BME Közlekedésautomatikai Tanszék
Metrók, metró biztonsága
5. rész
Oktatási vázlat
Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott rendszer környezet Rövidítések GOA automatizálási fokozatok Vonal kiépítettsége Általános követelmények Alapvető funkciók leírása Üzemeltetés kezelés és felügyelet Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott vonatbefolyásolás rendszerzése
Darai Lajos 2013/2
Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott rendszer környezet MSZ EN 62290-1 szabványi környezet Városi kötöttpályás közlekedés szabályozási és , vezérlő/biztosító rendszerek Urban Guided Transport Management and Command/Control System UGTMS UGTMS követelmények az alábbi megfontolásokat tartalmazzák: – Vonatmozgások irányítását/ biztosítását és felügyeletét – A vonatmozgások biztonságát – Az utasok és a személyzet biztonságát – A vonal kapacitását, a vonatok teljesítményét az átlagos menetsebességet befolyásoló tényezőket – A rendszer rendelkezésre állását befolyásoló tényezőket
Szabvány célja az infrastruktúra környezet meghatározása
Interoperabilitási kritériumok
Néhány rövidítés UGT Városi kötött pályás közlekedés UGTMS Városi kötött pályás közlekedés szervezése, illetve vezérlő- és biztosítórendszerei UGTMS OB Fedélzeti UGTMS berendezés UGTMS WS Pályamenti UGTMS berendezés GOA GOL CCTV DCS FFFIS FIS FRS HMI HVAC OCC
Automatizáltsági fok Vonal kiépítettségi fokozat Zártláncú Televízió Adatkommunikációs rendszer Funkcionális interfész kialakítás specifikáció Funkcionális interfész specifikáció Funkcionális követelmény specifikáció Felhasználói interfész Fűtés, Szellőzés és Légkondicionálás Forgalomirányító központ
GOA automatizálási fokozatok A vonatüzem alap funkcióiara Biztonságos vágányút garantálás
Pályafelügyelet
Utasok szállításának felügyelete
GOA0
Nem automatizált vonat üzem GOA1
Féla VezetőnélVonat utomata küli vonat kísérő vonat üzem üzem nélküli GOA2 GOA3 vonat üzem GOA4 Rendszer Rendszer Rendszer
X Váltók állítása vezérlése x
Rendszer
Rendszer
Rendszer
Rendszer
Rendszer
Biztonságos sebesség garantálása
x
Rendszer
Rendszer
Rendszer
Gyorsítás és fékezés vezérlése
x
X részleges felügyelet x
Rendszer
Rendszer
Rendszer
Akadályokkal való ütközés elkerülése
x
x
x
Rendszer
Rendszer
Vágányon lévő személyekkel való ütközés elkerülése Utasajtók vezérlése Kocsik közé, valamint a peron és a vonat közé került utasok sérülésének megelőzése Biztonságos indítási feltételek garantálása
x
x
x
Rendszer
Rendszer
x x
x x
x x
x x
Rendszer Rendszer
x
x
x
x
Rendszer
x
x
x
x
Rendszer
x
x
x
x
Rendszer
x
x
x
x
Rendszer és/vagy OCC személyzet
A vonatok biztonságos közlekedésének Vonatok biztonságos követésének garantálása garantálása
Vezetés
Látra való közlekedés
A vonatok Biztonságos vágányút garantálása biztonságos közlekedésének Vonatok biztonságos követésének garantálása garantálása Biztonságos sebesség garantálása
GoA (Grade of Automation – az automatizáltság szintjei) összefüggések
(GOA0): Látra való közlekedés Ebben az automatizálási fokozatban, a vonatvezető viseli a teljes felelősséget és nincs szükség a tevékenységét felügyelő rendszerre. Mindazonáltal, a rendszer részlegesen felügyelheti a váltókat és az egyvágányú pályákat. (GOA1): Nem automatizált vonat üzem Ebben az automatizálási fokozatban a vonatvezető a szerelvény elülső vezetőállásban tartózkodik, figyeli a pályát és veszélyhelyzetben megállítja a vonatot. A gyorsulást és fékezést a vonatvezető vezérli a pályamenti jelzőkkel vagy a feladott jelzésekkel összhangban. A rendszer felügyeli a vonatvezető tevékenységét. Ezt a felügyeletet el lehet végezni megadott helyeken, lehet szakaszos vagy folyamatos a sebességkorlátozó jelzések betartásának vonatkozásában. A vonat biztonságos elindulása az állomásról, beleértve az ajtók zárását, az üzemi személyzet felelősségére tartozik.
(GOA2): Félautomata vonat üzem Ebben az automatizálási fokozatban a vonatvezető a szerelvény elülső vezetőállásában tartózkodik, figyeli a pályát és veszélyhelyzetben megállítja a vonatot. A gyorsulás és fékezés automatikus és a rendszer folyamatosan felügyeli a sebességet. A vonat biztonságos indulása az állomásról az üzemi személyzet felelősségére tartozik (az ajtók nyitása és zárása automatikus lehet).
(GOA3): Vezető nélküli vonat üzem Ebben az automatizálási fokozatban a GOA2-höz képest további intézkedésekre van szükség, nincs vonatvezető a szerelvény elülső vezetőállásában, aki figyelné a pályát és veszélyhelyzetben megállítaná a vonatot. Az automatizálás e szintjén szükség van az üzemeltető személyzet egy tagjára a fedélzeten. A vonat biztonságos elindulása az állomásról, beleértve az ajtók zárását is, az üzemeltető személyzet felelősségére tartozhat vagy automatikus is lehet. (GOA4): Vonatkísérő nélküli vonat üzem az automatizálási fokozatban a GOA3-hoz képest további intézkedésekre van szükség, mert nincs a fedélzeten üzemeltető személyzet. A vonat biztonságos elindulása az állomásról, beleértve az ajtók zárását is, automatikusan kell, hogy történjen - pontosabban, a rendszer észleli és kezeli a veszélyhelyzeteket és irányítja a vészhelyzeteket mint pl. az utasok evakuálását. Egyes veszélyhelyzetekben vagy vészhelyzetekben, mint pl. kisiklás vagy füst ill. tűz érzékelése, szükség lehet a személyzet beavatkozására.
A vonal kiépítettsége GOL
Nagy sebesség Nagy forgalmú vonal
Vonat sebes -ség
Vonal szállítási volumene
Kis forgalmú vonal
Vonal kiépítettség GOL 4
GOL 3 Közepes sebesség
Közepes sebesség Vonat sebes -ség
GOL 2
GOL 1
Kis sebesség
Tipikus vonaltípus Nagy sebességű vonal Közepes sebességű nagy forgalmú vonal Közepes és alacsony sebességű közepes forgalmú vonal Közepes és alacsony sebességű kis forgalmú vonal
VEZÉRLÉS/IRÁNYÍTÁS ÉS VONATBEFOLYÁSOLÁS - Központi Felhasználói Interfész: - Helyi Felhasználói Interfész - Vágánymenti berendezések (pl. váltók, jelzők, sínáramkörök tengelyszámlálók, pályamenti sebességellenőrző készülékek, szomszédos OCC, szerelvény megállítók, szintbeli kereszteződések) - Meglevő biztosítóberendezések - üzemelés tervezése
INFO RENDSZEREK KOMMUNIKÁCIÓ - Hangosan beszélő kommunikáció (pl. személyzet, utastájékoztató) ÁLLOMÁS - Segédberendezések (liftek, mozgólépcsők) - Tűzriasztás/tűzvédelem - Peron/pályára behatolás figy. (utas a pályán) - Peronvédő Ajtók és/vagy Kijárati Ajtók - Egyéb berendezés interfészek (vészfékkar, segélyhívó telefon, térközfelismerő/áthidaló eszközök, indítókulcs/vonat indulásra kész) - CCTV felügyelet - Fedélzeti utastájékoztató
UGTMS - Üzemelés-vezérlő berendezés - Pályamenti berendezés beleértve a helyi pályamenti jelfeladást a vonatra) - Fedélzeti berendezés (beleértve a helymeghatározást, sebesség- és időmérést) - Adatátviteli rendszer (beleértve a pályamenti, a jelfeladó és a vonat adatkommunikáciját
Vonat - Ajtók, vontatás, fékek, vonathosszúságmérő készülék (pl. kapcsolóberendezések) - Vonatvezetői felhasználói interfész - Akadály, kisiklás, tűz/füstérzékelő berendezések - Térközfigyelés, áthidaló eszközök - Vészleállító / ajtónyitó nyomógombok kézikar/riasztó gomb - Egyéb interfész-berendezések (pl. világítás, fűtés-szellőzés-klíma, akkumulátor) - Vonatdiagnosztika (karbantartáshoz) - Vonat állapot (üzemkészség megállapításához) - Menetdíj-beszedés (helymeghatározási információ) - CCTV felügyelet - Fedélzeti utastájékoztató - Hangposta VONTATÁSI ENERGIA - Vontatási energia vezérlése - Alállomási nagyfeszültségű megszakító KARBANTARTÁS - Karbantartási rendszer INFRASTRUKTÚRA - Pálya (pl. síntörés-érzékelő rendszer) - Alagút-szellőzés (pl. tűz- és füstérzékelés) - Behatolás-érzékelő rendszer - Egyéb interfész-berendezések (pl.zsilipkapuk)
Rendszer környezet
Általános követelmények •Rendszer megközelítés •RAMS Követelményeknek •Elektromágneses kompatibilitás •Energiatakarékosság •Helyi körülmények •Helyi klimatikus és természeti sajátosságok figyelembevétele •Helyi sajátosságok tiszteletben tartása •Intermodalitás az egyes hálózatok között •Interoperabilitás a szomszédos, UGTMS-sel felszerelt hálózatok között •Intézkedések a mozgássérült utasok mozgásának biztosítására •Névleges üzemmód, csökkentett üzemmódok, vészhelyzetek •Alapvető rendszerteljesítmények •A GOA korszerűsítésének követelményei •Vonalbővítési követelmények
