Tikai 2015. gadā aptuveni 1,3 miljardi lietotāju izmantoja Londonas metro, lai apceļotu Lielbritānijas pilsētu. Katru dienu pieprasījums palielinās par vairāk nekā 90 000 braucieniem - pietiekami daudz cilvēku, lai aizpildītu futbola stadionu - un sagaidāms, ka tas turpinās pieaugt. Kā šai pilsētai ir izdevies atjaunināt šo seno transporta veidu, nekaitējot (pārāk daudz) ceļotājiem?
Transports uz Londonu (TfL), organizācija, kas atbild par transporta jautājumiem Lielbritānijas galvaspilsētā, iegulda jaudas uzlabošanā, tostarp pārejā uz sakaru vilcienu vadību (CBTC) - progresīvu signalizācijas tehnoloģiju, kas ļauj palielināt vilcienu biežumu un ātrumu. dzelzceļa pakalpojumus esošajās līnijās.
TfL sadarbojas ar Thales, lai visā pazemes dzelzceļu sistēmā uzstādītu CBTC izkārtnes: rajona, apļa, Hammersmith & City un Metropolitan līnijas (attiecīgi zaļā, dzeltenā, rozā un fuksīna līnijas ikoniskajā metro kartē). Šis līniju kopums tiek uzskatīts par vissarežģītāko pasaulē un pārstāv 40 procentus tīkla.
"Mūsu instalētā tehnoloģija ir Thales SelTrac CBTC," skaidro Endress Hanters, Thales programmas sistēmu inženierijas direktors. "Tā ir pārbaudīta sistēma, kas ir uzstādīta vairāk nekā 70 līnijās visā pasaulē, ieskaitot Londonas metro jubilejas un ziemeļu līnijas."
Kā nomainīt apzīmējumus pret gudrākiem
SelTrac CBTC sistēma izceļ, kā digitālās tehnoloģijas palīdz operatoriem labāk izmantot esošos tīklus. Londonas metro līniju gadījumā CBTC signalizācijas ieviešana būs noderīga, palielinot jaudu par vairāk nekā 30 procentiem. Labāka izkārtne nodrošina arī labāku ceļojuma laiku, mazāk kavēšanos un lielāku uzticamību. CBTC nodrošina papildu jaudu un uzticamību divos galvenajos veidos. Pirmkārt, tas samazina intervālu starp vilcieniem, tāpēc jebkurā līnijas posmā var darboties vairāk vilcienu. Tas tiek panākts, pateicoties “kustīgā bloka” tehnoloģijai: katrs no sistēmas vilcieniem zina savu atrašanās vietu un nepārtraukti aprēķina atbilstošo drošības attālumu starp pašu vilcienu un priekšā braucošo. Šī elastība ir atšķirība starp mobilo bloku un parasto signalizāciju, kurā atdalīšanu regulē fiksēti ģeogrāfiski bloki neatkarīgi no tā, vai vilciens kursē ar lielāku vai mazāku ātrumu.
Otrais veids, kā CBTC palielina jaudu, ir automātiska vilciena darbība (ATO). Paātrinājumu un bremzēšanu precīzi kontrolē dators, pamatojoties uz katra sliežu ceļa unikālajām īpašībām.
"Esam ieguvuši pazemes līniju maksimālā ātruma ierobežojumu līknes," saka Hanters. "Tā kā vilcienu cilvēka vietā kontrolē dators, maršrutam vienmēr ir iespējams reproducēt to pašu optimālo braukšanas profilu."
Uzlabota satiksmes uzraudzība arī ietekmēs. Izmantojot pašreizējo signalizācijas sistēmu, uzraudzība tiek izplatīta 13 vadības telpās. Kad jaunā sistēma būs pilnībā darboties spējīga, Londonas metro pirmo reizi paveras skats uz visu pazemes līniju sistēmu no viena vadības centra. Ir svarīgi spēt visu apskatīt un kontrolēt no vienas vietas, jo četras līnijas ir ļoti atkarīgas viena no otras, un problēmas, kas rodas vienā līnijā, var ātri ietekmēt pārējās.
Programmas īstenošana rada dažus unikālus izaicinājumus. Iesācējiem - milzīgais projekta lielums. Četras līnijas, par kurām jāignalizē, ir aptuveni 300 km sliežu ceļa, un divas no līnijām (rajona un metropoles) iet uz Londonas nomali un ārpus tās. Rajona līnijā Upminstera ir Londonas metro austrumu stacija, un Amersham, pēdējā Metropolitēna līnijas stacija, atrodas 40 jūdzes (40 km) uz ziemeļrietumiem no galvaspilsētas un vairs nav Londona, bet gan Buckinhamshire.
