4e-lapok - A tudásbázis

Néhány gondolat a MÁV ETCS L2 rendszerre vonatkozó követelményeiről

Székely Béla

Egy kis kitekintés

Ez év márciusában Malagában volt a szokásos ETCS világkonferencia. Egy ilyen találkozó – azon túl, hogy „önfényezési” lehetőséget jelent a projektekben érdekeltek számára – az ETCS-t nagyszerű műszaki alkotásnak tekintő szakemberek számára is lehetőséget biztosít a trendek figyelemmel kísérésére. A konferenciát lezáró kötelezően optimista összefoglalón, ajánlásokon túl nem tűnik túlságosan szubjektívnek az alábbi néhány észrevétel:

- Az ETCS kiépítési üteme lassulni látszik, új projektek nincsenek a láthatáron, a meglévők kiépítésében is jelentős csúszások látszanak.

Az L2 kiépítési sebessége lassul, eltolódás látszik a már tervbe vett projekteken belül is az L1 javára.

Az ETCS-sel kiépített, vagy kiépíteni tervezett vonalak igen jelentős hányadán a nemzeti vonatbefolyásoló rendszerek valamilyen szinten továbbélnek.

Jelentős problémának tűnik a verziók kezelése, update-elése.

A cikk szerzőjének az a benyomása, mintha az európai vasutak 1990-es évek végi, 2000-es évek eleji lendülete az elektronikus biztosítóberendezések fejlesztése terén csökkenne, így csökken a fejlesztési kapacitás is, ami mind a költségekre, mind a határidőkre és a szállítók rugalmasságára rendkívül kedvezőtlenül hat. Ez azt is jelenti, hogy a meglévő rendszereiket nem, vagy csak jelentős költségek árán tudják a megrendelő igényei szerint maradéktalanul megvalósítani.

Hazai körkép

Magyarországon eddig két L1-es vonal – a Hodoš (Szlovénia) – Zalacséb-Salomvár, ill. a Budapest-Kelenföld – Hegyeshalom országhatár – készült el. Tervezés vagy engedélyeztetés alatt állnak, illetve elvi építési engedélyt kaptak a Budapest – Székesfehérvár – Boba – Hodoš, a Budapest – Szajol – Lökösháza, illetve a Szajol-Záhony vonalszakaszok. Közvetlen tenderezési eljárás előtt állnak a Hodoš – Boba, a Budapest – Székesfehérvár és a Szajol – Debrecen vonalszakaszok.

Elgondolkodtató, hogy a MÁV az L2 mellett kötelezte el magát, miközben több Magyarországon átmenő korridor szomszédos vasútvonalain L1 épül. Ez természetesen „csak” vontató jármű kérdése. Az L2 OBS felülről kompatíbilis az L1-gyel. Így megeshet, hogy jogilag ugyan interoperabilisek leszünk, de a valóságban több, ETCS L2 fedélzeti rendszerrel (amely feltételezi a fedélzeten a GSM-R meglétét) fel nem szerelt mozdony csak korlátozásokkal használhatja vonalainkat.

Az egyik teljesen le nem zárult polémia a migrációs stratégia, a 75 Hz-es jelfeladás sorsa. Teljesen logikus az a felvetés, hogy a két rendszer – ETCS és 75Hz – párhuzamos működtetése ésszerűtlen. Még ésszerűtlenebbnek, nagy kockázatokkal járónak látszik azonban a 75Hz elhagyása. Nem látszanak ugyanis biztosítottnak az erőforrások az adott vonalon közlekedő vontatójárművek rövid időn belőli OBS-sel való ellátására. Így született az a kompromisszumos döntés, hogy a jövőben épülő biztosítóberendezéseket minimálisra optimalizáltan úgy kell a 75Hz-es rendszerrel kiépíteni, hogy az ETCS rendszer általánossá válásakor további szoftvermódosítás nélkül kibontható legyen.

Talán egy ilyen műszaki tartalmú cikkben sem tűnik túlzottan személyeskedésnek a tervezési folyamat emberi tényezőinek bemutatása.

Abban a szerencsés helyzetben vagyok, hogy a fent felsorolt vonalak mindegyikében felelős tervezőként részben vagy egészben részt vehettem, fejlesztői vagy projektálási feladatokat oldhattam meg. Részem lehetett a MÁV ETCS feltétfüzetének kidolgozásában is.

