z. 95 Transport 2013
Pawe Drózd
Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu
INTEGRACJA FUNKCJONALNA URZDZE
STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM
Rkopis dostarczono, maj 2013
Streszczenie: W referacie przedstawiono problematyk integracji funkcjonalnej urzdze sterowania
ruchem kolejowym. Na modernizowanych stacjach zgodnie z wymaganiami instaluje si urzdzenia komputerowe dla których naley zapewni wspóprac z systemami na przylegajcych szlakach i ssiednich posterunkach za pomoc odpowiednich interfejsów. Artyku zawiera krótk analiz urzdze srk, przedstawiono i omówiono struktury ich powiza oraz jakie warunki musz zosta spenione dla zapewnienia poprawnej wspópracy urzdze.
Sowa kluczowe: sterowanie ruchem kolejowym, urzdzenia srk, funkcjonalno
1. WPROWADZENIE
Urzdzenia sterowania ruchem kolejowym od samego pocztku ich stosowania projektowane byy w celu umoliwienia bezpiecznego prowadzenia ruchu. Rozwój tych urzdze wymuszony jest rozszerzeniem funkcjonalnoci, stawianym wymaganiom czy zmniejszaniem udziau czowieka w procesie sterowania ruchem i zwikszaniu automatyzacji. Pozwolio to na skrócenie czasu powicanego czynnociom nastawczym co zaowocowao zwikszeniem przepustowoci stacji i linii kolejowych. Powszechnie stosowane technologie komputerowe umoliwiaj stosunkowo proste zwikszanie funkcjonalnoci urzdze sucych do zabezpieczenia ruchu na caej sieci kolejowej.
2. ANALIZA I PODZIA URZDZE SRK WEDUG
PRZEZNACZENIA
Funkcjonalno bdziemy rozumie jako zbiór funkcji urzdzenia lub systemu, okrelajcych zakres jego wykorzystania - funkcjonalno moe by rozszerzona poprzez
dodawanie nowych funkcji. Na posterunkach oraz liniach na sieci kolejowej w Polsce czsto s pobudowane urzdzenia srk tej samej klasy. Teoretycznie ta sama klasa urzdze powinna zapewnia jednakow funkcjonalno , lecz w praktyce tak nie jest. Te same urzdzenia, nawet zabudowane w tym samym czasie róni si midzy sob rozwizaniami technicznymi, zastosowanymi elementami konstrukcyjnymi czy obsug. Zrónicowanie polece i ich obsugi (np. jedno- dwurczna) a szczególnie realizowanych funkcji dla tego samego typu urzdze wynikao czsto z zaoe techniczno ruchowych stacji, preferencji projektanta czy z niepisanych zasad i zaszoci prowadzenia ruchu na danym terenie.
Tradycyjnie, urzdzenia srk pod wzgldem spenianych funkcji dziel si na [1]: urzdzenia stacyjne,
urzdzenia liniowe,
zabezpieczenia ruchu na przejazdach kolejowych, urzdzenia sterowania rozrzdem,
urzdzenia zdalnego sterowania, kontroli dyspozytorskiej, urzdzenia na stacjach przemysowych,
urzdzenia sygnalizacji kabinowej (przekazywania informacji tor-pojazd). W literaturze nie ma jednoznacznego podziau. Urzdzenia sygnalizacji przejazdowej czy przekazywania informacji tor-pojazd czsto s okrelane jako urzdzenia liniowe co moim zdaniem jest nieprawidowe ze wzgldu e one mog równie wystpowa i wystpuj równie na stacjach. W dalszej czci omawiane bd tylko urzdzenia stacyjne, liniowe oraz samoczynnej sygnalizacji przejazdowej.
Dla celów porównania urzdze niezbdna jest analiza warunków jakie spienia musz poszczególne urzdzenia, które nie bd szczegóowe.
