wykorzystanie symulatora systemu ertms do energooszczędnego

енергозбереження /energy saving
UDC 621.331.3
A. BIAàOē, P. GRADOWSKI, M. GRYGLAS (INSTYTUT KOLEJNICTWA)
Instytut Kolejnictwa, Polska, ul. Cháopickiego 50, 04-275 Warszawa, tel. +48224731453, fax.+48224731036,
e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
WYKORZYSTANIE SYMULATORA SYSTEMU ERTMS DO
ENERGOOSZCZĉDNEGO PROWADZENIA POCIĄGU
1. WstĊp
Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady
2008/57/WE z dnia 17 czerwca 2008 r. w sprawie
interoperacyjnoĞci systemu kolei we Wspólnocie
wskazuje, Īe dziaáalnoĞü komercyjna kolei na caáej
sieci kolejowej wymaga peánej kompatybilnoĞci
infrastruktury i pojazdów, a takĪe skutecznego
wzajemnego poáączenia systemów informowania i
komunikowania róĪnych zarządców infrastruktury
i przedsiĊbiorstw kolejowych. Od zgodnoĞci
i wzajemnego poáączenia uzaleĪnione są: stopieĔ
wydajnoĞci, poziom bezpieczeĔstwa, jakoĞü usáug
oraz koszty, podobnie jak interoperacyjnoĞü
systemu kolei. Parametry takie zapewniają przyjĊte
do wdroĪenia w Īycie Techniczne Specyfikacje
InteroperacyjnoĞci (TSI). Zatwierdzone TSI
Decyzją Komisji z dnia 22 lipca 2009 r.
zmieniającą decyzjĊ 2006/679/WE w odniesieniu
do wdraĪania technicznej specyfikacji dla
interoperacyjnoĞci odnoszącej siĊ do podsystemu
sterowania ruchem kolejowym transeuropejskiego
systemu kolei konwencjonalnych wprowadza
wymóg, aby nowe lokomotywy, nowe wagony i
inne nowe samobieĪne pojazdy kolejowe
posiadające kabinĊ kierowcy, zamówione po dniu
1.01.2012 r. lub wprowadzone do eksploatacji po
dniu 1.01.2015 r., byáy wyposaĪone w ERTMS. Od
postanowieĔ tych moĪliwe są odstĊpstwa, ale czy
zastosowanie ich bĊdzie korzystne, zaleĪy to tylko
i wyáącznie od zamawiającego.
Kolejną konsekwencją akceptacji stosowania TSI
jest przyjĊcie Dyrektywy 2007/59/WE Parlamentu
Europejskiego i Rady z dnia 23 paĨdziernika 2007 r. w
sprawie przyznawania uprawnieĔ maszynistom
prowadzącym lokomotywy i pociągi w obrĊbie
systemu kolejowego Wspólnoty.
Przedstawione powyĪej wymagania dotyczące
koniecznoĞci zabudowy na pojazdach nowych
rozwiązaĔ technicznych dotyczących urządzeĔ
sterowania czy teĪ wymóg posiadania przez
maszynistów odpowiednich uprawnieĔ, wymusza
stosowanie na kolei nowych rozwiązaĔ
informatycznych, które przenoszą realne sytuacje z
Īycia do wirtualnych symulacji.
Sáowo symulacja w sáowniku jĊzyka polskiego
oznacza, Īe: jest to przybliĪone odtwarzanie
zjawiska lub zachowania danego obiektu za
pomocą jego modelu. Szczególnym rodzajem
modelu jest model matematyczny, czĊsto zapisany
w postaci programu komputerowego, jednak
czasem niezbĊdne jest wykorzystanie modelu
fizycznego w zmniejszonej skali np. do badaĔ
aerodynamicznych. Symulacja znajduje szerokie
zastosowanie w kaĪdej dziedzinie nauki i techniki.
2. Rozwiązania techniczne i sposób eksploatacji
w energooszczĊdnoĞci prowadzenia pociągu
WielkoĞü zuĪycia energii elektrycznej w
transporcie kolejowym jest funkcją wielu
zmiennych i zdeterminowana jest jakoĞcią
stosowanych
rozwiązaĔ
technicznych
i
organizacyjnych, które przekáadają siĊ na
okreĞlone koszty inwestycyjne (konstrukcja
taboru) i eksploatacyjne.
Problem racjonalizacji zuĪycia energii w
zelektryfikowanym transporcie kolejowym ma
charakter wielowymiarowy i obejmuje nie tylko
czynniki ksztaátujące poziom zuĪycia energii na
cele trakcyjne, lecz takĪe dobór Ğrodków
technicznych
zapewniających
efektywne,
energooszczĊdne
konstrukcje
pojazdów
z
uwzglĊdnieniem
uzasadnionych
finansowo
wielkoĞci nakáadów inwestycyjnych i kosztów
eksploatacyjnych, taboru, organizacji ruchu i
przewozów.
Racjonalizacja zuĪycia energii nie zawsze jest
toĪsama, choü jest to niejednokrotnie tak pojmowane,
z minimalizacją zuĪycia energii, gdyĪ istnieje szereg
uwarunkowaĔ uzasadnionych ofertą przewozową i ‘a
priori’ zakáadających wzrost zuĪycia energii. Dotyczy
to szczególnie wzrostu prĊdkoĞci jazdy i
podwyĪszenia komfortu podróĪy w kwalifikowanych
przewozach pasaĪerskich, a takĪe zmniejszenia mas
brutto i podwyĪszenia prĊdkoĞci w wybranych
kategoriach przewozów towarowych.
