prof. Ing. Karol Rástočný, PhD

Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta Katedra riadiacich a informačných systémov

prof. Ing. Karol Rástočný, PhD. [email protected]

Budapest, 2015

Katedra riadiacich a informačných systémov

A nyíltvonali közlekedés biztosítása a ŽSR hálózatán

Előadás tartalma • Nyíltvonali forgalomirányítás

• Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok • Vonali biztosítóberendezések a ŽSR hálózatán • Hagyományos térközbiztosítás • Folyamatos vonatbefolyásolás • Korszerűsítés • Tengelyszámlálók és folyamatos vonatbefolyásolás • Autoblokk építése a ŽSR vonalain ETCS-el • Centralizált megoldások, NEXUS platform • Korszerűsítési tervek 2020-ig

Karol Rástočný

2

Nyíltvonali forgalomirányítás Katedra riadiacich a informačných systémov

Az irányítás feladata • Az egymást követő vonatok közlekedésének irányítása a térközökben úgy, hogy ne érjék utol egymást (utolérés kizárása) • Azonos nyíltvonali vágányon vonatok egymással szemben történő indításának megakadályozása (ellenmenetek kizárása)

Vonatok közlekedésének szervezése az állomások közöti szakaszon • Időközi rendszer • Térközi rendszer • Térközi rendszer fix térközszakaszokkal • Mozgóblokk rendszer

Értékelő kritériumok • Vonal teljesítménye (áteresztőképesség) • Biztonság

Karol Rástočný

3

Nyíltvonali forgalomirányítás Katedra riadiacich a informačných systémov

Időközi rendszer – alapelv • Pálya (állomás közötti szakasz) jelzők nélkül

• Következő vonat indulhat az állomásról adott időköz letelése után

Térközi rendszer – alapelv • Az állomásköz fel van osztva szakaszokra azzal a céllal, hogy „elválassza“ az egymást követő vonatokat egymástól • Vonatok elválasztása relatív féktávolságra 2. vonat

d

1. vonat dbrake, 1

dbrake, 2

dsafety

• Vonatok elválasztása abszolút féktávolságra 2. vonat

d

dbrake, 2 Karol Rástočný

1. vonat dsafety 4

Mozgóblokk rendszer Katedra riadiacich a informačných systémov

2. vonat sebessége 2.vonat hossza 2.vonat helyzete ....... 2. vonat

Központ MA 2. vonatra MA 1. vonatra 1. vonat

dbrake, 2

1. vonat sebessége 1. vonat hossza 1. vonat helyzete .......

dsafety

• Probléma

MA - Movement Authority Menetengedély

Központ

2. vonat

1. vonat dbrake, 2

dsafety

• Megoldás • Vonat integritás ellenőrzése Karol Rástočný

5

Térközi rendszer fix szakaszokkal Katedra riadiacich a informačných systémov

• Az állomások közötti nyíltvonali rész fel van osztva néhány szakaszra, amelyeket rendszerint helyhezkötött jelzők határolnak

• Egy szakaszban egyidejűleg csak egy vonat közlekedhet; ha ez a feltétel nem teljesül, akkor a biztonság érdekében kiegészítő szervezési intézkedések szükségesek Állomások közti szakasz

Állomás Térközszakasz

Térközszakasz Védő távols.

Állomás

Térközszakasz Védő távols.

Kijárati vágányút

Bejárati vágányút

Megjegyzés: Az ábra egyezik a ŽSR jelöléssel A ŽSR-nél nem minden esetben alkalmaznak védő távolságot

Karol Rástočný

6

Térközi rendszer fix szakaszokkal Katedra riadiacich a informačných systémov

• Védő távolság nélkül Térközszakasz (Block section)

Térközszakasz (Block section) 5

3

7

A „3” jelző által ellenőrzött szakasz

Az „5“ jelző által ellenőrzött szakasz

• Védő távolsággal Térközszakasz (Block section)

Térközszakasz (Block section) Védő távolság 5

3

A „3” jelző által ellenőrzött szakasz

Karol Rástočný

Védő távolság

Védő távolság 7

Az „5“ jelző által ellenőrzött szakasz 7

Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok Katedra riadiacich a informačných systémov

