A LEU-ról általánosságban

Konfigurációk

Rendszertechnikai adatok

A LEU programozása

A balíz és a biztosítóberendezés közötti információátadás az ETCS 1-es szintjén az úgynevezett pályamenti elektronikus egység (Lineside Electronic Unit – LEU) segítségével valósul meg, amely – amellett, hogy maga is biztosítóberendezési funkciókkal rendelkezik – a biztosítóberendezésből vett (változó) információkat használja fel ahhoz, hogy a hozzátartozó balízon, illetve hurkon keresztül a járműre feladandó, megfelelő táviratot kiválassza. A LEU kifejezés „történelmileg” alakult ki, napjainkban a balízt, illetve hurkot vezérlő nyomtatott áramköri kártya elhelyezkedhet belsőtéren, fizikailag a biztosítóberendezés mellett is (centralizált telepítési mód); illetve lehet a pálya menti külsőtéren, jellemzően egy hozzá közeli jelzőnél (decentralizált telepítési mód).

A decentralizált LEU saját moduljai segítségével a jelzőizzók áramerősségét detektálja, amelyekből az éppen aktuális jelzési fogalom kikövetkeztethető. A LEU tehát ennek megfelelően kiválaszt egy, a jelzési fogalomnak megfelelő, előre meghatározott kódolt táviratot és annak kódját folyamatosan a vezérelhető balíz felé továbbítja. Így egyfajta csatolótag a meglévő biztosítóberendezés és a balíz és a hurok között.

LEU és egy MÁV-szabványú bejárati jelző LEU-szekrénnyel

Specifikáció szerint a LEU legalább a tőle 500 méter távolságú balízig képes kell legyen az adatot továbbítani, de egyes gyártók ennél nagyobb távolságra is garantálják az információ hibamentes eljuttatását. Összességében tehát a LEU segíti az olyan változó információknak a különféle hagyományos biztosítóberendezésekből történő kinyerését, mint például:

• jelzési adatok,

• különböző vezérlési adatok,

• energiaellátási információk,

• út információk,

• menetengedély információk,

• egyéb információk.

Konfigurációk

Ebben a részben arra láthatunk példát, hogy az egyes szinteken belül is számos kialakítási mód közül választhatunk saját igényeink, vagy még inkább saját lehetőségeink, adottságaink függvényében. Példaként bemutatunk néhány lehetséges konfigurációt az ETCS 1-es szintre vonatkozóan.

Az alábbiakban a következő kifejezéseket különböztetjük meg:

- Centralizált 1-es szintű ETCS: Itt a rendszer egy, a biztosítóberendezéshez csatlakozó, annak közelében elhelyezkedő interfészt használ. A beolvasás történhet párhuzamos érintkezőkről, vagy elektronikus biztosítóberendezések esetén más (pl. soros) interfész segítségével. A konstrukció előnye, hogy a közvetlen biztosítóberendezési kapcsolat jóval több információ közvetlen elérését biztosítja.

- Decentralizált 1-es szintű ETCS: a LEU-k közvetlenül a külsőtéri elemekhez csatlakoznak, hogy azok állapotából származtassák a megfelelő táviratokat, amelyeket az Eurobalise segítségével a fedélzeti berendezésre továbbítunk. Ilyen esetekben a jellemző az, hogy a jelzési fogalmakat a jelfeladási pont mellett vizsgáljuk, vagy a jelzőizzó-áramok mérésével vagy párhuzamos bemenetek beolvasásával. Az alábbi ábrán látható, hogy a kritikus, pirossal jelölt pályamenti kábelezési igény decentralizált telepítés esetén csökken, emellett általában összességében kevesebb információ érhető el.

Centralizált és decentralizált telepítés

Teljesen centralizált konfiguráció

Ennél a megoldásnál minden lényegi elem a belső téren, fizikailag is a hagyományos biztosítóberendezés mellett kerül kialakításra, a táplálás is innen történik. A helyi központi vezérlőegység tartja a kapcsolatot a jelfogós vagy elektronikus biztosítóberendezéssel. A központi vezérlő ezután balíz-, illetve hurokvezérlőkön keresztül juttatja ki az információt közvetlen C-interfészen a pályamenti balízokig, hurkokig. A centralizált vezérlő a biztosítóberendezés felé történő csatlakozáson túlmenően a további illesztéseket (pl. KÖFE/KÖFI, áramellátás állapot, stb.) is megoldja.

