z. 118 Transport 2017
Mateusz Wójcik, Juliusz Karolak
Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej
KONCEPCJA ZEWNĘTRZNEGO STANOWISKA
BADAWCZEGO INŻYNIERII RUCHU
KOLEJOWEGO
Rękopis dostarczono: maj 2017
Streszczenie: Niniejszy artykuł stanowi syntezę zagadnień dotyczących stworzenia stanowiska
badawczego inżynierii ruchu kolejowego na potrzeby Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej. Obejmuje on skrót wybranych dotychczasowych przemyśleń związanych z zagadnieniami sformułowanymi na drodze jego projektowania. W pierwszej części omówiono skąd wynika zapotrzebowanie na opracowanie takiego stanowiska oraz przedstawiono proponowane warianty konfiguracji i ograniczenia wpływające na jego budowę. W dalszej części ukazano metody, za pomocą których zostanie dobrana jego końcowa postać, oraz wymieniono, jakie prace należy jeszcze wykonać, aby doprowadzić do realizacji całego przedsięwzięcia.
Słowa kluczowe: Stanowiska badawcze, sterowanie ruchem kolejowym, infrastruktura transportu
szynowego
1. WPROWADZENIE
Nieustanny postęp technologiczny w różnych dziedzinach życia zmusza uczelnie techniczne do ciągłego doskonalenia poziomu kształcenia. Aby być w stanie przygotować odpowiednio wykwalifikowane kadry oraz przyczynić się do innowacyjności opracowywanych przez nie rozwiązań, uczelnie powinny zadbać o wzmacnianie potencjału dydaktycznego w ramach prowadzonych zajęć. Poza wiedzą teoretyczną powinno kłaść się nacisk na zdobywanie wiedzy praktycznej, która umożliwia pozyskanie konkretnych umiejętności, pozwalających zmierzyć się z rzeczywistymi problemami występującymi w przemyśle. W tym celu, uczelnie powinny fizycznie udostępniać studentom istniejące rozwiązania wykorzystywane w praktyce (w przypadku kolejnictwa m.in. instalowane w terenie), aby umożliwić im zapoznanie się z ich budową oraz sposobem działania.
Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej jest jednostką kształcącą przyszłych inżynierów specjalizujących się w branży kolejowej w zakresie sterowania ruchem (specjalność SRK), telekomunikacji (specjalność TT) oraz logistyki (specjalność LTK). W ostatnich latach Wydział skutecznie starał się pozyskiwać środki na rozbudowę kolejnych elementów swojego wyposażenia laboratoryjnego. W ramach projektu inwestycyjnego pn.:
„Rozbudowa Gmachu Nowej Kreślarni Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej” współfinansowanego przez Unię Europejską wybudowano dodatkowe skrzydło Gmachu, w którym powstało nowe Laboratorium Kierowania i Sterowania Ruchem Kolejowym (KSRK)[4]. Wspólnie z istniejącym już wcześniej laboratorium Sterowania Ruchem Kolejowym (SRK) stanowią jedną z najlepiej rozwiniętych w Polsce baz laboratoryjnych posiadających sprzęt związany z prowadzeniem ruchu kolejowego.
Mimo ostatnich sukcesów na tym polu autorzy artykułu widzą dalszą potrzebę wdrażania nowoczesnych rozwiązań. Ogromne zróżnicowanie urządzeń sterowania ruchem oraz ich dynamiczny rozwój, w szczególności w ostatnim czasie, sprawia, że wyposażenie laboratoryjne musi być nieustannie unowocześniane. Z drugiej strony, kluczowa rola jaką na kolei odgrywają jeszcze urządzenia starszych generacji sprawia, że ich pozostawienie do celów dydaktycznych staje się niezbędne. Duże wymiary oraz masy, które cechują tego typu urządzenia, powodują, że ilość miejsca możliwa do przeznaczenia na takie nowe stanowiska oraz nośność stropów w istniejących salach, są ograniczone i niewystarczające. Wobec tego, autorzy proponują koncepcję mającą na celu utworzenie nowego stanowiska laboratoryjnego umieszczonego na zewnątrz budynku. Kolejnym powodem uzasadniającym takie rozwiązanie jest brak posiadania przez Zakład Infrastruktury laboratorium, które umożliwiłoby prowadzenie badań i eksperymentów z wykorzystaniem rzeczywistych elementów nawierzchni kolejowej. Masywna budowa elementów drogi kolejowej, uniemożliwia utworzenie w pełni wyposażonego laboratorium w samym budynku gmachu.