Visszajelzés • Információ, hogy a vonat térközszakaszba való behaladásának feltételei teljesülnek • Ez nagyon jelentős információ, amely közvetlen befolyásolja a biztonságot • A visszajelzés a vonat haladási irányával ellentétes irányú (a vonat után)

Feltételek a „visszajelzés“ adásához • Ún. „Alap blokk feltétel“ (ZBP) TON-1 PrNN-1

NN-1

PrNN

TON NN

or

PrNN+1

NN+1

• Elkerühetetlen feltétel ahhoz, hogy az NN-1 jelzőn engedélyező jel legyen: • szabad a TON-1 térközszakasz Megjegyzés • Ki lehet egészíteni védőszakasszal Karol Rástočný

8


• „Teljes blokk feltétel“ (ÚBP) TON-1 PrNN-1

TON

PrNN

NN-1

PrNN+1

NN

NN+1

• Elkerühetetlen feltételek ahhoz, hogy az NN-1 jelzőn engedélyező jel legyen: • szabad a TON-1 térközszakasz • az NN jelzőn világít a tiltó jel („Megállj!”)

• „Bővített teljes blokk feltétel“ (RÚBP) ODN-1 PrNN-1

NN-1

TON-1 PrNN

ODN NN

TON

ODN+1 PrNN+1

NN+1

• Elkerühetetlen feltételek ahhoz, hogy az NN-1 jelzőn engedélyező jel legyen: • szabad a TON-1 térközszakasz • szabad az ODN védőszakasz • az NN jelzőn világít a tiltó jel Karol Rástočný

9


• Teljes blokk feltétel – üzemi probléma TON-1

1.

TON

NN-1

NN

NN+1

NN-1

NN

NN+1

2.

• Megoldás

Nem teljesül a teljes blokk feltétel TON-1

1. NN-1

ZBP

TON NN

NN+1

NN

NN+1

ÚBP

2. NN-1

ZBP

ZBP

ÚBP

Megjegyzés • Az áttekinthetőség érdekében nincsenek ábrázolva az előjelzők Karol Rástočný

10


Vonali hozzájárulás • Az engedélyezett menetirány révén kizárja a vonatok szembemenesztését • A vonali hozzájárulás típusai • Vonali hozzájárulás adott közlekedési irányban

• Alapállapotban a vonatmenetek az egyik irányban engedélyezve vannak, a másik irányban tiltva • Alapállapotban nincs megadott közlekedési irány • Alapállapotban tiltott a vonatok menete mind a két irányban • Alapállapotban engedélyezett a vonatok menete mind a két irányban • Feltételek a vonali hozzájárulás megadására • Szabad az állomásköz • Nincs beállítva és nem valósul meg kijárati vágányút azon az állomáson, amelyik megadja a vonali hozzájárulást • A kijárati jelzők blokkolása azon az állomáson, amelyik megadja a vonali hozzájárulást (az adott közlekedési irány és adott vágány részére) Karol Rástočný

11


Vonali hozzájárulás (TS) a menetirány megadásával

• Az állomási biztosítóberendezések együttműködése

Igény kijárati vágányút beállítására

Vonali hozzájárulás megadva

Hozzájárulás kérése

Feltételek ellenőrzése Hozzájárulás megadva Feltételek teljesülnek

Nincs hozzájárulás

A kijárati jelzők blokkolása

Kérés elutasítva Hozzájárulás megadása

TS – traťový súhlas Karol Rástočný

Kijárati vágányút beállításának folytatása

12


Előjelentés • A biztonságot nem befolyásolja közvetlenül, de fontos az üzem szempontjából • Az előjelentést a vonat haladási irányában adják „Átblokkolás“ (manuális blokk)

Visszajel.

