Sürücüsüz Metro ve Sinyalizasyon Sistemleri

İstanbul’da hizmete giren Üsküdar-Ümraniye metro hattı ile birlikte sürücüsüz metro sözünü sık sık duyar olduk. Peki bu araçlar sürücüsüz bir şekilde nasıl ulaşımı sağlıyor? Yazımızda bunu açıklayacağız.

Metro araçlarının konumları, istikametleri ve hareketleri sinyalizasyon sistemleri tarafından sağlanır. Bu araçlar için İletişim Tabanlı Tren Kontrol Sistemi(CBTC) kullanılır. Kullanılan bu sistem çok gelişmiş ve bir o kadarda güvenli, hata payı sıfıra yakın sistemdir. Tren ile merkez arasında sürekli ve anlık veri alış-verişi ile iletişim kurarak, hem trenin tam konumunu, hem de trenin uzaktan kontrolünü, geleneksel sinyalizasyon sistemlerine göre daha doğru ve hızlı yapabilen sistemlerdir. Bu sistemlerin alt birimleri ise şunlardır;

  • Otomatik tren koruma sistemi (ATP): bir trenin hareket yetkisine göre herhangi bir zamanda gidebileceği maksimum izin verilen hızı otomatik olarak kontrol ederek çarpışmaları önlemeye yardımcı olmak için kullanılan bir kontrol sistemidir.
  • Otomatik tren denetleme sistemi (ATS):trenleri izler, programları düzenlemek için tek tek trenlerin performansını ayarlar ve aksi takdirde düzensizliklerin yol açtığı sakıncaları en aza indirgemek için hizmet ayarlama verileri sağlar.
  • Otomatik tren işletim sistemi (ATO): trenlerin otomatik işlemesine yardımcı olmak için kullanılan operasyonel bir güvenlik arttırıcı sistemdir. Esas olarak, insanların emniyetini sağlamak için bu sistem önemli bir parametredir.
  • Otomatik tren kontrolü (ATC), rota ayarlama ve tren düzenlemesi gibi otomatik sinyal işlemlerini otomatik olarak gerçekleştirir. ATO ve ATC sistemleri belirlenmiş bir toleransa göre trenlerin korunması için birlikte çalışırlar. Bu birleşik sistem, trenin tanımlanan zaman aralığında gidiş-gelişlerini, hareket halindeyken güç oranı ve istasyonda kalma süresi gibi işletim parametrelerini anlık olarak ayarlar.

Tüm bu sistemler dışında trenlerin sinyalizasyon derecelendirmeleri kullanılan otomasyon seviyeleri(GoA) ile belirlenir. GoA(Grade of Automation) sistemleri 0-4 aralığında değişir. Sürücüsüz metro sistemi GoA 3 ve 4’te bulunur.

Şimdi de bu sistemleri inceleyelim.

GOA 0: Otomatik tren koruma Sistemi olmayan manuel çalışma sistemi

Tren hareketlerinin güvenliği ve verimliliği Tren sürücüsünün kontrolü altındadır. Rota kilitlemesi ve maksimum hızlar dahil olmak üzere hareket yetkisi, aşağıdakileri de içeren çeşitli yollarla verilebilir:

Yol kenarındaki sinyaller ve görsel uyarı levhaları,

  • Sabit çalışma kuralları,
  • Kişisel ya da sesli iletişim vasıtasıyla sözlü talimatlardan oluşan komutlardan meydana gelir.

GOA 1: Otomatik tren koruma sistemi ile manuel çalışma sistemi

  • ATP, trenin belirlenmiş tehlikelere karşı acil durumlarda ani bir şekilde durmasını sağlar.
  • Rota belirleme, tren aralığı, hat sonu, belirlenen yöne doğru ilerleme otomatik olarak yapılır.
  • Tren bütünlüğü kontrol edilebilir, aşırı hız kontrolü, kapı açılıp-kapanması ve gibi işlemler yapılır.
  • Tren sürücüsü, tren hızlanma, yavaşlama ve kapı açma / kapanma komutlarını vermek ve tren önündeki hattın koşullarını izlemekle yükümlüdür.

GOA 2: Yarı otomatik tren işletimi

  • Sistem kabindeki tren sürücüsü, ATP ve ATO ile sağlanır.
  • Bu seviyede tren sürücüsü, tren hattındaki koşulları izler ve sadece kapının kapatılması ve trenin kalkış butonuna basarak hareketi sağlar. Geriye kalan tüm işlemleri ATP ve ATO sistemleri sağlar.

GOA 3: Sürücüsüz tren işlemi

  • Sistem ATO ve ATP ile sağlanır.
  • Yolculara destek olmak ve gerektiğinde kurtarma operasyonlarında bulunmak için bir tren görevlisi trene binmektedir.
  • Tüm hareketi ve hat boyu tehlikeleri sistemler kontrol ettiğinden tren görevlisinin sürücü kabininde bulunmasına gerek yoktur.

GOA 4: Refakatsiz tren işlemi

  • Tren üzerinde normal çalışma için sürücü veya görevli gerekli değildir.
  • Bu sistem için araç içinde sürücü kabinine gerek yoktur.
  • Tren sürücüsü müdahalesine olan ihtiyacı engellemek için sistem güvenilirliği yeterince yüksek olmalıdır.

Kaynaklar

  1. How does a driverless metro system work, Siemens, München, April 2012
  2. Press Kıt Metro Automatıon Facts, Fıgures And Trends, UITP
  3. Increasing Levels of Automation with CBTC IRSE Seminar 2016 –CBTC and Beyond Dave Keevill, P.Eng.