Şanzıman Voie-Makine - Transmission Voie-Machine

TVM Blok İşaretleyici. Bu işaret, TVM kabin sinyalizasyonu ile işaretlenen yüksek hızlı hatlardaki her blok bölümünün sonunu işaretler.

Transmission Voie-Machine ( TVM , İngilizce: raydan trene iletim), orijinal olarak Fransa'da dağıtılan ve çoğunlukla yüksek hızlı demiryolu hatlarında kullanılan bir kabin içi sinyalizasyon biçimidir . TVM-300 ilk versiyondu ve onu TVM-430 takip etti .

TVM-300, 1970'lerde TGV projesinin bir parçası olarak geliştirildi . Saatte 220 kilometreden daha yüksek hızlarda, TGV trenleri yalnızca lignes à grande vitesse (LGV) olarak belirlenmiş özel hatlar boyunca çalışır . Yüksek hızda seyahat ederken, sürücünün ray kenarındaki renkli ışıklı demiryolu sinyallerini doğru bir şekilde görmesi mümkün değildir . Bunun yerine sinyal bilgileri trene iletilir ve tren sürücüsünün gösterge panosunda görüntülenir. Sürücüye, saatte kilometre olarak ölçülen güvenli çalışma hızı gösterilir .

1980'lerde geliştirilen TVM-430 sistemi, yol eğim profilleri ve daha ileride sinyalleme bloklarının durumu hakkında bilgi dahil olmak üzere geleneksel sinyalizasyon sistemlerinin izin verdiğinden daha fazla bilgi sağlar. Bu yüksek derecede otomasyon, sürücü hatası durumunda treni güvenli bir şekilde durdurabilecek özel güvenlik mekanizmaları olmasına rağmen, treni sürücü kontrolünden çıkarmaz.

Arka plan

Tarih

TVM sistemi, şu anda Hitachi Rail STS'nin bir parçası olan Fransız Compagnie de Signaux et d'Entreprises Electriques (CSEE) tarafından geliştirildi .

LGV'de TVM sinyalinin iki versiyonu, TVM-430 ve TVM-300 kullanılmaktadır. TVM-430, yeni sistem, ilk yüklü olduğu LGV Nord için Manş Tüneli TVM-300 daha fazla bilgiyle ve Belçika ve gereçleri trenler. Diğer faydalarının yanı sıra TVM-430, bir trenin yerleşik bilgisayar sisteminin, acil fren etkinleştirme durumunda sürekli bir hız kontrol eğrisi oluşturmasına olanak tanır ve sürücüyü freni bırakmadan güvenli bir şekilde hızı düşürmeye zorlar.

TVM-430, TVM-400'den TVM-440'a (opsiyonel otomatik tren kontrolü) ve TVM-450'ye (tam sürücüsüz kontrol) kadar amaçlanan "modüler ve esnek" sinyal sistemi seviyeleri aralığından sunuldu.

uygulama

Hat, sınırları beyaz üzerine sarı bir üçgenle basılmış mavi kare işaretlerle gösterilen yaklaşık 1.500 metrelik (~ 1 mil) sinyal bloğu bölümlerine bölünmüştür. Tren sürücüsünün gösterge panosundaki dijital bir ekran, bir trenin mevcut bloğu için izin verilen maksimum hızı ve ayrıca öndeki hattın durumuna dayalı bir hedef hızı gösterir. İzin verilen maksimum hız, öndeki trenlerin yakınlığı (bir sonraki trenin arkasına daha yakın bloklarda izin verilen maksimum hızlar giderek azalırken), kavşak yerleşimi, hız kısıtlamaları, trenin en yüksek hızı ve trenden uzaklık gibi faktörlere bağlıdır . LGV rotasının sonu. Yüksek hızlı trenlerin durması birkaç kilometre sürer. Trenler yavaşlamak için birden fazla sinyal bloğuna ihtiyaç duyacağından, sürücüler gerekli herhangi bir durmadan birkaç blok önce hızı kademeli olarak düşürmeleri konusunda uyarılır.