Visszajelentés Visszajelentés Visszajelentés

Karol Rástočný

13

Vonali biztosítóberendezések (TZZ) a ŽSR hálózatán


Vonali bitosítóberendezések

km

Automatikus blokk

670

- egyirányú

129

- kétirányú

541

Kétfogalmú automatikus blokk (automatické hradlo)

512

Félautomatikus blokk

762

- elektromechanikus (hradlový)

138

- jelfogós

624

Vonatjelentőőri berendezések (telefonkapcsolat)

1620

Vonatbefolyásoló berendezések

km

Információátvitel a pályáról a vonatra

851

1182 km – Automatikus TZZ 762 km – Félautomatikus TZZ 1620 km – Mechanikus TZZ (telefon információ csere) Karol Rástočný

Forrás: Výročná správa, GR ŽSR, 2013 14

Vonatjelentőőri berendezések Katedra riadiacich a informačných systémov

Telefon információ csere

Engedélykérés Engedélyadás Előjelentés

Visszajelentés

Előjelentés

Visszajelentés

Karol Rástočný

15

Félautomatikus blokkok Katedra riadiacich a informačných systémov

HJ kérése

HJ - hozzájárulás

HJ kérése

HJ adása HJ adása Előjelentés

Visszajelentés

• Konstrukciós megoldás

Előjelentés

Visszajelentés

• Elektromechanikus (Frischenovo hradlo) • Jelfogós (fényjelzők) Karol Rástočný

16

Automatikus blokkok a ŽSR hálózatán Katedra riadiacich a informačných systémov

Kétfogalmú autoblokk (ún. automatikus hradlo) • Decentralizált autoblokk • Az állomásköz felosztása nélkül, ill. az állomásköz felosztásával maximálisan két térközszakaszra (az állomásköz  6 km) • A térközjelzők alapállapotban „Megállj!” jelzést mutatnak

• A„Megállj!” jelzésnek abszolút értelme van • Hívójelzés a térközjelzőkön • Jelfogós felépítésű • Gyártó SignalBau (ČR)

• Tipus AH 88 (AH 71)

• Foglaltságellenőrzés - sínáramkörökkel (kód átvitellel az LS típusú vonatbefolyásoláshoz)

• Tipus AH 2000 (AH 2000S – kapcsolat a SIMIS W SK - val )

• Foglalságellenőrzés - ACS 2000 tengelyszámlálókkal (kód átvitel nélkül)

Alkalmazás • Mellékvonalak

• Bratislava – Žilina vonal (AH-filozófia alkalmazása; centralizált megoldás) Karol Rástočný

17


• EAH 88 2TO

1TO S

PrS

So PrLo

AH 88 (SP) IS

RC

HMI

PrSo PrL

Lo

AH 88 (LP)

RC

L

AH 88 (SP) RC

IS

HMI

RC – jelfogós áramkörök IS – állomási biztosítóberendezés AH 88 (SP) – állomási rész AH 88 AH 88 (LP) – vonali rész AH 88

Karol Rástočný

18


• AH 2000 2TO

1TO

ACS 2000

RC

ACB

RC

L

ACS 2000

EIB

DIOB

MODEM

MODEM

ACB

ACS 2000

DIOB

EIB

PrL

Lo

MODEM

PrLo

PrSo

EIB DIOB

So

MODEM

PrS

DIOB

S

ACB

RC

AH 2000 (LP)

AH 2000 (SP)

HMI

HMI

AH 2000 (SP)

EIB – értékelő modul ( síndetektorból a jelet értékeli ) DIOB – digitális bemeneti / kimeneti modul ACB - számláló modul RC – jelfogós áramkörök Karol Rástočný

19


Háromfogalmú autoblokk (2010. évig) Block section = Braking distance= 1000 m

S

2 1

4 3

6 5

8 7

10 9

12 11

14 13

16 15

L

• Jellemzők • Alapállapotban a jelzőkön menetet engedélyező jelzés van

• Decentralizált autoblokk (létezik centralizált auotblokk verzió is) • Jelfogós felépítésű • Permisszív „Megállj!“ a térközjelzőkön • Foglaltságellenőrzés sínáramkörökkel (kód átvitellel LS vonatbefolyásoláshoz) • A hozzájárulás szerinti menetirányban működik • Tipus jelölése • AB3-74, AB3-82, AB3-88, ... Karol Rástočný

