SelTrac - SelTrac

SelTrac je digitální železniční signalizace technologie zvyklá automaticky ovládat pohyby kolejová vozidla. Byla to první plně automatická pohyblivý blok komerčně implementovaný signalizační systém.

To, co je nyní označováno jako SelTrac, bylo původně vyvinuto v 70. letech 20. století společností Standardní Elektrik Lorenz ("SEL" jménem) Německa pro Krauss-Maffei Transurban, an automatizovaný průjezd průjezdem systém navržený pro GO-Urban síť v Větší oblast Toronta v Kanadě. Přestože projekt GO-Urban selhal, úsilí Transurban převzala An Ontario konsorcium vedené Společnost pro městskou dopravu (UTDC) a upraven tak, aby se stal jeho Mezikapacitní tranzitní systém (ICTS). Tato technologie byla poprvé použita na SkyTrain síť v Vancouver, Britská Kolumbie a Scarborough RT v Toronto, Ontario.

SelTrac byl primárně prodáván a vyvíjen společností Alcatel prostřednictvím dceřiné společnosti. SelTrac nyní prodává Thales od jejich kanadské jednotky poté, co koupila mnoho jiných než telefonních aktiv společnosti Alcatel. Byly vyrobeny nové verze pro různé trhy a dnes se SelTrac používá pro řízení kolejových vozidel po celém světě.

Popis

Sdělení

Původní systém SelTrac byl založen na indukční smyčky který poskytoval komunikační kanál i informace o poloze. Normálně se indukční smyčka používá pouze jako komunikační systém s elektromagnety na vozidlech nebo stanicích indukujících proudy ve smyčce, které lze odečíst na vzdáleném místě. V případě SelTrac posílal centrální počítač data do vozidel rychlostí 1200 bit / s na nosiči 36 kHz, zatímco vozidla měla 600 bit / s na nosiči 56 kHz. Samostatná dvojice antén se používá pro přenos a další dvojice se používá pro příjem.

Dvouvodičový systém indukční smyčky byl náchylný k vandalismu a v novějších verzích SelTrac je řídicí signál přenášen uvnitř pojezdových kolejnic v rádiová frekvence použitím IEEE 802.11 (WiFi) přístupové body.

Udržování pozice

SelTrac používá koncept kroucené smyčky vyvinutý společností Siemens v padesátých letech.[1]. Smyčky SelTrac se protínají každých 25 metrů a vytvářejí oblasti ve tvaru kosočtverce. Komunikační systém na vozidlech dokáže detekovat fázovou změnu signálu způsobenou těmito body přechodu, což jim umožňuje umístit se do jedné z těchto dílčích smyček. Pozici ve smyčce lze dále měřit počítáním otáček nápravy. Vozidla vysílají tyto informace o poloze do smyček spolu s ID, rychlostí, směrem a dalšími údaji.

Tento systém není dostatečně přesný pro určení polohy v rámci stanice. Další přesnost zajišťují „srovnávací desky stanic“, které se vlak pokouší zachytit přímo vedle senzoru. Když se blížíte ke stanici, vozidlo je zpomaleno, aby bylo možné palubu zachytit palubními senzory, a vozidlo při přiblížení automaticky zabrzdí až do zastavení konstantní rychlostí. Pokud vlak projde prknem, například kvůli ledu na kolejích, musí být vlak ručně obrácen, aby jej znovu zachytil. Poloha zastavení vlaku je zvláště důležitá, jsou-li použity dveře nástupiště. Obě sady dveří, dveře vlaku a dveře nástupiště musí být přesně vyrovnány s tolerancí jen několika cm, aby se zabránilo překážkám pro cestující (zejména na invalidních vozících). Dveře nástupiště jsou široce používány na stanicích s očekávaným velkým davem cestujících, například v metru v Šanghaji, Mekce, Dubaji a dalších.

Kontrola dopravy

V tradičním řízení vlaků je železnice rozdělena na řízení "bloky" se signály v každém z nich. Bloky jsou dimenzovány tak, aby v nich mohly nejtěžší nebo nejrychlejší vlaky úplně zastavit. Tímto způsobem, pokud je vlak zastaven v dalším bloku, bude mít následující vlak vždy čas na úplné zastavení, než se k němu dostane. Je třeba pečlivě vyladit rozteč bloků; pokud se jedná o signály, které jsou umístěny příliš blízko sebe, musí být rychlost vlaku snížena, aby se mohly stále zastavit v čase, ale jejich další rozestup znamená, že vlaky jsou také rozložené a kapacita trasy klesá.

SelTrac automaticky udržuje pokrok mezi vozidly přes a pohyblivý blok Systém. V tomto systému nejsou počáteční a koncové body bloků pevné a pohybují se spolu s vlaky. To umožňuje centrálnímu řídícímu systému vypočítat bod na trati, kde se může každý vlak bezpečně pohybovat bez dalších pokynů - v systému s pevným blokem by to byla další sada signálů, ale u SelTrac se neustále aktualizuje.

Teoreticky by tento systém mohl vyloučit kritérium „cihlové zdi“ a umožnit vlakům jezdit tak blízko u sebe, jak by to umožňovala rychlost komunikace, ale v praxi se obvykle vyžaduje další rozestup (například 50 mv případě Docklands Light Railway ).