Sinyalizasyon sistemi serbesttir; bir trenin sürücüsünün önce izin almadan dolu bir blok bölümüne ilerlemesine izin verilir. Bu durumda hız, saatte 30 kilometre (19 mph) ile sınırlıdır ve hız 35 km/sa'i (22 mph) aşarsa, acil durum freni uygulanır ve tren durur. Blok bölümünün girişini işaretleyen panoya Nf işaretli bir işaret eşlik ediyorsa, blok bölümüne izin verilmez ve sürücü bloğa girmeden önce Sinyalizasyon ve Kontrol Merkezi'nden ( Poste d'Aiguillage et de Régulation ) izin almalıdır. . Bir rota belirlendiğinde veya sinyalizasyon merkezi yetki verdiğinde, sürücüyü bilgilendirmek için işaret panosunun altında beyaz bir lamba yanar. Sürücü daha sonra trenin kontrol panelindeki bir düğmeyi kullanarak yetkilendirmeyi onaylar. Bu, izin verilmeyen işaretçinin yer döngüsünü geçerken treni aksi halde durduracak olan acil durum fren sistemini geçici olarak geçersiz kılar.

Trenler, lignes sınıflarından LGV'ye girdiğinde veya ayrıldığında, sürücü panosu göstergelerini otomatik olarak uygun sinyalizasyon sistemine geçiren bir yer döngüsü üzerinden geçerler. Örneğin, LGV'yi bir Fransız ligne klasiğine bırakan bir trenin TVM sinyalizasyon sistemi devre dışı bırakılır ve geleneksel KVB ( Contrôle Vitesse par Balise , İngilizce: işaret hızı kontrolü) sistemi etkinleştirilir.

Elektronik

Uygulamanın kendisi hala katı hal elektroniği yerine rölelere dayansa da , dünyadaki en gelişmiş demiryolu sinyalizasyon sistemlerinden biridir .

TVM-430 sisteminin iki bileşeni vardır: biri karada, diğeri trende. Her ikisi de Motorola 68020 sınıfı işlemciler kullanarak çalışır ve güvenlik açısından kritik sistemlerde sıklıkla kullanılan bir bilgisayar dili olan Ada'da programlanmıştır . Sistem yedekliliği kapsamlı bir şekilde kullanır ; tehlikeli arızalar arasındaki ortalama sürenin 1 milyon yıldan fazla olduğu tahmin edilmektedir.

TVM-430'un yer tabanlı segmenti, yaklaşık 15 km (9.3 mil) uzunluğundaki ray uzantılarını kontrol eden yol kenarındaki kutularda bulunur. Her biri hattın merkezi trafik kontrol merkezine bağlıdır ve her biri kendi hat devresine sahip yaklaşık on yol bloğunu doğrudan kontrol eder . Sinyal bilgileri, her bloğun raylarına beslenen AC sinyallerinde kodlanır . TVM-430'da dört farklı taşıyıcı frekansı mevcuttur ve bunlar TGV hattının her iki hattında çiftler halinde dönüşümlü olarak kullanılır. Bir izde bloklar dönüşümlü olarak 1.700  Hz ve 2.300 Hz kullanırken, diğer iz blokları dönüşümlü olarak 2.000 Hz ve 2.600 Hz kullanır. Bu taşıyıcı frekanslar üzerinde, herhangi bir kombinasyonu aynı anda mevcut olabilen 27 ayrı ses frekansı modüle edilebilir; önceki TVM-300, herhangi bir zamanda yalnızca biri mevcut olabilen on sekiz ayrı frekans kullanıyordu. Her bloğun vericinin karşı ucunda bir alıcısı vardır ve hat devresi sinyalinin kaybı (tren tekerleklerinin kısa devre yapması veya bir arıza nedeniyle) bloğun dolu olduğunun bir göstergesi olarak yorumlanır. Sinyal bloğu sınırları, bitişik blokların birbirine karışmasını önleyen ve yine de çekiş dönüş akımının (50 Hz'de) geçmesine izin veren elektrik ayırma bağlantılarıyla donatılmıştır. Bu hat devrelerine UM71 C hat devresi denir.

Antenler tarafından tespit edilir ray içinde mevcut olan sinyaller, yaklaşık TGV trenleri ön airdam altında ileri doğru ön ve 1 metre (3 ft) monte edilmiş aks . Bu antenler, birinci aks tarafından raylar arasında şönt edilen AC sinyaline endüktif olarak bağlanarak çalışır. Her uçta iki tane olmak üzere tren başına dört yedek anten vardır. Sadece trenin "ön" kısmındaki (seyahat yönünde) ikisi kullanılır. Ray devresinden gelen sinyal filtrelenir, koşullandırılır ve trende iki yedekli dijital sinyal işlemcisi tarafından kodu çözülür.

