A Budapesti Közlekedési Vállalat nem egészen háromszáz kilométeres vasúti vonalhálózata tavaly, a HÉV-vonalak kiszervezésével mintegy kétharmadára csökkent, azonban még így is 40 kilométeres metró- és 150 kilométeres villamoshálózattal rendelkezik. Minden, vasúti pályát üzemeltető társaságnak (vasutasul, vagy még inkább jogászul: pályahálózat-működtetőnek) törvényi előírás a vasúti pálya állapotának műszeres mérése, általában féléves időközönként.

A BKV-nak korábban nem volt megfelelő járműve erre a célra, ezért a műszeres méréseket kézi mérőeszközökkel, vagy bérelt mérőjárművekkel oldották meg. A kézi, kisgépes mérés élőmunka- és időigénye is magas, a másoktól bérelt szolgáltatásnak pedig a költségei jelentősek. A (már kiszervezett) HÉV-vonalakat a MÁV FMK-004-es felépítményi mérőkocsija vizsgálja rendszeresen, a metróban pedig – tíz évvel ezelőtt bekövetkezett balesetéig – többször is megfordult a MÁV FMK-002-es Amsler felépítményi mérőjárműve is. A villamoshálózaton legutóbb 2004-ben járt olyan mérőjármű, amit kifejezetten városi vasúti pályához fejlesztettek ki: akkor a bécsi közlekedési vállalat mérővillamosát tesztelték itt. Mindezek ismeretében érthető, hogy miért fogalmazódott meg a szakemberekben a budapesti mérővillamos gondolata.

A BKV új mérővillamosa a Kelenföldi kocsiszínben<br>A képre kattintva galéria nyílik Vörös Attila felvételeiből!

A fejlesztés és tesztelés a Villamos Infrastruktúra Műszaki Osztály egy kicsi, de elhivatott csapatának aktív részvételével, a Járműműszaki Főnökséggel együttműködve zajlik, akik ambiciózusságuknak és szakmai tudásuknak köszönhetően számtalan remek szakembert nyertek meg a feladatnak. Az első lépés egy megfelelő jármű beszerzése volt. Mivel új jármű vásárlása, pláne építése jelentősen meghaladta volna a költségkeretet, egy már meglévő jármű átalakítása mellett döntöttek.

Ganz ICS járműadatlap

Sorozat: CSMG
Származás: Magyarország
Gyártó: Ganz-MÁVAG & GVM
Gyártásban: 1970-1978
Hajtás: elektromos
Villanymotor: TK44
Tengelyelrendezés: Bo'2'2'Bo'
Névleges teljesítmény: 66 kW
Engedélyezett sebesség: 50 km/óra
Hossz: 26 900 mm
Szélesség: 2 300 mm
Magasság: 3 200 mm
Szolgálati tömeg: 34 t

Olyan villamost kellett találni, ami a teljes budapesti hálózaton közlekedhet, két vezetőállásos, tehát a gyors irányváltás (villamososul: visszafogás) lehetséges, gépészetileg alkalmas a mérőrendszer befogadására, és belső tere is elég tágas, ahol a technika és a kezelőszemélyzet kényelmesen elfér egymás mellett. A szakmai szempontokat összeadva a Tátrák és a TW6000-esek is kiestek, a lehetőségeket mérlegelve végül a Ganz-csuklós mellett döntöttek. Az 1476-os pályaszámú, forgalomból kivont kocsi megkapta az üzemi célú járműre utaló, 7400-as csoportba tartozó pályaszámát. Megkezdődhetett az immár 7476-os pályaszámú villamos átalakítása mérőkocsivá.

A jármű feltűnő, bár a külseje nem változott lényegesen, a járműszekrényt nem építették át.  Az ablakokat, ajtókat nem bontották ki és nem falazták be, pedig a szélső ajtók kivételével a többi már funkcióját vesztette, a lépcsőt belülről a padlószintben le is burkolták.

