as PDF

Komentáře

Transkript

as PDF
AŽD Praha s. r. o.
q
Diagnostika provozního stavu výhybek a přestavníků
q
Evropský projekt Safedmi
q
Certifikace a členství v IRSE
q
Turecké železnice
1/2009
AŽD Praha
OBSAH
Diagnostika provozního stavu výhybek a přestavníků
3
Ing. Jiří H l a v á č, Ing. Radek P r o k o p e c, Ing. Petr V o d i č k a
Evropský projekt „Safedmi – bezpečné rozhraní strojvedoucí –
lokomotiva“ pro evropský zabezpečovací systém ERTMS
9
Ing. Michal P a v e l
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy z produkce
AŽD Praha – mikroprocesorový řadič MR‑28
16
Ing. Petr Š m i d t m a j e r
Certifikace a členství v IRSE – významná reference
k průniku na světové trhy
24
Ing. Josef K r e j č í ř
Turecké železnice
Ing. Petr Ž a t e c k ý
AŽD Praha s. r. o.
¡½¢ªª©
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ – periodikum společnosti AŽD Praha s. r. o., 106 17 Praha 10, Žirovnická 2/3146
redakční rada: Ing. Roman Juřík (předseda), Ing. Jan Káda, Ing. Josef Krejčíř, Ing. Vladimír Rudovský,
Ing. Lubomír Štangler, Ing. Petr Žatecký, Ľubica Jáglová (členové), redaktorka: Helena Malá
Číslo 1 vychází v březnu 2009.
q kŒ„Š‘’–—ŒŽ„ê“•’™’‘B‹’ê–—„™˜ê™U‹œ…ˆŽê„ê“dˆ–—„™‘BŽS
q l™•’“–ŽUꓕ’ˆŽ—êzhmlktp
q jˆ•—Œ‰ŒŽ„†ˆê„ê:ˆ‘–—™Bê™êpyzl
q {˜•ˆ†Ž>êWˆˆ‘Œ†ˆ
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
30
Diagnostika provozního stavu výhybek a přestavníků
AŽD Praha
Diagnostika provozního stavu
výhybek a přestavníků
Ing. Jiří H lav á č , Ing. Radek P rokopec , Ing. Petr V odička
Přestavný odpor je základní
veličinou soustavy
přestavník – výhybka
V souvislosti s nastupujícím trendem snižování počtu pra‑
covníků údržby železniční sítě SŽDC, s. o., a soustřeďování
údržby do oblastních center, případně zajišťování údržby ji‑
nými servisními organizacemi vystupuje do popředí otázka
efektivního plánování údržby. Je tomu tak i u železničních
výhybek a zařízení pro jejich dálkové ovládání – elektromo‑
torických přestavníků.
Stavění jízdních cest vyžaduje zajištění dobrého technického
stavu výhybek a ten lze nejsnáze charakterizovat průběhem
přestavného odporu výhybky a jeho maximální hodnotou.
Obě tyto veličiny jsou dány jednak konstrukcí výhybky a její
polohou v kolejišti, ale v nemalé míře i seřízením, ošetřo‑
váním (zejména mazáním) a rovněž počasím. V současné
době se začínají zavádět tzv. bezúdržbové výhybky. Jejich
„bezúdržbovost“ spočívá zejména v odstranění požadavku
na mazání, ale jak se v praxi ukazuje, i u těchto výhybek lze
počítat s postupným nárůstem přestavných odporů. Přesáh‑
ne‑li hodnota maximálního přestavného odporu výhybky
sílu, kterou může poskytnout přestavník, přestavení výhybky
se nedokončí a zvolená jízdní cesta nemůže být postavena.
Klasické měření přináší
problémy
Předpisy SŽDC vyžadují pravidelné kontroly přestavných
odporů výhybek a měření přestavných sil elektromotoric‑
kých přestavníků, které jsou dány nastavením ochranné tře‑
cí spojky přestavníku. Takové měření však s sebou přináší
problémy. Provádí se pomocí tzv. měřicího čepu, kterým se
po dobu měření nahradí spojení mezi přestavníkem a ovlá‑
danou částí výhybky. Osazení měřicího čepu často není
jednoduchou záležitostí. Spoj bývá silně znečištěn působe‑
ním železničního provozu i mazáním výhybky, někdy je velmi
obtížné ho rozebrat. Pracovník, který osazení měřicího čepu
provádí, se pohybuje v oblasti průjezdného profilu kolejo‑
vých vozidel a na některých frekventovaných tratích je ob‑
tížné najít dostatečnou časovou prodlevu, mezi jednotlivými
vlaky, potřebnou k této činnosti. Navíc takové měření vyža‑
duje přítomnost návěstního mistra, protože spoj je součástí
zabezpečovacího zařízení a je zaplombován.
Cílem diagnostiky
je racionalizace údržby výhybek
Všechny výše uvedené skutečnosti ukazují na potřebu au‑
tomaticky sledovat velikost přestavných odporů výhybek,
porovnávat je se sílou, kterou poskytuje přestavník a při
překročení určité hranice vydat doporučení k údržbě tako‑
vé výhybky. Na základě těchto informací lze snáze plánovat
údržbu výhybek nebo odhalit blížící se poruchu výhybky
dříve, než nastane, a zajistit například servisní zásah včas
a v normální pracovní době.
Na vývojových pracovištích AŽD Praha s. r. o. bylo vyvinuto
a v minulém roce úspěšně odzkoušeno a ověřeno v reálném
provozu diagnostické zařízení DMS‑EP, které průběžně sle‑
duje a vyhodnocuje přestavné odpory výhybky, archivuje je
a porovnává se změřenou sílou přestavníku a na základě po‑
rovnání vydává upozornění pro údržbu.
Diagnostika je založena
na počítačovém vyhodnocení
průběhu činného příkonu
přestavníku
Zařízení pracuje na principu měření činného příkonu třífá‑
zového asynchronního motoru přestavníku. Činný příkon je
přímo úměrný okamžité síle, kterou přestavník působí na
výhybku při přestavování, a tím i přímo úměrný okamžité
hodnotě přestavného odporu výhybky. Měření, archivování
i vyhodnocování je prováděno na úrovni příkonu změřeného
v jedné fázi (fáze T) napájení přestavníku. Příkon přestavní‑
AŽD Praha
AŽD Praha
Diagnostika provozního stavu výhybek a přestavníků
ku se měří se vzorkovací periodou 1 ms. Z okamžitých hod‑
not napětí a proudu je vypočtena okamžitá hodnota příkonu
jedné fáze
p(t) = u(t) × i(t)
a dále hodnota příkonu jedné fáze za dobu jedné periody
délky T
Integrál přes jednu periodu T je nahrazen součtem oka‑
mžitých hodnot p(t) za jednu periodu střídavého napáje‑
cího napětí. Řada 300 hodnot P, udávaných ve wa­ttech,
se spolu s časem počátku přestavování a směrem přesta‑
vování uloží do paměti. Jednotka DMS‑EP dokáže měřit
příkony až čtyř přestavníků současně a pro každý pře‑
stavník uchovat v paměti průběhy příkonů pro padesát
přestavení. Měření se spouští od nárůstu proudu v měře‑
né fázi T a trvá po dobu 6 s. Nejstarší záznamy jsou nahra‑
zovány nejnovějšími.
Pro vyhodnocení je určen
program DLA‑EP
Obsah paměti jednotky DMS‑EP lze na vyžádání načíst do
počítače s vyhodnocovacím programem DLA‑EP. V součas‑
né době lze program spouštět na počítačích PC s operačním
systémem MS Windows a pracuje se na začlenění programu
DLA‑EP do Lokálního diagnostického systému LDS.
Program DLA‑EP umožňuje kromě komunikace s jednotkou
DMS‑EP archivovat data v úložném prostoru počítače a pro‑
vádět jejich správu. Formát ukládaných dat je kompatibilní
s MS Excel. Data jsou v seznamech rozdělena po jednotkách
DMS‑EP a dále členěna po jednotlivých výhybkách. V sezna‑
mech přestavování jsou kromě údajů o počátku přestavo‑
vání a směru přestavování uvedeny i hodnoty maximálního
příkonu a celkové přestavné práce za dobu přestavení. Pod‑
barvením záznamu jsou odlišeny dvě úrovně upozornění na
zvýšený přestavný odpor výhybky.
Grafy průběhů příkonů umožňují zobrazovat jednotlivé prů‑
běhy i skupiny průběhů příkonů. U aktuálního průběhu lze
pomocí kurzoru odečítat okamžité hodnoty. V grafech lze
rovněž zobrazit hranice pro obě úrovně upozornění a podle
příkonu změřeného při chodu přestavníku do spojky lze na‑
stavit hranici maximální síly přestavníku, od které se úrovně
upozornění odvozují.
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Graf maximálních hodnot příkonů dává informaci o časo‑
vém vývoji maximálních hodnot příkonů, resp. přestavných
odporů.
Jednotka DMS‑EP zároveň
měří izolační odpor napájecích
kabelů a přestavníků
Přestavování výhybek, a tedy i měření přestavného příko‑
nu je záležitost poměrně krátkodobá. Většinu času, což
lze považovat za stav základní, využívá jednotka DMS‑EP
k měření izolačních odporů připojených přestavníků a na‑
pájecích kabelů proti zemi a hlídá snížení izolačního stavu
pod povolenou mez. Informace o aktuální velikosti izolač‑
ního odporu je odesílána do programu DLA‑EP, kde dopl‑
ňuje údaje o přestavnících. Jednotka DMS‑EP navíc na čel‑
ním panelu indikuje zhoršení izolačního stavu jednotlivých
přestavníků. Při zhoršení pod 1 MΩ rozsvítí informační
žlutou kontrolku a při poklesu pod 230 kΩ varovnou čer‑
venou kontrolku. Indikace zůstává aktivní i po případném
pominutí příčiny a je třeba ji zrušit tlačítkem na čelním pa‑
nelu. Kromě indikace na čelním panelu sepne při zhoršení
izolačního stavu pod 230 kΩ také kontakt relé, který lze
využít k externí signalizaci zhoršeného izolačního stavu.
Jednotka DMS‑EP tím plní požadavky ČSN 33 2000‑4‑41
na sledování izolačního stavu v soustavách IT pro přestav‑
níky a jejich napájecí vedení.
HW řešení
Jádrem jednotky je procesor s interním AD převodníkem.
Komunikační rozhraní jednotky je RS485 s přenosovou
rychlostí 57,6 kbps. Komunikační linka je galvanicky oddělená. Adresa jednotky je uložena v paměti EEPROM. V pamě‑
ti ROM je uloženo jedinečné identifikační číslo jednotky.
Jednotka má zabudovaný zdroj zkušebního napětí, které je
do 10 s po skončení přestavování přivedeno mezi napájecí
vodič fáze T přestavníku a zemnicí vodič PE. Po 30 sekun‑
dách, po ustálení nabíjecích proudů, se průběžně měří veli‑
kost svodových proudů.
Zkušební napětí DC 100 V pro hlídač izolačního stavu po‑
skytuje galvanicky oddělený zdroj. Měření protékajících
svodových proudů zajišťuje externí multiplexovaný 12bitový
AD převodník s dobou převodu 10 μs. Tento AD převodník
současně kontroluje velikost zkušebního napětí a podle ní
Diagnostika provozního stavu výhybek a přestavníků
Sestava jednotky DMS‑EP
provádí korekci výpočtu odporu. Je‑li hodnota zkušebního
napětí mimo povolenou toleranci ±10 %, červená kontrolka
na čelním panelu indikuje poruchu jednotky.
