ATC, a svéd vonatbefolyásoló berendezés

A tanfolyam alatt az oktatóim szinte valamennyi alkalommal azt, mondták, hogy ATC a király, ATC a döntő szerepben. Miután eléggé mélyen beleástunk a dolgokba, és nemcsak az iskolai anyagot szedtem elő, rájöttem, hogy valóban egy egyszerű de annál nagyszerűbb dologgal állok szemben. Hogy a teljes rendszer működését és hatásait meg lehessen ismerni, ahhoz vissza kell nyúlnom a történelmi alapokig. Hogy minek is a rövidítése az ATC? Nos nem másé mint az Automatic Tåg Controll-é, ami magyarul automatikus vonatellenőrzőt jelent.

Az SJ (staatens järnvägarna), hogy megelőzze a baleseteket 90 éven keresztül 2 fős személyzettel látta el valamennyi vontató járművét, tehát egy mozdonyvezetővel és egy segéddel abból kiindulva, hogy négy szem többet lát mint kettő. Ez a változtatás hamar meghozta a várva várt gyümölcsöt, de a 70-es évek alatt feladták, mivel hatalmasak lettek a fizetés miatti kiadások. Ez helyett bevezették az „holtembert”, ami lényegében egy pedál, amit bizonyos időközönként el kellett engedni, majd újra lenyomva tartani. Ám ez a berendezés sem hozta meg a kellő eredményt.

A balesetek folytatódtak, és szükségesnek látták egy olyan kényszerítő berendezés bevezetését, ami átveszi az irányítást veszély esetén. A dolgok akkor lettek megoldva, amikor 1980-ban bevezették az ATC 1-es verzióját. Már az 1940-es években elkezdtek kísérletezni különböző olyan rendszerekkel, amelyek vörösjelző-meghaladás esetén megállítják a vonatot, de legelőször az 1970-es évek elején döntött úgy a vasút vezetősége, hogy egy olyan rendszerre van szükség, amely adott pontokon jelzőknél, útátjáróknál és váltóknál ad információkat a vonatnak. További követelmény volt a rendszerrel szemben, hogy a rendszer áramellátás és központi vezérlés nélkül is tudjon működni.

Az ATC-t 1978-ban kezdték tervezni, és az első ilyen berendezéssel felszerelt szakaszokat 1980-ban adták át használatra. Az SJ-nek az is kikötése volt, hogy az egységeket két különálló cég fejlessze azonos követelmények alapján. A választás LM Ericsson és Standar Radio & Telefon nevű társaságokra esett. Az LM Ericsson később eladta ezt a fejlesztői ágazatot az ABB Signal-nak, amely később továbbadta az Adtranz-nak, mely később Bombardier néven vált ismertté. A Bombardier lett felelős a pályán elhelyezett berendezésekért, melyet a cég Ebicab 700-nak nevezett el. A Standard Radio & Telefon cég a fedélzeti berendezések fejlesztésébe vetette bele magát. Később az alágazatot 1990-ben eladták az olasz Ansaldo cégnek, akik tovább fejlesztették az ATC-t ATSS név alatt, majd később Ansaldo STS-re változtatták a nevet. Az Ansaldo a berendezését L10000-nak hívja, amit a svéd Banverket egyszerűen csak ATC2-nek nevez. A tények ismeretében ma már nyugodtan el lehet mondani, hogy ahogy a villamosításban, úgy a vonatbefolyásoló berendezések fejlesztésében és bevezetésében is Svédország az élen járt.

A biztonságos vonatközlekedés alap feltételei a megfelelő jelzőrendszer és a megfelelően kiépített önműködő térközökkel felszerelt vasútvonalak, de erről különösebben nem kívánok beszélni, mert úgy gondolom, hogy minden vasutas és vasútbarát tisztában van ezekkel. Általában véve egy vasúti pályán van jelzés és előjelzés, valamint lassú-jelek. A fejlesztők az elejétől fogva úgy gondolták, hogy a fedélzeti berendezésnek is hasonló elven kell működnie. A vezetőt mindig időben kell értesíteni arról,  hogy mi fog történni. A hatásos vonatbefolyásnak a másik oldala az, hogy pontosan ismerjük egy vonatnak a tulajdonságait. Ezalatt a vonat legnagyobb megengedett sebességét, hosszát, a fék működésbe lépés idejét, és az úgynevezett retardációt értem. Ha ezek a adatok megvannak, akkor már csak egy megfelelő számítógépre van szükségünk, amely az adott információk birtokában mindig pontosan meg tudja határozni a vonat lassulási görbéjét és a fékutat, ezáltal azt, hogy egy adott sebességről az adott vonat pontosan hol fog megállni.