A középső ajtók ugyan megmaradtak, de már nem használhatóak: a lépcsőt leburkolták

A kocsi J1 jelű nagyjavítást kapott, ennek keretében felújították a teljes gépészeti berendezést, a hajtást és a forgóvázakat is. Ez azért nagyon fontos, mert a pálya-jármű kölcsönhatást csak jó műszaki állapotú járművel lehet érdemben vizsgálni. Az új funkciónak megfelelően átépült a belső tér is. A kocsi az utasszállításra használt társaitól eltérő, narancssárga fényezést kapott, melyet fehér sáv, a sávban pedig a feladatára utaló piros betűs „MÉRŐVILLAMOS” felirat tör meg. Szembetűnő még, hogy a villamoson nem a típuson megszokott áramszedő van, hanem egy olyan, amit a Combinókon használnak (erre még hamarosan visszatérünk). Ami még feltűnő, az a kocsi két végén elhelyezett négy nagy, LED-es reflektor, melyek az éjszakai munkavégzést segítik, és a homlokfényszóró felett elhelyezett kamera. Ezzel el is érkeztünk a jármű legfontosabb részéhez, a mérőrendszerhez.

A villamos mérőrendszerét a Metalelektro Kft. fejlesztette, amely vállalat nagy múltra tekint vissza vasúti diagnosztikai eszközök gyártásában. A kézi mérőeszközök azért jók, mert a sínen fixen lerögzítve nagyon pontos méréseket tudnak végezni. Van azonban egy nagy hátrányuk is: a nyugalmi állapotban lévő pályát vizsgálják. Ennek épp az ellentéte a mérővillamos: kialakításából adódóan nem alkalmas milliméter pontos adatok felvételére – nem is ez a célja –, viszont olyan, valós forgalmi körülmények között tudja vizsgálni a vasúti pályát, mint amilyennek nap, mint nap ki van téve. Hiszen a mérővillamos pontosan úgy viselkedik a pályán, pont úgy terheli, pont úgy veszi igénybe, mint bármely másik, utasokat szállító villamos.

A rendszer tehát arra való, hogy mérje a jármű és a pálya kölcsönhatását, és meghatározza azokat a pontokat, ahol valamilyen hibából adódóan a pálya-jármű kölcsönhatás egyik, vagy másik félre káros erőket ébreszt. A villamoson jelenleg hét inerciális szenzor (háromtengelyes gyorsulásmérő) figyeli a villamos lengéseit. Ezeket a kerekeken, a forgóváz hossztartón és a járműszekrény elején helyezték el, így a jármű minden káros mozgását, a kígyózást, a bólintást és a támolygást is észlelni tudják.

Kígyózás: Amikor a jármű a nyomtáv vagy sínprofil hibája miatt az egyenes vonalvezetésű szakaszon sem egyenesen, hanem kígyózva, a két sínszál között ide-oda „pattogva” halad.
Bólintás: Amikor a jármű a fekszint vagy sínfej, sínillesztés hibája miatt nem a pálya elmélti síkjával megegyezően, hanem a pályán hol előre lebukva, hol kissé megemelkedve, hátrabillenve halad.
Támolygás: Amikor a jármű a fekszint hibája, a két sínszál eltérő fekszintje miatt a pályán kissé balra majd kissé jobbra dőlve halad.

Káros járműmozgások: kígyózás, bólintás és támolygás<br>(iho grafika)

Inerciális szenzor a villamos egyik kerekén

A mérőrendszer eleme még a villamos két végén elhelyezett kamera, amely a pályát figyeli. A kamerakép gps adatokkal van összehangolva, így egy-egy hibahely pontosan beazonosítható a hálózaton. Ami azonban ugyanilyen fontos, hogy a kamera felvételeinek elemzésével az is megállapítható, hogy milyen jellegű hiba van a kérdéses szakaszon. A kamerakép és a mért adatok egy grafikonon valós időben jelennek meg a kezelő előtti monitorokon, aki az adott helyszínekhez kézzel további markereket, jelölőket rögzíthet, úgy mint peron eleje, peron vége, váltó, híd vagy útátjáró eleje illetve vége, valamint pontszerű helyek, mint például a sínek dilatációs illesztése, egy jelző vagy egy felsővezeték-tartóoszlop. Ez nem csak a hibahely későbbi beazonosítását könnyíti meg, de segíthet abban is, hogy milyen hibák milyen környezetben jellemzőek. A mérőrendszer egyébként a gps segítségével egy térképen is elhelyezi a mérés során rögzített kritikus helyeket.

