2. Biztonságkritikus szoftverek fejlesztése. Új hõnfutásjelzõ bevezetése a MÁV-nál. GSM-R Csehországban

Ungarische Bahntechnik Zeitschrift Signalwesen • Telekommunikation • Elektrifizierung Hungarian Rail Technology Journal Signalling • Telekommunication • Electrification

Biztonságkritikus szoftverek fejlesztése

2006/2

GSM-R Csehországban

Új hõnfutásjelzõ bevezetése a MÁV-nál

VEZETÉKEK VILÁGA Magyar Vasúttechnikai Szemle Weboldal: www.mavintezet.hu/vezvil.html (a 2004/1. lapszámtól kezdve pdf-formátumban) Címlapkép: Az új és a régi találkozása a GySEV Bük állomásán Megjelenés évente négyszer Kiadja: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. Felelôs kiadó: Kiss Pál ügyvezetõ igazgató Lapigazgató: F. Takács István Szerkesztõbizottság: Dr. Tarnai Géza, BME Közlekedésautomatika Tanszék Dr Héray Tibor, Széchenyi István Egyetem Automatizálási Tanszék Dr. Parádi Ferenc, Tran-Sys Kft. Molnár Károly, PowerQuattro Teljesítményelektronikai Rt. Koós András, BKV Rt. Dr. Rácz Gábor, BME Közlekedésautomatika Tanszék Dr. Sághi Balázs, Next-Rail Kft. Dr. Erdõs Kornél, Aranyosi Zoltán, Siemens Rt . Machovitsch László, HTA Kft. Lõrincz Ágoston, MAUMIK Kft. Ruthner György, OVIT Rt. Marcsinák László, PROLAN-alfa Kft. Dr. Hrivnák István, Vossloh IT Feldmann Márton, GySEV Rt . Fõszerkesztõ: Sullay János Tel.: 511-3270 Felelõs szerkesztõ: Tóth Péter Tel.: 511-3808, Fax: 511-3014 Alapító fõszerkesztõ: Gál István Szerkesztõk: Kirilly Kálmán, Tanczer György, Géczi Tibor Tel.: 511-3390, 511-3901, 511-3853 Felvilágosítás, elôfizetés, hirdetésfeladás Magyarországon: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. H–1134 Budapest, Klapka u. 6. Tel.: (1) 350-0763, 350-0764 fax: (1) 210-5862 e-mail: [email protected] Ára: 500 Ft Nyomás: Oláh Nyomdaipari Kft. Felelõs vezetõ: Oláh Miklós vezérigazgató Elôfizetési díj 1 évre: 2000 Ft Kéziratokat nem ôrzünk meg, és nem küldünk vissza. ISSN 1416-1656

XI. ÉVFOLYAM 2. SZÁM

2006. JÚNIUS

Tartalom / Inhalt / Contents

2006/2

Dr. Erdõs Kornél A vasútbiztosító berendezések gyártástörténete Magyarországon (Második rész) Die Geschichte auf die Herstellung von Signal und Sicherungsanlagen in Ungarn. Zveite Teil. History of the Production of the Signalling and Interlocking Equipment in Hungary. Second part.

3

Feldmann Márton Merre tovább? A magyarországi nagyvasúti villamos vontatás jövõje Die Zukunft der elektrischen Traktion in Ungarn The future of the electric traction in Hungary

8

Garai Zoltán Az ETCS rendszer számítógépes táviratkifejtésének használata új telepítésû rendszer totál vizsgálatára Anwendung der Exponierung der Telegramme des ETCS-Systems mit einem Rechner zur vollständigen Prüfung eines neuinstallierten Systems The computer-aided display of telegrams of the ETCS system used for the full verification of a new system installation

14

Gazsi Béla A VAE HOA/FOA 400 típusú hõnfutásjelzõ bemutatása és szerviz tapasztalatai Einführung und Service-Erfahrungen der Heissläuferortungsanlage Typ VAE HOA/FOA 400 Introduction of and experiences on Hot-Box detector type VAE HOA/FOA 400

19

Magyar István Passzív optikai hullámhossz multiplexerek (WDM/2) Wavelength Division Multiplexing Wavelength Division Multiplexing

22

Pete Gábor A Kapsch GSM-R rendszere Csehországban GSM-R von Kapsch in Böhmen GSM-R from Kapsch in Czech Republic

25

Lantos Péter, dr. Mosó Tamás Biztonságkritikus szoftverek fejlesztése az MSZ EN 50128 szabvány alapján Entwicklung der sicherheitsrelevante Software laut EN50128 Development of safety-critical software based on EN50128 FOLYÓIRATUNK SZERZÕI

29 35

Csak egy szóra…

Dr. Sághi Balázs egyetemi adjunktus, BME Közlekedésautomatika Tanszék

2

Amikor a Vezetékek világának szerkesztõbizottsági ülésén rám esett a választás, hogy a jelen szám Csak egy szóra… rovatát megírjam, õszintén meglepõdtem. Meglepetésem oka a következõ volt: már én következnék? Hiszen eddig nagyrészt „a szakma nagy öregjei” kaptak szót a lap elsõ hasábjain. Úgy gondoltam, még jó pár évnek el kell telnie, mire rám kerül a sor. A kérdés nem hagyott nyugodni, és továbbgondolása során arra jutottam, hogy az elõttem szólók, pontosabban írók, és köztem hiányzik egy nemzedék (Sullay János igazgató úr elõzõ számban megjelent írása szerint két hiányzó generációról van szó). A biztosítóberendezési szakma résztvevõinek korosztályok szerinti megoszlása közel sem egyenletes és sajnos nem is folytonos. (Az elõzõ számban Lékó Ferenc kollégánk is generációs hullámokról ír.) Valószínûleg mindannyian érezzük, hogy ez a helyzet egyáltalán nem szerencsés, sõt, kifejezetten káros lehet a jövõben egész szakmánk számára. Ahhoz, hogy megfelelõen nézzünk szembe ezzel a ténnyel, vizsgáljuk meg elõször, hogy miért is olyan nagy baj a hiányzó egy vagy két nemzedék. A válasz a vasúti ismeretek átadásának hagyományosan kialakult formájában keresendõ. Nemrégiben megkérdezte valaki, hogy hogyan lesz valaki, például, forgalmista, milyen iskolákat végez el, milyen szakképzést kap? A választ mi, szakmabeliek természetesen ismerjük: tudjuk, hogy leginkább maga a vasút az, aki kiképzi saját maga számára a saját szakembergárdáját. A vasút hoszszú idõn át stabil személyzettel mûködött. Az alkalmazottak, ha egyszer odakerültek a vasúthoz, akkor a legtöbbször nem is váltottak többé munkahelyet. Az egész életükben a vasútnál dolVEZETÉKEK VILÁGA 2006/2

gozókban felhalmozódott tudást és ismeretanyagot a tapasztalt alkalmazottak szóban, jellemzõ módon az együtt elvégzett munkán keresztül oktatták, adták tovább az újonnan belépõknek. Amennyiben ebbõl a folyamatból hiányzik a folytonosság, akkor félõ, hogy fontos ismeretek vesznek el. (A vasúti képzést érinti egy másik lényeges változás is: a terület fontos jellemzõje volt korábban a lassan változó technológia. Manapság a vasúti technológia, technikai eszközeink sokkal gyorsabban változnak, fejlõdnek, mint korábban – gyorsabban, mint amennyi idõt az alkalmazottak általában a vasútnál töltenek a nagyobb munkaerõ-áramlás miatt. Ez szintén megnehezíti a tapasztalatok összegyûjtését, rögzítését.) Egy biztos: a kiesett generáció(ka)t utólag nem tudjuk pótolni. Mit tehetünk tehát? A legfontosabb, hogy a felhalmozódott ismeretanyagot, tapasztalatot rögzítsük. A hiányzó folytonosság miatt ugyanis nem lesz alkalmunk a közösen végzett munkán keresztül eltanulni a szakma finomságait. Rögzíteni kell tehát ezt a tudást, a hosszú évek leszûrhetõ tapasztalatát, hogy az a szakma közös tudásává váljon, hogy ez a hosszú idõ alatt felhalmozott érték ne vesszen el. Ebben a folyamatban a szakma tapasztalt gárdájának és nekünk fiataloknak együtt kell mûködnünk, hiszen úgy kell ezt a tudást rögzíteni, hogy az a mi számunkra, és a bennünket (remélhetõleg folytonosabban követõ) nemzedékek számára felhasználható, érthetõ legyen. Szerezhetünk ugyanis bármekkora forrásokat szakmánk és mûszaki rendszereink fejlesztéséhez, de sem a tapasztalatokat, sem azt a hosszú idõt, amely alatt ezek felhalmozódtak, nem tudjuk megvásárolni.

A vasútbiztosító berendezések gyártástörténete Magyarországon (Második rész) © Dr. Erdõs Kornél

A hazai gyártás fejlõdése a századfordulótól az elsõ világháborúig Neuhold János 1904-ben váratlanul elhunyt, a részvényesek a cég vezetését fiára, Neuhold Kornélra bízták. Õ tovább fejlesztette a gyár vasútbiztosító berendezéseinek választékát a villamos blokkberendezések gyártásának bevezetésével. Megszerezte a bécsi Südbahnwerk magyarországi szabadalmait, melyeket részben átalakított, javított, illetve saját szabadalmaival egészített ki. Az elsõ berendezéseket a Kassa–Oderberg vasútnak szállították. A MÁV 1906-ban tízéves beruházási programot dolgozott ki a Telefongyár bevonásával, a nagyállomások korszerû biztosítóberendezésekkel való ellátására. A Telefongyárnak a programban igen jelentõs részt szántak. A feladatokra való felkészülés céljából Neuhold Kornél volt évfolyamtársával, Székely Imrével közkereseti társaságot alapított „Székely I. és Társa” néven. Székely Imre az egyetem elvégzése után az Egyesült Izzólámpa és villamossági Rt Vasútbiztosító osztályán dolgozott, megismerve a szakmát a tervezéstõl az üzembe helyezésig. 19041906 között magán mérnöki irodát nyitott a berendezések tervezésére, majd a közkereseti társaságban is ugyan ezt a tevékenységet folytatta. A vasútbiztosító berendezések gyártása és értékesítése terén a Telefongyár megszilárdult pozíciója után lassan megtört a konkurencia ellenállása és 1909ben felvették a céget a vasútbiztosító gyártó vállalatok kartellje tagjai sorába. Ez a lépés szükségessé tette a kontingensek újra felosztását, mely az alábbiak szerint alakult: Ganz és Társa Rt 28,49%, Roesemann és Kühnemann cégnek 25,41%, Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt (EIVRt) cégnek 23,1%, míg a Telefongyárnak 23%. A vasútbiztosításban alkalmazott fõbb berendezések és jellemzõik az alábbiak szerint oszlottak meg az egyes gyártó vállalatok között. Karos jelzõ berendezések: – Roesemann és Kühnemann cég: egykarú jelzõ Fialowski-féle biztonsági állító szerkezettel, rácsos szer-

kezetû árboccal. A kétkarú jelzõ megoldása túl bonyolult, nehézkes a beszabályozása és alacsony a mûködésbiztonsága. – EIVRT: egységesített szabadalmazott megoldás egy, két és háromkarú jelzõre és az elõjelzõre. Árboc rácsos szerkezetû. – Telefongyár: SH rendszerû karos jelzõ, mannesmann csõárboccal. Alkalmazva az 1930-as évekig. – Ganz és Társa: Kulisszás hajtómû, mannesmann csõárboc. MÁV ezt a megoldást szabványosította (11. ábra). Tárcsás elõjelzõk: – Telefongyár: korábban az SH cégtõl importált elõjelzõk gyártását átveszi. MÁV ezt a rendszert szabványosítja. – Roesemann és Kühnemann: SH megoldásától eltérõ saját konstrukciót gyárt. Elõnye a könnyû állíthatóság még nagyobb távolságra és ellenívek esetén is. – EIVRT a karos jelzõknél alkalmazott egységesített megoldással alakította ki saját konstrukcióját. – Ganz és Társa: legkésõbb kialakított megoldás, könnyû állíthatóság és mûködésbiztonság. Megjelenésük után ezt szabványosították és a régi szerkezeteket fokozatosan lecserélték.

11. ábra XI. évfolyam, 2. szám

Effenberger-féle közös árbocon lévõ bejárati jelzõ ás kijárati elõjelzõ – EIVRT: Egyszerû kezelhetõség, elõjelzõ állítási lehetõsége függ a kijárati és a bejárati jelzõtõl is. A szárnykapcsoló áthaladáskor a bejárati jelzõ állításával együtt állította szabadra az elõjelzõt is (12. ábra).

12. ábra Szárnykapcsoló – Siemens–Halske: régebbi típusú készülék, amit a német vasutak is alkalmaztak. – EIVRT: Korszerûsített konstrukció, átdolgozott megoldás a MÁV követelményei szerint. Váltózár – Ganz és Társa: Götz féle konstrukció – EIVRT: Mold féle váltózár, melyet a MÁV szabványosított. Váltóállító dob – Telefongyár: Gyártja az SH rendszer javított konstrukcióját, majd áttér a Soulavi féle megoldás gyártására. A dobban beépítésre került a Prenoszil Géza által szabadalmaztatott szétkapcsoló szerkezet váltófelvágás esetére. Jelzõvilágítás céljára általánosan kõolaj lámpákat használtak, melyeket naponta tisztítani és újra tölteni kellett. – Telefongyár 1912-ben kísérletképpen egy acetilén gázzal ás egy villamos izzólámpával világított jelzõt állított fel a Déli Vasút Budapesti egyik állomásán. Ezek még 1920ban is üzemben voltak, de elterjedésüket a nagy gázfogyasztás és a villamos hálózat jelentõs kiépítési költsége és a szénszálas izzólámpák rövid élettartama akadályozta. 3

– A Déli Vasút a gázvilágítás tökéletesítésére Nagytétény és Martonvásár állomásokon villanófényes jelzõfényekkel kísérletezett egy-egy elõjelzõnél. A kísérletek eredményei kedvezõek voltak, de a háború kitörése megakadályozta elterjedésüket. Állító emeltyûk: – Telefongyár: az SH féle konstrukciót alkalmazta (kétállású egykarú emeltyûk, valamint kettõs mozgású, háromállású emeltyûk, középállású emeltyûk). – EIVRT: kettõs mozgású, háromállású emeltyûk, a fentinél bonyolultabb konstrukcióban. Komplett állítóközponti berendezéseket a Telefongyár, az EIVRT és egy kisebb cég, a Götz István és fia is gyártott. Ez utóbbi fõleg a Déli Vasút kisebb állomásaira szállított berendezéseket A Telefongyár ebben az idõben legnagyobb részben a vasútbiztosító berendezések gyártásával foglalkozik. Ezen a területen jelentõs fejlõdést ért el, amikor megszerezte az amerikai Westinghouse vállalat elektropneumatikai elven mûködõ vasútbiztosító berendezések szabadalmának használati jogát. Ezeket a berendezéseket a hazai viszonyokra alkalmazta és átdolgozta, majd a Kassa – Oderberg Vasúttársaság vonalaira szállított és helyezett üzembe berendezéseket az alábbi állomásokon 1912–15 között: Korompa, Zsolna, Igló, Poprádfelka. A telepített berendezések nagy megbízhatósággal üzemeltek, de a rendszer azonban mégsem terjedt el általános használatra az alábbi okok miatt: – A magyar vasút a vonóvezetékes rendszer általános bevezetése mellett döntött, – A beruházási költségek lényegesen magasabbak voltak a vonóvezetékes rendszerhez képest, – A berendezések karbantartása nehézkesebb volt és különlegesen képzett szakembereket kívánt. A posta döntése alapján a Telefongyár is részesedik a vidéki telefonközpontokhoz szükséges telefonkészülékek megrendelésébõl, melyet Western Electric Co. Rendszerben kellett szállítani. A posta a szállítandó készülékek mennyiségét 50–50%-ban osztja meg a Telefongyár és a Deckert és Homolka cég között. A gyártási licenc átvételéért a két cégnek licenc díjat kellett fizetnie, mely fele-fele arányban megoszlott az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt, valamint a chicagói vállalat között. Mindamellett a Telefongyár majdnem teljes termelési kapacitását a vasútbiztosító berendezések gyártása köti le. A jó gazdasági eredmények és a rendelésállomány megnövekedése szükségessé tette a gyár számára a gyártó terü-

let növekedését, így új kétemeletes gyárépületet építenek a Gizella úton, valamint gyártó felszerelését gépekkel egészíti ki. 1911-ben jött el az ideje annak, hogy a „Telephonfabrik A. G. vormal Berliner J.” cég magyarországi vezérképviseletét önálló magyar részvénytársasággá alakítsák „Telefongyár Rt” néven. Az új Rt-be beolvadt a tervezéssel foglalkozó Székely és Társa közkereseti társaság is. A részvények 90%-a a hannoveri cég birtokában maradt. A kereskedelemügyi miniszter a vállalat kérésére a gyengeáramú készülékek, valamint a vasútbiztosító berendezések gyártó üzeme bõvítésére 1911–16 közti idõre állami kedvezményeket adott, melynek mértékét a vállalat össze üzemeinek 69%-ában állapította meg az alábbi feltételek mellett: A vállalat köteles volt gondoskodni: 1. az üzemek korszerû felszerelésérõl, 2. 1,3 millió korona állótõke befektetésérõl, valamint 1 millió korona forgótõke biztosításáról, 3. legalább 260 fõ, háromnegyed részben magyar honos dolgozó alkalmazásáról, 4. tisztviselõi és mûvezetõi állások háromnegyed részben magyar honos munkaerõvel való betöltésérõl. A vállalat ezeket a feltételeket könnyedén teljesítette, mert dolgozó létszáma az 1911-es évi 250 fõrõl 1913-ra 580 fõre növekedett, állótõkéje pedig 1,4 millió koronánál több volt. Az elsõ világháború elõtt a Telefongyár gyártmányválasztéka az alábbi volt: távírda és telefon készülékek minden kivitelben, házi és városi telefonközpontok, galvánelemek, tûzjelzõ és pénztárbiztosító berendezések, vasúti harangjelzõ berendezések, villamos blokk-készülékek, mechanikai és villamos elõjelzõk, karos jelzõk, vágányzáró sorompók, váltózárak, keresztezések és elágazások biztosítása, teljes állomási biztosító berendezések, elektropneumatikus vasútbiztosító berendezések. Ugyan erre az idõszakra esik a híradástechnikai ipar, elsõ sorban a telefontechnikai berendezéseket gyártó vállalatok jelentõs fejlõdése. Egymás után épülnek ki a budapesti, majd a vidéki nagykapacitású telefonközpontok. A korábban vasútbiztosító berendezéseket gyártó vállalatok egy része profilt vált és átáll a telefonközpontok gyártására és építésére. Megjelennek új érdekeltségek is ezen e területen, így pl. a svéd Telefonaktiebolsget L. M. Ericsson, a Magyar Általános Hitelbankkal közösen 1911-ben megalakította a, „Ericsson Magyar Villamossági Rt”-t és megvásárolta a már említett Deckert és Homolka céget. A Telefongyár a többi profiljába tartozó gyártmányokra kevés megrendeléssel

4

VEZETÉKEK VILÁGA 2006/2

rendelkezett, kivéve a vasútbiztosító berendezéseket, melyekre mér 1915-ben is nagyobb megrendelést kapott.

Gyártás alakulása az elsõ világháború idején A világháború idején a beruházások viszszaestek, az ipar jelentõs részét a hadi termelésre állították rá. Így a Telefongyárnak is be kellett vezetni a három mûszakos termelést és bõvíteni kellett a gyártási kapacitását. A gyárat katonai védelem alá helyezték, katonai parancsnokot neveztek ki a rend fenntartására. A hadiipari termelés jelentõs jövedelmezõséget biztosított, melybõl részben jutott a gépi berendezések fejlesztésére, részben pedig megvásárolta a Süss Nándor Precíziós Mechanikai Vállalat részvényeinek egy részét 1916-ban, valamint az Elsõ Magyar Varrógép és Kerékpárgyár részvénytöbbségét 1917-ben. Az elõbbitõl 1920-ban, míg az utóbbitól 1926-ban vált meg. Az export szállítás a háború teljes idõtartama alatt szünetelt. Két jelentõs momentumot meg kell említeni errõl az idõszakról. Egyik, hogy 1917-ben bevezették a katonai rádió adó-vevõ készülékek gyártását az EIVRT elektroncsöveivel, mellyel az évszázad közepéig foglalkozott. A másik jelentõs momentum a Kuncze–Knorr féle tehervonati fékberendezések poroszországi, majd magyarországi vasúti kísérleteinek figyelemmel kísérése, melyet a magyar véleményezésre feljogosított szakbizottság általános bevezetésre javasolt a magyar vasutaknál. Hazai gyártmány ebbõl csak 1930-ban lett, amikor a Telefongyár kizárólagos gyártási jogot kapott a Knorr–Bremse A.G.-tól, de a késõbbi években a gyár egyik legfontosabb gyártmányává vált. A többi híradástechnikai vállalat szintén a hadiipar szolgálatában állt, így pl. az Ericsson Magyar Villamossági Rt szállította a Viribus Unitis és a Szent István csatahajók teljes híradástechnikai berendezéseit, valamint 30.000 tábori telefont a hadseregnek.

Termelés a két világháború között A két vállalat közti profil megosztási megállapodás alapján az EIVRT vasútbiztosító részlege 1925-ben a Telefongyárba beolvasztásra kerül, így ennek következtében a Telefongyár pozíciója megerõsödött a biztosítóberendezések gyártó profil területén. Bár a cég igazgatósága elhatározza és bejelenti, hogy a fegyverszünet megkötése után azonnal beindítja a béketermelést, ezt azonban nagymértékben gátolta a nyersanyag és

szénhiány. Az akadozó ellátások ellenére is az 1918-19-es években is sikerült a termelést fenntartani és az idõszakot minimális nyereséggel zárni. Az 1920–1924 közti években nélkülözni kellett az állami megrendeléseket, valamint a nyersanyagok külföldi beszerzése tovább nehezíti a helyzetet, de a vállalat vasút osztálya jelentõs export megrendeléseket szerez. 1920–21-ben a szerb vasutak összes vonalaira szállít telefonnal kombinált harangjelzõ berendezéseket, 1923-ban a román vasutak összes vonala részére, majd 1924-25-ben a bolgár vasutak összes vonala részére szállít hasonló berendezéseket. E mellett kiegészítette gyártási profilját egyrészt híradástechnikai cikkek, másrészt pedig közszükségleti cikkek gyártásával. A „Magyar Ipar” 1923. december 30-i számában megjelent hirdetés szerint a gyártmányskála a kövekezõként alakult: – Telefon és távíró készülékek – Vasúti biztosító ás jelzõkészülékek – Rádiókészülékek – Áramkorlátozók – Quodlibet burgonya, paradicsom és gyümölcs paszírozó gépek – Zsemlye és manduladarálók – Mérlegsúlyok – Kinognom házi és játék mozigépek. 1926-ban a vasútbiztosító berendezésekre vonatkozó kartellszerzõdést az érdekelt vállalatok megújítják. Ekkor a kontingens felosztás az alábbiak szerint alakul: Ganz és Társa cég 22,5%, Roesemann és Kühnemann cég 20%, Telefongyár 57,5%. Ez a megállapodás csak a MÁV és HÉV vonalakra vonatkozott, míg a Duna – Száva – Adria vasutaknak, valamint a Románia, Bulgária és Jugoszlávia elsõ világháború elõtti területeire csak a

14. ábra Telefongyár szállíthatott. Idõközben felmerült egy közép európai blokk-kartell létesítésének gondolata is, de a tájékozódó tárgyalásokon a német ellenállás miatt a kartell nem jött létre. 1926-ban a Patz-féle szabadalom alapján a fõvárosi villamos vasutak vonalain automatikus váltóállító készülékeket helyeznek üzembe, melyek elektromágneses elven mûködnek. Ezzel egy idõben a Ganz és Társa cég kísérleti gyártásban megindítja a Kürtössy-féle automatikus vasúti jármû kapcsolószerkezet gyártását, melyet az elvégzett üzemi vizsgálatok alapján megfelelõnek tartottak a MÁV szakemberei. 1927-tõl kezdve a Telefongyár áttér a Siemens blokkrendszer gyártására (13. és

14. ábrák). Megkezdte a Siemens VES berendezések gyártását is (15. ábra). A korábbi Südbahnwerke típusú szerkezeteket csak kiegészítésképpen gyártja. Az elsõ állomási berendezést a Duna – Száva – Adria vasút Balatonszemes állomásán helyezik üzembe, ahol a berendezés igen jól bevált. A szerzett jó tapasztalatok alapján a vasút 1927-ben megrendelte a Miskolc állomás hasonló berendezéssel való felszerelését is.

