Sinyal blok sistemi - Signalling block system
Sinyal blok sistemleri , trenler arasındaki çarpışmaları önleyerek demiryollarının güvenli ve verimli bir şekilde işletilmesini sağlar . Temel ilke, bir rotanın bir dizi bölüme veya "bloğa" bölünmesidir. Bir seferde yalnızca bir tren bir bloğu işgal edebilir ve bloklar, bir trenin içlerinde durmasına izin verecek şekilde boyutlandırılmıştır. Bu, bir trenin aynı hattaki başka bir trene tehlikeli bir şekilde yaklaşmadan önce her zaman durmak için zamana sahip olmasını sağlar. Blok sistemi İngiltere'de çalışma yöntemi , ABD'de çalışma yöntemi ve Avustralya'da güvenli çalışma olarak anılır .
Çoğu durumda, trenlerin bloklar arasında geçişini kontrol etmek için bir sinyal sistemi kullanılır. Bir tren bir bloğa girdiğinde, her iki uçtaki sinyaller, tipik olarak kırmızı lambalar veya gösterge bayrakları kullanarak bloğun dolu olduğunu belirtmek için değişir. Bir tren bir bloğa ilk girdiğinde, aynı trenin arkası henüz önceki bloktan ayrılmamıştır, bu nedenle her iki blok da dolu olarak işaretlenir. Bu, trenin her iki ucunda dolu olarak işaretlenmiş bir blok uzunluğundan biraz daha az olmasını sağlar, bu nedenle o bölüme yaklaşan diğer herhangi bir tren, ilk tren raylarda durmuş olsa bile zamanında durmak için yeterli alana sahip olacaktır. Önceden dolu olan blok, yalnızca trenin ucu onu tamamen terk ettiğinde ve tüm blok boşta kaldığında boş olarak işaretlenecektir.
Blok sistemlerinin dezavantajı, belirli bir rotadaki tren sayısını blok sayısından daha az bir şeyle sınırlamalarıdır. Rota sabit bir uzunluğa sahip olduğundan, tren sayısını artırmak daha fazla blok oluşturulmasını gerektirir, bu da blokların daha kısa olduğu ve trenlerin güvenli bir şekilde durabilmesi için daha düşük hızlarda çalışması gerektiği anlamına gelir. Sonuç olarak, blokların sayısı ve boyutu, genel rota kapasitesi ile yakından ilişkilidir ve hat boyunca sinyallerde pahalı değişiklikler gerekeceğinden kolayca değiştirilemez.
Blok sistemler, istasyonlar ve tersaneler arasındaki trenleri kontrol etmek için kullanılır , ancak normalde başka bir yöntemin kullanıldığı tersanelerde kullanılmaz. Herhangi bir blok sistemi, ilişkili fiziksel ekipmanı ve ilgili bir dizi kuralın uygulanması ile tanımlanır. Bazı sistemler sinyallerin kullanımını içerirken diğerleri içermez . Bazı sistemler , esas tehlikenin arkadan çarpışma olduğu çift hat yerine hem kafa kafaya hem de arkadan çarpışma tehlikesi bulunan tek hatlı demiryolları için özel olarak tasarlanmıştır .
Temel konsept
Tren kontrolü için temel problem, yüklü bir trenin nispeten uzun durma mesafeleridir. Bu, özellikle geceleri veya kötü havalarda, genellikle operatörün görüşünden çok daha uzundur. Mesafeler, yerel arazinin öndeki trenlerin görülmesini engelleyebileceği kadar büyüktür ve hatta rayların, virajların etrafındaki rotası ve benzeri, başka bir trenin nereye bakılacağını bilmeyi bile zorlaştırabilir.
Bu, bir trenin raylarda arıza yapması ve bir viraj dönerken onu takip eden trenin aniden üzerine gelmesi veya aniden arka sinyal lambasını görmesi ihtimaline yol açar. Bu durumlarda trenin çarpışmadan önce durması için yeterli alan olmayacaktır. Bu "tuğla duvar kriteri" olarak bilinir. Tam olarak çalışır durumdaki iki tren söz konusu olduğunda bile, hızdaki farklılıklar, daha hızlı bir trenin, onu geçmeden öncekinin hızına yetişmek için yavaşlamak için zamanı olmayacak kadar büyük olabilir.
Bloklar, trenler arasında belirli bir minimum mesafe olmasını, hız ve yük sınırları dahilinde hareket eden herhangi bir trenin önündeki trene ulaşmadan önce durması için zamana sahip olmasını sağlamak için ayarlanmış bir mesafe olmasını sağlayarak bu sorunları önler. Böyle bir sistemi uygulamak için birçok potansiyel çözüm vardır.
