BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS KONCEPCIÓTERV MŰSZAKI LEÍRÁS

BUDAPESTI 3. METRÓVONAL REKONSTRUKCIÓJA ÉS MEGHOSSZABBÍTÁS ELŐKÉSZÍTÉSE Tsz.: 24.14.100

BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS KONCEPCIÓTERV MŰSZAKI LEÍRÁS

Megbízó: Budapesti Közlekedési Központ

Szakasz

I

Tervfajta

Üzemeltető: BKV Zrt.

Helyszín

Szakág

Generáltervező: FŐMTERV - UVATERV KONZORCIUM

Szakági alIrat v. rajzszám Módosítás csoport

Év

Hónap

Nap

K O N 0 0 A L T B I Z 0 1 I 0 0 2 0 0 1 4 1 0 3 1

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS

TARTALOMJEGYZÉK 1.

ÖSSZEFOGLALÓ

3

2.

VONATKOZÓ ELŐÍRÁSOK, SZABVÁNYOK, KÖVETELMÉNYEK

4

2.1.

Előírások hatálya szerint

4

2.2.

Előírások forrása szerint

4

3.

BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS AUTOMATIKUS VONATVEZÉRLÉS

8

3.1.

Meglévő állapot

8

3.1.1.

Meglévő állapot bemutatása

8

3.1.2.

Meglévő állapotra vonatkozó korábbi felmérések, tanulmányok

10

3.1.3.

Meglévő állapot értékelése

12

Meglévő Állapot_Biztosító Berendezés

18/2


1. ÖSSZEFOGLALÓ Az M3 17.3 km hosszú vonal vasútbiztonságát garantáló biztosítóberendezések relés, tipizált D-67 Integra, spur-plan rendszerű berendezések, pontszerű autostop vonatmegállító elemekkel felszerelve. A vonalat - beleértve a járműtelepi biztosítási funkciókat is – 6 biztosítóberendezési körzet szolgálja ki. A berendezések a vonal, szakaszos megnyitásával együtt lettek üzembe helyezve, ebből adódóan a berendezések különböző életkorúak, az alábbiak szerint. Biztosítóberendezési A körzet Biztosítóberendezés üzembe helyezése, módosítások éve Járműtelepi körzet 1980 Határ úti körzet 1980 Nagyvárad téri 1977, 1980 körzet Kálvin téri körzet 1977, 1981 Árpád hídi körzet 1981, 1984, 1990 Újpest városközponti 1990 körzet

Biztosítóberendezés AVR életkora életkora 34 év 34 év 37 év

21 év 21 év

37 év 35 év 24 év

21 év 21 év 24 év

Néhány jellemző szám a beépített eszközökből a teljes vonalra vonatkozólag: - Vágánykapcsolatos állomások száma: 7 - Vasúti jelzők száma: 284 db - Váltók száma: 102 db - Autostopok száma: 202 db - Sínáramkörök száma: 302 db - Beépített relék száma: 18400 db A berendezések reléinek döntő többsége minden egyes vonatment alkalmával működik, a jelzők jelzési képe megváltozik, a fordító végállomások váltói minden egyes menet alkalmával átállnak. A berendezések működési száma az egyes üzembe helyezéseket figyelembe véve meghaladja a 2-4 milliót. A helyi biztosítóberendezési körzetek önálló, Integra rendszerű kezelőpulttal rendelkeznek. A vonal forgalomirányítása a Központi Forgalomirányító Munkahelyről (KFM) történik. A helyi biztosítóberendezési körzetek és a központ közötti kapcsolatot távvezérlő berendezések biztosítják. 1987-ben a biztonság további fokozása érdekében AVR (MATRA PA 135-ös) vonatbefolyásoló rendszer került telepítésre két ütemben, 1987-ben a KőbányaKispest - Árpád-híd, 1990-ben pedig Árpád-híd - Újpest-VKP szakaszok. Működés szempontjából a biztosítóberendezés és a vonatvezérlés között interfészek kiépítésére volt szükség. A berendezések az egyes vonalszakaszok üzembe helyezésekor, valamint az AVR interfészek kiépítésekor, több alkalommal módosításra volt szükség. A berendezések nagy igénybevétele során a kapcsolóeszközök elhasználódtak, a berendezések belsőtéri vezetékezés szigetelési állapota romlott, a kezelői pultok felújításra szorulnak. Annak ellenére, hogy a berendezések rendszeresen, a karbantartási technológia előírásoknak megfelelően karban vannak tartva, egy hosszú


18/3

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS távú biztonságos üzemeltetési feltételeknek való megfelelés miatt a berendezéseket vagy fel kell újítani, vagy cserélni szükséges.

2. VONATKOZÓ ELŐÍRÁSOK, SZABVÁNYOK, KÖVETELMÉNYEK A biztosítóberendezés és vonatvezérlés rendszerével kapcsolatos előírások és szabványok alapvetően a biztonság kezelésére (RAMS feladatok kezelés), valamint a létesítésre (289/2012.(X.11) Korm. rendelet) vonatkozólag értelmezendők, ezen felül kezelendők a műszaki megvalósítás szabványi környezete. 2.1.

Előírások hatálya szerint

- Létesítéskor érvényben lévő előírások: 1976 és 1990 közötti helyi vasutakra és metró vonalakra szóló előírások alapján a terveket a MÁVTI készítette, a határozatlan időre szóló használatbavételi engedélyeket kiadta a Budapest Fővárosi Tanácsa, Végrehajtó Bizottságának, Közlekedési Főigazgatósága. Ezen információn felül nem állnak rendelkezésre a létesítéskor érvényben lévő szabványok, ill. létesítést meghatározó rendeletek. Használatbavételi engedély számok: Újpest D-67 Biztosítóberendezés és EF 18 Távvezérlő berendezés engedély száma: 72.052/50/1990 M3 vonal Automata Vonatvezető Rendszer (AVR) engedély száma: 251 420/1992 -

2.2.