Gyötrelmesen szép időszak volt (van), amelynek legfőbb tanulsága számomra, hogy egy ilyen – túlzás nélkül állítható, hogy Európa jövőbeni szállítási (t)rendjét meghatározó – rendszer fejlesztése, tervezése, létesítése nem képzelhető el csupán tervezőasztal mellől az UIC specifikációk tanulmányozásával. Szoros együttműködés szükséges a berendezések fejlesztőivel, szállítóival. Egyrészt ezeknél a cégeknél hatalmas tudás halmozódott fel, másrészt az UIC specifikációkon megjelenő cégek döntő befolyással bírnak a követelményrendszerre, azok értelmezésére. Az UIC specifikációk nem határozzák meg egy követelmény teljesítésének módját, de egy funkció megvalósításának gyártó által választott módja kizárhatja, vagy rendkívül költségessé teheti egy látszólag egyszerű, az SRS-ekben meg nem jelenített követelmény teljesítését.

Mivel a Bi-Logik Kft. a jövőben is meghatározó szereplője kíván lenni a hazai ETCS tervezésének, létesítésének, a fenti gondolatok alapján külföldi szakemberek bevonásával elemeztük a MÁV 0.1.1-es feltétfüzetét. Megállapítható, hogy a feltétfüzet követelményrendszere sehol nem ellentétes az ETCS specifikációkkal, eléri (sőt meg is haladja) az Európában szokásos feltétfüzetek színvonalát. Megállapítható (illetve köztudott), hogy míg több vasúttársaság az iparral karöltve közösen, néha utólag fogalmazta meg követelményrendszerét, addig a MÁV feltételrendszere semmilyen külső tényezőt nem vett figyelembe. Ez azt is jelenti, hogy a MÁV RBC-k nem lesznek „konfekció” termékek, átszabásukért fizetni kell. Hogy miért és mennyit, az a stratégiai döntéseket hozók felelőssége.

A cikk a továbbiakban sem szándékozik állást foglalni, sokkal inkább áttekintést ad egyes ETCS funkciókról, megerősíti, pontosítja vagy kiegészíti a korábbi elképzeléseket.

Az RBC-vel szemben támasztott követelmények

Az RBC-vel szemben támasztott általános követelményeket az SRS-ek nagy általánosságban jól körülírják. Néhány problémáról azonban szükséges szót ejteni.

A specifikációkban több helyen található olyan feltétel, ahol a folyamat iránya az RBC döntésétől függ. Az RBC-ben ezeket a döntési feltételeket természetesen a projektálás során kell meghatározni. Ezen adatoknak nem szükséges a feltétfüzetben szerepelnie, de mindenképpen szükséges azonban általános tervezési és forgalmi jellegű irányelvek kidolgozása.

Az RBC-től nem várható el olyan funkciók teljesítése, amelyek biztosítóberendezési jellegűek. Az RBC a biztosítóberendezéstől kapott adatokat csak konvertálja a megfelelő csomagokba, táviratokba, rádióüzenetekbe. Az RBC-ben csak a pályához köthető adatok (sebességprofil, gradiensprofil, balízlista stb.) kerülnek elhelyezésre, illetve feldolgozásra. Minden ezektől eltérő követelményt az adatokat szolgáltató biztosítóberendezéssel szemben kell támasztani, amiből az is következik, hogy a biztosítóberendezés - RBC kommunikációs protokollnak rendkívül nagy jelentősége van.

Az RBC és a biztosítóberendezés létesítése időben eltérhetnek egymástól, és a beszállítók is különbözőek lehetnek. Így nem csak a protokoll fizikai, biztonsági, stb. rétegei okozhatnak problémát, hanem a felhasználói réteg is. Tipikus gond, hogy a biztosítóberendezés objektumalapú információt biztosít, míg az RBC vágányúti információt igényel vagy fordítva.

Nagy gondot kell fordítani a kommunikációs struktúra kialakítására. Az RBC sok, de nem teljes körű információt igényel a biztosítóberendezéstől. Tipikusnak mondható, hogy az ETCS-sel felszerelt vonalakon KÖFE és/vagy KÖFI központ működik. Célszerű meghatározni (akár tenderben egyedileg) a különböző információigény egymáshoz való viszonyát, származási helyét, stb.