Vstupy pro měření napětí i proudů jsou galvanicky odděle‑
ny měřicími transformátory. Po zvýšení proudu motorem
přestavníku nad hodnotu 0,1 Aef započne zaznamenávání
průběhu činného příkonu motoru příslušného přestavníku,
které trvá 6 s a je indikováno na čelním panelu rozsvícením
zelené kontrolky příslušného přestavníku. Vzorkování napě‑
tí a proudů s periodou 1 ms zajišťuje interní multiplexovaný
10bitový AD převodník mikroprocesoru s dobou převodu
10 μs. Současně je přečten směr přestavování podle povelů
na vstupech SP a SM v době začátku přestavování. Změřené
průběhy jsou spolu s informací o čase a směru přestavování
ukládány do externí paměti RAM.
AŽD Praha
Čelní panel jednotky DMS‑EP
Program DLA‑EP
Program DLA‑EP umožňuje načíst všechny nebo jen nové
průběhy přestavných příkonů z několika jednotek DMS‑EP
a zobrazit jeden nebo více vybraných průběhů. Hlavní okno
programu zobrazuje vlevo seznamy jednotek DMS‑EP a pře‑
stavníků, které jsou měřeny, vpravo seznamy změřených prů‑
běhů vybraného přestavníku a aktuální hodnoty izolačního
odporu napájecího kabelu a přestavníku proti zemi. Směry
přestavování jsou rozlišeny v seznamu označením SP, SM.
Barevně jsou odlišeny záznamy, u kterých maxima překra‑
čují nastavené meze. Zatržením lze vybrat záznamy, které
chceme zobrazit v grafu.
Mechanické uspořádání
Jednotka DMS‑EP se skládá ze tří desek plošných spojů,
které dohromady tvoří zásuvnou kartu šířky 60 mm (12TE),
umísťovanou do kostry pro elektroniku z produkce AŽD.
Svorky a paměť EEPROM pro uložení adresy jsou umístěny
na zadní desce připevněné ke kostře pro elektroniku. Při vy‑
jmutí jednotky ze zadní desky dojde k přerušení proudových
obvodů napájení přestavníků.
Hlavní okno programu
AŽD Praha
AŽD Praha
Diagnostika provozního stavu výhybek a přestavníků
V grafu lze současně zobrazit několik průběhů do obou smě‑
rů i z několika přestavníků. Zvolený záznam je zvýrazněn a lze
z něj odečítat okamžité hodnoty pomocí kurzoru. Seznam vy‑
braných záznamů je vlevo od grafu. Modře je vykreslen směr
SM, červeně směr SP. Na pozadí je graf maximální síly pře‑
stavníku.
během denního cyklu. Špičky představují chod přestavníku
do spojky.
Graf se zobrazením trendu maximálních hodnot
Graf se zobrazením několika průběhů současně
V grafu lze navíc zobrazit úroveň nastavení spojky a další
dvě úrovně ve volitelném poměru k nastavení spojky. Posu‑
nutím čárkované čáry lze nastavit mez pro hodnocení pře‑
stavných odporů. Ta se nastavuje podle průběhu při chodu
přestavníku do spojky. Žlutá a červená hranice jsou ve zvo‑
leném poměru k této mezi. Pokud příkon přestavníku pře‑
kročí nastavenou úroveň, je záznam v seznamu zvýrazněn
odpovídající barvou. Barvy grafů a úrovní jsou uživatelsky
nastavitelné.
Porovnání s původním
způsobem měření
Jedním z cílů ověřovacího provozu na výhybkách SŽDC bylo
též ukázat, jak sobě odpovídají průběhy přestavných odporů
změřené klasickou metodou pomocí měřicího čepu (s elek‑
trickým převodníkem měřených sil) a průběhy činných příko‑
nů motorů přestavníků změřené jednotkou DMS‑EP. Vzájem‑
ná závislost obou průběhů je dána vztahem:
y(t) = a × x(t) + b + c,
kde y(t) je průběh změřený jednotkou DMS‑EP,
x(t) je průběh změřený klasickou metodou,
a je konstanta úměrnosti převodu mezi příkonem a sílou,
b reprezentuje elektrické ztráty ve vedení a motoru
přestavníku,
c reprezentuje mechanické ztráty v přestavníku.
V praxi se ukazuje, že součet b + c dosahuje obvykle hod‑
not mezi 72 W až 80 W. To závisí především na vzdálenosti
přestavníku od stanice, méně pak na stavu přestavníku. Pro
porovnání je třeba z pravého grafu (DMS‑EP) tuto hodnotu
odečíst. Při měření pomocí DMS‑EP lze v programu nastavit
automatické ořezání počátku grafu, kdy se roztáčí motor, vy‑
mezují se vůle, ale ještě nedochází k přestavování výhybky.
Graf s průběhem při chodu přestavníku do spojky
U výhybky lze zobrazit časový vývoj (trend) maximálních hod‑
not příkonů výhybky do vybraného směru a odečítat hodnoty
jednotlivých přestavení. Na grafu je patrné i kolísání hodnot
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Zhodnocení
Dlouhá cesta při hledání optimální koncepce zařízení pro
automatické sledování a vyhodnocování přestavných odpo‑
rů výhybek byla zakončena vyvinutím a úspěšným ověřením
jednotky DMS‑EP, která patří do rodiny diagnostických pří‑
Diagnostika provozního stavu výhybek a přestavníků
AŽD Praha
Přestavování výhybky do směru SM (nahoře) a do směru SP (dole); vlevo průběh přestavného odporu v kN, měřeno
klasicky, vpravo průběh činného příkonu jedné fáze motoru ve wattech, měřeno jednotkou DMS‑EP
strojů Lokálního diagnostického systému LDS. Že se jedná
o zařízení opravdu užitečné, ukazují již první poznatky z ově‑
řovacího provozu na výhybkách.
Ve stanici Poříčany jsou dvě jednotky nasazeny na mo‑
nitorování přestavných odporů zatím unikátní výhybky
UIC60 1:26,5‑2500 PHS, která je osazena celkem šesti pře‑
stavníky a u níž je jiný způsob sledování přestavných odporů
velmi problematický. Na této výhybce byl nedávno pomocí
jednotky DMS‑EP odhalen problém vyžadující seřízení tře‑
tího závěru výhybky mimo obvyklý interval údržby. Jinak by
tento problém v krátké době vyústil v závadu znemožňující
stavění výhybky.
Ve stanici Poděbrady, kde pomocí jednotek DMS‑EP moni‑
torují všechny výhybky, si jejich nasazení velmi pochvalují.
Chvilkové ranní posezení u počítače, zejména v zimním ob‑
dobí, upozorní na ty výhybky, se kterými by mohly nastat pro‑
blémy. Takové plošné nasazení přináší největší komfort při
plánování údržby výhybek.
Kladné je i hodnocení zástupců SŽDC při příležitosti ukon‑
čení ověřovacího provozu, ze kterého vyplývá doporučení
na použití jednotek DMS‑EP u všech jednoduchých výhybek
s více přestavníky, pro všechny nově projektované výhybky
transevropské dopravní sítě TEN‑T ve správě SŽDC, s. o. a na
ostatních výhybkách dle uvážení.
Ve stanici Hrušovany byl již při instalaci jednotky DMS‑EP
odhalen snížený izolační stav napájecího vedení k jednomu
z přestavníků.
Uvedený způsob měření a vyhodnocování přestavných odpo‑
rů výhybek však zatím nemá oporu v příslušných předpisech
SŽDC.
DMS‑EP v samostatné kostře elektroniky
Zadní deska s konektory
AŽD Praha
AŽD Praha
Evropský projekt SAFEDMI
Evropský projekt „SAFEDMI –
bezpečné rozhraní strojvedoucí –
lokomotiva“ pro evropský
zabezpečovací systém ERTMS
Ing. Michal P avel
V průběhu roku 2006 AŽD Praha na popud italského vý‑
robce zabezpečovací techniky, firmy Ansaldo Ferroviario
S.p.A. (dále jen ASF), zažádala o podporu z fondů Evrop‑
ské komise v rámci 6. rámcového programu za účelem
uskutečnění výzkumně‑vývojových prací na rozhraní DMI
(Driver – Machine Interface = rozhraní strojvedoucí – loko‑
motiva) s cílem navrhnout možné řešení poskytující určitou
míru bezpečnosti.
Byli přizváni ještě další tři partneři: výzkumníci z italského
Institutu informačních věd a technologií (dále jen ISTI) a zá‑
stupci dvou univerzit – budapešťské Univerzity technické
a ekonomické (dále jen BMI) a Aalborg University, Center
for Teleinfrastruktur (dále jen AAU). ISTI je dlouhodobým
partnerem ASF v oblasti zabezpečovací techniky pro želez‑
nici, pracovníci BMI mají řadu zkušeností s modelováním
odolných systémů a AAU poskytla expertní znalosti v oblasti
bezdrátových datových komunikací.
Hlavní cíle je možno shrnout následovně:
• navrhnout a vyvinout bezpečné DMI, integrované se stá‑
vajícími palubními systémy ERTMS (European Rail Traffic
Management System) a vyvinuté v souladu se specifikacemi
rozhraní ERTMS,
• zkoumat a vyvinout potřebná hardwarová a softwarová
řešení tak, aby se podařilo důkladně vyřešit otázky bezpeč‑
nosti a odolnosti vůči poruchám vyplývající z požadavků
SIL2,
• vestavět bezpečné bezdrátové komunikační rozhraní do
SAFEDMI pro účely dálkové konfigurace, dálkové obměny
firmware a pro diagnostické účely,
• navrhnout a vyvinout infrastrukturu HW a SW nástrojů na
podporu provádění automatických testů simulujících chová‑
ní strojvedoucího.
Projekt probíhal od září 2006 do srpna 2008.
Cíle projektu
I když primárním cílem bylo aplikovat navržená řešení na
DMI pro ERTMS, sledovali jsme možnosti uplatnění navrže‑
ných technologií i v jiných aplikacích.
Projekt měl několik cílů a tomu byl i podřízen výběr partnerů.
Jednalo se primárně o výzkumný projekt, takže záměrem ne‑
bylo vyvinout hotové zařízení, které by se dalo po zkouškách
a schválení rovnou nasadit do provozu. Záměrem bylo ověřit
si na funkčním prototypu možné principy a postupy řešení,
které by po zpřesnění zadání mohly být využity k vyvinutí po‑
žadovaného bezpečného DMI. Nešlo pouze o to navrhnout
bezpečné zobrazení a vstup údajů od strojvedoucího, ale
také ověřit principy bezdrátového přenosu diagnostických
informací z DMI do centra údržby a naopak přenosu konfigu‑
račních informací z centra do DMI.
AŽD se zavázala zajistit správu dokumentů v průběhu celého
projektu, organizaci rozšiřování informací o projektu a jeho
výsledcích včetně jeho účinné prezentace v médiích a na
internetu. Úlohou AŽD bylo ve spolupráci s ASF zpracovat
analýzu trhu možných aplikací bezpečného DMI. Po odbor‑
ně‑technické stránce bylo úlohou AŽD podílet se na analýze
rizika a tvorbě požadavků na systém, na jeho návrh a im‑
plementaci bezpečného protokolu pro bezdrátové spojení
SAFEDMI s centrem údržby. Vedle toho AŽD přispěla k za‑
bezpečení integrity přenášených dat a testování funkčnosti
a odolnosti navrženého systému.