Dziaáania mające na celu racjonalizacjĊ zuĪycia
energii
w
zelektryfikowanym
transporcie
kolejowym zawierają siĊ w obszarze problemów
obejmujących dziaáania doraĨne i perspektywiczne
natury
organizacyjnej,
finansowej
i
z
uwzglĊdnieniem zewnĊtrznych uwarunkowaĔ
ekonomiczno-gospodarczych.
© BiaáoĔ A., Gradowski P., Gryglas M., 2012
44
ISSN 2307-4221 Електрифікація транспорту, № 4. - 2012.
енергозбереження /energy saving
NaleĪy wyróĪniü zapisy TSI, które wskazują
obszary podlegające analizie racjonalizacji zuĪycia
energii obejmujące:
8 analizĊ eksploatacji linii dla celów bieĪącej
lub doraĨnej oceny wskaĨników energocháonnoĞci,
8 analizĊ przedsiĊwziĊü modernizacyjnych i
inwestycyjnych z uwzglĊdnieniem aspektu
racjonalizacji zuĪycia energii.
Dziaáania te moĪna podzieliü na zakresy:
8 organizacji i prowadzenia ruchu,
8 wdraĪania nowych rozwiązaĔ technicznych.
W rozwaĪaniach na temat energii i jej zuĪycia
stosuje siĊ najczĊĞciej wskaĨnik jednostkowego
zuĪycia energii, liczonego w watogodzinach
potrzebnych na przewiezienie okreĞlonej masy
pojazdu na zadanej trasie (Wh/btkm) lub
pasaĪerów
(Wh/tyspaskm).
WartoĞü
jednostkowego
zuĪycia
energii
umoĪliwia
porównanie podobnych pojazdów z punktu
widzenia energetycznego, sáuĪy do analizy
czynników wpáywających na wielkoĞü jego
zuĪycia, czy do obliczeĔ ukáadu zasilania.
Czynniki wpáywające na zuĪycie energii przez
pojazdy trakcyjne to technika konstrukcji pojazdu
(rodzaj materiaáu wykorzystanego w produkcji
wpáywający na masĊ pojazdu, aerodynamika,
rodzaj stosowanego napĊdu) i wyposaĪenia
infrastruktury (smarowanie obrzeĪy kóá i szyn na
áukach, odpowiednie profilowanie tras) oraz
poziomu napiĊcia w sieci trakcyjnej) czy
technologii ruchu (rozkáad jazdy, ograniczenia i
zakáócenia ruchu, dobór pojazdu trakcyjnego,
profil trasy oraz warunki klimatyczne).
Zestawiając róĪne konfiguracje wymienionych
powyĪej czynników moĪemy analizowaü moĪliwoĞci
optymalizacji zuĪycia energii przenosząc te
zagadnienia do programów szkoleniowych i
symulatorów jazdy energooszczĊdnej.
Jednym z takich symulatorów wykorzystywanym
do nauki energooszczĊdnego prowadzenia pociągu
moĪe zostaü symulator systemu ERTMS.
3. NarzĊdzia symulacyjne ETCS
Popularnie stosowane w przemyĞle kolejowym
narzĊdzia symulacyjne, mogą sáuĪyü rozmaitym
celom w przeróĪnych obszarach, tj.: marketingu i
demonstracji, zastosowaniach przy prowadzeniu
badaĔ i analiz, testowaniu systemu oraz szkoleniu
maszynistów i obsáugujących urządzenia sterowania
ruchem.
3.1. Marketing i demonstracja
Symulacja to metoda, umoĪliwiająca w prosty i
zrozumiaáy sposób zademonstrowanie cech i korzyĞci
okreĞlonego systemu. MoĪe byü równieĪ skutecznym
elementem dla początkujących uĪytkowników,
poniewaĪ umoĪliwia zrozumienie pracy systemu.
Pierwszy symulator dla systemu ETCS zostaá
dostarczony w ramach projektu ETCS A200. Jednym
z pierwszych celów, byáo wykorzystanie go, jako
narzĊdzia marketingowego, promującego ETCS
wĞród kolei europejskich. Przemysá wykorzystuje
symulatory
na
stanowiskach
wystawowych
(salonach) albo w ramach organizowanych wystaw
bądĨ targów. Jednym z typowych miejsc dla branĪy
kolejowej są np. targi Innotrans, gdzie takie systemy
są powszechnie obecne. Są to elementy przyciągające
ludzi z branĪy do odwiedzenia konkretnego stoiska i
zainteresowania siĊ prezentowanymi rozwiązaniami.
3.2. Zastosowanie do badaĔ i analiz
NarzĊdzia symulacyjne mogą skutecznie wspieraü
analizowanie rozwaĪanych zagadnieĔ z punktu
widzenia pociągu – gáównie maszynisty – jak
równieĪ z punktu widzenia strony przytorowej.
Symulatory operacyjne wykorzystuje siĊ do badaĔ
wpáywu czynników ludzkich i nowych funkcji na
zachowania maszynistów. Przykáadem mogą byü
krzywe nadzoru, które jako nowy algorytm dla ETCS
zostaáy przetestowane na symulatorze z pomocą
maszynistów. Kolejny przykáad to nowy tryb Limited
Supervision (ograniczony nadzór), który jest juĪ
prezentowany maszynistom, mimo, Īe produkt nie
zostaá jeszcze wprowadzony do eksploatacji.
Symulatory ruchu urządzeĔ przytorowych w dalszym
ciągu
mogą
byü
wykorzystywane
do
przeprowadzania analiz nad istniejącymi albo
przyszáymi konfiguracjami dotyczącymi szlaków.