radyo arayüzü

sürekli sinyal

Sürekli sinyal için, 1.600–2.640 Hz arasındaki TVM frekans aralığını izole etmek için bir analog bant geçiren filtre uygulanır. Bunun içinde, dört 1.700/2.000/2.300/2.600 Hz taşıyıcı frekansının her biri, frekans modülasyonlu bir 25.68 Hz sinyalin varlığı için test edilir. 25.68 Hz sinyali, hat devresi işlevi ve tren TVM430 ekipmanı içindeki rölelerin etkinleştirilmesi için gereklidir. Veri bitlerinin kendileri 0,88 Hz ile 17,52 Hz arasında 0,64 Hz aralıklarla frekans modülasyonuna sahiptir.

aralıklı sinyal

Sabit yerlerde raylar arasında kablo döngüleri kullanılır. 62,5 kHz'lik bir referans sinyali, iki adet 125 kHz'lik taşıyıcı frekans ile birlikte faz dışı olarak iletilir. 4.800 baud'luk bir mesaj, faz atlamaları kullanılarak iletilir.

ağ kodu

Ağ kodu, 1-7 arasında bir değer vererek 25-27 bitlerinde saklanır.

LGV Kuzey

Dokuz bit, ağ tanımlama kodunu ve sağlama toplamını içerir. Kalan 18 bitin tam anlamı, belirli ağ koduna bağlıdır ve "parametrizasyon" olarak bilinir. LGV Nord üzerindeki ilk dağıtım için, hız bilgisi için 8 bit, mevcut blok uzunluğu için 6 bit ve mevcut bloğun gradyanı için 4 bit atanır:

kodlama

Kodu çözülen sinyal, 27 bitlik bir dijital kelime şeklini alır ve her bit, iz devrelerinde taşıyıcı frekans üzerine modüle edilen 27 frekanstan birine karşılık gelir. Belirli bir frekansın varlığı "1" biti gösterir ve olmaması "0"a karşılık gelir. Ortaya çıkan sözcük, aşağıdaki sırayla birkaç alan içerir:

• Üç bilgi içeren Hız Kodları : bloktaki mevcut maksimum güvenli hız, blok sonundaki hedef hız ve bir sonraki bloğun sonundaki hedef hız. Bunların her biri altı farklı değer alabilir; yüksek hızlı bir hat durumunda bunlar (km/sa olarak) 320, 300, 270, 230, 170, 80 ve 0'dır ve kabaca tipik bir frenleme ve yavaşlama profiline karşılık gelir.
• Bloğun uzunluğu üzerinden ortalaması alınan gradyan bilgisi. Bu, trenin sinyal bilgisayarlarının hız hesaplamalarında bunu hesaba katmasına izin verir.
• Oldukça değişken olabilen Blok Uzunluğu , hız hesaplamalarında da önemlidir. Örneğin, yüksek hızlı pistin düz bir bölümünde, bir blok tam 1500 metre uzunluğunda olabilirken, Manş Tüneli'nin terminal alanlarında bloklar onda biri uzunluğundadır.
• Ağ Kodu , trenin bilgisayarı tarafından alınması gereken hız kodlarının yorumunu belirleyen bir sayı. Örneğin, izin verilen maksimum hızın 300 km/sa (186 mph) olduğu yüksek hızlı hatlarda, hız sınırının 160 km/sa (100 mph) olduğu Manş Tüneli'ndekinden farklı bir ağ kodu kullanılır. Eurostar trenleri hem yüksek hızlı raylarda hem de tünelde çalıştıkları için bu bilgilere ihtiyaç duyarlar.
• Hata-Kontrol kodu, bilgilerin yanlış okunup okunmadığını kontrol etmek için 27 bitlik kelimenin tamamının bütünlüğünün kontrol edilmesini sağlar. Bu, çoğu durumda hata düzeltmenin yanı sıra hata algılamaya da izin verir. Kod, 6 bitlik döngüsel artıklık denetimi (CRC) şeklini alır .

Bu 27 bitlik bilgi, TVM-430 sisteminin yerleşik parçası olan trenin sinyal bilgisayarına bir girdi olarak kullanılır. TVM'nin eski sürümlerinde, hedef hız yalnızca her blok sınırında güncellendi, bu da sürücü tarafından gerçekleştirilen sürekli hız değişikliklerini temsil etmeyen bir "merdiven" tarzı hız profiliyle sonuçlandı. Bununla birlikte, blok uzunluğu ve profiline ilişkin ek bilgilerle TVM-430, yerleşik sinyal bilgisayarında gerçekleştirilen hesaplamalar yoluyla sürekli değişen bir hedef hız üretebilir ve böylece sürücü için çok daha gerçekçi bir sürekli hızlanma veya yavaşlama hız profili verir. takip et.