15. ábra 1928-ban a Telefongyár részvényeinek többsége a Standart Electric Company birtokába került, mely cég az International Telefon and Telegraph Corporation (ITT) monopolkapitalista világvállalat érdekkörébe tartozott. Ez a változás azonban nem befolyásolta a vállalat eredeti profilját. 1930-ban beindul a MÁV 2500 db-os rendelésére a Knorr fékek gyártása. Ugyancsak 1 250 000 Sfr értékû megrendelés érkezett a fékberendezésekre Jugoszláviából, melyet 2 év alatt


5

kellett leszállítani, de az ár csak négy év alatt folyt be. Hasonló problémák merültek fel a MÁV szállításokkal kapcsolatban is, mivel az 1933-ban megrendelt Komárom állomás 200 000 Pengõ árát is csak két részletben, 1934-ben és 1935-ben egyenlítette ki. A Knorr fékek árát is csak heti részfizetésekkel 1934 végéig fizette ki. Jugoszláv tartozások is részletekben folytak be, míg a Romániának szállított katonai telefonok és kisközpontok vételára is késedelmesen folyt be. A MÁV szûkös beruházási pénzügyi helyzetét is figyelembe véve Dalmady Ödön a Magyar Közgazdasági Társaságban 1929. januárjában tartott elõadásán az alábbi, ma is helytálló gondolatokat fejtette ki: „…elsõ sorban olyan beruházások jogosultak, amelyek a rentabilitást nem érintik, amelyek a vasút teljesítõképességének növelésével az üzemi jövedelmezõséget is növelik, illetve az üzemi kiadásokat csökkentik. Annál inkább csak az igazán szükséges és gyümölcsözõ beruházásokat tartjuk ma indokoltnak, mert ezeket a vasút bevételi többletébõl aligha létesítheti s a szükséges összegek a rendes kereteken túl leginkább csak kölcsön útján teremthetõk elõ.” A gazdasági válság idején fellépett forgóeszközhiány mellett is a vállalat vasút osztálya 1930-ban az alábbi állomásokat szerelte fel elektrodinamikus berendezésekkel: Székesfehérvár, Hatvan, Debrecen, Érsekújvár, Budapest-Ferencváros. A korábbi profilok mellé a gyár további közszükségleti cikkek gyártását is folytatja, így a gyártmányskála kibõvül az alábbi termékekkel: benzinkút, zippzár, alpakka evõeszköz, oldalcsónakmotor, gyújtógyertya, gázvezeték fittingek. A vállalat a gazdasági válság éveit ezekkel a gyártmányokkal, valamint a rádiókészülékek gyártásával átvészeli. Ez utóbbiak részben hazai felhasználásra, részben pedig balkáni, lengyel, cseh és olasz exportra készültek. Az 1930–35 közötti idõszakot a gazdasági válság utóhatásaként a kevés beruházás és s gyártási kapacitások nagymértékû kihasználatlansága jellemzi. Az export piacokra való szállítást a külföldi országok elzárkózása, valamint a devizanehézségek akadályozzák. A nemzetközi verseny rendkívül kiélezõdött Jugoszláviában a német és olasz szállítók között. A nemzetközi piacot is felosztó kartellszerzõdés miatt a jugoszláv igények mindössze 20%-át tudta a Telefongyár szállítani. További nehézségeket okozott, hogy a verseny miatt kénytelen volt árait alacsonyan megállapítani, valamint a hazai állami szállítási lehetõségek hosszúlejáratú hitelekhez voltak kötve. Dr. Székely Imre, a Telefongyár mûszaki vezérigazgatója egy 1936-ban a Kereskedelmi és Iparkamarában tartott elõ-

adásában az alábbi, még ma is helyesnek és igaznak tekintendõ megállapításokat tette: „Ami pedig a pénzügyi nehézségeket illeti, ezekkel ugyan igazán nehéz szembeszállni, de ha az általános gazdasági helyzet s ezen belül a MÁV pénzügyi helyzete is javult és ezzel együtt az üzemi racionalizálás s a rentabilitás kérdése ismét elfoglalja az õt jogosan megilletõ helyet, úgy a számok meggyõzõ erejével, mûszaki és gazdasági kalkulációkkal föltétlenül sikerülni fog kimutatni azt, hogy a biztosító berendezések létesítése, ha az azokkal elérhetõ összes forgalmi elõnyöket, építési és személyzeti megtakarításokat figyelembe vesszük, nemcsak hasznos beruházásokat jelent, de az elérhetõ megtakarításokat törlesztési tervezet alapjául véve, a vasút nagyobb megterhelése nélkül, megfelelõképpen finanszírozhatók is. Igaz, hogy ezen a téren is, mint a technikai fejlesztés és racionalizálás minden kérdésében szemben áll egymással a szociális és gazdasági érdek, mert hiszen a gazdasági megtakarítás mindig emberek feleslegessé válását jelenti; ezzel a sajnálatos következménnyel azonban mindenütt számolni kell, de egyúttal mind gazdasági, mind mûszaki téren törekedni kell arra is, hogy az átmenetszerûen háttérbe szorult szociális érdek minél gyorsabban ismét kielégítést nyerjen. E pontnál egyúttal ki kell térnünk a berendezések beszerzési költségeinek kérdésére is, amely természetesen az ilyen berendezések létesítésénél is nagy szerepet játszik. Magától értetõdõ, hogy a vasútnak, mint kereskedelmi vállalatnak mindenképpen törekednie kell a beszerzéseit lehetõség szerint olcsón lebonyolítani és az árak megítélésében elsõ sorban gazdasági érdekeit szem elõtt tartani. De ezzel szemben bizonyos az is, hogy mind a MÁV saját forgalmi és szolgálati érdekébõl, mind racionalizálási érdekbõl, de ezen felül az idegenforgalom fontos érdekébõl is, legalább olyan fontos az, hogy az Államvasutaknak mindig rendelkezésére álljon a maximális mûszaki felkészültség, mely a vonatforgalom minél teljesebb biztosítására feltétlenül szükséges. Már pedig ez a teljes mûszaki készenlét annyit jelent, hogy a berendezéseket elõállító iparvállalatoknak szerkesztési-, tervezési-, szerelési irodái és speciális mûhelyei állandóan up to date legyenek és egyrészt saját önálló szellemi produktumaik, másrészt a különbözõ korszerû külföldi berendezések tanulmányozása útján mindig a legújabbakat és legjobbakat tudják nyújtani. Ez az ún. mûszaki regie természetesen kifejezésre jut a kalkulációban is, mert ha ez a mûszaki felkészültség valahol, ha csak rész-

6


ben is, fedezetet nem nyerne, annak csökkentése, vagy éppen megszüntetése a rendelõ vasútintézményre is káros lenne. Az egész árkérdés azonban veszít jelentõségébõl akkor, ha a viszonyok javultával a beszerzés tempója és volumene gyorsul, ami egyrészt a gyártás egyenletességét, másrészt a tömegesebb elõállítást teszi lehetõvé és így elõre láthatólag alacsonyabb árakat fog produkálni.” Az elõadása más helyén az export lehetõségek elemzésénél kifejti: „Természetesen azonban, hogy ha a magyar ipar ezt a mûszaki felkészültséget a belföldön való kellõ foglalkoztatás hijján fenntartani nem tudja, úgy versenyképessége a nyugati iparral szemben mindinkább csökkenni fog, vagy éppen elenyészik és így ez az export lehetõség számára teljesen elvész.”

Hol tart ekkor a mûszaki fejlõdés a nyugati országokban? Amerikában a biztonság növelése és rossz látási körülmények kiküszöbölése érdekében 1936-ban már megvalósították a mozdonysátorjelzõ berendezéseket, illetve a sínáramkörös folyamatos vonatbefolyásolás elsõ berendezéseit. A kiépített központi forgalomvezérlésbe 2000 km pálya, 260 kitérõ, 1000 váltó, 2600 térközjelzõ lett bekapcsolva. Európában, Németországban a pontszerû vonatbefolyásolással folynak kísérletek különbözõ vállalatok részérõl. Ezek egy része mechanikus behatással viszi át az információt, másik része a pálya fölé függesztett és a jelzõ színképe szerint mozgatott elektromágnest alkalmazza információ átvitelre. Alkalmaznak továbbá egy induktív rendszert, ahol az információt 500, 1000 és 2000 Hz-es frekvenciával adják fel a mozgó vonatszerelvényre. Ezek jelentése eltért a mai jelzési képek jelentésétõl, így 500 Hz-nél a fékeket mûködtette, 1000 Hz az elõjelzõknél éberségellenõrzési jel volt, míg a 2000 Hz a fõjelzõ elõtt fékút távolságra fékezési parancsot közvetített. Sajnálatos módon hazai körülmények között ezen berendezések egyike sem került kipróbálásra, illetve bevezetésre.

A második világháborút megelõzõ és a háborús évek 1935-ben a Telefongyárban a vasútbiztosító berendezések szállítása terén javulás áll be a MÁV megrendelések hatására. Ekkor térnek át a fõjelzõk korábbi vörös – fehér és az elõjelzõk zöld – fehér jelzési képeirõl a vörös – zöld és sárga – zöld jelzési képekre, a külföldi vasutak tapaszta-

latai alapján. A német ipar balkáni elõrenyomulása következtében az export területek elvesztése miatt a gyár eladja jugoszláviai és romániai érdekeltségeit 1937-ben. A gyenge gazdasági évek átvészelése után az 1938-ban bejelentett Darányi-féle gyõri program jelentõs fellendülést hoz a magyar ipar, ezzel együtt a Telefongyár számára is. A vasútbiztosító berendezések beruházása háttérbe szorulása miatt a hiradástechnikai gyártmányok termelése kerül elõtérbe. 1939-ben hadiüzemmé nyilvánítják. Legfõbb gyártmányai a Mix és Genes cég Citomat telefonközpontja, a Messerschmidt vadászgépek rádió berendezése, a Viktória filmvetítõ és az 1942-ben kifejlesztett hangos keskenyfilm vetítõ. A vasútbiztosító berendezések gyártásában érdekelt vállalatok 1942-ben felújítják a kartell szerzõdést és megállapodnak, hogy közösen tárgyalnak a vasutakkal, illetve tõkeerejüket egyesítik, hogy a nagyobb hitelüzleteket közösen vállalhassák. Az új kartell megállapodás a Ganz és Társa cégnek 28%, a Roesemann és Kühnemann cégnek 25%, a Telefongyárnak pedig 47% kontingenst biztosított. 1944-ben a Telefongyár termelésének egyharmadát a vasútbiztosító berendezések, egyharmadát a Knorr fékberendezések, egyharmadát pedig az egyéb gyártmányok teszik ki. Ennek keretében készül el a Hatvan–Miskolc vonal elõjelentõs térközbiztosító berendezése 1942ben, valamint Szajol állomás új elektromechanikus biztosítóberendezése 1943ban.

A háborús események miatt több berendezés nem létesült a háború végéig. Visszatekintve az 1880-as évekig megállapítható, hogy a MÁV vonalain legnagyobb mértékben az SH típusú berendezések terjedtek el, de a századfordulótól egyre inkább hazai gyártásból származtak ezek a berendezések. Ezek a berendezések az egész háborús idõszakban kitûnõ mûködésükkel kiválóan biztosították a szükséges vonatforgalom és a szállítások lebonyolítását. A háborús események következtében igen sok berendezés megsérült, megrongálódott, vagy tönkre ment. A háború után ezen berendezések helyreállításáról és újbóli üzembe helyezésérõl kellett gondoskodni.

Irodalomjegyzék: – Czakó Sarolta, Jenei Károly: A Telefongyár története 1876–1976. Telefongyár 1976

– Dr. Czére Béla: A vasúti technika kézikönyve I. Mûszaki kiadó Budapest 1975. – Dalmady Ödön: A vasúti beruházásokról. Közgazdasági szemle 1929/1. Budapest – Dr. Erdõs Kornél: A biztosítóberendezések gyártása Magyarországon. Fejezetek a 150 éves magyar vasút történetébõl. Budapest 1996. – Mezei István: 125 éves a MÁV. Közdok 1993 – Plugor Sándor: Vasúti biztosítóberendezések. Közlekedési Kiadó 1953. – Ragó Mihály: Vasúthistória Évkönyvek 1988, -89, -90, -91, -92, -93. Budapest – Székely Imre: Vasútbiztosító berendezések legújabb fejlõdése és jelentõsége különös tekintettel a vasúti üzem gazdaságosságára és teljesítõképességére. Elõadás külön lenyomat 1936. Budapest – Dr. Vajda Endre: A magyar híradástechnika évszázada. HTE Budapest, 1979

Die Geschichte auf die Herstellung von Signal und Sicherungsanlagen in Ungarn. Zveite Teil. Der Article führt die kurze Geschichte auf die Herstellung von Signal und Sicherungsanlagen in Ungarn von die neunzehnten Jahrhundert bis der Anfang der ein und zwanzigsten Jahrhundert. Die Article werden erscheinen in vier Teilen. History of the Production of the Signalling and Interlocking Equipment in Hungary. Second part. This Article presents the short history of the production of signalling and interlocking equipment in Hungary since nineteenth century till the beginning of the twenty first century. The article will be published in four parts.

Tisztelt Olvasó! Azt a tényt, hogy folyóiratunkat Ön ez évben is megkaphatja és olvashatja, az alábbi cégek anyagi támogatása tette lehetõvé: ALCATEL Hungary Kft. ALCATEL Austria AG., Wien AXON 6 M Kft., Budapest Bi-Logik Kft., Budapest FEMOL 97 Kft., Felcsút HTA Magyar Szállítási Automatizálási Kft., Budapest MASH-VILL Kft., Budapest MÁV Dunántúli Kft., Szombathely MÁVTI Kft., Budapest Mûszer Automatika Kft., Érd OVIT Rt., Budapest

PowerQuattro Teljesítményelektronikai Rt., Budapest PROLAN Irányítástechnikai Rt., Budakalász PROLAN-alfa Kft., Budakalász R-Traffic Kft., Gyõr Siemens Rt., Budapest TBÉSZ Kft., Budapest TELE-INFORMATIKA Kft., Budapest Tran Sys Rendszertechnikai Kft., Budapest VASÚTVILL Kft., Budapest Vossloh IT, Budapest

A nyújtott támogatásért ezúton is köszönetet mondunk. XI. évfolyam, 2. szám

7

Merre tovább? A magyarországi nagyvasúti villamos vontatás jövõje © Feldmann Márton

Magyarországon az elmúlt évtizedben, leszámítva a GYSEV és a koncessziós villamosításokat, nem épült új nagyvasúti villamos felsõvezeték. A villamosított vonalak aránya európai mércével mérve alacsony, még a Magyarország Európai Uniós csatlakozási szerzõdésének mellékletekében szereplõ TEN-T hálózatokat tekintve is elmondható ugyanez. Az energiaellátást több évtizedes alállomások biztosítják, a vonalakon rozsdás oszlopokkal, viharos idõben szakadó felsõvezetékekkel találkozhatunk. A vasúti liberalizáció megkezdõdött, várjuk az új motorvonatokat, várjuk a nagyteljesítményû mozdonyokat. Vajon meddig bírja a növekvõ terhelést ez a hálózat?

Megrendelõi, igénybevevõi környezet A hazai vasúti szállítás kiemelkedõ teljesítményeit az 1980-as években érte el, az akkori jármûparkkal – ami szinte azonos a jelenlegivel – 100–104 millió tonna árut fuvaroztak, 225 millió utast szállítottak. Ezek a teljesítmények mára mintegy 50 millió tonnára (ebbõl 13,6 millió tonna a belföldi) és 152 millió utasra (ebbõl 1,8 millió nemzetközi) csökkentek, de a helyzet a 90-es évek elején ennél lényegesen rosszabb is volt. Összehasonlítva a korábbi adatokkal azt látjuk tehát, hogy a szállítási teljesítmények csökkentek, a jelenlegi igények kielégíthetõk a korábban beépített teljesítményekkel. Logikusan erre a következtetésre juthatunk, ugyanakkor a vasúti áru- és személyszállításban egyfajta koncentráció figyelhetõ meg. Ennek jó példája a növekvõ igény az elõvárosi vasúti közlekedés iránt, a megnövelt járatsûrûségû, ütemes menetrend. Az árufuvarozásban is megfigyelhetõ ilyen koncentráció, a páneurópai közlekedési folyosók a vasúti áruszállítás természetes útirányai alapján igazolták létjogosultságukat, hazánkban is ezen a három kiemelt folyosón zajlik az áruszállítás döntõ része. A IV. korridoron Ausztriából Románia irányába, az V. korridoron Ukrajnából az adriai kikötõk felé, valamint a X/B korridoron Budapesttõl Szerbia felé. Az európai hálózatnak ez a része jogosult többféle finanszírozási támoga8

tásra is. Egyrészt ezek a vonalak részei a 30 kiemelt TEN-T (Trans-European Network – Transport) projektnek, így TEN-T támogatásra jogosultak, másrészt, mint kiemelt vasúti infrastruktúra a Nemzeti Fejlesztési Tervben szerepelnek, ezáltal a jóval kedvezõbb feltételû kohéziós alap támogatásra is pályázhatnak. (1. ábra) A megrendelõi igények tehát megjelentek, a fejlõdés iránya meghatározott. Mind a személy-, mind az áruszállítást tekintve vonalainkon csökkenteni kell az eljutási idõket, a megbízhatóságon javítani kell.

kifejezéssel élve az interoperabilitás jegyében több mûszaki elõírás került már elfogadásra, az energiaellátásra vonatkozó elõírás várhatóan az utolsók között jelenik majd meg. A második vasúti csomag már a piacnyitás jegyében fogant, 2006. január 1-jétõl a teljes vasúti hálózatot meg kellett nyitni a közösségi vasutak elõtt. Magyarország erre egy éves felmentést kért és kapott. Megjelent egy új fogalom, a biztonsági tanúsítvány. A harmadik vasúti csomag a személyszállítás részleges liberalizációjával, az áruszállítás minimális minõségi követelményeivel, utasjogokkal és a mozdonyvezetõk egységes engedélyével foglalkozik. A szabályozási hátteret tekintve látszik, hogy minden készen áll arra, hogy nagy európai vasutak magyarországi pályákon is végezzék szolgáltatási tevékenységüket. De vajon az infrastruktúra megfelel a kihívásoknak?

Szabályozás

A megjelenõ vontatójármûvek

Az Európai Unió elsõ vasúti csomagja a vasút versenyképességének növelését tûzte ki céljául. Egységes, az autópályadíjakhoz hasonló, ún. hozzáférési vagy pályhasználati díj alkalmazását, a pályához való szabad hozzáférést és kapacitáselosztó szervezet létrehozatalát, valamint a tevékenységek számviteli szétválasztását írta elõ. Ezen kívül megjelent a hagyományos vasúti pályák kölcsönös átjárhatóságáról szóló irányelv (103/2003. GKM rendelet) és a vasútvállalatok engedélyezésérõl szóló irányelv is. A kölcsönös átjárhatóság, vagy idegen

A MÁV és a GYSEV öt évvel ezelõtt lezajlott jármûbeszerzése során találkozhattunk az ún. európai egységmozdonyokkal, amelyek köszönhetõen a teljesítmény-elektronikai eszközöknek már több áramnemet is képesek kezelni, valamint igen nagy teljesítménnyel bírnak. Európában alapvetõen három fõ vetélytárs, az Alstom, a Siemens és a Bombardier (korábban ADtranz) kínálja mozdonyait, de térségünkben alapvetõen Siemens (2. ábra) és Bombardier (3. ábra, 4. ábra) jármûvekkel kell számolnunk. A mozdonyok teljesítménye az

1. ábra VEZETÉKEK VILÁGA 2006/2

Fõ áramköreik felépítése a következõ: Egy feszültségérzékelés valósul meg a tetõsínhez kapcsolódó feszültségváltóval, amely a több feszültségértékre és legfõképpen több frekvenciára alkalmas fõ-

transzformátor szekunder megcsapolását szabályozza. Az áramkör következõ eleme a primer áramirányító, amely egy közbensõ, 2400–2800 V feszültségû egyenáramú kört táplál. A „korábbi” fejlesztésû mozdonyokban ezek az áramirányítók az alacsonyabb kapcsolási frekvenciájú GTO-kból (Gate Turn Off Thyristor) épültek fel, 200-300 Hz közötti kapcsolási frekvenciával, az újabb, második generációs mozdonyokban már IGBT-ket (Insulated Gate Bipolar Transistor) alkalmaznak. Ennek a kapcsolási frekvenciája a több kHz-es tartományba esik. Mivel kényszerkommutációs áramirányítóról van szó, már a primer áramirányítónál tetszõleges alapharmonikus áram fázisszöget, ezzel tetszõleges meddõteljesítmény viszonyt lehet programozottan beállítani. A közbensõ egyenirányító kör azután ismét egy áramirányító csoportot táplál, amely a rövidrezárt forgórészû háromfázisú aszinkron motorok számára állítja elõ a feszültséget változtatható frekvenciával. A frekvencia változtatásával a soros egyenáramú motorhoz hasonlóan nagy indítási nyomaték hozható létre. A 1047 sorozatú Siemens mozdony indításkor hallható dallama is a változó frekvenciának köszönhetõ. A mozdonyok képesek az energiagazdálkodási szempontból kiemelt jelentõséggel bíró villamos fékezésre is, sõt, a fékezés során felszabaduló mozgási energiát a villamos hálózatba visszatáplálni. Hasonló tulajdonságokkal bírnak a regionális és elõvárosi személyszállításban megjelenõ villamos motorvonatok is. Fõáramköri felépítésük azonos, lényeges eltérés a beépített teljesítményben mutatkozik, a hazánkban megjelenõ két típus, a Flirt (5. ábra) és a Talent (6. ábra) teljesítménye 2000 kW illetve 1520 kW. A villamos fékezésre, ezzel együtt a visszatáplálásra ezek a típusok is képesek. Sajnos a hazai korszerû jármûállomány eltörpül a DB vagy épp az ÖBB jármûállománya mellett, jelenleg a MÁV és a GYSEV 10-10 db 1047-es sorozatú mozdonyt birtokol, illetve bérel. 10 db Talent motorvonat kerül szállításra ez év végéig, a Flirt szerelvények jövõ év tavaszától érkeznek majd, összesen 30 db. (további 30 db-ra szóló opció szerepel a szerzõdésben) A pálya liberalizációjával azonban meg fognak jelenni a kisebb-nagyobb vasutak, operátorok mozdonyai is, hisz már ma is láthatunk Hegyeshalomban DB mozdonyt, Ferencvárosban Dispolok mozdonyokat. A társvasutak egyre nagyobb számban készítik fel jármûveiket a honi vonalakon való közlekedésre, a hazai vonatbefolyásolás már több tucat jármûbe beépítésre került. Az árufuvarozással foglalkozó társaság a vontatásra szóló közbeszerzését hamarosan közzé-

XI. évfolyam, 2. szám

9

2. ábra

3. ábra

4. ábra 5 600 kW és a 6 400 kW teljesítménysávban mozog. Sebességük 140 km/h és 230 km/h között van, alapvetõen csak az infrastruktúra korlátozza a meglévõ lehetõségeket.