Infrastruktūras vecums izaicinājumu papildina. Metropolitan ir vecākā metro līnija pasaulē, un tuneļi starp Padingtonu un Farringdonu satiksmei tika atvērti 1863. gadā. Arī esošās norādes ir vecas. Piemēram, Edgware Road stacija turpina uzraudzīt vairāk nekā 900 satiksmi dienā, izmantojot novecojošu mehānisko sviru galdu, kas atrodas stacijas signalizācijas kabīnē, kurai ir 90 gadu.
Tīkla darbības sarežģītība pati par sevi ir izaicinājums. Lai gan katra līnija tiek ekspluatēta atsevišķi, ir daudz vietu, kur sliežu ceļu un signalizācijas infrastruktūra ir izplatīta. Visvairāk noslogotās šī krustojuma vietas atrodas Londonas centrā. Divi no noslogotākajiem metro krustojumiem (Baker Street un Edgware Road) ir kopīgi katrai trim dažādām līnijām.
Apkārtnes atjaunošana 24 stundas
Tīkla modernizēšanai nepieciešamas ne tikai tehnoloģiskas, bet arī loģistikas zināšanas un pieredze. Prioritāte ir nodrošināt, lai jaunie apzīmējumi tiktu uzstādīti droši, netraucēti un ceļotājiem radītu pēc iespējas mazāk traucējumu.
"Mēs migrējam 14 sadaļas uz jauno sistēmu," skaidro Hanters. "Lai vienkāršotu loģistiku, mēs sākam darbu Hammersmith vadības centra tuvumā."
Tāpat kā jebkuram nozīmīgam infrastruktūras projektam, jums jāžonglē, lai sniegtu: “Agrāk tas, ko mēs darījām, bija slēgts nedēļas nogalēs. Lai gan tas ir ļoti efektīvs, tas nav godīgi vai populāri lietotāju vidū, ”viņš saka. "Viens no šī projekta mērķiem ir strādāt vairāk inženieru stundās (naktīs) un pēc iespējas atteikties no slēgšanas."
Laiks ir būtība. Kamēr Londona guļ, Thales komandām ir tikai divas stundas naktī, lai uzstādītu un pārbaudītu jaunu aprīkojumu, pirms viss tiek normalizēts, gatavs rīta sastrēgumstundai.
Tā kā izkārtnei ir izšķiroša nozīme drošībā, pirms uzstādīšanas ir jāveic plaša pārbaude, pirms to var nodot ekspluatācijā.
"Mums ir iespēja mainīt esošo signalizācijas sistēmu ar mūsu SelTrac CBTC sistēmu," skaidro Hanters. "Mēs veicam rūpīgus testus nakts maiņās, ļaujot mums pārliecināties par vilcieniem un sistēmas funkcionalitāti pirms pārejas uz mūsu nedēļas nogali, kad sākam darbu."
Trīs stundas no katrām divdesmit četrām stundām darbam uz ceļa liek acīmredzamus ierobežojumus. Lai paātrinātu piegādi, Taless ir pilnveidojis tehniku, ko sauc par veiktspējas uzraudzību, kas ļauj inženieriem maksimāli izmantot dienas stundas, kas parasti tiek zaudētas.
“Veiktspējas uzraudzība nozīmē, ka viss mūsu jaunais aprīkojums paliek ieslēgts, bet vilcieni netiek uzraudzīti. Tas nozīmē, ka dienas laikā jūs varat iegūt visus visu iekārtu datu ierakstus un identificēt visas problēmas, kas varētu izraisīt kļūmi, kas ietekmē pakalpojumu ”, skaidro Hanters. “Maskēšanās režīma monitorings darbojas visu diennakti un nozīmē, ka mēs varam ticēt, ka vilcieni un sliežu ceļu infrastruktūra darbojas nevainojami. Ja nē, mums ir dokumenti, lai tos analizētu ”.
Thales bija pirmais, kurš izmantoja šo pieeju Ziemeļu līnijas norāžu atjaunošanas programmai - projektam, kas tika veiksmīgi pabeigts 2012. gadā sešus mēnešus pirms grafika.
"Mēs piedāvājam zīmju atjaunošanu visu diennakti," saka Hanters. “Mēs varam veikt daudz vairāk testu (dienas laikā un fonā), nepārtraucot apkalpošanu ceļotājiem. Pat ja mēs to salīdzinām ar Ziemeļu līniju, tas, ko mēs šeit darām, ir revolucionārs. "
Problēmu risināšana klātienē ar klientu arī palīdz nodrošināt, lai viss noritētu nevainojami.
"Londonas metro un Thales strādā roku rokā kopējā projekta birojā," saka Hanters. “Mūsu lietotais izteiciens ir“ komanda ”, un tas ir ārkārtīgi efektīvs. Ja es vēlos atrisināt problēmu ar savu kolēģi, mēs varam to satikt un atrisināt desmit minūtēs, kas citādi būtu kļuvušas par dienām. "
Projekta inženiertehniskais dizains jau ir krietni pavirzījies uz priekšu, un darbu trasē paredzēts sākt drīz. Programmas galvenie ieguvumi tiks sasniegti 2022. gadā, kad biežums vislielākā pieprasījuma periodos būs 32 vilcieni stundā Londonas centrā, kas nozīmēs tīkla transporta jaudas pieaugumu par 36 000 vairāk braucienu ik pēc 60 minūtēm .
