BME Közlekedésautomatikai Tanszék Metrók, metró biztonsága Oktatási vázlat 5. rész Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott rendszer környezet Rövidítések GOA automatizálási fokozatok Vonal kiépítettsége Általános követelmények Alapvető funkciók leírása Üzemeltetés kezelés és felügyelet Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott vonatbefolyásolás rendszerzése Darai Lajos 2013/2
Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott rendszer környezet MSZ EN 62290-1 szabványi környezet Városi kötöttpályás közlekedés szabályozási és, vezérlő/biztosító rendszerek Urban Guided Transport Management and Command/Control System UGTMS UGTMS követelmények az alábbi megfontolásokat tartalmazzák: Vonatmozgások irányítását/ biztosítását és felügyeletét A vonatmozgások biztonságát Az utasok és a személyzet biztonságát A vonal kapacitását, a vonatok teljesítményét az átlagos menetsebességet befolyásoló tényezőket A rendszer rendelkezésre állását befolyásoló tényezőket Szabvány célja az infrastruktúra környezet meghatározása Interoperabilitási kritériumok
Néhány rövidítés UGT Városi kötött pályás közlekedés UGTMS Városi kötött pályás közlekedés szervezése, illetve vezérlő- és biztosítórendszerei UGTMS OB Fedélzeti UGTMS berendezés UGTMS WS Pályamenti UGTMS berendezés GOA GOL CCTV DCS FFFIS FIS FRS HMI HVAC OCC Automatizáltsági fok Vonal kiépítettségi fokozat Zártláncú Televízió Adatkommunikációs rendszer Funkcionális interfész kialakítás specifikáció Funkcionális interfész specifikáció Funkcionális követelmény specifikáció Felhasználói interfész Fűtés, Szellőzés és Légkondicionálás Forgalomirányító központ
GOA automatizálási fokozatok A vonatüzem alap funkcióiara A vonatok biztonságos közlekedésének garantálása Biztonságos vágányút garantálás Vonatok biztonságos követésének garantálása Látra való közlekedés GOA0 Nem automatizált vonat üzem GOA1 Féla utomata vonat üzem GOA2 Vezetőnélküli vonat üzem GOA3 Vonat kísérő nélküli vonat üzem GOA4 X Váltók állítása vezérlése Rendszer Rendszer Rendszer Rendszer x Rendszer Rendszer Rendszer Rendszer Biztonságos sebesség garantálása x X részleges Rendszer Rendszer Rendszer felügyelet Vezetés Gyorsítás és fékezés vezérlése x x Rendszer Rendszer Rendszer Pályafelügyelet Utasok szállításának felügyelete A vonatok biztonságos közlekedésének garantálása Akadályokkal való ütközés elkerülése x x x Rendszer Rendszer Vágányon lévő személyekkel való ütközés elkerülése x x x Rendszer Rendszer Utasajtók vezérlése x x x x Rendszer Kocsik közé, valamint a peron és a vonat x x x x Rendszer közé került utasok sérülésének megelőzése Biztonságos indítási feltételek garantálása x x x x Rendszer Biztonságos vágányút garantálása x x x x Rendszer Vonatok biztonságos követésének garantálása x x x x Rendszer Biztonságos sebesség garantálása x x x x Rendszer és/vagy OCC személyzet
GoA (Grade of Automation az automatizáltság szintjei) összefüggések
(GOA0): Látra való közlekedés Ebben az automatizálási fokozatban, a vonatvezető viseli a teljes felelősséget és nincs szükség a tevékenységét felügyelő rendszerre. Mindazonáltal, a rendszer részlegesen felügyelheti a váltókat és az egyvágányú pályákat. (GOA1): Nem automatizált vonat üzem Ebben az automatizálási fokozatban a vonatvezető a szerelvény elülső vezetőállásban tartózkodik, figyeli a pályát és veszélyhelyzetben megállítja a vonatot. A gyorsulást és fékezést a vonatvezető vezérli a pályamenti jelzőkkel vagy a feladott jelzésekkel összhangban. A rendszer felügyeli a vonatvezető tevékenységét. Ezt a felügyeletet el lehet végezni megadott helyeken, lehet szakaszos vagy folyamatos a sebességkorlátozó jelzések betartásának vonatkozásában. A vonat biztonságos elindulása az állomásról, beleértve az ajtók zárását, az üzemi személyzet felelősségére tartozik. (GOA2): Félautomata vonat üzem Ebben az automatizálási fokozatban a vonatvezető a szerelvény elülső vezetőállásában tartózkodik, figyeli a pályát és veszélyhelyzetben megállítja a vonatot. A gyorsulás és fékezés automatikus és a rendszer folyamatosan felügyeli a sebességet. A vonat biztonságos indulása az állomásról az üzemi személyzet felelősségére tartozik (az ajtók nyitása és zárása automatikus lehet).