TVM-430 tarafından sağlanan sürekli hız kontrolüne ek olarak, trenin altında karşılık gelen bir sensöre bağlanan raylar arasında bulunan endüktif döngüler yoluyla tek talimatlar trene iletilebilir. Aynı frekans kodlama ilkesini kullanarak, saatte 400 kilometreye (250 mph) varan hızlarda bir işaretçiden 28 bit bilgi kurtarılabilir. Hat hızına göre 7 metre ve 4,5 metre olmak üzere iki boyda gelirler. Bunlara BSP ( boucle à saut de faz ) Aralıklı İletim Döngüleri (ITL) denir . Mesajı birlikte 125 kHz frekans, 62,5 kHz taşıyıcı frekans ile faz kaydırmalı olarak ileten iki yarım döngüden oluşurlar. Aktarılan bilgiler, gereken çeşitli olaylar veya eylemlerle ilgilidir:

• Yüksek hızlı hattan giriş veya çıkış
• TVM-430 sistemini kurma veya devreden çıkarma
• Kapanış klima delikleri bir tünel girmeden önce
• Pantografların yükseltilmesi veya indirilmesi
• Farklı bir elektrik besleme gerilimine geçiş

gözetim

Bir uçak uçuş veri kaydedicisine benzer bir "kara kutu" , tüm süreci pasif olarak izler, çeşitli parametreleri izler ve olayları kaydeder. TVM-430 ile donatılmış tren setlerinde, eski kağıt şeritli kayıt ekipmanının yerini ATESS dijital kayıt sistemi almıştır. Sürücü tarafından gerçekleştirilen her eylem (gaz kelebeği, frenler, pantograflar) ve sinyal verme yönleri (TVM-430, KVB ve geleneksel sinyaller için), bir masaüstü bilgisayar kullanılarak daha sonra analiz edilmek üzere manyetik bant üzerine kaydedilir .

VACMA olarak bilinen başka bir sistem, sürücünün uyanıklığını denetler. TGV'nin hareket etmesi için sürücünün basılı tutması gereken bir ayak pedalı kontrolünden oluşur . Bu pedal serbest bırakılmalı ve başka bir aktivite gerçekleşmezse her 60 saniyede bir tekrar basılmalıdır. Bir sesli uyarı çalmadan önce bir süre ve otomatik acil durum frenlerinin devreye girmesinden önce başka bir süre vardır. Zil çalmadan önce kumanda çok kısa bir süre için ve otomatik acil durum frenleri devreye girmeden önce çok kısa bir süre için bırakılabilir.

aşırı hız

Trenin acil durum frenleri uygulanmadan önce az miktarda aşırı hız payı verilir. 80 km/s'nin altındaki hızlarda, izin saatte beş kilometredir. 80-160 km/sa nominal hızlarda, tolerans saatte on kilometredir ve 160 km/sa'i aşan hızlarda saatte on beş kilometredir.

Kabin ekranı

Bir TGV kabininde sürücü masasının ortasında, ön camın hemen altında çift veya üçlü sıralı kare göstergeler bulunur. Bu, mevcut ve sonraki bloklar için hedef hızların sürücüye renk kodlu bir arka plan üzerinde sayılar şeklinde (saatte kilometre olarak) görüntülendiği yerdir. Tam hat hızı yeşil zemin üzerine siyah rakamlarla, daha yavaş yönler siyah zemin üzerine beyaz rakamlarla ve tam durak kırmızı zemin üzerine "000" ile gösterilir. Bu ekran altında hız sürekli değişen hedef hızı mevcut hızına hem de endikedir. Hız, trenin yedekli takometreleri tarafından ±%2 hassasiyetle ölçülür . Hedef hız ile gerçek hız arasındaki izin verilen değişiklik hıza bağlıdır.

Güvenlik açısından kritik olduklarından, tüm kabin içi sinyal göstergeleri çok güvenilir olmalıdır. Sürücüye görüntülenen mevcut yönü sinyal bilgisayarına geri besleyen röle tabanlı konum sensörlerine sahiptirler. Gösterge ünitesinde bir arıza varsa, treni durdurmak için uygun işlem yapılır.

Sürücü üzerindeki stresi azaltmak için, trenin birkaç blok önünde hızlar gösterilir. Bir bloğu daha kısıtlayıcı (daha yavaş) bir blok takip ettiğinde, o bloğun ekranı yanıp söner, böylece sürücü freni bırakmadan hız değişimini daha iyi tahmin edebilir. Kısıtlayıcı endikasyonlar, acil durumlar dışında sadece blok sınırlarında güncellenebilir. Bunlara sesli bir kabin içi korna sinyali eşlik eder. Ancak kısıtlamalar bir blok içinde herhangi bir zamanda kaldırılabilir.