Jelenleg érvényes előírások: - 2005. évi CLXXXIII. törvény a vasúti közlekedésről - 298/2012. (X.11) Korm. rendelet A vasúti építmények építésügyi hatósági engedélyezési eljárásainak részletes szabályai - 103/2003 (XII.27) GKM rendelet 4. számú melléklet Országos Vasúti Szabályzat - Országos közforgalmú és saját használatú vasutak - 18/0998 (VII.3) KHVM rendelet Országos Vasúti Szabályzat II. kötet – Helyi közforgalmú vasutak - 17/1993. (VII. 1.) KHVM rendelet 1. számú melléklet Vasútüzemi munkák biztonsági szabályzata Előírások forrása szerint

 jogszabály (felsorolás a szakágra vonatkozóan) 18/0998 (VII.3) KHVM rendelet Országos Vasúti Szabályzat II. A 18/0998 (VII.3) KHVM rendelet Országos Vasúti Szabályzat II. kötet előírásait a tervezés és engedélyezés folyamán feltétlenül figyelembe kell venni.  Az OVSZ II. hatálya alá tartozó vasutakon még nem létesített vagy nem alkalmazott berendezés, szerkezet illetve annak biztonságtechnikai feladatot ellátó készüléke, részegysége, szerkezeti eleme jellemzőit feltétfüzetben kell összefoglalni. Az alkalmazás előtt a feltétfüzetet, valamint a feltételeket megvalósító szerkezeti kialakítást a vasúti létesítést engedélyező hatóság alkalmassági bizonyítvány alapján - felülvizsgálja és engedélyezi.


18/4

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS  Külföldi eredetű berendezések, szerkezetek, készülékek, részegységek, szerkezeti elemek hazai alkalmazását az OVSZ II. előírásainak figyelembevételével a vasúti létesítést engedélyező hatóság - alkalmassági bizonyítvány alapján - engedélyezi.  szabvány, műszaki előírás (felsorolás a szakágra vonatkozóan)  MSZ EN 50126 Vasúti alkalmazások. A megbízhatóság, az üzemkészség, a karbantarthatóság és a biztonság előírása és kimutatása  MSZ EN 50128 Vasúti alkalmazások. Távközlési, biztosítóberendezési és adatfeldolgozó rendszerek. Szoftverek vasúti vezérlő- és ellenőrzőrendszerekhez  MSZ EN 50129 Vasúti alkalmazások. Távközlési, jelzéstechnikai és feldolgozó rendszerek – Biztosítóberendezési célú biztonság releváns elektronikai rendszerek  MSZ EN 50159 Vasúti alkalmazások. Távközlő-, jelző- és adatfeldolgozó rendszerek. Biztonsági távközlés átviteli rendszerekben.  MSZ 2364 Épületek villamos berendezéseinek létesítése  MSZ 172-1:1986 Érintésvédelmi szabályzat. Kisfeszültségű erősáramú villamos berendezések. M3 melléklete az MSZ 2364 szabványnak.  MSZ EN 50082-1:1999 Elektromágneses összeférhetőség. Általános zavartűrési szabvány.  MSZ IEC 1312-1:1997 Az elektromágneses villámimpulzus elleni védelem.  MSZ IEC 529 Villamos berendezések burkolatának védettségi fokozatai  MSZ EN 62290-1 Vasúti alkalmazások. A városi kötött pályás közlekedés  szervezése, valamint vezérlő- és biztosítórendszerei Különleges feltételek metró tervezési irányelveihez A tervezésnél a biztosítóberendezés és automatikus vonatvezérlés tervezésénél figyelembe veendő releváns fejezetek: 10. VASÚTI BIZTOSÍTÓ-BERENDEZÉSEK 10.1. A vonatforgalom szabályozott és biztonságos lebonyolítása, valamint a szükséges szállítókapacitás biztosítása céljából a metró személyszállító vonatai által üzemszerűen járt pályaszakaszain (forgalmi üzemi vágányok, stb.) vasúti biztosítóberendezést kell létesíteni. Az összes harmadik sínes vágányokat biztosítóberendezéssel kell ellátni. 10.2. A metró vonalát és a vágánykapcsolatos állomásait olyan önműködő térközbiztosító berendezéssel kell ellátni, mely rendszertechnikai engedéllyel vagy alkalmassági tanúsítvánnyal rendelkezik. A vágánykapcsolatos állomásokon a vágányhálózat által biztosított valamennyi lehetséges vonatmozgást jelzővel biztosított és lezárt vágányúttal kell megoldani. 10.3. A vágánykapcsolatos, fordító- és elágazó állomások biztosító-berendezéseit olyan automatikával kell ellátni, amely lehetővé teszi az önműködő vágányút-állítást és az önműködő jelzőüzemet. A vágánykapcsolatos állomások közé telepített térközbiztosító berendezéseket önműködő, ellenmenetet és utolérést kizáró rendszerként, egyirányú forgalmi közlekedésre kell kialakítani.