5. ábra

A jelenlegi teljesítmény-átviteli határt azonban sokkal inkább a felsõvezetékhálózat jelenti. 100 mm2-es munkavezetékkel, 50 mm2-es horganyzott acél tartósodronnyal szereltek hosszláncaink, a mellékvágányokon 65 mm2-es, segédsodronyos hosszlánc is található. Az egyvágányú pályán mindez 150/25 ACSR sodronnyal kiegészített. Az acél szinte semmilyen szerepet (<4%) sem tölt be az áramvezetésben, a hálózat áramterhelhetõsége 600–700 A. A tartószerkezetek horganyzott acélból készültek, az oszlopok zömében pörgetett acélbeton oszlopok, illetve festett kivitelû rácsos acéloszlopok. Újabban a keretállások gerendáit horganyzott kivitelben készítik. A földelõvezetékek szinte mindenütt acélból készülnek az alumínium földelések sorozatos eltulajdonításai miatt. Egyes esetekben az acél-beton oszlopok gerincszalagját is le kellett cserélni acélsodronyra. A földelõ gyûjtõvezeték szerepét a sín tölti be, a kötések jellemzõen kampós csavarral készülnek. A meglévõ hálózat, berendezések a múlt technikáját képviselik, jóllehet az újabb, korszerûbb, biztonságosabb megoldások már rendelkezésre állnak.

A várható változások

6. ábra teszi, nem tudhatjuk, ki és milyen jármûvekkel nyeri. Mûszakilag minden adott, hogy a szabad pályahasználat megtörténhessen, ma egy akadály látszik még, a személyzet kérdése, amely valószínûleg könnyebben megoldható problémát jelent majd.

Magyarországon a felsõvezeték-hálózat rendszere több évtizedes. Sajnos az elmúlt években a rendszer felülvizsgálatára, folyamatos korszerûsítésére nem került sor, egy-egy újabb megoldás az egykori és az egyetlen ma még meglévõ Villamos Vonalfelügyelõségek vezetõinek találékonyságából, önszorgalmából honosodott meg, mint például a viharfüggõk. A vontatási alállomásokban 6, 12 és 16 MVA-es transzformátorokkal találkozhatunk. A legfrissebbek a koncessziós vo-

nalakon beépített olasz transzformátorok, melyek problémáit mindannyian ismerjük. A 80-as években gyártott 12 MVA-es trafók a tekercsszorítás megerõsítését követõen jól vizsgáztak, jelenleg is nagy számban üzemelnek, a legrégebbi, 30 éves 6 MVA-es transzformátorokhoz pedig nem kell különösebb kommentár, életkorukkal igazolják feladatra való alkalmasságukat. Alállomásainkban, mivel azok általában kettõ 120/25 kV-os transzformátormezõvel rendelkeznek, 12, 24, 32 MVA beépített teljesítmények szokásosak. A kapcsolóberendezéseink szintén korosak, a megkezdett középfeszültségû megszakítócserékkel az üzembiztonságot sikerült jelentõsen javítani, a vákuum vagy SF6 oltóközegû megszakítók alacsony karbantartási igénnyel bírnak. Az alállomási szakaszolók még mindig zömében a kalsszikus, forgókéses szakaszolók, melyek áramterhelhetõsége az álló- és mozgóérintkezõ kapcsolatát tekintve korlátozott.

10


A nagyvasúti villamos vontatás rendszere

A piaci környezet változásával a megjelenõ vontatójármûvek összetételében kell jelentõs változásra számítani. A gazdasági szabályozások, illetve azok hiánya miatt középtávon nem várható, hogy a vasúti áruszállítás döntõ mértékben emelkedjen, a 80-as évek végi szintet akár csak meg is közelítse, ezért a jelenleginél lényegesen nagyobb forgalomra nem kell felkészülni. A tapadási tényezõ, a megengedett terhelési viszonyok és az állomási fogadóvágányok hossza alapvetõen meghatározzák a vonatok maximális tömegét. Reálisan nézve, 2000 t feletti szerelvények ritkán fordulhatnak elõ, hisz a környezõ, a tranzit útvonalakban érintett országok vasútjai sem képesek ezeket fogadni. Összességében az áruszállítás várható alakulása miatt azok elszállításához szükséges energia nem fog számottevõen nõni. A személyszállítás minõségi változásával egyidejûleg az ütemes közlekedési mód miatt az utasok számára a kínálat, a vonatsûrûség nõ, azonban a jármûvek kedvezõ tulajdonságai miatt az energiafelhasználás nem fog ugyanilyen mértékben növekedni. A villamos motorvonatok Ausztriában és Svájcban szerzett gyakorlati tapasztalatai alapján az elõvárosi forgalomban nem ritka, hogy a visszatáplált energia mennyisége a vételezett 40%-át is meghaladja.

A jármûvekbe épített nagyob teljesítmények miatt dinamikusabb forgalomra, nagyobb, de rövidebb idõtartamû gyorsítási teljesítményekre kell számítanunk.

Szükséges változtatások az alállomásokban A fentiek miatt az alállomásokban jelentõs kapacitásbõvítés általánosságban nem indokolt, hiszen a kihasználatlan, de beépített nagy teljesítményû berendezések üresjárási veszteségei is komoly tételt jelenthetnek az áramszámlában. Ugyanakkor egyedi esetekben, pl. budapesti vagy környéki alállomásokban szükséges lehet a beépített teljesítmények növelése. Rövid elemzés már jelenleg is készíthetõ, a számadat meglepõ. Még az igen kiterhelt alállomásokban sem éri el az átlagos teljesítmény a beépített teljesítmény 20%-át. A GYSEV soproni alállomása 160 km-nyi szakaszt táplál, napi 150-160 személyvonattal, évi 6 millió tonna áruval. Az alállomás által táplált szakaszokon a nagyteljesítményû mozdonyok aránya szinte megegyezik a nyugat-európai vasutaknál megszokottal. A beépített teljesítménynek az átlagos teljesítmény kb. 15-18%-a, ha az átlagos teljesítményt a fellépett maximális teljesítményhez viszonyítjuk, akkor is csupán 30%-os értéket kapunk, vagyis igen ingadozó, és a beépített teljesítményhez képest igen alacsony az energiafelhasználás. Érdemes a terhelési tényezõ értékét, az átlagos és a maximális teljesítmény, valamint az átlagos és a beépített teljesítmény viszonyát egy-egy elszámolási idõszakra valamennyi alállomásban megvizsgálni, valamint meg kell nézni, hogy transzformátor túlterhelési leoldás fordult-e már elõ, ha igen, milyen gyakorisággal. A beruházások elõkészítésénél ezek az adatok nagy segítséggel szolgálhatnak. A kapacitásbõvítésen túl sokkal fontosabb szempont, hogy a rövid idejû, de növekvõ teljesítményeket megbízhatóan tudjuk kiszolgálni. Ennek a kiszolgálásnak csupán egyik szükséges, de nem elégséges feltétele a villamos alállomás. Mik a teendõk? Elsõsorban a kitápláló ágak lehetõ legszélesebb körû szétválasztása, egymástól függetlenné tétele, önálló védelemmel való ellátása. Az alállomási kapcsolókészülékek mindegyikét legalább 1000 A-es tartós terhelhetõségûre kell cserélni, a megszakítóknál a karbantartásszegény típusokat kell elõnyben részesíteni. A védelmi rendszer igényli a legnagyobb figyelmet. A rövidebb idõtartamû, de nagyobb teljesítményértékek miatt a túláramvédelmek jelenlegi módja nem

jelent hosszabb távon megoldást. Megoldásul a lépcsõs túláramvédelmek szolgálhatnak, megfelelõ beállítással megelõzhetõk az egyvágányú pályán történõ vonatkeresztek okozta leoldások. Egy-egy 1047-es mozdony 260 A körüli áramfelvételt produkálhat, párban már 520 Anél járunk, és a többi vonatról, elõfûtésrõl, váltófûtésrõl még említést sem tettünk. A jármûvek kedvezõ tulajdonságai miatt, a programozható fázisszög, meddõviszonyok miatt az alállomási kompenzálás gyakorlatilag szükségtelenné válik, nem figyelmen kívül hagyva azt a tényt, hogy idõközben a tarifarendelet is kedvezõ irányba változott, több, a Vezetékek Világában megjelent cikk is bizonyította a kompenzátorok gazdaságtalan üzemét.

A szûrés kérdése még nem mellõzhetõ teljesen, bár a korszerû jármûvek áramirányítóinak kapcsolási frekvenciája már nagyságrenddel nagyobb, mint az alapharmonikus, de a problémát, a keltett zavarokat a frekvenciatartományban csak egyre feljebb toljuk. Egyes jármûvek persze rendelkeznek szélessávú szûrõkörökkel, amik javíthatnak a helyzeten. A kiemelt vonalakon ugyanakkor már szinte mindenütt optikai távközlés valósult meg, a zavartatás lehetõsége is a minimálisra csökken. A szûrés kérdésében a döntõ szót a kommunális fogyasztók mondhatják ki, ha a 120 kV-os hálózatba folyó felharmonikus áramok komoly zavarokat fognak okozni, a kérdés nem megkerülhetõ, ma azonban úgy tûnik, a felharmonikus szûrés, meddõkompen-

7. ábra


11

záció kérdése különösebb erõfeszítés, és ami a legfontosabb, beruházás nélkül lezárható. A visszatáplálás számunkra új jelensége azonban komolyan kezelendõ. A GYSEV eddigi tapasztalata, hogy a mozdonyok közötti kölcsönös visszatáplálás mellett jelentõs a 120 kV-os fõelosztó hálózatba áramló energia mennyisége is (7. ábra, 8. ábra). A jelenség nem újkeletû, hisz a 1014 sorozatú mozdonyokkal együtt már mérhetõ mértéket ért el, igaz, csupánt tized százalékokat. Mára ez az arány 3-4%-ra emelkedett. Egy IC vonat 1047 mozdonnyal Budapest és Sopron között a vételezett kb. 13%-át táplálja vissza. Megfelelõen kiépített mérõrendszerrel a visszatáplált energia elszámolási pontossággal mérhetõ, a közüzemi szolgáltatóval vagy energiakereskedõvel való egyezség kérdése lehet ennek elszámolása. A hálózat szempontjából több aggodalom is megfogalmazódott. Több éves gyakorlati tapasztalatok ezeket a félelmeket nem igazolták, a visszatáplálás mértéke a 120 kV-os fõelosztó hálózat zárlati teljesítményeihez képest elenyészõ. Az irányfüggetlen túláramvédelmek ennek gátat tudnak szabni, tehát több, egyidõben visszatápláló mozdony sem tud megengedhetetlen nagy teljesítményt generálni. Érdekes kérdéseket vethet fel a visszatáplálás alatt kikapcsolt felsõvezeték, a visszatáplálás alatt bekövetkezõ felsõvezetéki zárlat. A kérdések jelenleg még vizsgálat tárgyát képezik, azonban eddigi gyakorlati tapasztalataink azt mutatják, a fõmegszakító minden esetben kikapcsol.

vonatkeresztek esetében azonos terhelés keletkezhet mind a fõvágányon, mind a mellékvágányon. Az acél tartószerkezetek helyett a kisérletképpen már felszerelt, eddig pozitív tapasztalatú alumínium tartószerkezetet kell elõnyben részesíteni. A tápvezeték már jelenleg sem egyenszilárdságú a villamos paramétereket tekintve a hosszlánccal, ezért a mögöttes szakaszok táplálásának megbízható biztosítására keresztmetszetnövelésre vagy vezetékanyag módosításra van szükség. Az oszloptípusok elsõsorban a vezetékkeresztmetszet növelések miatt alulméretezettek lehetnek. Érdemes fi-

gyelembe venni a nyugat-európai gyakorlatot, a terjedõben lévõ horganyzott H keresztmetszetû és egyszerû, rácsos acéloszlopokat. (9. ábra, 10. ábra) Érdemes összehasonlítani egy horganyzott H keresztmetszetû acéloszlop bekerülési költségét egy elterjedt, festett T oszlop árával. Egy 12 m-es H oszlop tûzihorganyzással 1 cm-es anyagvastagsággal, 20 cm-es befoglaló mérettel kb. 560 kg, horganyozva kb. 600 kg. Ára 220-250 eFt között mozoghat a jelenlegi piaci árakat tekintve. Egy festett 20 T oszlop kb. 200 eFt-tal kerül egy-egy költségvetésbe. Az árkülönbség csekély, az elõnyök annál nagyobbak.

Változtatások a felsõvezetéki hálózatban A hálózat átviteli kapacitását a kiemelt forgalmú, nemzetközi viszonylatban is jelentõs szerepet betöltõ vonalaknál 1000 A közelébe kell emelni. A horganyzott acélsodrony helyett a bronz vagy a réz alkalmazását kell elõírni, lehetõség szerint 50 mm2-nél nagyobb keresztmetszettel. Az acél több szempontból sem elõnyös, egyrészt villamos vezetésben gyakorlatilag nem vesz részt, másrészt nagy a korrózió veszélye, fõleg a szorítók alatt, kötéseknél. A bronz vagy réz tartósodrony alkalmazásának elõnyei közül kiemelhetõ a szerkezeti magasság csökkentése, az azonos hõtágulási együttható és a jó villamos vezetõképesség. A munkavezeték keresztmetszeteként a jelenlegi 100 mm2 elfogadható, azonban hosszabb távon megfontolandó a 120 mm2-es keresztmetszet. A mellékvágányok 65 mm2-es munkavezetékét célszerûen 100 mm2-re kell cserélni, hisz a 12

9. ábra VEZETÉKEK VILÁGA 2006/2

10. ábra A vezeték megnövelt áramterhelhetõsége magával vonja valamennyi soros elem felülvizsgálatát is, így a szakaszolókét. Elõnyben kell részesíteni az osztott, megnövelt rugalmasságú állóérintkezõvel rendelkezõ típusokat. Ellenõrizni kell a különféle áramkötéseket is. A földelés rendszerérõl A jelenleg használatos földelõanyagok, elsõsorban az acélsodrony komoly aggályokat vetnek fel, hasonlóképp a sínbekötésre használt kampós csavar. Az eltulajdonítás veszélye miatt azonban nem csak egyszerûen a sodronycsere nyújthat megoldást, hanem egy általános gyûjtõvezetõ, amely több problémát is megoldhat egyszerre. Egyrészt ritkulnak a sínbekötések, a kampós csavar elhagyható, a síngerinc átfúrásával, csavaros kötéssel rögzíthetjük a sín-gyûjtõvezetõ összekötéseket. Az oszlopok számára nem kell önálló földelés, azt a gyûjtõvezetõ megoldja. A gyûjtõvezetõt az oszlopon megfelelõ magasságban elhelyezve a vagyonvédelmi aggályok is elosztlathatók. A jelenlegi gyakorlat szerint a felépítmény szakályozása a földelések le-, majd felszerelését igényli, amely évente kétszer ismétlõdõ tevékenység. A csavarok elhasználódhatnak, a sodronyok a sok hajlítás következtében törhetnek. A fenti megoldással ezek a felesleges szerelési munkák szintén elhagyhatók. A vontatási áram visszavezetésénél olyan, biztosítóberendezési szempontból beépített soros elemek is vannak, amelyek áramterhelhetõsége alacsonyabb, mint a hálózaté. Ezek a vágányfojtó transzformátorok. Túlterheltségük már ma is jelentkezõ probléma lehet.

Összegzés A magyarországi felsõvezetéki hálózat kialakítása és mûszaki paraméterei tekintetében nem felel meg a mai kor követel-

ményeinek, a nagyteljesítményû vontatójármûvek tömeges megjelenésének. A 2007–2013. közötti idõszakban jelentõs, 1000 milliárd forintot elérõ vasúti beruházások indulnak a kohéziós alap támogatásával. A tervezések részben már megkezdõdtek, de még nem késõ, hogy az erõsáramú szakterület megtegye jogos módosítási javaslatait, újítási ajánlásait annak érdekében, hogy évtizedekre biztosított legyen a magas rendelkezésre állású, szállítói igényeknek megfelelõ áramterhelhetõségû felsõvezetéki hálózat. A cikknek nem volt célja, hogy konkrét javaslatokat fogalmazzon meg, szándéka csupán annyi, hogy egyfajta együttgondolkodás kezdõdjön, a szakmai fórumok megnyíljanak, a szakmai viták és azok eredményei által a hazai felsõvezetéki hálózat korszerûbbé, hatákonyabbá váljon. Nem utolsósorban az erõsáramú szakma visszanyerje régi megbecsülését, mert amíg továbbra is a 30 év feletti felsõvezetéki rendszert valósítjuk meg az ETCS-re, 160 km/h sebességre kiépített, UIC 60-as felépítménnyel rendelkezõ pályákon, addig erre kevés esélyünk van. A lehetõség adott, érvényesítsük jogos érdekeinket!

Die Zukunft der elektrischen Traktion in Ungarn Das ungarische Fahrleitungssystem ist fast 30 Jahre alt. Die europäische Direktiven sind vorbereitet, damit die Markt des Personen- und Güterverkehrs öffnen wird. Mit diesen Maßnahmen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit des Verkehrs von neuen Hochleistungslokomotiven. Ist unser Netz bereit dazu? In den Unterwerken sind die eingebauten Kapazitäten im Allgemeinem genügend. Der Leistungsfaktor ist um 30 %, der Quotient der Durchschnittleistung und der eingebauten Leistung ist 20 %. Wegen der hochen Abfahrtsleistungen muß man den Überstromschutzgeräte überprüfen. Die Fahrleitung mit ihren reihigen Bestandteile entspricht den neuen kriterien nicht. Auf den Hauptstrecken soll unser Ziel sein, um ein Fahrleitungssystem mit 1000 A Belastbarkeit auszubauen. Von 2007 bis 2013 werden große Projekte mit der Mitfinanzierung von Kohäsionsfond starten. Hier ist die Möglichkeit der elektrischen Ingenieure zu Wort kommen. The future of the electric traction in Hungary The hungarian catenary system ist almost 30 years old. The european directives are prepeared to open the freight and passenger traffic market. With this measures the real chance of the traffic of new, high power locomotives is growing. Is our network ready to it? Generally the capacity of the substations is sufficient. The load factor is about 30 %, the ratio of the mean power and the built in capacity is about 20 %. In view of high power locomotives are the overcurrent relays to revise. The catenary system with its parts do not suit the new requirements. On the main lines should be our aim to build a catenary system with 1000 A load capacity. From 2007 to 2013 will start many large railway projects with cofinancing of Cohesion Fund. It’s time for the electrical engineers to get a word in.


13

Az ETCS rendszer számítógépes táviratkifejtésének használata új telepítésû rendszer totál vizsgálatára

Az ETCS-sel felszerelendõ hazai vasútvonalak baliz –LEU együtteseinek táviratait a Szállító cég a Megrendelõ által megadott igények alapján számítástechnikai eszközök segítségével generálja. A Megrendelõ részérõl többek között éppen ezért merül fel igény arra, hogy e táviratok tartalmát is ellenõrizhesse azért, hogy így is meggyõzõdhessen saját igényei teljesülésérõl. Vagyis tételesen megtudhassa, hogy az egyes táviratokban egyrészt minden szükséges adat, parancs bent van és azok helyesek, másrészt az egyes táviratok nem tartalmaznak-e oda nem való vagy rossz adatokat, parancsokat. A Szállító ugyan a Megrendelõ számára rendelkezésre bocsátja azokat a vizsgáló eszközöket, amelyekkel a Megrendelõ vizsgálói ellenõrizni tudják az adott vonalon lévõ ETCS elemek – LEU-k és balizok – helyes mûködését. Ezek az ellenõrzések azonban csak arra szorítkoznak, hogy segítségükkel az legyen megállapítható, hogy az adott táviratcsoport a megfelelõ baliz–LEU együttesbe van-e betöltve, illetve, hogy az adott táviratcsoport éppen kiadott távirata – azaz az éppen érvényes aszpekt – megfelel-e az adott jelzõn éppen kivezérelt jelzési képnek. Így ezek – az egyébként fontos és szükséges, jobbára az üzemeltetés számára lényeges – vizsgálatok a távirat tartalmakra vonatkozóan semmilyen információt nem adnak. A fentiek értelmében éppen ezért a Szállító cég által generált, és a baliz–LEU együttesbe betöltött táviratok ellenõrzésére saját magunknak kellett kialakítani a megfelelõ metódust. Ez viszont az ETCS rendszer nevezett táviratainak visszafejtését és a visszafejtések eredményeinek megfelelõen látványos értelmezését jelenthette. Maga a visszafejtés manuálisan is elvégezhetõ. Amikor elkezdtünk e problémával foglalkozni, akkor elõször természetesen ezt a módszert választottuk. Az azonban már ekkor is kiderült, hogy e vizsgálatok eredményeit táblázatos for-

mában nem célszerû megjeleníteni annál is inkább, mivel a távirat-struktúrák is ilyen típusúak. De az is fontos szempont volt e döntésnél, hogy a táviratokban lévõ adatok száma aszpektenként legalább két tucat, és már egy Kelenföld– Hegyeshalom relációjú alkalmazás is 12–15 aszpektet használ -a jelzõknek általában megfelelõ- transzmissziós pontonként. Ráadásul ezek az adatok eltolásosan ismétlõdnek, és többek között éppen e miatt is csak a grafikus megjelenítés látszott egyedül célravezetõnek meg akkor is, ha tisztában voltunk annak idõigényesebb és számítástechnikai eszközökkel nehezebben realizálható módjával. E manuális módszernél azonban nemcsak annak rendkívül idõigényes volta jelentette a problémát. A módszer pontossága is erõsen megkérdõjelezhetõ volt, és ezáltal az ilyen típusú visszafejtés jóságával kapcsolatban is sok aggály vetõdött fel. Ezen ellentmondás feloldására hoztuk létre elsõ lépésben a táviratkifejtés különbözõ számítógépes módszereit (SZKif_1), melynek kapcsán a táviratokat Táviratstruktúra, valamint Paket szerint lehet vizsgálni. Ezeknek a kifejtéseknek az a közös jellemzõjük, hogy egyrészt mindegyikük egy adott balizcsoportra és/vagy annak valamely paketjára vonatkozóan kezdeményezhetõ, másrészt grafikus – numerikus módon ábrázolják, azaz rajzolják ki és feliratozzák az adott kifejtést. Errõl a megoldásról jelen kiadvány 2005/3 számában jelent meg egy bõvebb ismertetés: „ETCS rendszer táviratkifejtése, paketek és aspectek grafikus és numerikus értelmezése” címmel. A táviratkifejtés elõbb ismertetett alkalmazása arra készült, hogy segítségével a terepi próbákon nem megfelelõen viselkedõ balizcsoportok mûködését a részletes elemzés céljából gyorsan és ember által jól szemlélhetõ formában lehessen megjeleníteni. Miután a táviratelemzés ezen módja több dimenzióban is tovább lett fejlesztve, ezt a fajta elemzést 1. szintû vizsgálati módszer-nek tekintjük. A gyakorlat azt mutatta, hogy a táviratelemzést és vizsgálatot a terepi próbákkal párhuzamosan minden balizcsoportra nézve egyaránt el kell végezni.

