19.04.2021

5 minut czytania

Pomyślne wdrożenia próbne w Ameryce Północnej potwierdzają korzyści ze stosowania liczników osi

Udostępnij teraz

Gdy pojawia się nowa technologia lub koncepcja, użytkownicy zazwyczaj niechętnie odchodzą od znanych metod. Na przykład powszechna akceptacja i stosowanie poczty e-mail doprowadziły do zmniejszenia popularności faksu, a wprowadzenie nowszych usług opartych na komunikatorach tekstowych spowodowało spadek zainteresowania usługą SMS. Zmiany te zachodziły stopniowo, ponieważ użytkownicy byli im niechętni nawet wtedy, gdy nowsze opcje wprowadzały ulepszenia i były korzystniejsze niż poprzednie rozwiązania. Mimo że podane przykłady nie wiążą się bezpośrednio z sygnalizacją w branży kolejowej, koncepcja dostępności mniej znanej technologii oferującej ulepszenia względem ugruntowanej technologii dotyczy również liczników osi oraz powszechnie stosowanych technologii wykrywania pociągów.

Gdy operator rozważa wprowadzenie technologii, która w kolejnictwie jest nowa, z pewnością będzie miał obawy, czy ta nowa technologia zadziała oraz czy rzeczywiście sprawdzi się lepiej od znanych tradycyjnych systemów.

Gdy w 2015 roku firma Frauscher wchodziła na rynek północnoamerykański, liczniki osi były już powszechnie stosowane na całym świecie od ponad 30 lat, lecz w Ameryce Północnej nadal uznawano je za nowość. Firma Frauscher musiała przekonać rynek, że liczniki osi to w rzeczywistości sprawdzona technologia oferująca znacznie więcej funkcji i korzyści, a także wyższy poziom wydajności niż systemy konwencjonalne.

Wykorzystanie próbnych instalacji w celu potwierdzenia parametrów liczników osi

W ciągu ostatnich sześciu lat firma Frauscher pomyślnie przeprowadziła wiele próbnych instalacji w Ameryce Północnej, aby zademonstrować korzyści z używania liczników osi oraz zwiększyć zaufanie do tej technologii. Celem było podniesienie świadomości w zakresie oferowanych produktów oraz zdobycie szansy na udowodnienie ich efektywności, niezawodności i zdolności do udoskonalenia oraz ulepszenia procesów związanych z sygnalizacją. Ogólne cele typowego wdrożenia próbnego realizowanego przez Frauscher obejmują:

weryfikację koncepcji;
przekonanie operatora do zakupu;
wykazanie łatwości montażu;
przeszkolenie personelu operatora w zakresie montażu, obsługi i konserwacji urządzeń;
uzyskanie akceptacji pozytywnych wyników wdrożenia próbnego;
współpracę z operatorem w celu zaprojektowania i wdrożenia stałej instalacji na pełną skalę oraz w razie potrzeby nowych zastosowań.

Okresy prób były różne i zależały od wymagań operatora. Niezależnie jednak od czasu trwania próby (wynoszącego od kilku dni do kilku sezonów) inżynierowie z firmy Frauscher regularnie kontaktują się z klientem, nadzorując przebieg próbnego wdrożenia. Przykładowe usługi świadczone w tym okresie obejmują:

ścisłą współpracę z operatorem, w tym zdalny nadzór nad systemem;
wykrywanie, usuwanie i zgłaszanie błędów i nieprawidłowości w obliczeniach;
przekazanie operatorowi szczegółowego raportu po zakończeniu próby, zawierającego dane o wydajności systemu;
ewentualną pomoc w uzyskaniu zatwierdzeń organów regulacyjnych (np. FRA lub FTA) dla „nowych” technologii.

Przyjrzyjmy się dwóm instalacjom próbnym wykonanym dla operatorów, którzy potrzebowali modernizacji i ulepszeń istniejącej technologii i chcieli się upewnić, że liczniki osi marki Frauscher to odpowiednie rozwiązanie. Pierwsza została zrealizowana dla MTA Baltimore w stacji North Avenue Yard, a druga dla Toronto Transit Commission. W Toronto rzeczywiste wdrożenie próbne przeprowadzono na jednej z lokalnych stacji TTC na linii 1. W ramach obu prób udało się przekonać operatora do korzyści oferowanych przez liczniki osi, a w konsekwencji do montażu instalacji na stałe.