18/5

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS 10.4. A vasúti biztosító berendezést olyan vonatbefolyásoló berendezéssel kell ellátni, amely ATO szintű szolgáltatást nyújt (indítási parancsot követően automatikus gyorsítás, kifuttatás és célfékezéses megállás, valamint biztonsági kényszerfékezést kiváltó rendszer). A vonatbefolyásolás gördülő állományra települő, fedélzeti berendezéseivel kapcsolatos előírásokkal e fejezet nem foglalkozik. Az ezzel kapcsolatos előírásokat a motorkocsi és a vonatbefolyásolás feltétfüzetben kell rögzíteni. 10.5. A biztosító-berendezés tervezése előtt egy olyan feltétfüzetet kell összeállítani, mely – „Az elővárosi gyorsvasutak és a metró jelző- és biztosító berendezéseinek tervezési szabályzata”, és egyéb idevonatkozó előírások figyelembevételével – műszaki előírásként megfogalmazza az összes biztonságtechnikai feladatot, a berendezések minőségi és biztonsági követelményeit, valamint a kezelési és alkalmazási feltételeket. 10.6. A vágányfoglaltság folyamatos érzékelését úgy kell kialakítani, hogy a vonatok helyzetérzékelése minden esetben teljes biztonságú legyen, ezt a vontatási áramok ne zavarják, valamint a szerkezeti elemek – beleértve a kiértékelő részt is – meghibásodása az üzembiztonságot semmilyen körülmények között se veszélyeztesse (lásd az 5.1.1. pont 3 alpontját is). 10.7. A vasúti biztosító-berendezésnek legalább 90 sec-os követési idejű, egyirányú, (menetirány-váltás nélküli) vonatforgalmat kell lehetővé tenni úgy, hogy az 1. fejezetben (A vonal főbb műszaki-forgalmi jellemzői) megfogalmazott forgalmi igényeket biztosítsa. 10.8. A harmadik sínnel ellátott vágányok kitérőinél csak a biztosító-berendezés rendszerébe bevont, központi villamos állítású és ellenőrzésű, kettős reteszelésű váltók alkalmazhatók. 10.9. A vágánykapcsolatos állomásokra – a kiépítendő rendszertől függően – a biztosítóberendezéssel biztonsági áramkörökkel megvalósított, folyamatos kapcsolatban lévő kezelő, állító és visszajelentő (rendelkező) készüléket kell telepíteni. A működtetést és a jelzések kiértékelését a feltétfüzetben kell rögzíteni. 10.10. A vonatforgalom irányítására és ellenőrzésére vonalanként központi forgalom irányító berendezést kell létesíteni. 10.11. Az állomások peronjain a 9.25. pont szerinti utasvédelmi automatika helyezendő el, az ott leírt funkciók ellátására. 10.12. A járműtelep harmadik sínes vágányait, vágánykapcsolatait önálló kezelési körzetet képező vasúti biztosító-berendezéssel kell ellátni. A váltók eljegesedés elleni védelmét önműködő, elektromos fűtőberendezéssel kell megoldani. 10.13. A járműtelep próbavágányai legyenek alkalmasak a próbamenetek lebonyolítására, valamint az automatikus vonatbefolyásoló rendszer készülékeinek kipróbálására. 10.14. A biztosító-berendezések hatáskörzetében a forgalom szabályozására biztosított fényjelzőket kell telepíteni, jelzéseket kell feljuttatni a motorkocsi vezetőnek a vonatbefolyásoló berendezésen keresztül az utasításokban foglaltak szerint. 10.15. A biztosító-berendezések energiaellátására olyan szünetmentes áramellátó berendezéseket kell telepíteni, melyek folyamatos üzemükkel a berendezések zavartalan üzemeltetését szolgálják. A szünetmentes áramellátó berendezések műszaki paramétereit a biztosító-berendezések áramellátási feltétfüzetben kell rögzíteni.


18/6


10.16. A biztosító-berendezések összes építőelemének zavartalan működéséhez szükséges környezeti feltételeket (klimatikus jellemzők) folyamatosan biztosítani kell. 15. Központosított irányító (diszpécser) berendezések 15.1. Diszpécser-szolgálatok A metró folyamatosan működő, központosított irányítású tömegközlekedési üzem. Az üzemvitelt négy, egymás mellé rendelt, önálló műszaki berendezéssel dolgozó, szakterületi diszpécser-szolgálat irányítja. Az egyes szakterületek irányításához használt műszaki berendezéseket a feladatok sajátosságainak megfelelően kell kialakítani és elhelyezni. A három diszpécserszolgálat a következő: 1) Központi Forgalmi Menetirányító (KFM) 2) Központi Utasforgalmi Diszpécser (KUD) 3) Energia diszpécser (EDI) 4) Műszaki diszpécser (MÜDI) A felsorolt diszpécser-szolgálatok - a hírközlő eszközök segítségével - irányítják az állomási szolgálati helyek személyzetét vagy vezérlik az odatelepített berendezéseket. 15.2. Központi Forgalmi Menetirányító (KFM) 15.2.1. A vonatforgalom operatív irányítására és ellenőrzésére irányító központot kell létesíteni (Forgalmi diszpécser-központ). A központi forgalomirányító (KFM) berendezés tegye lehetővé az állomások (és a hatáskörzetébe vont vonalszakaszok) magasabb centralizáltsági fokú bekapcsolását a központi menetirányításba. A központi forgalomirányító berendezés az alábbi üzemmódokat tegye lehetővé: a) Helyi üzem: az állomási berendezés veszi át teljeskörűen a központi forgalomirányítás rendelkezési jogát, a központi forgalomirányító – ha az lehetséges – visszajelentést kap a berendezésről (KÖFE üzem). b) Központi üzem: a berendezések feletti rendelkezési jogok kizárólagosan a KÖFI berendezésről gyakorolhatók. Mind az állomási biztosító-berendezések, mind a központi forgalomirányító berendezésnek ki kell elégíteni a vasúti biztosító-berendezéstől megkövetelt biztonsági szinteket és feltételeket. Az állomások viszonylatában a menetirány kérésre és hozzájárulásra vonatkozó műveletek külön végzése ne legyen szükséges. A központi forgalomirányításba bevont utolsó-, és a szomszédos kezelési körzet között biztosítani kell a gépi úton történő engedélykérés és engedélyadás lehetőségét. A berendezés vonatforgalmi folyamatirányításon kívüli, tájékoztató jellegű adatállománya más számítógépes rendszerek részére is (szabványos kapcsolatokkal, protokollokkal) legyen hozzáférhető. A KÖFI berendezés magasabb szintű ÖJÜ (Önműködő Jelző Üzem) szolgáltatást is tartalmaz, melyet feltétfüzetben kell meghatározni. A KÖFI berendezés rendelkezzék külön mérnöki munkahellyel.