Az ATC vonatbefolyásoló főbb részei

A központi egység felépítése

A következő egységek láthatók: A - vonatadat adó az útbiztosító berendezések fel nagysebességű vonatok esetében ( ma már nem használják) B+C dupla tápegység, D - mozdonyinterfész (fék, útmérés, sebességmérés) E+F a tulajdonképpeni ATC2 számítógépek, G - komparátor (ez hasonlítja össze a két számítógép adatfolyamatait), H - felvevő egység (a mozdony fekete doboza), J - adó-vevő egység (fekete kábel bejövő információ 4,5 MHz-en, barna kábel kimenő jel 27 MHz-en - ez látja el a passzív balizokat energiával). K - ATC ki-be kapcsoló.

Ime két járműre szerelt antenna

És egy ujabb...

Egy baliz nem baliz, így mindig minden esetben legalább kettő áll egymás mellett, de a leggyakoribb a hármas csoport. Érdekességként megemlíteném, hogy országszerte mintegy 45000 baliz van telepítve.

Egy nagyon érdekes dolog a mozdonyantennában beépített önellenőrző baliz, ami 50 ms-ként egy-egy jelet ad a vevőegység felé. A berendezés ezen jel által gyakorlatilag állandóan öntesztelést végez, így saját működését állandóan ellenőrzi.

Röviden a kezelőpanelről.

A panel egy nagyon egyszerű kivitelű kezelő és információkat adó felület, amely pár kapcsolóból és két számkijelzőből áll.

A - a vonat megengedett legnagyobb sebessége, B - a vonat hossza (100 méterenként), C - a teljes fékhatás kialakulásának az ideje másodpercekben megadva, D - a vonat retardációs értéke, E - százalékos túllépés mértéke, F - kisebb hibalámpa.

Ezen adatok beállítása kellő körültekintést és egy táblázatot igényel, ami minden mozdonyon megtalálható. Az is adott például, hogy egy 100 méteres vonat fékhatás kialakulásának ideje 5 másodperc, egy 200 métereséhez 6 másodperc kell, akkor egy 500 méteres vonat fékhatásának a kialakulásához 9 másodperc kell. A vonat retardációs értéke egyenes összefüggésben áll a fékszázalékkal, amit egy táblázatból olvashatunk ki. Ha vonatunk 85 százalékra van megfékezve, akkor a retardációs értéke 067, ha pedig 140 százalékra, akkor a retardációs érték 104. Ezek a retardációs értékek csak P (személyvonati) vagy R (gyorsvonati) fékállás alkalmazhatóak. G (tehervonati) fékállásban Svédországban nem közlekedtetnek vonatot, csak külön engedéllyel és legfeljebb 80 kilométer/óra sebességgel. A százalékos túllépés mértéke megint egy érdekes dolog. Bizonyos vonatok bizonyos pályákon nagyobb sebességgel közlekedhetnek műszaki kivitelük, vagy egyéb más tulajdonságaik miatt. Egy tehervonat általában nem rendelkezik százalékos túllépési értékkel, míg egy nagysebességű 200 kilométer/órával közlekedő vonat akár 30 százalékkal is nagyobb sebességgel közlekedhet adott helyeken. Egységenként 5 százalékot lehet állítani a berendezésen, tehát ha vonatunk 30 százalékkal nagyobb sebességgel közlekedhet, akkor az E jelű számkeréken 6-ot állítunk be. Ez a gyakorlatban úgy néz ki, hogy egy lassújel-táblán 140 van feltüntetve, ott egy hagyományos személyszállító vonat 140-el haladhat, míg egy X2000-es 30 százalékkal nagyobb sebességgel, tehát 180-al. Ezt a svéd utasítás is mindig minden esetben kiemeli, úgy hogy szabad annyival, vagy amennyit az ATC megenged.

G - tolatási nyomógomb (max 40kilométer/óra sebességgel legfeljebb 1000 méteren át, utána ismét meg kell nyomni a gombot), H - előjelző-kijelző, J - rendszerhiba-lámpa, K - balizhiba-lámpa, L - sebességtúllépés-lámpa, M - főjelző-kijelző, N - oldás gomb (ha az ATC fékezett helyettünk), O - lassújel-vége (félig telepített lassújelek esetén), P - fékhatás-átkapcsoló (például falevél-hullás esetére, hogy az ATC megnövekedett fékúttal számoljon), R - Megállj jelző meghaladása, hogy meg tudjuk haladni a jelzőt anélkül, hogy az ATC vészfékezést hajtson végre, S - fényerő, T - hangerő, U - vonatadatok bevitele-gomb (ENTER)

Az ATC panel kijelzői közül az előjelző-kijelző nemcsak számokat, hanem betűket is képes megjeleníteni. Ezek közül a leggyakoribbak a következők: L - egy adott sebességcsökkentés vagy lassújel után következik egy második sebességcsökkentés is. A - másik célpont, amikor például nem jelzőre, hanem a jelző után akár 300 méterre lévő váltóra fékezünk. P - előzetes előjelzés. Akkor fordul elő, amikor egy második, vagy egy az után fekvő jelzőn valahol Megállj jelzés van. Amikor elhagyjuk azt a jelzőt amely után a következő jelzőn már Megállj jelzés van, akkor az előjelző-kijelzőn 00 vagy 000 látható. H - akadály - egy ATC ellenőrzött útátjáró nincs biztosítva.