20


• A „klaszikus autoblokk“ elve – egyirányú verzió

Vonalkábel

Karol Rástočný

21


Háromfogalmú autoblokk EAB-1 (2010 évtől) Block section = Braking distance= 1000 m

S

2

1

4

3

6

5

8

7

10

9

12

11

14

13

16

15

L

• Jellemzők

• Alapállapotban a jelzőkön menetet engedélyező jelzés van • Centralizált autoblokk • Elektronikus rendszer (2oo2)

• Permisszív „Megállj!“ a térközjelzőkön • Foglaltságellenőrzés sínáramkörökkel (kód átvitellel LS vonatbefolyásoláshoz) • A hozzájárulás szerinti menetirányban működik • Gyártó AŽD Praha

• Vonal: Žilina – Kysucké Nové Mesto (ČR irányban) Karol Rástočný

22


• EAB-1 S

3

7

8

6

4

2

11

15

L

L

IS

CENJ-1

A szakaszok száma egy vágányon: max. 14 A jelzők száma egy vágányon: max. 14

EDON

EDOS

EDOK

EDOK

EDOS

EDON

IS

CENJ-1

DPAB KOMJ-1

EDON – feszültség be- és kimenetek elektronikus vezérlése és ellenőrzése EDOK – sínszakaszok felügyelete és a kódolás befolyásolása EDOS – jelzők elektronikus vezérlése és ellenőrzése IS – állomási biztosítóberendezés Karol Rástočný

KOMJ-1 CENJ – központi egység DPAB – diagnosztika AB KOMJ – kommunikációs egység 23

Korszerűsítés a ŽSR hálózatán Katedra riadiacich a informačných systémov

• Követelmények az új rendszerek fejlesztéséhez a ŽSR számára • Elektronikus rendszerek • Abszolút „Megállj!” és hívójelzés a térközjelzőkön • Foglaltságellenőrzés tengelyszámlálókkal • Lehetőség az LS tipusú folyamatos vonatbefolyásoló rendszer alkalmazására • Kétfogalmú autoblokk (ún. automatikus hradlo) – az állomásköz maximálisan két térközszakaszra van osztva • Háromfogalmú autoblokk (ún. többszakaszos automatikus hradlo) – a térközök hossza 1000 m

• (Új) problémák a követelmények megvalósításával kapcsolatban • Hogyan biztosítható a kódolás a vonatbefolyásoló rendszer számára tengelyszámlálók esetén? • Hogyan biztosítható a 160 km/h pályasebesség, ha a szakaszok hossza 1000 m? • Hogyan érhető el a biztonság, ha a térközjelzőkön hívójelzést alkalmaznak? • ... Karol Rástočný

24


LS típusú kisfrekvenciás folyamatos vonatbefolyásoló rendszer (ČR, SR)

• Alapvető jellemzők

• Mozdonyvezető éberségének ellenőrzése • Vonatsebesség ellenőrzése (a MIREL típusú fedélzeti rendszer új verziója lehetővé teszi a fékgörbe generálását) • Az átvihető információk száma a pálya és a jármű közöt: 4 • Az információátvitelre sínáramköröket alkalmaznak (kivételesen hurkokat – csak állomáson, ahol kizárt, hogy a hurok felett két vonat legyen) • Miért alkalmazzák az LS tipusú vonatbefolyásoló rendszert, amikor rendelkezésre áll az ETCS? • A korszerűsítés közösen megy az ETCS építésével – kevés mozdony van ellátva az ETCS mobil részével

Karol Rástočný

25


LS típusú vonatbefolyásoló rendszer Információk kódolása

MIREL

T=1 / 5,4 s T=1 / 3,6 s T=1 / 1,8 s T=1 / 0,9 s Karol Rástočný

26

„LS“ rendszer vs. tengelyszámlálók Katedra riadiacich a informačných systémov

Probléma – a Mirel kódja nem tartalmaz címrészt • Kódolás a sínekbe - elv S

S

S

S IK Kódoló

• Kódolás a hurokba - elv

K

VK

Kódválasztás

S

S

S

S IK

Megjegyzés • Tengelyszámlálók nem tesznek lehetővé kódolást a sínekbe Karol Rástočný