Analizy te obejmują przepustowoĞü linii,
wykrywanie/rozwiązywanie konfliktów, ulepszanie
parametrów pociągu i zarządzanie ruchem.
3.3. Testy i weryfikacja systemu
Produkty ETCS są uĪywane do przeprowadzania
badaĔ elementów, w celu weryfikacji i walidacji
okreĞlonych produktów. Dodatkowo, laboratoria
tworzą wáasne narzĊdzia, do przeprowadzania
procesu
walidacji
autonomicznymi
trybami
produktów, które zostaáy dostarczone przez
przemysá.
W Europie pierwsze z trzech niezaleĪnych
laboratoriów, które powoáano to CEDEX ma siedzibĊ
w Madrycie. Celem tych laboratoriów jest
przetestowanie jednostki pokáadowej (OBU), centrum
sterowania radiowego (RBC) oraz przeprowadzenie
testów w ramach interoperacyjnoĞci.
3.3.1. Testy robocze dla OBU/EVC/DMI
Testy urządzeĔ EVC są wykorzystywane w celu
kreowania i uruchamiania prób wedáug okreĞlonych
© BiaáoĔ A., Gradowski P., Gryglas M., 2012
ISSN 2307-4221 Електрифікація транспорту, № 4. - 2012.
45
енергозбереження /energy saving
scenariuszy oraz analizowania skutków z
przeprowadzonych badaĔ. RóĪne interfejsy OBU tj.:
odometru, pociągu, balis albo radia są stymulowane
w czasie rzeczywistym, Jednostka pokáadowa OBU
uwierzytelnia, Īe urządzenia te są zainstalowane w
prowadzonym pociągu.
Rys. 1. Testy robocze EVC
3.3.2. Testy robocze dla RBC czy kombinacji
nastawnica/RBC
RównieĪ RBC lub kombinacja RBC/nastawnica
mogą byü poddane testom laboratoryjnym. Przy
takich uwarunkowaniach testy Ğrodowiskowe
wykonuje siĊ za pomocą wiĊkszej iloĞci pociągów,
nastawnic, sąsiednich RBC i centrum kierowania
ruchem (CTC). WiĊkszoĞü interfejsów nie jest
standardowa, dlatego istnieje potrzeba zbudowania
dostosowanych urządzeĔ.
Rys. 2. Test roboczy RBC
3.3.3. Testy robocze dla interoperacyjnoĞci
Testy robocze dotyczące EVC oraz RBC moĪna
poáączyü, w celu stworzenia integracyjnych testów
roboczych interoperacyjnoĞci, w których EVC (od
jednego dostawcy) moĪe zostaü przetestowany
razem z RBC (od innego dostawcy).
3.4. Testowanie
Treningi dla ostatecznych uĪytkowników
systemu
przewaĪnie
dla
maszynistów
i
pracowników
obsáugujących
urządzenia
sygnalizacyjne są bardzo waĪnym elementem
doskonalenia zawodowego i moĪna je wykonywaü
w kilku etapach. Dawniej tego typu usáugi
przeprowadzane byáy klasycznymi metodami
(wykáady teoretyczne), które byáy uzupeániane (w
przypadku, jego dostĊpnoĞci wewnątrz kolei) o
sesje na symulatorze pociągu przystosowanym do
potrzeb maszynistów. W obecnych czasach
uĪywanie narzĊdzi symulacji i ich metod staje siĊ
bez wątpienia powszechne, w tym celu
wykorzystuje siĊ elektroniczną formĊ nauki (enauka), która umoĪliwia szkolenie maszynistów i
obsáugujących urządzenia sterowania ruchem w
ogólnych tematach dotyczących systemu ERTMS.
DostĊp do programu moĪna uzyskaü równieĪ przez
internet lub program jest odczytywany z CDROM. Komputerowa baza treningowa (CBT) jest
kolejnym sposobem, który jest wykorzystywany,
podczas kursów dla maszynistów i obsáugujących
urządzenia sygnalizacyjne. Sposób ten moĪe byü
wykorzystywany zarówno do początkowych
treningów, jak równieĪ jest pomocny w
utrzymywaniu zdobytej wiedzy, gdyĪ kursanci
otrzymują CD-ROM, z programem szkoleniowym,
który mogą uruchomiü w domu.
PrzenoĞne symulatory wykorzystuje siĊ do
wykonywania treningu ogólnego (tj. gdy nie ma
okreĞlonych specyficznych wymagaĔ na pulpit
maszynisty) albo w sytuacji, gdy istnieje
koniecznoĞü uĪywania systemu w róĪnych
miejscach. Symulatory takie skáadają siĊ
zazwyczaj z kompletu komputerów PC, na których
powielane jest jedynie Ğrodowisko symulacji.
PoniĪej zaprezentowano przykáad systemu
bazującego na dwóch komputerach PC – jednym,
który wyĞwietla uproszczoną kabinĊ maszynisty i
DMI; drugim, który wyĞwietla widok szlaku.
Rys. 4. Przykáad przenoĞnego systemu treningowego
Rys. 3. Test roboczy interoperacyjnoĞci
Bardziej wszechstronnym systemem treningu
jest wykorzystywanie stanowisk skáadających siĊ
ze statycznych symulatorów z kabiną maszynisty
oraz systemem wizualizacji bazującym na
© BiaáoĔ A., Gradowski P., Gryglas M., 2012
46
ISSN 2307-4221 Електрифікація транспорту, № 4. - 2012.
енергозбереження /energy saving
technologii 3D. ĝrodowisko jest bardzo podobne
do realnie panujących warunków, poza brakiem
ruchów kabiny odzwierciedlających przyspieszenie
pociągu. Mechanizm ruchowy kabiny jest
parametrem, który moĪna znaleĨü w peánych
symulatorach ruchu.
sygnalizacyjnych w urządzeniach przytorowych
oraz przy pokáadowym wyposaĪeniu pociągu.