14


© Garai Zoltán

1. A számítógépes elemzés megvalósításának keretei

Ezen igény teljesítése kapcsán azonban kiderült, hogy ezt a feladatot az elemzés 1. szintjével csak meglehetõsen körülményesen lehetne megoldani. Ennél a módszernél maradva ugyanis minden állomás, térköz és útátjáró balizcsoportjának számítógépes vizsgálatát manuálisan kellene indítani, majd az eredményeket szintén ugyanígy kellene lejegyezni. Ráadásul az eredmények képernyõrõl való leolvasása nemcsak nehézkes, hanem a hibázás lehetõségét is magába rejti, a kiprintelt formából való dolgozás viszont rengeteg papír és festék fölösleges felhasználását vonná maga után. A vizsgálatok 1. szinten való elvégzése természetesen gyorsabb és pontosabb lenne a teljesen manuális feldolgozásnál, azonban -mivel ez a vizsgálati szint nem tömeges táviratelemzésre készült- ez ilyen volumenû vizsgálat elvégzésére sajnos nem hatékony.

2. A számítógépes elemzés automatizálásának jellemzõi Az 1. pontban elmondottak értelmében a teljes vonal összes balizcsoportjának teljeskörû vizsgálatát egyrészt automatizálni, másrészt kontroll adatbázissal összevetni célszerû. A kontroll adatbázist esetünkben az elõtervi adatok tömege jelenti, mivel az összehasonlítás alapját a táviratokban lévõ adatok képzik. Ezt a fajta automatikus elemzést viszont 2. szintû vizsgálati módszer-nek tekintjük. Az 1. szintû vizsgálati módszer szerinti számítógépes kifejtõprogram adatstruktúrája az ALCATEL – mint jelenlegi szállító – által megadott távirati adatokat tartalmazza a távirati struktúrák adta bontásban. Ez: állomás–állomásköz, transzmissziós pont–baliz, valamint aszpekt–paket szerinti. Ebbõl az adatbázisból tudja a kifejtõprogram az egyes jellemzõket grafikusan megjeleníteni, kirajzolni. Ez a struktúra a kifejtéshez elegendõ, mivel a SZKif_1 feladata csupán a távirat adatainak számításokat mellõzõ puszta megjelenítése. Ha a számítógépes kifejtõprogramot arra is fel akarjuk használni, hogy a Távirati Adatstruktúrát (TAS) is ellenõrizze, azt csak úgy lehet megtenni, ha egy másik, kontrol, az ún. Elõtervi Adatbázis Struktúrát (EAS) is létrehozunk. Ez a kontrol adatbázis az elõtervi adatokat tartalmazza úgy, hogy ezek az adatok SZKif-ben lévõ adatokon kívül még egyéb más, a jelzésátadó pontokra nézve több és koherensebb adatokkal bír. Ugyanakkor más, a jelzésátadó pontokon kívüli struktúrákat is tartalmaz az EAS.

3. A vonal EAS szerinti felosztása és az EAS szerkezete A vonal EAS szerinti felosztását Elõterv szerinti bontásban célszerû megvalósítani. Ezt azért érdemes így csinálni, hogy egyrészt ennek az adatbázisnak az ellenõrzése könnyebb legyen, márészt pedig hogy az itt lévõ adatok egyéb más, akár manuális célok elérésére, képernyõn lévõ vagy kiprintelt formában is

alkalmasak legyenek. Ugyanakkor az elõtervi adatok Excel-ben történõ bevitele megfelelõ konverziót igényel, ugyanakkor ez a konverzió lehetõvé teszi az EAS beviteli struktúrájának TAShoz képesti eltérését. Az EAS struktúra így állomási és vonali részre bomlik úgy, hogy a bejárati jelzõk képzik a határt. Az e jelzõk mögötti rész az állomási, míg az e jelzõk elõtti rész a vonali szakasznak felel meg.

Az EAS a jelzésátadó pontokra nézve a következõ adatokat tartalmazza: – Állomás név / Elõterv szerinti bontásban ……………… alnE Alfanumerikus karakterekkel kiírt állomás vagy állomásköz név, 16-20 karakterrel, ami így az Elõtervnek megfelelõ bontást jelenti. – Állomás név / ALCATEL tervek szerinti bontásban ……………… alnA Alfanumerikus karakterekkel kiírt állomás vagy állomásköz név, 16-20 karakterrel, 1..4 szekciós megjelöléssel, a megfelelõ dokumentáció alapján.

–

– – – – – –

–

A kétféle állomásnév az EAS –nál azért jelenik meg, hogy a TAS és az EAS féle bontás aszinkronitása ebben az adatbázisban is szuverén módon álljon rendelkezésre. Jelzõ / transzmissziós pont név ………………………. jn Bejárati jelzõknél: A ..Z Kijárati jelzõknél: K1 .. Kx, V1 … Vx. Térközjelzõknél: 1234a, 1234b, ahol a jelzõnevet jelölõ számsor max. 4 karakterû, de kevesebb is lehet, s az a/b jel a helyes vagy helytelen menetirányú jelleget jelöli. Jelzõ / transzmissziós pont szelvényszám ………………… jsz Maximum hatjegyû, egybeírt numerikus karaktersor Baliz azonosító ………………………. bn Általában négy, de maximum ötjegyû, egybeírt numerikus karaktersor #1 baliz szelvénye ……………… b#1 Maximum hatjegyû, egybeírt numerikus karaktersor #2 baliz szelvénye ……………… b#1 Maximum hatjegyû, egybeírt numerikus karaktersor Szigeteltsin szelvénye …………… szisz Maximum hatjegyû, egybeírt numerikus karaktersor Célpontszám ………………………. cesz Maximum kétjegyû, egybeírt numerikus karaktersor, ami a célpont menetirány szerint jobbról értelmezett sorszáma arra a célra, hogy a táviratok aszpektjeit meg lehessen jelölni. Irány ………………………. …… ir Az elem menetiránya: * Lefelé = x Bp – HEHA irány * Felfelé = y HEHA – Bp irány Ebbõl az adatbázisból csak a Jelzõ szelvényszám (jsz), a Baliz azonosító (bn), valamint a (b#1) és a (b#2) baliz szelvényszám található meg a TAS-ban is. Így ezek az adatok teremtenek kapcsolatot a két adatbázis között.

4. Az automatikus ellenõrzõ program A számítógépes kifejtõprogram 2. szintje (SZKif_2) az automatikus ellenõrzõ programban (AEP) realizálódik, és az a TAS valamint az EAS elsõdleges adatainak, illetve az azokból kiszámolt másodlagos adatoknak programozott összevetését végzi el. Éppen ezért az AEP a következõ jellemzõkkel bír: – A program az egyes vizsgálatokat külön-külön megfogalmazott eljárássorozat, algoritmus szerint végzi el. – Az egyes vizsgálatok tartalma, vagyis annak algoritmusa bármikor módosítható. Az eljárássorozatnak

alfanumerikus jele és verziószáma van, ahol a jel a feladatot, míg a verziószám a módosításokat jelöli. (E12h.01, ahol az E = eljárássorozat, 12 = Menetengedély, h = hossz számítás, 01 = 1 verzió.). Egy itt leírt

módon megjelölt vizsgálatsorozat az adott vizsgálat mélységét jelenti. – Az egyes vizsgálatok mélysége bármikor megváltoztatható. Ez azt jelenti, hogy adott vizsgálatok bármikor elhagyhatók, s azokba újabbak bármikor beilleszthetõk. Egy vonalszakasz vizsgálata elõtt az ún. Mélységi listában (MList) kell felsorolni a verziószámmal ellátott eljárássorozatokat azért, hogy így determinálható legyen az adott vizsgálat mélységi tartalma és hatóköre. Így a MList az AEP egyik dimenzióját jelenti. Az MList -hez az un. Kapcsolótábla (KT) rendelõdik hozzá. Ez az MList –nek egy olyan praktikus formája, ahol az MList egy maximált állandó lista, és az ahhoz rendelt KT azt adja meg, hogy az MList -ben megadott eljárások éppen melyike használatos. – Az egyes vizsgálatok vonalszerinti terjedelme bármikor megváltoztatható. Ez azt jelenti, hogy egy adott vizsgálat állomásokra és vonalszakaszra kiterjedõ mérete bármikor növelhetõ vagy csökkenthetõ. Egy vonalszakasz vizsgálata elõtt az un. Vonali listában (VList) kell felsorolni a vizsgálatba bevont állomásokat és állomásközöket azért, hogy így determinálható legyen az adott vizsgálat vonali tartalma és hatóköre. Így a VList az AEP másik dimenzióját jelenti. Az egyes vizsgálatok elõbb felsorolt dimenzionális struktúráját az 1. ábra mutatja.

5. Az AEP adatbázisainak szerkezete és az összehasonlítások metódusa Az AEP a TAS és az EAS adatbázist a 2. ábra szerinti struktúrában tartalmazza. E két adatbázis egyes jellemzõihez rendelt – a 2. ábrán zárójelbe tett – változók pályageometriai értelmezése a 3. ábrán láthatók. A két ábrán jól szemlélhetõ az egyes jellemzõk értelmezése, valamint az adott pályageometriai jellemzõk kiszámításának módszere. Ez így már önmagában megmutatja a két adatbázis összevetésébõl adódó számítási lehetõségeket. E számításoknál a következõ szabályok veendõk figyelembe:

1. ábra: Az AEF vizsgálatok dimenzionálása XI. évfolyam, 2. szám

15

2 ábra: Az AEP adatbázisai, azok tartalma és elrendezése – A TAS változóinak távolságadatai relatív értékek, vagyis valamely ponttól valameddig terjedõ szakasz hosszát adják meg. – Az EAS változóinak helyadatai abszolút értékek, s a pálya adott pontján lévõ ETCS eszközök szelvényhelyes adatait tartalmazzák. – A brt #1 értéke az esetek túlnyomó részénél 3 m távolságot jelent. – A brt #2 értéke viszont változó, a jelzõ szigsínhez mért távolságának függvénye. – A (szisz – jsz) – brt #2 távolság az esetek túlnyomó részénél 13 m távolságot jelent.

bázis azonos adatainak névkülönbségei tartoznak. ad. 2) A szemantikai összehasonlítások Ebbe a kategóriába a két adatbázis szelvényazonosítása, a szigetelt sín és a (b#2) 13, a (b#2) és a (b#1) közötti távolságok 3 méterének ellenõrzése, valamint az esetleges szelvénydifferenciák felderítése tartozik.

ad. 3) A logikai összehasonlítások Ebbe a kategóriába az egyes paketek egyes vizsgálati jellemzõinek adott algoritmus szerinti vizsgálata tartozik. E vizsgálatok struktúrája azonban a TAS –ban való elhelyezkedés szerint alakul. Vagyis: A TAS alapstruktúráját a vizsgálandó transzmissziós pontok által lefedett balizcsoportok sorozata jelenti, melyeket a VList jelöl meg. Természetesen ezek a TAS szerinti tagozódásban következnek egymás után a 2. ábra szerinti formában, magukba foglalva az alábbi pontokban tárgyalt alstruktúrákat. Ennek azért van jelentõsége, mert így a TAS szerinti fizikai sorrend a logikai vizsgálatok alapsorrendjét is jelenti. – A TAS elsõ alstruktúrája az ún. Távirati struktúra. Ez transzmissziós pontonként ismételve adja meg az egyes ilyen pontokhoz tartozó #1 és #2 balizok táviratainak aszpektekre bontott részletezését. Névre ez hasonló a SZKif ilyen típusú megjelenítésére (Távirati struktúra szerinti kifejtés), ami megjelenítés természetesen egy adott távirat ilyen típusú kifejtését és grafikus megjelenítését jelenti. Azonban míg ott a távirat csak aszpekt és paket bontásban jelenik meg, itt csak ebben a struktúrában való mozgásról, illetve annak programszerû kivitelezésérõl van szó. – A TAS következõ, második alstruktúráját az egyes táviratok egyes aszpektjeit tartalmazó paketek sorozata jelenti. Ezek az egyes aszpektek alá vannak besorolva úgy, ahogyan azok a rendszerbe beillesztve használatosak. Mivel a logikai vizsgálatok e paketek adta sorrend szerint követik egymást, így e sorrend az egyes vizsgálatok egymásutániságát is megszabja. – Az egyes paketeken belül van a változók listája, ami a TAS utolsó alstruktúráját jelenti. E listák már az egyes algoritmusokat fedik, mivel itt szinte minden változó különkülön, vagy akár egyben is vizsgálható. Az egyes változó vizsgálatokat a Paketlista alapján képzett ún. Változó lista aktuális darabja adja meg,

Az AEP –nél használt összehasonlítások alapvetõen háromfélék lehetnek. Így: szintaktikai, szemantikai és logikai vizsgálatokat végez a program. ad. 1) A szintaktikai összehasonlítások Ebbe a kategóriába: zömében a két adat16

3. ábra: Az AEP adatbázisaiban található értékek és azok jellemzõinek grafikus ábrázolása VEZETÉKEK VILÁGA 2006/2

Az elõbbi felsorolás az ún. Változó vizsgálati algoritmus -ok (VValg) inicializálása, valamint azok összevonása, racionalizálása kapcsán merül fel. Addig, amíg a SZKif_1 a TAS vizsgálatra megadott Jelzésátadó pontjáról indul, addig az AEP indításkor a TAS VList szerinti legelsõ Jelzésátadó pontja, legelsõ távirata, legelsõ aszpektje, MList szerint megfelelõ paketjének elejére áll. Hogy ez a paket melyik, az a vizsgálattól függ. A 2. ábra szerint ez a hely a TAS oszlop legelsõ A0 aszpektjének Változó x (0) sorát jelenti, ahol az x ez esetben az 1 vagy 2 értéket jelenti. Van még egy determináció, aminek szükségessége az algoritmizálásnál merül fel, és az egy elemnek a TAS, illetve az EAS adott struktúrájában vagy alstruktúrájában való helyzetét jelöli meg. Ez a leírás a 2. ábra szerinti struktúrák numerikus ábrázolásának felel meg úgy, ahogy azt a 4. ábra mutatja. Az elmondottak alapján egy változó teljeskörû leírása a következõ általános formula szerint alakul: adatbázis. bn. As. Paket n. Változó (i), ami konkrétan például: TAS. 4504. A0. 12. NID_BG (0) formulájú. Ugyanakkor lehetséges a rövid formulájú ábrázolás is.

{

Az adatbázisok közötti adatcsere a következõ formulával ábrázolható: adatbázis {adatbázis.elem}

bn. As (s). Paket (n). Változó (i),

{

adatbázis.

5. ábra: Egy táviratcsomag aszpekt és paketjeinek iterált változóihoz tartozó vizsgálat általános algoritmusa

Ez az ábrázolás azonban csak akkor használható, ha elõzõleg az általános formulájú változattal teljes értékûen meg volt adva az adott elem.

Használatos még az: akt aktuális érték, és a abs abszolút érték direktíva is. Ugyanakkor az As, Paket és Változó teljesen kisbetûs formában indexként is funkcionálhat. Így: TAS. N_ITER (paket),

4. ábra: A TAS és az EAS adatbázisok elemeinek numerikus struktúrája az összetartozó elemek azonosságának jelölésével XI. évfolyam, 2. szám

ami azt jelenti, hogy az adott paket N_ITER változójáról van szó. Erre azért van szükség, mert az egyes paketek másmás iterációs számot tartalmaznak, ami azt jelenti, hogy az N_ITER változó paketenként különbözõ számot takarhat. 6. Az AEP mûködése Az eddig elmondottak alapján az AEP a TAS -ban haladva hajt végre egy-egy executiv mûveletet, melynek során ezen adatbázis adott sorát beolvasva és azt értelmezve generálja az EAS-ban való keresés fetch mûveletét. Majd amikor a szükséges adatok rendelkezésre állnak, végzi el a szükséges számítási és értékelési logikai mûveleteket. Ezt a kvázi processzálási tevékenységet az 5. ábrán látható algoritmus írja le. Ez az ábra azt mutatja, hogy az iterációk és a paketek, valamint az aszpektek vizsgálata egy táviraton belõl hogyan strukturálódik. Az ábrából látható, hogy az ASP_IDENT, valamint a PAK_IDENT szubrutinok szelektálják ki az egyes aszpekteket és azokon belül az adott paketeket. Erre a két aszpekt és paketfelismerõ szelektorra azért van szükség, mert sem az aszpektek táviraton belüli, sem a paketek aszpekteken belõli sorrendje nem azonos. A PAK_IDENT által kiszelektált szubrutinok az adott paketben lévõ (VValg)-okat tartalmazza. 17

A 6. ábra viszont a Linkelés paket Linkelési hosszak vizsgálatának algoritmusát mutatja. Ez az algoritmus az adott változó egyedi, olyan típusú vizsgálatát írja le, mintha e paketban más változók nem lennének. Az ilyen típusú algoritmizálás a feladatmegfogalmazás szerves része. Ugyanis a paket vizsgálatait leíró optimalizált algoritmus az egyes változók szuverén algoritmusaiból kerül összeállításra úgy, hogy az egyes vizsgálatok ismétlõdõ elemeit az adott programhelyeken összevonjuk. 6.a.Linkelési hosszak vizsgálat algoritmusa E05h. verziószám Az algoritmus egy adott aszpekt 5. paketje összes iterációjának vizsgálatát mutatja. Lényegében a TAS D_LINK változók hosszát veti össze az aktuális és a következõ EAS b#1 szelvényértékek különbségével, az ELÕZÕ és az UTOLSÓ segédváltozók használatával. Ugyanakkor nem foglalkozik az algoritmus az IT s ezzel a Paket, Aszpekt és Baliz maximumok vizsgálatával. Az eddigiekben körvonalazott AEP alkalmas az adott vonal MList és VList-ben megadott részének automatikus ellenõrzésére. Ez az ellenõrzés természetesen a már említett két lista vizsgálat elõtti beállítását igényli, mint egyik feltétel. Ugyanakkor a TAS és az EAS feltöltés is feltétele e vizsgálat-sorozatnak. A TAS feltöltése a Távirati adatstruktúra alapján történik, a Szállító által adott Telegram Detail

Report-ok pdf formátumú tartalmaiból. Az EAS feltöltése viszont jelenleg manuális munkát igényel. Itt ugyanis egyenként kell bevinni az elõtervi adatokat egy erre a célra szolgáló Excel táblázati forma alapján. Ha késõbben megvalósul a CAD-rõl való közvetlen importálás, akkor ez a most kissé munka és odafigyelés igényes tevékenység is automatizálódik. Az AEP mûködésének kimenete egy Eredmény lista. Ez a kívánt mélységû formában adja meg a vizsgálat eredményét úgy, hogy minimálisan Hiba lista készül, de igény szerint Mûködési lista is készülhet, akár vizsgálati lépésenkénti bontásban. Ez a lista olyan formátumú, amely a Vizsgálati jelentés céljainak is megfelel. 7. A SZKif programrendszer jövõje Mint az a jelen, illetve a meghivatkozott megelõzõ cikkbõl is kiderül, a SZKif programok az ETCS táviratok egyedi és csoportos vizsgálatára alkalmas eszközként jelennek meg. Ezek egyelõre a Felhasználók számára jelentenek promt elõnyüket, azonban a Szállítók is használni tudják, hisz az általuk generált táviratok megfelelõsége az õ üzleti érdekeiktõl sem idegen. A programrendszer nagy elõnye, hogy grafikus-numerikus felületen tudja megjeleníteni az adott vizsgálat eredményeit. Ezzel nemcsak a biztosítóberendezés szakma számára ad segítséget, hanem a forgalmi, vontatási szakemberek részére is

jól szemlélhetõ, érthetõ formában tud választ adni az ETCS táviratok tartalmára vonatkozó kérdéseikre. Ráadásul a megjelenítés rugalmas volta azt is lehetõvé teszi, hogy a vizsgálati eredmények akár szakmánként különbözõ formája is lehetséges. De a különbözõ, akár komplex elemzéseknek is nagyon jó eszköze lehet e programrendszer azért, mert az ETCS mûködésének olyan momentumait is meg tudja mutatni, amiknek ismeretében hatékonyabbá tehetõ az ETCS mûködtetése, és továbbfejleszthetõk annak szolgáltatásai. A programrendszernek máris van egy új felhasználási területe. Ez pedig a pálya és jármûoldali vizsgálatoknál használt speciális vizsgálati lap. Ezeken a lapokon a torzított helyszínrajz jelzésátadó pontjai mellé kerülnek kiírásra az oda tartozó aszpektlisták azért, hogy a terepmunkán lévõ kollégáknak ne három –négy dokumentumot használva kelljen feladatukat végezni, mivel ezeken az összehajtogatott formában lévõ rajzokon minden szükséges információ együtt áll rendelkezésre. A programrendszer továbbfejlesztésének az a lehetõsége és egyben útja, hogy minden olyan helyen, ahol az itt rendelkezésre álló adatbázisok (TAS és EAS) valamilyen formában szükségesek, azokra a feladatokra a rendszer alkalmassá tehetõ. Természetesen újabb adatbázisok rendszerbe integrálására is mód van, és a szolgáltatások szintje és módja is tetszõlegesen bõvíthetõ.

Anwendung der Exponierung der Telegramme des ETCS-Systems mit einem Rechner zur vollständigen Prüfung eines neuinstallierten Systems Bei der Verwendung des ETCS-Systems in Ungarn ist eine wichtige Aufgabe neben den Prüfungen auch sich mit dem System bekannt zu machen und Analyse durchzuführen. Da dazu die konvenzionelle, numerische Analyse der Menge von Daten, die durch den System gehandelt wird, kein genügendes Ergebnis gegeben hatte, trat erstens – sozusagen aus Zwang – verschiedene Exponierung und grafische Auslegung der Systeminformationen in den Vordergrund. Danach wurde ein Analyse- und Auslegungssystem entwickelt, dadurch eine automatische Prüfung der Telegramme einer ganzen Strecke mit einem Rechner durchgeführt werden kann. In diesem Artikel wird der logische und sequenzielle Verlauf des Entwicklungsprozesses des schon vorhandenen Analysensystems vorgestellt. Erstens behandelt es die vorhandene, zu den Eizelprüfungen geeignete Lösung, dann nimmt es die Kennzeichnung der zweiten Datenbasis vor und beschäftigt sich mit der prinzipiellen und praktischen Durchführung des Vergleichmethodes. Am Ende des Artikels erhalten wir ein Bild, welche konkrete Vorteile dieses Programms hat, bzw. was für Weiterenwicklungen durch den Anwendungsmöglichkeiten induziert werden.

6. ábra 18

The computer-aided display of telegrams of the ETCS system used for the full verification of a new system installation In addition to the verification of the hungarian installation of the ETCS system, getting know and analysing this system is also a task. Since the conventional (numerical) analysing of the great amount of information which is handled by this system hasn’t given an appropriate result, at first approach – we were pressured to do this – different displays and graphical explanations of system information has come to front. After a short period of time this work turned to the direction of developing a computer-aided verifying and interpreting system which is automatically able to verify the telegrams of a complete railway line. This article shows the logical and sequential way of the development process of the existing analysing system. At first it describes the device which is already existing and capable for individual checks. After this the implementation of the comparison is shown in principles and in practice. At the end of the article we should have a little insight which advantages this computer program has, and what kind of improvements are inducated by the application possibilities.


A VAE HOA/FOA 400 típusú hõnfutásjelzõ bemutatása és szerviz tapasztalatai © Gazsi Béla, VAMAV Kft.