2.1. ZAO ENIA DLA URZDZE STACYJNYCH
Urzdzenia instalowane na stacjach mog obsugiwa ruchy wszelkich rodzajów pojazdów szynowych – realizowa jazdy pocigowe i manewrowe. Bezpieczna realizacja jazd pocigowych odbywa si poprzez:
wybranie elementów drogi przebiegu i ich nastawienie,
sprawdzenie prawidowoci stanu elementów drogi wybieranego przebiegu (zajto , pooenie, utwierdzenie),
wykluczenie przebiegów sprzecznych,
zamknicie (utwierdzenie) przebiegu i skontrolowanie zamknicia (utwierdzenia) przebiegu.
Jeeli którykolwiek z etapów nie zostanie zrealizowany prawidowo nie bdzie moliwoci wywietlenia sygnau zezwalajcego na wjazd/wyjazd ze stacji (pomijajc Sz).
2.2. ZAO ENIA DLA URZDZE LINIOWYCH
Urzdzenia prowadzenia ruchu na liniach kolejowych to najczciej wszelkiego typu blokady liniowe pó lub samoczynne odpowiadajce wymaganiom dla jazd pocigowych. Umoliwiaj regulacj ruchu tak, aby dwa kolejne pocigi nie zagraay wzajemnie swojemu bezpieczestwu, a w przypadku torów szlakowych o ruchu dwukierunkowym umoliwiaj ustalanie kierunku ruchu. Ruch pocigów prowadzony jest z zachowaniem miedzy nimi bezpiecznej odlegoci. Podstawowymi zaoeniami s:
wywietlenie sygnau zezwalajcego na jazd moe wystpi tylko przy niezajtym odstpie,
wywietlenie sygnau zabraniajcego jazdy (osonnego) powinno wystpi niezwocznie po zajciu odstpu blokowego pierwsz osi taboru, lub na skutek usterek niebezpiecznych,
zmiana kierunku blokady moliwa tylko przy niezajtym szlaku i wywietlonych sygnaach „stój” na semafora wjazdowych (pomijajc awaryjne), brak moliwoci wywietlenia sygnaów zezwalajcych dla obu kierunków.
2.3. ZAO ENIA DLA URZDZE ZABEZPIECZENIA RUCHU
NA PRZEJAZDACH
Urzdzenia zabezpieczenia ruchu na przejazdach zwane równie sygnalizacj przejazdow mog by uruchamiane rcznie przez operatora lub automatycznie przez tabor. Ostrzeganie uytkowników drogi koowej odbywa si poprzez wietlny sygnalizator drogowy, uzupeniany zaporami zamykajcymi ca lub poow szerokoci jezdni zalenie od kategorii przejazdu.
Do najwaniejszych zaoe dla samoczynnych urzdze zabezpieczenia ruchu na przejazdach naley zaliczy :
niezwoczne zaczenie ostrzegania gdy pojazd szynowy znajdzie si w punktach oddziaywania, uwzgldniajce odpowiedni czas wyprzedzenia ostrzegania,
w przypadku jazdy dwóch pocigów po obydwu torach lub jadcych w lad ostrzeganie powinno zosta podtrzymane,
wyczenie ostrzegania powinno nastpi po opuszczeniu skrzyowania przez tabor. Analizujc warunki jakim musz odpowiada omawiane urzdzenia mona stwierdzi e we wszystkich urzdzeniach wystpuje system zalenociowy, w których jakiekolwiek dziaanie oparte jest najczciej na informacjach pochodzcych z ukadów kontroli niezajtoci. Tymi ukadami s obwody torowe, ukady liczników osi czy elementy o punktowym charakterze dziaania – czujniki koa/osi/pocigu. We wszystkich urzdzeniach realizowane s warunki realizacji bezpiecznej jazdy pocigu w sposób uzaleniony tzn. kontrola spenienia okrelonych warunków jest realizowana za pomoc urzdze.
W urzdzeniach stacyjnych wywietlenie sygnau zezwalajcego na jazd moliwe jest tylko w przypadku zrealizowania warunków nastawiania przebiegu w danym okrgu sterowania, natomiast w urzdzeniach liniowych samoczynnych bezpieczne prowadzenie ruchu pocigów jest realizowane poprzez odseparowanie ich odpowiedniej dugoci woln drog, która moe by staa (odstp blokowy) lub zmienna zalena od prdkoci i charakterystyk trakcyjnych taboru.