Blok sinyalizasyon yöntemleri
Sıkı zaman çizelgesi işlemi
Çoğu demiryolu güzergahı, tren istasyonlarının yerleşimine özgü bir tür doğal blok düzenine sahiptir . Bu, bu konumlara dayalı olarak manuel sinyalleme kullanarak bir dizi blok uygulama yeteneği sağlar. Bu durumda istasyon operatörü, trenin istasyondan yeni ayrıldığını belirten bir bayrak yerleştirir ve ancak belirli bir süre sonra kaldırır.
Trenler katı bir zaman çizelgesine göre çalışır ve bu nedenle, belirlenen bir saate kadar ve o istasyonda buluşacakları diğer trenler gelene kadar bir istasyondan ayrılamazlar. Bir tren gecikirse, buluşması planlanan tüm trenler ertelenir. Bu, demiryolundaki tüm trenlerin hızla etkilenmesine neden olabilir.
Bu yöntem, potansiyel olarak güvensiz ve oldukça verimsiz olduğundan, trafiğin yoğun olduğu birçok demiryolu sisteminde kullanım için yetkilendirilmemiştir.
Zaman çizelgesi ve tren siparişi
1980'lere kadar Kuzey Amerika'daki tek hatlı hatlarda popüler olan Tren Düzeni operasyonu, bir blok sisteminden daha çok, tren hareketleri çatıştığında hangi trenlerin geçiş hakkına sahip olacağını belirleyen bir sistemdi. Trenler, genellikle istasyon olarak adlandırılan sabit geçiş yerlerini kullanan, zaman çizelgesi olarak bilinen önceden belirlenmiş bir çalışma planından yararlanacaktır. İşletim planındaki değişiklikler , tren sipariş istasyonlarında acenteler veya operatörler olarak bilinen aracılar aracılığıyla trenlere iletilen tren emirleri şeklinde bir tren sevk memurundan gelir .
Bu yöntem şu anda İngiltere'de kullanım için yetkilendirilmemiştir. Telgraf ve Geçiş Düzeni olarak bilinen benzer bir sistem 19. yüzyılda kullanıldı, ancak 1870'lerde üç ciddi kafa kafaya çarpışmadan sonra ( Menheniot , Cornwall Demiryolu, 1873; Thorpe , Great Eastern Railway, 1874; Radstock , Somerset & Dorset) Demiryolu, 1876) kullanımı kınandı.
Kuzey Amerika'da tren sipariş sistemi, genellikle bu blok sistemlerinin yerini alması gerektiğinde diğer blok sistemlerinin üzerine uygulandı. Örneğin, manuel veya otomatik engellemenin uygulandığı yerlerde, trafik akımına karşı veya trafik akımının oluşturulmadığı yerlerde dolu bloklara hareketlere izin vermek için tren emirleri kullanılacaktır.
Bir tren çalışıyor
Çalışan bir tren (tren personeli ile)
Tek hatlı bir şube hattı, basit bir servis treni hizmetiyle çıkmazsa, o zaman tek bir jeton yeterlidir. Şube hattına giren (veya herhangi bir bölümünü işgal eden) herhangi bir trenin sürücüsü, jetona sahip olmalıdır ve başka bir trenle çarpışma mümkün değildir. Elden ele geçirme kolaylığı için, jeton genellikle 800 mm uzunluğunda ve 40 mm çapında bir asa şeklindeydi ve tren asası olarak anılırdı . Böyle bir değnek, üzerinde geçerli olduğu hattın yerini belirten pirinç levhalı ahşap bir değnek olabileceği gibi anahtar şeklinde de olabilir.
İngiltere terminolojisinde, bu çalışma yöntemine başlangıçta Steam'de Tek Motor (OES) adı verildi .
Çalışan bir tren (tren personeli olmadan)
Tek Tren Çalışma sisteminin modern bir varyasyonu, herhangi bir tren personeli olmadan çalışır. Bu hatlarda, kontrollü dal giriş sinyalinin temizlenmesi, sürücünün şubeye girmek için tek yetkisidir ve tren bu sinyali geçtikten sonra, kilitleme onu 'tehlikede' tutacaktır (ve sinyal daha sonra silinemez) şube hizmet treni dönüş yolculuğunda şubenin başlangıcında sırayla iki hat devresini çalıştırana kadar. Şubede sürekli tren tespiti gerekli değildir. Güvenlik, kilitleme devresi ile sağlanır ve bir hat devresi arızası meydana gelirse, pilot tarafından özel acil durum çalışması başlatılmalıdır.
