• FARAY

OTOMATİK TREN DURDURMA SİSTEMLERİ

Özet

Hızla gelişen teknoloji içinde raylı sistemler teknolojileri geniş yer tutmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte raylı sistem araçlarının hızları da artmıştır. Doğru orantılı olarak hızlı giden araçların kontrolü yönlendirmesi de zorlaşır. Teknolojik gelişmelerle sinyalizasyon sistemlerinde düzenlemeler yapmak gereklidir. Raylı sistemlerde sinyalizasyon sistemlerinin görevi, raylı sistem hattında yürüyen araç trafiğinin emniyetli bir şekilde a noktasından b noktasına emniyetli şekilde varmasını sağlamaktır. Bu sistemler sayesinde demiryolu hatları daha verimli daha güvenli hale gelmiştir. Gelişen teknolojiyle birlikte sinyalizasyon sistemleri gelişmiş ve bununla birlikte raylı sistem aracını tamamıyla kontrol eden kontrol sistemlerine sahip sinyalizasyon sistemleri üretilmiş ve geliştirilmiştir. Tren kontrol sistemleri; bir demiryolu hattı üzerindeki raylı sistem araçlarının zaman, sıklık ve kapasitelerinin optimize hale getirilmesini, personel tasarrufunu, trafik emniyeti ve etkin raylı sistem işletmeciliğini sağlayan sistemlerdir. Bununla ilgili olarak bazı sistemler geliştirilmiş olup bunlardan bazıları (ATS) otomatik tren durdurma, (ATP) otomatik tren koruma, (ATC) otomatik tren kontrolüdür. ERTMS/ETCS Avrupa demiryolu trafik yönetim sistemi/Avrupa tren kontrol sistemi birçok Avrupa ülkesinde kullanılan sinyalizasyon sistemlerinden biri olup Türkiye’de de Ankara – İstanbul arası hızlı tren projesi 1. Etap kısmında üretici firma vesilesiyle kullanılmaya başlanmıştır. SCADA sistemi sayesinde raylı sistemlerde elektrikli ulaşımın yapıldığı bölgelerde hat güzergahında bulunan tüm donanımların kumanda ve kontrolünden yatırım planlamasına çevre kontrol ünitelerinden yardımcı işletmelere kadar bütün birimlerin kontrol ve gözetlenmesi sağlanabilir.

Anahtar Kelimeler; Sinyalizasyon, ATS, ATP, ATC, ERTMS/ETCS, SCADA, otomatik tren durdurma sistemleri

Abstract

Rail systems technologies have a large place in the rapidly developing technology. With the development of technology, the speed of rail system vehicles has also increased. In direct proportion, it becomes difficult for fast-moving vehicles to direct control. It is necessary to decide in signaling systems with technological developments. The task of signalization systems in rail systems is to ensure that the traffic of vehicles walking on the rail system line safely arrives from point a to point b. Thanks to these systems, railway lines have become more efficient and secure. With the developing technology, signaling systems have been developed and together with this, signaling systems with control systems that completely control the rail system vehicle have been produced and developed. Traincontrol systems: These are systems that enable the optimization of time, frequency and capacity of the rail system vehicles on a railway line, personnel saving, traffic safety and efficient rail system operation. Related to this, some systems have been developed and some of them are (ATS) automatic train stop, (ATP) automatic train protection, (ATC) automatic train control. ERTMS / ETCS European rail traffic management system / European train control system is one of the signaling system used in many European countries also in Turkey Ankara - Istanbul from high-speed train project 1 has been used on occasion manufacturers in the Stage section. Thanks to the SCADA system, control and monitoring of all units from the control and control of all equipment on the line route in the rail systems where electrical transportation is carried out, investment planning, environmental control units to auxiliary enterprises can be provided.

1. Giriş

ATS, İngilizce olarak Automatic Train Stop kelimelerinin baş harfleridir. Türkçe’de otomatik tren durdurma anlamına gelir. ATS demiryolu trafiğinin elektrikli sinyallerle yönetildiği hatlarda, kırmızı gösteren sinyalin çeşitli sebeplerle hatta izinsiz girilmesi yada geçilmesi halinde, güvenli demiryolu trafiğini sağlamak amacıyla treni otomatik olarak durduran ve hızı kontrol eden sistemdir.


Sistem, hat boyu ve araç donanımlarından oluşuyor. ATS, yol boyuna konulan bobin devresi ile cerli araçlara konulan ATS kabin cihazından meydana geliyor. Kabin cihazı da, kabin bobini, ATS kontrol devresi, gönderici devresi, fren tertibatı elektrik bağlantı devresi kumanda paneli, takometre gibi kısımlardan oluşur. ATS’nin çalışma mantığı, sinyal bildirimine göre tren hızını kontrol ederek tren hızının azaltılması veya durdurulması için makinisti uyarır ve bu uyarıya uyulmaması halinde treni otomatik olarak durdurur.