Menetengedélyek

A menetengedélyek képzési elve az L1-es rendszerek tervezésekor jól kialakult. Csupán egy gondolat merült fel. A vágányúti, térközi hosszak miatt – egy vágányúti egység rövidebb, mint a „besárgulási”, a legkedvezőtlenebb fékút – három vágányúti egységet magába foglaló MA-t képezünk, ha az rendelkezésre áll (itt a szekció megnevezés használata nem lenne korrekt, mivel állomás területén több szekcióra bontjuk). Ebben az esetben az MA végénél érvényes sebesség V_LOA nem ismert, tehát mindig 0 érték van projektálva. Ez gyakran nem felel meg a valóságnak, amit a mozdonyvezető pl. éjszaka láthat. Ezért vetődött fel az a gondolat, hogy csak két vágányúti egységet magába foglaló MA-t képezzünk, és a harmadik szakasz rendelkezésre álló információja alapján a V_LOA értékét adjuk meg. Ez a gondolat az L2 ben már kevésbé fontos, itt a vágányúti egységek száma tetszőleges lehet. Ezt a feltétfüzet négyre korlátozza.

A menetengedélyek érvényessége időben is korlátozható. Ezt mi a kényszeroldással összefüggésben ki is használjuk. Felmerült azonban az a gondolat, hogy a kényszeroldás problémakörét az L3-ra előirányzott elvek szerint oldjuk meg. Ott egy kényszeroldás akkor következik be, ha az RBC megállapítja, hogy az érintett vonatok megálltak, és a vágányút oldásához hozzájárul.

Szintek, szintátmenetek, módváltás

Az OBS-sel felszerelt járműnek az ETCS rendszerben definiált 16 üzemmód valamelyikében kell lennie. Az üzemmód fogalma némileg megtévesztő, mivel keveredik az ETCS szint fogalmával is. Az FS módnak három szintje (level 1,2,3) van, de az UN módot szokásos L0-nak is nevezni, illetve az SE és az SN is egyfajta biztonsági, szolgáltatási szintnek tekinthető. Fontos azonban különbséget tenni, mivel az UN, SE, SN módból FS módba történő átlépéshez szintátmeneti csomag (41) is szükséges, és az SE, SN módok elutasítják a TSR csomag feldolgozását. A szintátmenetek bekövetkezhetnek a mozdonyvezető választása és/vagy a pályától kapott információk alapján automatikusan is. A mozdonyvezető választási lehetőségét a pályaoldal a 41-es csomag feladásával szabályozhatja, illetve korlátozhatja. Ez a korlátozó jelleg a már OBS-sel felszerelt, és külföldről nem Hegyeshalomnál vagy Őriszentpéternél hazatérő mozdony esetében jelenthet problémákat. Egy külföldön ETCS L1 vagy L2-ből kilépett jármű esetén ugyanis nem biztosított a nemzeti érték felvétele, és az STM-HU üzemmód bekapcsolhatósága. Ezért azokon a határállomásokon, ahol STM-HU-val rendelkező mozdonyok visszatérhetnek (pl. Rajka), utólagosan egy-egy fix balízcsoportot kell elhelyezni a nemzeti érték és a SN (17) üzemmód bekapcsolására, ha ez a szomszédos ETCS rendszerrel nem biztosítható. A Hegyeshalom – Nickelsdorf közötti szakaszra külön terv készült, ahol még az STM-HU és az STM INDUSI átmenetet is megoldottuk.

A jelenlegi szabályozások szerint egy küldetését kezdő mozdony vezetőjének az STM-HU üzemmódot kell választania. A belépés ekkor a kijárati jelzőnél történhet meg. STM üzemmódban azonban a TSR nem kerül feldolgozásra, tehát a vonat állomás közeli AS balíza fölött haladhat el következmények nélkül (jelentőségét a vonali sorompóknál lásd később). Hasonló a helyzet a rendszerből nyíltvonalon, pl. meghibásodás miatt kiesett, és újra belépő vonat esetében is. Ezt a helyzetet jelenleg az STM, illetve az AT-AS kapcsolat megnyugtatóan rendezi, de a migrációs feladatok során ezt a problémát rendkívül körültekintő módon kell kezelni. A mai AT-AS függőségi rendszerben ETCS L1-ben közlekedő vonatok számára az STM-hez képest korlátozást jelent a permisszív jelzők OS módban történő meghaladása. Az OS mód hossza ugyanis a következő térközjelzőig tart még akkor is, ha a térközjelző vörös színképét AT hiba/zavar okozta. Az OS módban pedig az STM-HU infill funkciója sem működhet.

A hegyeshalmi vonalon ETCS-sel fel nem szerelt vágányra beérkezett, azaz STM-HU-ba átléptetett és továbbhaladó mozdony esetében további korlátozást jelent, hogy L1-be lépni csak a szomszédos állomás bejárati jelzőjénél tud, tehát addig csak az UN módhoz rendelt, illetve az STM-HU által engedélyezett max. 120 km/h sebességgel (esetleg, két emberrel) közlekedhet.

Míg az ETCS L1 esetében a beléptetés egyetlen balízzal (12, 21, 27, 41 packetek) lehetséges, az L2-ben ez a folyamat komplikáltabb. Az L2-vel felszerelt terület felé közlekedő vonattal tudatni kell az RBC telefonszámát, illetve el kell végezni egy összekapcsolódási folyamatot. Ez a folyamat 60-80 másodpercig is eltarthat. Ez azt jelenti, hogy a területet fedező jelző előtt ennek megfelelő távolságra bejelentkező balízcsoportot kell elhelyezni. A szabadra kapcsolódott jelző alapján azonban az RBC menetengedélyt nem adhat. Ennek oka a vegyes (OBS-sel felszerelt és fel nem szerelt vonatok) közlekedés. Az RBC ugyanis nem tudhatja, hogy a bejelentkezett vonat és a jelző között más jármű nem tartózkodik- e. A tényleges menetengedély csak a biztosított területre lépéskor, azaz a jelzőnél levő balízcsoport meghaladásakor adható meg. A jelző (a jelzőnél lévő balízcsoport) meghaladásakor azonban a jelző visszaesik, az MA nem adható ki. A probléma áthidalására több megoldás született:

- A jármű sebességéért a belépési pontig a jármű vezetője felel, azaz a jelző előtt megkapja az MA-t, de előtte az RBC megkérdezi, hogy a szabad-e a pálya a jelzőig (34 rádióüzenet). A kérdés mozdonyvezetői nyugtázása (149 rádióüzenet) után az MA kiadásra kerül. Bár ez a megoldás egyszerű, korrekt és megfelel a specifikációknak, magában hordozza a Rákospalota-Újpest előtt bekövetkezetthez hasonló baleset lehetőségét, ahol a mozdonyvezető csak az előtte álló vonat számára szabadra kapcsolt jelzőt látta meg, az előtte levő vonatot nem.

- A jelző előtt „megfelelő” távolságra egy balízcsoport kerül elhelyezésre, amely megfelelően közel van a jelzőhöz, hogy meghaladásakor már ne kelljen számolni másik járművel, de elegendően távol egy pozíciójelentés feldolgozásához.

- A jelző megálljra ejtés (a jelző mögötti szakasz foglaltság jelentésének szoftveres) késleltetésével pozíciójelentés feldolgozásának idejéig.

A fentiekből következően ingázó vonatok forduló peronja után balízcsoport telepítése válhat szükségessé. Ennek feladata egyrészt a kapcsolat menedzsment, másrészt a szintátmenet kezelése. Az ETCS logikája szerint a küldetését kezdő mozdony feltételek hiányában SR módban indul (STM az interoperabilitás szerint nem kötelező). Ez azt jelenti, hogy a nemzeti érték szerinti V_NVSTFF=15 km/h sebességgel haladhat a belépésig, ami indokolatlanul korlátozó lehet. Érdemes megjegyezni, hogy mind a V_NVSTFF, mind a V_NVONSIGHT értéke messze a legalacsonyabb Európában. Indokolt lenne ennek felemelése.

Sebességek

Az L2-es MA egy fontos sebességadattal kevesebb mezőt tartalmaz, mit az L1-es. Ez a teljes vágányúti sebességet meghatározó V_MAIN. Ez tehát azt jelenti, hogy a menetengedély teljes hosszára érvényes sebesség nem adható. A vágányút teljes hosszára érvényes sebességet – pl. a leglassabban járható vágányúti elem sebessége – az átbocsátó kapacitás korlátozása miatt az RBC-k nem is határoznak meg. A közlekedés sebességét a vágányúti elemekhez igazodva statikus sebességprofilokkal (SSP) szabályozzák. Ez azt jelenti, hogy az ETCS által engedélyezett sebesség eltérhet a jelző színképétől. Egyes rendszerekben lehetőség van azonban a jelzőt mint bejárandó topológiai elemet (virtuális szakasz) kezelni, sebességét dinamikusan a jelzési színképhez igazítani, és az ETCS sebességét a jelző színképéhez igazítani.

A biztosítóberendezések feltételrendszerében megjelent a forgalmi, munkavédelmi okokból bekapcsolható csökkentett sebesség, az un. v(red). Ennek kezelése új funkcióként csak az RBC-ben lehetséges. A v(red) funkció ugyanis csak a jelző színképére van hatással, a biztosítóberendezési objektumok sebességprofilját a biztosítóberendezés nem ismeri.

Az RBC kezelői felületének segítségével bárhová elhelyezhető tetszőleges értékű TSR. Ezzel elméletileg a v(red) bekapcsolhatósága megoldott. Az RBC és a biztosítóberendezés kezelőfelülete azonban valószínűleg térben távol helyezkednek el egymástól, így a forgalmi szolgálattevő által bekapcsolható v(red) esetében az RBC-ben új funkcióval kell számolni.

Térközök

A térközberendezések L2-be történő bevonásának nehézségei decentralizált jellegéből, a szükséges SIL4-es szintű információk központba juttatásának nehézségeiből adódnak. További, és nem csak filozófiai kérdés, hogyan szabad olyan berendezést ETCS céljaira felhasználni, amely az ETCS általánossá válása után részben vagy egészben feleslegessé válik.

A tervek szerint a jelenlegi berendezések mellé azoktól függetlenül centralizált tengelyszámlálót kell telepíteni. Ezzel akár a jelenlegi sínáramköri hossz által maximalizált térközhossz is átléphető.

Állomási sorompók

A sorompók problematikájáról a 2007/1 számban a tervezési irányelvek kapcsán kimerítően írtunk. Most ebből idézek fel, illetve egészítek ki néhány ott leírt gondolatot.

Az ETCS specifikációk (sem az L1, sem az L2) alapvetően nem foglakoznak a sorompó berendezésekkel, nincs kimondottan sorompókra vonatkozó csomagjuk. A sorompók alapvetően akkor okozhatnak problémát, ha az őket ellenőrző jelző, akkor is továbbhaladást engedélyező állásba vezérelhető, ha a sorompó nincs lezárva, illetve számolni kell sikertelen lezárásával. A problémát alapvetően az információ kiesés, illetve fedélzetre juttatás zavarai okozzák.

Jól működő rendszerben egy biztosítóberendezési információ a vontatójárműben 5-10 másodperc alatt jut érvényre. A kommunikáció megszakadása (GSM-R rövid, vagy tartós kiesése, pl. rádiózavar) esetén a vontatójármű információ nélkül marad. A vonat közlekedését ezek után a paraméterezhető változók (időtényezők) – T_LOA, T_NVCONTACT – és azok lejárat utáni paramétere (M_NVCONTACT) befolyásolják.

Biztonsági szempontból mindezek azt jelentik, hogy a fedélzeten a sorompó állapotáról a sorompó előtt vészfék fékúttávolság plusz a T _NVCONTACT alatt megtehető távolságra az információnak meg kell jelennie.

Kényelmi szempont szerint – a riasztás „besárgulás” elkerülése – a vészfékféktávolság helyett a riasztási távolságot kell figyelembe venni, de a T _NVCONTACT helyett elegendő a tipikus érvényre jutási idővel (9,5 sec) számolni.

A tervező szemével a MÁV–NKH határozatokból, állásfoglalásokból az olvasható ki, hogy nem forrt ki, mikor milyen feltételek szerint kell egy-egy sorompót tervezni. Emlékeztetőül: két rendszert, jelzővel ellenőrzött, illetve jelzővel függésben lévőt használunk, de a csapórudak ellenőrzésének módja további választási lehetőséget ad. Ezeket az ETCS rendszerben egységesíteni szükséges.

Az már véglegesnek látszik, hogy a jelenlegi terminológiánk szerint kiszavarral jelzett állapotot – a csapórúd nem mozdult ki, egy jelzőn csak egy vörös villog – a jelzési színképben nem kell megjeleníteni, a 120km/h sebességet csak az ETCS-sel kell szabályozni.

