Ett försök till ett nytt modernt svenskt signalsystem!

[blomsson]

Även fast lusten att skriva på forumet är lite dalande så har jag ett par saker i "pipelinen" som jag tänkte klämma ut så får vi se hur det blir sedan!

Jag har ju nämnt flera gånger tidigare att jag skulle skriva litegrann om ATC och baliser. Jag kommer att dela upp inlägget i två delar, där den första delen hanterar ATC och baliser i verkligheten och del 2 hanterar mitt system, som ska fungera som i verkligheten!!
Jag kommer att skriva om det konventionella ATC-systemet.

Det fanns tidigt en tanke om ett gemensamt europeiskt säkerhetssystem för järnvägstrafik, men efter flera tågolyckor på 1960- och 1970-talen så beslutade Sverige att införa ett eget system - ATC (Automatic Train Control).

1980 togs de första sträckorna med ATC i bruk.
1993 uppdaterades systemet till ATC2 som innehåller: version 2.0 konventionell ATC, version 2.1 Radioblock, version 2.2 Öresunds-förbindelsen.
Med ATC2 kom också flera nya finesser, bl.a. P- och A-bortflyttning av målpunkt, Höjning av hastighet efter växel. Många av nyheterna är till för att snabba upp tågtrafiken.

ATC indelas i olika områdestyper beroende på hur övervakningen sker.

• Område utan ATC
  Föraren kör efter yttre signaler och tavlor, ingen information lämnas normalt till ATC-datorn.
  Om ATC-datorn är aktiv övervakas den lägsta av fordonets inställda sth och eventuell hastighetsbegränsning i området.
• ATC-område (innehåller även delvis utrustat område, saknar baliser vid HT ev även vid OT)
  ATC-information ska lämnas vid alla:
  • Huvudsignaler
  • S-tavlor
  • Slutpunktsstopplyktor
  • Fristående försignaler samt tavlor försignalbaliser och repeterbaliser
  • Skredvarningsstopplyktor och skredvarningsförsignaler
  • Platser där den tillåtna hastigheten på banan förändras (dock inte vid halvutrustade tillfälliga nedsättningar)
  • Förvarningstavlor samt orienteringstavlor för lägre hastighet som inte föregåtts av förvarningstavlor
  • Gränser till andra områdestyper
  Dessutom kan ATC-information lämnas vid vägskyddsanläggningar och på andra platser där de benämns fiktiv signal.
  
• ATC-arbetsområde
  Inom ett ATC-arbetsområde övervakar ATC-datorn inte informationen från baliserna.

ATC-systemet består av flera olika delar, här är en principskiss på de grundläggande komponenterna:
ATC principskiss.jpg

Jag kommer inte att berätta så mycket om delarna som finns i loket men desto mera om kringutrustningen.

Baliser
En balisgrupp kan bestå av 2-5 baliser. Nu skriker säkert någon och hävdar att man minsann har sett bara en balis! Det är både sant och falskt! Det som ser ut som en balis är i själva verket en Tågdatamottagare (TDM), populärt kallad ruteräss eftersom den ser ut så på planritningen. TDM är opto-styrd och används vid ingångsättning av vägskydd för selekterad fällning, framförallt på snabbtågssträckor, och placeras ca 5km innan vägskyddet som ska aktiveras. Eftersom TDM räknas som en icke säker teknik så ska vägskyddet kompletteras med baliser 100m in på fällsträckan för normaltåg. Det finns även uppdateringsbaliser. TDM ersätts numera med andra tekniker (fortfarande icke säkra) tillexempel givare.
Övervakningen av vägskydden utformas med speciella Ot-V balisgrupper.
Jag ska inte gå in så mycket i detalj på balisplaceringar men kan nämna att vid vägskydden så finns det sällan en balisgrupp vid vägskyddet som ger en takhastiget. När målpunkten nås får hastigheten höjas direkt utan tåglängdsfördröjning. Om det krävs en förlängd övervakningsträcka så utformas den med speciella Ht-V balisgrupper.
När vägen är aktiverad och fri från hinder annulleras Ot-V gruppen annars så ger den "vänta 0" mot målpunkten placerad 100m innan vägskyddet.

Baliserna är passiva objekt och kräver ingen egen strömförsörjning. De aktiveras när lokets antenn passerar över baliserna och sänder då ett telegram till fordonet. Telegrammet sänds flera gånger under balispassagen. Minst 8 mottagna telegram krävs för giltig informationspunkt.

Huvudbaliserna i en balisgrupp benämns A-, B- och C-balis i den riktning som gruppen gäller för. En enkelriktad balisgrupp med två baliser ger A - B och motriktad B - A. Dubbelriktade grupper betecknas A | A eller A - B - C | A.

A-balisen talar om vilken typ av balisgrupp som det är och information om vad som ska övervakas (tex: takhastighet, målhastighet vid signaler och tavlor). B-balisen måste finnas eftersom en balisgrupp alltid ska ha två baliser, bl.a. för riktningsbestämmande och för säkerhet ifall en balis skulle gå sönder. B-balisen ger antingen målavstånd eller takhastighet beroende på vilken funktion som gruppen har. C-balisen kodas med lutningen.

P(refix)-balisen placeras före A-balisen och används vid tågslagsberoende nedsättningar och vid bortflyttad målpunkt.

N(ummer)-balisen placeras valfritt först eller sist i en signalbalisgrupp. Nummerbalis vid orienteringstavla placeras alltid sist i gruppen.

