2011/1. Erõsáramú szimulátor. INDUSI rendszer a GYSEV-nél. UTB elektronikus sorompó

Átírás

1 Ungarische Bahntechnik Zeitschrift Signalwesen Telekommunikation Elektrifizierung Hungarian Rail Technology Journal Signalling Telekommunication Electrification 2011/1 Erõsáramú szimulátor INDUSI rendszer a GYSEV-nél UTB elektronikus sorompó

2 BUDAPEST KELETI PU. LOTZ TEREM VIZUÁLIS UTASTÁJÉKOZTATÓ TELEPÍTÉSE M2 METRÓ OPTIKAI RENDEZÕ ÉS ÁTVITELTECHNIKA A hagyományostól a legmodernebbig! A telekommunikáció teljes skáláját átfogó tevékenység! A tervezéstõl a kivitelezésig! M2 METRÓVONAL ELEKTRONIKUS BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS KÜLSÕTÉRI SZERELVÉNYEI pro MONTEL TÁVKÖZLÉSFEJLESZTÉSI ÉS KIVITELEZÕ Zrt Budapest, Tatai utca montel@hu.inter.net Tel./fax: Tel./fax: KÖZPONTI UTASFORGALMI DISZPÉCSERASZTAL Távbeszélõ-, hírközlõ hálózatok tervezése, kivitelezése, üzemeltetése Fénykábelhálózatok tervezése, építése, mérése Integrált diszpécserasztalok tervezése, telepítése Antennarendszerek tervezése, kivitelezése Zártláncú ipari tévé- és hangosító rendszerek tervezése, telepítése Strukturált hálózatok tervezése, építése Alközpontok telepítése, üzemeltetése Föld alatti és egyéb építmények kivitelezése Vizuális utastájékoztató táblák telepítése Tûzjelzõ rendszerek tervezése, telepítése METRÓ SEGÉLYKÉRÕ KELETI PU. VIZUÁLIS UTASTÁJÉKOZTATÓ TÁBLA

3 VEZETÉKEK VILÁGA Magyar Vasúttechnikai Szemle Weboldal: (a 2004/1. lapszámtól kezdve pdf formátumban) Címlapkép: Somogymeggyes, vonóvezetékek világa (Fotó: Tóth Péter) Megjelenés évente négyszer Kiadja: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. Felelôs kiadó: Kiss Pál ügyvezetõ igazgató Szerkesztõbizottság: Aranyosi Zoltán, Dr. Erdõs Kornél, Dr. Héray Tibor, Dr. Hrivnák István, Dr. Parádi Ferenc, Dr. Rácz Gábor, Dr. Sághi Balázs, Dr. Tarnai Géza, Galló János, Koós András, Kováts János, Lõrincz Ágoston, Machovitsch László, Marcsinák László, Molnár Károly, Németh Gábor Fõszerkesztõ: Sullay János Tel.: Felelõs szerkesztõ: Tóth Péter Tel.: Alapító fõszerkesztõ: Gál István Szerkesztõk: Kirilly Kálmán, Tanczer György, Kovács Tibor Zoltán Felvilágosítás, elôfizetés, hirdetésfeladás: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. H 1132 Budapest, Alig u. 14. Tel.: (1) , Fax: (1) mk@magyarkozlekedes.hu Ára: 1000 Ft Nyomás: Oláh Nyomdaipari Kft. Felelõs vezetõ: Oláh Miklós vezérigazgató Elôfizetési díj 1 évre: 4000 Ft Kéziratokat nem ôrzünk meg, és nem küldünk vissza. ISSN megjelenés XVI. ÉVFOLYAM 1. SZÁM MÁRCIUS Tartalom / Inhalt / Contents 2011/1 Darai Lajos A budapesti metróvonalak irányítási rendszereinek fejlõdése Die Entwicklung der Steuerung Budapester Metrolinien Development of management of Budapest s metro lines 3 Dolhay Márk Az Axon 6M Kft. vasúti erõsáramú szimulációs rendszere Stromversorgungssimulator von der Firma Axon 6M GmbH Electric supply system simulator of Axon 6M Ltd. 9 Fülöp László Gondolatok egy vitához: az elektronikus biztosítóberendezések múltja és jövõje Gedanken zu einer Diskussion: das Vorige und die Zukunft der elektronischen Stellwerke Thoughts to a discussion: The past and future of electronic interlocking systems 13 Szigeti Dániel Új, elektronikus sorompóberendezés telepítése a GYSEV Zrt. vonalain Neue elektronische Eisenbahnkreutzungssicherungsanlage für GYSEV-Linien New, electronic level crossing system for GYSEV-lines 17 Lékó Ferenc, Miklós Pál, Tóth Miklós Iván A Mercedes embléma már forog a vasúti kiszolgálás még forrong Planung und Vorbereitung der Sicherungsanlage der Eisenbahnverbindung für die Fabrik von Mercedes Planning and preparation of signaling system of Mercedes industrial siding 20 Machovitsch László, Tóth Péter INDUSI rendszer a GYSEV-nél INDUSI bei GYSEV GYSEV INDUSI application 27 TÖRTÉNETEK, ANEKDOTÁK Demõk József A MÁVTI biztosítóberendezés tervezési folyamata egy példa 33 BEMUTATKOZIK 34 NEKROLÓG MARTINOVICH ISTVÁN 35 FOLYÓIRATUNK SZERZÕI 36

4 Csak egy szóra Görög Béla biztosítóberendezési szakértõ, MÁV Zrt. TEBF biztosítóberendezési osztály Kedves Kollégám! A napokban azt írtad, hogy gyakorlati tapasztalataid szerint a legneccesebb biztosítóberendezési komponens a jelfeladás, mert túl gyakran hamis, téves jelzést szolgáltat a mozdonyvezetõk számára, ráadásul a szisztematikusnak tûnõ hibák száma sem csekély. Katasztrofálisnak találod az ETCS mûködését, illetve a nem mûködését is, pedig hát köztudomásúan sok pénzünk van benne! Persze mindketten tudjuk, hogy nem lenne helyes a vasutas topikok egységsugarú hozzászólásainak mintájára teret engedni a bulvárosan jól hangzó megállapításoknak, hiszen a sommás és leegyszerûsített állítások igazságtartalma a frappánsságukkal fordítottan arányos, ráadásul nagyon igazságtalanok lehetnek azokkal szemben, akik ezen a területen egyre nehezebb körülmények között keresik a kenyerüket. Adassék meg nekik is a ius murmurandi. Nekünk, biztbereseknek természetes, hogy az egyes biztosítóberendezési szolgáltatások, funkciók biztonsági szintje eltér egymástól, de ezt többnyire nem tudjuk jól kommunikálni. Valahogy szégyenlõsen beszélünk róla, mintha ez valamiféle rajtunk múló hiányosság lenne. Pedig talán nem csak a biztosítóberendezéseink kezelõi ismerik azt a tényt, hogy a biztosítóberendezések visszajelentései nem hibabiztos kivitelûek (a jelfogós berendezések esetében hagyományos eszközökkel nem is lehetett volna ezeket biztonságossá tenni ). Gyakran fel szoktam tenni a kérdést: szabad-e egy kicsit jót tenni? Azért csak kicsit, mert nagyon vagy teljesen jót nem tudunk, vagy nem tudjuk megfizetni. Szerintem mindenki azt válaszolná erre: naná, hát persze Hát valahogy így vagyunk egy sor kicsit biztonságos, kicsit jó biztosítóberendezési szolgáltatással, például a hagyományos ütemezett vonatbefolyásolással is. A pálya 2 VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1 menti részrendszer, a jelfeladás általában nem, vagy nem teljesen biztonsági kivitelû alkalmazás, hiszen a biztosítóberendezési biztonsághoz szükséges lenne a jelfeladás jeltartalmának, jelnagyságának és az átviteli útnak a folyamatos ellenõrzése is. A jármûfedélzeti EÉVB vagy EVM berendezés pedig végképp nem biztonsági, ezt az akkori eszközökkel nem is lehetett volna célul kitûzni, legnagyobb részben egycsatornás analóg áramkörök, egycsatornás huzalozott digitális logika, a dekódoló két számláló csatorna is fõként zavarszûrési célzattal épült be a berendezésbe. Természetesen ezzel nem kívánom leértékelni a fedélzeti berendezést, hiszen bebizonyosodott, hogy a gondos tervezés és a számos biztonsági megfontolás alapján kialakított fedélzeti berendezések sok-sok veszélyhelyzetet hárítottak el a magyar üzemeltetés negyven-egynéhány éve alatt Ahogy Te is tudod, ez a nálunk 40 évesnél is idõsebb jelfeladási rendszer eredetileg csak jelzõismétlési feladatra készült, az 1/0 átmenetre épülõ egyetlen vonatmegállító funkcióval tervezték, és alapvetõen nem villamos vontatású vonalakra építették ki. Késõbb persze az üzemi frekvencia megváltozatásával alkalmassá tették villamos vontatású vonalakra is, de korántsem ezekre a felsõvezetéki áramokra és zavarspektrumra készült. Alapelve bizony már majdnem matuzsálemi korú, néhány éve az interneten kotorászva került a szemem elé Westling, Bezila és Keyser szerzõtársak Pennsy s P5 Electric címû könyvének hibaigazítása. A könyv az amerikai Pennsylvanian Railroad (PRR) villamosításáról és villamos berendezéseinek történetérõl szól, sajnos még nem sikerült hozzájutnom, de a hibaigazításból kiderül a lényeg: a PRR 1923-ban helyezte üzembe az elsõ 60 Hz-es impulzuskódos jelfeladási rendszerét. Persze ezek fedélzeti berendezései jelfogós kiértékeléssel mûködtek, ezért a viszonylag lassú széles impulzusok számlálásán alapuló rendszerek bizony jelváltáskor, gyorsításkor stb. nagyon nagy eséllyel tévedhetnek, és ez üzemszerûen van így (ez valóban szisztematikus hiba, mint az érdi emelkedõn a Trabantban a lassulás és a füst). A hagyományos, ütemezett 75 Hz-es jelfeladás alapelve azóta sem változott, csak impulzusjelfogó és jelfogós számlánc helyett elektronikus kiértékelést használunk immár csaknem 40 éve. A rendszer olyan, mint a filmbéli magyar narancs: ugyan nem teljesen biztonságos, kicsit zavarokat mutat itt-ott, kevés információt tud és lassú, de a miénk. Ez a rendszer a fõvonalakon 2500 km hosszban épült ki, és a vontatójármûvek legnagyobb része alkalmas a kiértékelésére. A hegyeshalmi vonal átépítésének elején még úgy látszott, hogy egy jó pontszerû rendszerrel késõbb egyesítve a 75 Hzes jelfeladást megoldható lesz a biztonságos célra fékezés. Erre azonban várni kellett, ezért a jelfeladási rendszert ideiglenesen meg is erõszakoltuk egy kicsit (ennek következménye lett a mai feszes szabályozás 120 km/h felett). Az Ebicabról késõbb lemondtunk az ETCS miatt, hiszen úgyis az lesz a jövõ, erre az meg késett vagy 10 évet Persze most, hogy a 8-10 évvel ezelõtti elképzeléseink alapján mûködni kezdett az ETCS, már látjuk, hogyan kellett volna elkezdeni. Közben kétszer változott az ETCS követelményrendszere is, ráadásul annak pontszerû jellege miatt kezdettõl fogva küzdünk a csak kicsit jó, de folyamatos jelfeladásra bevezetett szabályainkkal De hát így jár, aki pénz és hozzávalók nélkül, szakács és tûzhely nélkül fõzni akar: azt eszi, amit sikerül. Azt is tudod, hogy a jelfeladási hibák és téves jelzések mikor értékelhetõk wrongside (veszélyes oldalra reméljük nagyon ritkán) és mikor safety-side (a veszélytelenebb oldalra ez bizony gyakran lehet). Ez utóbbi hibafajta növekvõ számának (ha növekszik) alapvetõ oka az erkölcsi-fizikai avuláson kívül egyszerûen a pénzhiány, bármennyire elcsépeltnek hangozzék is. Ha nincs pénzünk anyagra, eszközre, emberre, ágyazattisztításra, aláverésre és még annyi mindenre, akkor a berendezéseink elkezdenek tévedni. Elõször a jó oldalra, mert a biztosítóberendezést türelmesnek alkották meg eleink, csak hát egyre többet fognak késni a vonatok. Ha túl sok lesz a hiba, és nem tudjuk idõben javítani, fog az még tévedni a rossz oldalra is, de remélem, ezt nem nekem kell szõrös fejjel megélnem... A minap küldtél egy 2008-ban készült, sokak által ismert képet is, amely egy jól láthatóan továbbhaladást tiltó, almásfüzitõi kijárati jelzõ elõtt álló V43 mozdony fedélzetén készült, és az is kiválóan látható, hogy az EVM sátorjelzõje zöldet mutat. Írod, hogy már 2008 óta kering ez a kép a neten, hol itt, hol ott bukkan fel, és nem erõsíti a hagyományos jelfeladásunk jó hírét. Hadd éljek megint a ius murmurandi -val Most tekintsünk el attól, hogy ez a helyzet természetes módon is elõállhat, például ha a mozdony mögött nincs vonat, és a fogadóvágány másik kijárati jelzõje szabadra áll. Az élet már néhányszor bemutatta, hogy bizony lehet ilyen hiba is, sõt A morgás oka éppen ez lenne: nemrég a mozdonyvezetõ azonnal lejelentette a hibát, végre pontosan rekonstruálható volt egy olyan jelfeladási hiba, amilyen a képen látható szituációhoz vezethetett, így végre feltárható és elhárítható lett annak oka is. Mindannyian el tudjuk képzelni, hogy a korábbi bizonytalan jelzések alapján már többen keresték is e kóbor hibát az áramkörben. Ha valaki már keresett tétova jelentések alapján hibát De kinek nincs errõl fogalma már a kollégák között? Hosszabb idõ alatt nagy türelemmel esetleg találhatott volna valamit, de mielõtt ez bekövetkezhetett volna, gyorsan el kellett szaladni egy sorompóhibára, utána máshová, aztán úgy maradt a dolog... Azt is tudod, hogy ha sok hiba van (mint a budapesti területen), és kevés az ember (mint a budapesti területen), akkor a szaladni kell hibák rangsorolásában a jelfeladás eléggé hátul van... Na, nem morgok tovább.