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Evropský projekt SAFEDMI
AŽD Praha
Souhrn bezpečných vlastností SAFEDMI
Vizualizace
V případě výskytu chyby během vizualizačního procesu musí SAFEDMI umožnit
strojvedoucímu klasifikovat zobrazenou informaci jako vadnou. Za nejbezpečnější stav je
považována absence obrazu.
Vstup údajů od
strojvedoucího
Některé vstupy údajů od strojvedoucího musí být bezpečné, např. potvrzení rozhodujících
stavových změn, jako je omezení automatického řízení rychlosti, dále přijetí kritických
řídicích parametrů apod.
Datové komunikace mezi
palubními komponentami
ERTMS je distribuovaný systém a v něm DMI je podřízeným prvkem EVC (European
Vital Computer). Tudíž datový přenos oběma směry mezi SAFEDMI a EVC musí probíhat
s bezpečným protokolem.
Zpracování dat
Plně bezpečné zpracování dat v rámci SAFEDMI
Bezdrátové komunikační
rozhraní
Bezdrátové zadávaní konfiguračních údajů a obměna software/firmware musí být bezpečné,
což vede k návrhu vícevrstvé sady bezpečných protokolů pro bezdrátovou komunikaci.
Organizace práce
Práce na projektu byly soustředěny do pěti odborných pracov‑
ních okruhů – Work Packages. K tomu přibyly dva okruhy ob‑
starávající řízení projektu (Work Package WP0) a rozšiřování
informací o projektu a zužitkování výsledků projektu (WP6).
Work Package WP1 sloužil ke zkoumání scénářů užití
SAFEDMI, aby poskytl vstupy ve formě specifikací požadav‑
ků a identifikoval technické obtíže a výzvy k vyřešení. V rám‑
ci okruhu pak byla zejména provedena analýza rizika při zob‑
razování a vstupu informací během interakce strojvedoucího
s DMI před jízdou a za jízdy.
Work Package WP2 byl zaměřen na návrh a HW a SW archi‑
tektury a prostředků zajištění odolnosti vůči poruchám.
V rámci Work Package WP3 byla navržena protokolová archi‑
tektura zajišťující bezpečný bezdrátový přenos dat.
Work Package WP4 byl věnován návrhu postupů a metod
kvantitativního hodnocení výsledků řešení. Zahrnoval analy‑
tické modelování, simulace a experimentální techniky zamě‑
řené na hodnocení odolnosti a bezpečnosti s cílem vytvořit
testovací systém umožňující odhalení systematických chyb
návrhu.
Pro účely vytvoření experimentálního prototypu, který in‑
tegruje jednotlivé stavební prvky SAFEDMI, sloužil Work
Package WP5. V jeho rámci proběhla implementace navr‑
žených principů, mechanismů a protokolů a byla ověřována
jejich účinnost a hodnoceno dosažení cílů.
Výzkumní a vývojoví pracovníci AŽD měli na starost řízení
WP6 a podíleli se na práci ve všech odborných okruzích s vý‑
jimkou WP2.
Řízení projektu
Pro řízení projektu bylo zvoleno schéma, které musí odpoví‑
dat všem mandatorním požadavkům Evropské komise (EK).
Řízení musí být transparentní s jednoznačně stanovenými
odpovědnostmi. Tomu odpovídá schéma dle obr. 1.
Evropská komise
Odborné pracovní komise
řízení okruhu „udržitelná povrchová doprava“
Řídí: vedoucí příslušných odborných okruhů
Řídicí výbor projektu
Technický řídicí výbor
Řídí: ASF
Účastníci: všichni partneři
Řídí: ASF
Účastníci: všichni partneři
Obr. 1 – Řídicí schéma projektu
AŽD Praha
Evropský projekt SAFEDMI
AŽD Praha
K Interface
(BALISE)
(LOOP)
(RADIO)
ANTENNAS (2)
B
T
M
T
I
U
ANTENNAS
L
T
M
MOBILE
TERMINAL
R
T
M
PRO
FI
BUS
IF
TRAIN
INTEGRITY
DMI
STM
SPMU
SENSORS
STM
JRU
Obr. 2 – Obecná architektura mobilní části ERTMS
Protože projekt byl řešen několika partnery, bylo ustaveno
konsorcium, vázané smluvními podmínkami obsaženými
v kontraktu s EK. Řízení bylo rozděleno na úroveň čistě ma‑
nažerskou (Project Steering Board = Řídicí výbor projektu)
a technickou (Technical Steering Committee = Technický
řídicí výbor). Těm podléhali vedoucí jednotlivých pracovních
okruhů.
Konsorcium mělo stanovené plány, postupy, jednoduchý
systém řízení jakosti, postup řízení rizik a další kontrolní
mechanismy dané výše uvedenou strukturou. Konsorciál‑
ní smlouva určovala mj. zacházení s existujícím a vzniklým
know‑how. Konsorcium ze strany EK pak kontroluje jí určený
Project Officer (projektový úředník).
Driver
Display LCD
Keys
Lamps
Sounds
System Bus
EVC
Wireless
Diagnostic
Tool
Obr. 3 – Základní architektura SAFEDMI
10
V první fázi v rámci WP1 byla provedena podrobná analýza ri‑
zika DMI pro ERTMS a posléze následovala fáze specifikace
požadavků na systém. Na jejich základě pak byla navržena
architektura systému a proveden návrh architektury soft‑
waru (SW) a funkční návrh jednotlivých SW vrstev pomocí
jazyka UML.
Obecná architektura mobilní části ERTMS, ukazující způsob
vazby DMI na EVC, je naznačena na obr. 2.
Zde je DMI jednou z komponent, která je připojena k EVC ( Eu‑
ropean Vital Computer = centrální počítač) sběrnicí Profibus.
DMI ovládá zobrazovací jednotku – displej k zobrazení infor‑
mací pro strojvedoucího, dále generuje informativní a zejmé‑
na varovné zvukové signály a zajišťuje vstup údajů od strojve‑
doucího pomocí kláves s pevnou i programovatelnou funkcí.
Základní architektura navrženého SAFEDMI je na obr. 3.
SAFEDMI
SW
Configuration
Tool
Postup návrhu SAFEDMI
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
V průběhu návrhu architektury zejména z pohledu komunika‑
cí došlo k zpřesnění a úpravě blokového schématu z důvodů
lepšího souladu s komunikačními scénáři podle obr. 4.
Přibyla komponenta Bridge Device (komunikační most),
která vhodně odděluje bezpečnou (safety) a bezpečnostní
(security) vrstvu komunikace tak, aby implementace secu‑
rity vrstvy nezasahovala zbytečně do bezpečného SW jádra
systému. Přitom kontrola šifrování je prováděna bezpečným
jádrem. SW prostředky – nástroje pro diagnostiku a konfi‑
guraci lze využívat v obou počítačích, tj. jak v centru údržby
(Remote Maintenance Centre), tak z lokálního počítače ope‑
rátora na palubě (On‑board operator).
Evropský projekt SAFEDMI
AŽD Praha
EVC
DMI
Wireless link
BRIDGE
Device
Remote
center
On-board
operator
Obr. 4 – Komunikační cesty SAFEDMI
Pro implementaci bezdrátového přenosu byla zvolena tech‑
nologie WiFi (IEEE 802.11). Při implementaci bezdrátových
protokolů se zapojili i kolegové z firmy Radom.
Na jejím základě pak již probíhal řádný návrh statického
a dynamického chování s využitím stavových a sekvenčních
diagramů a modelů chování.
Ovšem realizovat lze přenosy i pomocí dalších uvažovaných
technologií. Následující tabulka shrnuje nejvhodnější tech‑
nologie podle dosahu a účelu:
Současně s návrhem funkčních částí byly navrhovány
start‑up, on‑line a off‑line testy a kontroly, na které byl kla‑
den velký důraz. Diagnostické pokrytí totiž muselo být dosti
vysoké, neboť architektura systému byla zvolena jako jed‑
novětvová.
Návrh SW architektury vycházel z diagramu na obr. 5.
scénář blízké a palubní komunikace
scénář vzdálené komunikace
případ užití pro diagnostiku
IEEE 802.11 a, b, g
Bluetooth
ZigBee
GPRS
UMTS
WiMAX
případ užití pro konfiguraci
IEEE 802.11 a, b, g
Bluetooth
ZigBee
WiMAX
Power-on
Suspect
state
Start-up
Safe
state
Normal
Config
Obr. 5 – Základní stavový diagram systému
AŽD Praha
11
Evropský projekt SAFEDMI
AŽD Praha
Architektura hardwaru (HW) je představena na obr. 6.
Software byl navržen vrstvově, přičemž řízení jeho chodu
a vazba na HW byly svěřeny operačnímu systému reálné‑
ho času typu VRTX, který byl ověřen v mnoha použitích ve
firmě ASF.
Systém testování a kvantitativ‑
ního hodnocení prototypu
Pro účely hodnocení a verifikace byla navržena metodologie,
postavená na stavovém modelu chování SW architektury
a beroucí do úvahy spolehlivost HW komponent (obr. 7).
Keyboard
RA
M
Log
Device
ROM
Thermometer
Keyboard
Controller
Cabin
Identifier
bus
Bus
Controller
Watch
dog
CPU
LCD lamps
Controller
LCD
lamps
Graphic
Controller
LCD
matrix
Video
Pages
Device to
communicate with
EVC
Audio
Controller
Speaker
Flash
audio
Device to
communicate with
Sub 2
Obr. 6 – Návrh HW architektury
Basic system
architecture and
protocols
Measures of
interest
Inputs to validate
modeling
assumptions
Architecture and
protocols
refinement
STATE-BASED
MODELS
for architecture
design refinement
Numerical
results
Contribution to
the DMI SIL2
assessment
Inputs to properly
set model
parameters values
Obr. 7 – Metodologie hodnocení a verifikace
12
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Influences on the
experimental and
testing activity
Evropský projekt SAFEDMI
AŽD Praha
System under test with
implemented wrapper
Interface under
test (IUT)
Message
SAVS
Wrapper
Datagram
Connection
Datagram
SAVS
Kernel
Message
Test scenario
Obr. 8 – Blokové schéma testování na základě SAVS
SAFEDMI
Track simulator
ERTMS OnBoard equipment
Fault-injection
framework
Obr. 9 – Sestava simulátoru
FAULT LIBRARY
WORKLOAD
EVC Packet
Generator
MONITOR
DATA COLLECTOR
INJECTOR
target
system
DATA ANALYZER
TARGET SYSTEM
DMI
Obr. 10 – Blokové schéma injekce poruch do SW
AŽD Praha
13
AŽD Praha
Vedle toho byla navržena sada testů funkčních i spolehli‑
vostních. Jedním z jejich pilířů byl systém AŽD označovaný
SAVS (Semi‑Autonomous Verification System), viz obr. 8.
Ten se osvědčil zejména při testování funkčnosti komuni‑
kačních kanálů a protokolů. Po dokončení implementace
a integrace experimentálního prototypu byly tyto navržené
nástroje aplikovány podle připravených testovacích scénářů
a konkrétních testovacích případů navržených na podkladě
prvotních specifikací. K tomu sloužily mj. již existující ná‑
stroje, jako simulátor DMI, generátor komunikačních paketů
pro EVC a simulátor jízdy (obr. 9).
Další metodou testování odolnosti a detekčních schopností
byly injekce poruch do SW stanovenými postupy a v určených
případech a situacích (obr. 10).
