INDUSI (Punktförmige Zugbeeinflussung – PZB) najrasprostranjeniji je sustav automatskog zaustavljanja vlakova na svijetu. Instaliran je na više od 75 000 km željezničke pruge samo na konvencionalnim europskim željeznicama (isključujući privatne operatere i željeznice metroa širom svijeta). Jedan od razloga uspjeha je činjenica da je riječ o standardnom sustavu automatskog zaustavljanja vlakova u tehnološki najrazvijenijoj željeznici na svijetu – Deutsche Bahn. U radu će se prikazati funkcionalnost, dostupnost, pouzdanost sustava automatskog zaustavljanja vlakova i opisati neke od primjena u različitim željezničkim signalnim sustavima. ALTPRO kao tvrtka s velikim iskustvom u razvoju, proizvodnji i održavanju svih INDUSI (PZB) ATPS sustava prikazat će nekoliko projekata modernizacije sustava i pokazati zašto se INDUSI zbog svoje strukture i osnovnih koncepata trenutno najbolje uklapa u sve signalne sustave moderne željeznice.

Ključne riječi: ATP, PZB, INDUSI

1. Uvod

Jedan od prvih ikad razvijenih ATP sustava radi na principu INDUSI. Omogućuje beskontaktni prijenos podataka / informacija s pruge na željezničko vozilo u jednoj točki (prijelaz) i u jednom smjeru (nema povratnih podataka s vozila na infrastrukturu).

Sustav za automatsko zaustavljanje zasnovan na induktivnoj spojnici (INDUSI, Punktförmige Zugbeeinflussung – PZB) sastoji se od jedne središnje jedinice i 2 balize lokomotive. To je pouzdan, siguran i tehnički najprikladniji sustav na svijetu od 1960. godine. Taj je sustav standard u većini europskih zemalja: Austrije, Bosne i Hercegovine, Crne Gore, Hrvatske, Njemačke, Poljske, Rumunjske, Slovenije, Srbije i Turske. To ga čini najprepoznatljivijim ATP sustavom na svijetu s instalacijama na više od 75 000 km pruge. Također, sustav se djelomično koristi u Danskoj, Francuskoj, Indiji, Indoneziji, SAD-u, Kanadi, Velikoj Britaniji, Izraelu i Češkoj. Sustav je uveden u jugoslavensku željeznicu nakon velike nesreće na glavnom kolodvoru u Zagrebu 1974. Od tada se koristi na željezničkim prugama u Hrvatskoj i drugim nacionalnim željeznicama koje su nastale rastavljanjem Jugoslavije.

Upute 425, 426 i 427 izdane od strane jugoslavenskih željeznica 1975. godine još uvijek vrijede na svim nacionalnim željeznicama bivše republike. Ova se zbirka uputa primjenjuje samo na induktivni uređaj za zaustavljanje I60 i izrađena je prema (u to vrijeme relevantnom) “Zakonu o sigurnosti željeznica”, “Tehničkim zahtjevima za signalnu i telekomunikacijsku opremu na glavnim prugama JŽ (Jugoslavenske željeznice)” i „Tehnički uvjeti i tehnički uvjeti za ATP uređaje na prugama JŽ (jugoslavenske željeznice)“. Važno je napomenuti da je većina željezničkih vozila već opremljena sustavom autostop I60.

Stalan je trend poboljšanja sustava INDUSI na svim spomenutim željeznicama. Razne druge željeznice koje nemaju nikakav sigurnosni sustav okreću se prema sustavu INDUSI, jer je siguran, pouzdan i financijski nezahtjevan. Osim održavanja postojeće opreme, ALTPRO ima mogućnost proizvodnje, razvoja i prilagođavanja sustava bilo kojem željezničkom zahtjevu.