5 A budapesti metróvonalak irányítási rendszereinek fejlõdése Bevezetõ Darai Lajos A korszerû metrók elengedhetetlen technológia eleme a központi irányítás. Az elmúlt évek, valamint a nemzetközi tapasztalatok azt mutatják, hogy a biztonság felértékelõdött, sok új technikai eszköz, közlekedési fejlesztés jelent meg, amelyek alkalmazása, valamint a közlekedés lebonyolításában résztvevõk tevékenységeinek összehangolása nem kihagyva ebbõl az utasszállítás legfontosabb szereplõit, az utasokat, a központi irányítás révén az utasszállítás biztonsága optimális szintre emelhetõ. A ma már rendelkezésre álló nagyszámú információ és technikai eszköz alkalmazása révén rendkívüli esetekben (például tûz) is hatékony menekítési eljárások hajthatók végre, csökkentve ezzel a nem kívánt rendkívüli balesetek kockázatát. Jelen írásomban röviden be kívánom mutatni a metró infrastruktúráját, a központi irányításba bevonható funkciókat, ezen felül rövid, átfogó képet kívánok adni arról a folyamatról, hogyan jutottunk el egy integrált diszpécserközpont megvalósításához a DBR metróvonalon. Írásom alapvetõen a funkcionalitásokra helyezi a hangsúlyt. A metró és infrastruktúrájának rövid bemutatása A metró technológia a városi közlekedés kis követési idõvel (2 30 ) nagy utasszállítási kapacitásokat biztosító hálózata. Nagyvárosok igen kedvelt közlekedési eszköze, a motorizáció növekedésével az egyéni közlekedéssel szemben jó alternatívát nyújtó közlekedési ágazat. A vonalak vágánygeometriája általában nem túl bonyolult, alapvetõen lehetõvé teszi a jármûvek vonalon egy irányban való haladását, a végállomáson a jármûvek irányfordítását, illetve a vonalak közbensõ pontjain kiépített vágánykapcsolatokon havária esetekben a közbensõ vonatfordításokat. A vágánykapcsolatok lehetõvé teszik elágazó vonalgeometria kialakítását is, erre vannak külföldi példák. A metróvonalak jellemzõi a rövid, méteres átlagos állomástávolság, az intenzív utasforgalom (nagyobb, mint utas/óra/irány), a km/órás átlagos utazási sebesség. A budapesti metróvonalak jelenleg csaknem 20%-os részesedést biztosítanak a teljes városi közlekedésen belül. A metróvonalak jellemzõje a külsõ zavartatástól mentes, zárt pálya, a vonal döntõ többsége föld alatti alagútban fut, ebbõl adódóan az állomások is a föld alatt létesültek. Az utasok az állomásokat lépcsõkön, mozgólépcsõkön közelítik meg, illetve hagyják el. A metróközlekedés mind technikai értelemben, mind pedig a forgalom lebonyolítása tekintetében többszereplõs, több rendszer rendkívüli összehangolása szükséges a biztonságos utasforgalom lebonyolítása érdekében. Budapesten ma rendelkezünk két mûködõ metróvonallal (M2, M3), egy MILLFAV vonallal, és folyamatban van a DBR vonal elsõ szakaszának építése. Nézzük meg, milyen infrastruktúra beépítése szükséges a budapesti metróvonalakon. Gépészeti berendezések A föld alatti létesítményeket, állomási utastereket, vonalalagutakat felszíni friss levegõvel kell ellátni, tûz esetén pedig a menekítést biztosító útvonalakat füstmentessé kell tenni. A szellõzési funkció ellátására nagy légszállítási kapacitásokat biztosító állomási és vonali fõszellõzõ gépek kerültek telepítésre. Az állomási üzemi terek friss levegõvel való ellátására légkezelõ, szûrt szellõzõ, hûtõ/fûtõ rendszerek kerülnek telepítésre. A keletkezõ tüzek érzékelésére állomási tûzjelzõ hálózat létesült, amely pontosan jelzi a tûz helyét. Az M2 és majd a DBR vonalon az oltóberendezések (vízködös oltórendszer) elsõsorban a vonat- és kábeltüzek lokalizálását, illetve oltását végzik. Az utasok felszínre való eljutását mozgólépcsõk és liftek biztosítják. Az állomási vízellátás biztosítja az ivóvíz és a tûzoltáshoz szükséges víz folyamatos rendelkezésre állását. A mûtárgyakban keletkezõ vizek, szennyvizek közüzemi csatornahálózatba való eltávolítását szivattyúrendszerek végzik. A föld alatti létesítményeket jellegüknél fogva állandóan meg kell világítani, ezen felül szünetmentes vészvilágítás szükséges hálózati kimaradások esetére. Az állomási világító és gépészeti berendezések segédüzemi tápellátását 0,4 kvos, nagyfokú rendelkezésre állású áramellátó rendszer végzi. Vontatási áramellátás A budapesti metróvonalak a szükséges villamos energiát 10 kv-os szinten kapják, amelybõl áramellátó berendezések XVI. évfolyam, 1. szám segítségével állítják elõ a 0,4 kv-os világítási, segédüzemi és a 825 V-os DC vontatási energiát. Jelenlegi formájában ez a két energia nem rendelkezik nagyfokú rendelkezésre állással. A vonatközlekedés biztonsága A vonatközlekedés biztonságos lebonyolítására biztosítóberendezési és vonatvezérlõ rendszerek kerülnek alkalmazásra. Az M3 vonalon D-67-es biztosítóberendezés és a 90-es években telepített Matra Pa 135 vonatbefolyásoló rendszer, az M2 és M4 vonalon Siemens Sicas elektronikus biztosítóberendezés és CBTC rendszerû vonatvezérlés lesz, a DBR vonalon automata, vezetõ nélküli üzemmódban. A CBTC pálya menti kommunikációja lehetõvé teszi a jármû üzemállapotáról szóló információk átadását is a jármûvek központi felügyeletéhez. Az utasok felügyelete A közlekedõ utasok felügyelete, valamint havária esetekben, menekítés esetén az építmény zártsága miatt az utasirányítás elengedhetetlen feltétel a megfelelõ utasbiztonság garantálása érdekében. Ennek a funkciónak az ellátásához különbözõ technikai eszközök állnak rendelkezésre. Az utasterek megfigyeléséhez szinte teljes lefedettséggel, de a legfrekventáltabb helyekre, mint a peron, a biztonsági sáv, valamint a mozgólépcsõ ráés lelépõhelyei és a bejáratok, feltétlenül iparikamera-rendszer van kiépítve. Az utasok élõszóval, illetve elõre tárolt szövegekkel való tájékoztatása hangos utastájékoztató rendszeren keresztül történik. Az utasok a peronokon segélykérõ berendezéseken keresztül tudnak az állomási személyzettõl segítséget kérni. A biztonsági sávra való rálépés figyelése fixen telepített infraberendezéssel történik. Az utas védelme a vágányok közé való beesés esetén a peronokon elhelyezett ún. peronvész nyomógomb kezelésével lehetséges, megnyomása esetén megállításra kerül a közeledõ jármû, illetve az automatika lekapcsolja a vontatási feszültséget. A DBR vonalon ez a funkció automatikusan fog mûködni, ún. radaros utasvédelmi automatika által. Az utasfelügyelet részét képezi a mozgólépcsõk felügyelete, vészleállítása, üzemszerû indítása, leállítása is. Az utasszállító jármûvek A metró utasszállító jármûvei igen nagy utasszállítási kapacitásokat bonyolítanak le, a kis állomástávolságokból adódóan intenzív vontatást és fékezést végeznek, az ajtók nyitása-zárása pedig meghaladja a napi 300-at. A jármûvezetõk számára ez a fajta vezetési üzemmód nagy igénybevételt jelent, ezért már a 90-es évek elejé- 3

6 tõl kezdõdõen azon törekvések érvényesülnek, hogy lehetõség szerint az emberi tévesztést kizáró eljárások kerüljenek bevezetésre. A vonatvezérlõ rendszerek kezdetben pontszerûek voltak, a vörös jelzõ meghaladása esetén azonnal megállították a vonatot. Az M3 vonalon telepített vonatvezérlõ rendszer folyamatos sebességkontrollt biztosít a jármûvezetõ fölött, ezen felül automatizálta a vezetési funkciót úgy, hogy az indítás vezetõi beavatkozással (indítógomb funkció) történik, majd a vonat menete a megállásig automatikus. Ez a szolgáltatás valósul majd meg az M2 vonalon korszerû színvonalon, valamint az automatizálás magasabb foka, a teljesen automatikus vezetés a DBR vonalon. A vonatvezérlõ rendszerek CBTC fedélzeti berendezések interfészei révén a jövõben a jármû üzemállapotáról szóló információk átvitelét teszik lehetõvé a központba. Irányítási funkciók meghatározása A metróvonalak közlekedésbiztonságát adó, ezzel összefüggõ, ezen felül kiszolgáló, illetve kényelmi eszközök ma már gyakorlatilag szinte korlátlanul állnak rendelkezésre. A metróberuházók egy létesítmény létrehozásakor általában optimumra törekszenek, próbálnak megfelelõ biztonságot nyújtó, de finanszírozható rendszereket telepíteni (költség/haszon elv alkalmazása). A vonatkozó szabványok iránymutatást adnak a viselhetõ kockázatok kezelésére, az elérendõ biztonság számszerûsíthetõ, ebbõl a mûszaki megvalósítás is levezethetõ. A különbözõ városok metróüzemeltetõi egyetértenek abban: a közlekedési folyamatok biztonságossá tételének egyik elengedhetetlen eleme a folyamatok irányítása, ennek pedig eszköze, hogy az azonos típusú feladatokat közös irányítás alá vonják. A lehetséges bekövetkezõ események feltárásra kerülnek, nemcsak a normál tervezett folyamatok, hanem az ettõl eltérõ események is, továbbá veszély-, illetve katasztrófahelyzetek is. A tervezõk szcenáriókat munkálnak ki, megoldásokat adva az egyes elõre definiálható eseményekre. A közös irányítás alá vont feladatokon túlmutató eseményeket diszpécsereken keresztül hangolják össze. A különbözõ metróüzemeltetõk a különbözõ funkciókat eltérõ módon csoportosítják, az irányítási feladatokat eltérõ módon osztják le. Az alábbiakban a budapesti metróvonalakon alkalmazott és a jövõbeli fejlesztések az alábbi funkcionális megosztáson alapulnak: Utasok felügyelete és irányítása Vasúti közlekedés, jármûvek irányítása Energiaellátás felügyelete és vezérlése 4 Gépészeti berendezések felügyelete és irányítása Jármûvek központi mûszaki felügyelete Jármûtelepi irányítás Haváriák, menekítés kezelése Központi irányítás fejlõdése Klasszikus, biztosítóberendezések által nyújtott forgalomirányítás A budapesti metróvonalakon alkalmazott spur-plan rendszerû biztosítóberendezések Dominó rendszerû pultjai lehetõvé tették, hogy a hozzájuk tartozó biztosítóberendezési körzet vonatforgalmáról átfogó képet kapjon az irányító személyzet, valamint a berendezés kezelésével a vonatforgalom lebonyolítása befolyásolható legyen. A vonalak üzembe helyezésétõl a biztosítóberendezési körzetek EFJ távvezérlõ berendezésekkel lettek összekapcsolva, megvalósítva a körzetek felülvezérlését, ezáltal a teljes vonal a forgalomirányító központban centralizálásra került. A központba telepített diszpécsertelefon-rendszer segítségével be lehetett kapcsolni az irányításba az állomási ügyeletesi szolgálatokat, az energiadiszpécsert, rádiótelefonon pedig a közlekedõ jármûvek vezetõit, ezáltal a forgalom lebonyolításának résztvevõi központi diszpécser irányítása alá lettek vonva. A forgalom lebonyolítása tervmenetrendek alapján történik, a menetrendi munkahely lehetõvé teszi a terv- és ténymenetrend folyamatos összehasonlítását grafikus képernyõn. A biztosítóberendezés szolgáltatása az automatikus vágányútállítás és a végállomási fordítások végrehajtása is. Ez azért szükséges, mert csúcsidõszakban az M2 vonalon 19, az M3 vonalon 29, a MILLFAV-on 17 jármû közlekedik, a napi több mint 300 menethez szükséges vágányút manuális állítással nem hozható létre. Eseménymentes idõszakban a forgalom lebonyolítása a jármûvek forgalomba állításától kezdõdõen automatikus, események, haváriák esetében a forgalomirányító személyzet szükség szerint manuális állításokat alkalmaz, illetve kommunikációs utakon bevonja a lebonyolítás résztvevõit. A fentiekben ismertetett megoldás elégséges irányítást tesz lehetõvé, és ez a módszer még ma is hatékonyan mûködik az M3 vonalon és várhatóan 1-2 évig még az M2 vonalon is. MILLFAV-fejlesztések A forgalomirányítás újragondolása az os években a MILLFAV-rekonstrukció során vált lehetségessé. A felújítás alapkoncepciója volt, hogy az állomások a jövõben személyzet nélkül fognak üzemelni, minden irányítási funkció a VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1 Mexikói úti végállomáson létesülõ diszpécserközpontból történik. Ezen koncepció mentén az állomási utasterek ipari kamerarendszerrel, állomási hangos hálózattal, segélykérõ készülékekkel, vizuális utastájékoztató kijelzõkkel, tûzjelzõ érzékelõkkel lettek felszerelve. A jelfogós biztosítóberendezés állagmegóvó felújítást kapott, ezen felül elektronikus távvezérlõvel lett kiegészítve. A menetrendek tervezése a rendszerhez szállított, a központtól távol telepített menetrendtervezõ munkahelyen történik. A kész menetrendek ezt követõen elküldésre kerülnek az irányító központba. Az állomási nem túl nagy számú gépészeti berendezések, szivattyúk, világítási berendezések, távmûködtethetõ bejárati kapuk, a vontatási energia kapcsolása és visszajelentése szintén a központban jeleníthetõ meg, és a központból történõ vezérlési funkciókat kapott. A 90-es évek végén beszerezhetõ számítástechnikai, informatikai, optikai kábelen mûködõ adatátviteli rendszerek lehetõvé tették a nagy mennyiségû információ átvitelét és feldolgozását a központban. Az irányítási funkciók két diszpécser között kerültek megosztásra, egy központi utasforgalmi diszpécser (KUD) és egy központi forgalmi menetirányító (KFM) között. A KFM továbbra is a klaszszikus biztosítóberendezéseken alapuló vasútirányítást végez a rendelkezésre álló technikai eszközökön. A vonal forgalmi viszonyairól három áttekintõ monitor ad információt, a biztosítóberendezési kezelések két redundáns kezelõi felületrõl lehetségesek. Az irányítást grafikus menetrendi munkahely támogatja, tervés ténymenetrendi adatokkal. Az utasirányítással és megfigyeléssel kapcsolatos funkciókat a KUD végzi. Az állomásokon felszerelt ipari kamerák képei állomásonként egy monitoron figyelhetõk meg. Ezen felül rendelkezésre áll egy fõmonitor a havária esetek megfigyelésére, ezen bizonyos események automatikus képváltást eredményeznek. Az állomási kameraképeket mindkét diszpécser látja, ez lehetõvé teszi a KFM számára, hogy a vonatok irányításánál figyelembe vegye az egyes peronok utasforgalmát. Ennek akkor van jelentõsége, ha meghibásodás esetén ki kell állítani egy jármûvet, mialatt például a Deák téri állomáson a peron utasokkal telítetté válik. Ezen szituáció ismeretében a diszpécser operatív módon a végállomásról üres vonatot tud küldeni a zavar gyors feloldása érdekében. A diszpécser állomásonként, illetve összkörzetes bemondást tud végezni élõszóval, vagy tárolt szövegeket tud kiküldeni. Az állomási vizuális kijelzõk szövegeinek szerkesztése és kiküldésére önálló kezelõi felület áll rendelkezésre. A gépészeti vezérlések és