Pro testy robustnosti protokolů byly použity další metody
statistického sledování chybovosti.
Výsledky projektu
Demonstrační experimentální prototyp sestával ze zobra­
zovací a zadávací jednotky realizované ve finální formě.
K tomu přibyly zmíněné subsystémy Bridge Device a Remo‑
te Maintenance Centre, implementované stolním počíta‑
čem třídy PC a notebookem. V konečné fázi projektu byla
tato sestava plně funkční a byla předvedena zájemcům.
Subsystém Bridge Device by pro reálné zařízení SAFEDMI
musel být implementován jako integrální součást jednotky
DMI. Předpokládala se implementace formou miniaturní‑
ho jednodeskového počítače třídy PC‑104 a potřebného
WiFi modulu.
Provedené testy potvrdily funkčnost systému SAFEDMI
a kvantifikace parametrů SW modelu na základě reálných
14
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Evropský projekt SAFEDMI
a realistických údajů o spolehlivosti navrženého HW, což
vedlo k ověření dosažení požadavků na integritu bezpečnos‑
ti úrovně SIL 2.
Závěr
Díky poměrně dobře řízené spolupráci a přijatelné ochotě
partnerů podřídit svou práci a úsilí cílům a termínům pro‑
jektu se i přes dosti pozvolný rozjezd prací podařilo splnit
ve většině parametrů stanovené cíle projektu. Ukázalo se,
že skeptický postoj AŽD k realizovatelnosti bezdrátového
rozhraní byl realistický. Sice se podařilo bezdrátové rozhraní
realizovat, ale jednak pouze přenosem WiFi, jednak se po‑
tvrdilo, že náročnost řešení byla partnery v projektu poně‑
kud podceněna. Výsledkem je sice funkční prototyp, ovšem
jeho začlenění jako finálního subsystému by bylo dosti drahé
a obtížně integrovatelné do modulu SAFEDMI. Jeho další vy‑
užití pro DMI zůstává sporné a nejisté.
Pracovníkům AŽD přinesl projekt řadu zkušeností s prací
v rámci projektu dotovaného Evropskou komisí a s organizací
spolupráce s řadou zahraničních partnerů. I činnosti spojené
s rozšiřováním informací o projektu byly zdrojem zkušeností
pro podobné projekty v budoucnu. Dá se říci, že si v tomto
projektu AŽD vytvořila velmi dobré renomé u svých partnerů
i u úředníků Evropské komise – generálního direktoriátu pro
vědu a výzkum (EC ‑ DG Research), která na projekt dohlíže‑
la. Také zkušenosti s řízením a účetnictvím v rámci projektu,
který po svém skončení prošel řádným finančním auditem,
jsou užitečným vkladem do případných dalších projektů
v rámci evropského výzkumu a vývoje.
V neposlední řadě načerpali účastníci projektu ze závodu
Technika AŽD řadu poznatků, jak lze řešit některé technické
otázky, a vstřebali nové zkušenosti a podněty z oblasti meto‑
dologie návrhu bezpečných systémů.
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
AŽD Praha
Řadiče světelné signalizace
pro řízení dopravy z produkce
AŽD Praha – mikroprocesorový
řadič MR‑28
Ing. Petr Š midtmajer
Již bezmála čtyřicet let je doprava na křižovatkách v České
republice a Slovenské republice řízena světelnou signalizací
a můžeme s hrdostí konstatovat, že od počátku, v přítom‑
nosti i v budoucnosti se účastní této činnosti právě společ‑
nost AŽD Praha.
Ohlédnutí do historie
Vše začalo počátkem sedmdesátých let, kdy byla zakoupe‑
na licence na výrobu elektromechanických řadičů typu BX‑2
od německé firmy Signalbau Huber. V rámci této licence
se řadiče v tehdejším Československu pouze kompletovaly
z dovezených součástek, což výrobu prodražovalo, a proto
bylo rozhodnuto o úpravě provedení řadiče na dostupnou
součástkovou základnu s výjimkou mechanického válce pro
zápis programu signálního plánu. Prvním dítkem vlastního
vývoje byl řadič pod označením ER‑1. Nejdůležitější částí
elektromechanických řadičů BX‑2 i ER‑1 byl tzv. válec, na
kterém se nastavoval řídicí program – signální plán pro ří‑
zení dané křižovatky. Nastavení se provádělo ohnutím lamel
na válci, který při své rotaci mechanicky ovládal mikrospína‑
če. Automatickým přepínáním až čtyř programovacích válců
s různou rychlostí otáčení lamel na válci v jednom řadiči do‑
cházelo ke změně signálních plánů například z denního na
noční program apod.
Odstraněním a nahrazením mechanických válců jednotkou
DPJ (digitální programovací jednotka) se podařilo vývojá‑
řům AŽD odstranit poslední mechanickou součástku, kterou
Programový válec řadičů BX‑2 a ER‑1
AŽD Praha
15
AŽD Praha
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
jsme museli nakupovat od firmy Signalbau Huber, a vznikl
řadič s označením ER‑1 DPJ. U tohoto řadiče se digitální pro‑
gramovací jednotka vkládala do kazety místo mechanického
válce a programovala se přímo na deskách plošných spojů
pomocí jumperů. Její výhodou bylo snadné programování.
Dopravní inženýr naprogramoval připravený signální plán
vložením nebo rozpojením jumperů a provedl jednoduchou
vizuální kontrolu DPJ. Po vložení DPJ do řadiče následně
otestoval navržený program při reálném zatížení v provozu.
Se zvyšujícími se nároky na řízení dopravy, koordinaci do‑
pravních tahů, pokrokem techniky a možností programovat
mikroprocesory, začal vznikat počátkem osmdesátých let
vlastní mikroprocesorový řadič, který byl po svém uvedení
na trh nazván mikroprocesorovým řadičem MR‑1. Tento řa‑
dič je prvním moderním řadičem, ze kterého vychází kon‑
cepce dnešních řadičů z produkce AŽD i produkce někte‑
rých konkurenčních firem. Řadič umožňoval naprogramovat
všechny typy křižovatek a dopravní data byla uložena v pa‑
měti o velikosti 2 kB, řídicí program obsluhovaný v assem‑
bleru měl 18kB dat. Šlo o vůbec nejúspěšnější produktovou
řadu řadičů vyráběnou v rámci AŽD, což je ovšem z velké
míry zapříčiněno monopolem předrevoluční výroby v oblasti
zabezpečovací techniky. I přesto na tento typ řadiče s nos‑
talgií vzpomínají odborníci z různých oblastí řízení dopravy
(dopravní inženýři, policisté, servisní organizace…).
V porevolučním období byl vývojovým týmem Výrobního
závodu Brno vyvinut řadič MR‑3, který však nedosahoval
kvalit svého předchůdce, a proto se přibližně v roce 1995
přistoupilo k vývoji malého jednodeskového řadiče s dvaceti
výkonovými spínači s označením MR‑20. Tento řadič byl však
vzhledem k omezené kapacitě výkonových spínačů vhodný
pro křižovatky typu „T“ nebo pro přechody pro chodce.
Proto následovalo doplnění produktového portfolia o řadič
MR‑24, který s počtem 48 výkonových spínačů dokázal ob‑
sloužit i středně velké křižovatky (cca 95 % křižovatek v ČR).
S těmito řadiči je možné stále se potkávat na křižovatkách
v řadě měst ČR, i když dochází k jejich pozvolné výměně za
modernější typy.
Na přelomu tisíciletí bylo potřeba udržet krok s konkurencí,
což po podrobném technickém průzkumu obnášelo vývoj
zcela nového řadiče, koncepčně odlišného od stávající pro‑
dukce. Započal vývoj řadiče s označením MR‑5, pro který
byla jako řídicí modul vybrána řídicí jednotka americké firmy
Econolite a typové označení bylo pozměněno na MR‑5EC.
Vzhledem ke křížení americké a české technologie však
vlastnosti tohoto řadiče v praxi nedokázaly naplnit požadav‑
ky našich zákazníků a od dalšího rozvoje a spolupráce s fir‑
mou Econolite bylo upuštěno.
16
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Tato situace ovšem znamenala nutnost nahrazení americké
části řadiče, především řídicí desky, systému řízení detekto‑
rů a komunikační části, vlastními moduly. Využitím získaných
zkušeností v kombinaci s moderními procesorovými obvody
mohla být dokončena stávající typová řada mikroprocesoro‑
vých řadičů, které nesou název MR‑7, MR28 a MR‑16 a jsou
technologicky schopné konkurovat ostatním řadičům na na‑
šem trhu od firem Siemens, Signalbau Huber či Cross Zlín.
V roce 2008 byl řadič dále doplněn o interface umožňující
komunikovat pomocí standardizovaného protokolu OCIT
s nadřazenou dopravní řídicí ústřednou.
Normativní podmínky provozu
Řadič pro řízení SSZ musí v dnešní době splňovat normy pře‑
depsané pro daný typ technologie, které specifikují požadavky
na její technické a funkční provedení. Jsou jimi např. zkoušky
na EMC, bezpečnost, zapojení, funkční vlastnosti, atd.
Mezi základní normy patří:
ČSN 36 5601:2003 + Z1:2007 – Tato norma stanoví základní
požadavky na technické a funkční vlastnosti světelných signa‑
lizačních zařízení používaných pro řízení provozu na pozem‑
ních komunikacích. Upravuje například konstrukční požadav‑
ky, základní elektrotechnické požadavky, funkční požadavky,
příslušenství řadiče, návěstidla, světelně-technické a koloro‑
metrické vlastnosti, kontroly či rozsah typové zkoušky.
ČSN EN 12 675:2003 – Tato evropská norma stanovuje po‑
žadavky na funkční bezpečnost řadičů světelných signali‑
začních zařízení. Norma se vztahuje na světelná signalizační
zařízení instalovaná trvale nebo dočasně, s výjimkou přenos‑
ných světelných signalizačních zařízení. Pro řízení konfliktní
dopravy vozidel i pěších, např. signalizovaných křižovatek,
přechodů pro chodce, signalizace kyvadlové dopravy nebo
signalizace veřejné dopravy osob bezpečným způsobem,
jsou nezbytné řadiče světelných signalizačních zařízení de‑
finované v této evropské normě. Rizika, která je nutno brát
v úvahu, zahrnují následující typy možných chybných signálů,
i když se neomezují pouze na ně:
a) chyba zobrazení červeného signálu;
b) zobrazení konfliktního zeleného signálu;
c) chyba zobrazení správného sledu signálů;
d) chyba správného časování všech signálů.
OCIT (Open Communication Interface for Road Traffic
Control Systems) je otevřené rozhraní pro techniku sil‑
niční dopravy vytvořené pracovním společenstvím ODG
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
(OCIT Developer Group). Řadiče a centrální komponenty
jsou v takto vytvořeném seskupení spojené do celosysté‑
mové sítě. Při řízení světelné signalizace spojuje rozhraní
OCIT‑Outstations „řídicí zařízení s centrálou“. Přenosová
technika v OCIT‑Outstations je založena na standardním
transportním protokolu TCP/IP, který zajišťuje bezpečné
datové spojení a lze jej použít na všech typech přenoso‑
vých cest. OCIT‑Outstations má vlastní definici pro přeno‑
sový protokol uživatelské úrovně, který může koexistovat
s internetovými standardy (tzv. Basis Transport Paket Pro‑
tokoll Layer – BTPPL). BTPPL může komunikovat pomocí
TCP/IP protokolu přes různé přenosové cesty. Pro tyto
komunikační způsoby existují standardy a jím odpovídající
standardní komunikační přístroje.