Kódoló

K

VK

Kódválasztás 27

„LS“ rendszer vs. tengelyszámlálók Katedra riadiacich a informačných systémov

Megoldás S S IK Kódoló

K

VK

Kódválasztás

S

S

S

S

Kódoló

K

VK

Kódválasztás Karol Rástočný

28

Szakaszhossz 1000 m vs. V = 160 km/h Katedra riadiacich a informačných systémov

Autoblokk építése a ŽSR vonalain ETCS-el • A jelenlegi állapot jellemzése a ŽSR vonalain • Pályasebesség 160 km/h (követelmény a fővonalakon) • Féktávolság a 160 km/h sebességnél – 1500 m

• A fővonalak korszerűsítése egyidejűleg zajlik az ERTMS/ETCS építésével • Csak kevés mozdony van ellátva ETCS fedélzeti berendezéssel • Megoldás • Az autoblokk jelzőivel irányítják azoknak a vonatoknak a közlekedését, amelyek nincsenek ellátva ETCS fedélzeti berendezéssel • A féktávolság „meghosszabítását“ érik el információ átvitellel az átkapcsolható balízokon keresztül, amelyek 500m-re a a térközjelző előjelzője előtt vannak elhelyezve

Karol Rástočný

29

Szakaszhossz 1000 m vs. V = 160 km/h Katedra riadiacich a informačných systémov

• Kétfogalmú autoblokk (automatikus hradlo) Max. 6000 m 500 m

1000 m

1000 m

500 m

150 - 500 m

PrLo

Lo LEU

LEU

L

PrL LEU

LEU

• Háromfogalmú autoblokk 1000 m 500 m

1000 m 500 m

1000 m

1000 m

500 m

500 m

150 - 500 m

L1

LEU

L5

L3

LEU

LEU

L

L7

LEU

LEU

LEU - Lineside Electronics Unit Karol Rástočný

30

Elektronické Automatické Hradlo EAH 08 Katedra riadiacich a informačných systémov

Alap jellemzés • Kétfogalmú decentralizált autoblokk (un. automatikus hradlo)

• Az állomásköz felosztása nélkül, ill. az állomásköz felosztásával maximálisan két térközszakaszra • A térközjelzők alapállapotban „Megállj!” jelzést mutatnak • A„Megállj!” jelzésnek abszolút értelme van • Hívójelzés a térközjelzőkön • Alkalmazás védőszakasszal vagy védőszakasz nélkül • Az LS típusú vonatbefolyásolás jelátviteléhez hurkok alkalmazása

• A vágányszakaszok foglaltságellenőrzésére tengelyszámlálók alkalmazása • Alap kiépítési elem - NEXUS • Jelenlegi állapot

• A próbaüzem előkészítése

Karol Rástočný

31

EAH 08 Katedra riadiacich a informačných systémov

EAH architektúra

S

PrS

So PrLo

Station Part (SP)

PrSo

Lo

Line Part (LP)

PrL

L

Station Part (SP)

VCC Vital central Controller



AXC Axle Counter

AXC Axle Counter

AXC Axle Counter

VCC – Központi biztonsági vezérlő NEXUS (funkcionális algoritmusokkal is) AXC – Tengelyszámláló ACS 2000 Karol Rástočný

32


• EAH 08 – az állomásköz egyetlen szakasz

Állomásköz S

PrS PrL

EAH-08 SP

Számlálópont szükséges, ha az állomási berendezés közelítési lezárással működik

L

EAH-08 SP

Megjegyzés: • A kétfogalmú autoblokk klasszikus verzióját a ŽSR-nél nem alkalmazzák. Helyette a módosított verziót (un. automatikus hradlo) alkalmazzák • Régebbi verzió – AH2000 (jelfogós logika) Karol Rástočný

