Tunnlar är en viktig del av Europas transportinfrastruktur och binder samman samhällen och bidrar till den övergripande ekonomin och konkurrenskraften på den gemensamma europeiska marknaden. I takt med att tunnlarna har blivit mer komplexa har även den teknik som krävs för att säkra dem utvecklats, menar Eelko Griepink.

Längre och djupare tunnlar

Fler transportsystem byggs i underjordiska tunnlar för att minska buller och miljöpåverkan. Tunnlarna blir också längre och djupare. Till exempel blir tunneln från Randaberg till Bokn i Norge 26,7 kilometer lång och går 392 meter under vattenytan. Fehmarn Bält-tunneln mellan Tyskland och Danmark, som planeras stå klar 2029, kommer att bli världens längsta undervattenstunnel och skapar en direkt förbindelse mellan norra och centrala Europa.

– Utan dessa tunnelnät riskerar ekonomier att försvagas. Järnvägsolyckor kan bli mycket kostsamma. I december 2023 spårade till exempel ett fullastat malmtåg ur vid Vassijaure station nära svensk-norska gränsen på Malmbanan. Linjen öppnades först igen den 20 februari 2024, men stängdes redan den 24 februari efter ytterligare ett urspårat tåg och förblev avstängd till början av mars, säger Eelko Griepink. 

Avbrottet fick stora konsekvenser, och LKAB rapporterade dagliga intäktsbortfall på 8,8 miljoner euro under avstängningen. På liknande sätt förlorade den italienska ekonomin uppskattningsvis 300–450 miljoner euro per år när Mont Blanc-tunneln i Alperna stängdes efter en brand 1990 och hölls stängd i tre år. 

Mer än 800 döda varje år

Stora olyckor är trots allt ovanliga men mindre incidenter är desto vanligare. I Sverige omkommer cirka 80–100 personer varje år efter att ha blivit påkörda av tåg, varav 80 procent är självmord. I Europa rapporterades 1 567 allvarliga järnvägsolyckor under 2023, med 841 dödsfall och 569 allvarligt skadade. Mer än hälften (58,4 procent) av de omkomna var obehöriga personer – ofta hemlösa som slagit upp tält i tunnlar eller graffitimålare, menar Eelko Griepink.

Vandalism kan dessutom orsaka urspårningar, kollisioner och bränder, även utan personskador, och det är dyrt. Kostnaderna för att rengöra tåg från graffiti kostar det spanska järnvägsbolaget Renfe cirka 25 miljoner euro årligen, Deutsche Bahn 12,1 miljoner euro och Brussels SNBC runt 6 miljoner euro.

– Dessa incidenter är inte lika ekonomiskt förödande som branden i Mont Blanc-tunneln, men visar att det är både dyrt och svårt att skydda järnvägen och obehöriga, säger Eelko Griepink. 

Från traditionell CCTV till smart övervakning

Det är svårt för lokförare att upptäcka en person i en tunnel och särskilt när flera tåg använder tunnlarna samtidigt. I ungefär 50 år har CCTV-anläggningar använts för att övervaka tunnelmynningar och utgångar, vilket krävde att säkerhetspersonal konstant bevakade kameraflöden på skärmar. Med videoanalys har dessa utmaningar delvis lösts. En obehörig person triggar omedelbart en larmfunktion som skickar säkerhetsteamet till rätt kameravy för snabb åtgärd.

– Teknologin måste dock fortsätta utvecklas. Obehöriga har lärt sig att undvika upptäckt genom att röra sig när tåg passerar eller förändra sitt utseende för att lura analysprogramvaran. Värme och fukt i tunnlar påverkar äldre teknik negativt, och radar- eller mikrovågsteknik har svårt att sortera bort störningar och falsklarm från tågen, vilket gör dem otillförlitliga, säger Eelko Griepink.

Han påpekar att Optex Redscan-sensorer fungerar pålitligt vid temperaturer ner till -40 grader och att moderna lasersensorer inte påverkas av fukt, temperatur eller ljusförhållanden. 