7 jelzések kezelése szintén önálló képernyõn hajtható végre. Az állomások reggeli nyitása és üzemvégi zárása a központból történik, egyedileg vagy csoportosan, miközben a kapuk mozgását kameraképek mutatják. A segélykérõ központi bemondó készüléke duplikált, mind a KFM, mind pedig a KUD kapcsolatba tud lépni a hívást kezdeményezõ utassal. Az 1996-ban átadott MILLFAV diszpécserközpontja (1. kép) elsõ példája volt egy integrált diszpécserközpont létrehozásának, jó alap az M2 és a DBR metróvonal diszpécserközpontjának definiálásához. M2-fejlesztések Az M2 vonal rekonstrukciója lehetõvé tette a vonal infrastruktúrájának megújítását. Már a tervezés során a teljes infrastruktúra irányítása négy diszpécserrendszerre lett felépítve (1. ábra). A KFM továbbra is klasszikus vasútirányítási feladatokat lát el úgy, hogy új biztosítóberendezés és CBTC rendszerû vonatvezérlés kerül telepítésre. A biztonsági funkciókon túl a korábbi D-67 típusú biztosítóberendezéshez képest nagyságrenddel több információ kerül feldolgozásra, újdonság, hogy a diszpécser jármûállapot-információkat is kap. Az üzembe helyezéstõl a teljes vonal irányítása egy központból történik. Az irányítás eszköze a Siemens által szállított Vicos OC 111 és Vicos CBTC kezelõi felület. Az állomási utasirányítási funkciók helyi üzemben az állomási ügyeletes (ÁDI) felügyelete alá lettek integrálva egy kezelõi asztalon. Az állomási diszpécser 1. kép: MILLFAV diszpécserközpont (KUD-KFM munkahely) 1. ábra: Az M2 vonal irányítási rendszere iparitévé-rendszeren át látja az állomás tereit, hangos és segélykérõ rendszert mûködtet, felügyeli és vezérli a mozgólépcsõket, felügyeli az állomási tûzjelzõ hálózatot, felügyeli, illetve mûködteti az állomási vízködös oltóhálózatot, kezeli a peronvész utasvédelmi kapcsolót. Állomási havária esetén egyszerû kezeléssel lehetõsége van elindítani egy olyan kapcsolási folyamatot, amely automatikusan megfelelõ irányba indítja a szellõzõ gépeket, füstmentes menekítési útvonalak biztosításához. Az állomási rendszerek tervezésekor fontos szempont volt, hogy a bekövetkezett eseményekrõl jelzéseket lehessen generálni, amely jelzések a figyelem felkeltésen túl mûködéseket generálnak. (Néhány példa: a segélykérõ kezelése esetén a legközelebbi kamerakép kerül a fõmonitorra, a mozgólépcsõ vészleállítása képváltást generál a fõmonitoron, a biztonsági sávra való belépés esetén a rendszer képváltást generál a fõmonitorra és automatikus hangbemondást vált ki az utastérbe.) Az állomási helyi ÁDI rendszerek központi funkcióját a KUD rendszere valósítja meg. A KUD képes a legtöbb megfigyelési funkciót ellátni a teljes vonalra vonatkozólag, képes áttekinteni a teljes vonal utasáramlásait, utastorlódásokat, mozgólépcsõk vészleállításából keletkezõ hatásokat, ezen felül egy állomást központi felügyelet alá tud vonni kezelések szempontjából is. A fenti konfigurációval a KUD rendszere nagy rendelkezésre állással bír. A KUD és a KFM a Szabó Ervin téri diszpécserházba, egy központi helyiségbe lett telepítve, kihasználva, hogy a vonatforgalom és az utasáramlások megfigyelése a két diszpécser által közösen történik, ezáltal a rendkívüli események kezelése hatékonyabb. A metróvonalak áramellátását felügyelõ energiadiszpécser (EDI) egy központból felügyel. A központ a felújítást követõen az M2, M3 és DBR metróvonal felügyeletét is képes ellátni. Az állomási gépészeti berendezések felügyelete és vezérlése helyi üzemmódban az állomási mûszaki ügyeletes kezelõi asztalán került megvalósításra. A mûszaki ügyeletes képes ellátni egy teljes állomás gépészeti felügyeletét, kapcsolni a berendezéseket, a rendkívüli eseteket kezelni. Az állomások gépészetének központi felügyeletét a mûszaki diszpécser (MÜDI) látja el, aki képes egyidejûleg az összes állomás mûködtetésére, az ese- XVI. évfolyam, 1. szám 5

8 mények központból való kezelésére. A MÜDI munkahelyén került telepítésre az állomási tûzjelzõ hálózat központi felügyelete is. Tûz esetén a tûzoltóság felé a diszpécser jár el. Az M2 vonalon a MÜDI önálló diszpécserként tevékenykedik. A diszpécserek munkájának összehangolását a KFM-KUD helyiségben tevékenykedõ ún. vezetõ diszpécser végzi. Technikai eszközök segítségével (diszpécsertelefon, CB, üzemi rádiótelefon, lokális hangos telefon) tudja levezényelni a különbözõ események és a rendkívüli esetek kezelését a különbözõ diszpécserek bevonásával. Az M2 diszpécserrendszere felhasználta a MILLFAV diszpécserrendszerének összes elõnyét, és ezeken túllépve megvalósította a négy diszpécserrendszerre épülõ irányítási rendszert. Integrált központi irányítás megvalósítása Külföldi kitekintések azt mutatják, hogy az egyes önálló metróvonalak irányító rendszereit egy irányító helyiségbe integrálják, megkönnyítve ezzel az irányítók közvetlen kommunikációját. Olyan informatikai hálózatokat telepítenek, amelyek lehetõvé teszik egyes diszpécseri munkahelyeken más diszpécseri funkciók átvételét is. Vannak üzemeltetõk, akik ennél is tovább mennek, több vonal irányítási integrációját végzik el egy diszpécserközpontban. Jó példa erre Madrid, ahol 12 vonal összes rendszerének integrációja valósult meg. Mûszaki kivitelében is látványos, emellett létszám-, ezáltal költségtakarékos megoldás. Az irányításba bevont vonalak azonos típusú funkciója összevonható közös diszpécser irányítása alá, így alacsony forgalmú idõszakban kevesebb diszpécser alkalmazása válik szükségessé (2. kép). A 90-es évektõl kezdõdõen világszerte egyre népszerûbb metrórendszerré vált a vezetõ nélküli automata metró, kedvelt alkalmazási területe a nehéz metrók mellett az ún. gumikerekû könynyû metró, amelyet repülõterek termináljai között, történelmi belvárosok alatt alkalmaznak szívesen. Az elmúlt 10 évben a legdinamikusabb automatametróépítések Ázsia nagyvárosaiban voltak. A 2010-ben Barcelonában tartott UITP konferencia megállapítása szerint a megkötött szerzõdések alapján 2009-tõl az automatametró-építés trendje lényegesen meredekebbé vált. Az automatizálás új funkciókat hoz a forgalomirányításba, meg kell oldani a vezetõ nélküli jármû távfelügyeletét. Mik ezek az új funkciók? Gépi úton kell helyettesíteni a jármûvezetõ jármûfelügyeleti tevékenységeit, a jármûvek üzemállapotait, a tûzjelzéseket, meghibásodásokat az irányító központba kell küldeni, a jármûveket a központból kell üzemkezdetkor feléleszteni, el kell indítani az üzembe helyezési teszteket, a teszteredményeket a központba kell küldeni kiértékelés céljából, illetve forgalomból való kivonás után altatni kell a jármûveket. A jármû utasterét iparikamera-rendszeren keresztül a központból kell megfigyelni. A jármû utasterébe a központból hangos üzeneteket kell küldeni, ezen felül segélykérõ kapcsolatot kell kiépíteni a jármûvek segélykérõ készülékeivel. Minden, ami a hagyományos vezetõs rendszerben a jármûvezetõ feladata volt, a jövõben központi funkcióvá válik. Budapesten integrált irányító központ létrehozására a DBR metróvonal tervezése során volt lehetõség. A diszpécserközpont úgy épült meg, hogy abban egy háromvonalas irányító központ valósulhat meg. Elsõ fázisban megépül a DBR vonal 2. ábra: A DBR metró irányítási rendszere irányítási rendszere, amely az M2 diszpécserrendszer továbbfejlesztése az automata metró funkciók bõvítésével. A 2. ábra bemutatja a teljes irányítási rendszert, az állomási alrendszerekkel együtt. KFM munkahely A KFM a DBR irányítási hierarchiájában a legmagasabb szinten álló munkahely, alapvetõ vasútirányítási feladatokat lát el. Technikai berendezései révén (Vicos CBTC) áttekintõ képernyõkön képes megjeleníteni a vonal pillanatnyi forgalmi helyzetét, a közlekedõ vonatok menetrend szerinti haladását. Külön két kezelõi felület szolgál a rendszerben kiadható parancsok kezelésére, részletes adatok, riasztások megjelenítésére. Alap üzemmódban az irányítás automatikus, a jármûvek menetrendi vezérléssel indulnak az állomásokról, illetve fordulnak meg a végállomásokon. Az adatok egy menetrend-tervezõi munkahelyrõl kerülnek bevitelre a KFM rendszerébe, és ezt konvertálja indítási parancsokká a Vicos CBTC. A terv- és ténymenetrendi grafikus ábrázolás külön monitoron jelenik meg. A vasúti közlekedésben keletkezett haváriák esetén a KFM manuális kezelések alkalmazásával tud vágányúti mûveleteket végezni, ideiglenes sebességkorlátozásokat beállítani. A kezelõi felület megfelel a vasúti alkalmazásokban szokásos menürendszernek. A biztonságkritikus parancsok kiadására önálló kezelõi felületként a Vicos Oc 111 szolgál, amely a Vicos CBTC hibája esetén alkalmazható redundáns kezelõi felületként. A korábbi vonalakon megszokott fõvonali irányításon túl az automatizált terület részét képezik a jármûtelepi harmadiksínes vágányok, valamint jármûtároló vágányok is. Ezen vágányrészek is a központi irányítás szerves részét képezik. 2. kép: Madrid 12 vonalat irányító központja Blokk-poszt munkahely A Blokk-poszt munkahely feladata minden olyan tevékenység végzése, amely a vonalon közlekedõ jármûvek felügyeletével kapcsolatos. Elsõdleges feladata, 6 VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1

9 hogy kezelõi képernyõjén a központból felügyelje a jármûvek mûszaki berendezéseit. Mivel a jármûvön nem tartózkodnak jármûvezetõk, ezért a jármûállapotokat, meghibásodásokat, riasztási állapotokat a Blokk-poszt kezelõi felületén kell megjeleníteni. A legfontosabb információk a biztonsággal kapcsolatos fékállapotok jelzése, a meghibásodások, a jármû legfontosabb berendezéseinek üzemállapotának jelzése. A jármûrõl gyûjtött állapotinformációk a CBTC rendszeren keresztül kerülnek átvitelre a központba. A Blokk-poszt feladata a jármûvek tárolóban, adott esetben a vonalon történõ távoli üzembe helyezése ún. élesztési eljárással, valamint a forgalomból való kiállást követõen a jármûvek passzív állapotba kapcsolása, altatása. Az élesztési eljárás során ún. üzembe helyezési teszt fut le, aminek eredményeként a Blokkposzt kellõ mennyiségû információt kap ahhoz, hogy a jármûvet a forgalom lebonyolításra alkalmasnak nyilvánítsa. A Blokk-poszt felügyeli a jármûtelepi próbafutásokat a próbapályán, valamint kezeli a vágányút-beállításokat a nem automatizált területeken. A Blokk-poszt kezelõi felület az ATS informatikai hálózatára lesz kapcsolva, így a KFM-funkciók bármikor átvehetõk, és fordítva, a Blokkposzt funkciók is elláthatók a KFM kezelõi felületén. A Blokk-poszt kezelõi felületéhez kerülnek telepítésre azok a távközlési eszközök, amelyek biztosítják a kiválasztott jármû kameraképeinek megtekintését, lehetõség van a kiválasztott jármûvek belsõ terébe hangos utastájékoztatást adni. Szintén ezen a munkahelyen történik a jármûvekbõl az utasok által kezdeményezett segélykérések fogadása. A jármûvek élesztési procedúrájához a jármû belsõ terein túl a jármûtelepi tároló vágányok is iparikamerarendszerrel lesznek felszerelve, amely kameraképek ugyancsak a Blokk-poszt kezelõi munkahelyen jelennek meg. A jármûtelepi tárolóban csarnokhangosító rendszer épül ki, amelynek kezelõje szintén a Blokk-poszt. teljes állomási kezelõkészlet, az adott állomás összes funkciójának mûködtetésére. Utasbiztonsággal összefüggõ kezelések vonatkozásában (mozgólépcsõ vészleállítása, peronvész kezelése) párhuzamos beavatkozás lehetséges az állomási, illetve a központi diszpécser részérõl. A KUD a 3. képen látható érintõképernyõs kezelõi felületet kap, ami lehetõvé teszi az összes kezelési funkció gyors elérését. A kezelõi felületen a KUD-funkciók a fõ menüpontokon keresztül érhetõk el: Állomási hangos Beszédszintetizátor Segélykérõ ITV (iparitelevízió-rendszer) Lokális hangos Vizuális kijelzõk Mozgólépcsõ- és peronvészkezelés Állomási kapuk Beléptetõ rendszer Naplózás. Az állomási peronon a vágányok közé beesõ tárgyak, utasok esetén ún. automatikus peronvédelmi automatika mûködik, amirõl mind az állomási diszpécser, mind pedig a KUD riasztást kap. Mindkét diszpécsernek lehetõsége van az esemény elõtti 30 mp-et visszanézni, az esemény pontos behatárolására. MÜDI munkahely Az állomások gépészeti vezérlésének központi felügyeletét a MÜDI (Mûszaki Diszpécser) látja el. Alaphelyzetben az összes állomás gépészeti berendezéseinek mûködésérõl állapotinformációt kap, meghibásodás esetén pedig riasztásokat, és lehetõsége van a meghibásodott eszközrõl több információ lekérdezésére. A teljes DBR vonal gépészeti berendezéseirõl a központban jelzés, 1000 mérési információ áll rendelkezésre, ezen túl 6000 parancs adható ki. Az állomási tûzjelzõ hálózatok központi felügyelete is a MÜDI hatáskörébe tartozik, ezáltal lehetõség van az állomásokon túlnyúló havária esetek komplex kezelésére is. A MÜDI grafikus képernyõkön tudja áttekinteni az egyes állomások gépészeti berendezéseinek mûködési állapotait és tudja vezérelni az egyes kiválasztott berendezéseket. A MÜDI a központi felügyeletet át tudja adni az állomáson ideiglenesen tartózkodó Mûszaki Ügyeletes számára, helyi kezelések végrehajtására. EDI munkahely Az EDI a vonal villamosenergia-ellátásának felelõse. Ennek megfelelõen felügyeli és mûködteti a vonal villamosenergiaellátó hálózatát. A metróvonal mûködéséhez szükséges energia 10 kv-os feszültségen érkezik a szolgáltatótól az állomásokon lévõ villamos alállomásokra, ahol a fogyasztási igényeknek megfelelõen a vontatáshoz 825 V-os egyenárammá, a segédüzemi fogyasztók számára 400/230 V-os kisfeszültségû energiává kerül átalakításra. A tartalék energiaellátás érdekében 10 kv-os kábel halad végig az alagútban, ami minden alállomásba bekötésre kerül. Az alállomások automata üzemûek távfelügyelettel, szükség esetén helyi ve- KUD munkahely Az állomási ÁDI berendezések központi felügyeletét a KUD (Központi Utasforgalmi Diszpécser) látja el. Berendezései révén lehetõsége van állomásonként egy osztott monitoron az utasáramlások figyelésére, ezen felül át tudja venni egy állomás teljes felügyeletét, az összes kezelést is beleértve. A KUD végzi az állomási diszpécserek irányítását. Az állomási nagyméretû, áttekintõ monitorok úgy kerülnek elhelyezésre, hogy azokat a diszpécserközpontban az összes diszpécser lássa. A központi irányításba bevont állomás irányítására rendelkezésre áll egy 3. kép: KUD érintõképernyõs kezelõi felület XVI. évfolyam, 1. szám 7

10 zérlési lehetõséggel. Az egyes ellátó rendszerek védelmi, zárlatvizsgáló, automatikus fázisjavító berendezésekkel kerülnek felszerelésre. A budapesti metróvonalak energiavezérlése az M2, M3 és a DBR vonalra egy közös központban valósult meg úgy, hogy a DBR vonal vezérlése integrálásra kerül a meglévõ központba. Az irányító központba az energiaellátó rendszer mûködésével kapcsolatos minden információ befut. A rendszer lehetõvé teszi a vonalon lehetséges összes kapcsolás központi megvalósítását, a riasztások révén pedig minden rendellenes mûködés azonnal feltárásra kerül. Az EDI felelõs a vontatási feszültség bekapcsolásáért, rendkívüli esetek után (utasvédelmi automatika mûködését követõen) a visszakapcsolások biztonságáért. Közvetlen hírközlõ kapcsolatok vannak kiépítve az irányító központban lévõ társdiszpécserekkel, valamennyi állomási ÁDI-vel, az alállomásokon lévõ helyi kezelõ asztalokkal, az áramszolgáltató felelõs diszpécserével. A diszpécserek és a forgalom lebonyolításában résztvevõk a funkciónak megfelelõ távközlési kapcsolattal rendelkeznek. Legfõbb eszközök: üzemi telefon, diszpécsertelefonok, lokális hangos rendszerek, rádiótelefon-rendszer, az irányítási rendszerhez tartozó mail- és információtovábbító rendszer. Mérnöki munkahely A fentiekben bemutatott funkcionalitás biztosításához a vonalon nagy megbízhatóságú informatikai hálózat épül ki, az állomásokon jelentõs távközlési, biztosítóberendezési, áramellátási infrastruktúrával. A lehetõ legtöbb eszköz IP-hálózatokon kommunikál. A teljes rendszer felügyeletét az alrendszerekhez tartozó mérnöki munkahelyeken telepítésre kerülõ rendszergazdák végzik. Klasszikus hálózatfelügyelet, rendszerdiagnosztikanaplózási funkciók valósulnak meg. A teljes rendszerhez alapvetõen három mérnöki munkahely lett dedikálva: távközlési, biztosítóberendezési és áramellátási rendszergazda. Havária esetek kezelése A DBR integrált diszpécserrendszerének tervezése a már korábban rendelkezésre álló funkciók és az automata metró technológia által támasztott követelmények ismeretében valósult meg. A közlekedési folyamat különbözõ eseményei elõzetesen feltárásra kerültek, az egyes diszpécserek tevékenységei ennek függvényében lettek megosztva. Az egyes rendszerek között a korábbi rendszerekhez képest lényegesen több interfészkapcsolat került kiépítésre. Ennek eredménye, 8 hogy bizonyos események automatizálhatóvá váltak, aminek jelentõsége a havária esetek kezelése során mutatkozik meg. Példa egy rendkívüli esemény kezelésére: egy állomásra érkezõ, tûzjelzést adó vonatból való menekítés elõkészítése már a beérkezés elõtt megkezdõdik. Jelen esetben a MÜDI révén a haváriához tartozó eseményvezérlés elindításával a szellõzõ berendezések átkapcsolásra kerülnek menekítési esetre, füstmentes menekítési útvonalakat biztosítva az utasoknak. Az állomásra érkezõ jármû oltása a vágányok közé telepített vízködös oltóberendezéssel a jármû beérkezéskor azonnal megkezdõdik. A VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1 4. kép: A DBR irányító központjának látványterve KUD és az ÁDI kezelõi felületén a menekítési útvonalak kameraképei megjeleníthetõk, az utasok elõre tárolt szövegekkel, illetve élõszóval tájékoztathatók. A menekítési eljárást egy vezetõ diszpécser irányítja a központból a diszpécserek közötti feladatmegosztással, a rendelkezésre álló technikai eszközökkel a folyamatok vezérelhetõk. A DBR irányítási rendszere az összes esemény komplex kezelését teszi lehetõvé. A rendszerhez a szükséges technikai eszközök a felmerülõ kockázatok ismeretében kerültek meghatározásra, megfelelve ezzel a mai korszerû integrált irányítási követelményeknek (4. kép). Die Entwicklung der Steuerung Budapester Metrolinien Schon von der Inbetriebsetzung an funktionierte ein System mit einer zentralisierten Verkehrsführung, unterstützt von Stellwerken. Es war möglich die Übersicht des Verkehrs der gegebenen Linie zu bekommen und die Möglichkeit bei Störungen einzugreifen. Dieses Schriftstück zeigt auf der Basis von schon verwirklichten Beispielen, beziehungsweise laufenden Projekten die wichtigsten Funktionalitäten, die Verwirklichung das heute als modernste geltende DBR autamatisierte Zugführungssystemes, die komplexe Behandlung von Havarien mit Zusammenarbeit verschiedener Systeme und wie dadurch die Systemsicherheit steigt. Development of management of Budapest s metro lines The central traffic control system has been in operation from the establishment of the Budapest metro lines based on interlocking. There were opportunity to overview the train traffic and intervention on the line in case of traffic disturbances. Current article is illustrating the main functionalities through completed examples and ongoing projects how the control system of the most modern DBR automated metro will be realized, the complex handling of emergencies through the interaction of various systems thereby improving the system s security.

11 Az Axon 6M Kft. vasúti erõsáramú szimulációs rendszere Dolhay Márk Pillanatnyilag több nagy volumenû vasúti tervezési projekt is folyamatban van hazánkban. Ezek közös tulajdonsága, hogy az elkészített terveket úgy forgalmi, mint erõsáramú szimulációs vizsgálattal alá kell támasztani. Ez a tény ráirányította a figyelmet a vasúti szimuláció kérdéskörére. Az Axon 6M Kft. 14 éves gyakorlattal rendelkezik a területen, jelenleg is több ilyen munkában vesz részt. Ebben a cikkben az erõsáramú szimulációs rendszer kerül bemutatásra. Bevezetõ A 2010 második negyedévében megjelent, A Budapest Gyõr vonalszakasz forgalmi és erõsáramú vizsgálata címû cikkben többek között említést tettem egy saját fejlesztésû, nem lineáris erõsáramú szimulációs rendszerrõl, érintõlegesen ismertetve annak fõbb jellemzõit, szolgáltatásait. A visszajelzésekbõl arra következtettem, hogy egyrészt az írást sokan elolvasták, másrészt ilyen vagy olyan okból szívesen megtudtak volna többet az ismertetett szoftverrõl, annak mûködési elvérõl, illetve szolgáltatásairól. Egy szíves megkeresésnek eleget téve 2010 júliusában a TEB központban nagyjából 20 szakember elõtt részletesebben is bemutattam a rendszert, továbbá ígéretet tettem arra, hogy egy hiánypótló cikk formájában megválaszolom a felmerülõ kérdéseket. Ennek jött most el az ideje. Megpróbálok teljes képet adni a rendszerrõl, így a korábbi cikkben megjelenteket óhatatlanul kénytelen vagyok részben megismételni. A rendszer felépítése Áramköri szimulációs modul Ezen modul tartalmazza azon alapvetõ általános matematikai és áramköri kalkulációs eljárásokat, amelyek a konkrét erõsáramú szimulációs feladat megoldásához szükségesek. Lineáris áramköri szimulátor Kezdésként nem tudom elkerülni, hogy röviden visszautaljak a lineáris egyenletrendszer iskolában tanult definíciójára. Javaslom, essünk gyorsan túl rajta. Lineáris egyenletrendszer: Tegyük fel, hogy van N darab egyenletünk, ahol az együtthatók valamely számtest (pl. valós számok) elemei, és N ismeretlenünk (x 1, x N ). Továbbá az egyenletek formája ez: a 11* x 1 + a 12* x a 1N* x N = b 1 a N1* x 1 + a N2* x a NN* x N = b N Akitõl nem idegen a mátrixalgebra, így is felírhatja: A*x=b, ahol A egy N*N-es mátrix az adott számtest felett, x és b N elemû oszlopvektorok, ahol b a további együtthatókat, x pedig a változókat tartalmazza. Amennyiben bizonyos most nem részletezett matematikai feltételek teljesülnek, egyértelmûen meghatározható (x 1, x N ) megoldás az adott számtestben, ami kielégíti az egyenleteket. Az a jó hír, hogy egyszerû, gyors algoritmusok léteznek a fenti problémára (pl. Gauss-elimináció, LU-algoritmus), ezért nagyon szeretjük azokat a feladatokat, amelyek visszavezethetõk egy lineáris egyenletrendszer megoldására (a továbbiakban: LER). 1. ábra: Az erõsáramú szimulátor alkotóelemei Áramköri szimulációs modul: A rendszer magját általános célú, áramköri szimulációs algoritmusok képezik. A vasúti illesztõ modul a felsõvezetéki tápellátó hálózat statikus modelljébõl, a vonatadatbázisból, valamint a pillanatnyi menetdinamikai adatokból létrehozza a szimulációs algoritmusok bemenõ paramétereit. On-line megjelenítõ modul a különbözõ grafikus felületek áttekintést adnak a hálózat egészérõl, megjelenítve valamennyi mérhetõ feszültség- és áramértéket egy adott idõpontban vagy ezen értékek egy részének idõbeni alakulását egy idõtartományban. Off-line kiértékelõ modul egy bizonyos idõtartományt átfogó szimulációs folyamat egyes paramétereinek táblázatos vagy grafikus formában történõ rögzítését végzõ eszközök összessége. XVI. évfolyam, 1. szám A lineáris áramköri szimulátor bemenete egy lineáris objektumokból álló hálózat. A lineáris objektum a továbbiakban olyan kétpólust jelent, amelynek feszültsége, árama vagy a kettõ kapcsolata egy lineáris egyenletben kifejezhetõ (lásd: LER egyenletei). Például: Áramgenerátor egyenlete: I g = <konstans> Feszültséggenerátor egyenlete: U g = <konstans> Ellenállás egyenlete: U r R*I r = 0 (mj. R konstans) 9

12 N db lineáris objektum esetén 2 N változónk van, hiszen kíváncsiak vagyunk valamennyi objektum áramára és feszültségére, amibõl következik, hogy 2 N egyenletre van szükség. N egyenletet szolgáltatnak maguk az objektumok (lásd fent), N további egyenletet pedig a Kirchoff-törvények szisztematikus alkalmazásával nyerünk (huroktörvény, csomóponti törvény). Ilyen módon valamennyi, lineáris objektumok által felépített hálózat áram- és feszültségértékeinek kiszámítása visszavezethetõ egy lineáris egyenletrendszer megoldására. Felmerülhet a kérdés: mi a helyzet váltakozó áramú lineáris körökben, ahol a generátorok szabályos szinuszos váltakozó áramot és feszültséget produkálnak, illetve nem ellenállásokról, hanem impedanciákról beszélünk. A válasz nagyon egyszerû: ha valós számok helyett komplex értékekkel számolunk, akkor pontosan ugyanazon az elven számítható ki a váltakozó áramú kör, mint azt az egyenáramú esetben láttuk. 10 Nem lineáris váltakozó áramú körök számítása Nem lineárisnak tekintünk legalábbis ebben a cikkben egy olyan kétpólust, amelynek a karakterisztikája (feszültség és áram kapcsolata) nem írható le egy egyenessel, azaz az áramára, feszültségére vagy azok kapcsolatára nem tudunk felírni egy lineáris egyenletet, így az egész hálózat kiszámítását nem tudjuk visszavezetni egy LER megoldására. Elõször is szeretném tisztázni, miért láttuk szükségesnek nem lineáris szimulátort készíteni. Képzeljünk el egy tehervonatot V63 mozdonnyal, amely egy 8 ezrelékes emelkedõn kapaszkodik, és igyekszik tartani a 80 km/órás sebességét. Ehhez fel kell vennie a hálózatból 1 MW villamos teljesítményt. Korábbi erõsáramú szimulációs vizsgálatoknál, a feszültségesés kiszámításakor a mozdonyok által felvett áramot 25 kv-os feszültséget feltételezve határozták meg, és onnantól lényegében áramgenerátorként számoltak vele. Az áramgenerátor a fenti értelemben lineáris elem, tehát a probléma visszavezethetõ lenne egy LER megoldására. Amiért nem ezt a vélhetõen könnyebb utat választottuk, az a tény, hogy a többi vonattól és egyéb körülményektõl függõen a mozdony áramszedõjén üzemszerûen és tartósan eshet 19 kv, de akár 27,5 kv is. Az utóbbi érték az elõbbinél 45%- kal nagyobb. Miután a szükséges mechanikai teljesítmény adott, alacsony feszültség esetén a mozdony kénytelen arányosan nagyobb áramot felvenni, hogy tartani tudja a sebességet, ezzel viszont az áramgenerátoros módszer nem számol. Vagyis a lineáris eljárás pont az érdekesebb, túlterhelés közeli állapotokban válik bántóan pontatlanná. Némileg leegyszerûsítve a helyzetet mondhatjuk, hogy adott pillanatban a mozdony által felvett áram és a feszültség szorzata állandó, feltéve, hogy a mozdony hatásfoka és cos ϕ-je állandó. Természetesen még ez sem teljesen igaz, hiszen egy tirisztoros hajtásnál a gyújtásszög kihat az eredõ cos ϕ-re, de ennek elhanyagolása még mindig jóval kisebb egyszerûsítés, mint az elõbbi. (A villanymozdony nem lineáris modelljérõl késõbb lesz szó.) A rossz hír az, hogy ha az egyenletben két változó szorzata szerepel, akkor arra már nem alkalmazható a LER. Innentõl nem lineáris egyenletrendszerrõl beszélünk, amelyre univerzálisan alkalmazható direkt megoldás nincs. Amennyiben nem találunk direkt módszert, akkor szokás egy alkalmas numerikus megoldás után nézni, ezek tipikusan közelítõ eljárások. Itt fontos megjegyezni, hogy a közelítõ eljárás nem egyenlõ a pontatlan eljárással, sokkal inkább tetszõleges pontosságú eljárást jelent. Több numerikus megoldás is létezik nem lineáris egyenletrendszerekre. Példaként (nem teljesen véletlenül) álljon itt egy széles körben ismert és alkalmazott módszer. Fokozatos közelítés (successive approximation) Tegyük fel, hogy az egyenleteinket át tudjuk fogalmazni így: x 1 = Ψ 1 (x 1, x 2,, x N ) x 2 = Ψ 2 (x 1, x 2,, x N ) x N = Ψ N (x 1, x 2,, x N ) vagy vektorjelöléssel: x = Ψ(x) VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1 Amennyiben igaz az, hogy az adott vektortérben definiálható egy távolságfüggvény (M) és Ψ függvény kontrakció, azaz M(x A, x B )> M(Ψ(x A ), Ψ(x B )), akkor a tetszõleges x (0) kezdõérték mellett képzett x (k+1) =Ψ(x (k) ) sorozat a megoldáshoz fog konvergálni. Sok mindent le lehet még írni peremfeltételekrõl, a konvergencia mértékérõl stb., de most megelégszünk az alapelv ismertetésével. A fokozatos közelítés módszere leírva egyszerû. Már csak egy apró probléma van: alkalmas Ψ függvényt kell találni nos, ez nem mindig triviális. Tegyük fel, hogy jelen sorok írója, aki a szimulátor vezetõ fejlesztõje, azt állítja: tudunk automatikusan megfelelõ Ψ függvényt generálni a bemenetül szolgáló nem lineáris hálózatokhoz. Szinte azonnal felmerül a kérdés: hogyan bizonyíthatjuk be, hogy nem hibázunk, és valóban helyes eredményre jut a programunk? Az esetleges kételyek eloszlatására (és saját megnyugtatásunkra) létrehoztunk egy ellenõrzõ algoritmust (Network Checker), amelynek a mûködése a következõ. Bemenõ adatként megkapja a nem lineáris hálózatot, valamint az említett közelítõ eljárás által kiszámított feszültség- és áramértékeket. Ezek után szisztematikusan ellenõrzi 1. a Kirchofftörvények teljesülését, 2. az egyes objektumok karakterisztikájának érvényesülését mindezt természetesen megfelelõ abszolút és relatív hibatûrés mellett, ami a mi viszonyaink között lehet akár 1 V, 1 A, illetve 1%. Az objektumszintû ellenõrzés a lineáris, illetve nem lineáris elemek karakterisztikájának teljesülését vizsgálja. A Network Checker futásideje elhanyagolható a nem lineáris megoldó programéhoz képest, így azt automatikusan minden számítás után futtatjuk. 2. ábra: A nem lineáris felsõvezetéki hálózat számításának folyamata

13 Dinamikus áramköri szimulátor A fent ismertetett lineáris és nem lineáris szimulátorok tulajdonképpen mindent tudnak, ami egy statikus állapot kiszámításához szükséges. Nem alkalmasak viszont tranziens jelenségek és felharmonikusok vizsgálatára. Ezt az ûrt tölti be a dinamikus áramköri szimulátor. Az algoritmussal szemben támasztott elvárás nagyon egyszerû. Van egy hálózatunk, egy T 0 idõpontunk és egy kezdõfázisunk, továbbá meghatározott az egyes tagok induló árama és feszültsége. Innentõl adott Δt lépésközzel kiszámítjuk egy meghatározott idõintervallumban az egyes objektumokon mérhetõ pillanatnyi áram- és feszültségértékeket. Teljesülnie kell a korábban említett Ohm- és Kirchoff-törvényeknek, az induktivitásokra és kapacitásokra jellemzõ differenciálegyenleteknek (U L = (di L /dt)* L, I C = (du C /dt)* C), illetve adott idõben be kell következnie a vizsgált esemény(ek)nek, amelyek hatását vizsgáljuk. A tranziens jelenségek vizsgálatánál ajánlott eljárás, hogy elsõ lépésként a nem lineáris algoritmussal kiszámítjuk a statikus állapotot, majd a kiválasztott fázishelyzet alapján legeneráljuk a dinamikus szimulátor T 0 -beli kiinduló adatait. Vasúti illesztõ modul E modul feladata az áramköri szimulációs algoritmusok megfelelõ adatokkal való ellátása. Ehhez pillanatnyi menetdinamikai adatokat, a hálózat statikus modelljét, valamint a vonatadatbázist használja fel. Vasúti forgalmi szimulátor szerepe az erõsáramú szimulációban Számításainkhoz szükségünk van menetdinamikai adatokra (nagyjából: adott idõpontban melyik vonat hol tart és mekkora a pillanatnyi teljesítményigénye). Ezeket a vasúti forgalmi szimulátortól kapjuk meg. A vasúti forgalmi szimulátor egy komplex szoftvereszköz, amely élethûen modellezi a vonatok mozgását, a kültéri elemek, a biztosítóberendezés, valamint a menetrendi vezérlõ idõbeli és logikai mûködését, ezzel lehetõvé téve különbözõ forgalmi helyzetek valós idejû vagy off-line vizsgálatát. E program mûködésének egyik mellékterméke a felsõvezetéki számításokhoz szükséges menetdinamikai adatbázis. Felsõvezetéki hálózat statikus modellje A dinamikus adatokon túl természetesen szükség van a felsõvezetéki hálózat modelljére is. A MÁV-tól kapott iránymutatás alapján ez tartalmazza az állomásközben található hosszláncot, az állomási megkerülõ vezetékeket, vonali tápvezetéket. Továbbá mindennel, ami az állomás területén fogyasztóként mûködik (váltófûtés, felsõvezetékrõl üzemelõ biztonsági energiaellátás, biztosítóberendezés, állomáson tartózkodó vonatok, szerelvények elõfûtése stb.), úgy kell számolnunk, mintha azok az állomás középpontjában kapcsolódnának a hálózathoz. Mozdony- és vonatadatbázis A pontos számításokhoz szükség van mind a villanymozdony, mind a kocsik villamos paramétereire (segédüzemi teljesítmény, hatásfok, cos ϕ, maximális áramfelvétel, az egyes kocsikra esõ teljesítmény, például fûtés). Megjegyzendõ, hogy a korábban ismertetett nem lineáris, numerikus eljárás kezelni tudja a teljesítmény vagy áram függvényében változó hatásfok- vagy cos ϕ-értékeket, amennyiben errõl megbízható adatok állnak rendelkezésre. Ellenkezõ esetben a legkedvezõtlenebb értékkel célszerû számolni. On-line megjelenítõ modul A vasúti erõsáramú szimulátor kétfajta kezelõfelület nyújt a felhasználónak. Az egyik a teljes hálózatról ad áttekintést, adott idõpontban megmutatva az egyes objektumokon mérhetõ feszültség- és áramértékeket, ezzel lehetõséget adva, hogy a felhasználó akár saját maga is utánaszámoljon az eredményeknek. További funkciója ennek a felületnek, hogy bizonyos, objektumokhoz kapcsolódó kezeléseket lehessen végezni rajta, például rövidzárakat, szakadásokat vinni a hálózatba, egyúttal átemelni a pillanatnyi hálózatot a dinamikus szimulátorba, hogy egy eseményhez kapcsolódó tranziens jelenséget megvizsgáljunk (3. ábra). Egy másik megjelenítõ modul a tranziens vizsgálatokhoz kapcsolódik. Az ablak bal oldalán lehet beállítani a futtatás paramétereit (kezdõ fázis, ΔT, iterációk száma), illetve a megjelenítendõ menynyiségeket. A jobb oldalon pedig a kért grafikonok látszanak (4. ábra). Off-line kiértékelõ modul A fentiekben bemutatásra került, miképpen áll össze egy szimulációs folyamat, illetve mely elvek szerint történnek a számítások. Itt essen néhány szó arról, milyen formában készülnek a kimenetek. Az eredményfájlok formája tipikusan a megrendelõ igényeit követi. Transzformátorteljesítmény-vizsgálat A transzformátor teljesítménydiagramja egy táblázaton belül mutatja meg az átlagteljesítmény alakulását 5, 15 és 120 perces idõablakkal (5. ábra). A transzformátor pillanatnyi teljesítménye a mértékadó túlterhelés környezetében a transzformátorvédõ kapcsolások paraméterezéséhez nyújthat segítséget (6. ábra). Fontos kérdés lehet a cos ϕ idõbeli alakulása a betápláló transzformátor felõl nézve. Az illusztrációként szolgáló ábrán az eredõ cos ϕ értékét követhetük egy 24 órás idõszakra vetítve. Érdekessége a képnek, hogy a vizsgált ütemes menetrendben az éjszakai órákban a V43 és 3. ábra: Áttekintõ kép a hálózat egy részérõl. Errõl a felületrõl is lehet kezdeményezni bizonyos eseményeket, amelyek idõbeni lefutását megvizsgálhatjuk a dinamikus szimulátorban XVI. évfolyam, 1. szám 11

14 V63 mozdonyok által húzott tehervonatok domináltak, míg napközben inkább a modernebb jobb cos ϕ-vel rendelkezõ mozdonyoké volt a fõszerep. A cos ϕ alakulása ennek megfelelõen éjszaka sokkal kedvezõtlenebb, mint nappal (7. ábra). Feszültségesés-vizsgálat A szabvány szerint csak rövid idõre csökkenhet a 25 kv-os felsõvezetékben 19 kv alá a feszültség, 17,5 kv alá pedig egyáltalán nem. A MÁV mozdonyain levõ védõ áramkörök ennél még szigorúbbak, ezért egy pillanatra sem csökkenhet 19 kv alá a mozdony áramszedõjén mérhetõ feszültség. A szimulátor kiértékelõ modulja egy 24 órás vizsgálat alatt tetszõleges szakaszokra meghatározza az ott mérhetõ minimális feszültségeket, és azokat táblázatos formában prezentálja, így adva támpontot annak meghatározására, mely felsõvezetéki szakaszok igényelnek további fejlesztést. Maximális áramerõsségek naplózása A kiértékelõ modul feljegyzi minden egyes vezetõ szakaszra az ott mért maximális áramerõsséget egy 24 órás szimulációs folyamatra vetítve. Több okból is fontos tudni, hogy adott vezetõkön mekkora maximális áram mérhetõ normál és szükségüzemi táplálási esetekben. A szimulátor kiértékelõ modulja egy 24 órás vizsgálat alatt valamennyi vezetõre automatikusan kigyûjti a maximálisan mérhetõ áramokat, és azokat egy táblázatban rögzíti. Összefoglaló Végezetül nincs más hátra, mint megköszönni azok elszántságát, akik a cikk végére jutottak. A szerzõ reméli, hogy sikerült érthetõen és talán élvezhetõen bemutatni a tárgyalt erõsáramú szimulációs rendszer mûködési elvét és képességeit. 6. ábra: Mértékadó túlterhelés diagram 4. ábra: Az elõzõ képen létrehozott, a bal oldali munkavezetékben keletkezett szakadás tranziens következményei számoltathatók ki a dinamikus szimulátorral. Itt a jobb oldali vezetõ megnövekedett áramát és a feszültségingadozást figyelhetjük meg 7. ábra 5. ábra: Transzformátor teljesítménydiagramja Stromversorgungssimulator von der Firma Axon 6M GmbH Der Artikel vermittelt einen Einblick in das Innenleben des Stromversorgungssimulatorsystems. Die Software beruht auf drei Kalkulationsalgorithmen, eine lineare, non-lineare und eine dynamische Methode. Auf die Grundmethoden basierend bietet das System eine Vielfalt von Simulationsfunktionen, die auf die Bedürfnisse der MAV maßgeschneidert sind. Electric supply system simulator of Axon 6M Ltd. The article gives an inside look at the core modules of the Electric supply system simulator. The simulation processes are based on 3 algorithms a linear, a non-linear and a dynamic method. On this basis, the software offers a variety of features specialized for the needs of the MAV. 12 VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1