BEVEZETÉS A vasúti közlekedésben az egyik legfontosabb tényezõ az utasok illetve a szállított rakományok biztonsága. A vasúttársaságok azért, hogy ezt a biztonságot minél magasabb színvonalon fenntartsák, különféle jelzõ-és mérõ berendezéseket használnak. Többek között ilyen berendezés a hõnfutásjelzõ is, melynek feladata a vasúti jármûvek tengelycsapágyainak és fékeinek közlekedés közbeni vizsgálata. Segítségével kiszûrhetõk a túlforrósodott, törött tengelycsappal vagy szorulófékkel közlekedõ jármûvek, megakadályozva ezzel az esetleges balesetek bekövetkezését. Az elsõ SIGTAY típusú, francia gyártmányú hõnfutásjelzõ berendezéseket a MÁV vonalain az 1970-es években telepítették a fontosabb személy- és áruszállítási vonalakra. A berendezés az akkori követelményeknek és technikai színvonalnak tökéletesen megfelelt. Napjainkban azonban az Európai Unióhoz való csatlakozásunkkal megjelentek olyan új követelmények, melyeket ezek a berendezések már nem képesek teljesíteni és az alkatrész utánpótlásuk sem megoldható. A MÁV hálózatán ezért 8-9 évvel ezelõtt elkezdõdött a régi hõnfutásjelzõ berendezések cseréje. Az elsõ berendezéscsere a Budapest-Gyõr vonal korszerûsítésének keretén belül zajlott le. A Tatabánya állomáshoz tartozó két berendezés (Szárliget és Vértes-szõlõs) került kiváltásra két német gyártmányú FÜS I és II típusú berendezéssel. Ezek már korszerû, digitális rendszerû berendezések, melyeket Európa számos vasúttársasága használ. A következõ cserére 2005 augusztusában került sor, a Budapest-CeglédSzolnok vasútvonal korszerûsítésének keretében. Ez egy osztrák gyártmányú VAE HOA/FOA 400 típusú berendezés, amely az Albertirsa, Pilis állomások között üzemelõ francia gyártmányú berendezés helyett került beépítésre Cegléd és Ceglédbercel állomások között. A berendezést VAE és magyar leányvállalata, a VAMAV Kft. telepítette és helyezte üzembe.

A cikk bemutatja ennek a hõnfutásjelzõ berendezésnek a mûködését és a mûködtetés közben szerzett szerviz tapasztalatokat.

A BERENDEZÉS MÛKÖDÉSE A VAE HOA/FOA 400 típusú hõnfutásjelzõ berendezés egy állomási és egy külsõ téri berendezésbõl áll. Az állomási berendezés egy hétköznapi irodai számítógép, amely a mért adatok tárolását végzi és lehetõséget ad az arra illetékes személynek a mért adatokba való betekintésre és mûködési paraméterek beállítására. A külsõ berendezés három fõ részbõl épül föl: – ellátó szekrény, – rendszerszekrény, – vágányelektronika. Az ellátó szekrény egy konténerben helyezkedik el, és feladata a berendezés villamos energiaellátásának biztosítása. A folyamatos üzemelés biztosítása érdekében egy szünetmentes tápegység is beépítésre került az esetleges áramkimaradások közbeni mûködés biztosítására. Ugyancsak a konténerbe került beépítésre a rendszerszekrény, amelynek felada-

ta a mért adatok feldolgozása és továbbítása az állomási berendezés felé, valamint a vágányelektronika mûködtetése, kiszolgálása. Mivel a konténerben lévõ elektronikai egységek hibátlan mûködése állandó belsõ hõmérsékletet kíván, ezért a konténerben télen egy elektromos olajradiátor, nyáron pedig egy légkondicionáló berendezés mûködik. A külsõ környezeti hõmérsékletet egy a konténer külsõ oldalán elhelyezett hõmérsékletérzékelõvel mérjük. Az 1. ábrán a vágányberendezés látható. A hiba vagy a hiányos kenés diagnosztizálásához a berendezés a nagyobb súrlódás által keletkezõ hõt használja indikátorként. Az érzékelõ fejek egy vályúaljban helyezkednek el, amely egy betonalj helyett került beépítésre. A berendezésben 3 érzékelõ található. Kettõ (HOA) érzékelõ a vágányok külsõ oldalán található, amelyek a csapágyak hõmérsékletét mérik. Egy (FOA) érzékelõ pedig a sínszálak között a fékek, és a kerekek ellenõrzésére szolgál. A hõnfutásjelzõ mûködtetését Frauscher gyártmányú, RSR122 típusú tengelyszámlálók végzik. Az érzékelési ponttól meghatározott távolságra van elhelyezve az elsõ tengelyszámláló, amely a vonat elsõ tengelyének áthaladásakor egy 1 ms-os jelet hoz létre. Ennek az 1 ms-os jelnek a hatására a berendezés „felkészül” a vonat csapágyainak és fékjeinek a mérésére; kinyitja az érzékelõk elektromágneses elven mûködõ takaró lemezeit, és felpörgeti a HOA mérõfejekben lévõ egy-egy tükröt. A tengelycsapágytól illetve a kerekektõl érkezõ inf-


19

ravörös-sugár a mérõnyíláson, a HOA esetében a rotációs tükrön, az optikán és egy rezgõtükrön keresztül jut el az IR (infrarot)-detektorhoz. A detektor felerõsített kimenõ jelét mikroprocesszor értékeli ki. A rögzített mérési adatok a sínelektronikába továbbítódnak. A forgó tükröknek több fontos szerepe van. Az infravörös detektor sugarát egy megfelelõen széles letapogatási tartományban terítik szét, amely így feltétlenül elegendõ szélességû lesz a csapágytok letapogatásához, továbbítják az infravörös-sugarat a vályúaljban lévõ optika felé, illetve az esetleges szennyezõdéseket a forgás következtében kiforgatják. A 2. ábrán a letapogatás mûvelete, a 3. ábrán pedig a mért információ vályúaljba történõ továbbítás látható. Megnehezíti a mérést, hogy a tengelycsapágyak a legkülönfélébb kivitelben készülnek és a hõmérsékletmérésnek nagy sebesség mellett is meg kell történnie. Ezért a megbízható mérés érdekében a letapogatási tartományt ki kellett bõvíteni legalább 100 mm-re, eltérõen a más országokban használt berendezésektõl. A letapogatók hozzáigazítása mellett az elhelyezés is egy acél aljban történt, melyet úgy kellett megtervezni, hogy a letapogatókat a lehetõ legjobban védje a környezeti viszonyok ellen. Ezért a sín bal és jobb oldalára „kéményeket” helyeztek. Ezek védik a vágányberendezést télen például az eljegesedéstõl és attól, hogy a hó teljesen belepje. A vonat elhaladása után az érzékelõk elõtt lévõ takaró lemezek azonnal bezáródnak. Mivel az IR-detektorok karakterisztikája és érzékenysége hõmérsékletükkel együtt változik, ezért a detektorok termoelektromosan, egy Peltier elem segít-

3. ábra ségével állandó hõmérsékletre le vannak hûtve. A HOA (csapágy) érzékelõk esetében ez a hõmérséklet –45°C, a FOA (kerék) érzékelõk esetében pedig –30°C. Az érzékelõket tartalmazó ház és takaró fedél +15 °C környezeti hõmérséklet alatt elektromosan fûtve van az állandó belsõ hõmérséklet biztosítása miatt. Ezzel elkerülhetõ a téli jég- és hó lerakódása és a pára lecsapódása is. A zárófedél belsõ oldalára szerelt, finoman szabályozható hõmérsékletû hõsugárzó segítségével a szkennerek ciklikus kalibráló mérést tudnak végezni. Az optika és az elektronika – a kiértékelést negatívan befolyásoló – változásai így felismerhetõkké válnak. A HOA detektorok a csapágyakat egy 40-70 mm hosszúságú szakaszon vizsgálják, 12 mérési sorozatot végeznek 10 ponton mérve a csapágytokot. Tehát egy

2. ábra 20


csapágyról a mérés befejezése után egy hõmérséklet mátrixot kapunk. Ebbõl a mátrixból a feldolgozó elektronika átlagot képezve számítja ki a csapágy hõmérsékletét. A FOA detektornál nincs szkennelési eljárás. Ebben az esetben egy fixen adott szög alatt álló mérõsugár vizsgálja a kerekeket és fékeket. A 600 mm-ig terjedõ mérõkapu-tartományban történõ letapogatás 3 keréksorozat-részre osztható: az elülsõ nyomkarimára, futófelületre és féktárcsára/hátsó keréktárcsa-szelvényre. A vonat haladási iránya határozza meg a keréktárcsa-szelvények sorrendjét. A futófelület-szelvény (amely az üres futófelület elkerülhetetlen, magas reflexiófoka miatt nem megengedett értékeket szállít) eredményeit a rendszer nem veszi figyelembe. Az érvényes mérõkapu-tartományban felvett letapogatási értékeket – lehetõleg egyenlõ arányban – a rendszer egy csíkban 120 mérõcellára, tehát 120 szegmensre osztja, ezek hozzárendelt letapogatásaiból középértéket képez (mint a HOA-nál), majd ezeket a középértékeket hõmérsékleti mátrixba viszi át. A detektorok által mért értékek a vályúaljból a 4. ábrán látható rendszerszekrénybe továbbítódnak.

4. ábra

A rendszerszekrényben a világító LED-ek jelzik az egyes egységek tápfeszültség értékeinek meglétét. Külön kijelzõn megjelenítésre kerülnek a berendezés mûködtetését végzõ tengelyszámlálók fölött elhaladt tengelyek száma. Mivel a mért adatokba és a berendezés mûködésébe a külsõ berendezésen is betekinthetünk, ezért ebben a szekrényben került elhelyezésre egy TFT monitor és egy billentyûzet is. A berendezés mûködésébe betekinthetünk még egy szerviz laptop segítségével vagy távolról modemes kapcsolat révén. Az adatok feldolgozása után az eredmények tárolódnak, majd egy modem segítségével a berendezés elküldi õket a Cegléd állomáson lévõ számítógépnek. Amennyiben a berendezés a mért adatokban a beállított riasztási határértékeknél magasabb hõmérsékletet érzékel, hang és képi információ segítségével tájékoztatja/riasztja az állomáson dolgozó személyzetet, akik megteszik a szükséges intézkedéseket. A VAE-HOA/FOA 400 által használt jelentõközpont egy nagyon stabil szoftver operációs rendszeren alapszik. Az applikációs szoftverek minden kereskedelemben kapható számítógépre installálhatók. A jelentõközpont az alábbi feladatokat látja el: vizuális riasztást generál a kezelõ számára, felügyeli a kültéri berendezés és a jelentõközpont közötti kommunikációt, megjeleníti és tárolja a vonat és riasztási információkat, valamint megjeleníti a statisztikát. A jelentõközpont szöveges felhasználói felületet bocsát rendelkezésre, melynek felépítése és jelentései egyszerûen használhatók. A riasztás jelentések szakszolgálati dolgozók általi fogadása, kezelése és nyugtázása után az adatokat a rendszer a helyi adatbankban archiválja. Az adatbankban tárolt vonatadatokat bármikor be lehet kérni és meg lehet jeleníteni. A berendezés akár 400 km/h sebesség mellett képes mérni a csapágyak és fékek hõmérsékletét, és az elõdeinél jóval több információt szolgáltat a kezelõszemélyzet számára vonatokról. Kijelzi az adott vonat áthaladásának dátumát és pontos idõpontját. Képes a tengelytávok alapján felismerni a vagon és mozdonytípusokat és különbséget tenni személy-, teher-, illetve ROLA vonatok között egy adatbázis segítségével, amely a Magyarországon futó összes kocsi típus hosszúsági adatait (teljes hosszúság, ütközõk közötti távolság, tengelyek közötti távolság) tartalmazza. Az adatbázis és a tengelyszámlálók segítségével tudja meghatározni az adott vonat típusát. A vasúti kocsik megkülönböztetése azért fontos, mert az egyes kocsi típusokra más-más hõmérsékletriasztási értékek vonatkoznak. A hönfutásjelzõ kijelzi az adott vonat hoszszát és sebességét, valamint azt, hogy a

vonat esetlegesen gyorsult vagy lassult. Ez azért fontos, mert így könnyebben kiszûrhetõk a fékezésbõl adódó téves riasztások. A berendezés rendszeresen ellenõrzi a rendszer állapotát és az ellenõrzés eredményét elküldi az állomási számítógépnek. Amennyiben hiba következett be az ellenõrzési vagy a mért adatok továbbításában, az adatok elküldése automatikusan megismétlõdik. A mérési adatok visszakereshetõsége korlátozott, mert a winchester tároló kapacitásának kb. 70%-os megtelése után a legkorábbi adatok felülíródnak az új mérési eredményekkel. Így nem kell folyamatosan gondoskodni a tároló kapacitás növelésérõl. Mûködési és minõségjellemzõk: – 120 hõmérséklet érték tengelycsapágyanként és kerekenként – Spontán riasztás-jelentés pár másodpercen belül – Autókalibráció és öndiagnózis – Vagonfelismerés bõvíthetõ vagonkártyával – Távoli hozzáférés a berendezéshez és a jelentõközponthoz telefonvonalon – Standard interfészek a jelentõrendszerhez – Integráció acél vályúaljba – Moduláris felépítés, könnyû szervizelés – Hosszú karbantartási periódusok – Magas rendelkezésre állás és megbízhatóság

A vonat egyes tengelyeinek felismerése precíz kiértékelésû kerékszenzor-kapcsolón keresztül történik. A tengelytáv kiszámításáért felelõs szoftvermodul több mint 50 különbözõ vagontípust ismer fel és rendel hozzájuk individuális riasztási küszöböket. Az egyes vagonok típushoz történõ hozzárendelése az egymást követõ tengelytávok alapján történik. Ehhez jönnek még kiegészítõ intézkedések, mint pl. a 60°C feletti csapágyhõmérséklet-mérés, annak érdekében, hogy az alacsony alvázú kocsik tengelycsapágyainak üzemi hõmérsékletét is detektálni lehessen illetve a kiértékelés individuálisan magasabb riasztási küszöb alapján történhessen. A rendszernek további kihívást jelentenek az idõjárási feltételek. A berendezés mûködését a téli idõszakban, nehezebb körülmények között is biztosítandó, megfelelõ mûszaki megoldásokat kell segítségül hívni, mint pl. a „kéményfeltétek” az acél vályúaljra vagy védõlemezek a rendszer elõtt és után. A vályúaljba helyezett szkennerek fûtõszállal vannak ellátva, a hideg téli hónapok alatti mûködés biztosítása céljából. A magyarországi téli körülmények, a finn vagy a litván körülményekkel ellentétben nem teszik szükségessé a vályúalj és a kémények külön fûtését. Itt csak a szkennerek fûtése elégséges. Ezt bizonyította az elmúlt 2005/06 tele is.

Szerviz tapasztalatok Üzemeltetési tapasztalatok Az eddig eltelt 7 hónapos üzemelés és a szerzõdéses határidõben megtörtént kulcsra kész átadás után a berendezés mûködésérõl és rendelkezésre állásáról rendkívül pozitív mérleget lehet vonni. A vágányba épített hõnfutásellenõrzõ berendezés mûködése a magas találatbiztonság és az alacsony hibaráta alapján rendkívül jó. Ezt a magas találati arányt elérendõ a VAE kifejezetten a Magyar Államvasutak igényeinek megfelelõen sajátságos riasztás-értékeléssel rendelkezõ vagonfelismerést integrált a „ROLA” forgalomra.

A világ más részein üzemelõ azonos gyártmányú berendezésekhez hasonlóan, a VAE HOA/FOA 400 típusú hõnfutásjelzõk szerviz igénye nagyon alacsony és egyszerû. Félévente elég a helyszínen elvégezni a megfelelõ alkatrészek tisztítását, esetleges beállítását. A rendszer mûködését és a beállítások helyességét a gyártó ellenõrizheti és felügyelheti távkapcsolattal, telefonvonalon a betárcsázós modem segítségével. A Magyar Államvasutak döntése a VAEHOA/FOA 400 mellett helyesnek bizonyult. Ugyan ilyen eredményes volt a VAE & VAMAV teljes projekt-lebonyolítása.

Einführung und Service-Erfahrungen der Heissläuferortungsanlage Typ VAE HOA/FOA 400 Die MÁV AG (Ungarische Staatsbahnen) hat am Sommer 2005 ein neues – bei der Firma VAE hergestelltes – Heißlaufsignalanlage (hot-box detector) zwischen den Eisenbahnstationen Cegléd und Ceglédbercel angelegt. Die VAE HOA/FOA Typ Anlage gehört zu den modernsten Anlagen an dem Eisenbahnlinien-Netzwerk der MÁV AG. Die Ansiedlung der Anlage wurde von der VAMAV GmbH gemacht. Der Artikel stellt den Betrieb dieser Heißlaufsignalanlage vor und mit der Mitwirkung der VAMAV GmbH können wir Einsicht in die Erfahrungen des Services des ¾ Jahre langen Betriebes gewannen. Introduction of and experiences on Hot-Box detector type VAE HOA/FOA 400 MÁV ZRt. (Hungarian State Railways Plc.) located a hot-box detector – manufactured by VAE company – between Cegléd and Ceglédbercel railway stations in summer of 2005. The equipment, type VAE HOA/FOA 400, is one of the most modern equipments on the lines of MÁV. The location was carried out by VAMAV Ltd. The topic of the article is the operation of this hot-box detector. Due to the contribution of VAMAV Ltd. we can get informed about the service-related experiences of its operation period of nearly 9 months.


21

Passzív optikai hullámhossz multiplexerek (WDM/2)

harmadik a hullámvezetési diszperzió, ami abból adódik, hogy az optikai kábel magrésze mellett a magot körülvevõ borítás is vezeti a fényt az egymódusú szálak esetében.

© Magyar István

Az üvegszálas kábelekben az információk a látható fény ill. a környezõ frekvencia-tartományok formájában áramlik. A fénykábel tulajdonképpen egy rendkívül kis keresztmetszetû, nagy tisztaságú üveg vagy speciális mûanyag henger, amelyet eltérõ törésmutatójú burkolattal látnak el. Az üvegszálban a fény szóródna (ezáltal lehetetlenné téve az átvitelt akár igen kis távolságokra is), azonban a két eltérõ optikai tulajdonságú réteg határára érve megfelelõen kis beesési szög mellett (ezt biztosítja a kis keresztmetszet) változatlan állapotban visszaverõdik. Így a fénysugár a kábelben ideoda „pattogva” jut el a kiindulási ponttól a célállomásig. Az optikai szálakban alkalmazott közvetítõ közeg – a látható fény – frekvenciája 100ezer GHz (!) körüli, ezért az üvegszálas kábelek átviteli sebességével egyetlen másik vezetékes és rádió-frekvenciás módszer sem veheti fel a versenyt. (Sajnos azonban ez a fantasztikus áteresztõ-képességnek csak töredékét tudjuk kihasználni. Hiszen minden rendszer sebességét a leglassabb eleme határozza meg, márpedig fémes vezetõkbõl épült számítógépeink képtelenek ilyen sebességgel érkezõ adatok fogadására vagy azok küldésére.) A ma elérhetõ legmagasabb sebesség 160 hullámhossz nyalábolásával 1,6 Tbit/s.

1. Bevezetés Napjainkban az informatikai forradalom második szakaszába léptünk. Az üzleti és a lakossági elõfizetõk körében újabb és újabb felhasználások jelennek meg, amiknek hatására a sávszélesség iránti igény jelentõsen megnövekedett. Ezért a szolgáltatóknak bõvíteni kell a meglévõ hálózataikat. A meglévõ optikai infrastruktúra bõvítése azonban gyakran nagyon költséges. Ezért elõtérbe kerülnek az optikai WDM (Wavelenght Division Multiplexing – hullámhossz multiplexálás) megoldások.

2. Fõbb optikai alapfogalmak a teljesség igénye nélkül Optikai szál: Az optikai szál információtovábbító képessége azon alapul, hogy a nagy tisztaságú optikai szálban, a szálirányban besugárzott fény igen jó minõségben terjed. Az optikai szál a magból, a magot körülvevõ optikai árnyékoló közegbõl és a mechanikai védelmet szolgáló borításból áll. Monomódusú vagy egymódusú optikai szál (single-mode optical fiber): Olyan optikai szál, mely csak egy adott frekvencián – és annak közvetlen környezetében – képes a fény átvitelére, más frekvenciákon a szál csillapítása igen erõs. Az egymódusú szálak valamivel nagyobb sávszélességen képesek jelátvitelre, mint a multimódusú szálak. A monomódusú optikai kábel magátmérõje tipikusan 5-10 mikron. Multimódusú optikai szál (multimode optical fiber): A multimódusú szál több frekvencián is képes a fény nagyobb távolságra való eljuttatására, bár az egyes frekvenciák körüli sávszélesség némileg kisebb, mint az egymódusú szál esetében. A multimódusú optikai kábel magátmérõje tipikusan 50 illetve 62,5 mikron.

Jelismétlõ (repeater): Egy vevõbõl és egy adóból álló berendezés, mely veszi az érkezõ jeleket és újra kiadja õket. Azáltal, hogy a jelismétlõ újra kiadja a vett jeleket, mintegy regenerálja a vett jelsorozatot, ezzel növelve az optikai összeköttetéssel áthidalható távolságot. Buffer (védõborítás): Az optikai szálat körülvevõ védõréteg. Az optikai szál elsõdleges védõborítása tipikusan 250 mikron átmérõjû, míg a másodlagos védõborítás 900 mikron az épületen belül használt szálak esetében. Hajlítási sugár (Bend radius): Annak a körívnek a sugara, melynek mentén az optikai szál vagy kábel még a megtörés vagy a nagyobb csillapítás veszélye nélkül hajlítható. Ha a szálat ennél kisebb sugarú ívben hajlítjuk, nem garantálhatók a szálra meghatározott átviteli paraméterek. Átmérõ-eltérési veszteség (Diametermismatch loss): Optikai elemek csatlakozásánál fellépõ veszteség, mikor az adóoldali elem átmérõje nagyobb, mint a vevõoldali elemé. Átmérõ-eltérési veszteség léphet fel a jeladó és az optikai kábel, két optikai kábel vagy az optikai kábel és a jeldetektor csatlakozásánál. Diszperzió (dispersion): A tökéletes optikai szál kimenetén teljesen ugyanazt a jelformát kapnánk vissza, mint amit a bemeneten rákapcsoltunk. A valóságban azonban az optikai kábel hosszától és egyéb paramétereitõl függõen a beadott jel kissé „elkenõdik”, sávszélessége megnõ, hossza bizonytalanná válik. Ez a jelenség a diszperzió, ami leginkább gátat szab az alkalmazható frekvencia magasságának és az áthidalható távolságnak. A diszperzió három fõ forrásra vezethetõ vissza. Az egyik a módusdiszperzió, ami multimódusú szálakban lép fel és a különbözõ hosszúságú terjedési utakkal magyarázható. A másik az optikai kábel anyaga által okozott diszperzió, mely az eltérõ frekvenciákon jelentkezõ eltérõ késleltetési paraméterekbõl adódik. A

WDM (Wavelenght Division Multiplexing – hullámhossz multiplexálás): Az a multiplexálási technika, melynek segítségével több, egymástól független optikai jelfolyamot visznek át ugyanazon az optikai szálon különbözõ hullámhosszak segítségével. A WDM technológia segítségével meg lehet növelni a multimódusú optikai szálak forgalmi áteresztõ képességét. 22

3. A passzív hullámhossz multiplexerek mûködési elve Az optikai hullámhossz multiplexerek (WDM) olyan passzív optikai eszközök, amelyek két fényvezetõ szál különbözõ hullámhosszú jelét összesítik egy fényvezetõ szálba vagy egy fényvezetõ szál két hullámhosszú jelét szétválasztják két különbözõ fényvezetõ szálba. Az optikai hullámhossz multiplexerek FBT (Fused Bionic Taper) technológiával készülnek, amely nagy üzembiztonságot és kiváló optikai jellemzõket biztosít széles hõmérséklet tartományban.