– Med intelligent sensoranalys är inte lidar-teknik beroende av synligt eller termiskt ljus, vilket  är användbart när man vill spåra människor eller djur från den upplysta tunnelmynningen in i tunneln och vidare längs spåret, och även i skuggor. Teknologin är särskilt användbar i Norden, där den fungerar utmärkt även vid kraftiga snöfall som förändrar marknivån och ljusförhållanden.

Mer exakt upptäckt

Tunnlar i avlägsna områden kräver extra tillförlitlig övervakning eftersom falsklarm blir kostsamma både i form av tid och resurser om säkerhetspersonal kallas ut i onödan.

Avancerade detektorer – som Optex Redscan-serie – använder dynamisk händelsefiltrering för att noggrant identifiera obehöriga. Vid övervakning av en tunnelmynning tillämpas särskilda detektionskriterier för att definiera olika zoner, larmsekvenser och objektstorlek – och kombinationen av dessa kan avgöra om det är ett tåg, en person eller flera personer som går in i tunneln. 

– Redscan lidar-sensorer kan upptäcka objekt i upp till åtta zoner inom ett område på 100 meter. De kan konfigureras för att känna igen objekt som är större eller mindre än en definierad storlek; till exempel kan de ignorera tåg medan de upptäcker människor eller kan förbise små stenar men identifiera stenblock, säger Eelko Griepink.

Om en person eller en grupp människor detekteras varnas kontrollcentralen och lokföraren, vilket gör att tåget kan sakta ner eller stanna för att undvika att köra på en person, ett stort djur eller ett hinder. Eftersom sensorerna kontinuerligt skannar området får säkerhetspersonalen dessutom de exakta koordinaterna för alla upptäckta objekt, vilket möjliggör en snabb respons.

Mörkt och smutsigt

En annan aspekt som Eelko Griepink framhåller är att järnvägsspår släpper ut en avsevärd mängd metall och olja i luften när de rengörs. Det kan göra att kameror blir smutsiga och inte kommer att kunna upptäcka inkräktare eller incidenter och måste rengöras.

– De senaste sensorerna från Optex har en algoritm som kontinuerligt mäter returen eller reflektionen av lasersignalen och spårar hur stor andel av enhetens fönster som är smutsigt. När en viss smutsnivå har uppnåtts meddelas säkerhetspersonalen.

Optex har också utvecklat en speciell folie för lasersensorer som används i underjordiska tunnlar, vilken skyddar laserfönstret från damm, metallfragment, olja och andra föroreningar. Dessa sensorer kan bidra till att säkerhetspersonal slipper åka ut till tunnlar på avlägsna platser, vilket bidrar till att sänka drifts- och underhållskostnaderna.

– Sensorer är ofta anpassade för olika miljöer och användningsområden, så rätt val av sensor är avgörande för utformningen av alla tunnelsäkerhetssystem, säger Eelko Griepink.

Att designa rätt system

Att hitta rätt lösningar och kombinationer av teknik som är lämpliga för ändamålet varierar från tunnel till tunnel enligt Optex. Att designa rätt säkerhetssystem börjar med en undersökning av platsen och en uppskattning av hur många kameror och sensorer som behövs för tunnelns storlek för att säkerställa tillräcklig täckning. Ljuskvaliteten och mängden ljus vid öppningarna och längs tunneln kommer att bidra till att avgöra om dynamiska filtrerande sensorer behövs eftersom de inte kommer att påverkas av passerande tåg eller studsande ljus. Lasersensorer installeras i regel på båda sidor av spåret i europeiska järnvägstunnlar. I större tunnlar finns det vanligtvis en tredje uppsättning sensorer mellan spåren.

– Fortsatt utveckling av ny teknik kan bidra till att förbättra säkerheten och säkerställa att Europas kritiska tunnlar förblir öppna, avslutar Eelko Griepink.