yyn-RS.20 » Raylı Toplu Taşımada Sinyalizasyon Sistemleri

Kullanıcı avatarı
Esat
Pir-i Seyyâh
Mesajlar: 16378
Kayıt: 17 Eyl Pzt, 2007 13:37

yyn-RS.20 » Raylı Toplu Taşımada Sinyalizasyo

Mesajgönderen Esat » 21 Eki Sal, 2008 12:10

Halil SÖYLER1 Süleyman AÇIKBAŞ2 1,2
İstanbul ULAŞIM AŞ, Ferhatpaşa Metro Tesisleri, Esenler, İstanbul
1e-posta: soyler@istanbul-ulasim.com.tr

Tramvay, Hafif Metro (LRT) ve Metro sistemlerinde hızlı, dakik ve emniyetli ulaşım önemlidir. Bu emniyet ve dakiklik sinyalizasyon sistemleri ile sağlanır. Sinyalizasyon sistemi raylı sistemlerde uçaklardaki güvenlik sistemleri gibidir ve emniyet bütünlüğü seviyesi (SIL) Metro hatlarında SIL4 ve tramway kontrol sistemlerinde ise SIL2-3 dür. Sinyalizasyon sistemi ile sağlanan emniyet sayesinde yolcuların karşılacağı riskler normal hayatta karşılacağı riskler ile eşit seviyededir. Bu bildiride, şehiriçi raylı toplu ulaşımda kullanılan sinyalizasyon sistemleri anlatılacaktır. Sinyalizasyon sisteminin önemi ve yeni teknolojilerin karşılaştırılması ve Dünyada giderek yaygınlaşmakta olan tam otomatik sürücüsüz metro sistemlerinin avantajları kısaca anlatılacaktır.

1. GİRİŞ Büyük şehirlerde trafik ve ulaşım probleminin çözümü içinde dünyanın birçok ülkesinde raylı sisteme önem verilmiş ve problem hafifletilmiştir. Ülkemizde, raylı sistemler 90’lı yıllara kadar az gelişmiş olarak gelmiştir. Günümüzde raylı sistemler toplu taşımada büyük öneme haizdir. Büyük şehirlerimizde karayolu taşımacılığında yaşanan darboğazların yol açtığı trafik sıkışıklığının hafifletilmesi için raylı toplu taşıma sistemlerine yapılan yatırımlar giderek artmaktadır. Bildiride ilk olarak sinyalizasyon sistemlerinin tarihi gelişimi verilecek, daha sonra şu anda kullanılmakta olan çeşitli sinyalizasyon sistemleri ve bu sistemleri oluşturan temel sinyalizasyon öğeleri kısaca tanıtılacaktır. Sinyalizasyon sistemlerinin birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları verilecektir. Son olarak, günümüzde giderek yaygınlaşmakta olan tam otomatik sürücüsüz sistemlerin diğer sistemlere göre sağladığı avantajlar ve üstünlükleri verilecektir.