18/7

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS A metró forgalomirányító központját olyan berendezéssel kell ellátni, amely folyamatos információt ad: a vonatforgalom helyzetéről (vágány-foglaltságról), és lehetővé teszi a vonatok azonosítását, a jelzők, váltók, vonatbefolyásoló berendezések állapotáról, továbbá  lehetővé teszi a helyi állítóközpontokból vezérelhető elemek (váltók, jelzők, stb.) diszpécserközpontból való vezérlését, az automatikus üzemmódok beállítását,  gépi úton naplózza a tényleges vonatforgalmat és a személyzet által végzett kezelési műveleteket, a berendezések üzemállapotát,  alkalmas az automatikus vonatbefolyásoló berendezés felügyeletére. 15.2.2. A forgalmi diszpécser-szolgálatot el kell látni olyan rádiótelefon berendezéssel, amellyel beszédkapcsolat létesíthető a vonalon közlekedő járművek vezetőivel, valamint a vonal forgalmi-műszaki szakszolgálataival. 15.2.3. A forgalmi diszpécser-szolgálatot olyan hírközlő eszközökkel kell ellátni, amelyekkel a szolgálat akkor is megbízhatóan ellátható, ha a hírközlő eszközök közül egy üzemképtelenné válik. 15.2.4. A forgalmi diszpécser szolgálat hírközlő eszközein lefolytatott beszélgetéseket jelentéstárolón rögzíteni kell.

3. BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS AUTOMATIKUS VONATVEZÉRLÉS 3.1.

Meglévő állapot

A vonal jellemző adatai: Hossz: 17,3 km – 20 állomás Vágánykapcsolatos állomások száma: 7 (44 kitérő) + Járműtelep (47 kitérő) Bizt.ber körzetek (jelfogó helységek) száma: 6 3.1.1.

Meglévő állapot bemutatása

A jelenlegi biztosítóberendezés A jelenleg üzemelő biztosítóberendezés jelfogófüggéses, nyomvonalterves (spur-plan) rendszerű, amely a hazai vasúttechnikában az alkalmazott kezelőfelületre utaló „Dominó” (a metrós változat D67) néven ismert. A névben szereplő 67 a rendszer bevezetésének évét jelöli. A svájci Integra cég terméke, mely az első telepítések (1970. M2) idején a legfejlettebb elérhető vasút biztosítási technikát jelentette. Európa országainak nagy vasútjain, és metró vonalain (pl. DB, SBB, Hamburgi Metró) ma is széles körben működik ilyen rendszerű berendezés, amely a jelfogós technika csúcsának tekinthető.


18/8


1. kép – D67 jelfogó függéses biztosítóberendezés a budapesti metróban A D-67 biztosítóberendezés a telepítés időszakában is és jelenleg is teljesíti az összes biztosítóberendezési funkciót. A jelenleg működő M3 metróvonal vágányút biztosítása egy irányban, menetirány szerint van kiépítve. A teljes vonal 7 vágánykapcsolatát, valamint a járműtelep teljes területét 6 biztosítóberendezési körzet fedi le, 6 technikai helyiségben kiépítve. Technikai helyiségek: Járműtelep Határ út Nagyvárad tér Szabó Ervin tér Árpád híd Újpest központ Minden egyes biztosítóberendezés, egyben kezelési körzet is, a körzet irányítását lehetővé tevő dominó kezelőpulttal van felszerelve. A vonal a megnyitásától kezdődően központi kezelőkészülékkel van felszerelve, mely alkalmas KÖFI (központi Forgalomirányító) és KÖFE (Központi Forgalomellenőrző) funkciókra. A KFM (Központi Forgalomirányító Munkahely) a Szabó Ervin téri diszpécserház 5. emeletén van elhelyezve, a vonal irányítása alapvetően innét történik. Technikailag a KFM és a helyi körzetek (biztosítóberendezési technikai helyiség) közötti kapcsolat EFJ 18, valamint a Nagyvárad téri BBC távvezérlő berendezéssel valósul meg. A Kálvin téri körzet biztosítóberendezési kapcsolata direkt huzalozású. Távvezérelt körzetek: Határ út EFJ 18 Nagyvárad tér BBC Árpád híd EFJ 18 Újpest központ EFJ 18 A metró rendszere a kezdetektől fogva térköz plusz védőszakaszos követési rendet valósít meg pontszerű vonatbefolyásolással.


18/9


1. kép AVR vezérlőszekrény A biztonság fokozása, valamint vonatvezérlési funkciók bevezetése érdekében az M3 vonal, az alap biztosítóberendezés mellett 1986-tól folyamatos vonatbefolyásolással (ATP) és automatikus vonatvezetéssel (ATO), Automata Vonatvezető Rendszerrel (AVR) lett felszerelve. Ez a berendezés az egykori, francia Matra terméke. Az 1970es évek diszkrét elektronikai eszközeinek felhasználásával kifejlesztett, mechanikus, mozgó alkatrészeket nem tartalmazó vonatvezérlést végző rendszer. Az alap, Integra D67 biztosítóberendezés és az AVR között szoros együttműködést biztosító interfészt valósítottak meg, az AVR rendszere a biztosítóberendezés által átadott információk alapján vezérli a vonatokat, felújításukat, illetve cseréjüket együttesen célszerű elvégezni. Az AVR rendszer bevezetését követően a pontszerű vonatbefolyásoló autostop berendezések nem kerültek leszerelésre, megtartva ezzel kézi vezetéses üzemmód biztonságát is (AVR működésképtelensége vagy a fedélzeti berendezés, vagy pályamenti berendezés hibája). 3.1.2.