2. Opis autostop sustava

Sustav za automatsko zaustavljanje sastoji se od dijela koji se vozi vlakom i bočnog dijela pruge (slika 2). Svrha sustava je spriječiti prolazak vlaka preko točke pruge ako nisu bili ispunjeni određeni uvjeti. Ako strojovođa ne odgovori na određene zahtjeve koji su potrebni u određenom trenutku, infrastrukturni dio sustava utječe na lokomotivni dio i zaustavlja vlak kočenjem u nuždi. Na lokomotivskom dijelu sustava lokomotivska baliza proizvodi naizmjenična elektromagnetska polja od 3 frekvencije – 500 Hz, 1000 Hz i 2000 Hz. Ako se ovo polje pronađe iznad aktivne balize pruge čija se rezonantna frekvencija podudara s jednom od 3 frekvencije balize lokomotive, dolazi do prijenosa podataka s pružne balize na lokomotivsku balizu. Kako postoje 3 frekvencije, sve tri imaju određene uloge:

Utjecaj 2000 Hz:

• Odmah aktivira kočenje u nuždi od 1000 Hz:
• Zahtijeva budnost od vozača
• Aktivira ograničenje brzine (potrebno usporavanje vozila) 500 Hz utjecaj:
• Kontrolira brzinu u točki detekcije.

Pruža baliza izrađena je kao sustav paralelnih rezonantnih krugova. Ne koriste nikakvo vanjsko napajanje. Da bi baliza staze bila neaktivna, potrebno je izvršiti kratki spoj određenog rezonantnog kruga. Instalacija ne zahtijeva posebno kabliranje.

Ostali dijelovi sustava:

• indikator brzine
• senzor brzine
• senzor tlaka u središnjem kočnom vodu
• uređaj za ispitivanje lokomotive i pruge i centralni uređaj.

2.1. Oprema koja se prevozi vlakom

Glavne komponente lokomotivskog dijela sustava INDUSI koje proizvodi ALTPRO su:

• RAS 8385 središnji uređaj za automatsko zaustavljanje koji se sastoji od logičkog dijela, generatora frekvencije, elektro-pneumatskog dijela, detektora utjecaja i snimača događaja.
• Lokomotiva-baliza LLC0512 s rezonantnim frekvencijama 500, 1000, 2000 Hz.

2.1.1. Središnji uređaj RAS 8385

Središnji uređaj RAS8385 sastoji se od:

• kočne jedinice
• DC / DC pretvarača s visokom učinkovitošću i dostupnošću
• Trofrekventnog generator tipa GSM0512 za napajanje loze lokomotive
• modula RE4 za jednostavno mjerenje struja otpuštanja bez odspajanja uređaja
• za spajanje sustava na željezničko vozilo koriste se robusne industrijske spojnice
• sustava budnosti (kao potpuno neovisan uređaj od ATPS-a)
• jedinica za snimanje događaja koja se može koristiti za registraciju i nadzor također i nekih drugih podsustava željezničkog vozila i nekih vitalnih signala i informacija (aktiviranje sustava budnosti, prekidni tlak, upravljanje prekidnim cjevovodom, aktiviranje kabine, smjer …).
• modula za sustav podmazivanja tračničkih kotača.

Svi dijelovi sustava AUTOSTOP imaju neovisno napajanje. Uređaj za ispitivanje ASI također je razvijen i omogućava ispitivanje centralnih uređaja svih proizvođača temeljenih sustava na INDUSI (ALTPRO, SEL, SIEMENS), (slika 5).

