KURZUS: Közforgalmú közlekedés II.

MODUL: IV. modul: A forgalom lebonyolítása

10. lecke: Operatív forgalomirányítás a kötöttpályás közlekedésben

| Tanulási útmutató
Tanulási célok
A lecke feldolgozása után Ön képes lesz:
saját szavaival meghatározni az operatív forgalomirányítás fő feladatait; kiválasztani a menetrendtartás és a zavarelhárítás jellemzőit; kiválasztani a menetrendi késés hatásait, jellemzőit; kiválasztani a tartalékidő jellemzőit; saját szavaival meghatározni a zavarok okait és jellemzőit; saját szavaival meghatározni a zavarelhárítási segédlet célját, tartalmát; saját szavaival meghatározni a gépi forgalomirányítás jellemzőit.
Tevékenységek
Olvassa el a Közforgalmú közlekedés II. elektronikus jegyzet: Operatív forgalomirányítás a kötöttpályás közlekedésben fejezetét! Határozza meg az operatív forgalomirányítás fő feladatait! Válassza ki a menetrendtartás és a zavarelhárítás jellemzőit! Válassza ki a menetrendi késés hatásait, jellemzőit! Válassza ki a tartalékidő jellemzőit! Határozza meg a zavarok okait és jellemzőit! Határozza meg a zavarelhárítási segédlet célját, tartalmát! Határozza meg a gépi forgalomirányítás jellemzőit!

| A 10. lecke vázlata
Menetrendtartás
A tartalékidő felhasználása a menetrendtartásnál
Zavarelhárítás
A tartalékidő szerepe a zavarelhárításban Zavarelhárítási segédletek
Gépi forgalomirányítás
A budapesti földalatti gyorsvasút forgalomirányítási rendszere Az automatizálással elérendő célok A kiegészítő alapberendezések A gépi forgalomirányítás módja Menetrendtartást biztosító gépi forgalomirányítás Gépi forgalomirányítás forgalomszervezési készséggel kiegészítve A gépi forgalomirányítás alkalmazása

| Tananyag
Az operatív forgalomirányítás fő feladata a menetrendben rögzített, tervezett vonatforgalom pontos lebonyolítása. Ezen munka során mind az egyes műveletek, mind az ezekből összetevődő komplex forgalom menetrendszerű megvalósulását kell ellenőrizni, feltételeit biztosítani, esetleges zavarókörülményeit mielőbb megszüntetni. A menetrendtől való eltéréseket, a zavarok következtében jelentkező késéseket mielőbb meg kell szüntetni, vissza kell állítania menetrendszerű forgalmat.
A közlekedési üzem számára a menetrendhez viszonyítva a korábbi közlekedés és a késés egyaránt kedvezőtlen. A korábbi közlekedés csak a folyamatos forgalom esetén fordul elő. A késés, nagyságától függően, esetleg a folyamatos forgalom fennakadását is jelentheti. Ezért a folyamatos forgalom közben jelentkező sietések és késések korrigálásakor menetrendtartásról, a jelentősebb késések megszüntetésekor, melyek valamilyen zavar következtében jelentkeznek, zavarelhárításról beszélünk.
A tevékenységfajták szétválasztására tehát a közlekedő vonatok menetrendtől való időbeli eltérésének mértékét használjuk. Az azonos időbeni eltérés által okozott hatások függnek azonban attól is, hogy mely forgalmi időszakban jelentkeznek. Például a gyorsvasúti 5 perces késés a csúcsforgalomban két menetvonal teljesítésének elmaradását eredményezi. Két menetrendi menetvonalnak megfelelő időben vonat nem közlekedik, a késett vonat csak a két menetvonal után közlekedik. 2 perc 15 másodperces menetrendi és 90 másodperces alkalmazható követés esetén egy vonat 5 perces késésekor csak az azt követő 8. vonat fog tudni menetrendszerűen közlekedni. Ugyanakkor késésnek az esti forgalomban való bekövetkezésekor a késett vonat csak a mögöttes vonat forgalmát zavarja. Az utasforgalomra gyakorolt hatás hasonlóan függ a forgalmi időszaktól.
A közlekedő vonatnak a menetrendben meghatározott időponttól eltérő közlekedése alapján a forgalomirányítási tevékenységet, ill. a menetrendtől való eltérést a következőképpen csoportosíthatjuk.
Menetrendtartás
Menetrendi eltérés. Menetrendi eltéréskor a vonat ±1 perccel tér el a menetrendben meghatározott időtől (tehát siet vagy késik). Menetvonal kimaradás nincs. A forgalom folyamatos, a tartalékidővel a vonat az eltérést könnyen korrigálhatja. Kis késés az 1 percnél nagyobb, de a menetrendi követési időnél kisebb menetrendtől való eltérés. Menetvonal kimaradás nincs, a késett vonat legfeljebb még egy vonat késését okozza. A forgalom folyamatossága nincs veszélyeztetve. A tartalékidővel a késés korrigálható, legfeljebb a késett vonat feszített ütemű közlekedése szükséges.
