Modern Rail Networks'teki Demiryolu İşaret Sistemlerinin Evrimi

Demiryolu sinyal sistemleri güvenli ve verimli tren operasyonlarının arka kemiği oluşturur. En erken demiryolu taşımalarından sinyalizasyon, dünya çapında daha fazla demiryolu ağı dönüştürmeye söz veren trendlerden gelişti.Bu makale dört büyük dönemle demiryolu sinyalizasyonunu izler -manual, mekanik, elektromekanik ve dijital- ve çevreden- ve çevreden gelen trendleri keşfedin.

Erken Demiryolu İşaret Sistemleri

19. yüzyılda demiryolu sinyali bir el kitabıydı. Signalmen, günlük ve lambalar veya lanterns'tan tren sürücüleriyle iletişim kurmak için gece boyunca yasaklanmıştı. kırmızı bayrak "s" anlamına geliyordu ve beyaz bir bayrak "go" anlamına geliyordu.

Demiryolu ağları genişledikçe, daha güvenilir yöntemlere ihtiyaç duyuldu. İlk sabit sinyaller 1830'larda tanıtıldı, örneğin Yeni Kalesi ve Fransız Mahallesi tarafından kullanılan "çalışan" bir topun üst kısmında, trenlerin "hırık" anlamına geliyordu.

Birleşik Krallık'taki Cooke ve Buğdaystone tarafından yapılan ilk büyük adım, sadece bir trenle bir seferde bloka izin verdi.Bu ilke, bugün hala istasyonlar arasında iletişim kurmalarına izin verdi, yaklaşan trenlerin önceden uyarısını sağladı. Bu ilerlemelere rağmen, İngiltere'deki ilk blok sistemleri, telgraf mesajları ve manuel olarak ayarlanan sinyalleri yorumlamaya başladı.

Mekanik ve Semaphore Signals

19. Yüzyılın ortalarında mekanik sinyallerin yaygın olarak kabul edildiğini gördü, özellikle de koltuk kolu "tabi" veya "tavap" anlamına geliyordu; 1841 yılında Charles Hutton Gregory tarafından kazındı ve bir sonraki "daha iyi" veya "dikal" anlamına geliyordu.

Semaphore sinyalleri, manuel bayraklar üzerinde birkaç avantaj sağladılar. 1850'lerde John Saxby tarafından geliştirilen ve bir çatışmaya neden olan bir sinyal operatörünün kurulmasına engel oldu.

Ancak, mekanik sinyal sınırlamaları sınırlıydı. Tren hızları arttı ve sinyal havadan etkilenebilirdi - ya da rüzgar kolları reçertebilirdi.Bir trenin yoğun sinyallerine giden fiziksel kablolar için sinyal kutusu gerekir. Tren hızları arttı ve trafik yoğunluğu arttıkça, mekanik sistem hızları devam etmek için mücadele etti.

Elektromekanik İşaret

Elektromekanik sinyalleşme 20. yüzyılın başlarında, tam olarak mekanik sistemlerin sınırlamalarını aşmanın bir yolu olarak ortaya çıktı. anahtar inovasyon, 1892'de Baltimore'da elektrikli yara kullanan bir sistem kullanarak, Union Switch & Signal Company tarafından tasarlanan bir sistem kullanılarak elektrik şarj edildi.

Daha karmaşık rota ayarı ve daha iyi izleme sistemleri, birçok yerde semafore kollarını değiştirdi, daha parlak, daha güvenilir göstergeler sağlıyor.Bu sinyallerin daha güvenli, kırmızı, sarı ve bugün hala standart olan yeşil yönleriyle.

Elektromekanik sinyalizasyondaki en önemli gelişmelerden biri otomatik blok sistemi (ABS) ABS ile, trenin ilerlemesine neden olan sinyal devreleri otomatik olarak kontrol edildi - bu otomasyon, her blokta bir trenin varlığını tespit etti.Bir trenin bir bloka girdiği zaman, tekerlekleri kısa devreleri takip etti, 1920'lerde yaygın hale getirdi ve 1930'larda birçok modern sinyalin ortaya çıkmasını sağladı.

Ortalaştırılmış Trafik Kontrolü (CTC), 1920'lerde tanıtıldı, elektromekanik sinyalleme daha da arttı. CTC, gelişmiş ülkelerdeki birçok takip noktasındaki sinyalleri ve anahtarlarını kontrol etmek için tek bir sevkere izin verdi. Yerel sinyalci yerine, kanal ağı bir ekran kurulunda görebilir ve uzaktan kumandan olarak görebilirdi.

Dijital ve Bilgisayara Dayanlı İşaret

20. yüzyılın sonlarında başlayan dijital devrim, güvenlik-köpektif işlevleri gerçekleştirmek için demiryolu sinyalizasyonunu bir kez daha dönüştürdü. Mikroişmanlar, dijital iletişim ağları ve ileri yazılımlar, tren hareketlerinin daha hassas ve esnek kontrolünü sağladı. Bilgisayar tabanlı interlocking (CBI) sürekli otomatik tren koruması için temel oluşturur.

Otomatik Tren Kontrolü (ATC) sistemleri, 1960'lardan itibaren gelişmiş, sürücüye tepki vermemesi için sinyal ve otomatik frenleme kullanın ve sinyalleri durdurmak yerine, ATC yalnızca satır sinyallerine güvenmek yerine, ATC doğrudan trenin taksisine iletmektedir, sürücüye maksimum güvenli hızı ve herhangi bir kısıtlamayı görme imkanı sağlar.If the driver goes the system automatically apply the brakes. Variants of ATC include the German Indusi, Dutch ATB, and the French KVB. These systems have significantly mitigate of signal at the signal of the signal of the signal of the driver.