Hogy mik a kritikus helyek, hol vannak a hiba-határértékek, azt a mérőrendszernek referenciamérések során kellett megtanítani, továbbá a mért adatokból statisztikai úton meghatározni. Erre a 41-es villamos vonalán került sor, az ehhez ideális állapotok miatt. A kamaraerdei szakaszon egy rossz állapotú pálya, a Móricz Zsigmond körtér és a Savoya elágazás között egy jó állapotú pálya, a többi szakaszon pedig egy vegyes, közepes állapotú pálya található. A vonalon ráadásul többféle sínleerősítéssel többféle pályatípus is megtalálható.

Egy jó (bal) és egy rossz állapotú (jobb) pálya mérési grafikonja<br>DMSZ: a pálya minőségének képzett mutatószáma (forrás: BKV)

A referenciamérés előtt a vonalat bejárták, és hagyományos, kézi mérőeszközökkel a pályahibákat bemérték. Ezeket az adatokat vetették össze a próbamérés során kapott adatokkal. A következő lépésben végigjárták a budapesti hálózatot, hogy egyfelől általános képet kapjanak a hálózat állapotáról, másfelől pedig azért, hogy nagy, mért adathalmazzal lehessen dolgozni. A mérővillamos járműdinamikai mérései során kapott grafikonokat kiértékelve az alábbi lokális pályahibákat lehet felismerni:

  • intenzíven kivölgyelődött hegesztés
  • elverődött vagy megsüllyedt sínvégek
  • avult, hibásan koronázott sínillesztések
  • elverődött keresztezési csúcsok
  • korhadt aljakon rögzített elverődött keresztezési rész
  • enyhe vagy intenzív hullámos kopás
  • vízzsák
  • fekszinthiba
  • a jármű kerekének futófelülete az aszfalt szélén fut
  • sínszálak mellett repedezett burkolat
  • zúzottkő ágyazatú, faaljas, íves vágány keresztirányú mozgása
  • zúzottkő ágyazatú, íves vágány hiányos oldalirányú megtámasztása
  • ív előtti útátjáró okozta oldallökés
  • megsüllyedt vagy kiemelkedett burkolat, növényzet a sínszál mellett
  • szakaszosan oldalkopott íves vágányrész
  • vaksüppedés szennyezett ágyazatban.

Ezeket a pontokat jelenleg még a grafikonok és a kamerakép együttes kiértékelésével lehet meghatározni, de a következő, már zajló feladat az, hogy minél több adatfelvétellel azonosítsák az egyes hibákra jellemző adatokat, és ez alapján megtanítsák a szoftvernek, hogy adott jellemzők együttese alapján ismerje fel magától az egyes hibafajtákat.

Fekszint- és irányhibás nagypaneles pálya az Ajtósi Dürer sornál<br>(fotó: Kemsei Zoltán)

A hibák felismerésével, súlyosságuk kiértékelésével nem csak azt lehet eldönteni, hogy az adott helyszínen sürgős, közép- vagy hosszútávú beavatkozásra van-e szükség, de a kezdődő hibák felismerésével arra is van lehetőség, hogy a kis költséggel javítható, kezdődő hibát elhárítsák, mielőtt komolyabb ráfordítást igénylő, vagy akár sebességkorlátozással járó hibává súlyosbodna. És ki tudja, kellő mennyiségű adat felvétele után talán majd arra is képes lesz a rendszer, hogy egy-egy műszaki jellemző megváltozásából előre jelezze a kezdeti stádiumban lévő hibát. Ha pedig tudjuk, hogy milyen típusú hibák milyen környezetben fordulnak elő gyakrabban, abból akár a jövőre nézve is lehet majd tanulságokat levonni. De ez még a hosszútávú jövő feladata.