15 Gondolatok egy vitához: az elektronikus biztosítóberendezések múltja és jövõje Fülöp László A Magyar Mérnöki Kamara Vasúti Szakosztálya november 18-án a Makadám klubban szakmai napot tartott, amelynek keretében Görög Béla tartott igen színvonalas elõadást Az elektronikus biztosítóberendezések üzemi tapasztalatai címmel. Az elõadás és az azt követõ vita számos emléket, gondolatot ébresztett bennem, ezeket szeretném megosztani kollégáimmal. A biztosítóberendezési rendszerek fejlesztési, engedélyezési kérdései Az elõadás több megközelítésben is bemutatta a biztonságreleváns fejlesztési folyamat szabványos V modelljét. Ahogy magam is megtapasztaltam, az egyszerûnek és áttekinthetõnek látszó modell a gyakorlatban gyakran ijesztõen szigorú és szerteágazó. Ritkán kerül szóba, de tudjuk, hogy a szabványos eljárásrend bizony csak abban az esetben lehet ilyen egységes és áttekinthetõ, ha a létrehozandó biztonsági felelõsségû termék követelményeirõl, mûszaki feltételeirõl az elõállító saját üzleti elhatározásból vagy egy erõteljes piacot jelentõ megrendelõ hatására a korábbi hasonló termékei tapasztalataiból, kutatási eredményeibõl kiindulva, a mûszaki megvalósíthatóságot elemezve, vállalkozásán belül dönt és intézkedik. Ilyen esetben a többi lehetséges felhasználó esetleges eltérõ követelményei legfeljebb közvetve, szinte csak marketingcélzattal kaphatnak figyelmet. A biztosítóberendezések az ipar szempontjából igen kis sorozatnagyságot jelentenek, fejlesztésük nagyon specifikus, igen költséges, jelentõs kockázatokat kell beárazni. Reális, a menedzsment számára is megfelelõ szállítói üzleti tervet legalább egy konkrét vasút középtávú igényeire és az ennek alapján nagy valószínûséggel elérhetõ (lehetõleg valamilyen szerzõdéses konstrukcióval garantált) sorozatnagyságra lehet csak kimunkálni. Belátható, hogy a fejlesztés így eleve egy (a megrendelõ) vasút követelményeinek megfelelõen történik. Szerencsésebb lenne természetesen, ha már a XVI. évfolyam, 1. szám fejlesztés kezdeti (koncepciós) szakaszában több vasút igényét szintetizálnák, de ez rendre elmarad, hiszen csak bonyolítaná, idõben elhúzná és eleve kockázatosabbá tenné az ügyet. A projektben érdekelt vasúti partner a maga megrendelõi hátterével erõs alkupozícióban van az egész fejlesztés során, így õ sem érdekelt a többi vasút eltérõ követelményeinek kezelésében. A projekt eredményeként létrejövõ generikus alkalmazás megvalósuló rendszerfelületei viszont emiatt csak a megrendelõ vasút szempontjából lesznek barátságosak. A biztosítóberendezési fejlesztést megrendelõ vasútnak természetesen magának is fel kell mérnie, értékelnie kell az elvárt fejlesztés mûszaki megvalósíthatóságát, a fejlesztésre alkalmas szállítói tudás lehetséges birtokosait, az ipar által kínált berendezésválasztékot. A vasutaknál szokásos eljárásokkal elvi és pénzügyi döntést kell hozni a fejlesztés kezdeményezésérõl vagy az abba való bekapcsolódásról, illetve az erre a célra allokálható beruházási forrásainak nagyságáról, idõbeli ütemezhetõségérõl, elkülöníthetõségérõl. A legtöbb vasút állami vállalat, közbeszerzési eljárást kénytelen lefolytatni mind a fejlesztés, mind a beszerzések kapcsán (ami többnyire azt is jelenti, hogy az elõre pontosan meg nem adható mûszaki követelmények jelentõs részének teljesítésérõl a fejlesztés során le kell mondani). Logikailag ide illeszkedik a biztonsági fejlesztés V modelljének validációsjóváhagyási síkja. A készülõ új produktum általában egy vasúti bevezetési (biztonsági) eljárás tárgya is egyben. Kísérleti prototípussal, legalább imitált külsõtérrel is igazolni kell a termék/rendszer komplex alkalmasságát, meg kell határozni az alkalmazás feltételeit, tervezési elõírásait, majd ezeket bemutatva be kell szerezni az illetékes hatóságok használatbavételi vagy típus engedélyét. A V modell eljárásainak felügyeletét ellátó asszesszor nyilván feljogosított (esetleg akkreditált) minõsítõ személyt vagy ilyen személyekbõl álló szervezetet kell hogy jelentsen, amivel biztonsági szempontból a korábbiakban elõírt tanúsítói szerepkör is kiváltható. A validátor erre a célra általában nem alkalmas, hiszen az a fejlesztõ/gyártó vállalat projekttõl független, igazolt felkészültségû szakellenõre vagy ilyen személyekbõl álló szervezeti egysége. A bevezetett termék vagy rendszer ezek után kerülhet be abba a számunkra oly megszokott engedélyezési létesítési eljárásba, amit a jóváhagyott engedélyezési és elõterv, közbeszerzés, tervezés, kivitelezés, funkcionális felülvizsgálat, próbaüzem, üzembe helyezés, hatósági használatbavétel jellemez. Magyarországon a biztosítóberendezéseket a vasúti hatóság építésügyi engedélyezési/használatbavételi eljárástípus szerint engedélyezi (gyakran a vasúti pályával, felsõvezetékkel együtt), így sajnos az egyes elemek, berendezésrészek, rendszerek típusengedélye helyébe a létesítmény használatbavételi engedélye lép. Ez nem szerencsés dolog, hiszen egyrészt a létesítményben az adott szerkezet, rendszer alkalmassága csak az ott szükséges, esetleg szûk körû felhasználási eseteire kerül igazolásra, így az nem szolgálhat teljes körû alkalmazási engedélyként az engedélyezett létesítményben nem használt tulajdonságaira vonatkozóan, ugyanakkor egy létesítmény használatbavétele sem tagadható meg egy olyan terméktulajdonság igazolásának hiánya miatt, amely az adott létesítményben nem kerül használatra. A más vasútnál, más követelményrendszer szerint, más hatóság engedélyével bevezetett berendezésfajtát alkalmazni kívánó, a fejlesztési-biztonságigazolási folyamatba késõbb bekapcsolódó vasút a már kialakult mûszaki kötöttségek miatt eleve hátrányban van, de alkupozíciója is igen mérsékelt, bár ez nyilván a vásárolni tervezett sorozatnagyságon is múlik. Amennyiben a vásárló vasút forrásai korlátozottak, az elõzõekben bemutatott fejlesztési folyamat módosítása során a fejlesztõk minimalizálni igyekeznek az új követelmények adaptálásához szükséges tennivalókat. Ráadásul az adaptálás során a fejlesztési feladatok gyakran keverednek a már megvalósított funkcionális kötöttségek (a korábbi fejlesztési kompromisszumok) feloldásával és az adott projektben nem használt funkciók áthidalásával, a korábban nem használt/igazolt funkciók miatt felmerülõ váratlan feladatokkal, tovább bonyolítva ezzel az amúgy sem egyszerûen megoldható fejlesztési-igazolási ügyet. Elõzmények és következmények Tekintsünk vissza kicsit a múltba! Annak idején az Integra az SBB-nél az Ericsson központi számítógépes megoldását pró- 13

16 bálta adaptálni, jelentõs idõcsúszásokkal, jelentõs veszteségeket elszenvedve. Szakszolgálatunk vezetõjeként akkor úgy láttam, hogy ennek oka a vasúti oldalon az elektronikus technika lehetõségeinek, szükségleteinek, korlátainak hiányos ismerete, a fejlesztõi oldalon pedig a vasúti funkcionális igények és összefüggései ismeretének hiányosságai lehettek. Az elektronikus biztosítóberendezések magyarországi bevezetése vonatkozásában az én stratégiai célom ezért az volt, hogy a szóba jöhetõ cégektõl vegyünk egy-egy berendezést megismerés, tanulás céljából. Úgy gondoltuk, hogy az egyiket az Úttörõvasút valamelyik állomására, a másikat Ferencváros, Nyugati rendezõ Gubacs felõli vonatcélt jelentõ, de egyébként csak tolató vágányutas mûködést igénylõ oldalára telepítenénk. Az Úttörõvasúton szükség esetén a vonatkozó forgalmi utasítások módosításával követni lehetett volna a szállítói kötöttségeket, Ferencvárosban pedig tapasztalatokat szerezhettünk volna a nagyállomási mûködés egyik rétegérõl, egyúttal megszüntetve az ottani primitív, berendezés nélküli, sok munkaerõt lekötõ, technológiaiidõ-faló állapotokat. A mûszaki elgondolást persze a gazdasági célszerûség és a történelem felülírta, de szerencsére nem halt meg az elektronikus biztosítóberendezések bevezetésének ügye. Az elsõ projektekben akkor már külsõ szemlélõként nekem akkoriban úgy tûnt, a sietség lett a meghatározó tényezõ: lekésünk a fejlõdésrõl, az ÖBB és az SBB elhúz tõlünk stb. Megjegyzem, jelfogó függéses berendezésekben, térköz- és útátjáró-biztosítás tekintetében, vonatbefolyásolásban messze jobban álltunk, mint az ÖBB, amelyre akkorra rászáradt a mechanika, emiatt hirtelen nagy lépésekre kényszerült. Az SBB meg még a fogát szívta akkoriban a sikertelen Integra projekt miatt, és külföldi szállítót keresett. Itthon megszületett a döntés: Tatán, Almásfüzitõn és Hegyeshalomban épülhetnek meg a MÁV elsõ elektronikus biztosítóberendezései. Ezek bevezetési eljárásában az akkor létrehozott biztonsági szervezet vezetõjeként lett szerepem. Ma is úgy látom, hogy még a beszerzési döntések elõtt részletesen tanulmányoznunk kellett volna a nyugati vasutak elektronikus biztosítóberendezéseinek fejlesztési alapjaként szolgáló forgalmi utasításokat, mûszaki feltételrendszereket, azok értékes tapasztalatainak átvezetését kezdeményezni a MÁV-utasításokba, -elõírásokba, megõrizve a svájciaktól évtizedek alatt eltanult szemléletet, hozzáalakítva persze a mi történelmileg kialakult sajátosságainkat. Talán késõ bánat, de ez 14 még ma is jó témákat adhatna az egyetemi diplomamunkákhoz. Régóta tudjuk, hogy a biztosítóberendezések magas költségeit, bevezetési nehézségeit, fejlesztési idõszükségletét az egyes vasúti biztosítóberendezési követelmények egységesítésével jelentõsen csökkenteni lehetne. Erre volt is remény, amire ugyan a nemzetközi szervezetekben szerzett tapasztalataink alapján kételkedve tekintettünk: a vasúti utasítások nemzetközi egységesítése, illetve a biztosítóberendezési funkciók egységesítése. Jelentõs erõfeszítéseket tettek erre vonatkozóan különbözõ szakértõi bizottságok az OSZZSD-ben, a KGST-ben, az UIC-ben, az ORE-ben, az ERRI-ben is. A törekvés célszerûsége könnyen belátható: hozzáférhetõvé válik az eddig az egyes vasutaknál koncentrálódott tudás, a termékek sorozatnagysága növekszik, a vasúti dolgozók kiképzése egységesíthetõ, kölcsönösen elismerhetõ, a bevezetési-engedélyezési eljárások egyszerûsíthetõk, a hibakockázatok csökkenthetõk. Az ügy sötétebb oldala persze az átmeneti idõszak hossza és járulékos költségei: a vasutak mûszaki szempontból röghöz kötöttek a meglévõ nagy mennyiségû, hosszú élettartamú, drága létesítmény miatt, az átállási stratégiák általában bonyolultak, nagy figyelmet igénylõk, ezért bizony kockázatosak. Még a fénysorompók jelzéseinek, a félsorompók viselkedésének európai egységesítése sem történt meg, holott a határok megnyitása, a közúti forgalom robbanásszerû fejlõdése egyértelmûen növeli a baleseti kockázatot e téren. Elvárható-e a magyar útátjárókon egyszeregyszer áthajtó EU-polgártól, hogy ismerje és helyesen értelmezze felelõsségét a sorompózavar miatt jelzést nem adó (sötét) fénysorompó esetén? Ugyanakkor nem jelentene-e hatalmas veszélykockázatot a magyar autósra, ha az EU egységesítési törekvése esetleg a Magyarországon szokásos fehér fény megszüntetési kötelezettségét eredményezné? Mi legyen a jövõ? Elektronikus vagy jelfogós berendezések? Az elõadásban és a vitában nagy hangsúlyt kaptak az elektronikus biztosítóberendezések költségeivel és várható élettartamával kapcsolatos borús gondolatok. Mégis lenne jövõjük új jelfogós berendezéseknek? A jelfogós technika persze a ma ismert formájában kissé elavult szolgáltatásokkal rendelkezik, de még ma is jelentõs elõrelépés a mechanikus berendezésekhez képest. Elõnyt jelent a VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1 még mindig jelentõs jelfogós tudásbázisunk, bár törvényszerûen mûködik a tudásfelezési idõ, sõt a tudók számának felezõdése is, különösen akkor, ha az utóbbi folyamatot gazdasági kényszer is gyorsítja. A meglévõ tudás persze szervezeti szempontból is szétforgácsolódott, de az emlékeinkben élõ, jelentõs létszámmal és utólag stabilnak tekinthetõ gazdálkodási lehetõségekkel rendelkezõ szervezet az én idõmben sem alkotott egyetlen szerves egységet. Különálló volt a fejlesztés, a tervezés, a gyártás, az építés, ennek ellenére a rendszer komoly eredményeket felmutatva végül is sikeresen mûködött. Nagyobb gond a hagyományos alkatrészek gyártásának, beszerzésének fokozatos ellehetetlenülése. A jelfogós technika hagyományos gyártója fokozatosan leépítette a kapacitásait, beszállítói hátterét. A jelfogós technika hagyományos felhasználói köre is összeszûkült, jelentõsen növelve ezáltal a használt speciális anyagok, alkatrészek árát. Egy viszonylag kisméretû vasút, mint a MÁV is, nem rendelkezik olyan stabil gazdasági erõvel, hogy a hagyományos alkatrészek utángyártására berendezkedõ kis- és középvállalkozások sorát tartósan megfelelõ megrendelésállománnyal lássa el. A MÁV gazdasági nehézségei, hektikusan változó, de mindig szûkös pénzügyi forrásai mellett sajnos nem rendezkedhet be az önellátásra sem, különösen most, a profiltisztítások, a kiszervezések korában. Ebbõl aztán egyenesen következnek a hagyományos berendezéseink szakszerû fenntartásának nehézségei, az alkatrészhiány, a nélkülözhetõ és még mûködõképes berendezésrészek mûszaki kannibalizmusa is. Feszültségekkel járó, nehéz jövõ elõtt áll szakmánk, de ez kikerülhetetlen. Az elektronika lesz a gyõztes, még akkor is, ha a vasutak halogatják az egységesítést. Nem kizárt az sem, hogy hamarabb lesz a vasúti jármûvek, atomerõmûvek, kórházi intenzív osztályok stb. gépeinek egységes, generikus biztonsági alapja, mint hogy megszülessen az egységes európai vasúti biztosítóberendezés. Az Eurointerlocking projekt elõrehaladása mindenesetre ma még nem cáfolhatja ezt a feltételezést. A vitában többször elhangzott, hogy 1985-tõl elszalasztottuk a lehetõségét egy magyar elektronikus biztosítóberendezés kifejlesztésének. Az elektronikus biztosítóberendezési technika hazai háttere csak óriási ráfordítással alakítható ki, és a várható sorozatnagyságra, a megrendelések bizonytalan ütemezhetõségére tekintettel érthetõ módon csak nyomokban létezik. A hazai fejlesztésû, gyártású elektronikus vasútbiztosító berendezések megjelenése megítélésem sze-