Najbardziej rozbudowanym systemem pod wzgldem funkcjonalnym s urzdzenia zalenociowe na stacjach. Wynika to z racji wykonywanej pracy oraz ukadu torowego. Realizuj one nastawianie przebiegów pocigowych i manewrowych w warunkach normalnych oraz niekiedy w przypadku usterek czy zakóce. Jazdy odbywaj si wtedy na sygna zastpczy, który jest moliwy do wywietlenia praktycznie bez uwzgldnienia wszelkich zalenoci (oprócz wska nika W24) na pen odpowiedzialno operatora.
Blokada liniowa realizuje tylko jazdy pocigowe (jazdy manewrowe realizowane s tylko w obrbie posterunków) zabezpieczajc ruch pocigów poprzez wywietlenie odpowiednich sygnaów (zezwalajcych na jazd bd zabraniajcych) na semaforach odstpowych w zalenoci od sytuacji ruchowej na szlaku – na podstawie informacji z ukadów kontroli niezajtoci.
Samoczynna sygnalizacja przejazdowa zabezpiecza przejazd poprzez wywietlenie odpowiednich wskaza na sygnalizatorach. Dla maszynisty s to tarcze ostrzegawcze przejazdowe a dla pojazdów drogowych i pieszych sygnalizatory drogowe. Zaczenie sygnalizacji nastpuje samoczynnie poprzez oddziaywanie taboru na punkty oddziaywania najczciej czujniki szynowe stwierdzajce obecno taboru w odpowiedniej odlegoci przed przejazdem.
Cech wspóln analizowanych urzdze jest kontrola niezajtoci toru czy stwierdzanie obecnoci taboru i automatyczne uzalenienie do tego stanu podania sygnau zezwalajcego na bezpieczn jazd. Reasumujc, wszystkie urzdzenia realizuj bezpieczne prowadzenie ruchu taboru kolejowego po torze stacyjnym czy szlakowym.
3. UKADY POWIZA URZDZE STACYJNYCH,
LINIOWYCH, SYGNALIZACJI PRZEJAZDOWEJ
Przedstawione urzdzenia sterowania ruchem na stacjach, szlakach i przejazdach s urzdzeniami niezalenymi. Urzdzenia blokady liniowej i sygnalizacji przejazdowej dziaajce samoczynnie czsto wymagaj od operatora wydawania im okrelonych polece nastawczych. Dlatego na stanowisku dyurnego ruchu instalowane s elementy i ukady suce w przypadku blokady liniowej do jej wczania (kierunku), zmiany kierunku, zwolnienia itp. oraz niezbdne wska niki – powtarzacze stanu, a do sygnalizacji przejazdowej panel diagnostyczno – sterujcy (UZK). W miar moliwoci elementy te s wkomponowane w lico pulpitu nastawczego lub wywietlone na zobrazowaniu ukadu torowego stacji.W przypadku blokady liniowej powizanie obejmuje:
sygnalizacj zbliania i oddalania,
przekazywanie informacji o pocigu (pip, piop).
Powizanie na styku urzdze stacyjnych z sygnalizacj przejazdow realizowane jest poprzez uzalenienie w przebiegach. W przypadku wystpowania przejazdu kategorii A obsugiwanego przez drónika lub dyurnego ruchu uzalenienie rogatek w przebiegach pocigowych jest realizowane na polskiej sieci kolejowej pod warunkiem utwierdzenia zamknitego przejazdu (na zasadzie uzaleniania zwrotnicy) jako kolejnego warunku do spenienia przy nastawianiu przebiegu a zwolnienie zamknicia moliwe jest dopiero po zjechaniu pocigu z przejazdu.
Przejazd kolejowy zabezpieczany samoczynn sygnalizacj przejazdow (kat. B lub C) moe równie wystpi w obrbie posterunku ruchu. Podanie sygnau zezwalajcego na semaforze musi by uzalenione od wczenia sygnalizacji przy czym przejcie systemu do stanu ostrzegania moe nastpi automatycznie przez oddziaywanie pocigu na czujniki wczajce lub rcznie przez obsug [1].
