Csak 2015-ben körülbelül 1,3 milliárd felhasználó használta a londoni metrót a brit város körüli utazáshoz. És minden nap több mint 90 000 utazással növekszik a kereslet - elegendő ember van ahhoz, hogy megtöltsön egy futballstadiont -, és várhatóan tovább fog növekedni. Hogyan sikerült ennek a városnak frissíteni ezt az ősi közlekedési eszközt anélkül, hogy (túl sokat) károsítaná utazóit?
A Transport for London (TfL), a brit főváros közlekedésért felelős szervezete kapacitások fejlesztésébe fektet be, beleértve az átállást a kommunikáció alapú vonatirányításra (CBTC), egy fejlett jelzőtechnológiára, amely lehetővé teszi a járatok gyakoriságának és sebességének növelését. vasúti szolgáltatások a meglévő vonalakon.
A TfL a Thalesszel dolgozik annak érdekében, hogy a földalatti vasúti rendszerbe telepítse a CBTC jelzéseket: a District, a Circle, a Hammersmith & City és a Metropolitan vonalakat (a zöld, sárga, rózsaszín és a bíborvörös vonalak az ikonikus metrótérképen). Ezt a vonalsort a világ legösszetettebbnek tartják, és a hálózat 40 százalékát képviselik.
"Az általunk telepített technológia a Thales SelTrac CBTC" - magyarázza Andrew Hunter, a Thales program mérnöki igazgatója. "Ez egy bevált rendszer, amelyet világszerte több mint 70 vonalra telepítettek, beleértve a londoni metró jubileumi és északi vonalait is."
Hogyan lehet okosabbra cserélni a jelzéseket?
A SelTrac CBTC rendszer kiemeli, hogy a digitális technológiák hogyan segítik az üzemeltetőket a meglévő hálózatok jobb kihasználásában. London földalatti vonalai esetében a CBTC jelzés bevezetése nagyban hozzájárul a kapacitás több mint 30 százalékos növeléséhez. A jobb útjelzés jobb utazási időket, kevesebb késést és nagyobb megbízhatóságot eredményez. A CBTC két fő módon hoz további kapacitást és megbízhatóságot. Először is, ez csökkenti a vonatok közötti intervallumot, így több vonat közlekedhet a vonal bármely szakaszán. Ez a „mozgó blokk” technológiának köszönhetően valósul meg: a rendszerben lévő vonatok mindegyike ismeri a helyét, és folyamatosan kiszámítja a megfelelő biztonsági távolságot maga a vonat és az előtte lévő között. Ez a rugalmasság teszi különbséget a mobil blokk és a hagyományos jelzés között, amelyben az elválasztást rögzített földrajzi blokkok szabályozzák, függetlenül attól, hogy a vonat nagyobb vagy alacsonyabb sebességgel halad-e.
A CBTC kapacitásnövelésének második módja az automatikus vonatüzem (ATO). A gyorsulást és a fékezést számítógép vezérli pontosan az egyes pályaszakaszok egyedi jellemzői alapján.
"Megszereztük a földalatti vonalak maximális sebességkorlátozásának görbéit" - mondja Hunter. "Mivel a vonatot személy helyett számítógép vezérli, lehetséges mindig ugyanazt az optimális vezetési profilt reprodukálni az útvonalhoz."
A továbbfejlesztett forgalomfigyelés szintén változást hoz. A jelenlegi jelzőrendszerrel a felügyelet 13 vezérlőhelyiségre oszlik. Amikor az új rendszer teljes mértékben működőképes, a londoni metró először látja el a teljes földalatti vezetékrendszert egyetlen irányítóközpontból. Fontos, hogy mindent egy helyről megtekinthessünk és ellenőrizhessünk, mert a négy vonal nagyon függ egymástól, és az egy vonalon felmerülő problémák gyorsan érinthetik a többieket.
A program lebonyolítása páratlan kihívást jelent. Először is, a projekt puszta mérete. Az újból jelezni kívánt vonalaknak kb. 300 km vágányuk van, és a vonalak közül kettő (körzet és metropolita) London külvárosáig és azon túl vezet. A District vonalon Upminster a londoni metró legkeletibb állomása, az Amersham pedig a Metropolitan vonal utolsó állomása, 40 mérföldre (40 km) északnyugatra a fővárostól, és már nem London, hanem Buckinhamshire.
Az infrastruktúra kora növeli a kihívást. A Metropolitan a legrégebbi metróvonal a világon, a Paddington és Farringdon közötti alagutakat 1863-ban nyitották meg a forgalom előtt. A meglévő feliratok is régiek. Például az Edgware Road állomás továbbra is naponta több mint 900 forgalmat figyel az állomás jelzőfülkéjében elhelyezett, öregedő mechanikus karok táblájával, amely 90 éves.