Informationen i baliserna definieras som "ord". Dessa ord kodas med ett heltal från 0 till 14 (även 15 finns men ger "spärrat balisfel"). Balisorden benämns X, Y och Z räknat från vänster. Balisens icke föränderliga värden kodas med kodproppar och plomberas.

Baliser finns i flera olika typer:

• F - Fast kodad balis
• YZ - Styrbar balis där både Y och Z ordet är styrbart
• Y - Styrbar balis där Y ordet är styrbart
• Z - Styrbar balis där Z ordet är styrbart
• M - Markör (inga kodproppar), sänder endast balisnärvaro och används som ett billigare alternativ till F-balis.
• T - Testbalis, används för att testa ATC-antennen vid driftverkstäder

De styrbara baliserna finns också som opto-baliser, används framförallt vid vägskydds-övervakning, där informationen ska flyttas långa sträckor.

X-ordet är alltid fast kodat och talar om balisens placering i gruppen och också vad den har för funktion (kategori).

De styrbara orden genereras hos datorställverk direkt i förreglingsdatorn och skickas ut via utdelar till baliserna. I övriga fall så skapas de med hjälp av kodare som sitter i skåp, kiosker osv.

Kodare
Kodarna finns i följande huvudtyper:

• Försignalkodare
• Växelströmskodare (alla växelströmsdrivna huvudsignaler)
• Likströmskodare (likströmsblocksignaler)
• Dvärgsignalkodare (huvuddvärgsignalernas gröna sken)

Kodarna är konstruerade så att inget enstaka komponentfel kan ge för hög hastighet eller nödbroms och också så att ett ytterligare fel upptäcks.
Kodarna känner av strömmen till signallamporna, en del av kodarna har även ingångar för styrsignaler. Kodarnas ingångar är strömstyrda.
När en signal visar "stopp" eller "vänta stopp" så ska, av säkerhetsskäl, kodaren så långt som möjligt vara strömlös.

Kodorden skapas med hjälp av kodkort (1-15) som placeras i kodaren på specifika platser. Med hjälp av styrsignaler så kan man förändra en signals optiska betydelse och få en bättre tågförning.
Kodarna används även som avståndskodare.

Nedan ett exempel:

Kodare:styrsignal exempel.jpg

Den första växeln är dimensionerad för 40 km/h och den andra för 70 km/h i grenspår. Signalen kommer att visa "kör 40" via bägge växlarnas grenspår. Med en Styrsignal, som hämtas från reläer i ställverket, så aktiveras platsen i kodaren med kodkort "4", annars vid signalbilden "kör 40" aktiveras platsen med kodkort "1".
Vid signalbild "kör 80", om det inte finns växlar eller annat som motiverar det ska det normalt kodas med "12", Linjehastigheten (270 km/h).

Vid höjning av signalbesked ska signalbeskeden "trappas upp" annars finns risk för oönskade styrsignalkombinationer.

Bortflyttad målpunkt
Det finns två typer av bortflyttad målpunkt:

• P-bortflyttning som är avsedd för genomsignalering. Den är hävbar vilket innebär att den kan ersättas av en ny. P-bortflyttningen kan peka förbi flera hsi, endast en kan existera åt gången. Målavståndet består av grundavstånd till nästa signal (kodas i B-balisen) och ett bortflyttningsavstånd (kodas i P-balisen) som är avståndet från nästa signal till den verkliga målpunkten. Indikeras med ett "P" i entalspositionen i F- och H-indikatorn.
  
• A-bortflyttning som är avsedd för bortflyttning av den av vxl dimensionerade målhastigheten, förbi en hsi mot vxl-spets. Den låses vid passage av en hsi och kan inte hävas. Vid fsi till station kodas P-balis med avståndet mellan infsi och vxl och i A-balisen kodas som vanligt den tillåtna hastigheten genom växeln som ett försignalbesked. ATC-datorn lägger upp en bromskurva mot växelspetsen istället för mot infsi, vid passage sparas dess hastighetsbesked och läggs in som ny takhastighet vid målpunkten.Indikeras med ett "A" i entalspositionen i F- och H-indikatorn.

Transmission
ATC-systemet kan överföra:

• Information som visas i optiska signaler
• Information som skulle ha visats om signalsystemet byggts om med hänsyn till nya hastighetsnivåer och målavstånd
• information via tågradion
• Del av information som finns i linjeboken (primärt hastighetsnedsättningar)

Följande informationsmängder kan överföras:

• Takhastigheter, inkl. stopp
• Målhastigheter från försignaler, kombinerade signaler och huvuddvärgar
• Takhastighet från hastighetstavlor
• Målhastighet från orienteringstavlor
• Målavstånd mellan för- och huvudsignal (även över flera blocksträckor), resp. mellan orienteringstavla och hastighetstavla
• Lutning till målpunkten
• Kanalnummer och positionsinformation för tågradio
• Via tågradio kan information avseende en bestämd signalpunkt överföras

ATC tar hänsyn till:

• Bromsuppgifter
• Tåglängd
• Tågets största tillåtna hastighet (sth)
• Tågets beroende av banegenskaper, t.ex. kurvor, broar, etc

I del två så kommer jag att berätta om mitt system och kanske något mera som jag inte har fått rum med här. Ska göra lite bilder så tar väl några dagar eller så!

mvh
Håkan