Stávající produktové portfolio
Produktová linie řadiče MR‑7 a jeho variant MR‑28 a MR‑16
vychází ze shodné koncepce a komponentové základny.
Tím dokáží vhodně pokrýt požadavky trhu při minimalizaci
výrobních nákladů. Navržená struktura zajišťuje maximální
flexibilitu a jednoduchost, neboť celá typová řada využívá
jednotné elektronické desky euroformátu. Odlišnosti jsou
pouze v předurčení pro různě rozsáhlé světelné signalizace.
Řadič MR‑7 je předurčen pro rozsáhlé a složité křižovatky,
řadič MR‑28 pro středně velké křižovatky a řadič MR‑16 pro
křižovatky typu „T“ a přechody pro chodce.
Řadič disponuje programovým vybavením umožňujícím prá‑
ci ve všech běžných režimech, jako jsou:
• fázové řízení
• pevný sled fází
• fáze na výzvu
• volný sled fází
• pevný cyklus
• kmitavá žlutá
• ruční řízení (celočervená, kmitavá žlutá, 12 fází)
V koordinované skupině okolních řadičů může řadič pracovat
ve funkci skupinového nebo podřízeného řadiče. Přepínání
AŽD Praha
mezi programy a dopravním režimem se zadává buď z do‑
pravní řídicí ústředny, počítačem řadiče, nebo obvodem RTC
(kalendář a hodiny).
Počet programů: celkem max. 64 různých programů
Časový rastr kroků řadiče: 1 s
Časový rastr signálů: 500 ms
Parametry RTC:
•maximální nepřesnost hodin bez synchronizace s GPS
2 min. za měsíc,
• rozpoznání pevných svátků,
• samočinný přechod na letní čas a naopak,
•samostatná volba programů pro jednotlivé dny v týdnu
(pondělí až neděle a pevné svátky),
•lze zvolit nouzové programy (při závažné/nezávažné po‑
ruše),
• životnost zálohového zdroje obvodu RTC je 2–3 roky.
Řídicí deska
Řídicí centrální procesorová deska (dále „centrála“) je tvo‑
řena dvěma mikroprocesory třídy 8051. Hlavní procesor
(master) zpracovává obsah datového modulu, řídí činnost
podřízených mikroprocesorových jednotek pomocí RS 485
(115 kbps) a zajišťuje archivaci dopravněstatistických dat
v řadiči.
Řídicí program (firmware) je uložen v paměti EPROM MCU,
datové soubory jsou uloženy v paměti Flash‑EPROM. Statis‑
tická data se ukládají v separátní vyjímatelné paměti Com‑
pact Flash o kapacitě 32–512 MB, je‑li připojena.
Podřízený mikroprocesor (slave) zajišťuje komunikaci s GPS/
GSM modulem. Seřizuje obvod reálného času RTC v 60minu‑
tových intervalech podle signálu GPS. Komunikuje se vstup‑
ní/výstupní jednotkou. Ovládá tlačítka ručního řízení, výzvy
z chodeckých tlačítek. Zajišťuje dohledy dopravních signálů,
kontroluje vyklizovací časy při přechodu fází na základě dat
z dopravního modulu.
MR‑7
MR‑28
MR‑16
Počet výkonových výstupů pro spínání žárovek návěstidel
100
48
16
– z toho vybavených napěťovými čidly
100
48
16
– z toho vybavených proudovými čidly
100
48
16
Počet výkonových výstupů pro spínání žárovek „ČEKEJ“
12
12
12
Počet vstupů chodeckých tlačítek
16
16
16
Počet vstupů detektorů
32
32
4
AŽD Praha
17
AŽD Praha
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
Blokové schéma řadiče
18
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
AŽD Praha
LED dioda 1
LED dioda 2
LED dioda 3
LED dioda 4
LED dioda 5
1 Tl . Trvalá CČ
2 Tl. Reset
3 Tl. Automat
Přepínač
kmitavá žlutá
provoz
DESKA
CENTRÁLY
MR-28
LED dioda 6
LED dioda 7
Schématické znázornění a řídicí deska
Připojení GPS a GSM antény indikují diody LED1 a LED2,
správnost přijatých signálů indikují diody LED3 a LED4. Dio‑
da LED5 indikuje správnou funkci řídicího procesoru a dioda
LED6 indikuje správnost a neporušenost dopravních dat. Di‑
oda LED7 indikuje platnou synchronizaci v koordinaci.
Připojení k řadiči, obsluha a kontrola dat v centrále jsou
možné několika způsoby:
a)Přes diagnostický panel řadiče. Diagnostický panel Tempo
je zařízení sloužící k diagnostice řadiče. Do centrály řadiče
může být připojen přímo – pomocí kříženého UTP kabelu,
nebo nepřímo přes síťové prvky – switch nebo router.
b)Přes PDA pro MR16 – propojí se pomocí sériového kabe‑
lu nebo pomocí Bluetooth.
c)Čtení pomocí servisního PC – počítač se propojí s řadi‑
čem sériovým kabelem nebo kabelem LAN. Přes servisní
PC lze zároveň nahrávat data do řídicí jednotky.
d)Bezdrátové připojení GPRS kanálem.
•on‑line diagnostiku:
°stavy výkonových spínačů (VS),
°historie stavů signálních skupin,
°stavy logických skupin detektorů,
•vyčtení protokolu řadiče (chyby, změny stavu…),
•vyčtení statistik z fyzických vstupů,
•restart řadiče,
•konfiguraci časového rozvrhu nasazování programu.
Aplikace je ovládána prostřednictvím nabídky, v hlavní části
okna jsou zobrazovány požadované informace – on‑line di‑
agnostika, výpis protokolu nebo statistik. Připojení k jiné‑
mu řadiči je možné jeho výběrem ze seznamu v dialogovém
okénku. Seznam je naplněn daty uvedenými v konfiguračním
souboru „azd‑radice.ini“.
Diagnostický panel
Diagnostické okno Stavy VS zobrazuje očíslované VS ve stej‑
ných polohách, v jakých jsou umístěny ve skutečném řadiči.
V případě výskytu chyby na výstupu je výstup označen pře‑
škrtnutou jasně žlutou kontrolkou (viz výstup V 04 na obr.
Zobrazení stavu výkonových spínačů).
Aplikace diagnostického panelu je určena pro základní di‑
agnostiku a konfiguraci časového rozvrhu nasazování pro‑
gramů řadičů MR‑28 z produkce firmy AŽD Praha. Aplikace
umožňuje provádět tyto činnosti:
Diagnostické okno Historie SS (signálové skupiny) obsahuje
šedesátivteřinový záznam stavů SS. Barevná reprezentace
stavů je závislá na typu SS, který je odvozován z prvního pís‑
mene názvu SS.
AŽD Praha
19
AŽD Praha
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
Zobrazení stavu výkonových spínačů
Zobrazení stavu detektorů
Diagnostické okno Detektorové skupiny obsahuje 64 sym‑
bolických zobrazení stavů logických detektorových skupin.
Symbolické zobrazení logické skupiny obsahuje tři kontrolky.
Zelená (horní) svítí v případě aktivní výzvy, žlutá (střední) svítí
v případě aktivní hladiny (prodlužování, přítomnost). Červená
svítí v případě poruchové aktivity logické skupiny detektorů
(porucha některého z fyzických vstupů zařazeného do skupiny).
Každá z jednotek obsahuje 4 shodné kanály spínacích zesi‑
lovačů povelů z mikropočítače pro buzení výkonových triaků,
každý z kanálů obsahuje čidlo napětí i čidlo proudu a tavnou
pojistku.
Položky podnabídky Log umožňují zobrazení výpisu protoko‑
lu událostí řadiče. Volbou je možné zobrazit buď všechny zá‑
znamy, nebo jen ty, které byly do souboru zapsány zvoleným
modulem – zdrojem (jádro, detektory, dopravní data…).
Položka nabídky Statistiky zobrazí statistická data fyzic‑
kých vstupů řadiče. Zobrazují se pouze data patřící aktivním
vstupům. Před vlastním zobrazením se z řadiče vždy kopírují
soubory detcfg.dta (konfigurace fyzických vstupů) a stat.bin
(soubor statistických dat).
Položka Autorizace umožňuje nastavení přihlašovacích
údajů potřebných pro provedení změn dat v řadiči nebo jeho
restart. Údaje se zadávají do dialogového okénka. Po jejich
zadání jsou povoleny další položky nabídky Řadič, ale vlastní
ověření správnosti zadaných údajů se provádí až při vykoná‑
vání některé z operací.
Položka Rozvrh umožňuje změnu časového rozvrhu nasazo‑
vání programů v řadiči.
Výkonové spínače
V plně obsazeném řadiči MR‑7 (MR‑28; MR‑16) je 25 (12
nebo 4) shodných jednotek výkonových spínačů typu VS5A.
Jsou zasunuty ve vodicích kolejnicích a propojeny pomocí
dvou konektorů s obvody a svorkovnicemi řadiče.
20
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Vlastní spínače jsou optotriakové se spínáním v nule, koneč‑
ným spínacím prvkem je výkonový triak. Paralelně ke každé‑
mu buzení optotriaku je zapojena indikační LED dioda, která
svítí, pokud je na optotriak přivedeno řídicí napětí. Diody
jsou tedy vlastně zobrazením povelů, které přicházejí z mikro­
počítače do jednotky výkonových spínačů.
Každý spínač je řízen zcela samostatně a může poskytovat
jakýkoliv dopravní signál (např. klidný, kmitavý, klidný kom‑
binovaný s kmitavým, kmitavý dvou světel v protifázi atd.).
Napěťová čidla reagují na napětí zhruba mezi 20 až 30 Vef .
Čidla proudu jsou založena na napětí, které vzniká průcho‑
dem kladné půlvlny proudu přes rezistor a paralelně k ně‑
mu zapojenou trojici diod v sérii sloužících jako omezovač.
Záporné půlvlny procházejí jinou, opačně zapojenou diodou
bez užitku.
Napěťový úbytek vzniklý průchodem proudu rezistorem budí
optron, jehož výstupní signál pak budí monostabilní klop‑
ný obvod tvořený druhou polovinou integrovaného obvodu
556. Proudová čidla reagují na proud od zátěže zhruba 8 až
15 W. Pro LED návěstidla se sníženým proudovým odběrem
je nutné připojit ke každému návěstidlu výkonové rezistory
10kW/10 W.
Vyhodnocování vstupů
Deska pro vyhodnocování vstupů umožňuje řadiči sledovat
vstupní signály od detektorů, tlačítek apod. a v případě po‑
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
AŽD Praha
Deska výkonových
spínačů
ruchy ji lze použít k diagnostikování příčiny problému. Čtyři
tlačítka přepínají režimy desky, displej zobrazuje nastavený
režim a osmice diod indikuje stavy na jednotlivých binárních
vstupech. Data se předávají k dalšímu zpracování do centrá­
ly. Indukční smyčkový detektor tvoří jednotka TD424ES
velikosti EuroCard. Na předepsaných pozicích je zasunuta
do konektoru, do kterého odesílá své výstupní informace.
Z konektoru je zároveň napájena. Indukční smyčkový detek‑
tor TD424ES má čtyři samostatné detektorové systémy pro
čtyři nezávislé smyčky.
Každý z detektorových systémů může pracovat buď v přítom‑
nostním, nebo v impulsním režimu.