Zavarelhárítás
Kis zavar esetén a késés 2-5 perc. (Alsó határként a menetrendi követés is értelmezhető.) A forgalom folyamatosságában helyi fennakadás van, 1-2 menetvonal kimaradása jelentkezik. A tartalékidők felhasználására és több vonat feszített ütemű közlekedésére van szükség a korrekcióhoz. Tartalékvonat felhasználása is szükségessé válhat. Közepes zavar esetén az okozott késés 5-15 perc. A forgalmi időszaktól függően helyi vagy az egész vonalra kiható fennakadás jelentkezik a forgalom folyamatosságában. Több menetvonal teljesítése elmarad. A menetrend szerinti forgalmi rend egy fordulóidőnyi közlekedés alatt nem állítható helyre. A tartalékvonat esetleges forgalomba állításán kívül egyéb forgalomszervezési intézkedések is szükségessé válnak. Nagy zavarról a forgalom 15 percnél nagyobb késleltetésekor beszélünk. A vonatforgalom a vonal egy-egy szakaszán vagy az egész vonalon leáll. A metró pótlásáról a kieső szakaszon gondoskodni kell. Mind az ideiglenes forgalom fenntartásához, mind a menetrendszerű forgalom visszaállításához rendkívüli forgalomszervezési intézkedésekre van szükség.
Menetrendtartás
A vonatnak a menetrendben meghatározott időtől eltérő közlekedése rendkívül kedvezőtlen hatású az utasforgalomra és a vonatközlekedésre is.
Menetrend szerint közlekedő vonatok között egy vonat 1-2 perc nagyságú késése esetén a vonat követési ideje a tervezetthez képest megnövekszik. Mivel a vonatra az állomásokon felszállni kívánó utasmennyiség a követési időtől függ elsősorban, az állomásokon a vonatra várók mennyisége megnövekszik, a peron zsúfolt lesz. Például 2,5 perces menetrendi követésnél az utasmennyiség várhatóan 80%-kal növekszik 2 perc késésnél. Emiatt a kiszállás a vonatból lelassul és a beszállni kívánók számának növekedése a tartózkodás időszükségletet jelentősen megnöveli. A tartózkodási idő növekedése további késést eredményezhet. A feszített ütemű közlekedés ilyen esetben történő alkalmazásától sem mindig várható megfelelő eredményt, mivel a kiszállás lelassulása, továbbá a beszállni kívánóknak az ajtók zárását akadályozó tevékenysége miatt a tényleges tartózkodási idő a tervezettnél nagyobb lesz, tehát a késés tovább növekedhet. A megnövekedett utasterhelés miatt a vonatok gyorsító és lassítóképessége csökken, emiatt a menetidő növekszik. A feszített ütemű közlekedés is csak a jelentős (motorkocsi típustól függően 700-1000 m) állomástávolság felett eredményezi a tervezett menetidő tartásának lehetőségét vagy esetleges menetidő-megtakarítás elérését. (Az állomástávolságnak azért van szerepe, mert csak azon állomásközben alkalmazható feszített ütemű közlekedés, ahol a menetdiagram szerint jelentős kifuttatási szakasz van tervezve.) A megnövekedett utasterhelés és a feszített ütemű közlekedés a vontatási energiafelhasználás rendkívül jelentős növekedést eredményezi. Hangsúlyozni kell, hogy a menetidőben az állomástávolságtól függően a feszített ütemű közlekedéssel 1-6 sec menetidő-megtakarítás érhető el, míg az állomási tartózkodási időben a megtakarítás 5-10 sec-ot is elérhet. A túltartózkodás következtében azonban a tartózkodás idő szélső esetben 15-20 sec-mal is növekedhet.
Ebből következnek az utasok számára jelentkező kellemetlenségek. A zsúfolt peronon való várakozás, a kiszállás kényelmetlenségei az utazási körülményeket rontják. Ugyanilyen hatású a vonat zsúfoltsága. További problémát jelent, hogy feszített ütemű közlekedéskor az utas a vonatba esetleg nem szállhat be és így tovább kell várakoznia, eljutási ideje növekszik, nem is részletezve mindezek pszichikai hatását.
Egy vonat sietése az eddig leírtakhoz tejesen hasonló helyzetet eredményez, azzal a módosítással, hogy akkor az azt követő, menetrendszerűen közlekedő vonat fog az előtteshez viszonyítva késni. A siető vonat pedig feltehetőleg felesleges energiafelhasználással elért menetidő megtakarítással ért el időnyereséget, vagy a tartózkodási időszükséglet csökkenését nem fordította energia megtakarításra. A menetrendben meghatározott időhöz képest korábban közlekedő vonat tehát mindenképpen energiapazarló vonattovábbítással közlekedik.