A problémát az jelenti, hogy a sorompó még a biztosítóberendezésben sem topológiai elem (csak topológiai elemhez kapcsolható). Állapota hatással lehet a fedező jelző jelzési színképére, de a jelző színképe nincs hatással, illetve csak korlátozott mértékben a vágányút sebességére. Egy vágányúti SSP valamely kapcsolt elemének hatására történő dinamikus kezelése pedig barátságtalan viszonyban van az RBC alapszoftverével. Így több típusú sorompó készítése a rendkívül magas költségek miatt indokolatlannak tűnik.

Állomási sorompó behatási pontjának kitűzése ETCS Level2 fedezett sorompó esetén

Fedezett kialakítású sorompó esetén a bekapcsoló elemek elhelyezésénél számolnunk kell az alábbi időállandókkal:

- Biztosítóberendezés reakció ideje

Biztosítóberendezés-RBC kommunikáció

RBC feldolgozási ideje

GSM-R kommunikáció

Fedélzeti kiértékelés

Elővillogás + csapórúd 12,5 fok

Ehhez hozzá kell adnunk a fékezési távolságot.

A fékezési távolságon nem csak a ténylegesen (üzemi) fékezéssel megtett utat kell érteni, hanem ezen távolságot meg kell növelni egy olyan távolsággal, ahol a fedélzeti rendszer már figyelmeztetést küld a mozdonyvezetőnek a fékezésre való felkészülésre. Ezt nem hivatalos terminológiában „besárgulási” vagy riasztási távolságnak nevezzük. A fékezési távolság a legkedvezőtlenebb esetben 1800 m. (A gyakorlatban ez 1300 m körül van.)

Célszerű biztosítanunk az előjelző színképváltozásának megfigyeléséhez szükséges távolságot is (10Vmax/3, de min. 200m).

1. ábra - Jelzővel, vmax-szal fedezett megoldás

Ezen értékek figyelembevételével a behatási pont távolsága közel 3000m (2978m)-re adódik a sorompót fedező jelzőtől. Ha megnézzük az ábrát, a probléma azonnal szembetűnik, nevezetesen az, hogy az útátjáró és a fedező jelzője közötti távolság változó.

Látható, hogy a számítás a csapórúd 12.5 fokos ellenőrzését is tartalmazza. Ennek elhagyása esetén a behatási távolság csökkenthető. Ez a csökkenés hosszú előjelzős szakasz és nagy fedező jelző - sorompó közötti távolság esetén szignifikáns. Ebben az esetben azonban 120km/h sebességkorlátozást csak „ETCS Aspekt” jelenített meg, amely feloldásának a sorompó előtt 160->120 riasztási távolságra kell megtörténnie. A második megoldás további nagy előnye, hogy „kis zavar” esetén is (állomási sorompók esetén még nincs kialakult megnevezés) a jelző szabadra kapcsolódhat. Az első eset akkor szükséges, ha a hatóság nem ETCS-es vonat számára is csapórúd függést ír elő.

2. ábra - Jelzővel, v(red)-del fedezett megoldás

Állomási sorompó behatási pontjának kitűzése ETCS Level2 ellenőrzött sorompó esetén

Sorompó bekapcsoló elemeinek elhelyezésekor a fékezési távolságon kívül tekintettel kell lenni a biztosítóberendezés működési, a GSM-R kommunikációból, és az RBC feldolgozásból adódó időállandókra, melyek a következők szerint alakulnak:

Biztosítóberendezés-RBC kommunikáció

RBC feldolgozási ideje

GSM-R kommunikáció

Fedélzeti kiértékelés

3. ábra - Jelzővel ellenőrzött megoldás

Megállapítható, hogy ez a megoldás ETCS szempontból elveiben hasonlít a „Jelzővel, v(red)-del fedezett megoldás”-hoz, azzal a különbséggel, hogy itt a V15 sebességet a sorompó körzetében sorompó információ alapján kell biztosítani, míg fedezett sorompó esetén a V0-t a fedező jelző alapján. A behatási távolság tehát kis mértékben csökkenthető a fedező jelző - sorompó távolsággal, illetve a behatási pontnak nem kell az előjelző elé esni minimum rálátási távolsággal. Ez a kitétel azonban mindaddig nem igaz, amíg a vonalon ETCS-sel fel nem szerelt vonatok is közlekednek. Azoknak ugyanis az előjelzőről kell meggyőződniük a jelző esetleges visszaeséséről.

Összegezve tehát behatási távolság szempontjából nincs lényeges különbség a jelzővel fedezett, illetve ellenőrzött kialakítás között.

