نقش سیگنال در سیستم های شهری Light Rail Systems

راه آهن نور شهری به سرعت گسترش یافته است زیرا شهرها به دنبال راه حل های حمل و نقل پایدار و با ظرفیت بالا هستند، بر خلاف راه آهن سنگین، راه آهن نور اغلب در کلاس با ترافیک مخلوط، منحنی های تنگ تر و فاصله ایستگاه کوتاه تر کار می کند.این محیط سیستم های سیگنال دهی نوار را می طلبد، زیرا نه تنها امن، بلکه به اندازه کافی انعطاف پذیر است تا ایستگاه های مکرر، بارهای مسافر متغیر، و هماهنگی نزدیک با سیگنال های ترافیک خیابان موثر است.

ویژگی های کلیدی Adaptations in Signaling Technology for Light Rail

کنترل اتوماتیک قطار (ATC)

سیستم های ATC به طور مداوم سرعت قطار را کنترل می کنند و محدودیت های سرعت را بر اساس شرایط مسیر و موقعیت دیگر قطارها اعمال می کنند.در راه آهن نور، ATC اغلب با سیگنال های سمت راست یکپارچه شده است تا حفاظت مداوم بیش از حد سرعت را فراهم کند.به عنوان مثال، فروشگاه زیمنس واگن گارد MT می تواند با سرعت های پایین تر و مسافت های ترمز کوتاه تر راه آهن نور سازگار باشد، کاهش نیاز به بخش های بلوک ثابت و امکان حفظ امنیت نزدیک تر را بدون به خطر انداختن ساعت ها فراهم می کند.

کنترل قطار مبتنی بر ارتباطات (CBTC)

CBTC جایگزین مدارهای سنتی مسیر با ارتباطات بی سیم بین قطارها و یک سیستم کنترل مرکزی می شود.این اجازه می دهد تا سیگنال های واقعی در حال حرکت بلوک، که در آن فاصله ترمز امن قطار، سیستم های ریلی نور با استفاده از CBTC می تواند به بزرگراه ها به عنوان پایین به عنوان 90 ثانیه در حالی که عملیات بر روی طرح های پیچیده ردیابی.

کمک راننده و اجتناب از مهاجرت

در محیط های شهری، سیستم های کمک راننده هشدارهای زمان واقعی برای موانع، سرعت بیش از حد و یا نقض سیگنال را ارائه می دهند. سیستم تشخیص موانع راه آهن راه آهن از درب و دوربین های اروپا برای شناسایی عابران پیاده، وسایل نقلیه یا بقایای در مسیر استفاده می کند، اگر راننده پاسخ ندهد، این سیستم های سطح با ارزش حمل و نقل هوایی (هنوز سیگنال های نور را از بین می برد و مکان یابی سیگنال های فیزیکی).

ادغام با اولویت سیگنال ترافیک

اتومبیل های ریلی نور اغلب باعث تخلیه سیگنال های ترافیکی برای کاهش تاخیر در تقاطع ها می شوند.[۱] سیستم های سیگنال دهی مدرن به طور مستقیم به مراکز مدیریت ترافیک شهر از طریق پروتکل هایی مانند ارتباطات حمل و نقل ملی برای پروتکل ITS (NTCIP) متصل می شوند.[۳] این اجازه می دهد تا اولویت پویا برای تراموا بر اساس برنامه زمان واقعی، به عنوان مثال، [FLT] نوار قرمز برای انتقال با استفاده از یک سیستم سیگنال دهی سبز است.

چالش های در اجرای سیگنال های مدرن برای Light Rail

هزینه های سرمایه و ادغام

سیگنال های درجه بندی شده از میراث ثابت به CBTC یا سیستم های بلوک متحرک نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی دارد.یک خط ریلی معمولی نور می تواند 10 تا 30 میلیون دلار در هر مایل برای زیرساخت های سیگنال جدید هزینه کند.برای سیستم های موجود، عقب مانده نیاز به برنامه ریزی دقیق برای جلوگیری از اختلالات خدمات دارد.سازمان ها باید هزینه تکنولوژی جدید را در برابر مزایای مورد انتظار در ظرفیت و ایمنی متعادل کنند.

نگرانی های امنیت سایبری

از آنجایی که سیستم های سیگنال دهی بیشتر به ارتباطات بی سیم متصل و وابسته می شوند، آسیب پذیر می شوند (تحقیق به حملات سایبری) یک رخنه می تواند به مهاجم اجازه دهد تا حرکات قطار را دستکاری کند یا دستورات ایمنی را مسدود کند. انجمن حمل و نقل عمومی آمریکایی (APTA) [FLT1] دستورالعمل های امنیتی برای سیستم های CBTC را منتشر کرده است، توصیه می کند رمزگذاری، تقسیم بندی شبکه های منظم و آژانس های حمل و حمل و حمل و حمل و نقل هوایی را به طور فزاینده ای اختصاص داده است.

الکتروماتیک و زیرساخت شهری

محیط های شهری با سیستم های الکتریکی، دستگاه های بی سیم و خطوط برق پر سر و صدا شلوغ هستند، که همه آنها می توانند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایجاد کنند که تجهیزات سیگنالینگ را مختل می کند. سیستم های کشش ریلی نوری، آسیب پذیری های با فرکانس بالا تولید می کنند که می تواند بر مدارهای راه آهن شهری تأثیر بگذارد.