Pozitif Tren Kontrolü (PTC), ABD'de yüksek profilli kazalardan sonra görevlendirilmiş, trenin yerini ve hızını sürekli olarak izlemek için bilgisayarların üzerinde kapsamlı bir overlay sistemidir. uzun bir uygulama döneminden sonra, büyük ABD'li demiryolu operatörlerinin çoğu, hızlı tren operatörlerinin yedeklenmesine izin verir.

Avrupa'da, Avrupa Tren Kontrol Sistemi (ETCS) dijital sinyalleme standarttır. ETCS daha geniş Avrupa Demiryolu Trafik Yönetimi Sistemi (ERTMS) girişiminin bir parçası ve kıtadaki sinyalleşmeye olanak sağlar, trenlerin pozisyonlarını ve sistemini hesaplamalarına izin verir. ETCS'nin balkonlarını kullanarak gözetimi sağlar; Seviye 2 sürekli radyo iletişimi (GSM-R) ve mevcut trenlerin parmak izlerini takip etmesi için gerekli adımları atmasına izin verir; 3.

İletişime dayalı Tren Kontrolü (CBTC) öncelikle metro sistemlerinde kullanılan başka bir dijital sinyal yaklaşımıdır. CBTC, trenler ve merkezi kontrol sistemi arasında sürekli iki yönlü radyo iletişimi kullanır.Bu, Paris Metro Hattı 14 ve Dubai Metrosu gibi şehirlere de tam bir şekilde olanak sağlar.

Demiryolu Sinyaling Future Trends in Railway Signaling

Demiryolu sinyalindeki bir sonraki sınır yapay zeka, gelişmiş sensörler ve yüksek bant genişliği iletişimin tamamen otonom tren operasyonu elde etmek ve tahmin edici bakım sağlamaktır. Bazı eğilimler sinyal sistemlerinin geleceği şekillendiriyor:

Artırılmış Bakım ve Makine Öğrenmesi

Demiryolu altyapısı, sinyalleme performansına göre uzatılabilir ve yırtıklara tabidir. AI tabanlı analiz süreci verileri takip devrelerden, sinyalleri, anahtar makineleri ve AI tabanlı varlık yönetim platformlarını önceden tahmin etmek için yönetim sistemlerini başlatıyor. anormal kalıpları (örneğin, gerilim dalgalanmaları, eylemci yanıt süreleri), bakım ekipleri proaktif olarak bileşenleri değiştirebilir, planlanmamış kesinti süresi azaltır.

5G İletişim Ağı

Mevcut sinyal sistemleri GSM-R gibi özel radyo ağlarına güveniyor, bu da sınırlı bantlar (200 kbps) sunuyor ve 5G-R'nin yuvarlanması (daha sonraki nesil demiryolu iletişim standardına) 5G'nin üzerinden 5G'ye kadar gösterilebilir.

Özerk Trenler ve Sanal Coupling

Tam otomasyon (GoA4, Otomasyon Sınıfı 4) sürücünü tamamen ortadan kaldırırken, sadece merkezi bir kontrole güvenmek yerine, ana hat demiryoluları dijital sinyalizasyona (UTO) doğru hareket ederler.Sampual coupling" gibi araştırma projeleri, trenlerin koordineli platoonlarda çalışmasını sağlarken, doğrudan bir merkez kontrolcüye güvenmek yerine birbirleriyle iletişim kurabilecektir.Bu, mevcut raylarda% 100 daha fazla kapasiteye yol açabilir - en yüksek ihtimalle.

Dijital Twins ve Simülasyon

Dijital ikiz, gerçek zamanlı karar verme sistemi sanal bir çoğaltmadır, örneğin, sinyalizasyon, takip ve yuvarlanma araçları da dahil olmak üzere, gerçek dünya operasyonlarına zarar vermeden trenleri yeniden başlatabilir ve optimize edebilir. Dijital ikizler de gerçek zamanlı karar vermede yardımcı olur; örneğin, bir sinyal başarısızlığı meydana gelirse, ikizler, Türkiye'de Rail ve SNCF dahil olmak üzere en az gecikmeli trenleri yeniden rotaya götürebilir.

Sürdürülebilir İşaret

Yeşil sinyal girişimleri, enerji verimliliğini azaltmak için enerji tüketimini azaltmayı hedefliyor. Enerji verimli LEDler zaten elektrikli lambalar olarak değiştirildi; modern sinyaller sadece birkaç watt kullanır. Güneş destekli sinyaller uzaktan alanlarda dağıtılır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Demiryolu sinyali, her gün yüzlerce trenin aynı parçalarda güvenli çalışmasını sağlayan manuel bayrak kontrollü sistemlerden olağanüstü bir evrim geçirdi.Her dönem -birinci, mekanik, elektromekanik, dijital – önceki dersler ve teknolojiler üzerine, daha büyük kapasite, hız ve güvenlik için talep eden, dijital sinyal sistemleri de dahil olmak üzere daha fazla talep eden, ETCS ve CBTC'ye yatırım yapmak için.

[FONT:0)Ekmen kaynaklar:[Dönemli sistemlerde daha fazla ayrıntı için, www.S. Federal Tren Yönetimi, demiryolu sinyalinde ) bulunan Avrupa Tren Kontrol Sistemi hakkında bilgi sahibi olmak için, gelecekteki sinyal araştırma sistemi hakkında bilgi sahibi olmak için, [FONT2Rail Ortak Undering[D)[T: 9T)