33


• EAH 08 – védőszakasz nélkül 2TO

1TO S

PrS

PrSo

So

PrL

Lo

PrLo

EAH-08 SP

L

EAH-08 LP

EAH-08 SP

• EAH 08 - védőszakasszal 2TO

1TO S

PrS

So PrLo

EAH-08 SP Karol Rástočný

Lo

PrSo PrL

EAH-08 LP

L

EAH-08 LP 34


PrL

L

PrL

L

PrL

L

PrL

L

Vágányút előzetes lezárása

Vágányút végleges lezárása

A lezárás értelme (végleges, előzetes) a vágányút vonatmenet nélküli oldásánál érvényesül Karol Rástočný

35

Több szakaszú EAH (VEAH) Katedra riadiacich a informačných systémov

Alap jellemzés • Háromfogalmú centralizált autoblokk – a térközszakaszok hossza 1000 m

• A térközjelzők alapállapotban „Megállj!” jelzést mutatnak • A „Megállj!” jelzésnek abszolút értelme van • Hívójelzés a térközjelzőkön • Alkalmazás védőszakasszal vagy védőszakasz nélkül • A vonatbefolyásolás jelátviteléhez hurkok alkalmazása • A vágányszakaszok foglaltságellenőrzése tengelyszámlálókkal • Alap építőelem – NEXUS

• Az adatátvitel fém vagy optikai vezetéken • Jelenlegi állapot • Fejlesztés utolsó fázisa – a prototipus tesztelése

VEAH – Viacoddielové Elektronické Automatické Hradlo Karol Rástočný

36

VEAH Katedra riadiacich a informačných systémov

VEAH architektúra

S

So2 Lo3

Lo1

Station Part (SP)

LP

AC Area Controller AXC Axle Counter

Central Controller Video Terminal Karol Rástočný

So6

So4

Line Part (LP) AC Area Controller AXC Axle Counter

L

Lo5

LP

Station Part (SP) AC Area Controller AXC Axle Counter

Diagnostic Service Station

Service Station Video Terminal 37

NEXUS Katedra riadiacich a informačných systémov

NEXUS – platform a ŽSR új vonali biztosítóberendezési rendszerei számára

NEXUS rendszer • Programozható logikai automata • Architektúra 2oo2 (resp. 2oo3) • Moduláris kiépítés • SIL4-es alkalmazásokhoz

• Magas megbízhatóság • Gyártó – PrvníSignalní (ČR)

Karol Rástočný

38

NEXUS Katedra riadiacich a informačných systémov

• Alap modulok • NX_VP – processzoros (vezérlő) modul • NX_DS – diagnosztikai modul • NX_PWR – tápegység

• NX_SI8 – modul 8 biztonsági DC/AC bemenet részére • NX_SI16 – modul 16 biztonsági DC/AC bemenet részére • NX_SO8 – modul 8 biztonsági DC/AC kimenet részére

• NX_SR8 – modul 8 biztonsági potenciálmentes kimenet részére • Speciális modulok vasúti alkalmazásokra • NX_SIGx – modul jelzőizzók, ill. LED fényforrások vezérlésére (max 6 fény) • NX_EP – modul váltók vezérlésére (max. 2 váltó, 2 x állásellenőrzés, 2 x biztonsági bemenet) • NX_SP – modul közúti fény- és félsorompó vezérlésére

Karol Rástočný

39

ŽSR vonalak korszerűsítése Katedra riadiacich a informačných systémov

2009 Bratislva - NMnV 2013 (2015) Koridor E + TEN-T17 2013 Koridor E: Kúty - Bratislava 2020Koridor E: Vajnory Ba – Štúrovo, Komárno 2013 Žilina – Krásno n K. 2015 N M n. V – Púchov 2020 Púchov – Žilina, Krásno n.K. - ČR Forrás: Implementačná stratégia ERTMS na sieti ŽSR vyd. 2009 GR ŽSR Karol Rástočný

40

Invitation ... Katedra riadiacich a informačných systémov

Karol Rástočný

41

Invitation ... Katedra riadiacich a informačných systémov

KRIS

Karol Rástočný

42


Karol Rástočný

43

prof. Ing. Karol Rástočný, PhD

Recommend Documents