Megállapítható tehát, hogy a menetrendben előírt időtartamok és időpontok betartására igen nagy figyelmet kell fordítani és azt a forgalom lebonyolításában résztvevők fő feladatának kell tekinteni.
A tartalékidő felhasználása a menetrendtartásnál
A késés úgy értelmezhető, mint a különböző forgalmi műveletek időszükségletének megnövekedése.
A késésfelszámolásnál a tartalékidő felhasználása egyrészt a késés következtében jelentkező időeltolódás kiküszöbölésére, más részt a késés miatt jelentkező időeltolódás kiküszöbölésére, más részt a késés miatt jelentkező többletidő felhasználások kiegyenlítésére kell hogy lehetőséget adjon.
A menetrendtartás során eszközölt késésfelszámoláskor tehát a fordulóidőbe épített tartalékidőnek van elsődleges szerepe. Mint már ezt említettük, a fordulóidőbe épített tartalékidő a menettartamban és a végállomási várakozási időbe lehet beépítve. Felhasználhatóság szempontjából a kétféle alkalmazási mód jelentősen különbözik.
A 3.6. ábrán azon általános követelménynek a figyelembevételével tüntetjük fel az eseteket - azonos nagyságú késés feltételezésével - hogy a késett vonat következő végállomásról való indulása lehetőség szerint pontos, menetrend szerinti legyen.
A tartalékidő beépítésének lehetőségei a fordulóidőbe
3.6. ábra
Az ábra alapján összehasonlítható a kétféle tartalékidő felhasználhatósága.
A végállomásra beépített tartalékidő esetén:
az egész tartalékidő felhasználható a késés megszüntetésére, az átlagos utazási sebesség értéke magas, ha nincs késés, a tartalékidő a vonatszemélyzet számára a végállomáson jól hasznosítható pihenőidőként, mivel csak a szükséges idő van menettartamnak megadva, nagy valószínűségű, hogy a vonatok a vonalon menetrend szerint közlekednek, ha nincs késés.
A menettartamba épített tartalékidő esetén:
átlagosan csak a tartalékidő fele hasznosítható késés felszámolásra, az átlagos utazási sebesség a lehetségeshez képest alacsonyabb, a tartalékidő menetidőkre és tartózkodási időkre el van aprózva, a vonatszemélyzet számára nem hasznosítható, mivel a szükségesnél több idő áll rendelkezésre a vonali közlekedésre, nagy a valószínűsége a menetrendben megadott menetvonaltól eltérő közlekedésnek, emiatt a menetrendben megadottól eltérő követésekkel közlekedhetnek a vonatok.
A tartalékidő menettartamba történő beépítése általában mindig alkalmazható. A végállomásra történő tartalékidő beépítésnek határt szabnak a vágányfoglaltsági lehetőségek. A tartalékidővel megnövekszik ugyanis a foglaltság, ezáltal az alkalmazható követési idő. Ez természetesen csak a menetrendi követési idő nagyságáig növekedhet.
Zavarelhárítás
A különböző nagyságú késéseket eredményező zavarok kiváltó okai igensokfélék lehetnek. Általánosságban:
az állóberendezések meghibásodása, a járművek hibái, személyi vétségek, hozzáértés hiánya, elkerülhetetlen (vis maior) események
okozhatnak zavarokat.
Alapvető feladat a zavarok bekövetkezésének megakadályozása, amit a műszaki berendezések jó karbantartásával, az üzemvitelben dolgozók magas szintű képzésével kell és lehet elérni.
A zavarok következtében a közlekedés folytonossága különböző mértékben megszakad, a késett vonat mögötti vonatok is feltartóztatást szenvednek. Ilyenkor a követési időbe épített tartalékidő felhasználása kap szerepet.
A tartalékidő szerepe a zavarelhárításban
A zavarok következtében, az esetek döntő többségében egy vonatnál jelentkezik a közlekedést közvetlen akadályozó körülmény. Ezt nevezzük elsődleges zavarnak, az emiatt jelentkező késést elsődleges késésnek. Azon vonatoknál, melyeknél a zavarkiváltó ok közvetlenül nem hat, származékos késésről beszélünk.
A 3.7. ábrán olyan közlekedési zavar hatást, ill. annak megszüntetési folyamatát tüntettük fel, amelynél egy vonat közlekedését teszi lehetetlenné meghatározott ideig a zavar, ezzel p1 nagyságú késést okozva. A zavarkiváltó ok megszűnése után (p1 idő elteltével) a folyamatos forgalom akadályoztatás nélkül bonyolódhat, a vonatok az alkalmazható legkisebb követési idővel (c) követik egymást.