Rys. 6. Funkcjonalna struktura ETCS sąsiadująca z
sygnalizacją i podsystemem GSM-R
Rys. 5. Symulator ruchu ERTMS/ETCS
Symulator ruchu moĪe byü wykorzystywany do
szkolenia ludzi obsáugujących urządzenia sterowania
ruchem dedykowanych do systemu ETCS. Do tego
celu pociągi są „wprowadzane” do wnĊtrza
symulowanego szlaku, mogą byü obsáugiwane w
sposób automatyczny lub sterowane rĊcznie.
Aplikacja ta jest symultanicznym treningiem osoby
odpowiedzialnej za obsáugĊ urządzeĔ sterowania
ruchem jak i jednego lub wiĊkszej iloĞci
maszynistów. Takie ukáady moĪna wykorzystywaü
do weryfikacji i walidacji zasad operacyjnych
i procedur,
w
celu
zabezpieczenia
przed
wystąpieniem sytuacji niebezpiecznych a takĪe
zapewnienia dobrej jakoĞci usáugi.
3.5. Inne aplikacje
OczywiĞcie istnieje wiele innych obszarów, w
których moĪna wykorzystywaü symulatory. PoniĪej
przedstawiono przykáady ich wykorzystywania:
ª Weryfikacja konfiguracji przytorowej –
symulatory skáadające siĊ z OBU i dynamika
pociągu mogą byü bardzo przydatne, w celu
weryfikacji konfiguracji szlaku (tj. przesyáanie
wiadomoĞci przez balisy).
ª Utrzymania i dochodzeĔ prawnych – pliki
JRU mogą byü odczytywane i wprowadzane w
symulator, w celu odtworzenia Ğrodowiska, w
którym zauwaĪono uszkodzenie. W Ğrodowisku
laboratoryjnym moĪliwe jest równieĪ odtworzenie
prawdziwych sytuacji, które powstaáy podczas
jazdy pociągu.
Jądro skáada siĊ z wyposaĪenia pokáadowego
wraz z elementami: interfejsu jednostki pokáadowej
(TIU), monitora zobrazowania maszynisty (DMI),
rejestratora danych, jądra systemu, odometru, moduáu
transmisji balis (BTM), moduáu transmisji pĊtli
(LTM), interfejsu euroradia, jednostki radiotelefonu
GSM-R jak równieĪ wyposaĪenia przytorowego
z elementami eurobalisy, europĊtli, interfejsu
euroradia, staáej sieci GSM-R, nastawnic, koderów
(LEU), urządzeĔ sterowania ruchem kolejowym,
centrum sterowania radiowego, centrum zarządzania
kluczami.
4.1. Monitor zobrazowania maszynisty DMI
Projektowanie i rozwój DMI jest otwartym
zagadnieniem dla rozwiązaĔ proponowanych przez
przemysá jak i do prezentowanych filozofii
projektowania, które zostaáy zaadoptowane przez
przemysá. Jedna z filozofii uwaĪa DMI za
instrument, który ma byü zdolnym, aby w sposób
animowany przedstawiaü na wysokim poziomie
informacje dostarczane przez interfejs DMI –
komputer pokáadowy (EVC). DMI analizuje
strumieĔ informacji i decyduje, gdzie pokazaü
informacjĊ, jaki kolor ma zostaü zastosowany, czy
uĪyü dĨwiĊku, itp. W innej filozofii, DMI jest
rozwaĪony, tylko jako terminal, który pokazuje
informacje w miejscu, w którym dostaá taki rozkaz.
Ta opcja ma zredukowany poziom inteligencji.
4. Architektura systemu ETCS
Rozdziaá SRS Podstawowy opis systemu
przedstawia tak zwane jądro ETCS z jego
interfejsami powiązanymi wobec systemów
Rys. 7. Przykáadowe DMI z ekranem dotykowym lub
programowanymi przyciskami
© BiaáoĔ A., Gradowski P., Gryglas M., 2012
ISSN 2307-4221 Електрифікація транспорту, № 4. - 2012.
47
енергозбереження /energy saving
DMI istnieje w dwóch wersjach (rys. 8.): z
ekranem dotykowym albo programowanymi
przyciskami. Poszczególne firmy kolejowe
wybierają do zastosowania jedno albo drugie
rozwiązanie techniczne, które wynika z
dotychczasowej
tradycji
lub
rozwiązaĔ
stosowanych w tej dziedzinie.
Rys. 8. Rozmieszczenie pól informacyjnych na
monitorze DMI z ekranem dotykowym lub
programowanymi przyciskami
W przeszáoĞci, z powodu braku w peáni
zharmonizowanych specyfikacji DMI, które
doprowadziáy do róĪnego podejĞcia projektowania
ogólnych produktów DMI, które miaáy takĪe
nieznacznie róĪniące siĊ funkcje. Oznaczaáo to
okreĞlone komplikacje do zastosowania elementów
DMI do budowy efektywnego zunifikowanego
symulatora wykorzystywanego do szkolenia
maszynistów. W celu uáatwienia osiągniĊcia
interoperacyjnoĞci operacyjnej bardzo waĪne jest
zharmonizowanie i wprowadzenie specyfikacji
jako obowiązkowych.