Okoliczności wskazują na możliwość umieszczenia większości z wcześniej wspomnianych elementów w ramach zintegrowanego stanowiska badawczego opartego na odcinku toru kolejowego. Pozwoliłoby to na ukazanie wymienionych elementów w środowisku działania zbliżonym do rzeczywistego. Rozwijając bazę naukowo-dydaktyczną Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej warto dążyć do skonstruowania takiego układu torowego zawierającego różne elementy infrastruktury, telekomunikacji i sterowania ruchem kolejowym. Stanowisko takie posłużyłoby w procesie dydaktycznym studentom realizującym zajęcia na wcześniej wspomnianych specjalnościach i mogłoby być wykorzystywane do badań naukowych nad wprowadzeniem nowych i innowacyjnych rozwiązań.
Zaprezentowane w artykule rozważania zostały sformułowane w ramach opracowywania pracy dyplomowej inżynierskiej autora (M. Wójcik).
2. KONFIGURACJA STANOWISKA
Odpowiednia konfiguracja stanowiska polega na takim jego dostosowaniu by w jak najlepszy sposób wykonywało powierzone mu funkcje oraz przewidziane zadania. Na tak wczesnym etapie zaawansowania prac nie jest możliwe przedstawienie optymalnej ostatecznej postaci stanowiska. Jego struktura bowiem zależy od zbyt dużej ilości czynników niemożliwych do przewidzenia na chwilę obecną, które będą miały wpływ na jego powstanie (jak np.: rozmiar działki, dostępność elementów czy koszty). Określenie finalnej postaci stanowiska wymaga podjęcia wnikliwej analizy tych czynników. Można natomiast, na obecnym etapie, wyznaczyć pewne granice, w których mieścić się będzie
pożądana forma. W tej części artykułu przedstawione zostaną dwa skrajne warianty stanowisk opartych na układzie torowym. W pierwszym z nich przedstawiona zostanie wersja maksimum, czyli konstrukcja zawierająca największą możliwą liczbę elementów, w której nie będą brane pod uwagę żadne ograniczenia. W dalszej kolejności zostanie przedstawiona wersja minimum, czyli najmniejsza wersja stanowiska spełniająca z punktu widzenia dydaktycznego minimalne oczekiwania pod względem funkcjonalnym. Następnie wymienione zostaną ograniczenia terenowe, które w bezpośredni sposób wpływają na końcowy kształt stanowiska.
2.1. PROPONOWANE WARIANTY KONFIGURACJI
2.1.1. Wersja maksimum
Decydując się na inwestycję na taką skalę wskazane jest, aby stanowisko zawierało w swoim obrębie największą możliwą liczbę elementów dydaktycznych. Z wiadomych przyczyn, taka wersja stanowiska stanowi jedynie jego wyidealizowaną postać. Konieczne jest jednak jej przedstawienie, by przy projektowaniu uniknąć sytuacji, w której którykolwiek z elementów, który mógłby okazać się istotny, zostałby pominięty w końcowym projekcie. W dalszej części prac drogą eliminacji wskazany zostanie optymalny wariant. Stanowisko w wersji maksymalnej, składałoby się z układu torowego zawierającego trzy odcinki toru kolejowego połączone rozjazdem zwyczajnym. Taki układ pozwala poznać budowę toru oraz rozjazdu i może być wykorzystany na zajęciach prowadzonych dla studentów wszystkich wspomnianych powyżej specjalności (SRK, LiTTK, IT). Przykład przedstawiono na rysunku 1. Wykorzystano symbole opisane w Wytycznych technicznych budowy urządzeń sterowania ruchem kolejowym Ie-4 [8].