1. ábra: Egyirányú átvitel VEZETÉKEK VILÁGA 2006/2

szétválasztja és a szétválasztott jeleket a megfelelõ optikai vevõre csatolja. A jó minõségû átvitel érdekében a vételi oldalon a hullámhosszak közötti izoláció magas értékû kell legyen. 3.2 Kétirányú átvitel A kétirányú átvitelek esetében a magas értékû izoláció védelmet biztosít az optikai adók lézer diódáinak az ellenkezõ irányba haladó optikai jel zavarásaitól.

2. ábra Kétirányú átvitel

4. Fõbb mûszaki jellemzõk – – – –

Kis mértékû beiktatási csillapítás (IL), Nagy reflexiós csillapítás (RL), Magas izoláció, Kis mértékû polarizációs veszteségek (PDL), – Nagy üzembiztonság, – Széles mûködési hõmérséklet tartomány, – Igény szerinti kiszerelés. 3. ábra: Mûszaki specifikáció 5. Alkalmazási terület A passzív optikai hullámhossz multiplexereket a Távközlésben, Optikai Méréstechnikában, Szenzortechnikában, Adathálózatokban, valamint Kábeltévés hálózatokban alkalmazzák. A passzív hullámhossz multiplexerek alkalmazásával egy adott fényvezetõ szál átviteli kapacitása megduplázható!

6. Gyakorlati elõnyök Az átvitt jel minõségével összefüggõ mûszaki jellemzõkön kívül a következõ gyakorlati és üzemeltetõi elõnyökkel jár a technológia bevezetése.

4. ábra: WDM/2 átvitel logikai rajza

5. ábra: Egymódusú standard hullámhossz multiplexer 3.1 Egyirányú átvitel Az adás oldalon a két különbözõ hullámhosszú adó optikai jelét összesíti egy hullámhossz multiplexerrel és becsatolja az

átviteli fényvezetõ szálba. A vételi oldalon az átviteli fényvezetõ szálban érkezõ különbözõ hullámhosszú optikai jeleket egy második hullámhossz multiplexer

6.1 Protokollfüggetlenség A passzív hullámhossz multiplexerek az optikai jel „tartalmát” teljes változatlanul hagyás mellett továbbítják. Az eszköz részérõl közömbös, hogy a jelfolyam az alább példaként felsoroltak bármelyike. – PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), – SONET/SDH (Synchronous Optical NETwork, USA, ANSI / Synchronous Digital Hierarchy: CCITT, ITU-T),

SONET szintek

STS-1

STS-3

STS-12

STS-48

STS-192

SDH szintek

–

STM-1

STM-4

STM-16

STM-64

Névleges átviteli sebesség

52 Mbit/s

155 Mbit/s

622 Mbit/s

2,5 Gbit/s

10 Gbit/s

Nyalábolt beszédcsatornák száma

672

3*672=2016 EU:1920

4*1920=7680

4*7680=30720

4*30720=122880

STS-1: Synchronous Transport Signal STM: Synchronous Transport Model


23

7. Optikai konverterek

– ATM (Asynchronous Transfer Mode), – Ethernet, – Stb., Amint azt az alábbi ábra is mutatja a fontos az, hogy az adott optikai jelfolyam a megfelelõ hullámhosszon érkezzen. 6.2 Sebességfüggetlenség Mivel passzív hullámhossz multiplexelést valósítanak meg az eszközök, egyszer sem történik optikai/elektronikus vagy elektronikus /optikai átalakítás. Ennek köszönhetõen a jövõben elérhetõ magasabb átviteli sebességet nyújtó technikáknak nem fog korlátot jelenteni. Az alábbi ábrán jól látható, hogy már csak fizikai méterei miatt sem tartalmazhat elektronikát. 6.3 Energiafüggetlenség Sok technika bevezetését meghiusíthatja annak magas áramellátási igénye. Ideértve az egy telephelyre vetíthetõ megnöveke-dett áramfelvételi, szünetmentes alátámasztási, légkondicionálási szükségleteket. Üzemeltetési szempontból a passzív hullámhossz multiplexerek optikai szálnak tekinthetõk. Elektronikus egységük nem lévén, a már meglévõ optikai hálózat menedzsmentnél magasabb szintû felügyeletet nem igényelnek. Az optikai szálszakadás hibahatárolását és a minõségi mérések jól bevált módszereit nem befolyásolják. A fent említett tulajdonságai miatt létezik optikai rendezõ tálcába épített kialakításban is.

A passzív hullámhossz multiplexelési technika minden esetben a megfelelõ hullámhosszú optikai jelfolyam meglétére alapoz. Ennek elõállítása az esetek döntõ többségében optikai konverterek faladata. Hála a piac liberális hozzáállásának ma már szinte minden elektronikus jelfolyam optikaira alakítható. A 10/100/1000 Mbit/s Ethernet mellett, kezdve az SDH E1-tõl (2 Mbit/s), az SDH E3-on (34 Mbit/s) át, akár az STM-1 (155 Mbit/s) szintû ATM jelfolyamokig található akár SNMP menedzselt átalakító is. 7. ábra: SNMP menedzselhetõ változat

Budapest 2006. május 1.

8. ábra: Optikai konverter (pl. STM1 ATM-rõl, SNMP menedzselhetõ)

Wavelength Division Multiplexing Am heutigen Tag leben Wir der Informatische Revolution.Die Einwohner, und die geschaftliche Abonnenten neu zumutungen stellenh, aber diese Zumutungen erwarteten eine bessere, und gössere Band zu verfügung stellen. Die Optische Infrastruktur erweitwrn ist zu teuer, deshalb wird sehr vichtig die WDM (Wavelenght Division Multiplexing) einzusetzen. Mit diese Methode die Optische Leitung werden virtual verdoppeln

6. ábra: Optikai rendezõtálcába épített változat Természetesen amennyiben az üzemeltetõ úgy gondolja, hogy mindenképpen felügyelni szeretné hálózatának passzív hullámhossz multiplexer szegmensét is, akkor választhat a piacon SNMP (Simple Network Management Protocoll) menedzselt eszközöket is. Áramkimaradás esetén a felügyelhetõség elvész, de a hullámhossz multiplexálás zavartalan marad. 24

Wavelength Division Multiplexing Wavelength Division Multiplexing (WDM) is a technology that enables the transmitting of multiple optical signals on different wavelengths over one strand of fiber. WDM is typically deployed in pairs so that the host site will multiplex 1310nm and 1550nm, for instance, onto the fiber and the remote site will then separate the signals by the wavelength. The WDM device is a two-channel, protocol and speed-independent multiplexer that is suitable for any data communication application where single-mode fiber is in short supply or expensive to provision. Since the WDM solution allows the combining and transmitting of any protocol and data rate over single-mode fiber up to 20 kilometers, the capacity of installed fiber is doubled. For example, campus area network managers deploy the WDM solution to combine voice and data traffic over the same duplex fiber between company facilities.


A Kapsch GSM-R rendszere Csehországban © Pete Gábor

Rendszerváltás az európai vasúttársaságoknál Míg a közúti forgalomban csaknem teljesen eltûntek a határok az EU területén, a vasúti forgalomban az államhatár általában az út végét jelenti. Európa a vasúti közlekedés szempontjából még mindig nem egységes. Az elmúlt 150 évben minden ország kiépítette a saját vasúthálózatát, az ehhez tartozó saját áramellátással, biztosító- és jelzõrendszerrel, valamint saját – jellemzõen eltérõ – kommunikációs rendszerrel. A több-áramnemû mozdonyok ugyan képesek néhány, a rendszerek különbözõségébõl fakadó eltérést kiegyenlíteni, ám az adott ország saját jelzõ- és kommunikációs rendszere komoly akadályt jelent a nemzetközi vasútforgalom számára. Az UIC (Nemzetközi Vasútegylet) ezt idejében felismerte és már a 90-es években elkezdte a mûszaki szabályozás bevezetését. Ma az UIC és az Európai Bizottság arra törekszik, hogy a GSM-R rendszer kerüljön egységesen bevezetésre az összes fontosabb európai vasútvonalon, így jelentõs mértékben hozzájárul a nemzetközi vasútforgalom egyszerûbbé válásához. A GSM-R bevezetésével feleslegessé válnak a különbözõképpen mûködõ vonatrádiók, így ez az akadály is elhárul az egységes európai vasútforgalom útjából.

vonatok vámellenõrzése így gyorsabbá válik, vagyis a vonatok gyorsabban léphetik majd át a határt. A vasúti forgalom teljesítményének a növekedését egy 2004. májusában végzett teszt egyértelmûen bebizonyította. A próbautat megtevõ tehervonat Isztambulból Kölnbe tartott. Az útvonal teljes hosszára olyan intézkedéseket dolgoztak ki, amelyek egyszerûbbé tették a határátlépést és gyorsabbá a vámellenõrzést. Az eredmény önmagáért beszél: a tehervonatnak a 3000 km útszakasz megtételéhez mindössze 79 órára volt szüksége. Egy teherautó ugyanezt az útszakaszt 130 óra alatt teszi meg. A GSM-R segítségével a vasutak hasonló eredményeket érhetnek el a nemzetközi vonalakon, s így jelentõs mértékben növelhetik a versenyképességüket a közúti fuvarozással szemben.

Biztonságosabb vasúti közlekedés A digitális vonatrádió mûködése a GSMtechnológián alapul, ami a mobiltelefon használóknál már nagyszerûen bevált. A vasúti közlekedés számára speciális biztonsági funkciókat fejlesztettek ki. A GSM-R saját frekvencia-hálózaton mûködik, így védelmet élvez a külsõ zavaró hatások ellen. Az analóg rendszerekhez képest jobb a lefedettség, ami biztonságosabb kommunikációt tesz lehetõvé az úton lévõ szerelvények és az állomásokon szolgálatot teljesítõ személyzet között.

A hagyományos GSM-hálózattal ellentétben itt lehetõség van a hívások priorizálására is: a segélyhívás például más hívásokat bármikor megszakíthat. Ez és más egyéb biztonsági funkciók segítségével – amelyeket a Vezetékek Világa cikkeiben már korábban részletesen megismerhetett a tisztelt olvasó – a jövõ vasúti kommunikációja jóval biztonságosabbá válhat. Az európai vasutakat érintõ kihívások Az európai vasúttársaságok új kihívások elõtt állnak. Az EU 15 tagországának vasúttársaságainak hosszú idõ állt a rendelkezésre a felkészüléshez, de a kibõvült Európai Unió 10 új tagvasútjának fokozott tempót kell diktálniuk, hogy a technológiai lemaradásukat be tudják hozni. A liberalizált vasúti versenyhelyzetben versenyképes módon kell beilleszkedni, a megváltozott piaci körülményeknek megfelelõen. Az Európai Unióban a vasutaknak az alábbi növekedési lehetõségei vannak: – árufuvarozás (a rossz útviszonyok által szabott korlátok miatt), – elõvárosi forgalom (a nagyvárosokba bevezetõ közutak áteresztõképességének korlátai, valamint a jövedelmek európai szintû csökkenése miatt). Az elõvárosi forgalomban rejlõ vasút számára kiaknázható lehetõségek megszûnnek, ha az utak áteresztõképessége ismét megnõ, illetve a közúti közlekedés költségei csökkennek, de akkor is, ha a családok jövedelme megnövekszik. Ezért a versenyképesség növeléséhez elengedhetetlen modernizálás megkezdése sürgetõ szükségesség. Kihívások a jövõben: – gyorsuló innováció, – együttmûködés más közép-kelet európai országok vasúti üzemeltetõivel (gördülõállomány, sõt akár az infrastruktúrára vonatkozóan is!),

Gyorsabb, versenyképesebb lehet a vasút A GSM-R rendszert legfeljebb 500 km/óra végsebességre fejlesztették ki. A hagyományos rendszerekkel ellentétben a GSM-R optimális megoldás akkor is, ha a meglévõ vasútvonalakon tervezik növelni a vonatok sebességét, valamint a gyorsvasutak számára is. A sebesség növelése a vasútvonalakon azonban értelmetlen lenne mindaddig, amíg a vonatoknak várakozniuk kell a határon a vámellenõrzés lassúsága miatt. A GSM-R itt is segít. Az ETCS (European Train Control System) bevezetésével a GSM-R támogatja majd a vonat adatainak és az egyéb üzemi adatok elektronikus cseréjét. Ez mindeddig manuálisan történt, a jövõben pedig teljesen automatikus módon zajlik majd. A

A GSM-R felépítése XI. évfolyam, 2. szám

25

– igény a jelenlegi vasútüzemi folyamatok megváltoztatására. Mindezek összességének lett a következménye az ipar felé támasztott követelmény: az országhatárokon keresztül is biztosított interoperabilitás.

ERTMS fejlesztési tervei az Európai Unióban Nemzeti fejlesztési tervek: – Sokfélék, – Országonként változók, – Együttmûködés hiányzik. EU fejlesztési tervek: – Szinergiák, koordináció, – Kezdeményezés és infrastruktúra finanszírozása, – Közös fejlesztések támogatása. Az Európai Unió az ERTMS-t találta olyan technológiának, amelyet támogatásra érdemesnek tartanak. Az Európai Bizottság egyéb vasútügyi szervezetekkel közösen az 1998-2006. közötti idõszakban összesen 600 M euróval támogatta az ERTMS kifejlesztését. A támogatás elsõsorban a specifikációk (ETCS) kifejlesztésére szolgált, valamint arra, hogy a megvalósíthatóságot pilot-installációkkal tudják igazolni (összesen 8 pilotszakaszt építettek ki: 2 Olaszországban, 2 Hollandiában, 1-1 Franciaországban, Spanyolországban, Nagy-Britanniában és Németországban). A technológia kifogástalanul mûködött, így a következõ lépcsõben további, a kereskedelmi forgalomban használt szakaszok kerültek és kerülnek a jövõben is kiépítésre. A bevezetéshez további uniós források állnak rendelkezésre.

A Pán-Európai folyosók Az európai ERTMS bevezetése Csehországban

A GSM-R Európában 26


Az SŽDC (az állami felügyeletû Vasúti Szállítmányozási Igazgatóság) 2001. júniusában írta ki a tendert a Cseh Államvasutak GSM-R rendszerének tervezésére és kiépítésére, melyet 2003 decemberében a Kapsch nagy nemzetközi versenytársakkal szemben nyert el, 8 millió Euró értékben. A Kapsch szakemberei 2004 májustól kezdõdõen 12 hónap alatt építették ki a GSM-R hálózatot a 201 km hosszú szakaszon. A német határ melletti Dìèín-tõl, Prágán át Kolínba vezetõ vasútvonal Európa egyik legfontosabb észak-déli irányú közlekedési tengelye mentén helyezkedik el (TEN-folyosó IV.). A pilot szakaszon 6 hónapos tesztüzemet indítottak 2006. januárjában, s a sikeres tesztelést követõen a GSM-R hálózatot további vasútvonalak mentén bõvítik majd Csehországban.

GSM-R diszpécser munkahely

Duál módú mozdonyrádió A cseh GSM-R pilot A feladat a hálózat kulcsrakész kiépítése: a Kapsch fõvállalkozóként biztosítja valamennyi szolgáltatását a hálózat tervezésétõl, az antennák szerelésén át a hálózat üzembe helyezéséig és karbantartásáig. A projektben a Kapsch több üzleti partnerével is együttmûködik, pl. a GSM-R technológiában piacvezetõ kanadai Nortellel, aki a legfontosabb hálózati komponensek beszállítója a projektben. A Pilot szakasz kiépítése során az alábbi GSM-R eszközöket telepítették: – GSM-R Infrastruktúra: 37x BTS, 1x BSC/TCU, 1x MSC/HLR, 1x IN, 1x OMC-R, 1x OMC-S, (NORTEL technológia); optikai kábelek és átviteltechnika (SDH/PDH), antennatornyok.

Régi és új rádiókezelõ

BTS Prágában – GSM-R Terminálok: 10 db KAPSCH mozdonyrádió, (a kísérleti idõszakban kizárólag a belföldi vasútvonalakon közlekedõ mozdonyokon), 100 db SAGEM mobiltelefon (80 GPH, 20 OPH), 4 db WENZEL diszpécser terminál. Sagem GPH mobil

BTS beüzemelése

A pilot projekt egyik mozdonya Prágában XI. évfolyam, 2. szám

Sagem OPH940 mobil 27

A nemzetközi (országhatárokat is átlépõ) forgalomban is részt vevõ 371/372-es osztályú mozdonyokra telepített 16 db dual módú (Hörmann FWK Kölleda) GSMR mozdonyrádió és a három-áramnemû „Class 680 – Cseh Pendolino” motorvonatokon található 14 db (Marconi) GSM-R fedélzeti rádió nem része a pilot projektnek. A GSM-R hálózatot a telepítés során fokozatosan az alábbi kommunikációs környezetbe illesztették:

Cseh „Pendolino” motorvonat

GSM-R kommunikációs környezet

rendezéseket telepítenek, amelyekkel az új digitális rendszerrel ellátott vonalak mellett a továbbra is hagyományos analóg rádiórendszerrel üzemelõ vasútvonalakon is képesek közlekedés során fellépõ kommunikációra. További szükséges hálózat-kiegészítésként az SMS és a GPRS szolgáltatás mellett díjszámláló, valamint diagnosztikai rendszert is telepítenek. Szintén igényként merült fel a hívások hangrögzítéséhez szükséges központi eszközök, illetve az OTA platform a hatékonyabb SIM-kártya menedzsmenthez. A cseh vasúttársaság a GSM-R még jobb elérhetõségének biztosítása érdekében elindította a „repeater on train project”-et, amely során az EUROTEL nemzeti mobil szolgáltatóval együttmûködve építenek ki GSM és egyben GSM-R repeatereket a jármûvek megfelelõbb besugárzására. A következõ két évben nagyjából 120 korábban UIC 751-3 analóg mozdonyrádióval felszerelt vontatójármûvet terveznek kibõvíteni 8W-os GSM-R digitális modullal, hogy így mind a két rendszeren képesek legyenek a kommunikációra. A cseh és a szlovák vasúttársaság megállapodásban rögzítette a GSM-R rendszerük kiépítésére és üzemeltetésére vonatkozó együttmûködési szándékukat. Briliáns, s korábban példa nélküli megoldás, hogy a kapcsolóközpontokat (MSC) mindkét országban kölcsönösen egymás tartalékaként tervezik felhasználni. A GSM-R bevezetésének további lépéseit a szlovák vasúttal közösen 2007– 2008-ban tervezik megtenni, amely során Csehországban 2013-ra 2539 km vasútvonal lefedését fejezik be. Az elképzelések szerint a cseh vasútvonalak jelentõs részén (5300 km) GSM-R rendszert építenek ki, várhatóan 2015 után, ezzel lényegében teljesen kiváltva a 2006. márciusában 4158 km-en üzemelõ 450 MHzes analóg rádiórendszereket. Forrásmunkák, további információk:

GSM-R kommunikációs környezet – 2005/09: Cseh vasút vezetékes hálózata, – 2005/12: Czeh Telecom (Cseh közcélú vezetékes távközlési szolgáltató), – 2006/04: „nemzeti roaming” szerzõdés az Eurotel CZ mobil szolgáltatóval, – 2006/05: DB GSM-R hálózatával való közvetlen összekapcsolódás (roaming). A GSM-R bevezetésénél alkalmazott migrációs elvek szerint Csehországban párhuzamosan üzemeltetik a GSM-R rendszerekkel a meglévõ hagyományos analóg UIC 751-3 rendszert a teszt üzemek befejezéséig. A vontatójármûvekre alapvetõen duál üzemmódú rádió-be28

www.kapsch.com – Kapsch-csoport www.cd.cz – Cseh vasúttársaság http://www.gsmweb.cz/seryf/gsm-r.htm – Cseh GSM-R frekvenciatáblázat Fotók: a Kapsch Telecom Kft. és a szerzõ gyûjteményébõl

GSM-R von Kapsch in Böhmen Kapsch CarrierCom macht den Zugverkehr in Tschechien künftig sicherer und schneller. Mit einem neuen, digitalen Zugfunksystem modernisiert Kapsch die Kommunikationssysteme für die Tschechischen Bahnen. Einen entsprechenden Auftrag erhielt Kapsch im vergangenen Jahr von der staatlichen SŽDC (Direktion der Eisenbahn-Transportwege). Bereits im Mai 2005 schlossen die Experten von Kapsch alle Installationsarbeiten ab und übergaben das digitale Zugfunksystem für die Strecke Dìèín-Prag-Kolin an den Auftraggeber. Nun fahren die ersten Züge in Tschechien mit GSM-R, dem neuen Digital-Funk von Kapsch. GSM-R from Kapsch in Czech Republic Kapsch CarrierCom will be making rail transport in the Czech Republic even safer and even faster. Kapsch is modernizing the communication systems for Czech Railways with a new digital train radio system. Kapsch received the order last year from the stateowned SŽDC (Czech Railway Infrastructure Administration). Kapsch experts completed all the installation work back in May 2005 and handed over the digital train radio system for the Dìèín-Prag-Kolin stretch to the customer. The first trains in the Czech Republic with GSM-R, the new digital radio system from Kapsch, are now running.


Biztonságkritikus szoftverek fejlesztése az MSZ EN 50128 szabvány alapján Lantos Péter, dr. Mosó Tamás Lektorálta: Dr. Majzik István egyetemi tanár, BME és Dr. Tarnai Géza egyetemi tanár, BME BEVEZETÉS A Vezetékek világa az elmúlt években több cikkben is foglalkozott a vasúti biztonság új európai (és pár éve már magyar) szabványaival. [1], [2] Az elõzõ, biztonságigazolásról írott cikkünkben [3] áttekintettük, mit kell érteni biztonságigazoláson az új szabványok szerint. Most az új szabványcsoport által definiált biztonságnak az egyik legérdekesebb szeletérõl írunk, a biztonságkritikus (vagyis biztonsági felelõsségû feladatokat ellátó) szoftverek fejlesztésérõl. A szoftverrel kapcsolatos biztonsági kérdések a biztonságügy egy külön részét képezik. Egyrészt, mert mi szoftveresek absztrakt világban élünk: a feladatot (esetünkben az elektronikus pult fejlesztése) megoldani képes modellt építünk, a modellt a programozás során utasítások sorozatára alakítjuk át, amit egy általános számítógép éjjel-nappal mûködve hajt végre, ezzel biztosítva a kívánt funkciót a felhasználó számára. (Ebbõl a mondatból is látszik mennyire elvont a gondolkodásunk. Lásd 1. ábra!) Miért is hangsúlyozzuk ezt? Mert ha a szoftver biztonságával foglalkozunk, ebbe a világba kell belelátni. Másrészt a szoftverkészítés mesterségét, ami igen csak friss a többi mesterséghez képest, de a világon már több millió olyan szakember ûzi, akik rengeteg tudást és tapasztalatot halmoztak fel. A tapasztalatot azért emeljük ki, mert a munkánk során csak kis mértékben áll rendelkezésre valódi tudomány (esetünkben a diszkrét matematika), nagyobb részt kikísérletezett fogásokkal élünk, tudásunk döntõ része tapasztalati tudás. A SZOFTVER FEJLESZTÉS NEHÉZSÉGEI Szoftver krízis Amikor a számítástechnika széles körben elterjedt, a következõ jelenségre figyeltek fel a szoftver fejlesztések eredményességével kapcsolatban (2. ábra):

Egy történet az Internetrõl: Az IEEE Software beszámolt arról, hogy a NASA programozói idegesek voltak a Discovery elsõ útja alatt, a Challenger katasztrófa után. A Discovery szeptemberi útja során csak egyetlen látható hibát tapasztaltak: 30 másodperc után a telemetrikus adatok elvesztek. Késõbb kiderítették, hogy a probléma gyökere a szoftverfejlesztési folyamat követelményspecifikációs fázisában volt. Ezen az úton ez volt az egyetlen észlelt hiba, de mai napig további 1800 hiba derült ki a rendszerben. Nyilvánvalóvá vált, hogy a szoftver nem kezelhetõ azokkal a módszerekkel, mint a fizikailag megfoghatóbb termékek, sajátos módszerekre van szükség az üzleti sikeresség és a hibátlanság (biztonság) elérésére.