Digitālās tehnoloģijas pārveido dzelzceļa nozari
Tāpat kā Londonas metro, arī dzelzceļš visā Lielbritānijā jau sen ir atpalicis no citām tehnoloģiju nozarēm, bet tagad to panāk. Tādas iniciatīvas kā Lielbritānijas digitālā dzelzceļa shēma un ES atbalstītā Shift2Rail programma norāda, ka Eiropas dzelzceļa operatori un pakalpojumu sniedzēji tagad ir apņēmības pilni šo nozari ievest digitālajā laikmetā.
"Shift2Rail ir ES un nozares ieguldījums gandrīz miljardu eiro apmērā pētniecībai un inovācijām," saka Bens Prihards, Thales tehnoloģiju un inovāciju tehniskais direktors. "Taless bija viens no dibinātājiem un vada vienu no piecām inovāciju programmām."
Thales koncentrējas uz savienojamību starp digitālajām sistēmām: “Tas ietver maršruta plānošanu, informāciju par ceļotājiem, ceļojuma biļešu izsniegšanu un vienmērīgu ceļošanu no durvīm līdz durvīm. Mums ir arī galvenā loma transversālās aktivitātēs, kas saista tādas jomas kā infrastruktūra, ritošais sastāvs un kravas, ”saka Pritchard.
Risinājums ir… visu integrēt
Uzdevums ir ieviest progresīvas tehnoloģijas vidē, kuras tradicionāli nebija: "Ja jūs lūdzat cilvēkus aprakstīt gaisa satiksmes vadības centru, lielākā daļa no viņiem domās par cilvēkiem, kas sēž pie datoriem, smagi strādājot," saka Pričards. "Ar vilcieniem tas ir savādāk, pēdējais, ko jūs iedomājaties, ir augstās tehnoloģijas."
Savienojamība starp sistēmām ir svarīga, jo digitalizācija ir daudz kas vairāk nekā atsevišķas sistēmas. Daži no lielākajiem panākumiem ir gūti no jauniem un dažreiz negaidītiem savienojumiem starp dažādām sistēmām. Vadītāju konsultēšanas sistēmas ir labs piemērs tam. Šīs uz GPS balstītas pilotu kabīnes vienības, līdzīgas automašīnu navigatoriem, palīdz autovadītājiem ietaupīt laiku un ietaupīt enerģiju. Tomēr pašreizējās sistēmas izmanto statiskos grafikus, tāpēc tie ir bezjēdzīgi, ja ir pārtraukumi.
"Lielbritānijā GEO-DAS projekts, ko finansēja Future Railway un vadīja FirstGroup, sniegs autovadītājiem maršruta Bristole-Kārdifa reāllaika atjauninājumus par pašreizējo plānu no satiksmes vadītājiem," skaidro Pritchard. Risinājums darbojas abos virzienos: papildus centrālās sistēmas klausīšanai reāllaikā vilcieni var ziņot par precīzu savu atrašanās vietu.
Viens no galvenajiem elementiem ir Thales ARAMIS satiksmes vadības sistēma (TMS), kas pašlaik tiek uzstādīta Network Rail jaunajos dzelzceļa operāciju centros Kārdifā un Romfordā. GEO-DAS projekts uzsver, kā kritisko sistēmu centralizēto informāciju var atkārtoti izmantot ar papildu priekšrocībām.
Digitālās tehnoloģijas, tostarp datu analīze un komunikācija starp mašīnām, palīdz arī pārveidot Londonas metro darbību. Taless strādā pie researchCilvēku centrētas inteliģentas prognozēšanas un novēršanas (PCIPP) pētījumu projekta, lai savlaicīgi brīdinātu par problēmām, kas saistītas ar aktīviem, piemēram, sliežu ceļiem, vilcieniem un stacijām.
"Mēs jau varam uzraudzīt tādus aktīvus kā slēdžu motori, bet ja jūs to varētu apvienot ar datiem no vilcieniem, kuri ir pabraukuši garām šiem slēdžiem?" Jautā Pritchard. "PCIPP pieeja ir izmantot kontekstuālo informāciju, lai saprastu, kas notiek, un izmantot to, lai radītu prognozēšanas modeļus, kas ļauj atklāt kļūdas pirms to rašanās un ieteikt iejaukšanās, lai novērstu to rašanos pakalpojuma laikā."
Paredzams, ka šāda veida jauninājumi nākamajos gados pārveidos dzelzceļa darbību un ievērojami uzlabos drošību, jaudu un uzticamību.
Vairāk šādus rakstus varat izlasīt vietnē OneMagazine.