Hierarchikusan centralizált konfiguráció

Bizonyos telepítési szituációk esetén (pl. mivel a C interfész-kábelek maximális hossza korlátozott) néhány esetben központtal és távoli alközpontokkal kiépített hierarchikus konfigurációra lehet szükség. Ebben az esetben hálózati csatlakozás megvalósításával a távoli jelfeladási pontok modemek segítségével csatlakoztathatók. Ezeken a helyeken külsőtéri LEU-kat használnak, amelyekben az adott körzetben vezérelendő balízok mennyiségétől függően több balízvezérlő kerülhet elhelyezésre. Számukra a tápellátást vagy helyből, vagy a központból kell biztosítani.

Decentralizált konfiguráció

Számos helyzet adódhat, ahol az ETCS vonatbefolyásolást centralizált ETCS vezérlés nélkül lehet a legelőnyösebben megoldani. Ilyen esetekben kerül kialakításra a decentralizált telepítési mód. Ebben az esetben a jelzőknél, vagy más, meghatározott ETCS információs pontoknál helyezik el a LEU-kat. A LEU áramérzékelő vagy párhuzamos I/O-val ellátott egységekkel vizsgálja a jelzőizzók áramerősségét – ebből következtet az aktuális jelzési fogalomra –, majd kiválasztja a vonatkozó, előre meghatározott kódolt táviratot és továbbítja azokat a balízvezérlőkön, illetve a soros összeköttetésen keresztül a vezérelhető balízokhoz. A táplálás ismét történhet helyből, vagy a központból, távolról. A meghatározó tényező itt is a decentralizált LEU körzetében elhelyezkedő vezérelendő balízok mennyisége.

Decentralizált nyíltvonali konfiguráció

A nyíltvonali telepítés legegyszerűbb esete szintén a decentralizált telepítési mód. Jellegzetességeinél fogva általában saját konfigurációs kialakítással rendelkezik. Jellemzően térköz- és sorompó-berendezésekhez célszerű alkalmazni. A jelzőizzó-áramok mérése helyett itt párhuzamos I/O-t használhatunk a releváns információ biztosítóberendezésből történő kiolvasására. Az ETCS LEU táplálásához helyben célszerű a tápfeszültséget biztosítani.

Csatlakoztatott konfiguráció

A decentralizált 1-es szintű ETCS alkalmazásánál több esetben problémát jelenthet, ha az adott jelzőnél vagy térközberendezésnél rendelkezésre álló információ mennyisége korlátozott. Ez a hiányosság gyakran úgy küszöbölhető ki, hogy a szomszédos pályamenti berendezésekből (további jelzőkből) megfelelően kiválasztott és kinyert információt is eljuttatjuk az adott LEU-hoz. Ezen helyzetek megoldására alkalmazható ún. csatlakoztatott decentralizált konfiguráció. Az információátvitel párhuzamos illetve soros is lehet. Az információátvitel típusa az áthidalandó távolságtól, illetve a továbbítandó információ mennyiségétől függ.

Rendszertechnikai adatok

Fontos követelmény, hogy a LEU felépítésének lehetővé kell tennie, hogy az a különböző típusú jelzőberendezésekhez (jelzési kép logika) és izzó típushoz (táplálás, villogási frekvenciák) rugalmasan illeszthető legyen. A következőkben áttekintést adunk a LEU hardver- és szofverkialakításának legfontosabb követelményeiről.

A LEU (beltéri balra, kültéri jobbra)

LEU hardver

A decentralizált LEU egy olyan önálló egység, amely külsőtéren, a jelző közelében van elhelyezve (decentralizált telepítési mód). Bemeneteit a jelző fényáramköreiből kapja, kimenetei közvetlenül a balízt vezérlik. A biztosítóberendezésből a LEU illesztő-áramkörök gyűjtik össze azokat az információkat, amelyek a balízok vezérléséhez szükségesek. Ehhez például a jelfogós berendezések esetén leggyakrabban a biztosítóberendezéshez illeszkedő jelfogóérintkezőket alkalmazzák (centralizált telepítés). A jelzést továbbító feszültség kétféle polaritását rendelve a két logikai állapothoz elérhető, hogy az így előállított információ kellő biztonságot nyújtó módon jusson a LEU bemenetére. Így ugyanis a vezetékek szakadása vagy zárlata a jeltovábbító feszültség hiányát okozza, amit a LEU hibaállapotként képes érzékelni. A megoldás további előnye, hogy a jelvezetékek egymás közötti zárlata az áramkört tápláló biztosító leoldásához vezet, így hamis jel nem alakulhat ki.