Przejazdy kolejowe równie wystpuj na szlakach czyli w obszarze urzdze samoczynnej blokady liniowej. Sygnalizacja przejazdowa oraz blokada liniowa w tym przypadku dziaaj od siebie niezalenie, s urzdzeniami autonomicznymi.
Wprowadzenie tarcz ostrzegawczych przejazdowych, informujcych maszynist o stanie sygnalizacji przejazdowej a konkretniej zabudowanie ich w torze spowodowao wzrost iloci sygnalizatorów a co za tym idzie wzrost informacji kierowanych do maszynisty niekiedy sprzecznych zwizanych z sytuacj ruchow na szlaku i sprawnoci urzdze ssp. Usterka jednego z nich a szczególnie urzdze przejazdowych wprowadza ograniczenie prdkoci co skutkuje wszczciem hamowania pocigu przez maszynist pomimo e sygnalizatory odstpowe np. wskazuj jazd z pen dozwolon prdkoci.
Rozwizaniem tego problemu jest powizanie samoczynnych blokad liniowych i sygnalizacji przejazdowych w sposób np. zaproponowany przez autora w [3]. Powizanie polega na przeniesieniu wskazania tarczy ostrzegawczej przejazdowej na semafor odstpowy. Przy usterce urzdze przejazdowych, ssp generuje sygna który jest wykorzystany do odpowiedniego wysterowania obwodu torowego (sekcji licznika osi) – na zajto . Zgodnie z zasad dziaania sbl odstp taki bdzie odpowiednio osonity sygnaem S1.
Powizanie takie nie jest stosowane na kolejach polskich ale wstpna analiza autora wykazaa e jest moliwe do zrealizowania i moe by podstaw do dalszych prac integracji tych urzdze.
4. ROZWIZANIA W KOMPUTEROWYCH
URZDZENIACH SRK
Urzdzenia elektroniczne w sterowaniu ruchem kolejowym s stosowane ju od kilkudziesiciu lat. W ostatnim czasie podczas modernizacji linii kolejowych zabudowywane s tylko urzdzenia komputerowe zgodnie z wymaganiami [2]. Podczas
modernizacji linii kolejowej – warstwy urzdze srk, wystpuj problemy z powizaniem urzdze szczególnie na styku okrgów sterowania gdzie wystpuj urzdzenia rónych klas i typów rónych producentów. Aby rozwiza problem komunikacji pomidzy urzdzeniami srk powstaj celowo do tego specjalnie zaprojektowane urzdzenia tzw. interfejsy sprztowe i/lub programowe opracowywane osobno dla danego typu/klasy urzdze. W zalenoci od rodzaju urzdze a konkretniej rodzajów sygnaów wejciowych i wyjciowych, powizanie moe by zrealizowane za pomoc paru y kabla sygnaowego, ukadu przeka nikowego czy nawet specjalizowanego sterownika programowalnego.
Struktura komputerowych urzdze pozwala na sterowanie urzdzeniami zewntrznymi poprzez okrelone do tego celu specjalne moduy urzdze zewntrznych / sterowników obiektowych specjalizowanych dla urzdze jak:
sygnalizator,
napd zwrotnicowy, wykolejnicowy, ukad kontroli niezajtoci.
Wikszo urzdze posiada równie uniwersalne karty we/wy wyposaone w ukady „czytajce zestyki przeka ników” za pomoc których mona realizowa komunikacj pomidzy rónymi urzdzeniami wymagajcych powizania poprzez wejcia i/lub wyjcia, np. diagnostyki stanu urzdze zasilania ale równie moe zosta wykorzystany do powiza z blokadami liniowymi lub urzdzeniami sygnalizacji przejazdowych. Moduy te (specjalne i uniwersalne) równie s interfejsami pomidzy obiektami przytorowymi a jednostk zalenociow i stanowi integraln cz systemu.