Kontrola rychlosti

Když byly původně navrženy, byly počítače drahé a ukládání dat bylo omezené. V souladu s tímto modelem centralizoval veškeré řízení původní SelTrac použitý na ICTS. Po obdržení informací o poloze z vozidla byly vypočítány bloky a bezpečné cílové body pro každou z nich a tyto informace byly poté vysílány zpět přes indukční smyčku, která měla být přijata vozidly. Palubní ovladače použili tyto informace k výpočtu bezpečné rychlosti k přiblížení k dalšímu cílovému bodu a odpovídajícím způsobem upravili jeho aktuální rychlost. Systém byl navržen tak, aby co nejvíce snížil složitost a tím i náklady řídicích jednotek vozidla.

V moderních systémech lze do řadičů vozidla uložit mnohem více informací. Tito nyní znají rozložení trati, rychlostní limity a různá další data. To umožňuje řadičům přijímat mnohem lepší rozhodnutí o nastavení jejich rychlosti - například zrychlení před stoupáním.

Produktová řada

SelTrac je nabízen dvěma způsoby:

1. Kompletní integrované řešení, ve kterém jsou oprávnění k pohybu a vzájemné blokování integrovány do řadičů postranní zóny; to snižuje vybavení a potenciální problémy s propojením. Integrace správy zabezpečovacího zařízení s informacemi o poloze vlaku, jak jsou sdělovány prostřednictvím systému CBTC, umožňuje rychlejší časy odezvy, přísněji řízené pohyby a snadnější rozšiřitelnost a přizpůsobivost. Rozhraní v zónovém řadiči jsou navržena snadněji než rozhraní mezi subsystémy. Integrovaný systém zná polohu každého vlaku s vysokou přesností. Dokáže kdykoli řídit chování vlaku a v reakci na měnící se podmínky může upravit chování tak, aby zajistila bezpečnost systému a zároveň poskytovala maximální služby. Může přizpůsobit své algoritmy tak, aby využívaly chování jednotlivých vlaků, a měnit parametry, aby zajistily optimální využití zdrojů, jako je dostupnost platformy a trakční síla. Logika nastavení oprávnění k pohybu má vysoký dopad na výkon koncového systému, tj. Integrované řízení blokování. Logika blokování a řízení výhybek je optimalizována pomocí hlášení polohy komunikujících vlaků. Integrovaný design zahrnuje:

  • Provoz vlaků bez obsluhy a bez řidiče a režimy signalizace kabiny
  • Technologie pohyblivého bloku
  • Automatická úprava výkonu
  • Plně redundantní konfigurace na trase
  • Možnost datové komunikace (smyčka nebo rádio)
  • Automatické nastavení trasy
  • Reset rychlého startu
  • Polovodičové blokování a dálkové ovládání stroje
  • Automatické připojení / odpojení

2. „Progresivní“ překryvné řešení:

a) Zabezpečení rychlosti a signálu: zásadně dohlíží na rychlostní profily a dodržování signálu a poskytuje všechny funkce přerušované ATP (automatická ochrana vlaku)

b) Nepřetržitá automatická ochrana vlaku: poskytuje přidanou hodnotu zlepšené rychlosti jízdy při zachování bezpečného oddělení vlaku, bez závislosti na počitadlech náprav nebo kolejových obvodech. Systém automaticky generuje oprávnění k pohybu na základě skutečných míst pohybujících se a pevných překážek. Používá se ve spojení s externími blokováními a poskytuje náhradu za automatické separační signály mezi blokováním. Může fungovat bez problémů s existujícími kolejovými obvody, což poskytuje vlastní mechanismus pro provoz smíšeného režimu.

c) Automatický provoz vlaku (ATO) nabízející automatický pohyb vlaku, který umožňuje strojvedoucímu ovládat „hands-off“, a tím zlepšit jízdní výkon.

Přechod na plně automatický provoz (FAO) poskytuje vynikající prostředek k přizpůsobení nabídky vlaků poptávce cestujících.

Datová komunikace

Datová komunikace je poskytována buď nízkofrekvenční indukční smyčkou, nebo bezdrátovým systémem s otevřeným standardem o vysoké šířce pásma zahrnujícím rádiovou technologii s rozprostřeným spektrem.[2]

Systém datové komunikace (DCS)

  • Otevřená standardní jednotná integrovaná síť zajišťující komunikaci mezi všemi subsystémy řízení vlaků a skládá se ze tří hlavních prvků:
    • volné rádiové spojení (do / ze všech vlaků)
    • traťová síť
    • bezpečnostní systém.
  • Síť Ethernet IP je založena na standardu IEEE 802.3.
  • Rádia, která jsou v souladu se standardem IEEE 802.11, jsou rozmístěna v měřených intervalech podél trati a slouží k zajištění bezdrátového spojení s vlaky.
  • Každý vlak má na každém konci mobilní rádio, které slouží k zajištění rozhraní s palubním počítačem vozidla a k dokončení bezdrátového spojení s traťovým zařízením.
  • Veškeré vybavení použité k vytvoření systému DCS je komerčně dostupné (COTS).

Instalace SelTrac

SelTrac je instalován na mnoha železnicích po celém světě,[3] včetně následujících:

SelTrac incidenty

Viz také

Reference

  1. ^ [1] viz LZB
  2. ^ "Brožura Thales SelTrac CBTC" (PDF). Skupina Thales. Citováno 21. března 2015.
  3. ^ „SELTRAC CBTC, ŘÍZENÍ VLAKU NA ZÁKLADĚ KOMUNIKACÍ PRO MĚSTSKOU ŽELEZNICI“. Skupina Thales. Archivovány od originál dne 2. dubna 2015. Citováno 21. března 2015.