Rys. 1. Proponowany plan schematyczny stanowiska badawczego. Źródło: opracowanie własne. Wykorzystano symbole opisane w „Wytycznych technicznych budowy urządzeń sterowania ruchem kolejowym Ie-4” [8]: 1. zwrotnica, 2. napęd zwrotnicowy, 3. czujniki systemu zliczania osi, 4. szyna izolowana z przyciskiem Neptun, 5. balisy, 6. rezonator SHP, 7. hamulce torowe szczękowe, 8. hamulce torowe punktowe, 9. wykolejnica, 10. kozioł oporowy, 11. przejazd, 12. peron, 13. semafor na bramce sygnałowej, 14. tarcza manewrowa karzełkowa, 15. tarcza manewrowa kształtowa, 16. semafor kształtowy dwuramienny połączony z trójstawną tarczą ostrzegawczą, 17. punkt kamerowy systemu telewizji przemysłowej, 18. budynek nastawni.
Poniżej przedstawiona zostanie konfiguracja stanowiska w wersji maksymalnej wraz z oznaczeniami specjalności (umieszczone w nawiasach), które mogłyby skorzystać na
obecności poszczególnych elementów.
Nawierzchnia kolejowa wykonana zostałaby przy użyciu (IT): ● różnych rodzajów szyn,
● różnych typów podkładów (drewniane, strunobetonowe, stalowe (proste i Y-kształtne), nawierzchnia bezpodsypkowa),
● różnych typów mocowań, ● różnych gatunków podsypki.
Umożliwiłoby to omawianie różnych rozwiązań w ramach zajęć oraz wprowadzenie ćwiczenia polegającego na montażu i demontażu wybranych rodzajów przytwierdzeń (IT). Ponadto, niektóre elementy nawierzchni posiadałyby celowe defekty umożliwiające przeprowadzanie różnego rodzaju badań diagnostycznych.
Zwrotnica byłaby przestawiana napędem elektrycznym lub elektrohydraulicznym. Dodatkowo zostałaby wyposażona w lokalnik oraz oświetloną latarnię zwrotnicową na zwrotniku (SRK).
Tor zostałby wyposażony w (SRK, LiTTK): ● różne urządzenia kontroli niezajętości:
o sekcję licznika osi, o odcinek izolowany,
o obwód bezzłączowy np. SOT,
● różne urządzenia oddziaływania taboru na urządzenia srk: o szynę izolowaną z przyciskiem typu „Neptun”
o przyciski szynowe stosowane w samoczynnej sygnalizacji przejazdowej, o pętle indukcyjne stosowane w samoczynnej sygnalizacji przejazdowej. Do toru zostałyby ponadto przymocowane (SRK):
● balisy – przełączalna i nieprzełączlna, ● pętle systemu SOP,
● rezonatory SHP różnych producentów ,
● urządzenia diagnostyczne stanów awaryjnych taboru (dsat), ● elementy hamulców torowych:
o hamulce szczękowe,
o hamulce punktowe w różnych odmianach: sterowaną pneumatycznie, sterowaną elektrycznie i niesterowanej.
W torze znalazłyby się również (SRK, IT): ● wykolejnica,
● kozły oporowe różnych odmian i inne urządzenia zapobiegające zbiegnięciu pozostawionego taboru,
● przejazd kategorii A z rogatkami i sygnalizatorami lub systemem samoczynnej sygnalizacji przejazdowej.
Wzdłuż odcinka toru urządzony zostałby fragment peronu, krawędź, którego i nawierzchnia byłyby wykonane odcinkami w różny sposób (IT). Na peronie znajdowałyby się urządzenia informacji podróżnych (TT):
● wyświetlacze (TT), ● megafony (TT),
● system DOT (detekcji upadku do toru) oraz system wykrywający zbliżenie się pasażera do krawędzi – współpracujący z megafonami (TT, SRK).