Ami viszont a rövid távú, következő fejlesztés lesz, az nem a villamos alatti, hanem feletti dolgokra fog koncentrálni. Nem véletlenül kapott a 7476-os Combino-áramszedőt. Ennek az áramszedőnek a műszaki tulajdonságai, szilárdsága, stabilitása, rugalmassága jobb, mint az eredeti Ganz áramszedőké. Márpedig ahogy jól pályát mérni csak jó futóművel lehet, úgy felsővezetéket is csak jó áramszedővel érdemes mérni. A következő rendszer, ami bekerül a mérővillamosba tehát nem más, mint a felsővezetéki diagnosztikai rendszer. Ez alkalmas lesz a pályához hasonlóan a felsővezeték és a jármű káros egymásra hatásainak felderítésére. Keresztezések, szakaszszigetelők helyzetének, állapotának vizsgálatán, a mechanikai szilárdság, belógás, belengés, kígyózás mérésén túl az áramfelvételre vonatkozó adatokat is figyelni fogja a rendszer. Egy hőkamera segítségével pedig a bármilyen hiba miatt túlmelegedő felsővezetéki szakaszokat is fel lehet majd deríteni. Mert hiába van bemért, és kijavított pálya a villamos alatt, ha a vontatási energia egy felsővezetéki hiba miatt nem jut el a járműhöz. Nagyvasúthoz szokott szemnek némileg szokatlan megoldás lehet, hogy a mérőáramszedő egyben a villamos munkaáramszedője is, a városi vasúton azonban elterjedt megoldás – már csak azért is, mert ez az áramszedő nem csak a felsővezeték mechanikai állapotát, de a vontatási áram paramétereit is mérni fogja.

A Combino-áramszedő, amely a következő lépésben kap majd hangsúlyosabb szerepet

A belső elrendezésen is az látszik, hogy a mérővillamos személyzete felkészült. Pontosan tudják, hogy mire szeretnék most és a későbbiekben használni a járművet, és ehhez milyen eszközökre, milyen belső kialakításra van szükség. Üzemi járműről beszélünk, tehát nem a szépség volt a fő szempont, a kocsi azonban a maga egyszerűségében, praktikusságában nagyszerű. A kialakítása igényes, a mérőrendszer rengeteg vezetéke kábelcsatornákban, rendszerezve fut. Átgondolt fejlesztésről, előrelátó tervezésről van szó: bár még csak az első, pályamérő munkahely készült el, a kocsit a többi munkahely beépítéséhez is előkészítették: például a második, felsővezetékes munkahelyhez is elkészült a gégecsövezés, így annak beépítésekor nem kell majd újra szétszedni, kifúrni a burkolatot, hiszen az már elő van készítve a vezetékek fogadására. A mérővillamosban van még egy irodai rész, valamint irattároló és szerszámos szekrények, ahol helyet kaptak a kézi eszközök, például egy nyomtávmérő is. A villamos hátsó harmada még üres, személyzetének azonban vannak tervei, hogy mire szeretnék majd felhasználni. Többek között jó lenne, ha a villamos a későbbiekben alkalmas lenne a menet közbeni nyomtáv- és fekszintmérésre, a sínek ultrahangos és örvényáramos mérésére is. Ehhez egyelőre még sem a szoftver, sem az eszközök nem állnak rendelkezésre, ám ha ez a kicsi, de ügyes csapat ilyen töretlen lelkesedéssel folytatja a munkát, előbb-utóbb ez is elkészülhet.

* *

Fotós kollégánk cégeknek és magánszemélyeknek is vállal fotózást: esküvő, rendezvény, portré, családi képek műfajában keressék bátran Attilát az alábbi elérhetőségein!

Honlap: vorosattila.com
Facebook: Vörös Attila fotó
Instagram: vorosatil_ae
Mail: voriae@gmail.com

* *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!