4.1. INTEGRACJA FUNKCJONALNA URZDZE
Na polskiej sieci kolejowej s ju stosowane urzdzenia, które zawieraj rozszerzenie funkcjonalnoci nie poprzez powizanie z innymi ale zintegrowanie funkcji realizowanych przez róne klasy w jednym systemie. Przykadem takich urzdze jest komputerowy system sterowania typu ESTW L90 5 ze zintegrowan blokad liniow, w którym funkcje blokady liniowej pomidzy dwiema stacjami wyposaonymi w urzdzenia ESTW L90 5 realizowane s wewntrznie w systemie zalenociowym poprzez wspóprac midzy dwoma moduami zalenociowymi IM ewentualnie poprzez odpowiedni wspóprac ze sterownikami FEC. Wewntrzna blokada liniowa moe by jedno lub wieloodstpow i posiada pen funkcjonalno stosowanej na polskiej sieci kolejowej blokady Eac dla linii jedno i wielotorowej oraz z opcjonaln funkcj awaryjnej zmiany kierunku. Poniewa blokada liniowa jest zintegrowana w systemie ESTW L90 5 nie jest wymagane stosowanie dodatkowej aparatury poza semaforami odstpowymi i urzdzeniami kontroli niezajtoci. Na stacjach ssiednich, na których stosowane s urzdzenia stacyjne inne ni ESTW L90 5, przeprowadzane s niezbdne adaptacje. Do wspópracy z takimi systemami przewidziane s karty elektronicznego kontrolera we/wy (IOC) [4].
4.2. POWIZANIE Z URZDZENIAMI SYGNALIZACJI
PRZEJAZDOWEJ
W tym celu powizanie realizowane jest na wygenerowaniu odpowiednich sygnaów z sygnalizacji przejazdowej o jej stanie funkcjonalnym. Zasadniczo ssp moe znajdowa si w dwóch stanach funkcjonalnych: oczekiwania i ostrzegania. Sygnalizacja moe równie by w stanie usterki przy czym system po wykryciu usterki zagraajcej bezpieczestwu lub utraty wiarygodnoci systemu, najczciej przechodzi do stanu bezpiecznego – ostrzegania. Sygnay te wprowadzane s na kart (lub odczytywane przez kart) suc do kontroli elementów zewntrznych W zalenoci od systemu karta moe by uniwersalna lub specjalizowana. Zgodnie z [1] stan sygnalizacji jest zobrazowany na pulpicie dyurnego ruchu HMI za pomoc odpowiednich symboli zgodnych z instrukcj zobrazowania Ie-104. Powizanie urzdze nie jest jednokierunkowe przy czym zalene jest to od lokalizacji przejazdu a co za tym idzie czujników wczajcych w stosunku do stacji. Urzdzenia nastawcze generuj równie polecenia wysyane do ssp ograniczajce si z reguy do wysterowania sygnalizacji w stan ostrzegania automatycznie poprzez nastawienie drogi przebiegu lub rcznie poprzez polecenie dyurnego ruchu „np. zamknij przejazd”. Sygna zezwalajcy na jazd zostanie dopiero wywietlony gdy ssp bdzie w stanie ostrzegania.
4.3. POWIZANIE Z URZDZENIAMI STACYJNYMI
Wspóprac urzdze stacyjnych wykonanych w rónej technice (komputerowe – przeka nikowe) mona zapewni wykorzystujc ukady suce do prowadzenia ruchu ju stosowane. Z reguy wszystkie stosowane dotychczas urzdzenia przeka nikowe stacyjne i liniowe posiadaj moliwo wspópracy i s to tzw. rozwizania typowe stosowane od wielu lat. Powizanie urzdze stacyjnych przeka nikowych z komputerowymi wykorzystuje identyczn logik a „interfejsem” jest wanie blokada liniowa.
W realizacji komunikacji pomidzy urzdzeniami wykonanymi w technice komputerowej równie istnieje problem „niezgodnoci sygnaów” na kartach we/wy wynikajcy z zastosowania rónych technik i sprztu. W tym celu wykorzystuje si podobn ide zastosowania ukadów zawierajcych logik blokady liniowej jako interfejsu poredniczcego pomidzy wspópracujcymi urzdzeniami.
