Inteligentne rozjazdy kolejowe

Inteligentne rozjazdy kolejowe w nieodległej przyszłości będą raportować kluczowe wskaźniki wydajności w formie danych diagnostycznych, odnoszące się do ich obecnego stanu technicznego. Podstawowe komunikaty pochodzące od rozjazdu powinny protokółować minimum dwa warianty:

• „wszystkie realizowane procesy funkcjonalno-użytkowe poprawne”,
• „parametry techniczne wskazują na konieczność interwencji służb utrzymania ruchu w obszarze A”.

To dzisiaj marzenia służb odpowiedzialnych za eksploatację budowli u wszystkich zarządców infrastruktury szynowej na świecie. Z drugiej strony zmiany zachodzące w procesach eksploatacyjnych na liniach kolejowych pokazują nowe tendencje:

• zwiększania prędkości poruszania się pojazdów szynowych,
• zwiększania nacisków na oś,
• coraz większe liczby kursów rocznie,
• rosnąca dostępność linii,
• ograniczenia możliwości wejść na tory,
• ograniczenia kadry odpowiedzialnej za procesy utrzymaniowe w torze, powodując powstanie wielu nowych wyzwań w zakresie: niezawodności, dostępności, podatności utrzymaniowej, konieczności kalkulacji kosztów rozjazdu w całym cyklu życia budowli oraz wzrostu zapotrzebowania na uzyskanie niezbędnej wiedzy pochodzącej z monitorowania i zdalnej diagnostyki budowli i współpracujących urządzeń. W realizacji wskazanych procesów istotne jest nowatorskie podejście do zarządzania wiedzą pochodzącą z poszczególnych systemów, mianowicie możliwość ich bezpośredniej komunikacji, wymiany danych, przetwarzania i analizy bez ingerencji człowieka z użyciem sieci znanej powszechnie pod hasłem „Internet of Things – Internet rzeczy” (IoT) lub (co bardziej odpowiada na nasze potrzeby) „Intelligence of Things – inteligencja rzeczy”. Słowo „rzecz” w tym przypadku oznacza budowlę kolejową, stanowiącą najbardziej wrażliwe miejsce w torze, mianowicie rozjazd. Inteligentne rozjazdy kolejowe pomimo zastosowania nowoczesnych systemów sterowania ruchem kolejowym to wciąż odległa przyszłość. Ograniczenia pochodzą od bardzo dużej liczby danych do komunikacji, w tym wychodzących i przychodzących z badanego punktu rozjazdu, oraz możliwości pojawienia się nowego zagrożenia, jakim jest potencjalny cyberatak i paraliż ruchu kolejowego. A zatem w pierwszej fazie implementacji urządzenia diagnostyczne muszą pełnić funkcję informującą, a nie wykonawczą.

>>> Innowacyjna technologia wzmocnienia nasypu kolejowego

>>> Budownictwo kolejowe w Polsce w 2021 r.

Filozofia rozjazdu

Infrastruktura szynowa w Europie jest odpowiedzialna za ok. 23% wszystkich wypadków kolejowych, a na świecie − za ok. 50% [1]. Statystyka obrazuje, jak istotne i konieczne w najbliższej przyszłości jest zastosowanie innowacyjnej technologii monitorowania i diagnostyki infrastruktury szynowej, w tym głównie przeznaczonej dla rozjazdów za pośrednictwem sprawnie wdrożonych funkcji IT.

Z historycznego punktu widzenia systemy służące do monitorowania zostały opracowane i są wykorzystywane jako środek zastępujący kontrole wizualne również w eksploatacji ruchu kolejowego. W minionych latach odpowiedzialność za inspekcje, pomiary, ocenę i diagnostykę spoczywała w rękach ekspertów kolejowych i polegała w dużym stopniu na ich doświadczeniu w usuwaniu bieżących usterek [2].

Obecnie istnieje coraz większe zapotrzebowanie organizacji kolejowych na wdrożenie zintegrowanej platformy diagnostycznej, która pozwala na uniezależnienie się od dostawców sprzętu i oprogramowania. Architektura komponentów poszczególnych funkcji wraz z interakcjami między nimi przyspieszy proces i zapewni możliwość wdrożenia różnych aplikacji diagnostycznych pochodzących od rozlicznych firm produkcyjnych, jak widać to na przykładzie lokalnego centrum sterowania w Polsce (fot. 1).

Fot. 1. Lokalne centrum sterowania w Polsce

Informacja o zdarzeniach zachodzących w procesach eksploatacyjnych i o stanie technicznym urządzeń jest kluczowa dla podjęcia efektywnych decyzji operacyjnych. Identyfikacje problemów zachodzących na liniach kolejowych w Europie potwierdzają konieczność podjęcia działań w celu rozwiązania kwestii:

• efektywnego zbierania wyników z monitorowania i diagnostyki rozjazdu,
• skutecznego interpretowania wyników,
• umiejętnego podejmowania decyzji,
• wdrażania działań zapobiegawczych.

W dalszej części artykułu:

Innowacyjne rozwiązania dla konstrukcji rozjazdowych

Inteligentne rozjazdy kolejowe – rozwiązanie ogrzewania ruchomych elementów rozjazdu

Założenia do monitorowania i diagnostyki stanu technicznego rozjazdu

Zastosowanie czujników do monitorowania i diagnostyki parametrów cyklu życia budowli

Przyszły rozwój inteligentnego rozjazdu

dr inż. Jacek Paś Track Tec KolTram Sp. z o.o.

Bibliografia
1. M. Arndt, Modular concept of diagnostic and monitoring technologies, Signal + Draht (107) 6/2015.
2. H. Bałuch, Zagrożenia w nawierzchni kolejowej, Instytut Kolejnictwa, Warszawa 2017.

>>> Akustyka w pobliżu linii kolejowej

>>> Urządzenia i przejazdy kolejowe – zmiana rozporządzenia

>>> Nasypy kolejowe – odkształcenia i modernizacja