● szafy torowe, garnki i kontenery zawierające urządzenia niezbędne do funkcjonowania elementów przymocowanych do toru (SRK),
● sygnalizatory kształtowe i świetlne (SRK), np.: o semafor świetlny na bramce sygnałowej, o tarczę manewrową świetlną karzełkową,
o tarczę manewrową kształtową z napędem ręcznym umieszczonym na maszcie i zamkiem kluczowym,
o semafor kształtowy dwuramienny połączony z trójstawną tarczą ostrzegawczą, wyposażone w styki ramion i dysku oraz sprzęgła,
● garnki systemu UOZ (SRK),
● słupy trakcyjne, na których rozwieszony zostałby fragment górnej sieci trakcyjnej – sieć mogłaby zawierać różne urządzenia związane z nią: odmiennego wykonania, elementy sterownicze izolatory sekcyjne itp. (IT),
● naprężacze zewnętrzne (SRK),
● kamerę telewizji przemysłowej służąca do obserwacji sytuacji na przejeździe lub stwierdzania końca pociągu (SRK, LiTTK),
W pobliżu toru zlokalizowany zostałby budynek nastawni lub kontener, w których umieszczone zostałyby:
● elementy sterownicze i sygnalizacyjne elementów i systemów wymagających sterowania i kontroli:
o pulpit nastawczy umożliwiający sterowanie sygnalizatorami, napędami i rogatkami,
o inne pulpity sterownicze np. do urządzeń EOR, o nastawnica mechaniczna,
o monitory kamer (na przejeździe i peronie)
● zamki trzpieniowe, spony i sponozamki z tablicą kluczową i szafka z narzędziami umożliwiającymi ich montaż do zwrotnicy,
● balisy przenośne z elementami mocowania do torów i narzędziami umożliwiającymi ich montaż do toru.
Po torze poruszałby pojazd szynowy, który swoimi zestawami kołowymi oddziaływałby na poszczególne elementy stanowiska. Można rozważyć pozyskanie wózka akumulatorowego bądź drezyny sterowanych radiowo lub lekkiej lokomotywy manewrowej np. z serii SM03. Dodatkowo pojazd byłby wyposażony urządzenia pokładowe systemów oddziaływania tor-pojazd takich jak np. ETCS czy SHP.
2.1.2. Wersja minimum
Jeżeli przedstawiona wcześniej wersja maksymalna nie będzie mogła zostać zrealizowana ze względów technicznych lub finansowych, należy dążyć do opracowania wersji mniej rozbudowanej, która będzie w stanie zaspokoić najważniejsze potrzeby dydaktyczne Wydziału.
Kluczowym elementem, który posiada największy wpływ na kształt układu torowego jest rozjazd. Jego obecność lub brak w bezpośredni sposób wpływa na wymiary działki, na których ma zostać umieszczone stanowisko. Większość stosowanych w Polsce normalnotorowych rozjazdów posiada kilkadziesiąt metrów długości, a jeżeli chodzi
o szerokość, obecność rozjazdu dwukrotnie zwiększa ilość potrzebnego miejsca pod zabudowę układu torowego. Zgodnie ze wstępnymi założeniami rozjazd powinien wchodzić w skład stanowiska. Choć jest on ważny z punktu widzenia dydaktycznego, stanowi jednak tylko jednym z wielu elementów całego układu stanowiska. Bez niego, stanowisko również mogłoby spełniać wiele z zamierzonych funkcji. Dlatego w dalszej części artykułu zostanie rozpatrzone czy rozjazd jest na tyle istotnym elementem, by umieścić go lub nie w końcowej wersji projektu stanowiska.
Zidentyfikowano następujące wady i zalety obecności rozjazdu w torze: ● Wady:
o Zajmuje dużo miejsca, szczególnie pod względem długości.
o Znacząco podnosi koszty (koszt pojedynczego rozjazdu wynosi około 30.000 zł).
o Kłopotliwy montaż, wymagający ciężkiego sprzętu.
o W jego obrębie montowana jest niewielka ilość urządzeń sterowania ruchem (napęd zwrotnicowy, kontroler położenia iglic).
o Może stwarzać zagrożenie w przypadku nieodpowiedniej obsługi stanowiska.
● Zalety:
o Niewątpliwie posiada dużo walorów dydaktycznych. Pozwala zaobserwować wiele zawierających się w nim elementów tj. zamknięcie nastawcze, latarnia, zwrotnica, krzyżownica, podrozjazdnice oraz wiele innych.
o W połączeniu z napędem zwrotnicowym pozwala uchwycić zasadę działania zwrotnicy.
o Zwiększa atrakcyjność oraz urozmaicenie układu torowego, poruszający się po nim pojazd posiada możliwość zmiany kierunku jazdy.
o Pozwala uzależnić niektóre urządzenia srk od stanu położenia zwrotnic, np. semafory, tarcze ostrzegawcze, wykolejnice.
Powyższe argumenty wskazują jednak, że mimo swojej niewątpliwej wady jaką jest ilość zajmowanego miejsca, to jednak zalety rozjazdu przemawiają za pozostawieniem go w układzie torowym stanowiska.