Wdrożenie próbne dla Baltimore MTA w North Avenue Yard

North Avenue Yard MTA Baltimore to stacja służąca do stacjonowania i konserwacji lekkich pojazdów szynowych, na której maszyniści musieli opuszczać pociąg i ręcznie wprowadzać przypisany kod trasy w panelu sterowania napędu zwrotnicy. Maszynista musiał więc wrócić do pociągu, a system sterował zwrotnicami na podstawie wprowadzonych przez niego danych, kierując pociąg w odpowiednie miejsce. Proces był niewydajny, czasochłonny i podatny na błędy, a ponadto narażał maszynistę na niebezpieczeństwo.

Potrzebne było rozwiązanie umożliwiające zautomatyzowanie stacji oraz zapewnienie ochrony na rozjeździe kolejowym. Dodatkowe wymagania postawione przez MTA obejmowały możliwość zapewnienia interfejsu sieciowego Ethernet, obniżenie kosztów montażu i utrzymania oraz zwiększenie bezpieczeństwa maszynistów i personelu obsługi stacji. Ze względu na duży ruch wymagano również systemu, który wysyłałby w czasie rzeczywistym dane o liczbie wagonów obecnych na każdym torze magazynowym, aby móc określić dostępność przestrzeni. Realizująca inwestycję firma MC Dean znała różne rozwiązania automatyzacji stacji. Na podstawie wcześniejszych doświadczeń polecono system liczenia osi marki Frauscher ze względu na zaawansowane możliwości, które spełniały wymagania MTA.

Uwzględniając te funkcje, MTA była otwarta na wykorzystanie liczników osi Frauscher, lecz nie miała doświadczenia z tą technologią. W celu sprawdzenia parametrów użytkowych systemu liczenia osi oraz przekonania do niego MTA zorganizowano instalację próbną, aby ustalić, czy system jest odpowiedni do tego projektu.

Projektowanie instalacji próbnej

Do przeprowadzanych na stacji prób wybrano licznik Frauscher Advanced Counter FAdCi w połączeniu z czujnikami koła RSR180. Licznik osi FAdCi ma certyfikację SIL 3 CENELEC i zapewnia wykrywanie wolnych torów oraz ochronę na rozjeździe kolejowym.

W celu zademonstrowania zdolności licznika do wykrywania pociągów MTA do próby wybrano krótki tor na stacji. Zamontowano cztery czujniki koła, aby utworzyć dwa odcinki torowe. Odległość między czujnikami wynosiła 50 metrów.

Choć głównym celem wdrożenia próbnego było sprawdzenie prawidłowego wykrywania wszystkich pociągów, oceniano również kryteria dodatkowe. System celowo wystawiono na działanie czynników, które w branży kolejowej powodują problemy przy zastosowaniu innego typu liczników osi — w tym przypadku były to hamulce magnetyczne oraz pociągi wolnobieżne. W okresie próbnym nie wystąpiły żadne błędy w zliczaniu dotyczące liczników FAdCi ani tych przypadków brzegowych.

Informacje zostały zweryfikowane, zarejestrowane i dokładnie przeanalizowane przez inżynierów z Frauscher przy użyciu specjalnego systemu pomiarowego. Przez cały okres próbny każdy przejeżdżający pociąg uruchamiał proces tworzenia pliku pomiarowego. Pliki zawierały wszystkie dane wysyłane przez system oraz informacje wewnętrzne.

Kolejnym istotnym aspektem próby przeprowadzonej przez Frauscher było zaznajomienie lokalnych monterów i pracowników utrzymania ruchu z „nową” technologią oraz zapewnienie im komfortu. Proces wdrożenia próbnego obejmował odpowiednie przeszkolenie pracowników w zakresie montażu, obsługi, konserwacji i rozwiązywania problemów. Inżynierowie z Frauscher pozostawali do dyspozycji przez cały okres próby, aby w razie potrzeby udzielić pomocy.

Akceptacja klienta i montaż instalacji

Po pomyślnie zakończonym okresie próbnym w MTA Baltimore zdecydowano się na wdrożenie systemu liczenia osi Frauscher w celu zapewnienia automatyzacji i bezpieczeństwa na rozjazdach kolejowych na całym obszarze stacji North Avenue Yard. Ukończony projekt obejmował 13 odcinków torowych oraz 31 czujników koła RSR180.

MTA wybrała również licznik FAdCi ze względu na możliwość podłączenia go do sterownika programowalnego (PLC) przy użyciu bezpiecznego protokołu Ethernet FSE firmy Frauscher. Dzięki temu interfejsowi sieci Ethernet uzyskano dostęp do informacji w czasie rzeczywistym, dotyczących na przykład aktualnej liczby osi na odcinku torowym. Informacje te są niezwykle istotne w zarządzaniu stacją i zwiększeniu możliwości sterowania przestrzenią magazynową.