(GOA3): Vezető nélküli vonat üzem Ebben az automatizálási fokozatban a GOA2-höz képest további intézkedésekre van szükség, nincs vonatvezető a szerelvény elülső vezetőállásában, aki figyelné a pályát és veszélyhelyzetben megállítaná a vonatot. Az automatizálás e szintjén szükség van az üzemeltető személyzet egy tagjára a fedélzeten. A vonat biztonságos elindulása az állomásról, beleértve az ajtók zárását is, az üzemeltető személyzet felelősségére tartozhat vagy automatikus is lehet. (GOA4): Vonatkísérő nélküli vonat üzem az automatizálási fokozatban a GOA3-hoz képest további intézkedésekre van szükség, mert nincs a fedélzeten üzemeltető személyzet. A vonat biztonságos elindulása az állomásról, beleértve az ajtók zárását is, automatikusan kell, hogy történjen - pontosabban, a rendszer észleli és kezeli a veszélyhelyzeteket és irányítja a vészhelyzeteket mint pl. az utasok evakuálását. Egyes veszélyhelyzetekben vagy vészhelyzetekben, mint pl. kisiklás vagy füst ill. tűz érzékelése, szükség lehet a személyzet beavatkozására.
A vonal kiépítettsége GOL Nagy forgalmú vonal Vonal szállítási volumene Kis forgalmú vonal Vonat sebes -ség Vonat sebes -ség Nagy sebesség Közepes sebesség Közepes sebesség Kis sebesség Vonal kiépítettség GOL 4 GOL 3 GOL 2 GOL 1 Tipikus vonaltípus Nagy sebességű vonal Közepes sebességű nagy forgalmú vonal Közepes és alacsony sebességű közepes forgalmú vonal Közepes és alacsony sebességű kis forgalmú vonal
VEZÉRLÉS/IRÁNYÍTÁS ÉS VONATBEFOLYÁSOLÁS - Központi Felhasználói Interfész: - Helyi Felhasználói Interfész - Vágánymenti berendezések (pl. váltók, jelzők, sínáramkörök tengelyszámlálók, pályamenti sebességellenőrző készülékek, szomszédos OCC, szerelvény megállítók, szintbeli kereszteződések) - Meglevő biztosítóberendezések - üzemelés tervezése INFO RENDSZEREK KOMMUNIKÁCIÓ - Hangosan beszélő kommunikáció (pl. személyzet, utastájékoztató) ÁLLOMÁS - Segédberendezések (liftek, mozgólépcsők) - Tűzriasztás/tűzvédelem - Peron/pályára behatolás figy. (utas a pályán) - Peronvédő Ajtók és/vagy Kijárati Ajtók - Egyéb berendezés interfészek (vészfékkar, segélyhívó telefon, térközfelismerő/áthidaló eszközök, indítókulcs/vonat indulásra kész) - CCTV felügyelet - Fedélzeti utastájékoztató UGTMS - Üzemelés-vezérlő berendezés - Pályamenti berendezés beleértve a helyi pályamenti jelfeladást a vonatra) - Fedélzeti berendezés (beleértve a helymeghatározást, sebesség- és időmérést) - Adatátviteli rendszer (beleértve a pályamenti, a jelfeladó és a vonat adatkommunikáciját Rendszer környezet Vonat - Ajtók, vontatás, fékek, vonathosszúságmérő készülék (pl. kapcsolóberendezések) - Vonatvezetői felhasználói interfész - Akadály, kisiklás, tűz/füstérzékelő berendezések - Térközfigyelés, áthidaló eszközök - Vészleállító / ajtónyitó nyomógombok kézikar/riasztó gomb - Egyéb interfész-berendezések (pl. világítás, fűtés-szellőzés-klíma, akkumulátor) - Vonatdiagnosztika (karbantartáshoz) - Vonat állapot (üzemkészség megállapításához) - Menetdíj-beszedés (helymeghatározási információ) - CCTV felügyelet - Fedélzeti utastájékoztató - Hangposta VONTATÁSI ENERGIA - Vontatási energia vezérlése - Alállomási nagyfeszültségű megszakító KARBANTARTÁS - Karbantartási rendszer INFRASTRUKTÚRA - Pálya (pl. síntörés-érzékelő rendszer) - Alagút-szellőzés (pl. tűz- és füstérzékelés) - Behatolás-érzékelő rendszer - Egyéb interfész-berendezések (pl.zsilipkapuk)
Általános követelmények Rendszer megközelítés RAMS Követelményeknek Elektromágneses kompatibilitás Energiatakarékosság Helyi körülmények Helyi klimatikus és természeti sajátosságok figyelembevétele Helyi sajátosságok tiszteletben tartása Intermodalitás az egyes hálózatok között Interoperabilitás a szomszédos, UGTMS-sel felszerelt hálózatok között Intézkedések a mozgássérült utasok mozgásának biztosítására Névleges üzemmód, csökkentett üzemmódok, vészhelyzetek Alapvető rendszerteljesítmények A GOA korszerűsítésének követelményei Vonalbővítési követelmények
Az alapvető funkciók leírása A vasútüzem alapvető funkciói Biztonságos vágányút garantálása A vonatok biztonságos követésének garantálása Biztonságos sebesség garantálása A vonatmozgások engedélyezése. Vonatvezetés Pálya figyelése Akadállyal való ütközés megelőzése Vágányon levő személyekkel való ütközés elkerülése Utasforgalom felügyelete Ajtók vezérlése Kocsik közé, valamint a peron és a vonat közé került utasok sérülésének megelőzése Elindulási feltételek biztosítása Vonat üzemeltetése Indítás/leállítás művelete Vezetési módok változtatása A vonat üzemeltetése két üzemszerű megállás között Vezetési irány megváltoztatása Vonat össze- és szétkapcsolása A vonat állapotának a felügyelete Vészhelyzetek észlelésének és kezelésének biztosítása
Üzemeltetés kezelés és felügyelet alapfunkciói Napi menetrend kezelése Vasúti szolgálat kezelése Vágányutak automatikus beállítása Vonatok szabályozása Kapcsolódó szolgáltatások biztosítása Vonatok indítása Vonat küldetések kezelése Üzemzavarok kezelése Vonatműveletek felügyelete Vonat nyomonkövetésének felügyelete Vonatok és pálya menti berendezések felügyelete Infrastruktúra felügyelete Utasok felügyelete Vontatási energia szabályozása Operátor interfész biztosítása Interfész biztosítása a HNH műveleti vezérlőközpontjához Interfész biztosítása a decentralizált HMI-hez Interfész biztosítása a fedélzeti személyzet HMI-hez Interfész biztosítása az utasok és a személyzet közötti kommunikációs rendszerrel Interfész biztosítása az utas tájékoztató rendszerhez Interfész biztosítása az utas megfigyelő rendszerekhez Támogató karbantartás Gördülőállomány és személyzet erőforrások kezelése
Magas szintű kockázatok
Közepes szintű kockázatok
Alacsony szintű kockázatok
Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott vonatbefolyásolás rendszerzése Pontszerű vonatbefolyásolás Mechanikai vonatmegállítók (autostop) Mechanikus pályamenti eszköz, vörös jelző meghaladása esetén fizikai beavatkozással bír a jármű vészfékrendszerére. Manuális vezetés Járművezetői jelenléttel Elektronikus vonatmegállítók Elektronikus(transzponder) pályamenti eszköz, vörös jelző meghaladása esetén elektronikus jelátvitellel révén beavatkozással bír a jármű vészfékrendszerére. Manuális vezetés Járművezetői jelenléttel Elektronikus vonatmegállítók Pontszerű sebességméréssel Elektronikus(transzponder) pályamenti eszköz, vörös jelző meghaladása esetén elektronikus jelátvitellel révén beavatkozással bír a jármű vészfékrendszerére. Két egymást követő transzponder fölött mért elhaladási idő detektálása révén engedélyezett sebesség mérhető, sebesség túllépése vészfékezést vált ki. Manuális vezetés Járművezetői jelenléttel
Folyamatos vonatbefolyásolás Pontszerű jelfeladás Kvázi folyamatos befolyásolás A jelfeladó transzponder a következő transzponder pontig megadja az adatokat az engedélyezett sebességgörbe meghatározásához. A befutható utat a fedélzeti ATP határozza meg és ellenőrzi ATO/ATP Járművezetői jelenléttel Folyamatos jelfeladás sebesség információk, diszkrét parancsok átvitele A rendszer pályamenti un. program vezetékek (keresztezett vezetékek, sugárzókábelen) révén sebességgörbe, valamint diszkrét parancsok átvitelét teszi lehetővé ATO/ATP Rádiós CBTC rendszer Folyamatos helymeghatározás rádiós kommunikáció révén, a követő vonat folyamatosan számítja az előttes vonathoz való megközelítést (moving block), valamint a befutható parabolát ATO/ATP Járművezetői jelenléttel ATO/ATP Járművezetői jelenléttel Vezető nélküli Rádiós CBTC rendszer Folyamatos helymeghatározás rádiós kommunikáció révén, a követő vonat folyamatosan számítja az előttes vonathoz való megközelítést (moving block), valamint a befutható parabolát Teljesen automatikus vonatvezetés