2. SİNYALİZASYON SİSTEMLERİ TARİHÇESİ Demiryolu ilk gelişmeye başladığı yıllarda sadece hızlı bir ulaşım aracı olarak kabul ediliyor ve kaza vs problemler için herhangi bir önlem almak lüzumsuz görülüyordu. Hat ve kavşak sayısı azdı ve tren katarları/dizileri de az sayıda araçlardan oluşmakta idi. Ayrıca trenlerin hızıda çok düşük olduğu için kontrol daha kolay oluyordu. Yol boyunca yolun açık olduğu ve önde tren olmadığı varsayılıyordu. Fakat zamanla yaşanılan kazalardan ve problemlerden sonra çözüm amacıyla el veya bayrakla işaret veren işaretçi görevliler hat üzerine konulmaya ve bu şekilde tren isletmeleri yapılmaya çalışılmıştır. Ancak, tren hız ve ağırlıklarının ve aynı zamanda trenlerin bağlandığı araç/vagon sayılarının artması, makinistlerin görüş mesafesi içinde trenlerin durdurulması veya emniyetli şekilde ilerletilmeleri problem olmaya başlamıştır. Bu nedenle, tehlikeli bölgelerden önce işaretlerin tekrar edilmesi ihtiyacı doğmuştur. Fakat işaretlerin veya flamaların uzaklardan görülememesi tren hareketlerini kısıtlamış ve işaretçilerin arttırılması ihtiyacını doğurmuştur. 1840’lı yıllarda hız, emniyet ve ekonomi bakımından zaman aralığı yöntemi uygulanmaya başlanmıştır. Buna göre trenler için belli aralıklar tespit edilmiş ve bu müddetlerde karşılaşma noktalarına varmaları talimatı verilmişti. Fakat bu yöntemde trenlerin aksi veya aynı istikamette yol alan diğer trenlerden haberi olmamakta idi. Bu eksiklik düşünülerek zaman aralık metodu yerine mesafe aralık yöntemine geçildi. Bu yöntemde demiryolu hattı kısımlara bölünmüş yani bloklar oluşturulmuş ve her bloğun başına bir işaret konmuştur. Bu işaretler vasıtası ile makinistler girmekte oldukları blokların işgal edilmiş olup olmadığını anlıyorlardı. Mesafe aralık yönteminin uygulanması sabit hat sinyallerinin keşfine yol açmıştır. Telgrafın keşfi ile beraber zil ve telgraf beraber kullanılmış ve sinyal operatörleri bir sonraki istasyona blokların durumunu bildirerek trenlerin hareketlerini yönlendirmişlerdir. Bir evvelki sinyal operatörü bir sonraki istasyondan müsaade istiyor ve memur devreye yol verdikten sonra müsaadeyi veren memur kendi istasyonundaki sinyal devresini çalıştırabiliyordu.

Trenler arasını belirli miktarlarda mesafelendirmek düşüncesi ile tatbik edilen sinyal sistemi 1900’lü yıllarda, Kontrol operatörleri tarafından elle
çalıştırılan blok sistemi, kontrollü elle çalıştırılan blok sistemi, yarı otomatik blok sistemi, Otomatik blok sistemi, mekanik blok sistemi gibi değişik sistemlerle gelişmeye devam etmiştir. Türkiye’de ilk sinyalizasyon uygulamaları Sirkeci-Halkalı banliyö hattının 1955 yılında kurulması ile başlamış ve 1968 yılında da Haydarpaşa – Ankara hattının sinyalize edilmesi ile devam etmiştir. Şu anda ise 9000 km civarında olan anahatların %20-25 civarı sinyalizasyonludur. Günümüze gelindiğinde ise sinyalizasyon sistemleri çok gelişmiş, trenleri otomatik olarak makinistlere dahi ihtiyaç duymadan sürebilir dereceye gelmiştir. Sinyalizasyon sistemi temel olarak 2 temel öğeden oluşur. 1- Saha Ekipmaları: Ray devreleri, Otomatik Makaslar, Sinyal Lambaları, Trenle haberleşme ekipmanları (Bikın, endüktif lop, sızıntılı kablo vs.) 2- Merkezi yazılım ve interlocking (Anklaşman)