Możliwym rozwiązaniem, w celu zredukowania miejsca zajmowanego przez rozjazd, jest jego skrócenie poprzez ucięcie go w określonym miejscu. Najistotniejszą częścią z punktu widzenia wykorzystania w dydaktyce (i nie tylko) jest zespół iglicowy. To w nim zawiera się ruchoma część rozjazdu jaką jest zwrotnica i to w nim następuje de facto zmiana kierunku ruchu, co przemawia za tym, aby właśnie ta część pozostała w skróconej wersji rozjazdu. Innym sposobem umożliwiającym ograniczenie miejsca zajmowanego przez rozjazd jest dobranie takich jego parametrów, by posiadał on jak najmniejszą długość. Po dokonaniu analizy istniejących rozjazdów zwyczajnych, uznano że najbardziej odpowiednim typem jest rozjazd zwyczajny o skosie 1:9 oraz promieniu 190 m. Wynika to z faktu, iż taki typ posiada najkrótszy zespół iglicowy (o długości około 10 m), co w przypadku wcześniej wspomnianej potrzeby cięcia pozwoliłoby zaoszczędzić największą ilość miejsca.
Kolejnym z możliwych rozwiązań branych pod uwagę jest fragmentacja toru. Stanowisko mogłoby się składać z kilku równolegle ułożonych względem siebie odcinków toru o długości kilku metrów. Sam rozjazd również mógłby zostać podzielony na 3 części z których każda odpowiadałaby kolejno zespołowi: iglicowemu, szyn łączących i krzyżownicy. Takie rozwiązanie pozwala również powielić część iglicową, co umożliwiłoby ukazanie różnych
rodzajów zamknięć nastawczych oraz iglic, a także zamontowanie kilku odmian napędów zwrotnicowych przy każdej z nich. W ten sposób można zaprezentować ich zróżnicowanie pod względem budowy oraz sposobu działania.
Taka struktura pozwala na bardziej elastyczny dobór konfiguracji toru. Każdy odcinek mógłby np. reprezentować oddzielną klasę nawierzchni kolejowej (każda zawierająca różne rodzaje przytwierdzeń i podkładów) o różnej grubości warstwy podsypki. Dodatkowo tor mógłby zostać uzupełniony o pojedyncze elementy infrastruktury które można by umieścić w jego pobliżu tj. fragmenty różnych rodzajów szyn, podkładów, podkładek żebrowych, bądź elementy zawierających różne celowo wprowadzone uszkodzenia lub defekty umożliwiające dokonywanie pomiarów diagnostycznych.
Istotną wadą takiego rozwiązania jest fakt, że taki układ torów nie pozwala na poruszanie się po nim jakiegokolwiek pojazdu. Jednak jego jazdę oraz oddziaływanie na pojedyncze elementy, można odzwierciedlić za pomocą wielu innych narzędzi, np. przy pomocy samego zestawu kołowego lub innego symulatora, który umożliwiałyby odtwarzanie poszczególnych procesów zachodzących podczas przejazdu taboru. Takie rozwiązanie pozwoliłoby również odtworzyć niektóre zjawiska zachodzące podczas eksploatacji urządzeń (np. różnego rodzaju usterki).
Rys. 2. Przykładowe rozmieszczenie elementów toru pofragmentowanego. Źródło: opracowanie własne.
Mając na uwadze, że tor ma spełniać funkcje przede wszystkim dydaktyczne, najważniejsze jest, aby ukazywał on studentom rozwiązania, z którymi nie mają możliwości zapoznać w ramach prowadzonych zajęć z przyczyn takich jak np. brak takich stanowisk w istniejących laboratoriach lub konieczność przedstawiania logiki działania danego elementu na torze kolejowym. Dotyczy to przede wszystkim elementów infrastruktury, gdyż baza laboratoryjna wydziału jest dosyć dobrze wyposażona w urządzenia telekomunikacji, kierowania i sterowania ruchem kolejowym, a zatem liczba nowych elementów w tym zakresie staje się zawężona. Po konsultacjach, przeprowadzonych w ramach zbierania materiału do pracy dyplomowej, z pracownikami zakładów Wydziału, które mogłyby być zaangażowane w ten projekt, zostały wyszczególnione m.in. następujące elementy: urządzenia detekcji stanów awaryjnych taboru (dsat), punktowe hamulce torowe, urządzenia ochrony zwierząt (UOZ), napęd umieszczony w podrozjazdnicach oraz inne, nieznajdujące się jeszcze na wyposażeniu laboratorium.