Rys. 9. Sposób prezentacji informacji na monitorze
DMI w zaleĪnoĞci od statusu waĪnoĞci komunikatu
5. Wnioski
Wykorzystywany w kolejnictwie symulator ETCS
jest idealnym narzĊdziem do nastĊpujących celów:
ª poznania systemu;
ª demonstracji moĪliwoĞci systemu;
ª badaĔ (analiz sytuacji
propozycji dla wdroĪeĔ);
ª testowania;
ª walidacji (m.in. DMI);
ª szkolenia kadr (treningu).
operacyjnych,
LITERATURA
1. European Train Control and Protection System
Report from the High-Level Working party on HighSpeed network/Train Control and Protection Study
Group. European Commission, Directorate-General for
Transport, Doc. VII/301/90-EN 1, December 1990
2. ETCS European Train Control System – Project
Declaration. UIC/ERRI A200, Ultrecht, January 1992
3. ETCS – The new standard train control system
for the European railways. UIC/ERRI A200, August
1993
4. ERTMS/ETCS Functional Requirements Specification
FRS.
European
Railway
Agency,
ERA/ERTMS/003204, June 2007
5. Hürlimann G. Die Eisenbahn der Zukunft – Automatisierung, Schnellverkehr und Modernisierung bei
den SBB 1955 bis 2005 (Railway of the future – automation, high-speed train service and modernisation at
SBB). Chronos Verlag, 2007
6. Master Plan for Development and PilotInstallations of the European Rail Traffic Management
System. European Commission, Directorate-General for
Transport VII-E3 Research & development, 7 May 1996
7. Rookmaaker P., Verheef L.W.M., Vorderegger
J.R. ETCS MMI – The Man Machine Interface of the
European Train Control System. ERRI, Ultrecht, February 1996
8. Szeląg A. Rola rozwiązaĔ technicznych
pojazdów i sposobu ich eksploatacji w ograniczaniu
zuĪycia energii przez pojazdy kolejowe. Seminarium
„Techniczne, prawne i finansowe aspekty zakupów i
modernizacji taboru kolejowego”, Warszawa, 22-23
marzec 2007
9. Tamarit J., Winter P. Trials for Demonstration of
Interoperability of ETCS components. Signal+Draht
9/2000, str. 41-49
10. Thies H., Wik A. SBB’s FFS Pilot Project – The
first application of ERTMS/ETCS level 2Worldwide.
Signal+Draht 9/2000, str. 50-56
11. Winter P. Implementation strategy for the standard European Train Control System (ETCS) illustrated
by the example of the Swiss Federal Railways (SBB).
Rail International, June/July 1993
12. Workshop ERTMS/ETCS. UIC ERTMS Training
Programme 2009, Prague, September 2009
13. Workshop ERTMS Simulator. UIC ERTMS
Training Programme 2010, Paris, June 2010
Prof. V. I. Gavrilyuk, D. Sc. (Tech.) recommended this article to be published.
The consumption of electricity of rail transport is a function of many variables and can be provided by the
quality of technical and organizational solutions that translate into specific investment costs (construction of
rolling stock) and performance. The problem of energy efficiency in electrified transport is multidimensional and
includes not only the factors affecting the level of energy consumption for the purpose of traction, but also the
© BiaáoĔ A., Gradowski P., Gryglas M., 2012
48
ISSN 2307-4221 Електрифікація транспорту, № 4. - 2012.
енергозбереження /energy saving
selection of technical measures to ensure effective, energy-efficient construction vehicles including financially
justified investment outlays and operating costs, traffic organization and transportation.
Comparing the different configurations of the above factors, we can analyze the possibility to optimize energy consumption by moving the issues of training programs and energy-efficient driving simulators.
According to the authors simulators can be used to study energy-efficient train driving cases. In this article
it’s presented the possibilities of ETCS and DMI for studying the energy effective solutions for railways. Design
and development of the DMI is an open issue for the solutions proposed by industry and the presented design
philosophy that has been adapted by passing industry. DMI analyzes the flow of information and decide which
information to show, which color is to be applied, when is necessary to use a sound. ETCS simulator is an ideal
tool for the following purposes - knowledge of the system; demonstration of the system; tests (analyzes of operational proposals for implementation); validation; training.
Keywords: ETCS, DMI, tests, simulations.