Jeton bloğu
Bir bloğu işgal etme yetkisi, bir seferde yalnızca bir trenin ray bölümünde olmasını sağlayacak şekilde elde edilen bir jetonun tren personeli tarafından fiziksel olarak bulundurulmasıyla sağlanır.
Sıradan tren personeli (OTS)
Tek bir iz bölümüne yaklaşan bir sürücü jetonu alacak ve bunu blok bölümüne girmek için yetki olarak kullanacaktır. Bölümün diğer ucunda jetonu teslim edecekti. Bu, bir trenin aynı yönde başka bir tren tarafından takip edilmesi durumunda, personel ilk trenden sonra doğru uçta olmayacağından sorunlara neden oldu.
Sıradan tren personeli ve bileti (OTST) veya (OTS&T)
Sıradan tren personeli (OTS) bu nedenle uzatıldı: bir treni aynı yönde başka bir tren takip edecekse, ilk trenin sürücüsüne jeton gösterilmesi, ancak onu ele geçirmemesi gerekiyordu (teorik olarak jetona fiziksel olarak dokunmak için, ancak bu kesinlikle takip edilmedi). Bilet olarak adlandırılan tek satırlık bölüme girmesi için kendisine yazılı yetki verildi . Daha sonra, bileti bölümün diğer ucunda teslim ederek devam edebilir ve personele sahip ikinci bir tren takip edebilir.
Elektrikli tren personeli (ETS)
Bunlar büyük ve minyatür olmak üzere iki boyutta geldi.
Manuel blok sistemi
Bir bloğu işgal etme yetkisi, trenlerin ayrılmasını sağlamak için diğer blok istasyonları ile iletişim kurmak için çeşitli prosedürler izlenerek insan operatörler tarafından manuel olarak kontrol edilen yol kenarı sinyalleri kullanılarak trenlere iletilir.
telgraf bloğu
Trenlerin bir noktadan diğerine geçişinin telgraf telleri ile birbirine bağlanan aletlerle kontrol edildiği çoklu hat bölümlerinde kullanılır. En basit durumda, bağlantıların olmadığı bir hat üzerinde üç sinyal kutusu ile, üç kutunun merkezi bir trenin kabul edilmesi için bir talep alacak, sinyal görevlisi ilgili noktaları (dönüşleri) ve sinyalleri ve sinyal kabulünü belirleyecektir ve daha sonra hat boyunca bir sonraki sinyal kutusu tarafından kabul talebinde bulunun. Tren geçtiğinde, arkasındaki sinyaller tekrar tehlikeye girecek ve tren bölümü terk ettiğinde sinyalci bir sonraki sinyal kutusuna haber verecektir. Bu mesajlar, uzak sinyal kutusunda zili çalmak için basılan bir tuşla telgraf aletleri ile iletilir. Daha yaygın olarak kullanılan zil kodlarından bazıları aşağıdaki gibidir; burada "-" bir duraklamayı belirtir.
- 1 Çağrı dikkat
- Telefonda 1-2 Sinyalci gerekli
- 1-3-1 Sınıf 3 tren için hat açık mı?
- 2 Tren giriş bölümü
- 2-1 Tren bölümü dışında
- 3-1 2. Sınıf tren için hat açık mı?
- 3-5 Gönderilen son açıklamayı iptal et
- 4 Sınıf 1 tren için hat açık mı?
- 4-5 veya 9 Tren kuyruk lambası olmadan geçti
- 5-5-5 Sinyal kutusunun açılması
- 6 Acil durum alarmı
- 7 Treni durdurun ve inceleyin
- 7-5-5 Sinyal kutusunun kapatılması
- 16 Test ekipmanı
Bu tür sistemler on dokuzuncu yüzyılda geliştirildi ve hala İngiltere ve Avustralya'da yaygın olarak kullanılmaktadır.
telefon bloğu
Bu sistemde, iki istasyon arasındaki belirli bir hat bölümünün işgali, istasyon yöneticileri arasında telefonla kararlaştırılır. Daha fazla güvenlik için ek koruma katmanları olabilir; örneğin, bir hattaki tüm istasyonlara bağlı denetleme yetkilerine sahip bir düzenleme yeri; zaman çizelgesi (Portekiz); ve/veya bilgisayar yardımı (Fransa).