Pełne dane projektu realizowanego w North Avenue Yard dostępne są tutaj:

Case Study Baltimore

Click here

Wdrożenie próbne na linii 1 Yonge–University dla Toronto Transit Commission

W 2015 roku firma Toronto Transit Commission (TTC) szukała nowego rozwiązania w zakresie sygnalizacji dla linii 1 Yonge–University, będącej najdłuższą linią metra w mieście. Istniejąca technologia sygnalizacyjna cechowała się ograniczeniami możliwości obsługi rosnącej z każdym rokiem liczby pasażerów. Niezbędna była poważna modernizacja.

Pod uwagę brano system liczenia osi marki Frauscher ze względu na pomocnicze funkcje oferowane przez komunikacyjny system sterowania pociągami (Communications Based Train Control, CBTC), który wykrywa puste tory w przypadku zakłóceń lub awarii głównego systemu komunikacji. Zgodnie z dodatkowym wymogiem TTC nowy system sygnalizacji miał nie zakłócać bieżących procesów i miał działać niezależnie od aktualnie wykorzystywanego systemu. Choć TTC była otwarta na zastosowanie liczników osi, chciano sprawdzić, czy system będzie odpowiedni, biorąc pod uwagę posiadaną flotę i warunki środowiskowe.

Firma Frauscher zaproponowała instalację próbną z wykorzystaniem licznika osi ACS2000 oraz czujników koła RSR180. Celem próbnego wdrożenia było zapewnienie TTC wysokiego poczucia komfortu w użyciu tej technologii oraz zagwarantowanie, że system liczenia osi i istniejące obwody torowe nie będą sobie przeszkadzały.

Przygotowanie próby potwierdziło łatwość montażu

W próbnym wdrożeniu wykorzystano licznik osi ACS2000 wraz z dwoma czujnikami koła RSR180, które szybko zamontowano przy użyciu szczęk szynowych Frauscher. Zastosowanie szczęk szynowych pozwala maksymalnie skrócić czas montażu bez potrzeby wiercenia, instalowania przewodów lub złączy, co zrobiło ogromne wrażenie na TTC. Szybki montaż wyposażenia próbnego wykazał, że system Frauscher może spełnić wstępny wymóg TTC dotyczący braku negatywnego wpływu instalacji na prowadzoną działalność. Również sama próba potwierdziła, że znaczny poziom zużycia toru na tej linii nie powoduje problemów — stan szyny nie wpłynął na montaż ani wydajność czujników koła Frauscher.

Ostateczne wyniki wykazały, że w okresie próbnym trwającym mniej więcej rok nie odnotowano żadnych błędów w obliczeniach, a system dostępny był przez 100% czasu.

Pozytywne wyniki próby pozwoliły na kontynuowanie projektu montażu liczników osi

Pozytywne wyniki wdrożenia próbnego skłoniły TTC do wykorzystania systemu Frauscher w realizacji całego projektu. W ostatecznym projekcie wprowadzono dodatkowe funkcje, takie jak sterowanie punktem liczącym (CHC), które wydłuża czas sprawności operacyjnej i zwiększa dostępność przez obejście określonych zakłóceń zewnętrznych bez konieczności resetowania systemu. Instalacja wykorzystuje również system diagnostyczny Frauscher Diagnostic System (FDS), który zapewnia TTC narzędzia niezbędne do prowadzenia konserwacji zapobiegawczych, umożliwiając zdalny dostęp do układu diagnostyki.

Ten szeroko zakrojony projekt podzielono na kilka etapów, z których pierwsze rozpoczęto w 2016 roku, a ostatnie zakończono w 2021 roku. Pociągi na linii 1 Yonge–University wykrywane są przez 603 czujniki koła tworzące 469 odcinków torowych. Wewnętrzne urządzenia systemu ACS2000 analizują dane z czujników koła w 31 szafach rozmieszczonych wzdłuż linii.

Pełne dane projektu linii 1 Yonge–University dostępne są tutaj:

Case Study Toronto

Click here

Rynki

Ameryka Północna (4)

Hannes Kalteis

Hannes po raz pierwszy dołączył do firmy Frauscher po ukończeniu studiów magisterskich na Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Górnej Austrii w 2014 r. Do 2019 r. był odpowiedzialny za innowacje w zespole zarządzania produktami firmy. W 2020...

Więcej o autorze

Udostępnij teraz

Następny artykuł

Podobne artykuły