A követési időben levő tartalékidő szerepe a késés felszámolásában
3.7. ábra
Az első vonat p1 késéssel közlekedik tehát a második késése már egy követési időbe épített tartalékidővel kisebb késéssel. A harmadik vonat késését már két tartalékidő csökkenti. Képlettel:
p2 = p1 - r, p3 = p1 - 2r,
általánosan
pn = p1 - (n - 1) r,
ahol: a - a vizsgált vonat sorszáma, az első késett vonattól számítva.
A metró üzemvitelében az ilyen zavar okozta késések felszámolásakor a feszített ütemű közlekedést alkalmazzák. Ez esetben a vonatok igyekeznek időfelhasználásaikat csökkenteni, miáltal fordulóidejük is csökken. Igen fontos azonban a zavarelhárítás mellett arra is figyelmet fordítani, hogy mi a vonal legszűkebb keresztmetszetében az alkalmazható követési idő. Ugyanis ez egyértelműen meghatározza, a
Tfmin = n × Ialk
összefüggéssel, hogy a fordulóidőt meddig érdemes csökkenteni. Feladat lehet ilyenkor az alkalmazható követési idő csökkentése a kritikus keresztmetszetben, például végállomáson a fordítási technológia módosításával. Az egész vonalon a kritikus keresztmetszet alkalmazható követési idejét vagy annál 5-10 sec-mal kisebbet kell ilyenkor tartani, a kritikus keresztmetszet előtti torlódások elkerülése érdekében.
Vannak olyan zavarok is, melyek nem csak egy vonat közlekedését akadályozzák, hanem azt követően a zavar helyén elhaladó többi vonat közlekedését is akadályozzák (lassítják). Ilyen zavarkiváltó ok lehet síntörés, több vonat elközlekedésekor érvényes hívójelzés, váltóhiba, bármilyen sebességcsökkentést szükségessé tevő körülmény. Ilyen esetben a 3.7. ábra szerinti gondolkodva C értéke emelkedik. Ha a menetrendi követés értékét meghaladja, minden vonat késése annyival növekszik, amennyivel C nagyobb lesz a menetrendben alkalmazni kívántkövetésnél (az ábrán I-vel jelölve). Az ilyen zavar joggal nevezhető lappangónak, mivel a forgalom folyamatosnak tűnik, azonban a késések növekednek. Jelentős probléma, hogy a szállítóképesség is csökken, hiszen a menetrendben tervezettnél nagyobb követéssel közlekednek a vonatok. Jellegzetes következménye az ilyen zavarnak, hogy a megnövekedett követési idejű keresztmetszet előtt, mint általában a szűk keresztmetszet előtt, a vonatok torlódnak.
Zavarelhárítási segédletek
A zavarelhárítási folyamat forgalomirányítási kérdéseiben például a metró üzemvitelében a központi forgalmi menetirányító egyszemélyi döntési joggal rendelkezik. Természetesen a forgalom elbonyolításában résztvevő valamennyi dolgozó kötelessége a menetirányító utasításainak legjobb tudása szerinti végrehajtása, azonban az egyszemélyi döntés így is rendkívül felelősségteljes feladat.
A jelentős zavarok esetén kialakítandó forgalmi rendekről meghozandó döntéskönnyítésére ún. operatív menetrendek készülnek. Ezek előre kidolgozott menetrendváltozatok, a lehetséges hibák szerinti csoportosításban. Lényegük a nagy zavarok azon általánosítható tulajdonságán alapul, hogy egy-egy vonalszakaszon bekövetkező zavar, a helyétől függetlenül lehetetlenné teszi a vonalszakaszon a forgalom fenntartását.
Az operatív menetrendek tehát a különböző vonalszakaszok forgalmának leállása esetén alkalmazható vonatforgalmi terveket tartalmazzák. A változatok a forgalmi időszakokban is különböznek.
Az operatív menetrendek a vonatközlekedés tervét pontosan rögzítik a forgalomban maradó szakaszon. Ezenkívül részletezik a forgalomból kieső szakaszokon a metró pótlásának módját, továbbá a végrehajtó szolgálatban résztvevők ezzel kapcsolatos tevékenységét, és még ennek biztosításához szükséges eszközöket is.
A zavarelhárításra hozott döntések könnyítésére ún. szimulációkat hajtanak végre. Ezek lényege abban áll, hogy utasforgalmi üzemidőn kívül szervezik meg feltételezett hiba vagy hibák zavarelhárításának gyakorlását.
Gépi forgalomirányítás
A világ üzemelő, elsősorban földalatti gyorsvasutai közül egyre többnél alkalmaznak gépi forgalomirányítási rendszereket. Csaknem minden üzemelő rendszer egyedinek tekinthető, mind technikai, mind rendszertechnikai kialakításában.
A vonatirányítási rendszerek általában nemcsak gépi vonatirányítást jelentenek, hanem fejlett vonatbefolyásolási berendezésekkel továbbfejlesztett vasútbiztosító berendezésekkel együttműködő, azokra ráépített rendszerek. Ilyenformán a vonatirányítás a következőkből elépített rendszer részeként jelenik meg.
1. | Korszerű alap vasútbiztosítás.
2. | Folyamatos vonatbefolyásolás (célfékezéssel kiegészítve).
3. | Gépi forgalomirányítás (és forgalomszervezés).
A budapesti földalatti gyorsvasút forgalomirányítási rendszere
Elöljáróban szükséges a "kézi" forgalomirányítás elveinek és berendezéseinek ismertetése. A "kézi" jelző a forgalomirányítás emberi figyelemre és döntésekre alapozottságát kívánja kifejezni.
A rendelkezésre álló berendezések rendszere:
1. | korszerű vasútbiztosítás,
2. | pontszerű "vonatbefolyásolás",
3. | technikai berendezésekkel kézi vonatirányítás,
4. | teljesen kézi vonatvezetés.
Az alap-vasútbiztosító berendezés a vonatok által vezérelt önműködő üzemre alkalmas. Bizonyos vágányutak tárolásával a vágányútépítés gépi vezérlésű lehet. Primitív irányítási feladat ellátásra képes pl.: a fogadóvágányok váltakozó használatát önműködően elvégzi (cikk-cakk). A berendezés alapvasút biztosító berendezésként korszerű. Vasútbiztosítási elve a térköz plusz védőszakaszos fedezés, hogy a pontszerű "vonatbefolyásolást" megvalósíthassa.
A "vonatbefolyásolás" csak vészfékezéssel végrehajtott kényszerfékezés a vonatutolérés megakadályozására.
A kézi vonatirányítás a vasútbiztosítóberendezés foglaltság visszajelentése, a követési időközmérő és a pontos idő órák információja alapján történik. A kiértékelés a forgalomirányításban résztvevők feladata. Ezen rendszerben természetesen - járművezetők is ilyenformán részt vesznek a forgalomirányításban, hiszen saját vonatuk időbeni helyzetét folyamatosan ellenőrizniük kell. Adódik a rendszerben, hogy a forgalomirányítás igen sok ember szubjektív döntésén keresztül valósul meg, nagyban függ azok hozzáértésétől, munkafegyelmétől.
A forgalomirányítás technikai eszköze a rádiótelefon és a pálya menti jelzők, szükség esetén az egyéb hírközlőeszközök.
A térköz plusz védőszakaszos biztosítási elv csak vonatutolérési vészhelyzetben avatkozik be, vonatsebességtől függetlenül. A védőszakaszok hosszában bizonyos esetekben a teljesítőképesség biztosítására kompromisszumos megoldásokat kell alkalmazni. A létszámigény magas a kétvezetős rendszer miatt, ugyanakkor a dolgozókkal szemben támasztott elvárások nagy figyelmet kívánnak, igen jelentős a személyi felelősség. A menetrendszerűség, energiafelhasználás igen nagyban függ személyektől, a munkafegyelemtől.
Az automatizálással elérendő célok
A komplett gépi forgalomirányítás és alkalmazhatóságát biztosító alapberendezései a következő fő célokat kell hogy szolgálják:
forgalombiztonság fokozása, létszámmegtakarítás, a forgalomlebonyolításban dolgozók munkaterhelésének csökkentése, ill. szubjektivitásuk kizárása, magas szintű menetrendszerűség, energiamegtakarítás, gazdaságos járműkihasználás.
A forgalombiztonság fokozás alapvetően a vonatbefolyásoláson keresztül valósul meg, a folyamatos sebességszabályozással. Szerepet játszik azonban a menetrendszerű forgalomhoz igazított vonatindítás és követési idő csökkenés esetén a csökkentett sebességű közlekedés, amit már a gépi forgalomirányítás biztosít, ezzel a veszélyhelyzetek lehetőségét csökkentve.
A létszámmegtakarítás egyrészt a járművezetői állomány csökkenéséből származhat, másrészt a forgalomirányító létszámszükséglet csökkenéséből. A folyamatos sebességellenőrzés, az állomási célfékezés, a második vonatszemélyzet feladatának gépesítése lehetővé teszi az egyvezetős rendszert. (Üzemelnek olyan közlekedési rendszerek s, ahol vezető nélküli járművek közlekednek.) A forgalomirányításban a helyi irányítószemélyzetekben érhető el létszámmegtakarítás. Természetesen a gépi berendezések üzemeltetése szükségessé teszi azok ellenőrző, karbantartó és javító állományának biztosítását, aminek azonban magas kvalifikáltságú dolgozók tudnak eleget tenni. Ez a létszám azonban csak tört része lehet a megtakarításnak, és kedvezőbb munkafeltételekkel foglalkoztatható.
