Vonatintelligencia felsőfokon – 1. rész: TCMS-rendszerek

A TCMS az angol Train Control and Monitoring System (ritkábban Train Control and Management System, magyarul vonatvezérlő és felügyelő rendszer) kezdőbetűiből alkotott betűszó. Az olyan rendszereket hívjuk így, amelyek a szerelvényeken lévő, elektronikus vezérlésű alrendszerek között megteremtik az adatkapcsolatot, és ezzel lehetővé teszik közöttük a kommunikációt. A vonatkozó szakirodalom TCMS alatt a hálózat és az arra kapcsolódó autonóm működésű elektronikus egységek, illetve az általuk nyújtott szolgáltatások összességét érti. A szintén gyakran hivatkozott TCN (Train Communication Network) az eszközöket akár a teljes szerelvény terjedelmében összekapcsoló kommunikációs gerinchálózatot jelenti.

Az integráltságnak köszönhetően a kiadott utasítások ugyanazon a központi gerinchálózaton keresztül jutnak célba. A kocsigyártó vállalatok számára ezzel jelentős megtakarítás érhető el a kábelezés kialakításakor, mivel nem szükséges minden egységhez külön vezetékrendszer kiépítése.

Egy mai modern vonaton gyakorlatilag az összes, programozott vezérléssel ellátott alrendszer a TCMS-re kapcsolódik. Kialakítástól függően, a teljesség igénye nélkül ide sorolhatók a hűtő-fűtő és szellőztetőberendezés, a fékrendszer, az utastájékoztató egységek, világítás, diagnosztika, ajtóvezérlés, intelligens vezetőtájékoztató rendszer, különféle adatgyűjtő modulok, de még a vizesblokkok vízszintjét jelző szenzorok is. Az architektúra moduláris és jól skálázható, az igények szerint egyszerűen testre szabható. A szerelvények üzemeltetése és karbantartása a folyamatosan rendelkezésre álló információknak köszönhetően jobban tervezhetővé válik. A kialakítás további lehetőségeket is kínál: megfelelő komponensekkel kibővítve a vonatok képesek lehetnek nagy távolságú külső kommunikációra is, lehetővé téve ezzel a távoli felügyeletet vagy akár irányítást is.

Ezerkilencszáznyolcvannyolcban az IEC (International Electrotechnical Commission, Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság) és az UIC (Union Internationale des Chemins de Fer, Nemzetközi Vasúti Szövetség) életre hívta a 22-es számú munkacsoportot azzal a céllal, hogy részletesen kidolgozzák és szabványosítsák a vonatokon kiépítendő kommunikációs gerinchálózatot és ezzel megteremtsék a TCMS alapjait. A csoport munkájában üzemeltetői oldalról a német, kínai, olasz, francia, japán, holland és lengyel vasúti vállalatok, a gyártók képviseletében pedig az Adtranz, Ansaldo, CAF, Ercoli Marelli Trazione/Firema, GEC-Alstom, Mitsubishi, Siemens, Toshiba és Westinghouse cégek vettek részt. Az alapkövetelmények lefektetése után a szervezet értékelte az akkoriban a piacon elérhető megoldásokat, majd döntöttek egy új, kifejezetten a vasúti üzemvitelnek megfelelő, egységesített rendszer kialakításáról.

Ennek eredményeképpen született meg az IEC-61375 számú szabványcsomag.

A munkacsoport fő feladata a programozható vezérlőeszközök közötti interfészek (egységesített csatolók) definiálása, továbbá a kocsik közötti kompatibilitás megteremtése volt. A tervezés során a kiemelt célok között szerepelt továbbá a karbantartási költségek csökkentése, az utazóközönség számára magasabb színvonalú szolgáltatások nyújtása, a vasút piaci részesedésének növelése a személyszállításban, a modern infokommunikációs technológiák bevezetése és alkalmazása, a diagnosztikai lehetőségek kiterjesztése és ezáltal a célzott, igény szerinti szervizelés.

A vasúti üzem speciális körülményei számos olyan feltételt állítanak a tervezők elé, amely más iparágakban nem jellemző. Mindenekelőtt a szerelvények hossza miatt a gerinchálózatnak képesnek kell lennie a megbízható és determinisztikus működésre akár ezerméteres, végpontok közötti távolság esetén is. Az adatok késleltetése ekkor sem haladhatja meg a valós idejű kommunikációhoz előírt mértéket. A szükséges biztonsági megbízhatósági szint elérése érdekében több azonos funkciójú, egymástól független eszköz együttműködése szintén alapkövetelmény, elkerülendő az olyan eseteket, amikor egyes kiemelt fontosságú egység hibája az egész rendszer biztonságos működését veszélyezteti. További fontos tényező, hogy a vonatok élettartama elérheti akár a harminc–negyven évet is, és ezen teljes időtartam alatt az alrendszerek karbantartását és a terméktámogatást egyaránt biztosítani kell. Programozható komponenseknél és elektronikus eszközöknél az alkatrészellátás biztosítása is kihívás ilyen időtávon.

Következő írásunkban a jelenleg legelterjedtebb rendszer, az MVB révén betekintést adunk a működésbe.

* * *

KNORR-BREMSE Magyarország – Biztonságossá tesszük a gyorsuló jövőt. Csatlakozzon hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!