Resim 1.2: ATS sisteminin temel yapısı


Otomatik fren sisteminin kullanım amacı, TSİ ve DRS sisteminde hareket eden araçların, sinyali izinsiz ve belirlenen hızın üstünde veya durmadan geçmeleri halinde durdurulması için kullanılan sistemdir. Otomatik fren sistemi, bütün yanına ve lokomotiflerin altına konulan magnetlerle yani bobinlerle gerçekleştirilir. Her sinyalin yanına bir magnet konur, ayrıca giriş sinyalinin 300 m gerisinde bir magnet daha konulur. Magnetlerin sarı veya kırmızı olmasına göre aracın yavaşlaması veya durması için makinisti uyarır. Kırmızı sinyalin geçilmesinde otomatik fren sistemi devreye girerek treni acilen en kısa sürede durdurur. Trenlere önden ya da arkadan destek veren lokomotiflerin otomatik fren sistemi, ilgili hava musluğunun ya da anahtarının kapatılması ile iptal edilmiş olur. Trafik kontrol memurunun vereceği bölge zaman veya kırmızı geçiş izinlerinde, lokomotifin otomatik fren sisteminin çalışmaması için kumanda panosunda bulunan iptal düğmesine basılarak sistem kapatılır. Böyle geçişler, lokomotifte bulunacak olan ilgili modele yazılır. İzinsiz yasal olmayacak şekilde otomatik fren sistemini iptal eden personel hakkında gerekli soruşturma açılır.

ATS kontrol yani hız komutu, ray hattının yanında bulunan bobin devresinden, tren kabininde bulunan ATS cihazına gönderilir. ATS kabin cihazı, gelen bildiriyi tutar ve takometre devamlı tren hızını ölçer. ATS kabin cihazı fren yapılıp yapılmayacağına karar vermek için seyir hızıyla gelen bildirideki hızı karşılaştırır.


Resim 1.2: İstasyon giriş-çıkışındaki sinyal ve yanındaki hat üzerindeki magnet


İstasyon giriş çıkışlarındaki sinyal durumları şu şekildedir;

Ø Araç yeşil bildiri veren bir sinyali geçerse herhangi bir uyarı ve sınırlama söz konusu değildir.

Ø Araç sarı sinyalden geçerken hızı eğer 65 km/h üzerindeyse sistem, makinisti sürekli yanan sarı renkli bir ikaz lambası ve normal tonda sesli alarmla uyarır. Sesli alarm, makinist 10 saniye içinde butona basarsa kapanacaktır.

Ø Sarı sinyalin geçildiği andan 20 saniye içinde araç hızı eğer 65 km/h altına düşürülmezse otomatik olarak frenleme gerçekleşir. 65 km/h sürekli kontrol edilir. Bu hızın üstüne tekrar çıkılırsa otomatik frenleme gerçekleşir

Ø Giriş sinyali kırmızıysa, giriş sinyalinden 300 m öne konulmuş hız kontrol magnetinin üstünden 40 km/h altından geçmesi gerekir. Aksi takdirde otomatik frenleme uygulanır.

Ø Sürekli hız kontrolünden çıkmak, 65 km/h altına düştükten sonra serbest kalma butonuna basılmak suretiyle sağlanır. Bu durum kaydedilecek ve sarı sinyali geçerken yanan sarı uyarı lambası sönecektir. Ayrıca sürekli hız kontrolünden çıkmak, 12km/h altında da otomatik olarak gerçekleşir.


Resim 1.3: ATS Çalışma Grafiği


Araç hızı 65 km/h yani 74,5 khz bobini, 40 km/h (81 khz) bobini kontrol eder. Son durdurmayı 100,5 khz bobini kontrol eder. Tüm bu trenin hızları, araç üzerindeki kontrol panosundaki manyetik sayaca kaydedilir. Buradan kayıtlara bakıldığında makinistin geçtiği kırmızı ışıklar kayıtlı olarak tespit edilir. Acil durumlarda veya ATS sisteminin arızası halinde iptal edilebilir özelliğe sahiptir (sistem, trendeki sistemi sürekli durduracağından). Bobinler sinyalin 1-2 m önüne konulmuştur. Direkt olarak sinyallerle bağlantılıdır. Sinyallerin renk bildirilerine uygun olacak şekilde magnetler frekans üretir. Araç bu magnetlerden geçerken bu frekansı alır ve araçta bulunan kendi mantık devresinde değerlendirir. Kendi mantık devresinde kaydedilmiş (65 km/h, 40km/h) hız trenin m