A járművezetők munkakör az egyszemélyes rendszer ellenére egyszerűsödik, néhány feladat ellátására és ellenőrzésére szűkül, leszámítva a rendkívüli esetekben szükséges kézi vezetést. A legjobb megoldásnak e téren, az alkalmazások száma alapján téve a megállapítást, a kézi indítás megtartása tűnik, amikor meghatározott időtartamon belül a járművezető hozzájárulása szükséges az indításhoz. Az időn túli indításhoz késleltetést kell végeznie. Az indítással tehát a járművezető befolyásolhatja, de csak bizonyos keretek között a menetrendi helyzetet.
A vonatok menetrendhez viszonyított időbeli helyzetét gép értékeli, és ennek alapján adja az állomási indulási időpontokat (tehát tartózkodásokat) és aszerint határozza meg az állomásközi sebesség változtatásával a menetidőket, a tartalékidő felhasználást. Általában konkrét időértékekkel határozzák meg a beavatkozást szükségessé tevő időeltérést és a menetrendtartás biztosított pontosságát. Pl.: 5 sec lehet az az időeltérés a menetrendben meghatározottól, amire már korrekciós utasításokat ad a gép, és 30 sec a maximálisan bekövetkezhető menetrendi időeltérés, ami még normál üzemben gépi irányítás mellett bekövetkezhet. Ezen értékek igen sok meghatározó tényezőtől függnek, mint például a vonalhossz, az állomástávolság, a járműparaméterek, utasforgalom stb.
Az állomási tartózkodási idők, menetidők és tartalékidők szabályozásával minden esetben csak a feltétlenül szükséges vontatási energia kerül felhasználásra, ami kézi vezetés esetén csak igen nagy figyelemmel és fegyelmezettséggel érhető el egy-egy vonatnál. A megtakarítás másik forrása az irányítás vonalszemléletéből következik, amihez az egyes járművezetőknek az előttes vonattól mért követési időn kívül információjuk kézi irányításnál nincs.
A kiegészítő alapberendezések
A vasútbiztosító berendezés feladatai komplett gépi vonatirányítási rendszerben:
a vonatok vágányútjainak és biztonsági távolságának biztosítása, információszolgáltatás a vontbefolyásoláshoz és gépi forgalomirányításhoz normál üzemben, a gépi irányítás meghibásodása esetén korlátozott feltételek melletti vonatforgalom biztosítása.
A vasútbiztosító berendezés üzeme tehát kétféle, és általában különbség van a vonatbefolyásoló és forgalomirányító gépi berendezések üzeme esetén megvalósuló (normál) és ezek üzemen kívülisége esetén kialakuló működése között.
A folyamatos vonatbefolyásolás lényege a vasútbiztosító berendezések parancsainak a járművezetőtől független megvalósítása a vonatközlekedésében a pálya minden pontján. (A komplexen csatolt rendszerben a gépi forgalomirányítás is - esetleg a biztosítóberendezésen keresztül, annak természetes elsődlegességével - adhat korlátozó jellegű utasítást. Pl.: csökkentett sebességű közlekedésre szabad pályán, ezen csökkentéssel biztosítva a teljesítőképesség fokozását. Ez utóbbi lényege abban áll, hogy a sebesség csökkentésével a biztonsági távolság négyzetesen, míg a menetidő lineárisan csökken.
A folyamatos vonatbefolyásolás a vasútbiztosítás biztonságtechnikai elveit is módosíthatja, alakíthatja. Egyszerű példával ez úgy magyarázható, hogy a budapesti metrónál alkalmazott védőszakaszok szükségtelenné válhatnak, hiszen a "Megállj!" állású jelző előtt mindenképp megtörténik a vonat megállítása, mivel az nem személyi figyelemre bízott. Éppen ebből következik, hogy különböző lehet a vasútbiztosítás a vonatbefolyásolás működő vagy működésképtelen helyzetében.
A vonatbefolyásolás keretében a biztosítóberendezési parancs egyrészt gépi úton jut a járműre és ott a járművezetésbe szükséges beavatkozások a járművezetőtől függetlenül megvalósulnak.
A biztosítóberendezési parancsokon kívül a vonatbefolyásolás keretében sorolhatók egyéb kiegészítő műveletek is. Ilyenek az állomási célfékezés, automatikus vonatfordítás, ajtónyitás és zárás, utastájékoztatás, esetleg egyebek. A célfékezés keretében a jármű sebességétől és utasterhelésétől függetlenül automatikusan megtörténik a vonat megállítása az állomási megálláshelye jelzőnél (kb. max ± 0,5 m pontossággal) a járművezető beavatkozás nélkül.
A gépi forgalomirányítás módja
Hangsúlyozandó, hogy az alkalmazott és tervezett rendszerek igensokfélék elveikben is és megvalósítási módjukban.
A forgalomirányítás kezdetleges, de sokcélú felhasználásának eszköze lehet a vonatszám jelentő berendezés, mellyel a vonatszám alapján történhet emberi beavatkozás nélkül vonatirányítás pl.:
fordítóállomás kijelölése, forgalomba állítás és onnan történő kiállítás, irányok szerinti elágaztatás, vonalváltás, állomási áthaladtatás, utastájékoztatás.
A teljes gépi irányításban megkülönböztethetünk menetrendtartásra létesített és forgalomszervezésre is alkalmas rendszereket.
Menetrendtartást biztosító gépi forgalomirányítás
A menetrendtartásra alkalmas forgalomirányító rendszerek a vonatok közlekedését egy gépben tárolt fix menetrend alapján végzik alapesetben. Kiegészíthető a tárolt menetrend operatív menetrendekkel, melyek az alapesetre történő gyors visszaállást segítik. Az irányítás alapinformációi lehetnek:
menetrendi érkezési és indulási vagy bármely pontra vonatkozó időadatok, követési időköz, utasmennyiség, egyebek (járműhiba, forgalmi helyzet stb.).
Az információk egyrészt a tárolt menetrendből és utasmennyiségről, másrészt a tényleges forgalomról érkeznek és kerülnek gépi úton összehasonlításra. Az összehasonlítás alapján, szükség esetén megtörténik a korrekció, a vonat menetrendhez viszonyított helyzetét változtató beavatkozás.
A vonat időbeni helyzetét az állomási tartózkodási és az állomásközi menetidő változtatásával lehet módosítani. Az utasmennyiség alapján szintén a tartózkodási időt és az állomásközi közlekedést kell változtatni. (A forgalomszervezést is végző rendszerek az utasmennyiség alapján további utasításokat is adhatnak.) A beavatkozások mind sietésre, mind késére megtörténnek.
A vonat menetrendhez viszonyított késett érkezése, követési idejének túlzott megnövekedése (pontos érkezésnél ez az előttes vonat "megugrását" jelentheti), a tervezettnél kisebb várakozó utasmennyiség esetén a tartózkodási idő csökkentésére adható parancs. Ez úgy realizálható - amennyiben a járművezetői indítás hozzájárulást megtartjuk -, hogy a tervezettnél kisebb tartózkodás után, ill. menetrendben meghatározott indulási időben már indítási parancsot kap a vonat, ami általa járművezetői hozzájárul és hatásos lehet. Bizonyos tartózkodás után pedig a járművezető is utasítást kap a hozzájárulásra, amikor is az indítást csak késleltetéssel akadályozhatja. (Az indítási parancs eredménye természetesen először az ajtózárás, és csak tényleges zárt ajtók mellett kezdődhet a fékoldás és indulás.)
A vonat korai érkezése és ezzel egyidejűleg jelentkező, a tervezettnél nagyobb utasmennyiség esetén a tartózkodási idő növelhető. (A növelés pontos vagy esetleg később érkezés esetén is megengedhető, ha van máskorrekciós lehetőség pl.: a menetidőben vagy más állomások forgalma alapján. (Ekkor tehát hosszabb ideig nincs indítási parancs, hatástalan a járművezetői hozzájárulás.) Az állomási tartózkodás növelése más okból nem célszerű, mivel az esetleges időelőnyt az állomásközi menetidő növelésével megszüntetve energiamegtakarítás érhető el. Éppen ez okból célszerű az utasmennyiség csökkenése esetén is csökkenteni a tartózkodást.
Az állomásközi menetidő a késéstől vagy sietéstől függően csökkentendő vagy növelendő. A befolyásolás általában a vonóerő-kifejtés időtartamának változtatásával történik, ritkán a kifejtett vonóerő nagyságának meghatározásával. A vonóerő-kifejtés szabályozása történhet gyorsítási idő vagy úthossz változtatással, fejlettebben gyorsítási végsebesség meghatározásával, esetleg sebességtartó vontatással (vonóerő-szabályozással). Végeredményben a gyorsítási végsebesség növelése a menetidő csökkenését eredményezi, kisebb végsebesség pedig menetidő növekedést eredményez. A gyorsítási végsebesség tartása, sebességtartó vontatással, a vonat kifuttatása helyett, szintén a menetidőt csökkenti. A sebesség növelésével általában a célfékezéskor a fékezés intenzitása növekszik, ami szintén menetidő-csökkenést eredményez. Az utasmennyiség alapján, terhelésfüggő dinamikai tulajdonságú járműveknél, a gyorsítás szabályozása is szükséges lehet.