ادغام با سیستم های میراث

بسیاری از سیستم های راه آهن نوری گسترش شبکه های تراموا قدیمی است که هنوز هم از سیگنال های مکانیکی (واکنش مبتنی بر رله) استفاده می کنند، سیستم های دیجیتال جدید باید با این اجزای میراث همکاری کنند.یک رویکرد مشترک استفاده از یک سیستم هیبریدی است که در آن CBTC بیش از حد سیستم بلوک ثابت موجود را برای بخش هایی با سهام جدیدتر قرار می دهد، در حالی که ترامواهای قدیمی تر به استفاده از سیگنال های سنتی ادامه می دهند.

مطالعات موردی: Urban Light Rail سیگنالینگ در عملیات

ادغام LRT و Light Rail

سیستم حمل و نقل سریع سنگاپور از CBTC از تالس (در حال حاضر هیتا راه آهن) برای دستیابی به عملیات بدون راننده به طور کامل خودکار استفاده می کند. سیستم سر و صدا را به عنوان 60 ثانیه در برخی از شاخه ها مدیریت می کند. پلت فرم سیگنالینگ با سیستم اولویت ترافیک شهر ادغام می شود تا ترامواها را به عبور از تقاطع های شلوغ بدون توقف رویکرد سنگاپور نشان دهد که چگونه محیط های متراکم می توانند از سیستم های فشار نور بالا بهره مند شوند.

توسعه پاریس تراموا و ERTMS

پاریس به سرعت شبکه تراموا خود را با استفاده از نسخه سازگار ERTMS (سیستم مدیریت ترافیک راه آهن اروپا) برای راه آهن نور گسترش داده است. خط T3 از سطح منطقه ERTMS استفاده می کند که نظارت مداوم بر خط 8 کیلومتر از طریق جنوب پاریس را فراهم می کند. سیستم با سیگنال های ترافیک شهر ارتباط دارد و اجازه می دهد تراموا برای به اشتراک گذاری آهنگ با ترافیک خیابانی در حالی که حداقل زمان سفر را کاهش می دهد.

سیستم های ریلی سبک ایالات متحده و سازگاری با سلامت

در ایالات متحده، سیستم های ریلی نوری که با خطوط آهن حمل و نقل حمل و نقل حمل و نقل حمل و نقل ریلی را به اشتراک می گذارند باید با دستورالعمل های کنترل قطار مثبت (PTC) مطابقت داشته باشند. Dallas حمل و نقل سریع منطقه (ART) در حال اجرا در سیستم حمل و نقل سریع و تنظیم سیستم های حمل و نقل هوایی ضروری است که نیاز به نصب این سیستم های حمل و نقل هوایی دارند.

مسیرهای آینده: AI، Twins دیجیتال و سیگنال پایدار

هوش مصنوعی برای نگهداری پیش بینی کننده

الگوریتم های AI می توانند داده های سیگنال دهی را از سیستم های CBTC تجزیه و تحلیل کنند تا نشانه های اولیه شکست جزئی را شناسایی کنند – مانند قدرت سیگنال رادیویی نامنظم یا موتورهای حمل و نقل مانند Transport برای Midlands غربی (UK) از مدل های یادگیری ماشین برای پیش بینی زمانی که سیگنال یا رادیو نیاز به جایگزینی دارند، کاهش قطع برق بدون برنامه ریزی شده همچنین می تواند زمان واقعی را بر اساس داده های بار در زمان تنظیم کند.

دوقلوهای دیجیتال برای شبیه سازی و آزمایش

تکنولوژی دوقلو دیجیتال یک شبیه سازی مجازی از کل زیرساخت سیگنال راه آهن نور ایجاد می کند - مدارهای ردیابی، ایستگاه های پایه رادیویی - برای شبیه سازی مهندسین می توانند به روز رسانی های نرم افزار جدید یا تغییرات سناریو (به عنوان مثال اضافه کردن یک ایستگاه جدید) بدون مختل کردن عملیات زنده. Valencia مترو (S) از یک کمیسیون تست دیجیتال برای کاهش سرعت سیستم های اضطراری استفاده می کند.

سیگنال پایدار: انرژی پایین و قطعات کمتر ردیابی

سیگنال های مدرن مصرف انرژی را با استفاده از تجهیزات جانبی باتری و جایگزینی مدارهای مسیر گرم با ارتباطات بی سیم کاهش می دهد. (نرم افزار عملیات قطار هوشمند) توسعه یافته توسط Alstom استفاده از بادهای انرژی خورشیدی و رادیوهای کم انرژی برای به حداقل رساندن وابستگی به شبکه.

نتیجه گیری: مسیر پیش رو برای نور ریل سیگنالینگ

سیگنال ریلی شهری از سیستم های بلوکی ساده به شبکه های هوشمند، سازگار که با مدیریت ترافیک شهر ادغام شده و اطمینان از قابلیت اطمینان بالا را تضمین می کند، در حالی که هزینه، امنیت سایبری و ادغام میراث موانع قابل توجهی باقی می ماند، مزایای ظرفیت، ایمنی و بهره وری عملیاتی در سراسر جهان حمل و نقل سریع است که در فن آوری سیگنال های مدرن سرمایه گذاری می کنند - به ویژه CBTC، تشخیص مبتنی بر هوش مصنوعی، و دوقلوها دیجیتال - سریع تر می شوند و حرکت پایدار تر است که همه رانندگان را به سرعت در حال رشد می دهد و نیازهای حمل و پایدار است.

منابع خارجی برای خواندن بیشتر: