Demiryolu sinyal sistemleri karmaşık ağlarda trenlerin güvenli ve verimli hareketlerini sağlamak için var. Bu sistemler arasında, çatışmaların tren hareketlerini engelleyen kritik bir güvenlik mekanizması olarak duruyor, koordinatlar ve anahtarlar (köpekler), ve güvenli bir şekilde yönlendirme, demiryolu operasyonları tamamen manuel gözetime dayanıyor, insan hatası ve çarpışmalarının risklerine yol açıyor. Modern interlocking sistemleri, operasyonel avantajların, karmaşık elektronik ve bilgisayar tabanlı platformları ile gerçek zamanlı olarak yönetmektedir.
Interlocking Systems Tarihsel Evrimi
Interlocking tarihleri, demiryolu ağlarının hızla genişlediği ve güvenli bir kavim yönetimi için ihtiyaç tamamen mekanikti, çubuklar, kokarlar ve parmaklıklar kullanarak, parmaklama akışlarını sinyal kutularında fiziksel olarak engellemeleri için barlar kullanıyordu.
Mekanik Interlocking (1850s-1900s)
Mekanik interlokasyon, John Saxby gibi mühendisler tarafından öncüldi, 1850'lerde ilk “interlocking makinesi” geliştirenler tarafından yönlendirildi. Mekanik bir sinyal kutusunda, her bir komplike ya da bir geçiş noktası tarafından kontrol edildi.Bir rotanın ayarlandığı takdirde, çatışma rotaları fiziksel olarak kilitlendiren cihazlar açıktı.
Elektriksel Müdahale (1900-1970s)
Elektrik yeniden başlatma sistemleri, aynı güvenlik kısıtlamalarına izin verdi. Wiring, daha uzun kontrol ve daha karmaşık mantık sağlar. Elektrik sıkışıklık sistemleri sinyalleri ve anahtarları temsil etmek için röleğe izin verdi.Intrat mantık, aynı güvenlik kısıtlamalarına sahip olmak zor bir şekilde devre dışı bırakıldı: doğru rota belirlenip kilitlenmediğinde sinyal açıklanamaz ve çatışma yolu kurulamaz.
Elektronik Interlocking (1970'ler-günüm)
Translamentatörlerin geçişleri, 1970'lerde Solid State Interlocking (SSI), British Rail. SSI tarafından geliştirilen, iki veya üç adet modüler kırmızıdant işlemcileri, güvenlikle bağlantılı sistemlerle birlikte bilgisayar destekli mantık uygulama imkanına izin verdi.
Core Principles of Interlocking
Disiplin, kullanılan teknolojinin ne kadar güvenli bir şekilde kullanıldığına dair temel ilkelerden oluşan bir set tarafından yönetilir. Bu ilkeler CENELEC EN 50128 (yukan güvenlik) ve EN 50129 (güvenlik durumunda), ve tasarım sırasında doğrulanmalıdır.
Çatışma Önleme Önleme
İki tren aynı parçayı işgal etme yetkisine sahip olmayabilir (aynı bölüm veya çakışan rotalar) aynı anda. Interlocking, bir rotanın ayarlandığında, tüm çatışma rotalarının kilitli olmasını sağlar.
Yol ayarı ve Kiliting
Bir sinyal bir ilerleme yönü gösterildikten önce, bir sonraki duraktaki sinyalden gelen tüm rota açık olarak doğrulanmalıdır.Yol boyunca tüm anahtarlar doğru bir şekilde konumlandırılmalıdır ve yerinde kilitlenmelidir (ayrıca mekanik veya elektrik kilitleriyle).
Analiz ve Proving
Interlocking, tüm gerekli algılama koşulları karşılandığında sürekli olarak sinyalleri algılamalı ve rota bölümlerine kadar kilitlenmeli. algılama devreleri, axle karşıları veya nokta pozisyonu sensörleri ile elde edilir.Intralocking only authorizes a Route when all required detect conditions are met and keep configured until the road section.
Yaklaşım Locking ve Time release
Bir sinyal temizlendiğinde (düşün devam), rota, trenin geçtiğinde, trenin bir durakladığı bölüm için kilitlenmelidir.Bu, beklenmedik bir şekilde bir rotayla karşı karşıya kalan bir trenin bir şekilde ortadan kaldırılmasını önler.
Başarısızlıklı Tasarım
Bir ara sistemindeki her bileşen güvenli bir duruma geçmelidir. Örneğin, bir röle kaybetme gücü kırmızı sinyal veya kilit bir geçişe neden olmalıdır. Elektronik sistemler kırmızı devre dışı işlemciler (2-out-of-2 veya 2out-of-3 oylama) ve titiz bir öz kontrol altına almalı, böylece tek bir başarısızlık tehlikeli bir durum yaratamaz. Tüm sistem güvenlikle ilgili olarak değerlendirilmeli seviyeyi (SIL) 4 ile en yüksek demiryolu güvenliği seviyesini kullanmalıdır.
Interlocking Systems ve Architecture of Interlocking Systems
Bir ara sistemi hem merkez mantığı ekipman ve periferik alan elementlerinden oluşur. Mimarlık, demiryolunun ölçeğine ve dağıtımına bağlıdır. Büyük ağlarda, interlocking birçok interlocking birimlerinde dağıtılır, her biri yerel bir alan kontrol eder ve komşularla güvenli ağ protokolleri ile iletişim kurar.
Signals
Signals, hareket otoritelerini sürücüleri eğitmek için yönlendirmektedir. Interlocking kontrolleri sinyal yönleri, sadece güvenli yönlerin görüntülenmesini sağlar. Modern renkli ışık sinyalleri (multi-aspect veya LED tabanlı) doğrudan dahili devreler ile bağlantılıdır.In cab-signaling systems (e.g., ERTMS Level 2), interlocking, hareket otoritesini radyo aracılığıyla trene gönderir.
Anahtarlar (Points)
Bir başka bir yola giden trenler farklıyor. Interlocking, makinelerin konumunu değiştirmek için komutlar gönderir, ancak sadece rotanın açık olduğunu ve çatışma hareketi aktif olmadığını garanti ettikten sonra. Point pozisyonu, takip edilen sensörler tarafından tespit edilir. Birçok sistem, hareketi fiziksel olarak baskı altında engellemenin bir göstergesidir.
Tren Tespiti
Interlocking, bir parçanın işgal edildiğini bilmek gerekir. İki ana teknoloji kullanılıyor: devreleri takip etmek (enerji iletkenleri olarak raylar kullanmak) ve axle karşıtları (bir bölümün başına gelen tekerlekler) her ikisi de önemli bir occupancy verileri sağlar.
Mantık Süreçorunu Yapın
Bu, sistemin beynidir. Modern CBI'de, güvenlik-kahkadar yazılım kullanan birimlerin silinmesini sağlar. Bu veriler genellikle veri tabloları olarak temsil edilir: her olası rota için gerekli koşullar (görüntüler, takip etme rotaları, çatışma yolları) ve sonuçlandırma işlemleri (imsal yön, nokta kilit) tanımlanır. Bu veriler genellikle bilgisayar destekli tasarım araçları kullanılarak yapılan rota diyagramlarından oluşturulur ve bağımsız olarak doğrulanır.
İletişim Ağı
Kontrol merkezleri ile iletişim kurmak (Operations Control Systems) ve komşuluk bağlantıları güvenli veri bağlantıları aracılığıyla iletişim kurmak. Birçok ülkede kullanılan standart IEC 62280 (güvenli iletişim) serisidir. Red dışı fiber optik ağlar yüksek kullanılabilirlik sağlar. ek olarak, modern interlockings support uzaktan tanı ve koşul izleme, tahmin edici bakım sağlar.
Uygulamada Nasıl Yapın Sistemleri Nasıl Çalışıyor
Eylemde ara vermek için, ana çizgiden bir sidinge tipik bir tren hareketini göz önünde bulundurun. operatör (veya otomatik rota sıfırlama sistemi) Signal A'dan Signal B'ye bir rotayı aşağıdaki sırayı yerine getirir:
- [FONT:0)Route isteği geçerli:[Dönetici:[Dönetici:0))))[Dönemli rotadaki tüm bölümlerin işgalsiz olduğunu ve çatışma rotası henüz ayarlanmamış olmadığını kontrol eder.
- [FONT:0)Point operasyonu ve kilitlenme:[Dönetici:[Dönetici] İçeren, P'yi gerekli konuma taşımak için bir komut gönderir.
