harjoitella yllättäviä liikennetilanteita sekä ajoa eri valaistus- ja ympäristöolosuhteissa. Sen suunniteltiin myös tuovan merkittäviä kustannussäästöjä vähentämällä oikeiden vaunujen käyttämistä koulutuksessa.

”Tavoitteena oli rakentaa koulutussimulaattori, jonka ajaminen näyttää ja tuntuu mahdollisimman autenttiselta. Tämän lisäksi meillä Škodalla oli tavoitteena tuoda simulaattori osaksi tuotekehitystämme ja mahdollistaa sen avulla eri toiminnallisuuksien testaamisen samoilla laitteilla kuin oikeassa raitiovaunussa”, vaunut valmistaneen Škoda Transtech Oy:n tietohallintopäällikkö Kai Hermonen sanoo.

Tavoitteena oli rakentaa koulutussimulaattori, jonka ajaminen näyttää ja tuntuu mahdollisimman autenttiselta. Tämän lisäksi meillä Škodalla oli tavoitteena tuoda simulaattori osaksi tuotekehitystämme ja mahdollistaa sen avulla eri toiminnallisuuksien testaamisen samoilla laitteilla kuin oikeassa raitiovaunussa.

Kai Hermonen, tietohallintopäällikkö, Škoda Transtech Oy

RATKAISU

Yksityiskohtaisesta ohjaussimulaatiosta kohti kokonaisvaltaista HIL-ratkaisua

Koulutussimulaattori oli osa Škoda Transtechiltä tilattua raitiovaunujen toimitussopimusta. Simulaattorin ympärille koottiin monialainen kehitysryhmä: Goforen tytäryhtiö Creanex vastasi simuloinnin, harjoitusten sekä laitteiston kokonaisuudesta ja kuopiolainen 3D Talo Oy toteutti kaupunki- ja rataympäristön visuaalisen mallintamisen yhdessä Kajaanin ammattikorkeakoulun Clever-yksikön kanssa.

Simulaattorissa huomioitiin pienimmätkin yksityiskohdat, jotta kokemus vastaisi oikean raitiovaunun kuljettamista. Ohjaamon hallintalaitteet integroitiin toimimaan aidon ohjausympäristön tapaan. Kolmelta näytöltä avautuva näkymä luotiin vastaamaan oikeaa ympäristöä rakennuksia, liikennemerkkejä ja taustapeilejä myöten. Realistisuuden kruunasi simulaattorin sijoittaminen raitiovaunua jäljittelevän 1:1-mallin sisälle.

”Simulaattorista saatiin hyvin todentuntuinen, mistä onkin tullut kuljettajilta hyvää palautetta. Simulaattorilla ajaminen vastaa niin hyvin aitoa kokemusta, että sitä on hyödynnetty myös aikataulujen suunnittelussa. Koulutussimulaattorin pohjalta aloimme kehittää Škodan kehityskäyttöön täysiveristä HIL-järjestelmää”, Creanexin teknologiajohtaja Timo Mustonen sanoo.

Koulutussimulaattori

Ohjaamossa on oikean ratikan hallintalaitteet sekä kolme näyttöä, jotka vastaavat kuljettajan näkymää oikeasta ohjaamosta.

Simulaattorista saatiin hyvin todentuntuinen, mistä onkin tullut kuljettajilta hyvää palautetta. Simulaattorilla ajaminen vastaa niin hyvin aitoa kokemusta, että sitä on hyödynnetty myös aikataulujen suunnittelussa. Koulutussimulaattorin pohjalta aloimme kehittää Škodan kehityskäyttöön täysiveristä HIL-järjestelmää.

Timo Mustonen, teknologiajohtaja, Creanex

Mikä HIL?

HIL-järjestelmä (hardware in the loop) luo kokonaisvaltaisen simuloidun ympäristön ohjausjärjestelmän testaamiseen. Siitä löytyy kaikki oikean ohjausjärjestelmän IO-rajapinnat, jolloin simulaatio toimii käytännössä täysin samalla tavalla kuin aito toteutus.

LOPPUTULOS

Miljoonien säästöt, työnsä osaavat kuljettajat ja loikka kohti autonomista maailmaa

”Koulutussimulaattorin ansiosta meidän ei tarvinnut hankkia ylimääräisiä vaunuja kouluttamista varten, eikä meidän tarvitse huomioida kuljettajien poissaoloa liikennöinnistä ensi- tai täydennyskoulutuksessa. Tästä syntyy merkittäviä säästöjä, sillä pelkästään jo raitiovaunu maksaa miljoonia euroja”, Tampereen Raitiotie Oy:n kalustopäällikkö Ali Huttunen sanoo.

Koulutussimulaattori tekee kuljettajien ajankäytön suunnittelusta helpompaa, koska sen avulla on mahdollista harjoitella ajamista turvallisesti ja valita koulutuksen ajankohta kunkin kuljettajan henkilökohtaisten tarpeiden mukaisesti.

Simulaattorilla oli vaikutusta myös oikean vaunun suunnitteluun, sillä ohjaamoon ei tarvinnut varata perinteisissä vaunuissa olevaa erillistä tilaa kouluttajalle. Näin ohjaamosta voitiin suunnitella kuljettajan ergonomian kannalta paras mahdollinen.

”Tämä on Suomen ensimmäinen raitiovaunusimulaattori, ja saimme sen yllättävän nopeasti ajokelpoiseksi. Nyt alamme myös olla lähellä sitä, että tuotekehitystämme varten luotu kaikki laitteet integroiva HIL-järjestelmä on valmis. Simulaattori mahdollistaa meille ison stepin kohti autonomista maailmaa, kun korkeankin turvatason ohjelmistoja voidaan testata suoraan simulaattorissa”, Kai Hermonen Škoda Transtechiltä toteaa.

Katso video projektin yksityiskohtaisemmista näkemyksistä

 

Koulutussimulaattorin konseptointi aloitettiin elokuussa 2019 ja se otettiin virallisesti käyttöön kesäkuussa 2020. Tampereen Ratikan kaupallinen liikennöinti aloitettiin elokuussa 2021. Radan ja vaunujen kehittämisestä on suunnitelmia vuoteen 2040 saakka, ja koulutussimulaattorin on suunniteltu olevan mukana näiden suunnitelmien toteuttamisessa.

Projektin kohokohdat

Rautatiealan digitalisointia uusin tavoin

Tavoite

Tampereen Raitiotie Oy halusi hyödyntää kuljettajien kouluttamisessa aidolta näyttävää ja tuntuvaa koulutussimulaattoria. Tavoitteena oli varmistaa kuljettajien osaaminen, ja simulaattorin suunniteltiin säästävän sekä aikaa että kouluttamisen kustannuksia. Vaunut valmistaneen Škoda Transtechin tavoitteena oli lisäksi simulaattorin avulla vastata raideliikenteen tuotekehityksen tarpeisiin.

Ratkaisu

Goforen tytäryhtiö Creanex vastasi koulutussimulaattorin simuloinnin, harjoitusten sekä laitteiston kokonaisuudesta. Simulaattorista luotiin oikeaa ajokokemusta vastaava niin hallintalaitteiden kuin näytöillä näkyvän ympäristönkin osalta. Koulutussimulaattorin pohjalta alettiin jalostaa kokonaisvaltaista HIL-järjestelmää Škoda Transtechin käyttöön.

Lopputulos

Koulutussimulaattorin ansiosta Tampereen Raitiotie Oy voi pitää kaikki vaununsa liikennöinnissä, millä on miljoonien arvoinen säästövaikutus. Simulaattorin avulla kuljettajien on helppo lisätä ja päivittää osaamistaan. Škoda Transtechille luotu HIL-simulaatio mahdollistaa raideliikenteen kehittämisen kohti autonomista maailmaa.

Numeroiden valossa

  • 2000+ tuntia käytetty koulutussimulaattorissa
  • 20000 ajettua kilometriä simulaattorissa
  • 11 kuukaudessa valmis koulutussimulaattori
  • 10+ eri toimijaa on hyödyntänyt simulaattoria kehitystyössään
  • 100+ simulaattoriin integroitua toimilaitetta

Ota yhteyttä!

Ari Hirvonen

Älykäs teollisuus

ari.hirvonen@gofore.com

040 5662133

Takaisin ylös