Vonali sorompók

A hagyományos vonali sorompók L2-be történő bevonásnak legnagyobb problémája a térközökhöz hasonlóan a decentralizált jellege. A vonali sorompók információinak központba történő eljuttatása gyakorlatilag bonyolultabb illetve költségesebb műszaki megoldást igényel, mint egy LEU vezérelt balízzal. Ez utóbbi ráadásul lényegesen rövidebb behatási távolságot eredményez. L2-ben természetesen a T_NVCONTACT értékét figyelembe kellene venni.

Autonóm vonali sorompók behatási pontjának meghatározása

A vonali sorompók (hagyományos jelfogós sorompókról van szó) indítását és ellenőrzését az ETCS 1-es szinten alkalmazott elvekhez hasonlóan vezérelhető balízok segítségével célszerű megvalósítani. Az igényeknek megfelelően és a helyi viszonyokhoz alkalmazkodva három lehetséges esetet dolgoztunk ki. Mindhárom esetben a sorompó balízának elhelyezésekor az útátjárótól egy un. biztonsági távolsággal és fedélzeti reakcióidővel megnövelt általános fékutat alkalmaztunk.

1. Abban az esetben, ha a csapórúd ellenőrzése (az első vonatnál) nem szükséges, az ábrának megfelelően a bekapcsoló elem távolsága a balíztól a sorompó és a balíz működési ideje alatt megtett út. Ennek megfelelően a behatási pont távolsága közelítőleg 1450m.

4. ábra - Vonali sorompó balízának kitűzése csapórúd ellenőrzése nélkül

2. A behatási pont távolságát a fentieken felül meg kell növelni, ha a csapórúd ellenőrzését is el kell végezni, ennek többletideje 16 sec (~712m).

3. Kialakítottunk egy harmadik esetet is, amellyel a behatási távolság csökkentése volt a célunk. Az infill balíz megfelelő elhelyezésével megvalósítható a csapórúd ellenőrzése – 160km/h-ról 120km/h-ra történő megfékezés –, viszont a behatási pont távolsága csekély mértékben, mindössze 240m-rel növekszik meg az első esethez képest. A sorompó balíza az útátjáró használhatóságáról ad információt, és szükség esetén 15km/h-ra korlátozó menetprofilt ad fel a vontatójárműre. Az infill balíz a csapórudat ellenőrzi, ennek meghibásodásáról ad információt, és szükség esetén a 120km/h-ra korlátozó menetprofilt adja fel a mozdonyra. Ez a kialakítás jól alkalmazható állomásközeli vonali sorompóknál, ahol ezzel a megoldással az állomás területére eső behatási pont kihozható a vonalra, illetve olyan állomási behatású vonali sorompó esetében, ahol az első váltó elé telepített infill balíz megoldhatja a csapórúd ellenőrzését is. Természetesen olyan esetekben is alkalmazható, ahol a bekapcsoló elem elhelyezhetőségét valami akadályozza.

5 ábra - Vonali sorompó balízának kitűzése csapórúd ellenőrzésével

Állomásközeli autonóm vonali sorompók behatási pontjának meghatározása

ETCS szempontból állomás közelinek tekintünk egy vonali sorompót, ha annak főbalíza az állomás fogadó vágányára esik (6. ábra). Ekkor az alábbi problémákat kell kétvágányú vonal esetén megoldani.

- A vonali sorompó működőképesség szempontjából egy rendszernek, de alapjaiban vágányonként autonóm rendszernek tekinthető a vágányonkénti beszámláló egysége, de alapvetően a vágányonkénti túltartózkodási állapota miatt.

- Mivel a főbalíz a fogadó vágányra esik, nem biztosított, hogy annak meghaladásakor a sorompó le van zárva, mivel nem biztos, hogy kijárati vágányutat állítottak.

A vágányváltás miatt a főbalízok nem rendelhetők valamely sorompót keresztező vágányhoz, LEU-hoz.

A rendszer helyes működése csak úgy lehetséges, ha a sorompóban lévő jobb és balvágányi LEU-kat „centralizáljuk”, azaz közöttük információs kapcsolatot létesítünk. Ezen kívül a biztosítóberendezés és a LEU-k között információcserét biztosítunk. A sorompóban lévő LEU-knak tudniuk kell, hogy melyik főbalízt kell vezérelniük, tehát váltóállás ismerete szükséges. Mivel a jelző szabadra állításakor a vonat a főbalízt már meghaladhatta, a sorompó állapotáról csak az infill balízból értesülhetne. Az ebből eredő veszélyhelyzet elkerülése érdekében sorompó zavar esetén meg kell akadályozni a jelző szabadra kapcsolását, illetve kiszavar esetén biztosítani kell a v(red) sebességet, ha az az infill balízzal a sorompótól mért kis távolsága miatt már nem tehető meg.

