Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta prof. Ing. Karol Rástočný, PhD. karol.rastocny@fel.uniza.sk Budapest, 2015
A nyíltvonali közlekedés biztosítása a ŽR hálózatán Előadás tartalma Nyíltvonali forgalomirányítás Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok Vonali biztosítóberendezések a ŽR hálózatán Hagyományos térközbiztosítás Folyamatos vonatbefolyásolás Korszerűsítés Tengelyszámlálók és folyamatos vonatbefolyásolás Autoblokk építése a ŽR vonalain ETC-el Centralizált megoldások, NEXU platform Korszerűsítési tervek 2020-ig Karol Rástočný 2
Nyíltvonali forgalomirányítás Az irányítás feladata Az egymást követő vonatok közlekedésének irányítása a térközökben úgy, hogy ne érjék utol egymást (utolérés kizárása) Azonos nyíltvonali vágányon vonatok egymással szemben történő indításának megakadályozása (ellenmenetek kizárása) Vonatok közlekedésének szervezése az állomások közöti szakaszon Időközi rendszer Térközi rendszer Térközi rendszer fix térközszakaszokkal Mozgóblokk rendszer Értékelő kritériumok Vonal teljesítménye (áteresztőképesség) Biztonság Karol Rástočný 3
Nyíltvonali forgalomirányítás Időközi rendszer alapelv Pálya (állomás közötti szakasz) jelzők nélkül Következő vonat indulhat az állomásról adott időköz letelése után Térközi rendszer alapelv Az állomásköz fel van osztva szakaszokra azzal a céllal, hogy elválassza az egymást követő vonatokat egymástól Vonatok elválasztása relatív féktávolságra 2. vonat d 1. vonat d brake, 1 d brake, 2 d safety Vonatok elválasztása abszolút féktávolságra 2. vonat d 1. vonat d brake, 2 d safety Karol Rástočný 4
Mozgóblokk rendszer 2. vonat sebessége Központ 2.vonat hossza 2.vonat helyzete MA 2. vonatra... MA 1. vonatra 2. vonat 1. vonat 1. vonat sebessége 1. vonat hossza 1. vonat helyzete... Probléma d brake, 2 Központ d safety MA - Movement Authority Menetengedély 2. vonat 1. vonat Megoldás Vonat integritás ellenőrzése d brake, 2 d safety Karol Rástočný 5
Térközi rendszer fix szakaszokkal Az állomások közötti nyíltvonali rész fel van osztva néhány szakaszra, amelyeket rendszerint helyhezkötött jelzők határolnak Egy szakaszban egyidejűleg csak egy vonat közlekedhet; ha ez a feltétel nem teljesül, akkor a biztonság érdekében kiegészítő szervezési intézkedések szükségesek Állomás Térközszakasz Állomások közti szakasz Térközszakasz Térközszakasz Védő távols. Védő távols. Állomás Kijárati vágányút Bejárati vágányút Megjegyzés: Az ábra egyezik a ŽR jelöléssel A ŽR-nél nem minden esetben alkalmaznak védő távolságot Karol Rástočný 6
Térközi rendszer fix szakaszokkal Védő távolság nélkül Térközszakasz (Block section) Térközszakasz (Block section) Védő távolsággal 3 5 7 A 3 jelző által ellenőrzött szakasz Az 5 jelző által ellenőrzött szakasz Védő távolság Térközszakasz (Block section) Védő távolság Térközszakasz (Block section) Védő távolság 3 5 7 A 3 jelző által ellenőrzött szakasz Az 5 jelző által ellenőrzött szakasz Karol Rástočný 7
Visszajelzés Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok Információ, hogy a vonat térközszakaszba való behaladásának feltételei teljesülnek Ez nagyon jelentős információ, amely közvetlen befolyásolja a biztonságot A visszajelzés a vonat haladási irányával ellentétes irányú (a vonat után) Feltételek a visszajelzés adásához Ún. Alap blokk feltétel (ZBP) TO N-1 TO N PrN N-1 N N-1 PrN N N N PrN N+1 N N+1 or Elkerühetetlen feltétel ahhoz, hogy az N N-1 jelzőn engedélyező jel legyen: szabad a TO N-1 térközszakasz Megjegyzés Ki lehet egészíteni védőszakasszal Karol Rástočný 8
Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok Teljes blokk feltétel (ÚBP) TO N-1 TO N PrN N-1 N N-1 PrN N N N PrN N+1 N N+1 Elkerühetetlen feltételek ahhoz, hogy az N N-1 jelzőn engedélyező jel legyen: szabad a TO N-1 térközszakasz az N N jelzőn világít a tiltó jel ( Megállj! ) Bővített teljes blokk feltétel (RÚBP) TO N-1 TO N ODN-1 OD N OD N+1 PrN N-1 N N-1 PrN N N N PrN N+1 N N+1 Elkerühetetlen feltételek ahhoz, hogy az N N-1 jelzőn engedélyező jel legyen: szabad a TO N-1 térközszakasz szabad az OD N védőszakasz az N N jelzőn világít a tiltó jel Karol Rástočný 9
Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok Teljes blokk feltétel üzemi probléma 1. TO N-1 TO N N N-1 N N N N+1 2. Megoldás N N-1 Nem teljesül a teljes blokk feltétel N N N N+1 1. TO N-1 TO N ZBP N N-1 ÚBP N N N N+1 2. N N-1 N N N N+1 ZBP ZBP ÚBP Megjegyzés Az áttekinthetőség érdekében nincsenek ábrázolva az előjelzők Karol Rástočný 10
Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok Vonali hozzájárulás Az engedélyezett menetirány révén kizárja a vonatok szembemenesztését A vonali hozzájárulás típusai Vonali hozzájárulás adott közlekedési irányban Alapállapotban a vonatmenetek az egyik irányban engedélyezve vannak, a másik irányban tiltva Alapállapotban nincs megadott közlekedési irány Alapállapotban tiltott a vonatok menete mind a két irányban Alapállapotban engedélyezett a vonatok menete mind a két irányban Feltételek a vonali hozzájárulás megadására zabad az állomásköz Nincs beállítva és nem valósul meg kijárati vágányút azon az állomáson, amelyik megadja a vonali hozzájárulást A kijárati jelzők blokkolása azon az állomáson, amelyik megadja a vonali hozzájárulást (az adott közlekedési irány és adott vágány részére) Karol Rástočný 11
Vonali hozzájárulás (T) a menetirány megadásával Az állomási biztosítóberendezések együttműködése Igény kijárati vágányút beállítására Feltételek ellenőrzése Hozzájárulás kérése Vonali hozzájárulás megadva Feltételek teljesülnek Nincs hozzájárulás Hozzájárulás megadva A kijárati jelzők blokkolása Kérés elutasítva T traťový súhlas Hozzájárulás megadása Kijárati vágányút beállításának folytatása Karol Rástočný 12
Előjelentés Vonatközlekedés szabályozási algoritmusok A biztonságot nem befolyásolja közvetlenül, de fontos az üzem szempontjából Az előjelentést a vonat haladási irányában adják Átblokkolás (manuális blokk) Visszajel. Visszajelentés Visszajelentés Visszajelentés Karol Rástočný 13
Vonali biztosítóberendezések (TZZ) a ŽR hálózatán Vonali bitosítóberendezések km Automatikus blokk 670 - egyirányú 129 - kétirányú 541 Kétfogalmú automatikus blokk (automatické hradlo) 512 Félautomatikus blokk 762 - elektromechanikus (hradlový) 138 - jelfogós 624 Vonatjelentőőri berendezések (telefonkapcsolat) 1620 Vonatbefolyásoló berendezések km Információátvitel a pályáról a vonatra 851 1182 km Automatikus TZZ 762 km Félautomatikus TZZ 1620 km Mechanikus TZZ (telefon információ csere) Forrás: Výročná správa, GR ŽR, 2013 Karol Rástočný 14
Vonatjelentőőri berendezések Telefon információ csere Engedélykérés Engedélyadás Előjelentés Visszajelentés Előjelentés Visszajelentés Karol Rástočný 15