Portekiz, İspanya ve Fransa, en azından bazı ana hatlarda bu sistemi kullanmaya devam ediyor, ancak bu sistem tarafından yönetilen toplam hat uzunluğu, emek yoğunluğu ve esas olarak insan iletişimine bağlı olarak, doğal olarak algılanan güvenlik eksikliği nedeniyle hızla azalıyor. (bazen bloğun her iki ucundaki iki istasyon yöneticisinden fazlasını içerir) ve istasyonlardaki basit demiryolu bağlantıları.
Portekiz'de, telefon bloğu, kaynak yetersizliği nedeniyle 1990'ların ortalarına kadar ulusal demiryolu ağındaki ana güvenlik sistemiydi. Bu nedenle, farklı tren türlerine sahip yoğun tek hatlı hatlarda, yüksek düzeyde personel istihdamı pahasına da olsa, birden fazla güvenlik katmanı sağlamaya çalışmak üzere gelişti. Portekiz sisteminde, ana hatlar üzerindeki tren hareketinin yetkisi, bu hatlar boyunca istasyonların tek sorumluluğu olmasına rağmen, bir düzenleyici makam onları denetler ve anlaşmazlık durumunda istasyonlara trafiğin nasıl organize edilmesi gerektiği konusunda talimat verir. Öte yandan, her tren tarifesi, diğer trenlerle olan tüm etkileşimleri (örneğin, diğer trenlerle geçişler; onların geçtiği trenler; onları geçen trenler) bu etkileşimlerin olması gereken istasyonlarda açıkça işaretlenir. Bundan herhangi bir sapma - örneğin gecikmelerden veya ekstra trenlerden kaynaklanan - tren ekiplerine yazılı olarak bildirilmelidir. İki tren kesiştiğinde her ikisinin de en yakın istasyonda durduğu genel uygulamasına rağmen, bu sistem hızlı trenler için otomatik sinyal hattındakilere benzer iyi ortalama hızlara izin verir. Bununla birlikte, küçük gecikmeler meydana gelir ve daha sonra çoğalırsa, sistemin ek güvenlik modu çağrıldıkça daha uzun gecikmeler ortaya çıkabilir (yani, değişen geçiş modellerini yansıtmak için tren hareketi talimatlarının güncellenmesi için yoğun evrak işi süreci). Bu tür gecikmeler, en azından aynı nedenden dolayı, otomatik bir sinyal hattında olmayacaktı.
Genel olarak sistem, bir bloğun kapalı varsayıldığını belirtir; yani, bir trenin diğerine giderken bir istasyondaki bir bloğa girmesine izin verilmeden önce izin alınmalıdır. Bununla birlikte, Fransa'da, birden fazla yolda, blok genellikle tek yönlü ray bölümlerinde açıktır. Yani, bir istasyon önceki bir trenin bloğu boşalttığını doğruladıktan sonra, aynı yönde hareket eden bir sonraki tren, giriş istasyonundaki istasyon yöneticisinin çıkış istasyonuna trenin giriş yaptığı zamanı bildirerek hemen bloğa girebilir. engellemek.
Jetonsuz blok
Bu, tek hatlı demiryollarında kullanım için, jeton kullanımını veya bölüm boyunca sürekli tren tespiti sağlanmasını gerektirmeyen bir sistemdir. Sinyalizasyon, kontrol sinyallerinin herhangi bir zamanda sadece bir trenin hatta girmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Bölümün uzak ucundaki işaretçi, trenin 'kuyruk lambası ile tamamlandı' olduğunu onaylayarak tüm trenin bölümden ayrıldığını ve bölünmediğini görsel olarak kontrol etmelidir.
Otomatik blok sinyalizasyon
Otomatik blok sinyal otomatik sinyalleri, normal ışık veya çini, bu değişiklik görüntülü veya bir dizi kullanan bir yönü , bir sensörden geçen trenlerin hareketi göre. Bu açık ara en yaygın blok sistem tipidir ve 2018 itibariyle hızlı transit sistemlerinden ana hatlara kadar hemen hemen her demiryolu tipinde kullanılmaktadır . Çok çeşitli sistemler ve daha da geniş çeşitlilikte sinyaller vardır, ancak hepsi aşağı yukarı aynı şekilde çalışır.