ɍȾɄ 621.331.3
Ⱥ. ȻəɅɈɇɖ, ɉ. ȽɊȺȾɈȼɋɖɄɂɃ, Ɇ. ȽɊɂȽɅȺɋ (ȱɇɋɌɂɌɍɌ ɁȺɅȱɁɇɂɑɇɈȽɈ
ɌɊȺɇɋɉɈɊɌɍ)
ǟȕșȚȐȚțȚ ȏȈȓȭȏȕȐȟȕȖȋȖ ȚȘȈȕșȗȖȘȚț, Ȋțȓ. ǽȓȖȗȭȞȤȒȖȋȖ 50, 04-275 ǪȈȘȠȈȊȈ, ǷȖȓȤȡȈ, Țȍȓ.: +48224731453,
ȜȈȒș:+48224731036, ȍȓ. ȗȖȠȚȈ: [email protected], [email protected], [email protected]
ɁȺɋɌɈɋɍȼȺɇɇə ɋɂɆɍɅəɌɈɊȺ ɋɂɋɌȿɆɂ ERTMS ȾɈ
ȿɇȿɊȽɈȿɎȿɄɌɂȼɇɈȽɈ ȼȿȾȿɇɇə ɉɈȲɁȾɍ
ǹȗȖȎȐȊȈȕȕȧ ȍȓȍȒȚȘȖȍȕȍȘȋȭȮ ȕȈ ȏȈȓȭȏȕȐȟȕȖȔț ȚȘȈȕșȗȖȘȚȭ ȫ ȜțȕȒȞȭȫȦ ȉȈȋȈȚȤȖȝ ȏȔȭȕȕȐȝ ȭ ȔȖȎȍ ȉțȚȐ ȊȐȏȕȈȟȍȕȍ ȘȭȏȕȐȔ ȗȖȫȌȕȈȕȕȧȔ ȚȍȝȕȭȟȕȐȝ ȭ ȖȘȋȈȕȭȏȈȞȭȑȕȐȝ ȘȭȠȍȕȤ, ȧȒȭ ȚȘȈȕșȜȖȘȔțȦȚȤșȧ Ȋ ȒȖȕȒȘȍȚȕȭ ȭȕȊȍșȚȐȞȭȑȕȭ ȊȐȚȘȈȚȐ (ȗȘȖȍȒȚțȊȈȕȕȧ ȘțȝȖȔȖȋȖ șȒȓȈȌț) ȭ ȗȘȖȌțȒȚȐȊȕȭșȚȤ. ǷȘȖȉȓȍȔȈ ȍȕȍȘȋȖȍȜȍȒȚȐȊȕȖșȚȭ ȍȓȍȒȚȘȐȜȭȒȖȊȈȕȖȋȖ ȚȘȈȕșȗȖȘȚț ȫ ȉȈȋȈȚȖȊȐȔȭȘȕȖȦ ȭ ȊȒȓȦȟȈȫ Ȋ șȍȉȍ ȕȍ ȚȭȓȤȒȐ ȜȈȒȚȖȘȐ, ȡȖ ȊȗȓȐȊȈȦȚȤ ȕȈ ȘȭȊȍȕȤ șȗȖȎȐȊȈȕȕȧ ȍȕȍȘȋȭȮ Ȍȓȧ ȚȧȋȐ, Ȉȓȍ ȭ ȊȐȉȭȘ ȚȍȝȕȭȟȕȐȝ ȏȈȝȖȌȭȊ ȗȖ ȏȈȉȍȏȗȍȟȍȕȕȦ ȍȜȍȒȚȐȊȕȖȮ, ȍȕȍȘȋȖȏȉȍȘȭȋȈȦȟȖȮ
ȚȍȝȕȭȒȐ ȚȖȔț ȟȐșȓȭ ȭ ȍȒȖȕȖȔȭȟȕȖ ȊȐȗȘȈȊȌȈȕȐȝ ȭȕȊȍșȚȐȞȭȑ ȭ ȍȒșȗȓțȈȚȈȞȭȑȕȐȝ ȊȐȚȘȈȚ, ȖȘȋȈȕȭȏȈȞȭȮ Șțȝț.
ǷȖȘȭȊȕȦȦȟȐ Șȭȏȕȭ ȒȖȕȜȭȋțȘȈȞȭȮ ȏ ȊȐȡȍȗȍȘȍȓȭȟȍȕȐȝ ȟȐȕȕȐȒȭȊ, ȔȐ ȔȖȎȍȔȖ ȗȘȖȈȕȈȓȭȏțȊȈȚȐ ȔȖȎȓȐȊȭșȚȤ ȖȗȚȐȔȭȏțȊȈȚȐ șȗȖȎȐȊȈȕȕȧ ȍȕȍȘȋȭȮ ȕȈ Țȧȋț ȗȖȮȏȌȭȊ, ȡȖ ȔȖȎȍ ȉțȚȐ ȉȈȏȖȦ Ȍȓȧ ȗȭȌȋȖȚȖȊȒȐ ȗȘȖȋȘȈȔ ȍȕȍȘȋȖȏȉȍȘȍȎȍȕȕȧ ȭ ȚȘȍȕȈȎȍȘȭȊ ȊȖȌȭȕȕȧ.
ǵȈ ȌțȔȒț ȈȊȚȖȘȭȊ ȚȘȍȕȈȎȍȘȐ ȔȖȎțȚȤ ȉțȚȐ ȊȐȒȖȘȐșȚȈȕȭ Ȍȓȧ ȊȐȊȟȍȕȕȧ ȍȕȍȘȋȖȍȜȍȒȚȐȊȕȐȝ ȔȍȚȖȌȭȊ ȊȖȌȭȕȕȧ
ȗȖȮȏȌȭȊ. ǻ Ȟȭȑ șȚȈȚȚȭ ȗȘȍȌșȚȈȊȓȍȕȭ ȔȖȎȓȐȊȖșȚȭ ETCS ȭ DMI Ȍȓȧ ȊȐȊȟȍȕȕȧ ȍȕȍȘȋȖȏȉȍȘȭȋȈȦȟȐȝ ȏȈȝȖȌȭȊ Ȍȓȧ ȏȈȓȭȏȕȐȞȤ. ǷȘȖȍȒȚțȊȈȕȕȧ ȭ ȘȖȏȘȖȉȒȈ DMI ȔȈȫ ȊȭȌȒȘȐȚț ȈȘȝȭȚȍȒȚțȘț, ȗȘȖȗȖȕțȫȚȤșȧ ȗȘȖȔȐșȓȖȊȭșȚȦ ȭ ȔȈȫ ȜȭȓȖșȖȜȭȦ ȌȐȏȈȑȕț, ȧȒȈ ȉțȓȈ ȈȌȈȗȚȖȊȈȕȈ Ȋ ȗȘȖȔȐșȓȖȊȖșȚȭ. DMI ȈȕȈȓȭȏțȫ ȗȖȚȭȒ ȭȕȜȖȘȔȈȞȭȮ ȭ ȊȐȘȭȠțȫ, ȧȒȐȑ ȒȖȓȭȘ
ȗȖȊȐȕȍȕ ȉțȚȐ ȏȈșȚȖșȖȊȈȕȐȑ Ȍȓȧ ȊȐȊȖȌț ȕȈ ȌȐșȗȓȍȑ, ȒȖȓȐ ȕȍȖȉȝȭȌȕȖ ȊȐȒȖȘȐșȚȖȊțȊȈȚȐ ȏȊțȒ. ETCS șȐȔțȓȧȚȖȘ
ȫ ȭȌȍȈȓȤȕȐȔ ȭȕșȚȘțȔȍȕȚȖȔ Ȍȓȧ ȕȈșȚțȗȕȐȝ Ȟȭȓȍȑ - ȊȐȊȟȍȕȕȧ șȐșȚȍȔȐ, ȌȍȔȖȕșȚȘȈȞȭȧ șȐșȚȍȔȐ, ȚȍșȚȐ (ȈȕȈȓȭȏȐ
ȖȗȍȘȈȚȐȊȕȭ șȐȚțȈȞȭȑ), ȗȍȘȍȊȭȘȒȈ, ȕȈȊȟȈȕȕȧ.