Meglévő állapotra vonatkozó korábbi felmérések, tanulmányok

Az Üzemeltető, Biztosítóberendezési Üzem ciklikus felülvizsgálatokat végez a berendezések funkcióinak vizsgálatára vonatkozólag, melyeket jegyzőkönyvben rögzítenek. A 2010 és 2012 év között végzett vizsgálatok: - É-D-i vonal Árpád híd bizt.ber. körzet Felülvizsgálati jegyzőkönyv 2010. - É-D-i vonal Kálvin tér bizt.ber. körzet Felülvizsgálati jegyzőkönyv 2010. - É-D-i vonal Távvezérlő vizsgálati jegyzőkönyv 2010. - É-D-i vonal Határ út bizt.ber. körzet Felülvizsgálati jegyzőkönyv 2011. - É-D-i vonal Újpest bizt.ber. körzet Felülvizsgálati jegyzőkönyv 2012. - É-D-i vonal Nagyvárad tér bizt.ber. körzet Felülvizsgálati jegyzőkönyv 2012.


18/10

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS Az Metró Észak – Déli vonalán telepített D67 típusú biztosítóberendezési rendszer hosszabb távon való tovább üzemeltethetőségének vizsgálatát a Certuniv Kft. végezte el 2012-ben . Szakértői vélemény CERTUNIV 2012 – 2013. A szakértő teljes körű vizsgálatot végzett és ajánlásokat tett. Legfontosabb állapotfelvételek az alábbi témakörökben: - 2.5. Állványok, vezetékkorbácsok, kábelcsatlakozások és szabadvezetékezés állapotának felmérése 2012. - 2.6. Kezelő pultok mechanikai állapotának valamint huzalozásuk állapotának felmérése 2012. - 2.7. Kábelelosztók, kábelrendezők, külsőtéri kábelek, belsőtéri kábelek állapotának felmérése 2012. - 2.11. AVR pálya menti berendezéseinek állapot felmérése 2012. A szakértői anyag összefoglalója: a 9. Következtetések, javaslatok fejezetben az alábbiak szerint: Az M3 vonal jelfogós biztosítóberendezése napjainkban már nem tekinthető korszerűnek, éppen a jelfogós megvalósítás miatt. A jelfogós technika sok előnyt rejt magában a hosszú távú üzemeltethetőség tekintetében. Mindez elsősorban a részegységek, elemi egységek, jelfogók javíthatóságát és cseréjét tekintve jelentkezik, hiszen egy korszerű, processzoros alapú rendszernél szembe kell nézni azzal a problémával, hogy a gyártás után 20-30 év elteltével már nincsenek piacon a gyártáskor alkalmazott processzorok, elektronikai elemek, így bonyolult migrációs eljárásokkal lehet csak a részegységeket pótolni, a tartalékalkatrészellátást megoldani. Ezzel szemben a jelfogóknál néhány típusú jelfogó gyártásban tartásával vagy utángyártásával sok probléma megoldható. Ugyanakkor a jelfogós technika alkalmazása mellett a hibalokalizáció sokszor nehézkes, és a funkcionalitás módosítása, illetve a berendezés adaptálása csak tervezéssel vagy a tervezés megváltoztatásával érhető el. A jelfogós biztosítóberendezés mellett szintén korszerűtlennek tekinthető a vonatbefolyásolás megvalósítási módja, az autostop rendszer. Ez a mechanikusan mozgatott, a pályaoldalról a járműoldalra mechanikusan beavatkozó elem a szükséges közlekedésbiztonságot képes garantálni, de a megvalósítás módja már jelentősen lemarad a mai rendszerek mögött. Az automatikus vonatvezetésre alkalmazott AVR rendszer funkcionalitása megfelelő, de megvalósítási módja szintén nem éri el a kor fejlesztési színvonalát, a diszkrét áramköri elemekből felépített logika, illetve a pálya hossztengelyében, a sínszálak között elhelyezett jelfeladó szőnyeg megvalósítás sem számít korszerűnek. A biztosítóberendezési rendszerekre érvényes MSZ EN 50126 és 50129 szabványok üzemeltetésre vonatkozó követelményei az M3 vonal biztosítóberendezései tekintetében alapvetően teljesülnek (ld. 8. fejezet). A vizsgált berendezésrészek jelenlegi állapota lehetővé teszi a biztonságos közlekedés lebonyolítását, de • a váltóhajtóművek és az autostopok ciklikus felújítása továbbra is szükséges, és • a további 15 évre való felkészítés érdekében további kezelőkészülék felújítások szükségesek a vonal általános felújítása során. Ezen túlmenően felhívjuk a figyelmet azokra, a továbbüzemeltetéshez szükséges, további felújítási munkákra, amelyeket a tanulmány 7.3.3 fejezetében foglaltunk össze, valamint a dokumentációellátottság és karbantartás fontosságára (7.3.4 fejezet).


18/11

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS A hátralévő időszakban kerülni kell a berendezés jelentős átalakítását, átépítését, mivel a vezetékezés korából adódóan merevebb szigetelések sérülékenyek a mozgatásra. Cseréjük szinte új berendezés építését jelentené. Mivel az üzembiztonság – megfelelő biztonságmenedzsment kialakításával és alkalmazásával – az elkövetkező időben is fenntartható, csupán az attraktivitás, a korszerűség elérése érdekében a berendezések cseréje nem indokolt. Amennyiben azonban új jármű érkezik a vonalra, és az AVR parabolák felülvizsgálata szükséges a járművek megváltozott menetdinamikai tulajdonságai miatt, az AVR rendszer áttervezése már nem lehetséges, mivel a BKV Zrt. nincs birtokában az áttervezéshez szükséges összes eszköznek és eljárásnak. Ezek hiányában meg kellene fontolni egy új vonatvezető (és adott esetben új, az autostopokat kiváltó vonatbefolyásoló) rendszer telepítését. Ez természetesen illeszthető lenne a jelenlegi biztosítóberendezéshez, de a jelenlegi biztosítóberendezés információkicsatolási célú megváltoztatása, kiegészítése olyan biztonsági kérdéseket vet fel, amelyek miatt akár az egész biztosítóberendezés cseréje indokolt lehet. 3.1.3.