•V přítomnostním režimu detektor dává aktivní výstup
po celou dobu zatížení smyčky. Pokud se však zatížení
smyčky dlouhodobě změní, přizpůsobí se automaticky
citlivost detektoru novým parametrům smyčky.
•V impulsním režimu detektor dává aktivní výstup ve for‑
mě krátkého impulsu na začátku zatížení smyčky. Délku
tohoto impulsu lze nastavit.
Mezi další detektory, které se začínají, díky své jednoduché
instalaci bez nutnosti zásahů do vozovky prosazovat, pro po‑
užití v ČR patří:
•externí mikrovlnné/infračervené detektory
•externí videodetekční detektory
Externí detektory – mikrovlnný ICOMS a optický TrafiCam
AŽD Praha
21
AŽD Praha
Řadiče světelné signalizace pro řízení dopravy
Deska interface OCIT
Interface OCIT
Nové vývojové trendy
Vzhledem k nutnosti rychlého zavedení komunikačního pro‑
tokolu OCIT‑Outstations do řadičů z produkce AŽD, nebyl
čas čekat na novou typovou řadu mikroprocesorových řa‑
dičů. Závodem Technika byla vyvinuta deska MR7IF1, která
na jedné straně komunikuje se stávající řídicí deskou přes
rozhraní Fast Ethernet a na druhé straně prostřednictvím
sériového rozhraní pro komunikaci protokolem OCIT‑Outsta‑
tions, verze 1.1.
Přes vysokou konkurenceschopnost stávajících řadičů je
potřeba pečlivě sledovat moderní trendy řízení silniční do‑
pravy a na základě technicko-ekonomických studií a nových
technologických poznatků tyto trendy zapracovat do plánů
technického rozvoje k vytvoření moderního řešení nového
řadiče vyvíjeného v AŽD Praha.
Vytvořený SW realizuje převod formátů mezi danými zaří‑
zeními spolu se správou (tvorbou a údržbou) archivů stavů
a jejich změn tak, aby byla k dispozici všechna data podle
požadavků specifikace OCIT. Splňuje tedy veškeré požadav‑
ky a kritéria popsané ve specifikaci ODG OCIT‑Outstations,
verze 1.1 a v souvisejících dokumentech podle dokumentů
licence na protokol OCIT, s ohledem na omezení daná mož‑
nostmi a využitelnými funkcemi stávajících řadičů.
Konstrukční provedení
Řídicí elektronika řadiče je uložena v hliníkových EMC ka‑
zetách a tvoří kompaktní celek. Ten je vsazen do otočného
rámu, po jehož otevření je umožněn snadný přístup ke ka‑
belovým korytům zemních kabelů a řadičovým svorkovnicím.
Vnější plášť tvoří korozivzdorná nerezová skříň s podstav‑
cem, jejíž výhodou je vysoká pevnost, odolnost proti vlivům
vnějších elektromagnetických polí a malé nároky na údržbu.
22
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Mezi tyto trendy mohou patřit návěstidla s technologií
OCIT‑LED, která vyžadují jinou konstrukci výkonových spí‑
načů pro ovládání LED návěstidel napětím 40 V střídavého
napětí s příkonem pod 10 W, nebo tzv. „inteligentní návěsti‑
dla“, která budou datově komunikovat přímo s řídicí deskou
a na základě jejích povelů rozsvěcet příslušné světelné sig‑
nály. Tato koncepce vyžaduje přenesení diagnostiky na úro‑
veň návěstidel se všemi důsledky plynoucími z normativních
dokumentů.
Konstrukce výkonových spínačů s příchodem LED návěsti‑
del, která nahrazují klasická žárovková návěstidla, umožňu‑
je integraci více spínačů na jednu desku, a tím úsporu výrob‑
ních nákladů i vnitřního prostoru řadiče. Na druhou stranu
je nutné pamatovat na nutnost kontrolovat nižší napěťové
a proudové úrovně, kterých LED návěstidla dosahují.
Vytvořením vývojové skupiny P16, vedené závodem Technika,
se po letech vývoje založeného na spolupráci s kooperanty
vracíme k osvědčenému modelu vývoje vlastních řadičů,
které nám zajistí udržení konkurenceschopnosti našeho nej‑
důležitějšího produktového portfolia v následujících letech.
Certifikace a členství v IRSE
AŽD Praha
Certifikace a členství v IRSE –
významná reference k průniku
na světové trhy
Ing. Josef K rejč í ř
Co je to IRSE?
IRSE (Institution of Railway Signal Engineers) je profesionál‑
ní celosvětově aktivní instituce pro všechny, kteří jsou anga‑
žováni nebo spolupracují v oboru železniční zabezpečovací
techniky, v telekomunikacích a přidružených profesích. IRSE
má své ústředí v budově, ve které sídlí spolu s Institution of
Mechanical Engineers (IMechE), v londýnské čtvrti Westmin‑
ster, 4th floor, 1 Birdcage Walk, London SW1H 9JJ. V součas‑
nosti sdružuje přes 4000 členů z více než padesáti zemí světa.
Vznikla v roce 1912, kdy se odloučila od Institutu inženýrství
a technologie IET (Institution of Engineering and Technolo‑
gy), založeného r. 1871. Prvopočátky sdružování železničních
profesních organizací sahají až do roku 1818, kdy vznikla ICE
(Institution of Civil Engineers) sdružující, kromě jiných, i te‑
legrafní inženýry – tehdy se to týkalo ještě mechanicko‑op‑
tických telegrafů. Cílem IRSE je všeobecný pokrok a přínos
praktického uplatňování vědeckých poznatků v oblasti že‑
lezniční zabezpečovací techniky a telekomunikací. Jejím
posláním je udržovat vysoké standardy, znalosti a oprávnění
i v průmyslu vyrábějícím železniční zabezpečovací zařízení.
Logem IRSE je emblém se
svatým Kryštofem, který
je patronem bezpeč‑
nosti v dopravě. Tento
emblém obsahují
i všechny certifikáty,
publikace a doporuče‑
ní vydané společností.
Členy IRSE jsou např.:
•FRANCIE – ALSTOM
Transport, Signalisati‑
on,
•NIZOZEMSKO – Holland
Railconsult,
•RAKOUSKO – ÖBB, Signal‑ und Systemtechnik,
•ŠPANĚLSKO – RENFE,
•ŠVÉDSKO – Bombardier Transportation,
•ŠVÝCARSKO – Siemens Schweiz AG, Transportation
Systems,
•USA & KANADA – GE Transportation Systems Global
Signaling,
•VELKÁ BRITÁNIE – Westinghouse Rail Systems Ltd.
a mnoho dalších z celého světa.
Vydavatelská činnost
Ústředí IRSE
K udržování informovanosti instituce vydává vlastní časopis
IRSE News, přinášející členům aktuální informace o všech
aktivitách. Obsah zahrnuje krátké technické informace, de‑
ník událostí, změny členství, zprávy o aktivitách rady IRSE,
jednotlivých výborů a dopisy zaslané vydavateli. Kromě
toho vydavatelská činnost dosud obnáší více než 50 publi‑
kací odborného zaměření, zahrnujících referáty ze setkání,
konferencí a seminářů, normalizační dokumenty a odborné
tematické publikace. Členům IRSE jsou všechny publikace
prodávány s výraznou slevou.
AŽD Praha
23
Certifikace a členství v IRSE
AŽD Praha
Informační tabule IMechE
Jejich podrobný aktuální seznam je uveden na url:
http://www.irse.org/Documents/CP/
PUBLICATIONSORDERFORM_7‑December2008.doc
Profesionální rozpoznání
IRSE je licencovaným společenstvím v rámci Inženýrské rady
(Engineering Council) Velké Británie. Členové IRSE na růz‑
ných pracovních úrovních, zvláště ve Velké Británii, jsou
podněcováni k registraci u Inženýrské rady jako autorizovaní
inženýři CEng (Chartered Engineers), začlenění inženýři IEng
(Incorporated Engineers) nebo techničtí inženýři Eng Tech
(Engineering Technicians). Bližší údaje lze najít na kariérních
stránkách společnosti nebo v části o certifikacích.
Technické schůzky
IRSE pořádá pravidelné technické schůzky v Londýně a ve
významnějších členských centrech po celém světě. Místní
Datum
Konference a semináře
IRSE také pořádá půldenní a celodenní semináře určené
k informování členů o aktuálních tématech a zajímavos‑
tech z průmyslu. Mezinárodní několikadenní konference
s prezentacemi a technickými exkurzemi se konají každý
rok za účelem získání znalostí o železniční praxi v různých
zemích.
Každé čtyři roky IRSE pořádá třídenní mezinárodní konferen‑
ci, na které seznamuje účastníky s novinkami širokého roz‑
sahu, uplatněním vědecko‑technických poznatků v zabezpe‑
čovací technice a telekomunikacích, se zřetelem k železnici
a jejich přenesení do celého světa.
Typ
Místo konání
Přednáška
24. březen IMechE
Rail Accident Investigation Board
– 31/2 Years on
Přednáška
Bombardier Office West St, Crewe
vč. exkurze
17:00
24. březen
Network Rail Topical Planning Issues
Přednáška Ntwk Rail Offices, Manchester
18:30
IRO
IRO
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Union Jack Club, Waterloo,
London
Čas
Christian Wolmar’s Analysis of Rail
Industry
23. březen
24
Pořádá Akce
sekce ve světě, pořádající technická setkání a semináře,
jsou v Austrálii, v Evropě, v Hongkongu, v Severní Americe,
v Singapuru a v JAR. Úplná zpráva o termínech těchto setká‑
ní je obsažena v přehledu činnosti zveřejňovaném v ročence
IRSE.
18:00
Certifikace a členství v IRSE
Datum
AŽD Praha
Pořádá Akce
Typ
Místo konání
Čas
25. březen
CILT
Future of Air / Rail Infrastructure
Development
25. březen
ICE
George Bennie Railplane & Hugh
Fraser AirRail Systm
Přednáška
26. březen
ICE
Glasgow Airport Rail Link
Přednáška Teacher Bldg, St Enoch, Glasgow
17:30
30. březen
PWI
The Spa Valley Railway
Přednáška Elwick Clb Church Rd, Ashford
18:30
1. duben
PWI
Beating the Elements
Přednáška Ntwk Rail, Sussex Hse, Reading
17:45
2. duben
Přednáška Mott Macdonald Hse, Croydon
17:45
Přednáška
London Met Uni, Holloway Road
17:45
Maxwell Fndation India St,
Edinb’gh
17:30
PWI
The Tram Train Concept
2.–5.