Yukarıda özetlenen manuel blok sistemleri gibi, otomatik sistemler de rotayı sabit bloklara böler. Her bloğun sonunda, bir yol tarafı sensörü ile birlikte bir dizi sinyal kurulur. Bir tren sensörü geçtiğinde, sinyaller, o bloğun her iki ucundaki sinyallerde "blok işgal edildi" durumunu gösterecek şekilde tetiklenir. Çoğu sistemde, tren ayrıldığında sinyaller hemen "blok boş" yönüne dönmez, bunun yerine blok dolu yönünü koruyan bir tür mekanik gecikme vardır veya daha yaygın olarak "dikkatli ilerle" yönü sunar.
Hareketli bloklar
Güvenliğin sağlanması açısından asıl mesele, belirli bir trenin durma mesafesi ve başka bir treni görebileceği mesafedir. Bloklar aslında bu konsepti uygulamazlar, bir hattaki en kötü performans gösteren trenin durması için yeterli zamana sahip olmasını sağlayan bir sinyal sistemi uygularlar. Bu, belirli bir hattaki tüm trenler aynı olmadığı sürece, daha iyi durma performansına sahip herhangi bir trenin, maksimum hızından daha düşük hızlarda çalışmaya zorlandığı anlamına gelir.
Buradaki temel sorun, belirli bir trenin duracağı başka bir treni güvenli bir şekilde görememesidir. Ancak bu, bir tür trenler arası iletişim sistemi ile donatılmış trenler için geçerli değildir. Bu durumda, herhangi bir tren, sabit bloklara ihtiyaç duymadan kendisini diğer trenlerden güvenli bir mesafede tutabilir. Bu hareketli blok sistemleri , gerekli teknolojinin ilk kez 1970'lerde ortaya çıkmaya başlamasından bu yana popüler hale geldi.
Bu tür sistemlerde, rotadaki herhangi bir tren, diğer tüm trenlerden gelen sinyalleri dinleyebilir ve ardından durmak için yeterli mesafeye sahip olduklarından emin olacak şekilde hareket edebilir. Erken hareketli blok sistemleri, demiryolu hattı boyunca gerilmiş bir kablo kullandı. Trenler , konumlarını gösteren hatta sinyaller enjekte etmek için manyetik endüktans kullanırdı. Kablo aynı zamanda trendeki bir sensör tarafından alınabilecek çeşitli şekillerde bu konumu sağlayabilir. Daha modern sistemler, Küresel Konumlandırma Sistemi veya yol kenarı göstergeleri gibi araç dışı konumlama sistemlerini kullanabilir ve çeşitli radyo tabanlı yöntemler kullanarak trenler arasında veri gönderebilir.
Hareketli blok sistemlerinin avantajı, sabit bloklar olmadığı için hat üzerinde sabit sayıda tren olmamasıdır. Görüldüğü gibi bu büyük ölçüde, rota kapasitesini artırabilir Jubilee hattı ve kuzey hattında üzerinde Londra Metrosu'nun için yükseltmeleri, 2012 Yaz Olimpiyatları yaklaşık 50% oranında kapasitesini geliştirmiştir.
Tarih
Bir zaman blok çalışma ilk kullanımı 1839 yılında muhtemelen Cooke ve Wheatstone telgraf yüklendiği Kil Çapraz Tüneli arasında Kuzey Midland Demiryolu . Telgraf aletleri 1841'de blok işlemeye özgü olanlarla değiştirildi. 1842'de Clay Cross sistemini kuran William Fothergill Cooke , tek hatlarda çalışmanın daha güvenli bir yolu olarak genel kullanım için blok çalışmayı önerdiği Telgraf Demiryolları veya Tek Hat'ı yayınladı . Önceden, trenlerin ayrılması, yalnızca öngörülemeyen olaylara izin vermeyen katı zaman çizelgesine dayanıyordu.
Ayrıca bakınız
- Mutlak blok sinyalizasyonu
- Kabin sinyali
- Merkezi trafik kontrolü
- Doğrudan trafik kontrolü
- Radyo Elektronik Jeton Bloğu
- İzleme emri
- Tren siparişi operasyonu
Notlar
Referanslar
Kaynaklar
- Hinson, John (2020). "Sinyal Kutusu" .
- Kichenside, Geoffrey; Williams, Alan (2008). Demiryolu Sinyalizasyonunun İki Yüzyılı (2. Revize Edilmiş Baskı). Oxford Yayıncılık Şirketi. ISBN'si 978 0 86093 672 5.
- Vanns, Michael A. (2012). "1870'lerin Sinyal Devrimi". Buhar Çağında Sinyalizasyon . abc (2. baskı). Hersham, Surrey: Ian Allen. ISBN'si 978 0 7110 3536 2.