3. SİNYALİZASYON SİSTEMİNİN TEMEL ÖĞELERİ
3.1. Ray devreleri (Tren algılama): Tren yerlerinin belirlenmesinde kullanılan bu ekipmanlar değişik tiplerde olabilmektedir. İzole Cebireli Ray Devreleri: İzole cebireler ile birbirinden elektriki olarak ayrılmış ray bölgelerine uygulanan gerilimin kontrol edilmesi ile trenin varlığı anlaşılır. Ray hattı izole cebire ile belli bölgelere ayrıldıktan sonra bu bölgelerin herhangi bir tarafından bir besleme gerilimi verilir ve ray bölgesinin diğer tarafından da gerilim kontrol edilir. Eğer izole edilmiş bölgeden uygulanan gerilime göre bir geri dönüş gerilimi alınıyorsa ray bölgesinde tren yoktur. Tren bir ray bölgesinde girince iki ray arasını kısa devre eder. Bu durumda raya uygulanan gerilimden geriye dönüş olmayacağı bölgede trenin varlığı anlaşılır. Burada tren algılama sistemi ters mantıkla çalışır. Yani gerilim varsa tren yok, gerilim yoksa tren var addedilir. Bunun sebebi ise hata emniyetli şekilde çalışma mecburiyetidir. Herhangi bir sebebten (kablo kopması, kısa devre, ekipman arızası vs) dolayı uygulanan gerilim geri alınamazsa o bölgede trenin olduğu addedilir ve sistemde arıza olsa dahi en emniyetli duruma geçeceği için kazalar önlenir. Özellikle eski sistemlerin tamamı Ray Devrelidir. Istanbul LRT hattı, İzmir Metrosu ve TCDD banliyö ve şehirlerası hatlarında izole cebireli ray devreleri kullanılmaktadır. Kodlu Ray Devreleri: Kodlu ray bölgelerinde rayları izole cebire ile ayırmaya gerek yoktur. Onun yerine ray bölgeleri arasında kapasitif ayırıcılar kullanılır. Ray bölgesinin bir ucundan verici vasıtası ile raya verilen ses frekansı ray bölgesinin diğer ucundan bir alıcı vasıtası ile alınır ve ölçülür (Şekil-1). Eğer frekansta bir sapma varsa fail-safe mantığa göre tren varmış gibi düşünülür ve bölge kiltlenir. Son yıllarda inşa edilen olan sabit bloklu sistemlerde, ses frekanslı ray devreleri kullanılmaktadır. Özellikle kısa mesafeler de aracın algılanmasını gerektiren düşük zaman aralıklı tren işletmesi yapılan sistemlerde kullanılması avantajlıdır. Ayrıca ray kesintisiz olduğu içinde yolculuk konforu artar ve bakım maliyeti düşer. Son zamanlarda işletmeye açılan Ankaray raylı sistemler ve Taksim – 4 Levent Istanbul Metrosu kodlu ray devresi kullanmaktadır. Şekil-1: Basit bir ses frekanslı ray devresi örneği Aks Sayıcılı Ray Devreleri: Ray bölgesine giren çıkan aksları sayarak trenin bölgede olup olmadığını anlayan ray devresidir. Eğer bölgeye giren aks sayısı bölgeden çıkana eşit değilse fail-safe mantıkla bölgede tren var kabul edilir. Özellikle şehirlerarası raylı sistemlerde Ray Devresi yerine yeni sistemlerde Aks Sayıcı (Şekil-2) tercih edilmektedir. Aks sayıcı sistemde izole cebire kullanmadığından bakımı kolaydır ve ray kesintisiz olduğu için yolculuk daha konforludur. Ülkemizde ise Aks sayıcılı ray devresi Bursaray hattında kullanılmıştır. Dünya da ise özellikle şehirlerarası hatlarda hızla yaygınlaşmaktadır. Şekil-2: Aks sayıcı örnekleri [11] Hareketli Blok (Moving Block) Ray Devreleri: Hareketli blok sinyal sisteminde ray devreleri sanaldır ve uzunluğu trenin hızına, durma mesafesine, fren gücüne, bölgenin kurp ve eğim parametrelerine göre değişir. Kumanda merkezindeki program her trenin önündeki mesafeyi otomatik olarak ayarlar ve trenin hızını düşürür veya yükseltir. Bu şekilde ray devresi olarak kullanılan mesafe kısa olacağı veya gereksiz yere uzun tutulmayacağı için hattın kapasiteside artar. Genellikle 90 sn ve altındaki hat kapasitelerinde kullanılması daha ekonomiktir. Ülkemizde Ankara metrosunda hareketli blok sinyalizasyon sistemi kullanılmıştır.

Makalenin tamamına bu linkten erişebilirsiniz

http://www.emo.org.tr/ekler/4600eed1bd16e8f_ek.pdf

“Makaleler” sayfasına dön

Kimler çevrimiçi

Bu forumu görüntüleyen kullanıcılar: Hiç bir kayıtlı kullanıcı yok ve 2 misafir