A biztosítóberendezésből származó információkból tehát a LEU képez vezérlő parancsot a balízok számára. A LEU és a balízok szorosan együttműködő egységek. A közöttük folyó kommunikációt, illetőleg annak biztonságos voltát a gyártó specifikálja.

A LEU jellemzően váltakozó áramú táplálást igényel. A LEU-kon megtalálhatjuk a felprogramozáshoz, illetve adatkiolvasáshoz szükséges csatlakozókat. A LEU-nak úgy kell vizsgálnia a jelzőizzók áramerősségét, hogy azzal ne befolyásolja a fényáramkör villamos paramétereit. Biztonsági megfontolásokból a fényáramköri illesztőáramkör és a távirat-kiválasztás két független csatornával (A és B) alakítható ki, így a LEU kimenetén érvényes távirat csakis abban az esetben jelenhet meg, ha mindkét csatorna ugyanazt a jelzési fogalmat detektálta. Ennek blokksémája az alábbi ábrán látható:

LEU blokkséma (2 C interfésszel)

Decentralizált változatnál a kültéri LEU jelzőillesztő kártyájának értelemszerűen több különböző fényáramkör áramát kell tudnia detektálni. Centralizált beltéri LEU esetén pl. párhuzamos I/O csatornák segítségével kezelhetők le a be/kimenetek.

A LEU szoftver

A hazánkban alkalmazott LEU-k programja két elkülönült csatornából állnak, amelyek a szisztematikus hibák kivédése miatt különbözőek. A szoftver által végrehajtott funkciók az alábbiak:

• konfigurációs adatok kezelése (LEU azonosító, jelzési kép logika, küszöbáramok, villogási frekvenciák, stb.);

• a konfiguráció, üzenet és diagnosztikai adatok továbbítása (soros interfész-kezelő);

• izzóáramok feldolgozása, jelzésképek számítása;

• számított jelzésképnek megfelelő üzenet kiválasztása;

• egyéb (processzorok közötti kommunikáció, belső tesztek, hibák kezelése).

A LEU programozása

Az alábbiakban röviden áttekintést adunk a LEU programozási folyamatáról, illetve a LEU teszteléséről. A LEU-hoz rendelkezésre álló programozó berendezés lehetővé teszi az átviteli pont azonosítási számának, a konfigurációs adatoknak és a jelzési adatoknak (Eurobalise üzenetek) a LEU-ba való betöltését, és a diagnosztikai adatok LEU-ból történő kiolvasását. Mindez célszerűen egy laptop segítségével végezhető el, soros vonalon a LEU diagnosztikai interfészén keresztül. Kétcsatornás LEU esetén minden adatot kétszer kell a LEU-ba tölteni, hiszen a LEU két csatornáját külön kell kezelni.

LEU programozása

Az első lépés az EPROM törlése. A programot mindkét csatornára szükséges futtatni.Ezt követheti a csatornák konfigurálása, majd ennek sikeres lefutása után kezdődhet el a csatornák tényleges feltöltése. Minthogy a törléssel a LEU minden adatát elvesztette, ezért az első lépés a LEU azonosítójának megadása, amit célszerűen csak jelszó megadása mellett lehet megtenni. Az azonosító bevitele után elérhetővé válhatnak a programozó gombok, így sor kerülhet a LEU konfigurációs fájljainak megadására (csak jelszóval) és a jelző adatbázis feltöltésére. A sikeres adatátvitel végén az adatbázis főbb jellemzőit a programozó készülékek visszajelzik, a bevitt adatok ellenőrizhetősége kulcsfontosságú. A teljes folyamat megismétlendő a másik csatornára is. A sikeresen felprogramozott LEU-t a jelzési képeknek megfelelően tesztelni is lehet. A tesztprogram elindítása után a képernyőn folyamatos frissítéssel jelennek meg az aktuális információk, miközben az adatokat a számítógép folyamatosan lemezre menti.

Lap teteje