2.1.2. Lokomotivska baliza

Generatori frekvencije pružaju kontinuirani signal od 500, 1000 i 2000 Hz za balizu lokomotive. U trenutku kada se lokomotiva nalazi iznad balize kolosijeka (500, 1000 ili 2000 Hz), induktivna sprega uzrokuje pad jedne od rezonantnih struja u balizi lokomotive zbog utjecaja paralelnog rezonantnog kruga balize kolosijeka koji je aktivan, dok dvije druge rezonantne struje u balizi lokomotive ostaju nepromijenjene. Ovaj pad rezonantne struje otkriva se u središnjem uređaju RAS 8385 koji automatski provodi provjeru strojovođe, provjeru brzine i po potrebi – nužno kočenje.
Stalnim razvojem proizvoda AUTOSTOP od strane tvrtke ALTPRO, nadograđen je u dizajnu i tehnologiji. Lokomotivska baliza LLC0512 razvijena je do razine na kojoj je održavanje praktički nepotrebno što se očituje kroz 15 godina uporabe bez problema u eksploataciji, poput električnih oštećenja ili kočenja napona na zavojnici ili kondenzatorskom bloku zbog prenapona ili vlage.
Što se tiče povezivanja, ALTPRO proizvodi lokomotivne balize s vezom s gornje (nagnute) i sa stražnje strane (ravne) prema potrebama korisnika. Kompletna funkcionalna kompatibilnost postignuta je i s drugim proizvođačima; uređaji i proizvodi ALTPRO-a koriste se kao zamjena na vozilima koja su prvotno ugrađivala druge balize za lokomotive. LMI uređaj koristi se za ispitivanje baliza.

3. Pružni dio sustava

Pružna baliza nalazi se u vodootpornom kućištu s IP68 oznakom. Unutarnje komponente su obložene posebnom epoksidnom masom i otporne su na vibracije, vlagu i druge atmosferske uvjete. Priključni kabel povezan je na lokomotivsku balizu kroz uvodnicu, a na lokomotivsku balizu žice su spojene vijčanim priključkom. Pružna baliza montirana je na stazu pomoću montažnih nosača. Da bi baliza pravilno funkcionirala, potrebno je pravilno prilagoditi visinu (udaljenost između gornje površine balize i vrha tračnice) i bočnu udaljenost od središta kolosijeka do unutarnje strane tračnice.
Pružni dio sustava AUTOSTOP uključuje pružnu balizu s rezonantnom frekvencijom od 500 Hz i kombiniranu balizu s rezonantnim frekvencijama od 1000 Hz i 2000 Hz. Pružne balize su pasivni paralelni rezonantni krug, što znači da ne koriste nikakvo vanjsko napajanje. Balize se postavljaju s desne strane uz prugu u smjeru kretanja vlaka.
Pružnu balizu treba aktivirati određenim kontaktima upravljačkih releja aktiviranim određenim aspektima signalnih svjetala koja se nalaze uz relejni signalni blok. Zatvoreni kontakti deaktiviraju balizu, a otvoreni kontakti aktiviraju balizu. Baliza (pružni magnet) 1000/2000 Hz ima tri priključka za dvije kombinacije kontakata. Ako su oba zatvorena, pružni magnet je neaktivan. Ako je jedan otvoren, aktivan je rezonantni krug 1000 Hz, a ako su oba otvorena, tada je aktivan rezonantni krug 2000 Hz.

3.1. Pružna baliza

Baliza tipa PM1020 kombinirana je pružna baliza koja se može postaviti u 3 stanja – 2000 Hz aktivno, 1000 Hz aktivno i neaktivno stanje. Koristi se za glavne signale i udaljene signale i aktivira se ovisno o stanju signala. Pružna baliza PM500 koristi se kao element za kontrolu brzine za zaštitu stanice.
Jedna od ALTPRO inovacija na pružnim balizama je značajka koja omogućuje pružnoj balizi da izvijesti nadzorni centar o svom statusu. Pružna baliza, pored 3 osnovna terminala za aktiviranje i deaktiviranje, ima dodatne terminale na koje su spojeni kabeli za povezivanje. Ti se kabeli koriste za otkrivanje ako se baliza ukloni s pruge. To je potpuno energetski neovisan sustav koji ne zahtijeva napajanje, ali zahtijeva dodatno kabliranje s jednim parom vodiča. Ovaj sustav može umrežiti više signala na način da uklanjanje jedne balize utječe na stanje prethodnog signala. Ovo je učinkovit način otkrivanja vandalizma čim se dogodi. Uobičajene kontrole, mjerenja i ispitivanja opreme uz prugu od strane ovlaštenog osoblja za održavanje i dalje su potrebni da bi cijeli sustav mogao ispravno raditi. Neke željeznice svoje balize čuvaju od vandalizma betonskim blokovima. (Slika 9).