Félautomatikus blokkok HJ - hozzájárulás HJ kérése HJ adása HJ kérése HJ adása Előjelentés Visszajelentés Előjelentés Konstrukciós megoldás Elektromechanikus (Frischenovo hradlo) Jelfogós (fényjelzők) Visszajelentés Karol Rástočný 16
Automatikus blokkok a ŽR hálózatán Kétfogalmú autoblokk (ún. automatikus hradlo) Decentralizált autoblokk Az állomásköz felosztása nélkül, ill. az állomásköz felosztásával maximálisan két térközszakaszra (az állomásköz 6 km) A térközjelzők alapállapotban Megállj! jelzést mutatnak A Megállj! jelzésnek abszolút értelme van Hívójelzés a térközjelzőkön Jelfogós felépítésű Gyártó ignalbau (ČR) Tipus AH 88 (AH 71) Foglaltságellenőrzés - sínáramkörökkel (kód átvitellel az L típusú vonatbefolyásoláshoz) Tipus AH 2000 (AH 2000 kapcsolat a IMI W K - val ) Foglalságellenőrzés - AC 2000 tengelyszámlálókkal (kód átvitel nélkül) Alkalmazás Mellékvonalak Bratislava Žilina vonal (AH-filozófia alkalmazása; centralizált megoldás) Karol Rástočný 17
Automatikus blokkok a ŽR hálózatán EAH 88 1TO 2TO Pr o Pro PrLo Lo PrL L AH 88 (P) AH 88 (LP) AH 88 (P) I RC RC RC I HMI HMI RC jelfogós áramkörök I állomási biztosítóberendezés AH 88 (P) állomási rész AH 88 AH 88 (LP) vonali rész AH 88 Karol Rástočný 18
DIOB MODEM MODEM DIOB DIOB MODEM MODEM DIOB Automatikus blokkok a ŽR hálózatán AH 2000 1TO 2TO Pr o Pro PrLo Lo PrL L EIB AC 2000 AC 2000 EIB AC 2000 EIB ACB ACB ACB RC AH 2000 (LP) RC RC AH 2000 (P) HMI HMI AH 2000 (P) EIB értékelő modul ( síndetektorból a jelet értékeli ) DIOB digitális bemeneti / kimeneti modul ACB - számláló modul RC jelfogós áramkörök Karol Rástočný 19
Automatikus blokkok a ŽR hálózatán Háromfogalmú autoblokk (2010. évig) Block section = Braking distance= 1000 m 2 4 6 8 10 12 14 16 1 3 5 7 9 11 13 15 L Jellemzők Alapállapotban a jelzőkön menetet engedélyező jelzés van Decentralizált autoblokk (létezik centralizált auotblokk verzió is) Jelfogós felépítésű Permisszív Megállj! a térközjelzőkön Foglaltságellenőrzés sínáramkörökkel (kód átvitellel L vonatbefolyásoláshoz) A hozzájárulás szerinti menetirányban működik Tipus jelölése AB3-74, AB3-82, AB3-88,... Karol Rástočný 20
Automatikus blokkok a ŽR hálózatán A klaszikus autoblokk elve egyirányú verzió Vonalkábel Karol Rástočný 21
Automatikus blokkok a ŽR hálózatán Háromfogalmú autoblokk EAB-1 (2010 évtől) Block section = Braking distance= 1000 m 2 4 6 8 10 12 14 16 1 3 5 7 9 11 13 15 L Jellemzők Alapállapotban a jelzőkön menetet engedélyező jelzés van Centralizált autoblokk Elektronikus rendszer (2oo2) Permisszív Megállj! a térközjelzőkön Foglaltságellenőrzés sínáramkörökkel (kód átvitellel L vonatbefolyásoláshoz) A hozzájárulás szerinti menetirányban működik Gyártó AŽD Praha Vonal: Žilina Kysucké Nové Mesto (ČR irányban) Karol Rástočný 22
EDON EDO EDOK EDOK EDO EDON Automatikus blokkok a ŽR hálózatán EAB-1 2 4 6 8 3 7 11 15 L L I I CENJ-1 DPAB KOMJ-1 A szakaszok száma egy vágányon: max. 14 A jelzők száma egy vágányon: max. 14 CENJ-1 KOMJ-1 EDON feszültség be- és kimenetek elektronikus vezérlése és ellenőrzése EDOK sínszakaszok felügyelete és a kódolás befolyásolása EDO jelzők elektronikus vezérlése és ellenőrzése I állomási biztosítóberendezés CENJ központi egység DPAB diagnosztika AB KOMJ kommunikációs egység Karol Rástočný 23
Korszerűsítés a ŽR hálózatán Követelmények az új rendszerek fejlesztéséhez a ŽR számára Elektronikus rendszerek Abszolút Megállj! és hívójelzés a térközjelzőkön Foglaltságellenőrzés tengelyszámlálókkal Lehetőség az L tipusú folyamatos vonatbefolyásoló rendszer alkalmazására Kétfogalmú autoblokk (ún. automatikus hradlo) az állomásköz maximálisan két térközszakaszra van osztva Háromfogalmú autoblokk (ún. többszakaszos automatikus hradlo) a térközök hossza 1000 m (Új) problémák a követelmények megvalósításával kapcsolatban Hogyan biztosítható a kódolás a vonatbefolyásoló rendszer számára tengelyszámlálók esetén? Hogyan biztosítható a 160 km/h pályasebesség, ha a szakaszok hossza 1000 m? Hogyan érhető el a biztonság, ha a térközjelzőkön hívójelzést alkalmaznak?... Karol Rástočný 24
L típusú kisfrekvenciás folyamatos vonatbefolyásoló rendszer (ČR, R) Alapvető jellemzők Mozdonyvezető éberségének ellenőrzése Vonatsebesség ellenőrzése (a MIREL típusú fedélzeti rendszer új verziója lehetővé teszi a fékgörbe generálását) Az átvihető információk száma a pálya és a jármű közöt: 4 Az információátvitelre sínáramköröket alkalmaznak (kivételesen hurkokat csak állomáson, ahol kizárt, hogy a hurok felett két vonat legyen) Miért alkalmazzák az L tipusú vonatbefolyásoló rendszert, amikor rendelkezésre áll az ETC? A korszerűsítés közösen megy az ETC építésével kevés mozdony van ellátva az ETC mobil részével Karol Rástočný 25
L típusú vonatbefolyásoló rendszer Információk kódolása MIREL T=1 / 5,4 s T=1 / 3,6 s T=1 / 1,8 s T=1 / 0,9 s Karol Rástočný 26
L rendszer vs. tengelyszámlálók Probléma a Mirel kódja nem tartalmaz címrészt Kódolás a sínekbe - elv I K Kódolás a hurokba - elv Kódoló K Kódválasztás VK I K Megjegyzés Tengelyszámlálók nem tesznek lehetővé kódolást a sínekbe Kódoló K Kódválasztás VK Karol Rástočný 27
L rendszer vs. tengelyszámlálók Megoldás I K Kódoló K VK Kódválasztás Kódoló K VK Kódválasztás Karol Rástočný 28
zakaszhossz 1000 m vs. V = 160 km/h Autoblokk építése a ŽR vonalain ETC-el A jelenlegi állapot jellemzése a ŽR vonalain Pályasebesség 160 km/h (követelmény a fővonalakon) Féktávolság a 160 km/h sebességnél 1500 m A fővonalak korszerűsítése egyidejűleg zajlik az ERTM/ETC építésével Csak kevés mozdony van ellátva ETC fedélzeti berendezéssel Megoldás Az autoblokk jelzőivel irányítják azoknak a vonatoknak a közlekedését, amelyek nincsenek ellátva ETC fedélzeti berendezéssel A féktávolság meghosszabítását érik el információ átvitellel az átkapcsolható balízokon keresztül, amelyek 500m-re a a térközjelző előjelzője előtt vannak elhelyezve Karol Rástočný 29
zakaszhossz 1000 m vs. V = 160 km/h Kétfogalmú autoblokk (automatikus hradlo) Max. 6000 m 500 m 1000 m 500 m 1000 m 150-500 m PrLo Lo PrL L LEU LEU LEU LEU Háromfogalmú autoblokk 1000 m 1000 m 1000 m 1000 m 500 m 500 m 500 m 500 m 150-500 m L1 L3 L5 L7 L LEU LEU LEU LEU LEU LEU - Lineside Electronics Unit Karol Rástočný 30
Elektronické Automatické Hradlo EAH 08 Alap jellemzés Kétfogalmú decentralizált autoblokk (un. automatikus hradlo) Az állomásköz felosztása nélkül, ill. az állomásköz felosztásával maximálisan két térközszakaszra A térközjelzők alapállapotban Megállj! jelzést mutatnak A Megállj! jelzésnek abszolút értelme van Hívójelzés a térközjelzőkön Alkalmazás védőszakasszal vagy védőszakasz nélkül Az L típusú vonatbefolyásolás jelátviteléhez hurkok alkalmazása A vágányszakaszok foglaltságellenőrzésére tengelyszámlálók alkalmazása Alap kiépítési elem - NEXU Jelenlegi állapot A próbaüzem előkészítése Karol Rástočný 31