- [FONT:0)Route kilitleme:[Dönetici:[Dönetici:0) Yoldaki tüm kilitler ve bitişik çakışan bölgeler (sonuç sinyalinin ötesinde bir güvenlik bölgesi) Bu, diğer istekleri bu anahtarları değiştirmesini önler.
- [FONT:0)Signal permission:[Dönetici:[Dönetici] Yol güvenli olduğunda, ara sıra bir akış noktası göstermeyi sağlar (örneğin, yeşil veya sarı).
- [FONT:0]Tren geçişi ve bölümsel serbest bırakılması: [Dönder:] Tren hareket ettiği gibi, ön bölümden ayrılır (veya bir eksenle karşı bölümler). Interlocking detects meslek ve bölüm rotası serbest bırakır - henüz trenin geçtiği noktaları bırakır, ancak henüz çıkış noktaları açmaz.
- [FONT:0)Route iptali:[Dönetici:[Dönetici:0)) Durağın geçişinden önce durdurmanın ardından, rotanın süresi dolduğunda kilitlenme süresine kadar kilitlendi.
Bu süreç bilgisayar temelli interlokingler için milisaniyelerde gerçekleşir. Tüm dizi, sinyal ve nokta devletlerin herhangi bir güvenli olmayan kombinasyonu tarafından yönetilir.
Interlocking Tipleri
Üç geleneksel türü –mekanik, elektrik, elektronik – teknolojik bir ilerlemeyi temsil ediyor. Ancak her türde önemli varyantlar ve koexist sistemler var.
Mekanik Dirençler
Mekanik kilitleme, basit “blok aletleri” ile, geçici yataklarla (örneğin, Stud kilitleme veya musluk tutma kilitlenme) ile donatılmış basit bir “blok araçlardan oluşmaktadır.En gelişmiş mekanik sistemler iş yoğun ama son derece sağlamydı.
Relay-Based Elektrik Interlocking
Helikopter interlocking sistemleri, Batıinghouse WI veya Alstom (eski GRS) sistemleri gibi oldukça standartlaştırılmış tasarımlara geliştirildi. Onlar karmaşık röleler kullanıyor - güvenlik fonksiyonunu gerçekleştirirler. Bu sistemler “yap güvenlik mantığı”, büyük demiryolularda, özellikle de depolarda ve ikincil hatlarında çalışır.
Bilgisayar tabanlı Interlocking (CBI) – The Modern Standard
Modern CBI sistemleri tüm yeni hızlı hat ve metro sistemlerinde kuruludur. Anahtar sağlayıcılar, ERTMS / SWlock, Alstom (Smartways), ve Hitachi. CBIs merkezileştirilmiş (bir büyük interloking kaplama birçok istasyon) veya merkezi olmayan (her bir kavimdeki küçük birimler) ile entegrasyon sağlar.Bu altyapı maliyetlerini azaltır ve kapasite artırmaktadır.
Solid State Interlocking (SSI) – The Transitional System
SSI, özel donanım kullanan GEC, Siemens ve diğerleri tarafından geliştirilmiş olan belirli bir elektronik sıkışıklıktır. ancak değiştirilmesine rağmen, birçok yerleşik sistem hizmette kalır.
Interlocking Systems ve Safety Faydaları
Herhangi bir interlokasyon sisteminin birincil yararı, operatör hatası veya ekipman başarısızlığı nedeniyle tren çarpışmalarının ve deraillemelerin olasılığında ciddi bir azalmadır. İstatistiksel veriler, modern interlokingden önce, insan hatasının güvenli bir şekilde kapatılmasının başlıca nedeni olduğunu gösteriyor.
- [FONT:0)Güvenlilik:[Dönetici:[Dönetici: 0) Interlocking demiryolunun kurallarını otomatik olarak uygular. Yolda herhangi bir geçiş yanlış ayarlandığında veya eğer pistin işgal edilmiş olması durumunda yeşilden sinyal göstermesini önler.
- [FONT:0)Operasyonel verimlilik:[Dönetici:[Dönetici:0)Operasyonel verimlilik:[Dönetici:[Dönetici: 0,3) Birden fazla trenin aynı anda sınırsız rotalarda çalışmasını sağlayarak, interlocking hatlarında hızlanabilir. Modern elektronik interlocking karmaşık rotayı saniyeler içinde yönetebilir, manuel mekanik devre dışı bırakmak için birkaç dakika daha optimize etti.