5. ANALIZA BEZPIECZE STWA UKADÓW POWIZA
5.1. STRUKTURY UKADÓW POWIZA
Powizanie systemów moe by zrealizowane za pomoc elementów poredniczcych lub bezporednio czc odpowiednie porty wej i wyj wspópracujcych urzdze. Przykadowe struktury ukadów przedstawiono na rysunkach 1 i 2.
Syst. 1 Syst. 2
A
B
Rys. 1. Struktura powizania bezporedniego
Powizanie bezporednie zrealizowane jest za pomoc y kabla wpitego bezporednio w kart we/wy wizanych urzdze. Sterowanie bezpotencjaowymi zestykami na karcie realizowane jest oddzielnie przez kady kana. Kady z kanaów przetwarza te same informacje pobrane z wej i jeeli komparacja sygnaów z obu kanaów jest zgodna nastpuje wysterowanie przeka ników kanau A i B. Zmiana pooenia zestyków A i B powoduje zamknicie ptli i przepyw sygnau.
a) b)
Rys. 2. Struktura powizania poredniego: a) z przeka nikiem klasy N, b) z przeka nikami klasy C
Syst. 1 Syst. 2 P P A B Syst. 1 Syst. 2 A B R S R S R S
W przypadku powizania przedstawionego na rysunku 2 elementem porednim jest przeka nik. Jest on przeka nikiem powtarzajcym stan zestyków karty. Stan przeka nika jest uzaleniony od pooenia szeregowych zestyków na karcie systemu. Zestyki przeka nika poredniczcego s kontrolowane przez kart we/wy systemu 2 podobnie jak w przypadku 1.
W zalenoci od rodzaju obwodu, zalenociowy czy pomocniczy, powinna by uwzgldniona klasa zastosowanego przeka nika. W powizaniu obwodu zalenociowego wskazane jest zastosowanie przeka ników klasy N. W ukadach powizania mona równie stosowa przeka niki klasy C (rys.2. b), wtedy bd one sterowane przez oddzielne wyjcia systemu 2 a ich poprawna praca – szczególnie na odwzbudzenie musi by kontrolowana poprzez odpowiedni konfiguracj zestyków (szeregowo – jeeli kontrolujemy odwzbudzenie, równolegle – wzbudzenie) lub zastosowanie kolejnego przeka nika kontrolujcego ich odwzbudzenie.
W obwodach pomocniczych, dla których nie stawia si wymaga bezpiecznociowych stosuje si zazwyczaj przeka niki teletechniczne o odpowiednich konfiguracjach zestyków (np. przeka niki R15).
5.2. BEZPIECZE STWO POWIZA
Rozwizania, w których do powizania wykorzystuje si ju przystosowane do tego celu elementy wejciowo/wyjciowe s „bezpieczne” dla wizanych urzdze poniewa nie ingeruje si w ukady systemu decydujce o jego logice. W komputerowych urzdzeniach karty wejcia/wyjcia speniaj wymagania bezpieczestwa, s to tzw. porty bezpieczne. Struktura karty podobnie jak komputera zalenociowego jest w konfiguracji 2z2 lub 2z3 a dwukanaowe przetwarzanie danych zapewnia wysoki poziom bezpieczestwa pracy.
Pomimo bezpiecznej struktury systemów powizanie ich musi zosta zaprojektowane zgodnie z wymaganiami zalecanymi przez producentów wizanych systemów z uwzgldnieniem zasad projektowania urzdze sterowania ruchem kolejowym, obowizujcych norm serii PN-EN 50-1XX i wymaga oraz nie moe ingerowa w struktur zalenociow ukadów.
czenie wykonane moe by w przeka nikowni/kontenerze jeeli oba systemy znajduj si w jednym pomieszczeniu a dla systemów oddalonych od siebie za porednictwem zewntrznej linii kablowej. Niekiedy moliwe jest wyniesienie interfejsu jednego systemu w poblie drugiego a transmisja z jednostk logiczn zrealizowana jest za pomoc kabla transmisyjnego oraz odpowiednich modemów i protokoów.
Ju na pocztku cyklu ycia w fazie projektowania ukadu powizania urzdze naley przeprowadzi analiz zagroe oddziaywania interfejsu na wspópracujce urzdzenia, która powinna by przeprowadzona na podstawie dokumentacji funkcjonalnej powizania. Zalecana jest analiza powinna by przeprowadzona zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 50129. Dokumentacja powinna zawiera klas (rodzaj) zainstalowanych na obiektach systemów (dane aplikacji specyficznych) oraz struktur, zaoenia ukadu powizania jak i na jakich zasadach przebiega wspópraca wizanych urzdze srk. Znajc zaoenia dla
ukadu powizania mona przystpi do analizy bezpieczestwa bdcej istotnym i niezbdnym elementem w cyklu ycia systemu, która powinna by przeprowadzona dla stanu bezusterkowego oraz przy oddziaywaniu uszkodze i zakóce. Pozwoli to na eliminacj bdów przypadkowych poprzez odpowiedni dobór struktury ukadu oraz zastosowanie niezawodnych i sprawdzonych elementów i podzespoów. Oczywicie po instalacji ukadu w terenie naley równie przeprowadzi testy w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych celem potwierdzenia poprawnoci dziaania ukadu.
5.3. WYMAGANIA DLA UKADU POWIZANIA
Dla ukadu powizania mona postawi warunki które powinny zosta spenione. Jak zostao wczeniej wspomniane istot jest, e powizanie urzdze z zastosowaniem elementu poredniczcego – interfejsu w aden sposób nie powinno oddziaywa negatywnie na wspópracujce urzdzenia. Funkcjonalno obu systemów nie moe zosta zmieniona lub ograniczona.
Podsumowujc mona sprecyzowa wymagania dla interfejsu – ukadu powizania: powizanie nie powinno wpywa na dostpno i niezawodno urzdze, nienaruszalno struktury i funkcjonalno obu systemów i ich interfejsów
powinna pozosta zachowana,
optymalne zastosowanie sprawdzonych (dopuszczonych) elementów dodatkowych i ograniczenie niestandardowych rozwiza,
usterki ukadu powizania powinny by wykrywane przez system, zobrazowanie adekwatne do stanu urzdze.
Stan urzdze srk jest wywietlany dyurnemu ruchu na pulpicie (kostkowym, panelu HMI) zgodnie z przyjtymi symbolami. Przy powizaniu urzdze mog ujawni si nowe istotne informacje o stanie urzdze pomocne dyurnemu ruchu dla których nie ma przypisanego symbolu czy znaku graficznego. Koniecznoci staje si doposaenie pulpitów w dodatkowe elementy sygnalizacyjne, przy czym naley je równie uwzgldni w dokumentacji stacji i regulaminach.
Usterki niebezpieczne, zagraajce bezpieczestwu ruchu powinny by wykrywane przez systemy natychmiast lub przy pierwszym uruchomieniu (wysterowaniu) zgodnie z wymaganiami bezpieczestwa. Zmniejszenie dostpnoci spowodowane bezpieczn reakcj urzdze srk na zakócenie lub usterk czy nieczytelne wskazania np. na pulpicie wietlnym odmienne od dotychczas stosowanych powoduje wtórne zagroenie bezpieczestwa. Wynika to ze zmiany sposobu prowadzenia ruchu kolejowego. W przypadku ogranicze lub braku moliwoci prowadzenia ruchu za pomoc urzdze zalenociowych ruch bdzie prowadzony:
na sygna zastpczy,
na innych zasadach przewidzianych w instrukcjach np. zapowiadanie telefoniczne.
W obu przypadkach dyurny ruchu podejmuje decyzj o sposobie wyprawieniu pocigu niekoniecznie prawidow, czsto z pominiciem podstawowych procedur.