Meglévő állapot értékelése

A számítástechnika fejlődése lehetővé tette az elektronikus biztosítóberendezések elterjedését (a 90-es évektől), újabb jelfogós berendezéseket egyre ritkábban, kisebb jelentőségű mellékvonalakra, kis állomásokra telepítettek. Ez nem jelenti azt, hogy akár Európa legtehetősebb országaiban is, a vasutak tömegesen cserélték volna le a jelfogós berendezéseiket. Szakmai körökben széles körben elterjedt, és alkalmazott nézet, hogy vasútbiztosító berendezést két alapvető indok alapján indokolt újabbra cserélni (a. és b.): a. Ha a megnövekedett forgalmi igényeket nem képes már működési sebességben, vagy funkcionalitásában kielégíteni. Ebbe a körbe nem tartoznak bele azok, az elektronikus berendezésekben természetes funkciók, melyekkel a jelfogós technika eredetileg nem rendelkezett, de kisebb ráfordításokkal technikailag kiegészíthetők velük (pl. menetrendíró, menetrendszerkesztő, vonatszám továbbító, kezelésrögzítő, eseményrögzítő, utas tájékoztató kapcsolatok). b. Indokolt lehet a berendezés cseréje, amennyiben elhasználódás, alkatrész utánpótlási nehézségek, vagy egyéb okok felmerülése következtében a rendelkezésre állása oly mértékben leromlik, illetve szinten tartása olyan ráfordításokat igényel, hogy kimutathatóan gazdaságossá válik egy nagyobb beruházás (új berendezés) telepítése. c. A fenti két eset mellett, a legutóbbi évtizedben általános nézetté vált, különösen zárt rendszerben működő metró vonalakra vonatkozóan, hogy a biztosítóberendezések cseréjét érdemes a járműpark megújításához időzíteni. Egy rekonstrukció során a jármű és biztosítóberendezési kérdések nem választhatók szét. Vonatvezérlés szempontjából a teljes vonalra homogén rendszert kell kiépíteni. A biztosítóberendezési rekonstrukciót célszerű a járműfelújításhoz igazítani. Azt feltételezve, hogy a jármű és a biztosítóberendezés üzemben tarthatóságának ideje közel azonos, célszerű a jármű és biztosítóberendezési felújítási projekteket összehangolni úgy, hogy egy meghatározott élettartamon belül egyik területen se kelljen átalakításokat, felújításokat végrehajtani. Pl. az élettartam felénél vonatvezérlés csere


18/12

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS előnytelen lenne az üzemeltetésre nézve, ugyanis a járművek fedélzeti interfészeit át kellene alakítani, ami hatósági engedélyezési eljárással, a járművek forgalomból való kivonását, huzamosabb tesztüzemet, adott esetben a forgalom lebonyolításának leállítását a tesztüzemre jelentené. Ezen felül hosszútávon költséghatékony megoldás. A jármű, biztosítóberendezés és automatikus vonatvezérlés rekonstrukció kérdésében azonos startpontot kell kijelölni. Külön problematikát jelenthet, ha a felújítás esetleges vonalbővítéssel, hosszabbítással jár együtt, hiszen ilyenkor az újonnan épült szakasz(ok) és az esetleg régebbi pályamenti berendezések együttműködéséről is gondoskodni kell, valamint ezek eltérő korából adódóan, koncepcióval kell rendelkezni a jövőbeni, optimálisan gazdaságos cseréjüket illetően is. Természetesen a járműpark kapcsolatot itt is figyelembe kell venni! a. Forgalmi igények A biztosítóberendezés jelenlegi kiépítésében 90 másodperces követést tesz lehetővé, biztosítóberendezés cserével a vonal szállítókapacitása nem növelhető. Az eredetileg csak pontszerű vonatbefolyásoló berendezéssel (autóstop) működő rendszer 1986-tól egy diszkrét elektronikai elemekből felépített, folyamatos vonatbefolyásoló és vonatvezető rendszerrel lett kiegészítve. Ez az Automatikus Vonatvezető Rendszer (AVR), hivatalos típus néven: PA 135. Az egykori, francia Matra közlekedési részlegének, jelenleg Siemens TS terméke, azaz az M2 és M4 vonalon telepített CBTC berendezés elődjének tekinthető. A berendezés alkalmazása egyvezetős üzemmódot tett lehetővé a vonalon. Az alap üzemmód automata (PA), a járművet előre meghatározott, közel ideális menetgörbe mentén az AVR vezeti, a vonatvezető felügyeletet biztosít, a gép által kiadott engedélyek mellett ajtónyitást, zárást végez, és az indulásokhoz járul hozzá. A vonal forgalmának irányítása a Kálvin téri Diszpécser központ V. emeletére telepített Központi Forgalmi Menetirányító (KFM) munkahelyről biztosított. Az egyes biztosítóberendezési körzetek távvezérlő (KÖFI) berendezéssel kezelhetők, amely mellett a helyi kezelés is lehetséges. A KFM munkahelyi kezelő készülék kiegészítéseként további berendezések működnek: Menetrendíró, Vonatszám továbbító, Kezelésrögzítő. b. A berendezés jelenlegi állapota, rendelkezésre állása A vonal több ütemben, 1976 és 1990 között épült, az egyes biztosítóberendezések ennek megfelelően élettartamuk különböző szakaszában vannak: Kálvin, Nagyvárad tér 37 év Kőér, Határ út 34 év Árpád 35 év Újpest 24 év A vonal berendezéseit a BKV saját belső kivitelezésben, az addigra már kellő szakismeretet és rutint szerzett, valamint az üzembe helyezést követően üzemeltetést is végző - ezzel közvetlenül motivált - szerelő gárda végezte. Emiatt a régebbi berendezések is jobb állapotban vannak, mint az egyébként csak néhány évvel idősebb K-Ny-i vonal leszerelés előtt álló, régi berendezései.