A hálózat üzemeltetési összetettsége önmagában is kihívást jelent. Annak ellenére, hogy az egyes vonalakat külön üzemeltetik, sok helyen gyakori a pálya és jelző infrastruktúra. Ennek a csomópontnak a legtöbb zsúfolt területe London központjában található. A két legforgalmasabb metró kereszteződés (Baker Street és Edgware Road) egyenként három különböző vonalra jellemző.
A jelzések megújítása 24 órán keresztül
A hálózat korszerűsítése nemcsak technológiai, hanem logisztikai ismereteket és tapasztalatokat is igényel. Prioritás annak biztosítása, hogy az új táblák biztonságosan, zökkenőmentesen legyenek felszerelve, és a lehető legkevesebb zavart okozzák az utazóknak.
"14 szakaszt állítunk át az új rendszerbe" - magyarázza Hunter. "A logisztika egyszerűsítése érdekében a Hammersmith vezérlőközpont közelében kezdjük."
Mint minden nagyobb infrastrukturális projektnél, a cselekvéshez is zsonglőrködnie kell: „A múltban hétvégén zárva volt, amit tettünk. Bár nagyon hatékony, nem fair és nem népszerű a felhasználók körében ”- mondja. "A projekt egyik célja az, hogy többet dolgozzon a mérnöki órákban (éjszaka), és amennyire csak lehet, eltekintjen a bezárásoktól."
Az idő a lényeg. Míg London alszik, a thalesi csapatoknak éjjel csak két órájuk van új felszerelésre és tesztelésre, mielőtt mindent visszaállítanának a normális állapotba, készen állva a reggeli csúcsforgalomra.
Mivel a feliratok kritikus jelentőségűek a biztonság szempontjából, az újonnan telepített berendezéseken átfogó teszteket kell végrehajtani, mielőtt azokat üzembe lehetne helyezni.
"Képesek vagyunk a meglévő jelzőrendszert váltogatni a SelTrac CBTC rendszerünkkel" - magyarázza Hunter. "Éjszakai műszakokban alapos teszteket hajtunk végre, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy bízzunk a vonatokban és a rendszer működőképességében, mielőtt áttérnénk az üzembe helyezés hétvégéjére."
Ha huszonnégyből csak négy óra dolgozik az úton, nyilvánvaló korlátozásokat szab. A kézbesítés gyorsítása érdekében Thales tökéletesített egy technikát - az úgynevezett teljesítményfigyelést -, amely lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy kihasználják a nap azon óráit, amelyek általában elvesznek.
„A teljesítményfigyelés az, hogy minden új berendezésünk be van kapcsolva, de a vonatokat nem figyelik. Ez azt jelenti, hogy a nap folyamán megszerezheti az összes berendezés összes adatrekordját, és azonosíthatja azokat a problémákat, amelyek a szolgáltatást érintő hibát okozhatnak ”- magyarázza Hunter. „A lopakodó üzemmód figyelése éjjel-nappal működik, és azt jelenti, hogy bízhatunk abban, hogy a vonatok és a pálya infrastruktúrája tökéletesen működik. Ha nem, akkor rendelkezünk a nyilvántartással, hogy elemezzük őket ”.
Thales volt az első, aki ezt a megközelítést alkalmazta az Északi Vonal jelzőtáblák felújítási programjában, amely projekt 2012-ben hat hónappal az ütemterv előtt sikeresen lezárult.
"Itt éjjel-nappal felújítást kínálunk" - mondja Hunter. „Sokkal több tesztet tudunk elvégezni (napközben és a háttérben) anélkül, hogy megszakítanánk az utazók szolgálatát. Még ha összehasonlítjuk is az északi vonallal, forradalmi az, amit itt csinálunk. "
A problémák személyes megoldása az ügyféllel segít abban is, hogy minden zökkenőmentesen menjen.
"A londoni metró és a Thales kéz a kézben dolgozik a projekt közös irodájában" - mondja Hunter. „Az általunk használt kifejezés„ csapat ”, és rendkívül hatékony. Ha egy problémát meg akarok oldani a kollégámmal, akkor tíz perc alatt találkozhatunk és megoldhatjuk, amely egyébként napokká vált volna. "
A projekt mérnöki tervezése már előrehaladott állapotban van, és a tervek szerint hamarosan megkezdődnek a pályán végzett munkák. A program fő előnyeit 2022-ben érik el, amikor is a legnagyobb igényű időszakokban a járatok gyakorisága óránként 32 vonat lesz London központjában, ami a hálózat szállítási kapacitásának növekedését jelenti, ami 60 percenként 36 000 járattal több. .