duben
IRO
Exkurze pro
YMs visit to CTRL, St Pancras & Paris
London and Paris
nové členy
čt–ne
7. duben
IRSE
The West Somerset Railway
Přednáška The Mailbox, Birmingham
17:15
7. duben
PWI
London Overground,
the First 12 Months
Přednáška Railway Ath Club Darlington
19:00
7. duben
PWI
Edinburgh Trams
Přednáška Scots Guards Club, Edinb’gh
18:00
8. duben
PWI
Crewe and Stafford Remodelling
Přednáška Town Crier Hotel, Chester
18:30
9. duben
PWI
Cambrian Line Enhancements
Přednáška Gateway Centre, Shrewbury
18:00
15. duben
PWI
A Queensland Rail Odyssey
Přednáška Iron Horse, West Nile St, Glasgow
17:30
16. duben
PWI
Overhead Line Electrification
Polední
Arups, St James Hse, Manchester
přednáška
12:30
20. duben
IMechE 22nd Annual Film Evening
20. duben
IMechE Lightweight Bogies for Turbostars
Film
1, Birdcage Walk, London
18:00
Přednáška B327 Macmillan Hse, Padd, London
17:00
bude
ozná‑
meno
20. duben
IRO
Visit to Oxley Train Maintenance
Depot
21. duben
PWI
Railway Heritage
Přednáška Golden Lion Hotel, Leeds
18:30
22. duben
ICE
The London and Birmingham Railway
Přednáška
St Albans Civic Centre
o historii
18:00
22. duben
ICE
WCML Trent Valley 4 Tracking
Přednáška County Hall, Fishergte Preston
18:30
22. duben
PWI
Re–Doubling
Přednáška
23. duben
IET
Broadband on Trains
24. duben
IRSE
27. duben
Exkurze
Seminář
Oxley, West Midlands
Arup Offices, Snt Thomas
St Bristol
Savoy Place, London
18:00
celý den
AGM, Presidential Address
& Annual Dinner
Přednáška 1, Birdcage Walk & Park Lane
a banket Hotel
18:00
IMechE
Delivering a Technical Strategy
– the DfT Position
Přednáška 1, Birdcage walk, London
18:00
29. duben
IMechE
Approved to Operate
– a Guide to RIR & ROGS
1
29. duben
PWI
Practical Inspection and
Maintenance of S&C
1
10.–16.
květen
IMechE
Tech Visit – Metros, Mtce, ERTMS,
Gauge Change
18. květen IMechE Young Members Papers Final
/2 denní
seminář
Pride Pk Football Stadium, Derby
13:00
–16:30
/2 denní
seminář
South Bank Uni, Elphnt
&Cstle, London
12:00
–18:00
Letní
exkurze
Madrid and Barcelona
6 denní
exkurze
Písemná
soutěž
1, Birdcage Walk, London
18:00
Výňatek z nejbližšího programu anglické sekce IRSE 2009
AŽD Praha
25
Certifikace a členství v IRSE
AŽD Praha
26
Mezinárodní technická komise
Fórum železničních inženýrů
Významnou událostí pro podporu spolupráce a sjednocení
zabezpečovacích postupů byla konference vedoucích želez‑
ničních představitelů a manažerů konaná 19. ledna 1841
v Birminghamu, která stanovila jednotné používání světel
a barev pro železniční signalizaci. Podkladem k návrhu jed‑
notných předpisů a nařízení byly praktické zkušenosti bratří
Chappeů (tvůrců mechanického telegrafu) a doporučení
strojvedoucích, strážníků, policistů a jiných zaměstnanců na
všech železnicích, předložená železniční konferenci. Od této
události se odvíjí další dění v normalizační činnosti, které
později vedlo ke vzniku IRSE.
Fórum železničních inženýrů (REF) spočívá v neformální spolu‑
práci IRSE, železniční sekce IMechE, PWI (obdoba naší SŽDC),
IET‑Railway PN (poskytovatel sdílených informací a služeb
v mezinárodním železničním společenství), RCEA (Společnost
železničních inženýrů přidružená k Institution of Civil Engine‑
ers ICE), CILT (Autorizovaný institut logistiky a dopravy) a IRO
(Společenství drážních provozovatelů). REF organizuje multi‑
disciplinární konference, informuje o aktuálních železničních
tématech a rovněž publikuje souhrnné přehledy závěrů z lon‑
dýnských schůzek všech železničních institucí.
Mezinárodní technická komise ITC (International Techni‑
cal Committee) sdružuje samostatné inženýry z řady správ
a společností z celého světa. Tato komise vydává zprávy
a články o důležitých tématech. Kopie těchto zpráv jsou pub‑
likovány v rámci vydavatelské činnosti IRSE. Aktuální složení
komise je k dispozici na url:
http://www.irse.org/Documents/CP/
ITCMembersJune2008.pdf.
Výuka a certifikace
SIGNAL
+ DRAHT
(Německo)
IRSE News
(UK)
Návrh křížového
schvalovacího procesu
9/2005
(EN + DE)
3/2006
(EN)
Vhodné použití
evropských normativů
3/2006
(EN + DE)
11/2006
(EN)
Snížení ceny
zabezpečovacího zařízení
5/2007
(EN + DE)
v návrhu
ERMTS/ETCS – pohledy
a zkušenost
10/2007
(EN + DE)
Profesionální zkouška je jednou z hlavních podmínek získání
certifikovaného členství IRSE (IEng). Složení některých stup‑
ňů zkoušek slouží k rozšíření odborné specializace a k získání
úředního oprávnění pro výkon specializované činnosti. Je též
určitou obdobou našeho postgraduálního studia. Modulární
koncepce dovoluje studentům volbu tématu, které se týká
jejich specializace a zkušeností. Pro úspěšné složení zkouš‑
ky je nutno absolvovat čtyři moduly, z nichž povinný je modul
1. Pro podporu studujících jsou vydávány v datové podobě
na CD ROM specializované publikace k jednotlivým studij‑
ním modulům, které je možno zakoupit v technické knihovně
IRSE za 25 £. K opakování studijní látky a pro dokonalejší
přípravu na zkoušku jsou k dispozici zdarma zkušební sylaby,
obsahující rámcové otázky ke každému jednotlivému téma‑
tickému modulu.
Přehled dosud publikovaných zpráv
Na stránkách IRSE je též zřízeno internetové fórum pro stu‑
dující-uchazeče o zkoušku, http://www.irseexam.co.uk. Fó‑
rum je určeno k povzbuzení uchazečů o studium a zkoušku,
ke sdílení úspěchů a problémů. Lektoři výuky pravidelně na‑
vštěvují tyto stránky a jsou připraveni zodpovědět vaše dota‑
zy – ale pouze v případě, pokud je uživatel legálně přihlášen
do systému.
V současnosti jsou rozpracovány a připraveny k vydání ná‑
sledující zprávy:
•funkce zabezpečovacího inženýra – postavení, požadav‑
ky, výchova a výcvik
•vize železničního zabezpečovacího průmyslu do roku
2030
•úrovňové křížení – celkový přehled evropských technic‑
kých rozdílů a požadavků
•trendy moderní hromadné dopravy – řízení vlaků
Obsah studia
Modul 1: Bezpečnost železniční signalizace a komunikace
(povinný modul)
Modul 2: Návrh signalizace
•návrh 1 (hlavní trať)
•návrh 2 (rychlá doprava)
Modul 3: Principy signalizace a návrh
Modul 4: Principy komunikace
Modul 5: Zabezpečovací a ovládací zařízení, použitá technika
Modul 6: Sdělovací zařízení, použitá technika
Modul 7: Systémy, management a technika
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Certifikace a členství v IRSE
Příklad náplně zkušebního modulu 3 –
Principy signalizace
Příklad zkušebního sylabu IRSE, září 2007
Zaměření
Cílem modulu je zajistit, aby student získal profesionální po‑
rozumění o návěstění i základních principech a mohl použít
tuto znalost pro zajištění bezpečnosti vhodným a pro daný
účel cenově efektivním způsobem.
UČEBNÍ CÍLE – Pochopit a vysvětlit:
•Principy složených návěstních znaků
•Principy směrové a rychlostní signalizace
•Principy systémů vlakového zabezpečovače
•Principy návěstění v zabezpečovacích systémech
•Principy řízení jednokolejných tratí, všechny typy manu‑
álních a automatických systémů
•Principy absolutní a permisivní činnosti na dvojkolejných
tratích s autoblokem
•Principy vlakových zabezpečovacích zařízení (ATP)
•Principy detekce vlaků
•Řídicí centra
•Zabezpečovací principy založené na rádiových přeno‑
sech
•Principy pohyblivého bloku
•Automatické řízení vlaku (ATO), automatické varovné
systémy (AWS), automatický dohled nad vedením vlaku
(ATC) – použití a omezení
•Bezpečnostní principy
•Principy testování
•Různé principy zabezpečení úrovňových přejezdů použi‑
telné v různých prostředích
•Provozní charakteristiky: zvýšení traťové propustnosti,
provozní náklady
•Zabezpečení provozu v období poruchy zabezpečovacího
nebo řídicího systému vlaku
•Dopad systémů elektrické trakce na zabezpečovací prin‑
cipy a jejich řešení
Aby mohl:
•Připravit zabezpečení a ovládací část pro dané zadání
(nebo jeho části), nebo jejich ekvivalent tam, kde není
místním zvykem je poskytovat
•Použít zabezpečovací principy pro typické aplikace bez‑
pečným a cenově efektivním způsobem
•Vytvořit jasnou grafickou informaci o dalším postupu
•Připravit sekvenci návěstních znaků nebo ekvivalentní
graf pro dané návěstní uspořádání
Související obsah:
•Faktory ovlivnění bezporuchovosti, pohotovosti, udržo‑
vatelnosti a bezpečnosti vybavení systémů (RAMS)
AŽD Praha
•Provozní pravidla pro bezpečný provoz železnice a vše‑
obecné předpisy týkající se návěstění včetně práce při
nepříznivých podmínkách
•Ochranná opatření pro případ selhání člověka
•Náklady na zajištění celkové životnosti
Knihovna
Technická knihovna IRSE sídlí v Institution of Engineering
and Technology (IET) na adrese: Savoy Hill House, Savoy Hill,
London WC2R OBS poblíž Waterloo Bridge.
Knihovna IRSE
Členové IRSE mohou užívat knihovnu IET v Londýně. Knihov‑
na IRSE byla spojena s bývalou knihovnou Společnosti elek‑
trotechnických inženýrů (IEE) v březnu 2006, která již před‑
tím splynula se Společností inženýrství a technologie (IET).
Knihovna tak pokrývá celou problematiku elektrotechnického
a elektronického inženýrství, včetně telekomunikací, signa‑
lizace a řídicího inženýrství. Do depozitáře knihovny ročně
přibude více než 3000 knih a knihovna si v současné době
předplácí přes 1100 titulů periodik. Řada z nich, ale ne všech‑
ny publikace IRSE, je uložena přímo v knihovně. Mnoho pub‑
likací z fondu knihovny není vystaveno v otevřených policích,
ale může být vyhledáno personálem knihovny během několika
minut. Informace o všech knihách a periodikách může být na‑
lezena s použitím počítačového katalogu, který je přístupný
přes webové stránky IET. Členové ze Spojeného království si
mohou vypůjčit současně 10 knih až na 4 týdny. Členové mají‑
cí základnu v kontinentální Evropě si mohou vypůjčit maximál‑
ně 3 knihy až na 4 týdny. Zápůjční doba může být prodloužena,
pokud kniha není požadována dalším čtenářem. Poštovní ser‑
vis je k dispozici pro ty, kteří nejsou schopni knihovnu osobně
navštívit. K tomu je nutné uvést své členské číslo IRSE.
AŽD Praha
27
Certifikace a členství v IRSE
AŽD Praha
Dodavatelé železničního
průmyslu registrovaní v IET
doporučení, na jejichž základě jsou tvořeny i železniční nor‑
my IEEE a UIC.