A vezetőállás kiválasztásakor az ATC aktiválódik, majd egy öntesztet hajt végre, ahol többek között azt is ellenőrzi, hogy a rendszer képes-e fékezni és vészfékezni. Amennyiben fennállna egy hiba, úgy azt kódokkal jelzi a rendszer. Miután az öntesztelés megtörtént, a rendszer két hosszú hangot ad, majd nyugtáznunk kell az U (ENTER) gomb megnyomásával. Eztán következik a vonat adatainak bevitele. Példaként egy 140 kilométer/órával közlekedő 275 méter hosszú, 110 százalékra megfékezett vonatot továbbítunk, mely az adott pályán helyenként 20 százalékkal nagyobb sebességgel közlekedhet. Ebben az esetben a vonatadatok a következőek: 14-3-07-084-4. A számkerekeken beállítom a kívánt értékeket, majd megnyomom az U - vonatadatok bevitele gombot, és máris mehetek.

Ennek a rendszernek van még egy nagyon érdekes tulajdonsága, mégpedig az, hogy vonali ellenőrző fékpróba esetén kiértékeli a retardáció mértékét, és tájékoztatást kapunk arról, hogy tényleg meg vagyunk-e fékezve a beállított értékeknek megfelelően, vagy sem. Vonali ellenőrző fékpróba esetén fel kell gyorsulni a legnagyobb sebességre, majd 1 barral csökkenteni kell a fővezeték nyomását, és kivárni a fékhatás kialakulásának az idejét plusz 5 másodpercet, tehát a példámban említett esetben 12 másodpercet, majd oldani kell a szerelvényt. Amikor az oldás végbement, meg kell nyomni az N - oldás gombot. Amennyiben a fékhatás megfelelő volt, úgy a H - előjelző-kijelzőn megjelenik a beállított érték, tehát a 084. Amennyiben a fékhatás nem megfelelő, kisebb értéket kapunk. Ekkor meg kell ismételni a vonali ellenőrző fékpróbát teljes üzemi fékezéssel, majd a megfelelő idő után oldani, és megnyomni ismételten az N - oldás gombot. Ha ekkor sem megfelelő a kapott érték, akkor a kapott értéket kell beállítani az eredetileg beállított érték helyett.

Az alábbiakban egy példát fogok felvázolni a rendszer működéséről.

Vonatunk 100 kilométer per órával halad, alapesetben ezt látjuk az ATC kijelzőin:

Majd elérkezünk arra a pontra, ahol vonatunk megkapja az új adatokat egy 70-es lassújelre, majd az ezt követő Megállj jelzésre vázolok egy-egy példát. A pálya a legtöbb helyen úgy van kiépítve, hogy általában 3-6 kilométerrel korábban értesítik a vonatokat arról, hogy hol mi várható, illetve milyen sebesség következik. Az ATC panelen a következő látható:

Vonatunkkal haladva elérünk az A - kijelzési intervallumtól a B - előfigyelmeztetési intervallumig. Egy rövid hangjelzés (a továbbiakban beep) kíséretében a sárga 70-es elkezd villogni.

Ez azt is jelenti, hogy 13 másodperc áll rendelkezésre,  hogy fékezzünk. 5 másodperc eltelte után két újabb beep-el figyelmeztet a rendszer, hogy elértünk a C -  fő figyelmeztetési intervallumig. Ekkor a következő látható az ATC panel kijelzőin:

Ebben az esetben legfeljebb 8 másodperc áll rendelkezésre, hogy a mozdonyvezető üzemi fékezést hajtson végre. Amennyiben a végrehajtott üzemi fékezés során a lassulás a piros folytonos görbe alatt a D - üzemi fék intervallumban van, úgy a főjelző-kijelző lassan villog. Amennyiben a lassulás nem elégséges, a rendszer azonnal beavatkozik és teljes üzemi fékezést hajt végre, mindaddig, míg a lassulás az E - kényszerfékezés intervallumban van. Ezt a rendszer számunkra az N - oldás gomb feletti sárga lámpával jelzi. Amennyiben a lassulási mérték eléri az Üzemi fékezés görbe szerinti vagy annál nagyobb mértéket, úgy az N - oldás-gomb feletti sárga lámba elkezd villogni, ezzel jelentve számunkra azt, hogy manuálisan oldhatjuk az ATC által végrehajtott kényszerfékezést. Amikor elértük a célsebességet, az ATC panelen a következő látható:

Amennyiben a 70-es lassújel után egy még nagyobb mértékű sebességcsökkentés vagy Megállj jelzés várható, úgy az első kijelzési intervallumban a következő látható az ATC panel kijelzőin:

A folyamat ebben az esetben is hasonló a fentebb felsoroltnál, ám amikor már elértük a 70 kilométer/órás sebességet, akkor a következő lesz látható az ATC panel kijelzőin:

Majd hasonló módon következik a B - előfigyelmeztetési és utána a C - fő figyelmeztetési intervallumok. Amikor az ATC panel előjelző-kijelzőjén kettő vagy három nulla (00 vagy 000) válik láthatóvá, akkor a mozdonyvezető arról kap információt, hogy a következő jelzőn Megállj jelzés van. A nullák mennyiségének egy igen érdekes jelentősége van az ATC berendezésnél, ugyanis a mozdonyvezető ezen keresztül kap arról tájékoztatást, hogy legfeljebb hány kilométer/óra sebességgel közelítheti meg a Megállj jelzőt. Míg két nulla (00) esetében legfeljebb 40 kilométer/óra sebességgel, addig három nulla (000) esetén legfeljebb 10 kilométer/óra sebességgel közelíthető meg a Megállj jelzést adó jelző. Ez első sorban azzal függ össze, hogy hány méter védőtávolság áll rendelkezésünkre a jelző utáni szakaszon. Tehát ezek után rendre következnek az előfigyelmeztetési, majd fő figyelmeztetési intervallumok az alábbiak szerint:

Majd átvált a következő értékekre, ezzel jelezve azt, hogy hamarosan meg kell állnunk.

Mind a sárga, mind a zöld nullák ezek után akkor tűnnek el, ha vonatunkkal ismét egy nem Megállj jelzést adó jelző mellett haladunk el.

A két vagy három nullának (00 vagy 000) van még egy sokkal érdekesebb szerepe. A nullák méretének változása (00 vagy oo, 000 vagy ooo) egyúttal arról is tájékoztat, hogy megfelelő mértékben lassulunk illetve elértük-e a kívánt sebességet vagy sem. Tehát ha az ATC panel főjelző-kijelzőjén kettő nagy null (00) látható, akkor 40 kilométer/óra felett van a sebességünk, ha viszont kettő kicsi null (oo) látható, akkor 40 kilométer/óra alatt van a sebességünk, és a rendszer már nem avatkozik be, csak abban az esetben, ha meghaladjuk a Megállj jelzést adó jelzőt.

Röviden pár szóban az L - sebességtúllépés lámpáról: az ATC megengedi a vonatra beállított legnagyobb sebesség túllépését is. Legfeljebb 4 kilométer/óra túllépés esetén csak a zöld lámpa villogásával figyelmeztet a rendszer. 5-9 kilométer/óra túllépés esetén fény és hangjelzéssel egyaránt figyelmeztet a rendszer. 10-14 kilométer/óra sebességtúllépés esetén a rendszer üzemi fékezést hajt végre, 15 kilométer/óra feletti sebességtúllépés esetén pedig a rendszer vészfékezést hajt végre. Érdekességként megemlíteném, hogy az ATC és az ERTMS (európai vonatbefolyásoló rendszer) között a kompatibilitás csak szofzver kérdése. Az SJ új X3000-es Regina névre hallgató motorvonatain már ERTMS vonatbefolyásoló berendezések vannak.

Az iskolai szimulátorban forgatott filmben egy példát szeretnék bemutatni az ATC működéséről. Helsingborg állomásról kiindulva előbb 70-el, majd 90-el haladok. Közben áthaladok egy félig telepített 40-es lassújelen, amit manuálisan oldok. Ezek után Kattarp jelzője után kapok egy 7A-t, tehát a főjelző után lévő váltóra fékezek, majd tovább haladok Åstorp állomása felé, ahol közben még megtréfál az ATC berendezés. A film legelején egy baliz hibát is kapok, majd ennek a kódját kell kiolvasnom és jelentenem a menetirányítónak. A balizhiba után vonali ellenőrző fékezést is végrehajtok, de mivel sikertelen, újra megismételem, és ekkor már az ATC visszaigazolja a helyes értéket számomra. A filmben a 16:10-16:40 percek között látjató egy példa arra is, hogyan reagál az ATC egy késő fékezésre és hogyan váltanak a nagy nullák (00) kicsi nullákra (oo). A rendszer csak 40 kilométer/óra alatt engedi az oldást.