Szisztematikus hibák A fizikailag létezõ berendezésekkel, alkatrészekkel ellentétben a programok sajátossága, hogy nem használódnak el, nem öregszenek, mindig azt „teszik”, amit a kódjuk tartalmaz. Tehát egy programban csak azok a hibák lehetnek, amiket a készítés során beletettünk. Ezeket a biztonságtechnikában „szisztematikus” hibáknak nevezzük. Az lenne az ideális megoldás, hogy egyszerûen hibátlan programot írnánk. Létezhet-e hibátlan program? A szomorú válasz, hogy ez nem valószínû, legalábbis a mai programméreteknél, mert a hibák száma a mérettõl és bonyolultságtól is függ. (Nem is lineárisan!) A ma használatos programokban ezerszámra (!) vannak bennmaradó hibák. Mielõtt még kitiltanánk minden szoftver alapú eszközt a biztonságkritikus alkalmazásokból, szeretnék egy rövid példát adni, mennyiféle hiba is lehet:

1. ábra: Két szoftver modul és a környezet kapcsolatának modellje – – – –

A fejlesztések 15%-a nem eredményez semmit. 300%-os költségtúllépés általános. 200%-os határidõ túllépés általános. Az US Army(!) felmérése szerint a 7 millió dollár feletti költségû fejlesztések = 47%-át leszállították, de soha nem használták, = 29%-áért fizettek, de nem szállították le, = 19%-ában a programkódot el kellett dobni vagy átdolgozni, = 3%-a csak módosítások után volt használható, = 2%-át használták úgy, ahogy leszállították. 2. ábra: Egy közreadott statisztika a 1980–2000-es évek közti idõszakból XI. évfolyam, 2. szám

29

Hibafajta

Egy-egy példa

Konfigurációs hiba

Más karakterkészlet telepítése történt, ezért a szöveg vége kilóg a helyérõl.

Nem realizált funkció

Az adott ablaknak nincs súgó ablaka.

Kényelmetlenség

A hibaablak minden monitoron megjelenik, nem csak ott, ahol kiadták a mûveletet.

Hiányzó funkció

A vágányút start kijelöléshez nincs kézi visszavonás definiálva (csak az idõzítés lejárta törli).

Hiányos specifikáció

Nincs ablakfejléc definiálva, ezért más-más fejlesztõ mást választott: a napló fejlécében vonatazonosító jelenik meg, a hibaablakban viszont a vonatszám.

Ellentmondásos specifikáció

Egyik helyen ez olvasható: A kezelõt minden hibáról értesíteni kell. A másik helyen viszont a következõ: A kezelõt csak súlyos rendszerhibákkal szabad zavarni. (Az adatkapcsolat 5 másodperce megszakadt, de helyreállt – errõl értesítsük-e a kezelõt?)

Hibára nem jól reagál

A szoftver a túl hosszú kezelõi beírást levágja a specifikációban megadott méretre.

Paraméterezési hiba

Az objektum átnevezését több helyen kell megtenni, de csak az egyik helyen történt meg.

Konfigurációs hiba

Az adott ablak csak angolul jelenik meg.

Programozási hiba

A kézi naplóbejegyzés esetén egy kötelezõen kitöltendõ mezõ ki nem töltése esetén nincs hibajelzés.

Sokan túlzottan bíznak a tesztelés sikerességében. Miután a program elkészült, elkezdjük tesztelni, és ezzel felderítjük a hibákat, majd kijavítjuk ezeket. A tervezés és programozás során bevitt hibák számát a tesztek segítségével valóban lehet csökkenteni. Miért csak „csökkenteni”? Többek között azért, mert a lehetséges használati eseteknek csak elenyészõen kis hányadát tudjuk kipróbálni a tesztelés során. Vegyünk egy példát: Adott egy összeadó, amely két 32 bites számot ad össze. Ha nem ismerem a belsõ mûködését, vagy legalábbis nem használom ezt ki, akkor az összes lehetséges bemenetet sorra kell vennem: Ez esetet jelent. Ha a teszt lényege az összehasonlítás egy helyes összeadóval, és egy másodperc alatt teszt hajtható végre, akkor is több mint 500 000 évre van szükség. Bár a példa összeadóról szól, de egy 64 bittel jellemezhetõ állomás nem is nagy, a legki-

sebb GYSEV állomáson is ennél több bemeneti jel van! A valóságban a programoknak emlékezetük is van, tehát minden egyes bemeneti kombinációt ki kellene próbálni az összes lehetséges állapotban. Valós idejû rendszereknél még nehezebb a tesztelés, mert a bemenetek idõviszonyai is számítanak! A fentiek miatt az MSZ EN 50128 szabvány [4] is csak azt írja elõ alapkövetelményként a tesztelés mértékére vonatkozóan, hogy a tesztek során a program minden egyes utasítását végre kell hajtani. És még ennek a látszólag igen laza követelménynek a géppel segített végrehajtása is olyan erõforrásigényes, hogy csak igen kevés fejlesztés tudja ennek költségeit elviselni. Másik probléma a teszteléssel az, hogy a tesztelés során is követünk el hibát. Ha ember végzi a tesztet, akkor sokszor tévedhet, pl. „belelátja” a helyes eredményt, nem vesz észre valamit. Ha automatizált teszteszközzel dolgozunk, akkor abban is lehet hiba, az ember pedig annak paraméterezésekor, üzemeltetésekor követhet el hibákat. A tesztelésnél a követelményekkel is baj lehet. A tesztelõ csak a tesztspecifikációban leírt elvárt eredményhez tud viszonyítani. De vajon az helyes-e? Egyes statisztikák szerint a biztonságreleváns programokban az üzemeltetés során kiderülõ hibák mintegy 60%-át vissza lehet vezetni a specifikáció hibáira, hiányosságaira. Ezen nem segít a tesztelés! A gyakorlati tapasztalatok is azt mu-

30


Ezek a hibák olyanok, amikkel a rendszer együtt tud élni, veszélyhez nem vezetnek. (Természetesen ezeket már kijavítottuk, itt csak példa kedvéért szerepelnek.) Hasonló hibákat könnyen találhatunk akár a kedvenc szövegszerkesztõnkben is. De miért is van ennyi hiba, miért nem találkozunk hibátlan programmal?

A tökéletes tesztelés lehetetlensége

tatják, hogy azonos erõforrás ráfordítással, de más módszerrel (például kód átvizsgálással) is hatékonyan lehet bizonyos hibákat kiszûrni.

Hogyan lehet hibamentesebb szoftvert elõállítani? Ha a késztermék esetén nem garantálható a hibák tesztekkel történõ felderítése, akkor érdemesebb a hibák megjelenését a készítés folyamán megakadályozni. A szoftver fejlesztés során olyan módszereket kell használni, hogy hibamentes legyen a program. A tökéletes megoldást sokan keresték, és annak elérése ugyan még nem sikerült, de kialakult egy új tudományág, a szoftvertechnológia (software engineering). Vizsgálták a szoftver fejlesztés folyamatát, vizsgálták a hibák elkövetésének okát, és olyan módszereket próbáltak kialakítani, amivel a hibás programírás elkerülhetõ. Ma odáig jutottunk el, hogy nemcsak a folyamatok lettek meghatározva, hanem megpróbáltunk egy közös nyelvet is kialakítani, hogy a fejlesztõ által alkotott modellt – az absztrakt világát – precízen le lehessen írni és minden részletében meg lehessen érteni. [4] A szoftvertechnológia nagy és komplex szoftver-rendszerekkel foglalkozik, amelyeket fejlesztõ és programozó csapatok készítenek. A szoftver létrehozásában, fejlesztésében és karbantartásában olyan technológiai elveket használnak, amelyeknek vannak technikai és nem technikai összetevõi. A szoftvertechnológia alapelvei a számítógép tudományból és tapasztalatokból származnak, de a matematikából, pszichológiából, ergonómiából és a vezetéselméletbõl átvett elméleti és módszertani megfogalmazásokat is tartalmaznak. A mai komplex szoftver rendszerek több millió sorosak, azokat több év alatt alakítják ki és nyilván hosszú ideig szeretnék használni. Ezért aztán egy-egy rendszernek megvan a maga élettörténete. Fejlõdik, új funkcióval bõvül, átalakul. Különbözõ generációkat él meg. A fejlesztõi csapat növekszik, átalakul. A tapasztalatok szerint a rendszer minõségét ez jelentõsebben befolyásolja, mint a kezdeti fejlesztés. A mai módszerek legnagyobb ereje, hogy lehetõséget biztosítanak a minõségszint megõrzésére, sõt a rendszerrel kapcsolatban összegyûlt tapasztalatok okos felhasználása által annak növelésére is.

Ezen a téren a biztonság a minõségtõl függ, ezért a biztonságkritikus vasúti szoftverekkel foglalkozó MSZ EN 50128 szabvány is a szoftvertechnológia eszközeit használja fel. A szabvány módszereket megadó B melléklete 68, a tervezésre, programozásra, nyelvek megválasztására, tesztelésre és elemzésre vonatkozó módszert sorol fel. Megadja, hogy a fejlesztés adott fázisában, az adott biztonságintegritási szintnek megfelelõen milyen módszert kell, ajánlott, esetleg tiltott alkalmazni.

Módszerek a hibák számának csökkentésére A szoftver fejlesztésének folyamatát több lépésre lehet bontani. Minden egyes lépéshez alkalmas módszert kell választani, lehetõleg olyan áttekinthetõ módszert, amely csökkenti az abban a lépésben elkövethetõ hibák számát. Elsõ példaként említhetjük a specifikációs fázist. Ha a program specifikációjához a természetes nyelvet használjuk, az nem elég pontos, félreértésekre ad alkalmat. Egy másik tipikus hibája a specifikációnak, hogy nem teljes, például nem intézkedik a hibák kezelésérõl. Ezekre a problémákra megoldást jelenthet a specifikáció verifikálása, illetve a specifiká-

ció matematikai pontosságú formalizmussal való leírása (3. ábra). A programmal szemben támasztott követelmények számának növelése is új módszerek bevezetését követeli. Amíg egy programra néhányszor tíz követelmény vonatkozik, addig az fejben tartható. De amikor több ezer követelményt (és ezek esetleges változását, kapcsolatait) kell kezelni, akkor speciális módszerekre van szükség. Ezért ez a részterület is önálló szakterületté vált, sajátos módszerekkel (pl. követhetõségi mátrix alkalmazása) és a munkát segítõ eszközökkel (pl. követelménykezelõ programcsomagok). A szoftver tervezésére, kódolására, tesztelésére is rengeteg módszert alakítottak ki, használható elveket fektettek le. Fontos látnunk azonban, hogy bár egy-egy módszert (pl. objektum orientált tervezés, automatikus kódgenerálás stb.) sokan világmegváltónak tartanak, a bölcsek kövét még nem találták fel, nincs „legjobb” módszer, még az útkeresés folyik. Mivel láttuk, hogy a teljes körû végsõ ellenõrzés lehetetlen, a közbensõ fázisokban (is) ellenõrizni kell a szoftver elkészültét. Minden egyes szoftverfejlesztési lépést önállóan ellenõrzünk az elõzõ lépéshez képest (verifikálás). Ez specifikáció és tervek esetén a leírás és a modell ellenõrzését jelenti.

Természetesen a tesztelés megmaradt a hibák felderítésének egyik legfõbb eszközeként. Az elkészített kódokat, programmodulokat, részegységeket egyaránt teszteljük. Tesztelési módszerek Olyan teszt eseteket keresünk, amelyek nagy valószínûséggel felderítik a programhibákat. Ezek az úgynevezett hibakeresõ tesztek. Több technika is létezik, amelyek kombinációit alkalmazzuk, ezek közül tekintünk át néhányat az alábbiakban. Funkcionális tesztelés határérték elemzéssel A szoftver funkcióit olyan teszt adatokkal hívjuk meg, amelyek a bemenõ értéktartományok határait jelentik, illetve azokat túllépik (pl. pozitív egész számok esetén 0 és -1 értékekkel). Ezen adatok esetén figyeljük a szoftver viselkedését (pl. az utóbbi esetén a függvénynek a hibát észlelnie kell). Struktúra alapú tesztek Olyan teszt sorozatokat (bemenetek és az elvárt eredmények sorozatai) állítunk össze, amelyek a programot minden ágának végrehajtására kényszerítik. Ez nem is olyan egyszerû, mert a hibaágakra (pl. az operációs rendszer által jelzett hibák kezelésére) csak extrém esetben kerül a vezérlés. A tesztelés során a lefedettséget is mérni kell, azaz speciális eszközzel nyomon kell követni, hogy a program mely ágakon járt. Teljesítmény tesztek A programokat teljesítmény viszonyok tekintetében is vizsgálni kell. A teljesítményhatárok ellenõrzéséhez rendszerint szimulátort kell készíteni, amely a maximális terhelésnek megfelelõ bemenõ adatforgalmat elõ tudja állítani. E néhány tesztmódszert csak ízelítõül írtuk le. A teszteket több szinten is elvégezzük, az építõkockák (modulok) fejlesztése, sõt a rendszer összeállítása során is. Végül megvizsgáljuk, hogy a kialakított teljes rendszer a kitûzött célnak megfelel-e, azaz a specifikációban rögzített felhasználói elvárásokat teljesíti-e. Ez a validáció, amelynek során minden funkciót ellenõrzünk. Külsõ hibák elleni védekezés

3. ábra: Részlet a normál kezelések specifikációjából XI. évfolyam, 2. szám

A programok önmagukban nem használhatók, a futtató rendszert és a külsõ környezetet is figyelembe kell venni. Tulajdonképpen nem is a programok mûködnek, hanem a processzor, és a ki- és bemeneteket is a számítógép hardvere kezeli. Ezért a programok tervezési és kódolási hibái mellett a program környezetének hibáit is figyelembe kell vennünk: 31

– A bemenetek hibái ellen miként védekezik a program? – A hardver hibáira hogyan reagál a program? – Miként tud egy programrendszer védekezni a kezelt vasúti berendezések hibái ellen? Több módszert is alkalmazunk, amelyek együttes használata kellõ biztonságot ad. – A programokban az adatoknak és az utasításoknak csak egy elõre megadott szûk tartománya értelmes. Pl. a címek (mutatók) nem mutathatnak akárhova. Ezeket futás közben ellenõrizve, a hardverbõl származó véletlen hibák jó eséllyel kiszûrhetõk, és a program biztonságos állapotba (pl. leállás) kényszeríthetõ. – A másik módszer architektúrális jellegû. A feldolgozást többször is elvégezzük külön program példányokkal, és az eredményüket összehasonlítjuk. Lehetséges-e biztonságos számítógépeket kevésbé biztonságos (rosszabb minõségû) kommunikációs hálózattal öszszekötni, hogy a biztonság ne csökkenjen? Erre az MSZ EN 50159 szabvány-pár [6] és [7] ad megoldást az átviendõ adatok további adatokkal történõ kiegészítése és ellenõrzõ eljárásokkal történõ vizsgálata révén. (Például ellenõrzõ kód, sorszámozás, feladó azonosítás stb.) A védekezés mértéke Hogyan lehet a hibák elleni védekezés képességét, (más szavakkal a szoftver robusztusságát) ellenõrizni? Lehet-e mérni? Az egyik legelterjedtebb módszer szerint a futó rendszert kívülrõl „támadjuk meg”, azaz hardver hibákat szimuláló szoftver hibákat ültetünk a programokba, pl. átírjuk az adatok vagy az utasítások egy részét, felülírjuk a processzor regisztereit. Az eredményekbõl statisztikát készítve becsülhetjük meg a rendszer védekezõ képességét, amit a hibahatás elemzés és a kvantitatív elemzések során használunk fel. A szoftverek biztonságigazolása

A szoftver fejlesztési folyamat ellenõrzésére a szabvány egy független szervezet, az úgynevezett értékelõ (angolul assessor) közremûködését írja elõ. A szoftver biztonságosság értékelõjének egy a szoftver technológiákban jártas személynek, szervezetnek kell lennie. Az általa elkészített értékelõ jelentés kötelezõ része az MSZ EN 50129 szerinti biztonságigazolásnak.

A SZABVÁNY FELHASZNÁLÁSA A RENDSZERÜNK FEJLESZTÉSE SORÁN

tõvé teszi, az adott biztonságintegritási szintnek megfelelõ kiegészítõ intézkedések megtétele esetén. (Pl. kötelezõen része kell legyen a termék validációjának, hibáit a hibanyilvántartó rendszerünkben követni kell stb.) Mik a COTS elemek elõnyei? Természetesen a jól beváltság, azaz, hogy nagyon sokan használják, rengeteg alkalmazási tapasztalat gyûlt össze, a hibák nagy részét valószínûleg felfedték. Ezáltal még igen komplex, nagyméretû termékeket is fel lehet használni, pl. az ablakozó grafikus kezelõfelületet. Az architektúra

Az általunk választott megoldások Ahhoz, hogy a szoftver rendszer fejlesztése kézbentartható legyen, az egyes részfeladatok átláthatóak maradjanak és a szabvány által megadott módszereket hatékonyan, vagy legalábbis elfogadható erõforrás keretek között tudjuk végrehajtani, néhány technológiára vonatkozó döntést meg kellett hozni. Az építõkövek A szoftverrendszert kisebb elemekbõl, modulokból alakítottuk ki. A modulok egy része, fõleg az alapkészlet, korábban lett kifejlesztve és alkalmasságukat már mûködõ rendszerekben bizonyították. Ezek a jól bevált modulok. Mint fent is említettük, a korábbi tapasztalatokra építve tudjuk a minõséget fenntartani. Bár egy korábbi modul felhasználása nehézségekkel járhat (pl. funkciói, felülete a régebbi rendszerek történelmét hordozzák), újraírásuk sok új hibát hozna a fejlesztésbe. A modulok alkalmazásának elõnye, hogy a modulok fejlesztése nagymértékben párhuzamosítható, azok verifikációja a többi modultól sokszor független. A modulok mérete akkora, hogy mûködésüket a fejlesztõ teljesen át tudja látni. Egy következõ rendszer kialakításakor a verifikált modulokat már mint kész elemeket lehet felhasználni. Kereskedelmi termékek felhasználása

A biztonságigazolás folyamán a gyártónak az egész szoftverfejlesztés menetét kell bemutatnia, az egyes fejlesztési lépésekben használt módszereknek kell megfelelõeknek lenniük. Az MSZ EN 50128 szabvány jó iránymutató ebben a tekintetben, mert konkrét módszereket javasol. Nem elegendõ a termék végsõ ellenõrzésének, tesztelésének bemutatása, hanem szükséges minden egyes fejlesztési lépés verifikálásának dokumentálása is. Ez természetesen óriási munkát és nagy szakértelmet igényel.

Hasonlóan a rendszerépítéshez kapcsolódó kérdés a kész kereskedelmi termékek felhasználása is. Ha azok az MSZ EN 50128-as szabvány szerint biztonságigazoltak, akkor a felhasználás nem vet fel problémákat. De mi legyen azokkal az elemekkel, amelyeket a biztonság szempontjából nem igazoltak, ráadásul a szabvány megjelenése elõtt készültek? Nálunk ilyen elem a Linux operációs rendszer. A szabvány a kereskedelmi forgalomban megjelenõ termékek (COTS – commercial off-the-shelf) használatát lehe-

32


A szoftverrendszer belsõ szerkezetét illetõen csak néhány döntést emelünk ki: Az egyik a kétcsatornás feldolgozás, ahol a csatornák kimenetét külsõ elem hasonlítja össze. Errõl az elõzõ cikkben [3] már említést tettünk. Itt csak annyi kiegészítés szükséges, hogy a függetlenséget hasonló módszerrel biztosítjuk, mint a kommunikáció biztonságát, azaz az egyik csatorna olyan üzeneteket készít, amilyeneket a másik nem tud elõállítani. Ezért ha egy nem kívánt kapcsolat jönne létre a másik csatornával, a vett üzenet elemzésébõl azt egyértelmûen ki lehet deríteni. A másik fontos döntés a biztonsági és a nem biztonsági funkciók szétválasztása. Ezáltal a biztonságért felelõs modulok csoportja szûkebb lesz, lehetõvé téve, hogy az erõforrásokat a biztonsági funkciókra koncentráljuk. A két csatorna függetlenségének biztosításához hasonlóan a különbözõ biztonságintegritású modulokat is el kell egymástól választani, nehogy a nem biztonsági modulok hibája átterjedjen a biztonságiakra. A különleges kezelések biztonságát tovább növeltük azzal, hogy a végrehajtásuk több fázisban történik. Az elsõ fázisban a normál kezeléseknek megfelelõ mûveletsor zajlik, de a kezelés érvényre jutását a biztosító berendezésben egy alapállapotban lévõ jelfogó megakadályozza. Az így elõkészített kimenetet viszszaolvassuk, amellyel egy megerõsítõ kérdést intézünk a kezelõkhöz. Az igenlõ válasz esetén külön modulban realizált engedélyezõ funkció húzza meg az említett jelfogót. Ezáltal a különleges kezelések biztonságát három, különbözõképpen specifikált, megtervezett és implementált eljárás növeli. Veszélyes és hibás kimenet csak együttes, kiegészítõ hatású hiba hatására keletkezhet. Ez egyfajta diverz funkcionalitást jelent, amely adott esetben jóval erõsebb, mint a diverz kódolás. Az utóbbi esetben csak a kódolás különbözik az elemek között (így a kódolási hibákat detektálhatjuk), míg az elõzõ esetén specifikációs és tervezési hibák is kiszûrhetõk.

A rendszerünk fontos tulajdonsága a paraméterezhetõség. Ez azt jelenti, hogy a programok kódja a termék minden egyes alkalmazása során azonos, az állomásra vonatkozó egyedi adatok (pl. vasúti objektumok felsorolása, kapcsolatok) ugyanis nem a programokban vannak leírva, hanem az adatbázisban, ill. a képleíró fájlokban. Ezek egyedi beállításával ugyanazt a kódot számtalanszor fel tudjuk használni. Az egyes alkalmazások során csak a paraméterezést kell verifikálni és validálni.

Az elvégzett munka Végül az MSZ EN 50128 szabvány szerinti szoftver fejlesztés igazolásának folyamatáról szeretnénk röviden beszámolni. A Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszékét kértük fel a fejlesztési folyamatunk és a szoftver termékünk MSZ EN 50128 szerinti értékelésére. Õk elõször a szabványt értelmezték, majd kialakítottak egy értékelési metódust. A munkát mi is a szabvány értelmezésével kezdtük, és annak alapján választottunk a biztonságintegritási szinteknek és a technológiánknak megfelelõ módszer- és eszközkészletet. A fejlesztésünk folyamatait a szabványhoz igazítottuk és meghatároztuk az életciklus modellünket. Ezt minõségirányítási rendszerünk eljárási utasításaiban és azok mellékleteit képezõ munkautasításokban írtuk le. Megadtuk, hogy az egyes fázisokban (specifikálás, tervezés, modulspecifikálás, modultervezés, kódolás, teszt- és verifikációs fázisok, validáció) milyen módszereket kell, illetve ajánlott alkalmazni, és azt is, hogy azokat milyen formában kell dokumentálni. Így közel 30, a munkát szabályzó dokumentum készült el, amit a független értékelõ megvizsgált. Ezután az adott projekt keretében végigmentünk az egyes fázisokon egy biztonsági felülvizsgálat keretében, amelynek során az új eljárás szerint minden dokumentumot átnéztünk, kijavítottunk, kiegészítettünk. A szoftverrendszer architektúráját átvizsgáltuk és az eddigi tapasztalatokat is felhasználva módosítottuk, hogy a biztonság igazolható legyen. A teszteket és a validációt a szabványoknak megfelelõen elvégeztük és dokumentáltuk. A munka során az értékelõnek folyamatosan elküldtük a dokumentumokat. Kisebb javítások után sikerült a terméket és az igazolást a szabványnak megfelelõen elkészítenünk. Ez a munka minden elõzetes várakozásunkat meghaladta. Három év alatt harminc emberévnyi munka és közel 10.000 oldalnyi dokumentáció jellemzi a ráfordításokat. A sikeres értékelõi jelentést 2005 decemberében kaptuk meg.