Ha a v(red) az infill balízzal már nem biztosítható (az üzemi fékezés biztosan), a vonali sorompó állomásfelőli behatási pontját a jelzővel ellenőrzött állomási sorompó elvei szerint meg kell hosszabbítani. A különböző vágányutak esetében a balízokba táplált TSR illetve TSRR táviratok képzésének elvét az 1. táblázat tartalmazza.

6 ábra - Állomás közeli vonali sorompó balízának és behatási távolságának kitűzése

1. táblázat - Sebességprofilok képzésének elve (bal vg. LEU)

Az oszlopok jelentése:

1. Az 1 váltó állása

2. A K2 jelző szabad

3. A K3 jelző szabad

4. A sorompó zavara vagy vörös lekapcsolása

5. Az soromó kiszavara

6. A sorompó lezárt illetve túltartózkodott állapota

7. A sorompó B balízának TSR értéke

8. A sorompó Bi balízának TSR értéke és TSRR

9. A sorompó C balízának TSR értéke

Néhány gondolat a jövőről

- A jelenlegi térközkiosztást elődeink a 75Hz-es sínáramkör hosszához, a vonttó járművek gyorsító képessége szerint határozták meg. A térközök számának megtartását még a forgalom várható/remélt jelentős emelkedése sem indokolja.

- A decentralizált térközök nem csak ETCS illesztési, de fenntartási problémát is okoznak.

- A vonali sorompók 75Hz-es függési rendszerét újra kell gondolni, lazítani célszerű. Sorompózavar esetén meg kell akadályozni az előttes térközjelzőnél/térközszakasznál az OS mód bekapcsolását.

- A fentiek érdekében növelni kell a sorompók rendelkezésre állását pl. elektronizálással.

- Elektronikus sorompók esetén lényegesen egyszerűbb lehet az állapotinformációk RBC- be jutatatása. Meg kell gondolni az L2 be vonásukat különösen térközi centralizáció esetén az állomási sorompók függőségi elvei szerint.

- Elektronikus sorompókban a csapórúdak működőképessége a vezérlés pillanatában megállapítható. Ezzel autonóm sorompók esetében érhető el behatási távolság csökkenés.

- A T_NVCONTACT értékének illetve hatásának csökkentésére meg kell fontolni a piroshosszabbítás SIL4-es színtű (ill. nagy rendelkezésre állású) felhasználását.

Rövidítések

ERTMS/ETCS- Európai Vasúti Közlekedés Irányító Rendszer / Egységes Európai Vonatbefolyásoló Rendszer

LEVEL(x) vagy L(x) - az ETCS kiépítési szintje

RBC - Rádió Blokk Centrum, az ETCS központi számítógéprendszere

GSM-R - Vasút specifikus GSM rádiós távközlési rendszer

LEU - Pályamenti elektronikus egység

OBS - Fedélzeti berendezés

STM-HU vagy SN - Vasút specifikus Adatátviteli Modul (itt 75 Hz-es jelfeladás)

SSP - Statikus sebességprofil

TSR - Ideiglenes sebességprofil

TSRR - Ideiglenes sebességprofil visszavonása

V_MAIN - Menetengedély engedélyezett sebesség értéke

V_LOA - Menetengedély végénél engedélyezett sebesség értéke

T_LOA - Menetengedély érvényességének időtartama

V_NSTFF - Személyzet felelősségű mód sebességhatár

V_NVONSIGHT - Látra közlekedés sebessége

M_NVCONTACT - Időzítési reakció

T_NVCONTACT - Üzenetmentés nélküli max. időtartam.

MA - Menetengedély

FS - Teljes felelősségű üzemmód

UN - Jelfeladás nélküli üzemmód

SN (néhol STM) - Nemzeti vonatbefolyásolási üzemmód (itt 75 Hz-es jelfeladás)

SE - Európai vonatbefolyásolási üzemmód. (Nem tévesztendő össze az ETCS-sel, ez jelenleg még nincs.)