Przejdź do głównej zawartości

Infrastruktura bezprzewodowa dla systemów sterowania pociągiem

Richard Weatherburn

Kraje na całym świecie próbują zwalczyć swoją zależność od ropy naftowej i zmniejszyć emisję dwutlenku węgla. Kluczową strategią osiągnięcia tego celu w niektórych regionach jest skoncentrowany wysiłek zmierzający do radykalnej poprawy infrastruktury kolejowej.

W rezultacie wielu operatorów kolejowych stara się poprawić przepustowość bez konieczności podejmowania kosztownych i uciążliwych projektów inżynieryjnych. Jednym z rozwiązań są systemy kontroli pociągu oparte na komunikacji (CBTC), które zwiększają wykorzystanie istniejącej infrastruktury kolejowej.


Rozważmy architekturę zastosowań CBTC i infrastruktury bezprzewodowej potrzebnej do obsługi tych systemów sterowania pociągami.

Systemy kontroli pociągu oparte na komunikacji (CBTC) obniżają koszty kapitału i operacyjne
Tradycyjnie zwiększanie przepustowości w miejskiej sieci kolejowej wiązało się z projektami, takimi jak układanie dodatkowych torowisk, wytaczanie nowych tuneli i wydłużanie peronów, aby umożliwić obsługę dłuższych pociągów. Te duże projekty cywilne są nie tylko drogie; są również potencjalnie destrukcyjne dla usług operacyjnych.

Dzięki dokładnym informacjom o położeniu pociągu w czasie rzeczywistym, CBTC stanowi rozwiązanie dla wyzwań związanych z przepustowością i pozwala uniknąć wielu projektów inwestycyjnych w zakresie budownictwa.

Zwiększone wykorzystanie istniejącej infrastruktury kolejowej realizowane jest poprzez usunięcie tradycyjnych stałych bloków sygnalizacyjnych. Zamiast tego, przejazdy pociągów, a także profile prędkości i przyspieszenia są zarządzane w sposób ciągły w czasie rzeczywistym. System CBTC zarządzający krótszymi, lżejszymi i szybszymi pociągami, które będą ze sobą blisko współpracować, spowoduje zwiększenie przepustowości w stosunku do dłuższych pociągów poruszających się w systemie stałych bloków sygnalizacyjnych.

Oprócz zalet niższych nakładów kapitałowych i szybszego zwrotu z inwestycji (ROI) niż w przypadku projektów inżynieryjnych, systemy CBTC pomagają obniżyć koszty operacyjne. Duża część całkowitych kosztów eksploatacji kolejowych pojazdów pasażerskich jest ustalana na długie okresy (takie jak leasing pojazdu lub koszty finansowe). Zużycie paliwa lub energii bardzo często stanowi największą część kosztów, które operator może kontrolować.


Zastosowanie systemu CBTC pozwala na oszczędności energii poprzez zastosowanie różnych profili jazdy (takich jak wybieg i zmniejszone krzywe przyspieszenia), gdy zapotrzebowanie pasażerów jest mniejsze, na przykład poza godzinami szczytu. W połączeniu z technologią zliczania pasażerów to zarządzanie pojazdami szynowymi może być w pełni zautomatyzowane.

Architektura systemów sterowania pociągami CBTC
Typowa architektura nowoczesnego systemu CBTC obejmuje następujące podsystemy sterowania:
·    ATP - Automatyczna ochrona pociągu
·    ATO - Automatyczna obsługa pociągu
·    ATS - Automatyczny nadzór pociągu

W zależności od dostawcy architektura tych podsystemów może być scentralizowana lub rozproszona. ATS zazwyczaj znajduje się w centralnym centrum dowodzenia, chociaż lokalne systemy kontroli mogą być również włączone jako rezerwowe.

Podsystemy sterowania są zorganizowane w logiczne komponenty, jak pokazano poniżej:
Infrastruktura bezprzewodowa dla komunikacji pociąg-ziemia
Infrastruktura komunikacyjna systemu CBTC przebiega w cyfrowym sieciowym systemie radiowym za pomocą dwukierunkowej komunikacji między urządzeniami torów i pociągami. Pasmo 2,4 GHz jest powszechnie stosowane w tych systemach (publiczne pasmo Wi-Fi), choć mogą być również stosowane inne częstotliwości alternatywne, takie jak 900 MHz (USA), 5,8 GHz lub licencjonowane pasma. Obecnie rozważa się również technologię LTE z kilkoma dostawcami sygnałów testujących systemy CBTC oparte na LTE.

Podczas gdy korzystanie z technologii bezprzewodowej w CBTC jest powszechne, nie obędzie się bez wyzwań, z których wiele wynika z wymagającego środowiska i prędkości poruszających się pociągów. Niektóre kluczowe wymagania sieci bezprzewodowej CBTC są wymienione w poniższej tabeli.
Systemy sterowania pociągami potrzebują niezawodnej infrastruktury bezprzewodowej
Ponieważ możliwości podróży pociągiem stale się zwiększają, a koleje starają się maksymalizować przepustowość, wzrasta zapotrzebowanie na bezpieczne, niezawodne połączenia pomiędzy pociągami w ruchu i systemami naziemnymi. Oczywiste jest, że połączenie komunikacyjne pomiędzy pociągiem a infrastrukturą naziemną ma kluczowe znaczenie dla powodzenia.