- [FONT:0]İnsan hatası:[Dönetici:[Dönetici:0))) Sonuç olarak, sinyalli ilişkileri hatırlamak için sinyallileri ortadan kaldırır. Sistem kendisi güvenli olmayan bir şekilde veya düğme kombinasyonlarını garanti eder.
- [FONT:0]Maintainability ve tanı: Elektronik interlocking sistemleri sürekli kendini teşhis eder ve tüm hataları ve anormallikleri kaydeder. Bakım ekipleri, iz noktaları başarısız röleleri, kırık algılama telleri veya nokta makinesi uzaktan iş istasyonundan aşınmaya izin verir.
- [FONT:0]Scalability and esnekliği:[Dönetici:[Dönetici:0) Yeni bir dizi puan veya sinyal eklemek, CBI ile çok daha kolay, çünkü sadece iç içe geçmiş veri ve ek arayüz modüllere değişiklikler gerektirir. Mekanik veya röle sistemlerde, yeni rotalar genellikle yeni mekanik çerçeveler veya kablolama paneller yüklemek anlamına gelir - büyük bir sivil mühendislik projesi.
Interlocking Systems'teki Future Trends
Demiryolu sinyali, daha yüksek otomasyon ve dijitalleşme seviyesine doğru ilerliyor. Interlocking sistemleri bu evrimin kalbindedir.
Dijital Interlocking ve Sanal Interlocking
“Dijitalleşen” kavramı, CBI'yi tüm kilitlenen istihbaratın merkezileştirilebilir (veya bulut barındırdığı) ve ağ üzerinden güvenli protokollerin üzerinden dağıtılması için genişletilebilir. Sanal bağlantı, genel donanım üzerinde çalışan bir yazılım hizmeti olarak uygulanır, bu da “bir hizmet olarak kapatılabilir” ve sermaye harcamalarını azaltır.
CBTC ile entegrasyon ve Bloku
Haberleşme tabanlı Tren Kontrolü (CBTC) metrolar için zaten hareketli blok teknolojisini kullanıyor ve geçici kontrol ve rota serbest bırakılması için sıkı bir şekilde entegre edilecek, ancak trenler kablosuz bağlantı ile iletişim kurmakla iletişim kurabilir. ERTMS Level 3 (moving block) devam ediyor ve bu noktada otomatik tren kontrolü ve rota serbest bırakılması için kilitlenecek, ancak trenle iletişim kurmak için devre dışı bırakılacak.
Interlocking Cybersecurity
Interlocking sistemleri daha bağlantılı hale geldikçe, şifreleme algılama ve üç boyutlu ağlar şifreleme ile bağlantı kurmak için demiryolu sinyaline uygulanır.
Duruma dayalı ve öngörülebilir Bakım
Interlocking sistemleri, zamanları izlemek için sensörlerle giderek daha fazla donatılmıştır, nokta motor akımları, sinyal lambası sağlığı ve devre performansını takip eder. Makine öğrenme algoritmaları, bu verileri meydana gelmeden önce hataları tahmin etmek için analiz eder.Bu bakım maliyetlerini azaltır ve kullanılabilirliği artırır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Interlocking sistemleri 19. yüzyıldan beri demiryolu güvenliğinin temel taşı olmuştur, mekanik donanım çerçevelerinden güçlü, yazılım tanımlı platformlara kadar gelişmektedir. Altta yatan ilkeler -kont önleme, rota kilitleme, algılama ve güvenli tasarım - sürekli olarak, ancak teknoloji, modern ulaşımda çalışan herkesin derinliğine ve genişliğine izin verir, yeni insan planlamasına ve özerk trenlerin tasarlanmasına devam edecektir.
Daha fazla okuma için aşağıdaki kaynaklara bakınız: [[0)Standart - Wikipedia), [[The Evolution of Railway Interlocking Systems – Global Railway Review[DDDDDDDDDDDDDD)[Dönetici: 9 ), Avrupa Demiryolu Trafik Yönetimi Sistemi[Dönetici: 5 ) ve