EAH 08 EAH architektúra Pr o Pro PrLo Lo PrL L tation Part (P) VCC Vital central Controller Line Part (LP) VCC Vital central Controller tation Part (P) VCC Vital central Controller AXC Axle Counter AXC Axle Counter AXC Axle Counter VCC Központi biztonsági vezérlő NEXU (funkcionális algoritmusokkal is) AXC Tengelyszámláló AC 2000 Karol Rástočný 32
EAH 08 EAH 08 az állomásköz egyetlen szakasz Állomásköz Pr PrL L EAH-08 P zámlálópont szükséges, ha az állomási berendezés közelítési lezárással működik EAH-08 P Megjegyzés: A kétfogalmú autoblokk klasszikus verzióját a ŽR-nél nem alkalmazzák. Helyette a módosított verziót (un. automatikus hradlo) alkalmazzák Régebbi verzió AH2000 (jelfogós logika) Karol Rástočný 33
EAH 08 EAH 08 védőszakasz nélkül 1TO 2TO Pr o Pro PrLo Lo PrL L EAH-08 P EAH-08 LP EAH-08 P EAH 08 - védőszakasszal 1TO 2TO Pr o Pro PrLo Lo PrL L EAH-08 P EAH-08 LP EAH-08 LP Karol Rástočný 34
EAH 08 PrL L Vágányút előzetes lezárása PrL L PrL L Vágányút végleges lezárása PrL L A lezárás értelme (végleges, előzetes) a vágányút vonatmenet nélküli oldásánál érvényesül Karol Rástočný 35
Több szakaszú EAH (VEAH) Alap jellemzés Háromfogalmú centralizált autoblokk a térközszakaszok hossza 1000 m A térközjelzők alapállapotban Megállj! jelzést mutatnak A Megállj! jelzésnek abszolút értelme van Hívójelzés a térközjelzőkön Alkalmazás védőszakasszal vagy védőszakasz nélkül A vonatbefolyásolás jelátviteléhez hurkok alkalmazása A vágányszakaszok foglaltságellenőrzése tengelyszámlálókkal Alap építőelem NEXU Az adatátvitel fém vagy optikai vezetéken Jelenlegi állapot Fejlesztés utolsó fázisa a prototipus tesztelése VEAH Viacoddielové Elektronické Automatické Hradlo Karol Rástočný 36
VEAH VEAH architektúra o2 o4 o6 Lo1 Lo3 Lo5 L tation Part (P) AC Area Controller LP Line Part (LP) AC Area Controller LP tation Part (P) AC Area Controller AXC Axle Counter AXC Axle Counter AXC Axle Counter Central Controller Video Terminal Diagnostic ervice tation Video Terminal ervice tation Karol Rástočný 37
NEXU NEXU platform a ŽR új vonali biztosítóberendezési rendszerei számára NEXU rendszer Programozható logikai automata Architektúra 2oo2 (resp. 2oo3) Moduláris kiépítés IL4-es alkalmazásokhoz Magas megbízhatóság Gyártó Prvníignalní (ČR) Karol Rástočný 38
NEXU Alap modulok NX_VP processzoros (vezérlő) modul NX_D diagnosztikai modul NX_PWR tápegység NX_I8 modul 8 biztonsági DC/AC bemenet részére NX_I16 modul 16 biztonsági DC/AC bemenet részére NX_O8 modul 8 biztonsági DC/AC kimenet részére NX_R8 modul 8 biztonsági potenciálmentes kimenet részére peciális modulok vasúti alkalmazásokra NX_IGx modul jelzőizzók, ill. LED fényforrások vezérlésére (max 6 fény) NX_EP modul váltók vezérlésére (max. 2 váltó, 2 x állásellenőrzés, 2 x biztonsági bemenet) NX_P modul közúti fény- és félsorompó vezérlésére Karol Rástočný 39
ŽR vonalak korszerűsítése Forrás: Implementačná stratégia ERTM na sieti ŽR vyd. 2009 GR ŽR 2009 Bratislva - NMnV 2013 (2015) Koridor E + TEN-T17 2013 Koridor E: Kúty - Bratislava 2020Koridor E: Vajnory Ba Štúrovo, Komárno 2013 Žilina Krásno n K. 2015 N M n. V Púchov 2020 Púchov Žilina, Krásno n.k. - ČR Karol Rástočný 40
Invitation... Karol Rástočný 41
Invitation... KRI Karol Rástočný 42
Karol Rástočný 43