18/13

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS A berendezések várható élettartama M 67 Biztosítóberendezés A vasúti berendezéseket jellemzően legalább 25-30 éves élettartammal tervezik, a jelfogós biztosítóberendezések, a távvezérlők és az AVR is ebbe a körbe tartoznak. A berendezés lényegi építőeleme egy speciális, kimondottan erre a feladatra fejlesztett, „TMa” jelzésű jelfogó típus. Ezekből épülnek fel a funkcionalitást és a biztonságot adó logikai áramkörök, amelyek a bemenő információk alapján (pl. váltó, jelző, foglaltság, kezelések) biztonságos vezérléseket (pl. váltó, vágányút, jelző beállítás) végeznek el, valamint a körzethez tartozó vonalrész berendezéseinek állapotáról mindenkor hiteles információt biztosítanak a kezelő forgalmi személyzet számára.

3.kép TM típusú jelfogók A nagy számban alkalmazott, normál TM jelfogók élettartamára a gyártó 10 6-107 közötti működés számot adott meg. Metrós körülmények közt (napi 300 menettel, illetve működés számmal számolva) a 106 működés kb. 10 év alatt teljesül. Ebből csak arra lehet következtetni, hogy a berendezés élettartama valahol 10 és 100 év között van. A berendezés jelentős része modulárisan cserélhető elemekből épül fel (vezérlő egységek, váltóhajtómű, autóstop fej, vonatérzékelő rendszer elemei, kezelő pult „Dominó” kockái, és részben az áramellátás speciális sávjai is. Mivel a berendezés modulárisan cserélhető elemei (jelenleg hozzáférhetők, valamint rendszeresen felújíthatók) nem határozhatják meg az élettartamát, a továbbiakban a fennmaradó részt érdemes megvizsgálni. Ezek az egyes modulok befogadására szolgáló vezérlő állványok az egyedi huzalozással, valamint a külsőés belsőtéri kábelezés, amik cseréje tulajdonképpen új berendezés létesítését jelentené. A kábelezés tekintetében legalább 40 év hasznos élettartammal számolnak, ami metrós környezetben – viszonylag erős védettség sérülések és UV vonatkozásában – eleve adott, illetve tovább is tarthat. Az állványok, kötőelemek, huzalozás, kábelezés területére is kiterjedt a legutóbbi, 2012-as független szakértői (Certuniv) vizsgálat. A felülvizsgálat eredményeként a berendezések a „koruknak megfelelő állapotban vannak”, biztonsággal továbbüzemeltethetők, de a vezetékek szigetelése rugalmasságából sokat


18/14

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS veszített, ezért a jelentős átalakításoktól a jövőben tartózkodni kell megállapítások születtek. A Távvezérlő berendezések A vonal egyes kezelési körzetei és a Kálvin téri KFM berendezés közti adatátvitelt (visszajelentési információk és kezelések átvitele) távvezérlő berendezések biztosítják. Lehetséges távvezérelt központi kezelés, illetve helyi irányítás, de a központi panoráma pulton ilyenkor is minden aktuális állapot információ megjelenik. A Határ úti, az Árpád hídi, és az Újpest kezelési körzet és a Kálvin központ között Ganz EF 18 típusú jelfogós távvezérlő működik, amelyek várható élettartama megegyezik az alap biztosítóberendezésével. Alkatrész utánpótlásuk az egykori gyártó utódja (GTK) által biztosított. Kivétel a Nagyvárad tér és Kálvin központ közötti Brown-Bovery (BBC) típusú berendezés. Ez a vonal először elkészült szakaszán került 1976-ban beüzemelésre, de a kedvezőtlen tapasztalatok (lassú adatátvitel) miatt több nem készült, helyette került bevezetésre a Ganz távvezérlő. Mára alkatrész utánpótlása sem biztosítható. Az üzemeltető rendelkezik a pótlására vonatkozó koncepcióval, az M2 vonalról leszerelésre kerülő távvezérlő felhasználásával.

4.kép Ganz EF típusú távvezérlő berendezés a budapesti metróban AVR (pályamenti rész) 1986-os telepítéséig az alap biztosítóberendezés csak pontszerű vonatbefolyásolóval (autóstop) működött. Ez a járművek jelzők melletti elhaladását kontrollálta, de sebesség ellenőrzést nem biztosított. Lényegében ezzel a kiépítéssel, és kétvezetős üzemmódban működött az M2 vonal az új SICAS-CBTC (2014) rendszer beüzemeléséig. Az AVR folyamatos felügyelet (állandó sebesség ellenőrzés) mellett automatikus, gépi vonatvezetést is lehetővé tesz. Az egyvezetős üzem mellett további előnyök az energi takarékos, járműkímélő vezetési mód.


18/15

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS Működése a biztosítóberendezésből kapott információkon alapul. Külön kezelő felülete nincs, a mindenkori forgalmi helyzetet tükröző információkból állítja elő saját, belső logikai rendszerében a járműre feladandó jeleket. Mozgó alkatrészeket nem tartalmaz. Az egyes állomásokon elhelyezett szekrényekben helyezkednek el az Euro szabványú elektronikus kártyák. Innen az előállított jelek a külsőtéri kábelezésen keresztül a pálya hossztengelyében elhelyezett gumiszőnyegben futó program vezetékekbe jutnak. A járművek a rajtuk elhelyezett, szőnyeg felett futó antennáik segítségével érzékelik a parancsokat, melyet a fedélzeti berendezés dolgoz fel, és hajtat végre. A berendezés élettartama hasonló az alap biztosítóberendezéséhez, de mivel 10 évvel későbbi telepítésű, meghaladhatja azt. Jelentős előny, hogy mozgó, mechanikailag kopó alkatrészeket nem tartalmaz külsőtéren sem. Leginkább igénybe vett, sérülékeny része a programszőnyeg, a benne lévő vezetékekkel. Ez elhelyezéséből adódik, mivel a közlekedő járművek is felsérthetik hiba esetén, és a pályán folyó munkák esetén is akadályt jelenthet. A szőnyeg anyagát a gyártás során rágcsálók elleni, tűzállóságot, olajos szennyeződések és UV sugárzás elviselését biztosító adalékok hozzáadásával gyártották, a berendezés élettartamát ennek állapota alapvetően meghatározhatja. Ahol szükséges, a szőnyeg programozásával újra gyártható, ilyenre volt már példa a Kőbánya –Kispest állomás manőverzónájának teljes cseréjekor, 2003 évben.

5.kép AVR program szőnyegek a pályán KFM kiegészítő Kezelésrögzítő)

berendezések

(Menetrendíró,

Vonatszám,

továbbító,

A 80-as években létesültek, számítástechnikai alapokon működő rendszerek. A biztosítóberendezés felől érkező információkat Z80 processzor alapú interfész alakítja RS 232 soros jelfolyammá. A Menetrendíró munkaállomás legutóbb 2003ban volt cserélve, akkor lett kiegészítve a Kezelésrögzítővel. Gyakoriak a meghibásodások, a Z80 alapú interfészhez már nem szerezhető be alkatrész.


18/16


A berendezés jelenlegi rendelkezésre állása É-D 2004 I. 2004 II. 2004 III. 2004 IV. 2005 I. 2005 II. 2005 III. 2005 IV. 2006 I. 2006 II. 2006 III. 2006 IV. 2007 I. 2007 II. 2007 III. 2007 IV. 2008 I. 2008 II. 2008 III. 2008 IV. 2009 I. 2009 II. 2009 III. 2009 IV. 2010 I 2010 II. 2010 III. 2010 IV. 2011 I 2011 II. 2011 III. 2011 IV. 2012 I 2012 II. 2012 III. 2012 IV. 2013 I 2013 II. 2013 III. 2013 IV. 2014 I

Váltó. Jelző hajtómű 83 49 98 14 78 15 79 19 78 14 77 25 62 10 89 7 89 13 70 33 82 17 80 11 76 9 66 17 62 14 72 6 81 13 78 12 66 2 83 5 81 4 61 2 54 5 66 2 60 0 51 2 68 2 67 3 68 3 57 9 61 14 79 4 61 6 53 16 44 9 56 0 86 6 54 12 54 14 48 6 59 8


Vonat Érzék. 59 68 57 49 53 57 69 70 45 37 45 23 25 39 33 33 31 11 25 51 7 1 0 5 1 0 0 9 1 1 2 1 0 0 1 0 1 1 1 3 0

Vonat Megáll. 9 14 3 3 3 4 1 1 3 3 1 0 1 3 11 1 6 4 1 0 1 1 1 3 1 4 1 6 4 0 2 0 4 0 3 2 4 1 4 2 8

ÉBB Belsőt. Távvez AVR össz. 159 19 NA 378 115 8 1 318 65 2 2 222 134 10 3 297 89 29 5 271 92 25 13 293 53 35 9 239 61 23 3 254 96 5 14 265 86 7 12 248 83 4 6 238 113 3 14 244 107 7 1 226 87 7 1 220 113 7 4 244 117 7 2 238 93 14 20 258 109 10 10 234 45 17 1 157 111 14 2 266 89 7 12 201 102 17 2 186 57 18 9 144 72 18 10 176 51 20 5 138 79 21 7 164 91 13 6 181 43 16 4 148 94 19 4 193 169 19 13 268 72 23 12 186 40 18 9 151 40 19 27 157 28 19 9 125 40 18 18 133 34 17 15 124 60 23 6 186 29 18 5 120 42 18 11 144 49 18 6 132 35 17 6 133

18/17

Budapesti 3. metróvonal rekonstrukciója és meghosszabbítás előkészítése BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS 2014 II. 2014 III.

44 46

7 4

1 5

4 6

39 36

23 19

4 10

132 126

1 sz. táblázat – M3 negyedéves hibaösszesítések Az utóbbi 10 év meghibásodásait tartalmazó 1. sz. táblázatból az olvasható ki, hogy a hibák száma nem növekszik, sőt egyes esetekben, és összességében is csökkenő tendenciát mutat (lásd még: 1.sz. diagram). Ennek elsődleges oka, a külsőtéri, mozgó alkatrészeket tartalmazó beavatkozó elemek rendszeres, ciklikus felújítása, mivel a legnagyobb forgalmi akadályoztatást ezek okozzák meghibásodásuk esetén. Ezek a felújítások nem okoznak extrém költséget (váltóhajtóművek, autóstopok évi kb. 6-6 millió HUF). A távvezérlők rendelkezésre állása megfelelő, kivéve a már említett Brown-Bovery berendezést, amelynek cseréje indokolt a gyakori meghibásodások, és az alkatrész utánpótlási nehézségek miatt. Az AVR jelenlegi rendelkezésre állása is megfelelő. A KFM kiegészítő berendezéseinek cseréje indokolt a gyakori meghibásodások és a beszerezhetetlen alkatrészek miatt.

1. sz. diagram – M3 biztosítóberendezési hibák 2004-2014 közötti alakulása


18/18

BIZTOSÍTÓBERENDEZÉS ÉS VONATVEZÉRLÉS KONCEPCIÓTERV MŰSZAKI LEÍRÁS

Recommend Documents