2.2. OGRANICZENIA
Zachowując pragmatyczne podejście do realizacji projektu trzeba się liczyć z tym, że na drodze powstawania stanowiska pojawi się wiele przeszkód związanych np. z dostępnością terenu oraz pozyskaniem poszczególnych jego komponentów lub też ograniczeń natury finansowej. W istocie, większość z tych czynników nie sposób przewidzieć na chwilę obecną gdyż, są one zależne od producentów, z którymi miałaby zostać nawiązana współpraca. Natomiast znając już zarys budowy można rozważyć wybór miejsca lokalizacji obiektu, od którego w bezpośredni sposób będzie zależeć końcowa struktura oraz wymiary całego stanowiska. Z racji ograniczonego miejsca, w tym artykule zostaną przedstawione jedynie podstawowe czynniki (rys. 3.), które będą brane pod uwagę w trakcie doboru lokalizacji. Więcej szczegółowych danych odnośnie wyboru miejsca i proponowanych miejsc umieszczenia toru zostanie przedstawione w pracy dyplomowej [6] i w innym opracowywanym równolegle artykule [7].
Rys. 3. Czynniki mające wpływ na lokalizację stanowiska. Źródło: opracowanie własne.
3. DOBÓR KONFIGURACJI – PROPONOWANA METODA
Stały charakter konstrukcji oraz ograniczone możliwości w zakresie późniejszych modyfikacji, zmuszają do tego by wykonanie stanowiska zostało w staranny sposób przemyślane. Racjonalne planowanie na etapie projektowania pozwoli dopasować strukturę stanowiska, tak aby w jak najlepszy sposób mogło ono spełniać funkcje zgodne z jego przeznaczeniem oraz znacząco pozwoli zaoszczędzić dużą ilość kosztów. Aby zachować
naukowy charakter podejmowanych decyzji, wybór końcowego rozwiązania powinien zostać poprzedzony świadomym procesem decyzyjnym.
W teorii i praktyce powstało wiele narzędzi wspomagających wybór właściwego wariantu jednak, jak wskazują różne źródła, jednym z najskuteczniejszych sposobów wspomagających podejmowanie decyzji, jest wielokryterialna analiza wariantów decyzyjnych realizowana poprzez metodę oceny ważonej. Jej istota zawiera się w określeniu pewnej ilości kryteriów wyboru wariantów z uwzględnieniem różnych wag danych kryteriów, oraz w ocenie użyteczności poszczególnych wariantów decyzyjnych, na podstawie przyjętych kryteriów [5].
O ile w przypadku wyboru lokalizacji metoda ta wydaje się oczywista i jak najbardziej trafna z powodu jej powszechnego wykorzystywania do rozwiązywania tego typu problemów, o tyle w przypadku doboru konfiguracji może ona stać się bardziej kłopotliwa. Wynika to z ogromnej liczby kombinacji związanych z ostatecznym wyborem właściwych elementów oraz miejsca i sposobu umieszczenia ich w torze. Bardziej odpowiednia w tym przypadku wydaje się tzw. metoda rangowania. Polega ona na zakwalifikowaniu różnego rodzaju obiektów na skali liczb naturalnych według wartości ich rang - od najważniejszego do najmniej istotnego (lub odwrotnie). Za jej pomocą można porównywać znaczenia różnych elementów toru z punktu widzenia ich przydatności dydaktycznej. Metoda rankingowa ma tę zaletę, że jest prosta, nie pochłania zbyt wiele czasu jednak, aby odpowiednio dobrać kryteria oceny oraz właściwie je zinterpretować, należy znać obszar działalności z którego dane zostały pobrane [1].