4. ábra: A felhasználó számára ez jelenik meg a szoftverbõl ÖSSZEFOGLALÁS Jól érzékelhetõ, hogy ma egyre jobban terjed a szoftverek használata az élet szinte minden biztonságkritikus területén, és mivel a bevezetõben említett „szoftverkrízis” miatt a szoftverfejlesztés nehézségekkel küzd, a szakma óriási erõfeszítéseket tesz, hogy a szoftverek biztonságosabbak, jobb minõségûek legyenek. Ebben az egyik legjobb iránymutató az MSZ EN 50128-as szabvány, ami a mindennapi gyakorlatban is használhatóan szabályozza a biztonságreleváns szoftverek fejlesztésével kapcsolatos folyamatokat. A PROLAN ZRt. a vasút automatizálási profilt mûvelõ magyar cégek között elsõként ért el jelentõs sikert: az ismertetett szoftverfejlesztési metodikát alkalmazva hozott létre egy, az MSZ EN 50128 [5] szabvány elõírásainak megfelelõ, nagyméretû, biztonságreleváns szoftver terméket. IRODALOM [1] Fülöp László, Görög Béla A vasúti biztonság európai szabványai és a biztosítóberendezési szakma dilemmái Ilyen lovat akartunk? Vezetékek Világa, Magyar Vasúttechnikai Szemle 2002/4 pp. 2-4

[2] Dr. Tarnai Géza, dr. Sághi Balázs A biztonsági követelmények kockázati alapú meghatározása Vezetékek Világa, Magyar Vasúttechnikai Szemle 2006/1 pp. 3-7 [3] Lantos Péter, dr. Mosó Tamás Biztonságigazolás az európai szabványok szerint Vezetékek Világa, Magyar Vasúttechnikai Szemle 2005/4 pp. 3-6 [4] Ian Sommerville Szoftverrendszerek fejlesztése ISBN 963 545 311 6 [5] MSZ EN 50128:2001 Vasúti alkalmazások, távközlési, biztosítóberendezési és adatfeldolgozó rendszerek. Szoftverek vasúti vezérlõ- és ellenõrzõrendszerekhez [6] MSZ EN 50159-1:2001 Railway applications – Communication signalling and processing systems Part 1: Safety-related communication in closed transmission systems [7] MSZ EN 50159-2:2001 Railway applications – Communication signalling and processing systems Part 2: Safety-related communication in open transmission systems

Entwicklung der sicherheitsrelevante Software laut EN50128 In spirit of the EN 50128 standard, the article describes some thoughts about the safety of a software as the most peculiar part of a safety case. It gives some details about the problems of the large-volume software systems, like the software crisis, the difficulties and up valuation of testing. It shows how the science of informatics is looking for the proper way in developing large, safety-critical softwares of high quality. Finally it presents the software safety case of PROLAN Co.Ltd.'s "ELPULT" (electronic control panel) product. Development of safety-critical software based on EN50128 Dieser Artikel beschreibt einige Gedanken über einen besonderen Teildes Standards EN 50128, über die Sicherheit der Software. Es werden dieProbleme beschrieben, die bei der Erstellung von grossen Softwaresystemenauftreten, die Krise der Software, die Schwierigkeiten in der Testphase und deren Überbewertung. Es wird dargestellt, wie der richte Weg bei der Entwicklung von sicherheitsrelevanten grossen Softwaresystemen mit hoher Qualitaet in der Informatik gesucht wird. Es wird das Sicherheitszertifikat der Produkte "ELPULT" der Prolan AG. beschrieben.


33

BEMUTATKOZIK A SZERKESZTÕBIZOTTSÁG

Húsz éve még úgy néztek a vasutasok arra az emberre, aki szoftverrõl meg számítástechnikáról beszélt, mint aki a Holdról érkezett. Pláne, ha ezt a vasút kapcsán tette... Ma pedig már nemcsak a vonatok haladását, váltók mûködését irányítják számítógépekkel, hanem a személyautók fedélzeti computere és GPS-e mintájára mozdonyfelügyeleti rendszert is kifejlesztett a Prolan Alfa Kft. csapata. A vasúti alkalmazásfejlesztés motorja pedig a kft. egyik ügyvezetõje, az 50 éves Marcsinák László. „Ha visszatekintek a mögöttem álló fél évszázadra, túlzás nélkül állíthatom, hogy nincs okom panaszra, mert mindig azt csinálhattam, ami érdekelt, amit szeretek”, mondja a Prolan Irányítástechnikai Rt. vasút-automatizálási projektvezetõje. Ez a Prolan az a Prolan, és mégse, de errõl majd késõbb. László azon kevesek közé tartozik a Vezetékek Világa sorozatában idáig bemutatott szakemberek közül, akiknek gyerekkorában akkor volt csak közük a vasúthoz, ha Budapestrõl vidékre utaztak elsõ generációs értelmiségi szüleikkel. Az építészmérnök, egyetemi tanár édesapa mégis döntõ szerepet játszott abban, hogy Laci fia a hazai vasút-automatizálás szerelmese lett. Ugyanis az akkori idõknek megfelelõen ragaszkodott ahhoz, hogy a ‘70-es évek elején is jó nevû Toldy Ferenc Gimnázium angol tagozatára járó csemetéje a nyári szünetben valahol dolgozzon. Kertészkedés és az építõipar után a harmadik évet követõen a Volán Számítóközpont-

jában szerzett nyári munkát, ezután pedig László nem tudott mást elképzelni, csak azt, hogy villamosmérnök lesz. Hogy ez végül így történt, és tanult ember vált belõle, Marcsinák László szerint nagyban Papp Judit tanárnõnek köszönhetõ, aki a második évben kettest „merészelt” neki adni matematikából. Pedig nagyon nem tehetett mást, mivel az ifjú titán a hetvenes évek és az iskola szabad szellemiségének engedve minden mással foglalkozott, csak a tanulással nem. A szülõi tiltás ellenére vásárolt motorral bejárta fél Európát, az iskola színtársulatában és diákújságjánál töltötte ideje nagy részét, de ezen a kettesen annyira megsértõdött, hogy mérgében elkezdett tanulni. Olyan jól sikerült a „bosszú”, hogy a harmadik év végére ötös lett matekból, és a többi tárgy érdemjegyei között sem volt négyesnél rosszabb… No, ezek után gondolta úgy Marcsinák papa, hogy ha a gyerek ilyen jó tanuló lett, akkor a fizikai nyári munkák után jöhet szellemi gyakorlat. A számítógépközpontban pedig a parizervásárlás mellett értelmes, agytornát igénylõ munkát is bíztak az ifjúra. Az egyetem elõtt lokátorosként tudta le az elõfelvételis katonaidõt, majd 1975-tõl a BME Villamosmérnöki Karának Folyamatirányítási szakán múlatta az idõt. Ez persze néha szó szerint is megesett, de a harmadévtõl kezdve egyre jobban lekötötte a szoftverfejlesztés. A számítógépes folyamatidentifikáció témakörében készített diplomamunkája pedig végképp meghatározta a jövõt. A szerencse nem hagyta el a végzés után sem, mondja, mert az MMG Automatika Mûvek éppen akkor kívánta felfuttatni számítógépes folyamatirányítási részlegét és 6-8 évfolyamtársával együtt tárt karokkal fogadta õt. És sok izgalmas, egy kezdõ számára szokatlan, de valódi szakmai feladattal! Az olaj-, gáz-, villamosipari rendszerek telemechanikájába, ipari folyamatirányításának szoftverfejlesztésébe nyakig belevethette magát. Nem csoda ezek után, hogy elsõ „nagyfõnökére”, dr. Ivanyos Lajos fõosztályvezetõre ma is hálás szívvel gondol. Például a ‘82-ben indult haditechnikai fejlesztések során – amelyeknek keretében tûzvezetõ rendszerek szoftverfejlesztését oldották meg sikerrel – együtt dolgozott a nagyfõnök és a kezdõ mérnök. Másik szakmai tanítója, dr. Mosó Tamás tulajdonképpen ma is kollégája. A Prolan Rt. biztonsági szervezetének vezetõje tanított meg igazán programozni, vallja

34


Marcsinák László a vasút-automatizálás elkötelezettje

Marcsinák László, amit azután az elmúlt negyed évszázad alatt többször, közös munka során kamatoztathattak. A vasútmánia 1985 óta tart. Ekkor érkeztek ugyanis az elsõ felkérések a vasút-automatizálási munkákra. Az MMG a ’80-as években élenjáró volt a mikroprocesszoros ipari folyamatirányításban. Az egyprocesszoros folyamatcsatoló számítógép mellett szintén Mosó Tamás volt az egyik szülõatyja a multiprocesszoros központoknak, ahol egy rekbe 8 processzort építettek be, így hoztak létre nagyteljesítményû, valóban korszerû – vasúti – irányító központot. Az R sorozatú és a DEC gépek használata is mindennapos volt az MMG Számítástechnikai Fõosztályán, de õk voltak szinte az elsõk, akik nyugati licencet (a Nuovo Pignone cégtõl) vásároltak. Az elsõ megvalósult vasúti fejlesztés az 1986-ban üzembe helyezett miskolci Központi Forgalomellenõrzõ (KÖFE) központ volt. A folyamatvezérlõ táblán, a forgalomirányító elõtt Hatvantól az Szlovák határig 23 vasútállomásról futottak be 2-3 másodperc alatt a vonatok adatai. A ma is kiválóan mûködõ KÖFE szoftvereit 20 évvel ezelõtt munkatársaival együtt László írta. Az 1990-ben átadott szegedi KÖFE munkái során viszont már „elindult a lejtõn”, mondja, mert mint szoftverosztály-vezetõ már nem csak szakmai munkát végzett. De hogy mennyire sikeres volt így is ez a projekt, azt a 15 éves évforduló ünnepsége bizonyította, ahol tiszteletbeli vasutassá avatták Marcsinák Lászlót. A következõ korszakos alkotásra megint 4 évet kellett várni. Közép-Európa legnagyobb rendezõ pályaudvarának, a 15 átlagos állomást kitevõ Ferencvárosi pályaudvarnak az irányítását oldották meg az MMG-sek. A régi olasz partner, a Nuovo Pignone kódos kezelõs SCADA rendszerével mûködõ Kódos Kezelõ 300 váltót és 300 jelzõt mûködtet – szintén máig! Viszont az MMG csak 1998-ig mûködött, amikor is szinte az utolsó szocialista vállalatként csõdbe ment. Több kollégájával elhatározták, hogy az elmúlt másfél évtized alatt felhalmozódott vasút-automatizálási szellemi kapacitást nem hagyják elveszni és közös céget alapítanak. Egy önálló, ismeretlen nevû vállalkozás helyett inkább csatlakoztak az MMG-bõl még a ‘90-es évek elején kivált programozócsapathoz, akik a Prolan-csoportot eddigre a villamosiparban piacvezetõvé futtatták fel.

A régi barátokhoz, köztük Mosó Tamáshoz Prolan Alfa néven társuló 12 fõs vasutas társaság a miskolci KÖFE frissítéshez 2001-ben már a Prolan Rt. XGRAM alapszoftvereit használta fel. Ezzel párhuzamosan, a MÁV megrendelésére Onga állomásra, szintén a prolanos programalapokra épülõ Elektronikus Pult pilot rendszerét szállították, amellyel a felsõ vezetéki energia a távvezérlés (FET) és a Központi Forgalom Irányítás (KÖFI) is megoldható. Üzletet viszont 2002-ben a GySEV-vel kötöttek: 17 állomás és 2 villamos transzformátor KÖFE–KÖFI–FET rendszerét vezérlik a Prolan Elektronikus Pultjáról. Az azóta eltelt 3 évben az utólagos biztonsági igazolásokat is elvégezték, így a Prolan fejlesztése ma már bizonyíthatóan megfelel az MSZ EN 50126, -129 és -128 szabványok szerinti biztonsági elõírásoknak. A legújabb szerelem pedig a már említett Mozdony Felügyeleti Rendszer, amely a személyautókban már elterjedt fedélzeti computerhez és GPS-hez hasonlóan a mozdony összes lényeges mûszaki jellemzõjét (út, idõ, sebesség, fordulatszám, hõmérséklet, olajszint, fogyasztás, vontatási és fûtési energia, diagnosztika, tûzvédelem stb.) rögzíti és GSM rádión továbbítja a központba. A rendszer segítségével objektív, hiteles adatokat kaphatunk a vontatójármûvek és vonatok üzemelésérõl, fõbb jellemzõirõl, a vasúttársaság mûködésének mennyiségi és minõségi mutatóiról. A vezetõállásokon felszerelt display-n a mozdonyvezetõ munkáját elektronikus menetrend is segítheti a jövõben. A GySEV-nél egy, a MÁV-nál tíz mozdonyt szerelnek fel az önerõbõl kifejlesztett Mozdonyfedélzeti Berendezéssel. A gépészeti üzletág minden mozdonyt érintõ, várhatóan õsszel kiírásra kerülõ tenderére készülnek gõzerõvel, amely sikeres pályázat esetén hosszú távra biztosíthatja a Prolan Alfa jövõjét. Hogy Marcsinák László mennyire szereti a szakmáját, azt az is bizonyítja, hogy feleségét, Judit asszonyt is rávette számítástechnikai professzióra, ma a legfõbb ügyészség számítóközpontjának programozója. Két egyetemista fiuk azonban úgy néz ki, hogy nem folytatja a szülõk szakmáját, mivel az ELTE humán tagozatára járnak, illetve a nagyobbik a második év után most éppen arról értesítette apját, hogy meggondolta magát, inkább joghallgatónak állna… F. Takács István

FOLYÓIRATUNK SZERZÕI Dr. Erdõs Kornél villamosmérnök, vállalkozó mérnök Villamosmérnöki oklevelét 1956-ban szerezte a Budapesti Mûszaki Egyetemen, majd doktori oklevelet szerzett a BME Közlekedésmérnöki Karán 1988-ban. 1974-ig a Telefongyárban dolgozott vasútbiztosító területen különbözõ beosztásokban. Mint fejlesztési fõosztályvezetõ, a kapott megbízása alapján szervezte a vasútbiztosító profil átadását, átvételét a Ganz Villamossági Mûvekbe, ahol változatlan munkahelyen, beosztásban és a fõvállalkozással kibõvített feladatkörrel dolgozott 2004ig. Jelenleg önálló vállalkozó mérnökként dolgozik vasútbiztosító és villamosmérnöki feladatok megvalósításán. A Közlekedéstudományi Egyesület és a Budapesti Mérnök Kamara tagja és szakértõi névjegyzékében szerepel, mint vasútbiztosító szakértõ. Tel.: 06 (30) 200-3626. E-mail: [email protected] Feldmann Márton (1977) pályavasúti kabinetvezetõ 2001-ben szerzett villamosmérnöki oklevelet a Budapest Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen. A nagyvasúti villamos vontatás energiafelhasználását tárgyaló tanulmányaival az Orszákos Tudományos Diákköri Konferencián I. díjat nyert. 1998-tól a GySEV Rt. ösztöndíjasa, 2001-tõl villamos fõelõadója, fõmunkatársa, 2005. december 1-jétõl pályavasúti kabinetvezetõ. Szakmai tevékenysége a vontatási energiaellátástól a kisfeszültségû energiaellátásig terjed, rendszermérnöke a GySEV Zrt. vonali irányítástechnikai (KÖFE–KÖFI–FET) rendszerének. A GySEV Zrt.-nél mûszaki ellenõrzéssel, beruházás-bonyolítással, fejlesztési tervekkel egyaránt foglalkozik. A Magyar Elektrotechnikai Egyesület és a Közlekedéstudományi Egyesület tagja. Elérhetõsége: GySEV Rt. 9400 Sopron, Mátyás kir. u. 19. E-mail: [email protected]

Garai Zoltán (1950) A Közlekedési és Távközlési Mûszaki Fõiskolán szerzett üzemmérnöki oklevelet 1973-ban vasúti biztosítóberendezés és irányítástechnika szakon. Munkáját a Telefongyárban kezdte, majd a profilváltás kapcsán a Ganz Villamossági Mûvekbe került, ahol gyártmánytervezõként, majd tervezési csoportvezetõként dolgozott. Jelfogós és mikroelektronikai fejlesztésekkel foglalkozott. Egyike volt a Siófokon telepített kísérleti Délbalatoni KÖFE, a HÉV szentendrei vonalán telepített KÖFI és a Ferencvárosi gurításvezérlõ megvalósítójának. Jelenlegi munkahelyére 1999-ben került, ahol fejlesztõmérnökként dolgozik. Elõször elektronikus vonali berendezések vizsgálatával, jelenleg a KÖFE–KÖFI rendszerek és az ETCS rendszer alkalmazási kérdéseivel foglalkozik. Elérhetõsége: MÁV Rt. TEB Technológiai Központ. Tel.: 511-4248. E-mail: [email protected] Gazsi Béla (1977) 2000-ben végzett a Budapesti Mûszaki Fõiskola Kandó Kálmán Villamosmérnöki Fõiskolai karán, Mûszer Automatika szakirányon. 2004 júliusa óta dolgozik a MÁV Zrt. TEB Technológiai Központ Minõségbiztosítási és Méréstechnikai Osztályán rendszerszakértõi beosztásban. Hõnfutásjelzõ berendezések vizsgálatával, váltóerõmérõk kalibrálásával és EMC-mérések végzésével foglalkozik. Elérhetõsége: MÁV Zrt. TEB Technológiai Központ. Tel.: 511-4957. E-mail: [email protected] Magyar István (1979) Tanulmányok: 1997–2001: Dunaújvárosi Fõiskola Mûszaki Informatika Szak (Informatikus Mérnök) 1993–1997: Bródy Imre Gimnázium és Szakközépiskola (Számítógépes programozó és számítógépre szakosított könyvelõ)

Legyen állandó olvasónk! XI. évfolyam, 2. szám

35

Szakmai gyakorlat: 2000 szept.–2001 jan.: Gyakornok – Ferrinfo Kft., Dunaújváros 2001 május–2003 június: MÁV Rt. Kõbányai Távközlési Központ – digitális hibaelhárító mérnök 2003 június: MÁV Rt. TEB Igazgatóság Területi Központ Budapest – mûszaki szakelõadó 2005 február: MÁV Rt. PVTK BP. Távközlési Karbantartási Alosztály– mûszaki szakelõadó 2006 március: MÁV Zrt. Biztonsági Igazgatóság Információvédelmi Fõosztály Informatikai Biztonsági Osztály – informatikai biztonsági szakértõ Nyelvvizsgák: Általános angol nyelvû középfokú „C” Tanfolyamok: 2004 november–2005 november – általános angol középfokú 2005 november – minõségirányítási elõadói bizonyítvány Számítástechnika: Microsoft Operációs Rendszerek, Office alkalmazások, SQL Szerver 2000, IP Hálózat ismeret, Digitális átviteltechnikai ismeretek (PCM, SDH, ATM, X.25), Web programozási ismeretek (html, aspx, Flash), Hardware ismeretek Egyéb: MÁV Zrt. Baross Gábor Oktatási Központjában WIN9X-100 tanfolyami elõadó: 2db 100 órás tanfolyam és vizsgáztatás Levelezési cím: 1108 Bp., Szövõszék u. 14. VIII./36. Mobil: 06 (30) 278-1428

Pete Gábor (1977) villamosmérnök, mûszaki szakelõadó. A soproni Handler Nándor Szakképzõ Iskolában végzett 1996ban, mint vezetékes távközlési technikus, ezt követõen a Széchenyi István Fõiskolán távközlési szakirányú villamosmérnöki diplomát szerzett 2001-ben. A fõiskola elvégzése után 2001 októberétõl 2003 márciusáig a MÁV TEBGK Rádió Rendszertechnikai csoportjában dolgozott, mint fejlesztõmérnök. Részt vett a MÁV vonali rádiórendszereinek korszerûsítési munkálataiban. Jelenleg a MÁV rt. TEB Igazgatóság Távközlési Osztályának mûszaki szakelõadója. Elérhetõsége: MÁV rt. TEB Igazgatóság, 1062 Budapest, Andrássy út 73–75. Tel.: 511-3498, E-mail: [email protected]. Lantos Péter (1967) 1992-ben a Budapesti Mûszaki Egyetemen Villamosmérnöki diplomát szerzett, majd ugyanitt 1995-ig elosztott rendszerek modellezése témában doktorandusz volt, ekkor a modern szoftvertechnológiai módszerekkel is megismerkedett. Munkái során különbözõ nagy megbízhatóságú elosztott

kvázi-valósidejû rendszerek fejlesztésével foglalkozott, többek között 1995-tõl részt vett vasúti biztosítóberendezés és vonatszimulátor készítésében. A Prolan Rt.-ben 2002 óta dolgozik, ahol jelenleg vezetõfejlesztõi beosztásban a cég vasút számára készítendõ termékeinek tervezésén és biztonságügyén dolgozik. Elérhetõsége: Prolan Rt. 2011 Budakalász, Szentendrei út 1–3. Tel.: 06 (26) 543163 E-mail: [email protected] dr. Mosó Tamás (1953) 1976-ban a Budapesti Mûszaki Egyetemen villamosmérnöki, majd 1978-ban szakmérnöki diplomát szerzett. 1980-ban egyetemi doktori címet szerzett, disszertációjának témája az a multiprocesszoros számítógép volt, amely a miskolci és szegedi KÖFE rendszerekben több mint 10 évig mûködött. 1992-ig az MMG Automatika Mûvek fõmunkatársaként a számítógépes folyamatirányítás legkülönbözõbb területein dolgozott, beleértve a vasúti és atomerõmûvi rendszereket is. 1992-tõl a Prolan Rt. fõmérnökeként folytatja munkáját. 2001-tõl vesz részt az ELPULT fejlesztésben, mint a Prolan Rt. biztonsági szervezetének vezetõje. Elérhetõsége: Prolan Rt. 2011 Budakalász, Szentendrei út 1–3. T.: 06 (26) 543-137 E-mail: [email protected]

55 ÉVES A KÖZLEKEDÉSMÉRNÖKI KAR Az évforduló megünneplésére egész napos jubileumi konferenciát szervezünk 2006. szeptember 14-én 10 órai kezdettel a BME központi épület I. emeletén. Minden egykori hallgatónkat és érdeklõdõt szeretettel és tisztelettel hívunk erre a jeles alkalomra. Jelentkezni lehet levélben: BME Közlekedésmérnöki Kar Dékáni Hivatal 1111 Bp., Mûegyetem rakpart 3. K. ép. I. em. vagy faxon a 463-3550 számon. Program:

10–12 h ünnepi megnyitó, köszöntések 12–13 h fogadás, vendéglátás 13–16 h szakmai konferencia és kiállítás Szervezõ Bizottság

36


2. Biztonságkritikus szoftverek fejlesztése. Új hõnfutásjelzõ bevezetése a MÁV-nál. GSM-R Csehországban

Recommend Documents