17 rint kétséges, távoli jövõ. Ennek esélye talán majd a szabványos szolgáltatású, számítástechnikai, folyamatirányítási eszközökkel, megoldásokkal szinte teljes mértékben lefedett biztosítóberendezési rendszerek kialakítása idején jön el. Napjainkra egy út marad: a külföldi beszerzés adaptálása a magyar viszonyokra, az importált technikai, szolgáltatási kötöttségekkel, nyelvi nehézségekkel és gondolkodásbeli különbségekkel. Az elõadást követõ vitában többször szó esett a berendezésfunkciók, szolgáltatások kimerevítésének szükségességérõl, a megvalósítási változatok egységesítésérõl. Ennek kapcsán én is a szigorítás irányába haladnék, de csak lépésenként. Gondoljuk csak el: mechanikus berendezéseink kezdetben igen szigorú kötöttségekkel rendelkeztek, az alacsonyszintû forgalmi szolgáltatások mellett még sem lehetett elérni a teljes egységesítést. Pedig az állítási távolságkorlátozás, a limitált készülékhosszak miatt a szükséges állítóközpontok száma jó sorozatnagyságot biztosított, a mûködtetõ munkaerõ-szükséglet, az emberi állítóerõ által limitált váltóállítási konstrukciók, a gépészetben megszokott szigorú és ütemezett karbantartás stb. mind-mind az egységesítési igény irányába mutatott, mégis számos változat alakult ki. A jelfogós technikát meghonosító mérnökgeneráció a hazai ipar akkor felfuttatott hátterére támaszkodva fiatalos lendülettel, máig élõ megoldásokkal megmutatta, mi mindent volt képes kidolgozni. Õk és vezetõik kiérdemelten büszkék voltak erre a képességre. A csúcspont az én szememben Kelenföld állomás átépítése volt, ami csak úgy vált lehetségessé, hogy elõször a D70 biztosítóberendezés épült meg, és az állomási pályaépítési munkák fázisait provizor berendezések nélkül, a D70 berendezés átalakításaival követték le. Képzeljük el, hogy mûszaki, forgalmi szempontból ember- és idõszükségletben, költségek tekintetében mivel járt volna a hagyományos kulcsfüggéses eljárás, különös figyelemmel az akkori forgalmi terheltségre. Ugye, ma is lehetetlennek tûnik? Nos, a fenti módon igen hasznosnak és rugalmasnak bizonyult D70 berendezésbõl sincs talán két egyforma. A MÁV által elvárt funkciók adaptálásakor az elektronikus berendezések szóba jöhetõ külföldi szállítói akik jelentõs részben még mindig futnak a fejlesztésre költött pénzük után igen merevek. Merevségük egyik oka a fejlesztési költségnek és a megtérülésének a bizonytalansága. A másik ok nézetem szerint a hozzáértõ szakemberek számának folyamatos csökkenése. Egy-egy termék, rendszer eredeti változatának fejlesztõ szakemberei az akkori fejlesztési folyamat ismerõi, a követelmények és összefüggések meghatározói, validátorai gyakran már nem érhetõk el. A specializáció ráadásul közismerten az átláthatóság ellen hat, egy költséges és bonyolult fejlesztési rendszerben nem is létezhet olyan személy, aki a biztonsági ügy minden ágát-bogát ismeri (ráadásul egy munkatárs részére ennyi információt a cégek már üzleti biztonsági szempontból sem engednének megismerni). A meglévõ kevés szakembert természetesen új feladatok foglalkoztatják, így könnyen átlátható, hogy mindaddig, amíg a cégük jó hírneve nem kerül veszélybe, vagy nem látszik egy újabb, jelentõs MÁV-üzlet a láthatáron, nem fognak jelentõs fejlesztési költségeket áldozni az egységesítés érdekében. A vasúti biztosítóberendezéshez értõ mérnökök száma ráadásul abszolút értelemben is csökken, a felsõoktatásban ezekre a szakterületekre egyre kevesebb hallgató jelentkezik, és a végzõsök legnagyobb része sem a szakmában helyezkedik el. Ráadásul a szakma oktatóival beszélgetve úgy tûnik, ez a tendencia az EU felsõoktatási intézményeiben is megfigyelhetõ. Fajlagosan olcsóbb, drágább Az 1970-es, 80-as években a jelfogós biztosítóberendezési technika nagyobb arányú elterjesztését, az új berendezések MÁV-hálózati eloszlását részben bizonyos biztonsági prioritások, megfontolások, részben a vállalaton belüli erõviszonyok határozták meg. Biztonsági prioritás volt például a jelfeladást biztosító vonali berendezések mielõbbi kiépítése minél nagyobb fõvonali hosszon; a legsúlyosabb baleseteket okozó szembemenesztések mielõbbi kizárása, illetve a közúti közlekedés rohamos fejlõdése miatt prioritássá vált az útátjárók biztonságának, közúti átbocsátó képességének növelése is. A jelfogófüggéses vonali berendezések létesítése miatt szükségessé vált a vonalon érintett állomások korszerû biztosítóberendezéssel való felszerelése, vagy legalább a mechanikus biztosítóberendezések fényjelzõsítése. A korszerû állomási biztosítóberendezések létesítését így a vonali berendezések korszerûsítéséhez kapcsolódva lehetett programba venni. A nyugati vasutak tapasztalatai alapján megpróbáltunk érvelni a munkaerõ-kiváltás gazdaságosságával, mint hatékony beruházási céllal, de az akkori nyomott hazai bérek mellett ezt nemigen lehetett bizonyítani. XVI. évfolyam, 1. szám Az elérni kívánt célkitûzéseket, az erre fordítható összegeket, a létesítmények megvalósítását jelentõsen modulálták a vállalaton belüli erõviszonyok: melyik igazgatóság mekkora beruházási forrást tudott kialkudni, és így mire futotta a többieknek. Számottevõ eltérés volt az egyes területek között az innováció iránti fogékonyságban is: az elvben legnagyobb alkuképességû Budapesti Igazgatóságon a jelentõs forgalmi leterheltségre hivatkozva sokáig húzódoztak mindenféle, különösen a nagyobb állomásokon végzendõ pálya- és biztosítóberendezés-fejlesztéstõl, -felújítástól. A többi vasút-igazgatóság a neki jutó kevesebb forrásból a kisebb berendezések megvalósítását tartotta elõnyösnek. Így a századfordulóig eljutva nagyállomásaink többsége továbbra is korszerûtlen maradt. Az 1980-as években a növekvõ munkaerõhiány enyhítésére, a nagy létszámú forgalmi személyzet jelentõs részének kiváltására és a beszûkült beruházási források koncentrált, látványos eredményt felmutató felhasználására tekintettel prioritást kaptak az olyan nagyobb létesítmények, mint Hatvan, Siófok, Ferencváros, Keleti indító és gurító, Keleti pályaudvar, Ferencváros Személy pu. A már említett prioritásokkal párhuzamosan, fontos célunk volt a menetrendszerûséget, a forgalmi fegyelmet javító KÖFE és KÖFI berendezések, illetve állomási távvezérlõ berendezések elterjesztése is. A vasúti beruházások költségeinek elõzetes kalkulálása a beruházási keretek elosztásakor, a stratégiai döntések megalapozása idõszakában alapvetõ fontosságú, ugyanakkor az állomási biztosítóberendezések létesítési költségeinek elõkalkulációja a berendezések bonyolultsága és a helyi adottságok különbségei miatt mindig nehézkes volt. Ma is emlékszem az áldatlan vitákra a beruházók és az építésért felelõs munkatársaink között: ti képtelenek vagytok használható fajlagos költséget megadni hol ilyen, hol olyan költséget adtok meg, pedig egy sorompó olyan egyszerû, és hamar a fejünkhöz vágták, hogy hiteltelenek vagyunk. A beruházások tervezésénél bevett gyakorlat a korábbi évek kivitelezési költségeinek az adott létesítmény méretét jellemzõ valamely viszonyítási egységeire vetítése. Így a magyar gyakorlatban a fajlagos létesítési költségeket az állított váltók számára vetítve tartjuk számon, a németajkú országokban viszonyítási alapként az állítási egységek (váltók, jelzõk, vonatérzékelési körzetek) számát használják. A századforduló táján, egy akkortájt épült berendezés költségvetése alapján utánaszámoltam a D55 biztosítóberen- 15

18 1. ábra: D55 létesítési költségeinek váltószámfüggése évi árakon dezés fajlagos létesítési költségének, gondolván az elektronikus berendezésekre is. Bár a biztosítóberendezések költsége nyilván jelentõsen függ a váltószámon kívül más tényezõktõl is (az állomás elrendezése, hossza, csatlakozó irányok, állomási sorompók száma), de egy átlagos állomás létesítési költségének a váltószámtól való függése viszonylag egyszerûen, egy negatív hatványkitevõjû összefüggéssel írható le. Ez a viszonylag magas alapköltségbõl kiindulva a váltószám növekedésével lassan növekvõ beruházási költséget jellemez (1. ábra). Az elektronikus állomási berendezések esetén is hasonló összefüggés vázolható fel. A külsõtér, illetve az épület és belsõtér költségeinek aránya áthelyezheti a görbét, kismértékben változhat annak görbülete. Belátható, hogy szükségünk lenne stabil, megbízható költségnyilvántartásra, amibõl egy ilyen fajlagos érték jól levezethetõ. A fajlagos értékekkel való számítás szórása viszont alapvetõen függ attól, hogy az adott idõszakban volt-e statisztikai szempontból is értékelhetõ mennyiségû és összetételû létesítés (amirõl, ugye, manapság nincs szó). Az is magától értetõdõ, hogy a figyelembe vett összköltségnek egyformán kellene tartalmaznia a biztosítóberendezési feladatok járulékos feltételeinek megteremését (például épület, vonalkábel, integrált távközlõ diszpécserrendszer stb.), ami nagyon ritkán van így. A beruházási források szûkössége célszerûen a nagyobb költséghatékonyságú projektek, így a nagy váltószámú létesítmények mellett szól. A MÁV menedzsmentjének meg kell találnia a helyes arányt a fõvonali sebességnövelésre irányuló, többségében kis állomásokat érintõ beruházások és a nagyállomási beruházások között. Kérdéses persze az is, hogy melyikhez mekkora EU-támogatást lehet megszerezni. Végezetül a biztonsághoz kapcsolódva igen fontos kérdésnek tartom, hogy a biztonsági eljárás minden egyes résztvevõjének, a megrendelõ-üzemeltetõ vasútnak, a beruházás lebonyolítójának, a szállító-kivitelezõnek és az engedélyezõ hatóságnak teljesen egyértelmûen tisztázódjon a feladata és jogi felelõsségi köre. Ebben ma még nincs kiforrott gyakorlat a vasúti közlekedés területén, de a vörösiszap-katasztrófa ma még nem tisztázott ügye is arra utal, hogy ilyen szemléletû gyakorlat ma még sok más területeken sincs. Fritz Pulvermüller a SIGNAL+ DRAHT 7+8/2002. szám oldalán megjelent, A biztonsági felelõsség jogi vonatkozásai a vasúti közlekedésben címû cikkében mutatta be a német gyakorlatot (a cikk magyar fordításban is elérhetõ). Annak idején a cikk hatására felkértem szakszolgálatunk jogászát egy hasonló hazai elemzés elkészítésére, de sajnos egy átszervezés ezt az ügyet is elsodorta. Talán ma sem lenne késõ ezt tisztázni. Gedanken zu einer Diskussion: das Vorige und die Zukunft der elektronischen Stellwerke Die Ungarische Ingenieurkammer (Magyar Mérnöki Kamara) hat eine Fachtagung über die Betriebserfahrungen der elektronischen Stellwerke veranstaltet. Verknüpfend zur Auslösungsvorstellung einer Diskussion und zum Forum gedenkt der frühere Leiter dieses Fachgebietes Herr László Fülöp erster Schritte der Einführung der elektronischen Stellwerke in Ungarn und der Anwendungsprobleme der Sicherheitsnormen. Thoughts to a discussion: The past and future of electronic interlocking systems The Hungarian Chamber of Engineers organized a professional workshop on the experiences in operation of electronic interlocking systems. Responding to the opening paper and the discussion, László Fülöp retired leader of the profession recalled the initial steps of implementing the electronic interlocking systems in Hungary and application problems of the safety standards. Támogatóink ALCATEL-Lucent Magyarország Kft., Budapest AXON 6 M Kft., Budapest Bi-Logik Kft., Budapest Certuniv Kft., Budapest FEMOL 97 Kft., Felcsút Ganz Transelektro Közlekedési Berendezéseket Gyártó Kft., Baja Thales Rail Signalling Solutions Kft., Budapest Dunántúli Vasúti Tanúsító és Biztosítóberendezési Építõ Kft., Szombathely MÁVTI Kft., Budapest Mûszer Automatika Kft., Érd OVIT Zrt., Budapest Percept Kft., Budapest PowerQuattro Teljesítményelektronikai Zrt., Budapest PROLAN Irányítástechnikai Zrt., Budakalász PROLAN-Alfa Kft., Budakalász R-Traffic Kft., Gyõr Schauer Hungária Kft., Budapest Siemens Zrt., Budapest TBÉSZ Kft., Budapest Termini Rail Kft., Budapest Thales Rail Signalling Solutions GesmbH., Wien Tran Sys Rendszertechnikai Kft., Budapest VASÚTVILL Kft., Budapest 16 VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1