Problem ten można rozwiązać za pomocą kolejnej metody, tzw. eksperckiej. Metoda ta, ujmując rzecz ogólnie, polega na wykonaniu badania ankietowego z pytaniami dotyczącymi analizowanego zagadnienia. Badaniu podlega pewna ustalona liczba osób (specjalistów w określonej dziedzinie – w analizowanym przypadku celem ankiety będzie określenie istotności poszczególnych urządzeń). Następnie należy opracować wyniki używając metod statystycznych. Dla małej próby (wynikającej z małej liczby ekspertów) można wykorzystać średnia arytmetyczną. Eksperci zostaną dobrani spośród grona kadry naukowej Politechniki Warszawskiej i osób z uprawnieniami projektowo-budowlanymi.
4. DALSZE PRACE
Inicjatywa skonstruowania zewnętrznego stanowiska badawczego inżynierii ruchu kolejowego wywodzi się głównie z tematu pracy inżynierskiej, której autorem jest również współtwórca tego artykułu [6]. Mimo, że w momencie pisania artykułu nie jest ona jeszcze ukończona, w jej zakresie dotychczas udało się zgromadzić liczne materiały dotyczące jego projektowania. Wśród nich można wymienić zebrane informacje na temat podobnych istniejących stanowisk, rysunki techniczne, mapy, zdjęcia oraz obszerną bazę danych zawierającą dokumentację związaną z możliwymi elementami stanowiska (urządzenia i systemy kierowania i sterowania ruchem kolejowym, elementy infrastruktury). Po ukończeniu pracy, będzie można w niej odnaleźć wyniki wcześniej wspomnianych analiz oraz konkretne propozycje dotyczące budowy oraz lokalizacji.
należy opracować dokumentację zawierającą szczegółowy opis konstrukcji zarówno elementów składowych jak i stanowiska jako całości. Nawet po jego powstaniu trzeba się liczyć z koniecznością sporządzenia dokumentów takich jak: regulaminy z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy (bhp), instrukcje z pojedynczych ćwiczeń, które byłyby realizowane na obiekcie, wytyczne i instrukcje utrzymania.
Do przygotowania tych dokumentów można wykorzystać potencjał związany z tematami kolejnych prac dyplomowych. Uruchomienie poszczególnych stanowisk laboratoryjnych mogłoby zostać wykonane w ramach indywidulanych prac dyplomowych inżynierskich.
5. PODSUMOWANIE
Biorąc pod uwagę spory zakres prac, z jakimi się wiąże skonstruowanie takiego stanowiska badawczego, należy się spodziewać dość wysokich kosztów związanych z budową oraz dalszym utrzymaniem tego typu instalacji. Na chwilę obecną ciężko jest określić konkretną kwotę jaką trzeba przeznaczyć na taką inwestycję. Należy rozpatrzeć z jakich źródeł można byłoby pozyskać fundusze na realizację przedsięwzięcia. Istnieje kilka instytucji wspierających działania na rzecz rozwoju infrastruktury edukacyjnej. Wśród środków można wymienić:
● Środki publiczne przydzielane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, ● Środki unijne z funduszy europejskich,
● Granty przyznawane przez rozmaite fundacje, stowarzyszenia oraz firmy.
Wszelkie przedsięwzięcia związane z otrzymywaniem dotacji wymagają specyficznego przygotowania, a składane wnioski muszą spełniać, niekiedy skomplikowane, wymagania formalne. Na Politechnice Warszawskiej pomoc w skonstruowaniu wniosku można uzyskać w Biurze Rozwoju i Projektów Strategicznych [2].
Wyniki analiz przeprowadzonych w ramach projektu „Foresight Polska 2020” wskazują, że środki na badania i rozwój wiedzy o systemach sterowania ruchem kolejowym oraz innych związanych z koleją, powinny być generowane przez właściciela infrastruktury – Ministerstwo Infrastruktury i Budownictwa oraz Polskie Linie Kolejowe S.A. Działania w zakresie edukacji i nauki powinny być także intensywnie wspierane przez resort nauki. Inaczej rozwój tego sektora, nawet przy wykorzystaniu środków europejskich, nie będzie możliwy [3].
Innym możliwym źródłem pozyskania środków zarówno finansowych jak i materialnych jest znalezienie sponsorów którzy zechcieliby uczestniczyć przy budowie stanowiska lub pokryć część związanych z nim kosztów. Można przewidzieć, iż znajdzie się wiele firm, w szczególności z branży kolejowej, które byłyby zainteresowane współpracą w tym zakresie. W zamian za uzyskane środki Wydział Transportu mógłby np. zaangażowanym firmom udostępniać powierzchnie reklamowe w obrębie stanowiska lub pozwolić odpowiednio oznakować swoje produkty w przypadku, gdyby byli oni dostawcami poszczególnych elementów.