DzȓȦȟȖȊȭ șȓȖȊȈ: ETCS, DMI, ȚȍșȚȐ, ȔȖȌȍȓȦȊȈȕȕȧ.
ɍȾɄ 621.331.3
ɋɬɚɬɬɸ ɪɟɤɨɦɟɧɞɨɜɚɧɨ ɞɨ ɞɪɭɤɭ ɞ.ɮ-ɦ.ɧ., ɩɪɨɮɟɫɨɪɨɦ ȼ. ȱ. Ƚɚɜɪɢɥɸɤɨɦ
Ⱥ. ȻəɅɈɇɖ, ɉ. ȽɊȺȾɈȼɋɄɂɃ, Ɇ. ȽɊɕȽɅȺɋ (ɂɇɋɌɂɌɍɌ ɀȿɅȿɁɇɈȾɈɊɈɀɇɈȽɈ
ɌɊȺɇɋɉɈɊɌȺ)
ǰȕșȚȐȚțȚ ȎȍȓȍȏȕȖȌȖȘȖȎȕȖȋȖ ȚȘȈȕșȗȖȘȚȈ, țȓ. ǽȓȖȗȐȞȒȖȋȖ 50, 04-275 ǪȈȘȠȈȊȈ, ǷȖȓȤȠȈ, Țȍȓ.
+48224731453, ȜȈȒș:+48224731036, ȥȓ. ȗȖȟȚȈ: [email protected], [email protected], [email protected]
ɉɊɂɆȿɇȿɇɂȿ ɋɂɆɍɅəɌɈɊȺ ɋɂɋɌȿɆɕ ERTMS ȾɅə
ɗɇȿɊȽɈɗɎɎȿɄɌɂȼɇɈȽɈ ȼȿȾȿɇɂə ɉɈȿɁȾȺ
ǷȖȚȘȍȉȓȍȕȐȍ ȥȓȍȒȚȘȖȥȕȍȘȋȐȐ ȕȈ ȎȍȓȍȏȕȖȌȖȘȖȎȕȖȔ ȚȘȈȕșȗȖȘȚȍ ȧȊȓȧȍȚșȧ ȜțȕȒȞȐȍȑ ȔȕȖȋȐȝ ȗȍȘȍȔȍȕȕȣȝ
Ȑ ȔȖȎȍȚ ȉȣȚȤ ȖȗȘȍȌȍȓȍȕȖ ȘȈȏȓȐȟȕȣȔ șȖȟȍȚȈȕȐȍȔ ȚȍȝȕȐȟȍșȒȐȝ Ȑ ȖȘȋȈȕȐȏȈȞȐȖȕȕȣȝ ȘȍȠȍȕȐȑ, ȒȖȚȖȘȣȍ
ȚȘȈȕșȜȖȘȔȐȘțȦȚșȧ Ȋ ȒȖȕȒȘȍȚȕȣȍ ȐȕȊȍșȚȐȞȐȖȕȕȣȍ ȏȈȚȘȈȚȣ (ȗȘȖȍȒȚȐȘȖȊȈȕȐȍ ȗȖȌȊȐȎȕȖȋȖ șȖșȚȈȊȈ) Ȑ ȗȘȖȐȏȊȖȌȐȚȍȓȤȕȖșȚȤ. ǷȘȖȉȓȍȔȈ ȥȕȍȘȋȖȥȜȜȍȒȚȐȊȕȖșȚȐ ȥȓȍȒȚȘȐȜȐȞȐȘȖȊȈȕȕȖȋȖ ȚȘȈȕșȗȖȘȚȈ ȧȊȓȧȍȚșȧ ȔȕȖȋȖȔȍȘȕȖȑ
Ȑ ȊȒȓȦȟȈȍȚ Ȋ șȍȉȧ ȕȍ ȚȖȓȤȒȖ ȜȈȒȚȖȘȣ, ȊȓȐȧȦȡȐȍ ȕȈ țȘȖȊȍȕȤ ȗȖȚȘȍȉȓȍȕȐȧ ȥȕȍȘȋȐȐ Ȍȓȧ ȚȧȋȐ, ȕȖ Ȑ ȊȣȉȖȘ
ȚȍȝȕȐȟȍșȒȐȝ ȔȍȘ ȗȖ ȖȉȍșȗȍȟȍȕȐȦ ȥȜȜȍȒȚȐȊȕȖȑ, ȥȕȍȘȋȖșȉȍȘȍȋȈȦȡȍȑ ȚȍȝȕȐȒȐ ȚȖȔ ȟȐșȓȍ Ȑ ȥȒȖȕȖȔȐȟȍșȒȐ
ȖȗȘȈȊȌȈȕȕȣȝ ȐȕȊȍșȚȐȞȐȑ Ȑ ȥȒșȗȓțȈȚȈȞȐȖȕȕȣȝ ȘȈșȝȖȌȖȊ, ȖȘȋȈȕȐȏȈȞȐȐ ȌȊȐȎȍȕȐȧ.