Nawet, podczas gdy to wymagające środowisko ewoluuje, wpływ awarii systemu odbije się na tysiącach ludzi i pociągnie za sobą poważne konsekwencje finansowe. Dlatego wybór odpowiednich komponentów sieciowych i kabli, takich jak te z Belden, nabiera jeszcze większego znaczenia dla zapewnienia bezpieczeństwa, niezawodności i odporności sieci.

Aby dowiedzieć się więcej na temat bezprzewodowej komunikacji między pociągiem a ziemią dla CBTC, a także dla zastosowań do przesyłania danych pasażerskich i do nadzoru wideo, pobierz tę publikację.

Czy wdrożyłeś bezprzewodowe systemy pociąg-ziemia? Jeśli tak, to jak sobie poradziły? Czekamy na wiadomość od Ciebie!

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

MPLS-TP: MPLS wychodzi naprzeciw Twoim oczekiwaniom

Howard Linton
W ostatnich latach wielu przemysłowych użytkowników sieci szkieletowej znalazło się w sytuacji bez wyjścia. Dobrze znane sieci SONET i SDH z komutacją łączy, z których korzystają od dziesięcioleci, gwałtownie przestają nadążać z zaspokajaniem rosnącego zapotrzebowania na wideo, dane i inne zastosowania wymagające dużej przepustowości. Jednak najczęstszą praktyczną alternatywą - dla wielu, IP/MPLS - jest protokół wyraźnie przeznaczony dla bardziej złożonych operatorów sieci. Okazuje się, że jest to zbyt kosztowne, skomplikowane i mało funkcjonalne dla konkretnych potrzeb przedsiębiorstw użyteczności publicznej, transportu, rurociągów i innych użytkowników przemysłowych działających we własnej sieci szkieletowej.

No cóż, są też dobre wieści, ponieważ na szczęście istnieje mniej znany aspekt MPLS, który jest faktycznie przeznaczony do zaspokojenia potrzeb tej dużej bazy użytkowników. Nazywa się MultiProtocol Label Switching-Transport Profile lub MPLS-TP i może pomóc użytkowni…

Nowa parametryzacja - „IO-Link bez skomplikowanej części”

Artjom Bil
Co to jest IO-Link? Technologia IO-Link, oparta na standardzie IEC 61131-9 dla sterowników programowalnych, umożliwia komunikację między inteligentnymi czujnikami, siłownikami i sterownikami PLC wszelkiego rodzaju. Odegrała ważną rolę w praktycznym gromadzeniu i monitorowaniu danych produkcyjnych. Ten nieoceniony przepływ informacji daje producentom możliwość ciągłego dostrajania swojej działalności, optymalizacji jakości i wydajności oraz minimalizacji przestojów. Jako taka jest podstawową potrzebą komunikacji na poziomie lokalnym i umożliwia przejrzystość danych w ramach Przemysłowego Internetu Rzeczy.

Można by pomyśleć, że operatorzy przemysłowi pokochaliby technologię IO-Link. Niestety, w rzeczywistości jest to stosunek miłość/nienawiść.
Wielu użytkowników uważa, że ​​technologia IO-Link jest świetna, dopóki nie będą musieli zarządzać bibliotekami parametrów urządzeń IO-Link w sieci. Może to stać się bardzo skomplikowane, a użytkownicy lub nabywcy zbyt późno rozpoznają wyso…

Poprawa nadzoru sieciowego dzięki SCADA i automatyzacji podstacji

Angelina Dorman
W obecnej erze informacji, wszystko w naszym życiu, zarówno jako inżynierów, jak i konsumentów, dotyczy danych. Od big data i inteligentnych miast, telefonów i samochodów po Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT), mamy dostęp do niesamowitej ilości informacji gotowych do użycia wszędzie, gdzie tylko zapragniemy. I zaczynamy wykorzystywać go w sposób, który nie tylko ułatwia nam życie, ale także kształtuje rynki dzięki nowym udogodnieniom i możliwościom innowacji.
W sektorze przemysłowym nastąpiła duża zmiana. Ustawienia obsługiwane mechanicznie i liniowo są teraz rozpatrywane jako centra danych, wyposażone w czujniki i inne urządzenia, które komunikują się ze sobą i przechwytują informacje, których potrzebujemy, aby podejmować świadome decyzje operacyjne i biznesowe oraz osiągać pełen potencjał.
Systemy kontroli i zbierania danych (SCADA) od dawna są wykorzystywane w przemyśle do sterowania i automatyzacji procesów ręcznych i przechwytywania tych danych. To, co prawdopodobnie…