Za testiranje i održavanje pružnih baliza mnogi klijenti u svijetu koriste uređaj PMI2 (slika 10) koji može testirati balize od sva 3 svjetska proizvođača: ALTPRO, SIEMENS i SEL (Thales).

4. Prednosti provedbe ATPS AP autostop

Kompletan ATP sustav; Dugovječnost, pouzdanost i kvaliteta; Dugo jamstveno razdoblje; Neovisno napajanje svih AUTOSTOP komponenata; Niska cijena cijelog sustava; Kompletna oprema za ispitivanje; Brza i jednostavna obuka kupaca za održavanje; Ovo rješenje osigurava da su svi sigurnosni sustavi u lokomotivi smješteni u jedno kućište (upravljački sustav “Dead man’s”, snimač događaja, središnji AUTOSTOP uređaj, podmazivanje tračničkih kotača).

5. Certifikati

Balize lokomotiva i kolosijeka testirane su prema novim EN standardima u vodećoj certifikacijskoj instituciji TÜV Rheinland i trenutno samo ALTPRO ima ove certifikate za ovu vrstu proizvoda širom svijeta.

6. Zaključak

Uzimajući u obzir broj zemalja EU-a (željeznice) koje koriste INDUSI ATPS, INDUSI možemo smatrati glavnim ATPS-om za konvencionalne željezničke pruge koji i dalje nudi visoku razinu sigurnosti i pouzdanosti uz relativno niska ulaganja (uzimajući u obzir i nove projekte i održavanje). Potrebno je napomenuti da možda željeznice širom svijeta još uvijek nemaju bilo kakav sustav zaštite vlakova. U našoj regiji su to sljedeće zemlje (željeznice): Makedonija, Albanija, Grčka, Bugarska … Na željeznicama s ograničenjem brzine od 160 km / h ovaj ATPS pokazuje zaista dobre performanse povezane i sa sigurnošću i dostupnošću i performansama životnog ciklusa. Na njemačkoj željeznici Deutche Bahn, koju smatramo modernom i razvijenom željeznicom, ovaj je ATPS i dalje obvezan ATPS na svim vozilima i bit će još dugo u budućnosti, čak i neke nove tehnologije dolaze na željeznice (ETCS) . Novi, moderni sustavi koji se koriste za velike brzine (više od 160 km / h) uglavnom se koriste u putničkom prometu, ali najveći dio cjelokupnog prometa čini teretni promet. Iz tih razloga smatramo da će ATPS temeljen na principu INDUSI uz neke tehnološke nadogradnje biti vrlo zainteresiran ATPS, kako za ugradnju u industrijske i prometne koridore i vučna vozila, tako i za obnovu i održavanje željezničkog vozila i infrastrukture na kojoj je INDUSI ATPS već  instaliran čak i više od 30 godina.

Izvori:

1. Poslijediplomski specijalistički studij «Željeznički elektrotehnički sustavi», Točkasti sustavi signalizacije (Lokomotivska signalizacija), Analiza rada točkastog AS sustava, Sustavi kontinuiranog prijenosa informacija
2. Technical description RAS8385, User documentation, ALTPRO d.o.o. Zagreb
3. Technical description LLC0512, User documentation, ALTPRO d.o.o. Zagreb
4. Technical description PM1020, User documentation, ALTPRO d.o.o. Zagreb
5. Technical description PM500, User documentation, ALTPRO d.o.o. Zagreb