Az alapvető funkciók leírása •A vasútüzem alapvető funkciói •Biztonságos vágányút garantálása •A vonatok biztonságos követésének garantálása •Biztonságos sebesség garantálása •A vonatmozgások engedélyezése. •Vonatvezetés •Pálya figyelése •Akadállyal való ütközés megelőzése •Vágányon levő személyekkel való ütközés elkerülése •Utasforgalom felügyelete •Ajtók vezérlése •Kocsik közé, valamint a peron és a vonat közé került utasok sérülésének megelőzése •Elindulási feltételek biztosítása •Vonat üzemeltetése •Indítás/leállítás művelete •Vezetési módok változtatása •A vonat üzemeltetése két üzemszerű megállás között •Vezetési irány megváltoztatása •Vonat össze- és szétkapcsolása •A vonat állapotának a felügyelete •Vészhelyzetek észlelésének és kezelésének biztosítása
•Üzemeltetés kezelés és felügyelet alapfunkciói •Napi menetrend kezelése •Vasúti szolgálat kezelése •Vágányutak automatikus beállítása •Vonatok szabályozása •Kapcsolódó szolgáltatások biztosítása •Vonatok indítása •Vonat küldetések kezelése •Üzemzavarok kezelése •Vonatműveletek felügyelete •Vonat nyomonkövetésének felügyelete •Vonatok és pálya menti berendezések felügyelete •Infrastruktúra felügyelete •Utasok felügyelete •Vontatási energia szabályozása •Operátor interfész biztosítása •Interfész biztosítása a HNH műveleti vezérlőközpontjához •Interfész biztosítása a decentralizált HMI-hez •Interfész biztosítása a fedélzeti személyzet HMI-hez •Interfész biztosítása az utasok és a személyzet közötti kommunikációs rendszerrel •Interfész biztosítása az utas tájékoztató rendszerhez •Interfész biztosítása az utas megfigyelő rendszerekhez •Támogató karbantartás •Gördülőállomány és személyzet erőforrások kezelése
Magas szintű kockázatok
Közepes szintű kockázatok
Alacsony szintű kockázatok
Városi, elővárosi közlekedésben alkalmazott vonatbefolyásolás rendszerzése Mechanikai vonatmegállítók Pontszerű (autostop) vonatbefolyásolás
Mechanikus pályamenti eszköz, vörös jelző meghaladása esetén fizikai beavatkozással bír a jármű vészfékrendszerére.
Manuális vezetés Járművezetői jelenléttel
Elektronikus vonatmegállítók
Elektronikus(transzponder) pályamenti eszköz, vörös jelző meghaladása esetén elektronikus jelátvitellel révén beavatkozással bír a jármű vészfékrendszerére.
Manuális vezetés Járművezetői jelenléttel
Elektronikus vonatmegállítók Pontszerű sebességméréssel
Elektronikus(transzponder) pályamenti eszköz, vörös jelző meghaladása esetén elektronikus jelátvitellel révén beavatkozással bír a jármű vészfékrendszerére. Két egymást követő transzponder fölött mért elhaladási idő detektálása révén engedélyezett sebesség mérhető, sebesség túllépése vészfékezést vált ki.
Manuális vezetés Járművezetői jelenléttel
Pontszerű jelfeladás Kvázi Folyama- folyamatos befolyásolás tos vonatbefolyásolás
A jelfeladó transzponder a következő transzponder pontig megadja az adatokat az engedélyezett sebességgörbe meghatározásához. A befutható utat a fedélzeti ATP határozza meg és ellenőrzi
Folyamatos jelfeladás sebesség A rendszer pályamenti un. program információk, diszkrét parancsok vezetékek (keresztezett vezetékek, átvitele sugárzókábelen) révén sebességgörbe, valamint diszkrét parancsok átvitelét teszi lehetővé ATO/ATP Rádiós CBTC rendszer Folyamatos helymeghatározás rádiós kommunikáció révén, a követő vonat folyamatosan számítja az előttes vonathoz való megközelítést (moving block), valamint a befutható parabolát Vezető nélküli Rádiós CBTC rendszer
Folyamatos helymeghatározás rádiós kommunikáció révén, a követő vonat folyamatosan számítja az előttes vonathoz való megközelítést (moving block), valamint a befutható parabolát
ATO/ATP Járművezetői jelenléttel
ATO/ATP Járművezetői jelenléttel ATO/ATP Járművezetői jelenléttel
Teljesen automatikus vonatvezetés