TVM-430'un içinde kapsamlı bir fazlalık vardır ve treni doğrudan kontrol etmek için neden kullanılmadığını merak edebilirsiniz. Ancak sistemin beklenmedik durumlara uyum sağlama yeteneğinin olmaması nedeniyle döngüde bir insanın tutulması arzu edilir . Bu nedenle bir TGV'yi sürmek tamamen manuel olarak yapılır, ancak sinyal sistemi maksimum güvenliği sağlamak için çok yakından takip eder.

Kabin sinyalleri
İsim	sinyal	Hız sınırlaması
		Akım	Penaltı freni	Beklemek
allık (Dur, hat bölümü dolu veya hat sonu)		Nf işareti: 0 km/s		0 km/sa veya 30 km/sa ( Nf veya F işareti)
		F işareti: 30 km/s	35 km/s
Sıfır (Avertissement 0; sonraki sinyalde dur)		Önceki sinyal = 160A : 160 km/s	170 km/s
		Önceki sinyal = 80A : 80 km/s	90 km/s
080E (Yürütme 80; 80 km/s'yi aşmayın)		80 km/s		80 km/s
080A (Avertissement 80, hız değişimi 80 km/s ileri)		160 km/s	170 km/s
160E (Yürütme 160, 160 km/s'yi geçmeyin)				160 km/s
160A (Avertissement 160; hız değişimi 160 km/s ileride)		220 km/s	235 km/s
220E (Yürütme 220; 220 km/s'yi aşmayın)				220 km/s
220A (Avertissement 220; hız değişimi 220 km/s ileride)		270 km/s	285 km/s
270V				270 km/s
270VL (Voie Libre 270 km/sa; 270 km/sa hızla ilerleyin)
270A (Avertissement 270; hız değişimi 270 km/s ileride)		300 km/s	315 km/s
300V				300 km/s
300VL (Voie Libre 300 km/sa; 300 km/sa hızla ilerleyin)

Diğer sinyalizasyon sistemleri

TVM sistemi sadece yüksek hızlı hatlarda ve Manş Tüneli'nde kullanılmaktadır . Yüksek hızlı hatların dışında başka sinyalizasyon sistemleri kullanılmaktadır. Her TGV treni, Fransız ligne classique ağı boyunca kullanılan KVB ( Contrôle Vitesse par Balise , "Beacon Speed ​​Control") ile donatılmıştır . TVM'ye ek olarak, çeşitli kombinasyonlarda aşağıdaki sistemler kullanılır:

• KVB , Fransız sinyalizasyon sistemi (radyo işaretli elektro-mekanik)
• ATB , Hollanda sinyal sistemi (indüksiyon tabanlı)
• ATB-NG , ATB'nin daha yeni bir sürümü (işaret tabanlı)
• ATC , Japon sinyalizasyon sistemi (indüksiyon tabanlı)
• Blocco automatico bir Correnti Codificate , İtalyan 200 km / saat Yukarıdaki hız limitleri ile bazı hatlarında kullanılan indüksiyon-bazlı bir koruyucu sistem.
• MEMOR , Belçika sinyalizasyon sistemi (elektro-mekanik)
• TBL , MEMOR'un daha yeni bir versiyonu (radyo işaretli elektro-mekanik)
• InduSi / PZB Alman sinyal sistemi (indüksiyon olarak)
• LZB , yüksek hızlı hatlar için Alman sistemi (ayrıca indüksiyon tabanlı)
• AWS , İngiliz sinyal sistemi (indüksiyon tabanlı)
• TPWS , AWS'yi destekleyen uyarı sistemi
• ETCS , Avrupa Tren Kontrol Sistemi, şu anda Avrupa demiryolları tarafından özellikle yüksek hızlı hatlarda kullanılan 14 uyumsuz güvenlik sisteminin yerini almak üzere tasarlanmış bir sinyalizasyon ve kontrol sistemidir.
• Integra-Signum İsviçre indüksiyon tabanlı sinyalizasyon sistemi.
• CAWS , İrlanda'da kullanılan kabin içi sinyalizasyon sisteminin benzer bir şeklidir.

Ayrıca bakınız

• Otomatik Tren Koruması

Notlar ve referanslar

Dış bağlantılar

• LGV sinyali