19 Új, elektronikus sorompóberendezés telepítése a GYSEV Zrt. vonalain Szigeti Dániel A GYSEV Zrt. európai uniós források felhasználásával fejleszti a Sopron Szombathely és a Szombathely Szentgotthárd vasútvonalat. A pályasebesség emelésével, a még dízelüzemû szakaszok villamosításával és az elektronikus biztosítóberendezés telepítésével a transz-európai szállítási útvonalak részeként definiált vasútvonalak mind személy-, mind pedig árufuvarozási szempontból új lehetõségeket kaptak feladatuk megfelelõ színvonalú betöltésére. A vonalak biztosítóberendezéseinek telepítésére kiírt tendert a Thales nyerte meg, amely az útátjárók biztosításával a Mûszer Automatika Kft.-t bízta meg. A Mûszer Automatika Kft. a kiírásnak megfelelõen magyar fejlesztésû, teljesen elektronikus logikájú, UTB típusú berendezés továbbfejlesztésével oldotta meg a feladatot. Az UTB eredeti fejlesztése 1994-ben kezdõdött, az akkor még újdonságként kezelt digitális, elektronikus technika hazai biztosítóberendezési alkalmazásaként. A kétcsatornás, 2-bõl 2 rendszerû berendezés a Signelit Rt. hatéves fejlesztési folyamatának végén, 2000-ben kapott végleges alkalmassági tanúsítványt a Budapesti Helyiérdekû Vasút (BKV Zrt. HÉV) vonalain történõ alkalmazásra. Az azóta eltelt évtizedben a BKV Zrt. fejlesztéseinek köszönhetõen 16 útátjáró biztosítását látja el UTB ben a Signelit Rt.-tõl a Mûszer Automatika Kft. vásárolta meg az UTB gyártási és fejlesztési jogait, aminek felhasználásával 2009-tõl az országos közforgalmú vasút igényeinek megfelelõ berendezés fejlesztése kezdõdött meg. Tekintettel arra, hogy a BKV HÉV és az országos közforgalmú vasutak útátjáró-biztosítási módjai igen hasonlók, kézenfekvõ volt, hogy a GYSEV Zrt. számára az UTB továbbfejlesztett változata, az UTB-M1 kerüljön kifejlesztésre és leszállításra. Az UTB-M1 fejlesztése és újdonságai A Mûszer Automatika Kft. az újonnan biztosítandó 33 útátjárót UTB-M1 típusú berendezéssel kívánta ellátni. A HÉV és az országos közforgalmú vasutak közötti különbségek azonban aprólékos tervezést és alapos vizsgálatokat igényeltek, hogy az útátjárók biztonsága az elvárt szintet elérhesse. Ennek érdekében a GYSEV Zrt. elektronikus sorompó feltétfüzeteinek feldolgozásával meghatározásra kerültek a teljesítendõ követelmények, amelyek több ponton logikailag tértek el a HÉV-sorompóktól. Ezeket és az egyéb követelményeket felmérve 2009 nyarán megépült az elsõ, kísérleti berendezés, amely a fejlesztési folyamat során a telephelyi, majd a sötétüzemi tesztek, végül pedig a forgalomszabályozó próbaüzem alanyává vált. Az UTB-M1 a legkorszerûbb jelfeladási rendszer, a korridorvonalakon is hamarosan kiépülõ ETCS segítségével tájékoztatja a vonatszemélyzetet, hogy az útátjárót lezárta-e. A visszajelentést a vonal egységes kezelése miatt a MÁV-vonalakon széleskörûen alkalmazott, ún. kétvezetékes visszajelentéssel volt szükséges megvalósítani. Az UTB-M1 továbbra is rendelkezik az UTB könnyû konfigurálhatóságával, a megrendelõi igénynek megfelelõen vonali, az állomási indítást lehetõvé tevõ, 1. ábra: Az UTB-M1 áramellátási A (balra) és vezérlési B (jobbra) szekrénye a prototípus berendezésben XVI. évfolyam, 1. szám LED optikás közúti jelzõkkel felszerelt, MAHSH-03 típusú félcsapórudas sorompóhajtómûvel történõ együttmûködésre felkészített változatban került kifejlesztésre. További követelmény volt a korábbi acél készülékház helyett vasbeton készülékszekrény alkalmazása, ami a vasutasok számára kedvezõbb és biztonságosabb munkakörülményeket biztosít. Az UTB- M1 energiaellátása is átalakult, rugalmasabb és megbízhatóbb elemek alkalmazásával, az országos közforgalmú vasúton szokásos vonali energiaellátás csatlakoztatásával, valamint a korszerûsített távfelügyelet számára biztosított valós idejû mûködési adatgyûjtéssel a berendezés a korábbi, könnyen elérhetõ, városi környezetbõl immár kiléphetett a vasútvonalak mentén egyes esetekben nehezen elérhetõ helyekre. Az UTB-M1 berendezés az ABB Kft. által kifejezetten az UTB-M1 igényeihez kifejlesztett vasbeton készülékházban történt elhelyezés miatt az eredeti UTB-hez képest jelentõsen átalakult. Az egyszekrényes elhelyezéssel szemben a háromszekrényes megoldásnál különvált az energiaellátás, a vonali energiaellátási csatlakozás, a vezérlõ berendezés, illetve az állomási visszajelentés. Az országos közforgalmú vasutakon alkalmazott technológiai célú vonalkábel csatlakoztatására kábelrendezõ épült, az energiaellátási szekrényben pedig elegendõ hely volt biztosítható az ETCS csatlakoztatására. Az UTB-M1 fejlesztésével párhuzamosan a MES Kft. kifejlesztett és tanúsíttatott egy új vasúti LED optikát, amely a közúti jelzõkben egyaránt alkalmas a széles körben elterjedt jelfogós, valamint a korszerû UTB-M1 útátjáró fedezõ berendezésekkel történõ együttmûködésre. Mivel az UTB eredeti kialakításában az izzós és az elektronikus elõtét nélküli LED optikákat támogatta, szükséges volt a MES optikával történõ összehangolás, amelyet a két cég közösen hajtott végre. Az UTB eredeti tápellátását annak helyigénye, a tengelyszámlálókhoz szükséges 48/100 V-os DC/DC átalakító igénye és a GYSEV-projekt számára túl magas teljesítményigénye miatt nem lehetett beépíteni. A Mûszer Automatika Kft. új tápellátó rendszert fejlesztett ki az UTB-M1 számára, amely a berendezés többi részéhez hasonló kártyarendszerben készült el. A korábbi rendszertõl eltérõen az elektronikus egységek 5 V-os táplálását biztosító modul az elektronikát befogadó beépítõkeret hátoldalára került, a kitáplálási távolság minimalizálása érdekében. Az új tápellátás ugyan kifejezetten az UTB-M1 számára készült, de a felépítés lehetõvé teszi az itt alkalmazottnál nagyobb teljesítmény biztosítására is. Az UTB-M1 energiaellátása a korábbi 230 V 50 Hz-es hálózat helyett a vasúti technikában szokásos vonali 500 V 50 Hz energiaellátásra történõ adaptációval is gazdagodott. A rendszer alapja to- 17

20 vábbra is a 230 VAC/48 VDC, akkumulátorral alátámasztott villamos táplálás, de a 230 VAC feszültséget a vonali transzformátorról a vonali energiaellátás biztosítja. A vonali energiaellátó szekrény lehetõvé teszi, hogy a sorompó táplálásának megbontása nélkül a vonali energiaellátás átterhelhetõ legyen a tartalék tápállomásra, és a vonalon kialakuló feszültségviszonyoknak megfelelõen lehessen a sorompó vonali transzformátorát beállítani. Az egyenfeszültségû berendezések és kültéri elemek számára új DC/DC átalakító modulok kerültek kialakításra. A vonatérzékelést megvalósító tengelyszámlálókat is a sorompó energiaellátása táplálja 100 V feszültséggel, a közúti jelzõk számára 48 VDC, a sorompóhajtómûvek számára 24 VDC feszültséget biztosít. Az áramellátás vezérlését és annak távfelügyeletét elektronikus elemek biztosítják. A hagyományos, jelfogós sorompó berendezésekhez képest az UTB már eredeti kialakításában is korszerû, elektronikus felépítésébõl adódó távfelügyeleti és távdiagnosztikai képességekkel rendelkezett. A GYSEV Zrt. igényeinek megfelelõen a korábbi távfelügyelet helyére ugyan a hagyományos, kétvezetékes vonali sorompó-visszajelentés került beépítésre, ugyanakkor megmaradt a vezeték nélküli adatátvitellel történõ távfelügyelet és távdiagnosztika lehetõsége. A kézi lezárás, zavaroldás és egyéb biztonsági funkciók továbbra is a kétvezetékes biztonsági kapcsolaton keresztül kerülnek megvalósításra. Az UTB-M1 fejlesztésének egyik fontos része a biztonságigazolási folyamat volt. Az UTB eredeti alkalmassági tanulmányát alapul véve a kétféle rendszer közötti különbségek felmérése volt az elsõ lépés. Már a fejlesztés legelején kiderült, hogy az UTB mind szoftver, mind pedig hardver tekintetében továbbfejleszthetõ. A programozott vezérlés, az ETCS-illesztés, a kétvezetékes illesztés, a villamos táplálás és a mechanikai kialakítás fejlesztése párhuzamosan folyt. A fejlesztés nemcsak az UTB-M1 funkcionalitásának biztosítását célozta meg, hanem lehetõséget teremtett a programstruktúra megõrzése mellett egyes modulok újrastrukturálására is. A 15 évvel ezelõtti döntés, amely a 8051-es proceszszorcsalád és az Assembler nyelv használata mellett tette le a voksot, meghatározta a fejlesztés lehetõségeit, ugyanakkor egyértelmûvé vált, hogy a biztonsági alkalmazások számára megfelelõ alapot teremtett. Erre az alapra építkezvén a berendezés két programcsatornája független programozókkal és önálló tesztekkel, majd együttmûködési tesztekkel került felépítésre és összehangolásra. A programozás is bebizonyította, hogy alapvetõ kérdésekben igen közel áll a HÉV és az országos közforgalmú vasút logikája, ezért a berendezés alkalmazása megalapozott. 18 VEZETÉKEK VILÁGA 2011/1 A modul szintû vizsgálat azt is megmutatta, hogy a vasúti jelzõket vezérlõ VJM kártya a fedezõjelzõk elhagyása miatt áttervezésre szorul, ugyanakkor a biztonsági szoftver miatt a VJM kártyák, mint fedezõjelzõ kivezérlõ egységek megkerülhetetlenek voltak. Az áttervezett modul, amely a VJM-0 típusjelet kapta, a hagyományos jelzõk helyett a vonatszemélyzet felé elvileg közvetíteni kívánt jelzésképeket az UTB-M1 felé adja ki, így a berendezés többletellenõrzési lehetõséggel bír a saját állapotait illetõen. Nem elhanyagolható az sem, hogy ha a GYSEV Zrt. a késõbbiekben mégis fedezõjelzõk telepítésével vagy egyéb hagyományos úton kívánná megoldani a vonatszemélyzet értesítését, az UTB-M1 a rendszer felépítésébe történõ lényeges beavatkozás nélkül tudja az igényt teljesíteni. Az ETCS jelfeladás kivezérlését és visszaolvasását a VVM-ek biztosítják, ezzel is újabb, független visszajelzést biztosítva a sorompó állapotáról. A kétvezetékes visszajelentés kifejlesztése segítségével immár bármelyik hagyományos, jelfogós biztosítóberendezéssel felszerelt állomásra és a Prolan Zrt. Elpult D55 felülvezérlésének felületére is visszajelenthetõ a berendezés. Az UTB-M1 elektronikus vezérlését össze kellett hangolni a kétvezetékes visszajelentés analóg jeleivel. A feladatot az UTB eredeti felépítésének megtartása mellett kellett végrehajtani annak érdekében, hogy az UTB programjában a lehetõ legkisebb beavatkozást kelljen tenni. A kétvezetékes visszajelentés mellett az UTB távdiagnosztikai képessége nem csökkent, az továbbra is a vezeték nélküli adatátvitel segítségével építhetõ fel. A mechanikai egységek elhelyezése a kifordítható keretek alkalmazásával egyszerûvé vált. Az egységek felszerelése és a szekrények elõkészítése párhuzamosítható volt, ezért a gyártási technológiában idõmegtakarítást eredményezett. A számítógéppel segített 3D modellezés eredményeként a berendezések összeszerelésekor a munkatársak megfelelõen ütemezve tudták a rendelkezésre álló 10 hónap alatt a 33 berendezést elõállítani. A fejlesztések a Mûszer Automatika Kft. budaörsi telephelyén folytak, ahová 2009 júliusában megérkezett az elsõ vasbeton készülékház. A prototípus júliusi beszerzésével a nyári idõben történõ melegedési tulajdonságokat tesztelni lehetett. A készülékházba szerelt UTB-M1 prototípus melegedésre jól vizsgázott, így ilyen akadálya nem lehetett a próbaüzemnek. A próbaüzemi helyszín kiválasztása nagy gondosságot igényelt. A GYSEV Zrt.-vel történt egyeztetések alapján az Ikrény állomás Gyõr felõli oldalán, a Gyõr és Sopron közötti egyvágányú, villamosított fõvonalon, állomásközeli helyzetben elhelyezkedõ útátjáró lett a próbaüzem helyszíne. A helyszínre a Mûszer Automatika Kft. a meglévõ jelfogós sorompóhoz csapórudas kiegészítést is készített a GYSEV Zrt. megrendelésére, a próbaüzemtõl független projektként. Az UTB-M1 ezért annak ellenére, hogy a GYSEV Zrt. részére szállított 33 berendezés csapórudat nem vezérel, csapórúd vezérlésének lehetõségével együtt került tesztelésre. A próbaüzem során biztosítani kellett az útátjáró folyamatos, a sötét üzem alatt a meglévõ jelfogós biztosítóberendezéssel történõ fedezését, ami a vonatérzékelés tengelyszámlálós kialakítása miatt vált lehetõvé. Az állomási és körzeti visszajelentés megvalósítása Ikrény állomás jelfogós berendezéséhez történõ csatlakozáson keresztül történt, aminek kivitelezésével a sorompó meglévõ, jelfogós biztosítóberendezéssel biztosított állomásokkal történõ kapcsolattartása is igazolást nyert. A forgalomszabályozó próbaüzem sikeres lezárását követõen az UTB-M1 berendezés végleges alkalmassági tanúsítványt kapott az országos közforgalmú vasutakon történõ útátjáró-biztosításra. A próbaüzem alatt a berendezés gyári tesztjei folyamatosan zajlottak. A gyári tesztek során ellenõrzésre kerültek a forgalombiztonságot veszélyeztetõ hibalehetõségek, mechanikai és villamos külsõ behatások vagy meghibásodások okozta hibák és zavarok kezelése. A gyártás alatt lévõ berendezések teszteléséhez elektronikus tesztelõ egységek, ún. mûvonatok készültek, amelyekkel a már a GYSEV Zrt. számára legyártott berendezések éjjelnappal tesztüzemben mûködtek. A mûvonatok segítségével a betonházakba épített készülékek tesztelésére is lehetõség nyílt, mivel az energiaellátás továbbra is 230 VAC feszültségrõl volt megoldható. A berendezés biztonságigazolása Az UTB eredeti biztonságigazolásában a MÁV TEB TK vett részt. A fejlesztési folyamat már akkor a pre-szabványként létezõ CENELEC MSZ EN os, MSZ EN as és MSZ EN es szabványok szerint történt, amelyek azóta hatályba léptek, így az új berendezésükre az alkalmazást a vasutak megkövetelik. A preszabványok alkalmazása jó döntésnek bizonyult, mivel így az UTB-M1 fejlesztése során csak a különbségek biztonságigazolására volt szükség. A BKV HÉV-vonalakon telepített berendezések üzemi tapasztalatai is meggyõzõen alátámasztották a kedvezõ biztonsági, megbízhatósági és karbantartási paramétereket. Az UTB-M1 biztonságigazolása arra épült, hogy az eredeti berendezésben megvalósított funkciók döntõ többsége az országos közforgalmú vasút követelményrendszerébe is illeszkedik. Az UTB és az UTB-M1 hardverszinten alig különbözött egymástól, így a hardverelemek tekintetében már a kezdetektõl is kézenfek-