Demiryolu sinyalizasyonunun hızlı tren hatlarındaki uygulamaları ve etkileri

Abstract

Günümüzde demiryollarında hızlar için alışılagelmiş değerlerin oldukça üzerinde değerler uygulanmaya başlanmıştır. Hızların arttırılmış olması demiryolu işletmeleri için olumlu sonuçlar doğurmuştur, doğal olarak bu sonuçlara erişebilmek için bazı yeniliklere de gidilmesi gerekmiştir. Örneğin hızların artması ile önemli ölçüde artan frenleme mesafelerini de gözönünde tutacak özel sinyalizasyon sistemlerinin uygulanması trenlerin güvenliği açısından gerekmiştir. Günümüz insanının temel isteklerinden biri ulaşımın daima hızlı, güvenli ve konforlu olmasıdır. Bu nedenle ticari hızm arttırılması her türlü ulaşımda güncel bir sorundur. Sosyal alanda her an bize hizmet veren teknolojik gelişme, farklı taşıma sistemlerinin rekabet durumlarını da etkilemekte ve bunların işletme koşullan da gelişmektedir. Güvenlik ve konfor dışında, bir taşın sisteminden yararlananları ilgilendiren asıl ilerleme hızdır. Demiryol idareleri de daha hızlı bağlantıları sağlayabilmek için araştırmalar yapmıştır. Fakat uygulanan hızlar kullanılan amaca göre belirli değerlere sahip olmalıdır. Güzergahı iyi seçilmiş bir uzun hat yolcu treni ile şehir içinde çalışmakta olan bir banliyönün hızlarının eşit olması doğal olarak beklenemez. Bunun yanı sıra yük taşımalarında bu hızlar ne kadar yüksek olursa olsun yükleme ve boşaltma işlemlerinde, triyaj garlarında ve makaslardalarda kaybedilen zamanlar nedeniyle çok büyük avantajlar sağlamayacaktır. Genel olarak taşın araçları yüksek bir seyir hızına sahip olunca, parkur süreleri kısalacağından hareketli malzeme, refakat ve seyir personelinin kullanımı arttırılmaktadır. Böylece ekonomik bir fayda elde edilmektedir. Ancak bu fayda, bir sınır hızı geçince daha yüksek enerji tüketimi masrafı ve hız içine giren diğer tüm masraflarla azalıp dengelenmektedir. Şu halde talep edilen servise ve kullanılan değişik taşın şekillerine göre optimum taşın ekonomisi koşullarına tekabül eden bir optimum hız mevcuttur denilebilir. Günümüzde demiryol işletmelerinde kullanıcıların taşın sistemlerinde aradıkları hızlılığa cevap verecek gelişmeler kaydedilmiştir. Özellikle yolcu taşıması için IX öngörülen ve inşaatı tamamlanan hatlarda 300 km/saat gibi hızlar uygulanmaktadır. (Paris-Lyon / Fransa, Shinkansen / Japonya) Bu çalışmada hali hazırda işletilmekte olan hızlı tren hatlarında kullanılan sinyalizasyon sistemleri Fransız modeli temel alınarak incelenecek, karşılaştırmalar yapılacak ve sonuç olarak uygulanan bu yeni sinyalizasyonun geleneksel sisteme göre sağladığı hız ve kapasite farklılıkları ortaya çıkarılmaya çalışılacaktır. Bu yeni sistem tanıtılmadan önce klasik sinyalizasyonun prensipleri anlatılarak incelenecektir.

The signalling system for a new line can be defined as a development of a functional program by means of the appropriate technology at the time of implementation. It is quite evident that in 22 years of operation (and 27 years of after the design and development stage), functional requirements and technology have changed thereby giving rise to changes in the signalling system. Computer technology has been introduced, making it possible to meet the new requirements created in the wake of the commercial succes of the T.G.V. system (speed, acces to cities, maintenance intervals at reasonable cost). Although the foundamental principles adopted for the southeast T.G.V. were not altered, technological and functional changes were made when the Atlantic and Northern T.G.V. lines were built. A new track to traşn transmission system has been developed for the Northern T.G.V. lines as well as for future lines (TVM430). Signalling information's indicating the speed limit to observe is displayed in clear to drivers in the cab. Signalling is called "multi-block signalling": - the line is divided into block sections; - information is transmitted from one block section to another; - the stopping distance is spread over several block sections. An automatic train protection system is built into cab signalling system with a buffer block section to preserve independence between manuel driving and the automatic train protection system. Signalling information is transmitted continuously by modulating the carrier frequency in the CSEE UM 71 track circuit. There is also an intermitted transmission system performing ancillary functions (loading the signalling system, monitoring passing system of signals, automated functions linked with the "Cut Power" and "Lower Pantograph" commands). XI Automatic signalling installations (located about 20 km apart) and intermediate signalling centers control switches and the entire line. The two tracks on the line are designed for bi directional working. All installations on the line are controlled from a central control room which also houses power and traction control functions. Objectives Expected traffic on the new Northern high-speed line called for three minute train headways. This objective for line throughput could not have been achieved without making significant changes in the track-to-track transmission system (the TVM system). Research work carried out by the SNCF. and CSEE for automatic train protection and experience acquired with the RATP (Paris Transit Authority) in conjunction with development of the SACEM system made it possible to develop the TVM430 system which is still based on CSEE UM 71 track circuits and offers substantial transmission possibilities with digital technology. There were other objectives in addition to the three-minute headway constraint when the new system was developed: - the possibility of increasing line speeds. The system allows for the speed of 320 km/h on the Nothern high-speed line and system capacity will allow ultimately for higher ruling speeds (350 km/h and above). Digital technology is gradually being introduced in railway signalling especially at the design stage in order to meet new requirements for operators, provide driver and maintenanceaids and achieve higher productivity. The signalling system used for new lines in France is a good exemple of the gradual improvments made in this technology: the TVM430 system is used for the Northern high-speed line has led to development of a high open-ended system to adapt to numerous other signalling systems as seen from the TVM430 application for the Channel Tunnel. This system will be able to be used for all new lines planned for consruction in the coming years and to achieve even higher revenue speeds.