ǹȘȈȊȕȐȊȈȧ ȘȈȏȓȐȟȕȣȍ ȒȖȕȜȐȋțȘȈȞȐȐ Ȑȏ ȊȣȠȍȗȍȘȍȟȐșȓȍȕȕȣȝ ȜȈȒȚȖȘȖȊ, Ȕȣ ȔȖȎȍȔ ȗȘȖȈȕȈȓȐȏȐȘȖȊȈȚȤ
ȊȖȏȔȖȎȕȖșȚȤ ȖȗȚȐȔȐȏȐȘȖȊȈȚȤ ȗȖȚȘȍȉȓȍȕȐȍ ȥȕȍȘȋȐȐ ȕȈ Țȧȋț ȗȖȍȏȌȖȊ, ȟȚȖ ȔȖȎȍȚ ȉȣȚȤ ȉȈȏȖȑ Ȍȓȧ ȗȖȌȋȖȚȖȊȒȐ
ȗȘȖȋȘȈȔȔ ȥȕȍȘȋȖșȉȍȘȍȎȍȕȐȧ Ȑ ȚȘȍȕȈȎȍȘȖȊ ȊȖȎȌȍȕȐȧ.
ǷȖ ȔȕȍȕȐȦ ȈȊȚȖȘȖȊ ȚȘȍȕȈȎȍȘȣ ȔȖȋțȚ ȉȣȚȤ ȐșȗȖȓȤȏȖȊȈȕȣ Ȍȓȧ ȐȏțȟȍȕȐȧ ȥȕȍȘȋȖȥȜȜȍȒȚȐȊȕȣȝ ȔȍȚȖȌȖȊ
ȊȖȎȌȍȕȐȧ ȗȖȍȏȌȖȊ. Ǫ ȥȚȖȑ șȚȈȚȤȍ ȗȘȍȌșȚȈȊȓȍȕȣ ȊȖȏȔȖȎȕȖșȚȐ ETCS Ȑ DMI Ȍȓȧ ȐȏțȟȍȕȐȧ ȥȕȍȘȋȖșȉȍȘȍȋȈȦȡȐȝ
ȔȍȘȖȗȘȐȧȚȐȑ Ȍȓȧ Ȏȍȓȍȏȕȣȝ ȌȖȘȖȋ. ǷȘȖȍȒȚȐȘȖȊȈȕȐȍ Ȑ ȘȈȏȘȈȉȖȚȒȈ DMI ȧȊȓȧȍȚșȧ ȐȔȍȍȚ ȖȚȒȘȣȚțȦ ȈȘȝȐȚȍȒȚțȘț, ȗȘȍȌȓȈȋȈȍȚșȧ ȗȘȖȔȣȠȓȍȕȕȖșȚȤȦ Ȑ ȐȔȍȍȚ ȜȐȓȖșȖȜȐȦ ȌȐȏȈȑȕȈ, ȒȖȚȖȘȈȧ ȉȣȓȈ ȈȌȈȗȚȐȘȖȊȈȕȈ Ȋ ȗȘȖȔȣȠȓȍȕȕȖșȚȐ. DMI ȈȕȈȓȐȏȐȘțȍȚ ȗȖȚȖȒ ȐȕȜȖȘȔȈȞȐȐ Ȑ ȘȍȠȈȍȚ, ȒȈȒȖȑ ȞȊȍȚ ȌȖȓȎȍȕ ȉȣȚȤ ȗȘȐȔȍȕȍȕ Ȍȓȧ ȊȣȊȖȌȈ ȕȈ
ȌȐșȗȓȍȑ, ȒȖȋȌȈ ȕȍȖȉȝȖȌȐȔȖ ȐșȗȖȓȤȏȖȊȈȚȤ ȏȊțȒ. ETCS șȐȔțȓȧȚȖȘ ȧȊȓȧȍȚșȧ ȐȌȍȈȓȤȕȣȔ ȐȕșȚȘțȔȍȕȚȖȔ Ȍȓȧ
șȓȍȌțȦȡȐȝ Ȟȍȓȍȑ - ȐȏțȟȍȕȐȍ șȐșȚȍȔȣ, ȌȍȔȖȕșȚȘȈȞȐȧ șȐșȚȍȔȣ, ȚȍșȚȣ (ȈȕȈȓȐȏȣ ȖȗȍȘȈȚȐȊȕȣȍ șȐȚțȈȞȐȑ),
ȗȘȖȊȍȘȒȈ, ȖȉțȟȍȕȐȍ.
DzȓȦȟȍȊȣȍ șȓȖȊȈ: ETCS, DMI, ȚȍșȚȣ, ȔȖȌȍȓȐȘȖȊȈȕȐȍ.
ɋɬɚɬɶɸ ɪɟɤɨɦɟɧɞɨɜɚɧɨ ɤ ɩɟɱɚɬɢ ɞ.ɮ-ɦ.ɧ, ɩɪɨɮɟɫɫɨɪɨɦ ȼ. ɂ. Ƚɚɜɪɢɥɸɤɨɦ
© BiaáoĔ A., Gradowski P., Gryglas M., 2012
ISSN 2307-4221 Електрифікація транспорту, № 4. - 2012.
49