A digitális technológiák átalakítják a vasúti ágazatot
A londoni metróhoz hasonlóan az Egyesült Királyság egész területén a vasutak már régóta elmaradtak a technológia többi ágazatától, de most felzárkóznak. Az olyan kezdeményezések, mint az Egyesült Királyság digitális vasúti rendszere és az EU által támogatott Shift2Rail program azt jelzik, hogy az európai vasúttársaságok és szolgáltatók most elhatározták, hogy beviszik az ágazatot a digitális korba.
"A Shift2Rail csaknem egymilliárd eurós uniós és ipari beruházást jelent a kutatás és az innováció számára" - mondja Ben Pritchard, a Thales technológiai és innovációs igazgatója. "Thales az egyik alapító és az öt innovációs program egyikét vezeti."
A Thales a digitális rendszerek közötti kapcsolódásra összpontosít: „Ez magában foglalja az útvonaltervezést, az utazókkal kapcsolatos információkat, az utazási jegyek kibocsátását és a zökkenőmentes háztól házig utazást. Kulcsszerepet játszunk olyan átfogó tevékenységekben is, amelyek összekapcsolják az olyan területeket, mint az infrastruktúra, a jármű és az áruszállítás ”- mondja Pritchard.
A megoldás az, hogy … mindent integrál
A kihívás az, hogy a fejlett technológiát olyan környezetbe vezessék be, amely hagyományosan nem létezett: "Ha arra kérjük az embereket, hogy írják le egy légif.webporgalmi irányító központot, akkor többségük olyan emberekre fog gondolni, akik keményen dolgoznak a számítógépek előtt" - mondja Pritchard. "A vonatoknál ez más, az utoljára elképzelhető dolog a csúcstechnika."
A rendszerek közötti kapcsolat azért fontos, mert a digitalizálás sokkal több, mint az önálló rendszerek. A legnagyobb sikereket a különböző rendszerek közötti új - és néha váratlan - kapcsolatok eredményezték. A járművezetői tanácsadó rendszerek erre jó példák. Ezek a GPS-alapú pilótafülke egységek, hasonlóan az autós navigátorokhoz, segítenek a sofőröknek időt és energiát takarítani. A jelenlegi rendszerek azonban statikus ütemezéseket használnak, így megszakítások esetén haszontalanok.
"Az Egyesült Királyságban a Future Railway által finanszírozott és az FirstGroup vezetésével megvalósított GEO-DAS projekt a Bristol-Cardiff útvonalon közlekedő járművezetők számára valós idejű frissítéseket nyújt a jelenlegi tervről a forgalomirányítóktól" - magyarázza Pritchard. A megoldás mindkét irányban működik: a központi rendszer valós idejű hallgatása mellett a vonatok jelenthetik a pontos helyzetüket.
Az egyik kulcselem a Thalesi ARAMIS forgalomirányító rendszer (TMS), amelyet jelenleg a Network Rail új vasúti üzemeltetési központjaiban, Cardiffban és Romfordban telepítenek. A GEO-DAS projekt rávilágít arra, hogy a kritikus rendszerek központosított információi hogyan hasznosíthatók további előnyökkel.
A digitális technológiák, beleértve az adatelemzést és a gépek közötti kommunikációt, szintén segítenek átalakítani a londoni metró működését. Thales egy „Emberközpontú intelligens előrejelzés és megelőzés” (PCIPP) kutatási projekten dolgozik, hogy korai előrejelzést adjon az eszközök, például a vágányok, a vonatok és az állomások problémáiról.
„Már figyelemmel kísérhetjük azokat az eszközöket, mint a kapcsolómotorok, de mi lenne, ha ezt összekapcsolná azokon a vonatok adataival, amelyek áthaladtak ezen a kapcsolón?” - kérdezi Pritchard. "A PCIPP megközelítése az, hogy a kontextuális információkat használja fel a történések megértésére, és azok felhasználásával olyan prediktív modelleket állít elő, amelyek lehetővé teszik a hibák észlelését még azok előfordulása előtt, és beavatkozásokat javasolnak annak megakadályozása érdekében, hogy azok a szolgáltatás során fellépjenek."
Az ilyen típusú újítások várhatóan átalakítják a vasúti üzemeltetést az elkövetkező években, és jelentős javulást hoznak a biztonság, a kapacitás és a megbízhatóság terén.
További ilyen cikkeket elolvashat a OneMagazine-ban.