6. PODSUMOWANIE
czenie funkcjonalne rónych systemów zaprojektowanymi i zrealizowanymi oddzielnie jest czsto realizowane na sieci kolejowej a wynika to z duej rónorodnoci zastosowanych urzdze prowadzenia ruchu. Modernizacja linii kolejowych wie si z budow centrów sterowania (LCS) i problemy powizania urzdze nie nale do rzadkoci szczególnie na posterunkach czy liniach stycznych do obszaru LCS-u, na których nie przeprowadza si modernizacji. Nowobudowane komputerowe systemy sterowania ruchem musz zatem wspópracowa z urzdzeniami wykonanymi w kadej technice wykonania od mechanicznych poczwszy. Wymaga to zaprojektowania odpowiednich interfejsów umoliwiajcych powizanie i wspóprac urzdze, które podobnie jak wizane urzdzenia musz spenia warunki bezpieczestwa.
Technika komputerowa umoliwia atwiejsz realizacj funkcji sterowania i kierowania ruchem, zwiksza elastyczno w dostosowaniu do nowych wymaga i aplikacji. Zaimplementowanie samoczynnej blokady liniowej w stacyjnym systemie zalenociowym pozwoli na zebranie dowiadcze eksploatacyjnych tego tupu urzdze i okreli równie kierunki przyszego rozwoju urzdze srk. Dalsze prace w kierunku rozszerzania funkcjonalnoci urzdze stworzy nowe (poza klasowe) urzdzenie zalenociowe zawierajce zdefiniowany zbiór funkcji do prowadzenia ruchu na stacji, linii i zabezpieczania ruch na przejazdach kolejowych, który bdzie mona atwo implementowa dla kadej specyficznej instalacji systemu. Pozwoli to równie na wprowadzenie funkcji nie zwizanych cile ze sterowaniem jak przekazywanie informacji o poje dzie czy automatyczne uzupenianie dokumentacji ruchowej itp. Stosowanie jednolitych urzdze pozwoli na uproszczenie pracy dyurnego ruchu, standaryzacj urzdze na liniach kolejowych, ujednolicenie obsugi i utrzymania urzdze czy popraw wspópracy okrgów nastawczych na ich styku.
Bibliografia
1. Wytyczne Techniczne Budowy urzdze sterowania ruchem kolejowym w przedsibiorstwie PKP (WTB-E10). Wyd. PKP Dyrekcja Generalna, Warszawa 1996 z pó niejszymi zmianami.
2. Standardy techniczne - szczegóowe warunki techniczne dla modernizacji lub budowy linii kolejowych do prdkoci Vmax<200 km/h (dla taboru konwencjonalnego) i 250 km/h (dla taboru z wychylnym pudem), przyjte do stosowania Uchwa nr 263/2010 Zarzdu PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. z dnia 14 czerwca 2010.
3. Drózd P., Grochowski K.: Analiza warunków i moliwoci powizania samoczynnych urzdze sygnalizacji przejazdowej i blokady liniowej. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej Prace Naukowe Transport, Nr 62, Warszawa 2007, str.77-88.
4. ESTW L90 5 Dokumentacja Techniczno Ruchowa Thales 04.01.2012.
5. Wymagania bezpieczestwa dla urzdze sterowania ruchem kolejowym. Centrum Naukowo Techniczne Kolejnictwa 1997r.
6. PN-EN 50126:2002 Zastosowania kolejowe - Specyfikacja niezawodnoci, dostpnoci, podatnoci utrzymaniowej i bezpieczestwa.
7. PN-EN 50129:2007 Zastosowania kolejowe - Systemy cznoci, przetwarzania danych i sterowania ruchem - Elektroniczne systemy sterowania ruchem zwizane z bezpieczestwem.
FUNCTIONAL INTEGRATION RAILWAY TRAFFIC CONTROL DEVICES
Summary: The paper presents the problem of functional integration of traffic control devices. On upgraded
stations in accordance with the requirements of the installed computer equipment. For these devices to ensure co-operation between systems in adjacent lanes and adjacent stations through appropriate interfaces. The article contains a brief analysis of signaling devices, presented and discussed the structure of their relationship and what conditions must be fulfilled to ensure proper co-operation of equipment.
Keywords: railway traffic control, signaling devices, functionality