Mając na uwadze, że wydatki nie będą się ograniczać jedynie do budowy stanowiska, należy się liczyć z tym, że trzeba będzie regularnie opłacać koszty związane z utrzymaniem stanowiska w stanie sprawności. Opłaty bieżące będą dotyczyły m.in. mediów (zasilania w
prąd), konserwacji i napraw, oraz możliwych opłat w przypadku dzierżawy gruntu. Niewykluczone jest również to, że konieczne będzie zatrudnienie pracowników odpowiedzialnych za utrzymanie obiektu.
Z racji wielowątkowego charakteru stanowiska można się zastanowić nad nawiązaniem współpracy z innymi jednostkami spoza Wydziału Transportu. Na samej Politechnice Warszawskiej mogłoby się znaleźć kilka zainteresowanych jednostek np. Zakład Dróg Szynowych znajdujący się na Wydziale Inżynierii Lądowej lub Zakład Trakcji Elektrycznej na Wydziale Elektrycznym. Poza tym mogłyby być zainteresowane inne jednostki zajmujące się kształceniem kadr w zakresie prowadzenia ruchu kolejowego np. różnego rodzaju technika kolejowe lub inne szkoły zawodowe. Współpracą mógłby by być zainteresowane również różnego rodzaju spółki chcące wykorzystać obiekt do przeprowadzania szkoleń dla swojego personelu obsługującego ruch kolejowy.
Bibliografia
1. Dzieża M.: Metoda rangowania. https://mfiles.pl/pl/index.php/Metoda_rangowania Dostęp: 27.04.17. 2. Koptoń-Ryniec I.: Projekty unijne w Politechnice Warszawskiej. Biuletyn informacyjny Politechniki
Warszawskiej. https://www.biuletyn.pw.edu.pl/Rozwoj-Uczelni-i-Projekty-UE/Projekty-unijne-w Politechnice-Warszawskiej Dostęp: 01.05.17
3. Moczarski J.: Działalność badawcza rozwoju transportu kolejowego. „Problemy Kolejnictwa” Warszawa 2010.
4. Podwysocki M., Karolak J.: Wykorzystanie systemu SOP w nowym laboratorium KSRK na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Referat przedstawiony podczas konferencji Pojazdy Szynowe 2016 w Bydgoszczy. Artykuł w trakcie recenzowania w Pracach Naukowych Politechniki Warszawskiej – Transport.
5. Walentynowicz P.: Wykorzystanie analizy kryterialnej w podejmowaniu decyzji kierowniczych w przedsiębiorstwach województwa pomorskiego, „Zarządzanie i Finanse” 2012, nr 2, s. 205-221. 6. Wójcik M.: Budowa stanowiska zewnętrznego urządzeń i podsystemów srk. Praca dyplomowa
inżynierska. W trakcie przygotowania. Promotor: dr hab. inż. W. Zabłocki, prof. PW.
7. Wójcik M., Karolak J.: Koncepcja zewnętrznego stanowiska laboratoryjnego inżynierii ruchu kolejowego. Artykuł zgłoszony na Ogólnopolską Konferencję Naukowo-Techniczną Transport Kolejowy 2017 Przeszłość- Teraźniejszość- Przyszłość odbywającą się w dniu 19 maja 2017 r. w Warszawie. 8. Wytyczne techniczne budowy urządzeń sterowania ruchem kolejowym Ie-4 (WTB-E10). PKP Polskie
Linie Kolejowe S.A. Centrala, Biuro Automatyki i Telekomunikacji, Warszawa 2017.
CONCEPTION OF AN EXTERNAL RESEARCH STAND OF RAILWAY TRAFFIC ENGINEERING
Summary: This article is a synthesis of the issues related to the creation of a railway engineering research
station for the Faculty of Transport of the Warsaw University of Technology. It includes a short summary of the previous reflections on the selected issues formulated by its design. The first part discusses the need for such a stand, and outlines the proposed configuration variants and constraints affecting its construction. The following sections show the methods by which the final form will be chosen and what work needs to be done to achieve the whole project.