Jsou uvedeni na následujících internetových stránkách:
http://www.railway‑technology.com/contractors/
indexAtoZ.html
Závěr
Odborná činnost a spolupráce
Významnou součástí IRSE jsou specializované odborné vý‑
bory, složené ze špičkových železničních odborníků z růz‑
ných zemí. Tyto výbory na mezinárodní úrovni vypracovávají
Zkratka Název instituce
Chartered
Institute of
CILT
Logistics &
Transport
Institution of Civil
ICE
Engineers
Institute of
Electrical and
IEEE
Electronics
Engineers
Institution of
IET
Engineering and
Technology
Institution of
IMechE Mechanical
Engineers
Český název
Předmět činnosti
Odkaz
Autorizovaný
institut logistiky
a dopravy
Profesionální organizace zaměřená na
plánování osobní i nákladní dopravy
a logistiku
www.ciltuk.org.uk
Společnost
stavebních inženýrů
Společnost
elektrotechnických
a elektronických
inženýrů
Projektování infrastruktury, zlepšování
a ochrana životního prostředí
www.ice.org.uk
Vědecký rozvoj a šíření vzdělání; vývoj
průmyslových standardů
www.ieee.org
Institut inženýrství
a technologie
Globální šíření znalostí, podpora vědy,
inženýrství a technologií
www.theiet.org
Společnost
strojních inženýrů
IRO
Společenství
Institution of
drážních
Railway Operators
provozovatelů
IRSE
Institution of
Railway Signal
Engineers
Společnost
železničních
zabezpečovacích
inženýrů
PWI
Permanent Way
Institution
Společnost pro
stálou trať
Railway IET - Railway
PN of
Professional
the IET Network
RCEA
Railway Civil
Engineers‘
Association
REF
Railway
Engineers‘ Forum
Certifikace IRSE může mít zásadní význam v přípravném sta‑
diu vypisovaných obchodních soutěží ve většině světa a ze‑
jména tam, kde jsou uznávány britské zásady zabezpečovací
techniky, při nabídkových řízeních a při projektovém řešení.
Členství v IRSE umožňuje významně ovlivňovat tvorbu meziná‑
rodně normalizovaných postupů.
Společnost
inženýrství
a technologie
- železniční
profesionální síť
Společnost
železničních
stavebních inženýrů
přidružených k ICE
Fórum železničních
inženýrů
Podpora bezpečných a účinných
dopravních systémů bez kongescí
a emisí
Zvýšení úrovně a bezpečnosti
železničního provozu; územně uznávaná
a přenositelná kvalifikace členů
v oblasti provozu
Globální uplatňování pokroku
v železniční zabezpečovací technice
a telekomunikacích včetně certifikace
a podkladů pro standardizaci
Obdoba naší SŽDC
Poskytovatel informací a služeb pro
všechny angažované v mezinárodním
železničním společenství
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
www.railway
operators.org
www.irse.org
http://
www.permanentway
institution.com
http://www.networkrail.
co.uk/aspx/121.aspx;
http://kn.theiet.org/
communities/railway/
index.cfm
Projektování infrastruktury
a prosazování nových řešení
www.rcea.org.uk
Neformální sdružení publikující přehled
akcí všech železničních institucí
http://www.imeche.org/
industries/railway/ref
Přehled a vysvětlení použitých zkratek
28
www.imeche.org
Turecké železnice
AŽD Praha
Turecké železnice
Ing. Petr Ž atecký
Organizace železnic v Turecku
Železnice jsou v Turecku v rukou státu prostřednictvím or‑
ganizace Státních drah Turecké republiky – TCDD (Turkliye
Cumhuriyeti Devlet Demiryollari).
Hlavní oblasti působnosti TCDD:
•správa a provoz železniční infrastruktury,
•řízení výroby železničních kolejových vozidel,
•správa a řízení kapacit pro údržbu infrastruktury a vozidel.
Turecké státní dráhy jsou údajně nejztrátovější státní orga‑
nizací v Turecku. Proto byl v minulém roce zahájen projekt
restrukturalizace, který zahrnuje modernizaci nejproduktiv‑
nějších částí infrastruktury, snížení počtu pracovníků s vyu‑
žitím přijatelného sociálního programu, finanční konsultační
služby a programy zvyšování kvalifikace. Projekt restruktu‑
ralizace je financován půjčkami mezinárodních bank, které
budou z největší části využity k modernizaci hlavních tratí
a pro realizaci sociálního programu. Hodnota projektu je
zhruba 200 mil. USD.
TCDD provozuje železniční síť o celkové délce 10 508 km
o rozchodu 1435 mm, z toho je 8443 km neelektrifikova‑
ných jednokolejných tratí a 2065 km tratí elektrifikovaných
25 kV 50 Hz.
Z hlediska územního řízení správy a provozu je TCDD čle‑
něna do 7 oblastních ředitelství, která podléhají generál‑
nímu ředitelství v Ankaře (viz barevné rozlišení na obrázku
dole).
Kromě TCDD působí v Turecku rovněž Ředitelství silnic, želez‑
nic, přístavů a letišť – DLH. Tato organizace podléhá přímo
Ministerstvu dopravy Turecka a jejím posláním je realizace
dopravní politiky napříč celým odvětvím dopravy. DLH přebírá
rovněž část investičních aktivit v oblasti železnic a organizuje
výběrová řízení na některé železniční projekty. Dochází však
zde k poněkud paradoxní situaci, kdy DLH má rozhodovat
o výběru dodavatelů pro železnice, aniž by měla k dispozici
kvalifikované železniční odborníky, které si musí půjčovat od
TCDD. Vztahy mezi TCDD a DLH jsou v důsledku toho někdy
komplikované.
Mapa železniční sítě Turecka
AŽD Praha
29
AŽD Praha
Současnost a vývoj tureckých
železnic v blízké budoucnosti
Po několika desetiletích stagnace se v současné době staly
železnice v Turecku jednou ze strategických priorit ekono‑
mické politiky a probíhá jejich dynamický rozvoj.
Vzhledem k tomu, že Turecko je uchazečem o přijetí do EU
a jeho geografická poloha na rozhraní Evropy a Asie je velmi
významná, mezinárodní finanční instituce mají zájem o fi‑
nancování železničních projektů na hlavních koridorových
tratích v Turecku.
V současné době jsou ve fázi realizace tyto projekty:
•Výstavba vysokorychlostní trati Istanbul–Ankara (450 km
nové dvoukolejné trati, traťová rychlost 250 km/hod,
ETCS 1)
•Stavba tunelu pod Bosporem v Istanbulu včetně vysoko‑
kapacitního železničního propojení (projekt Marmaray)
•Výstavba vysokorychlostní trati Ankara–Konya (220 km,
250 km/hod, ETCS 1)
•Turecká část projektu Kars–Tbilisi (75 km, 160 km/hod,
ETCS 1)
•Mesin–Yenice–Adana–Toprakkale (415 km, moderniza‑
ce, 160 km/hod, ETCS 1)
Ve fázi přípravy pro léta 2009/10 jsou zejména tyto projekty:
•Ankara–Sivas (230 km, 250 km/hod, ETCS 1)
•Halkali–Kapitule (280 km, 250 km/hod, ETCS 1)
•Zonduldag–Karabuk (410 km, modernizace, 160 km/hod,
ETCS 1)
Současný stav technického
vybavení tureckých železnic
Současný stav odráží skutečnost, že TCDD neměly v průběhu
minulých desetiletí ujasněnou koncepci rozvoje sítě. Proto
v Turecku můžeme vidět v provozu různé systémy různých ge‑
nerací dodané různými zahraničními výrobci (v Turecku není
žádný velký domácí výrobce zabezpečovacích zařízení).
Nejvíce dosud používané technologie minulosti:
•DRS (Drucktasten Relaisstellwerk Siemens)
Jde o nejstarší automatický reléový traťový blok, který
byl instalován firmou Siemens na trati Sirkeci–Halkali
v polovině 50. let 20. století.
•CTC (reléové varianty CDP – Centrální dispečerské pra‑
coviště)
30
TECHNICKÝ ZPRAVODAJ 1/2009
Turecké železnice
V letech 1960–1980 dodala firma Westinghouse řídicí
systém pro trať Haydarpasa–Ankara–Kayas. Byla však
realizována pouze část projektu.
Koncem 80. let dodala zařízení pro trať Divrigi–Cetinkaya–
Toprakkale–Iskenderun slovinská firma Iskra.
V 90. letech dodala pro region Izmir reléové CTC japon‑
ská firma Nippon.
Většinou se v minulosti jednalo o jednokolejné trati s ma‑
ximální traťovou rychlostí 120 km/hod a s traťovými od‑
díly o délce cca 5 km.
•ATS
Jedná se o místní variantu zařízení pro automatické za‑
stavení vlaku (ATP), která je v Turecku používána na ně‑
kterých tratích společně s CTC. Zařízení se skládá z vo‑
zidlové části a z traťových pasivních prvků umístěných
v kolejišti před návěstidly.
Automatické brzdění vlaku nastává u tohoto zařízení
v případech, že vlak nezastaví na návěst stůj nebo pro‑
jede žlutou návěst rychlostí vyšší nežli 65 km/hod nebo
pokud rychlost vlaku 300 m před vjezdovým návěstidlem
do stanice přesahuje 40 km/hod.
Kromě uvedených technologií jsou na mnoha tratích v Turec‑
ku používány různé formy zabezpečení s použitím mecha‑
nických nebo světelných návěstí a verbálních či písemných
souhlasů udělovaných dispečery sousedních stanic. Většina
vedlejších tratí není dosud vybavena žádným zabezpečova‑
cím zařízením.
Požadavky na dodávaná
zabezpečovací zařízení
Pro nově budované a modernizované hlavní tratě požadují
turecké železnice nejmodernější zabezpečovací techniku
dodávanou světovými výrobci. Vzhledem k předpokládané‑
mu zapojení Turecka do EU je pro všechny projekty nových
hlavních tratí a modernizace hlavních tratí požadováno za‑
řízení ERTMS/ETCS úrovně 1 a plně elektronické systémy
dálkového řízení provozu.
Pokud jde o vedlejší tratě, je prioritou TCDD zvýšení bezpeč‑
nosti na železničních přejezdech. V posledních letech totiž
došlo v Turecku v důsledku rychlého růstu silniční dopravy
k dramatickému růstu počtu smrtelných nehod na přejezdech.
Proto v současné době TCDD intenzivně pracují na nové kon‑
cepci zabezpečení přejezdů v celém Turecku. V této souvislos‑
ti byla firma AŽD počátkem ledna 2009 oficiálně požádána
vedením TCDD o vypracování návrhu řešení problematiky za‑
bezpečení přejezdů podle zadaných technických podmínek.
AŽD Praha
silniční doprava
železniční doprava
telekomunikace
Inteligentní dopravní systémy







Systémy rozpoznání obrazu
Měření úsekové rychlosti
Identifikace průjezdu na červenou
Vyhledávání odcizených vozidel
Informační systémy v dopravě
Aktivní přechody pro chodce
Sběr a vyhodnocení
dopravních dat
Parkovací systémy



Vjezdové systémy
s rozpoznáním RZ
Technologie pro
parkovací domy
Naváděcí systémy
Systémy řízení dopravy






Řízení dopravní sítě
Liniové řízení
Tunelové systémy
Management řízení dopravy
Preference MHD
Zabezpečení výjezdů
vozidel IZS
Inženýrské činnosti
a projekční práce
Instalace, montáž, údržba
a servis dodávaných
technologií
Bezpečně k cíli
www.azd.cz
AŽD Praha
železniční doprava
silniční doprava
telekomunikace
Tradiční český dodavatel moderních řídicích
a zabezpečovacích systémů pro dopravu
Bezpečně k cíli
www.azd.cz

Podobné dokumenty