A tartalékidő felhasználásánál alapvetően az a cél, hogy a menetidőt ne kelljen csökkenteni, ezzel a többletenergia felhasználása ne jelentkezzen. Amikor tehát nincs szükség a tartalékidőre, akkor a menetidő növelésére használható, energiamegtakarítással, ha a menettartamban van a tartalékidő. A végállomásra helyezett tartalékidő a gépi irányítási rendszerben nem alkalmazható praktikusan, mivel késett érkezést kell, hogy megengedjen felhasználása. A késett érkezést megengedve a követés egyenletességének biztosítása az összes vonat késett érkezését eredményezi, tehát a tartalékidőt az irányítási rendszer a menettartamba viszi át. A végállomásra tehát csak annyi tartalékidő szükséges, amennyi arányosan oda esik a fordulóban elosztott tartalékidőből.
A követési időnek az előbbiekben említetten kívül is lehet szerepe a forgalomszabályozásban. Adott vonat követési idejének elvárttól való eltérése esetén ugyanis az előttes vonatot is szabályozhatja. Késett vonatnak ugyanis menetrendszerű forgalomban megnő a követési ideje. Ekkor ezen vonat közlekedésének gyorsításán kívül, az előttes vonat is lassítható, ezzel könnyítve a mögöttes késésfelszámolását. A menetrendtartó rendszerben természetesen korlátozott az előttes vonat (esetleg vonatok) lassításának lehetséges mértéke.
A menetrendtartó gépi forgalomirányító rendszerek, mint ez a szabályozási lehetőségek és információk alapján is könnyen megítélhető, a követési idő nagyságrendjébe eső késések esetén "zavarba jönnek", tehát szélső esetben hatástalanná válnak. Figyelem bevéve ugyanis az időbeniséget, a követési időnyit késett vonat már egy mögöttes pontos vonatként kezelhető. Ahhoz, hogy ez ne így legyen, forgalomszervezési készséggel is kell rendelkeznie a gépi forgalomirányításnak.
Gépi forgalomirányítás forgalomszervezési készséggel kiegészítve
A forgalomszervezés ez esetben alapvetően azt jelenti, hogy a forgalomirányító gépi berendezés az alapmenetrend helyett, szükséges helyzetekben, több operatív menetrend közül választhat, végső fejlettségében ilyen változatokat a helyzethez illően készít.
Az előző bekezdés végén felvetett problémának is például az lehet a megoldása, ha az irányító gép az alapmenetrendtől eltekint, a késett vonatot nem tekinti pontos mögöttes vonatnak, hanem egy új menetvonalon közlekedteti. Ez más forgalomszervezési feladatnak tekintendő, hiszen az alapmenetrend mellőzését kívánja, és új menetrend életbeléptetését. (A menetrendtartásnál ugyanis a tárolt alapmenetrend időadatai az idő múlásával jönnek elő a tárolásból, aktivizálódnak és egy bizonyos megadott időtartam után elvesznek. El is kell, hogy ezen rendszerben vesszenek, hiszen az idő múlásával, kb. követésnyi idő múlva már a következő vonat időadatai aktivizálódnak adott helyen és értelemmel, a hasonlításhoz.)
Amennyiben a gépi forgalomirányítás menetrendváltásra, szélső esetben folyamatos operatív forgalomszervezésre képes, alkalmas a forgalom lassítására, gyorsítására, tartalékvonatok beállítására vagy többletvonatok forgalomból történő kiállítására. Ekkor feltétlenül szükséges már vonali szemléletben biztosított utasforgalmi és vonatforgalmi információ.
A forgalomszervezésnek alapja lehet az egész vonalra vonatkozóan észlelt utasmennyiség csökkenés.
A csökkenés meghatározható a tervezetthez képest jelentkező meghatározott számú lépcsőben. Ekkor 100%-nak tekintve az alaputasforgalmat 85-96% utasmennyiség az I. eset, 75-84% a II. stb. Ezen értékekhez megfelelő menetrendek léptethetők életbe. Az I. esethez például a forgalom lassítása, az utazási sebesség elviselhető értékéig. Így a fordulóidő növekedésével adott vonatszám esetén a követési időköz növekszik, a szállítóképesség tehát a szükséges mértékben csökken. A második utasforgalmi esethez már olyan menetrend tartozhat, léphet életbe, ahol a forgalomból vonatot (vagy vonatokat) vonunk ki a további lassítást mellőzve. Ekkor adott fordulóidő mellett kevesebb vonatot forgalmazva ismét követési idő növekedés jelentkezik, a szállítóképesség csökken.
Hasonlóan alkalmas lehet a gépi irányítás a késés mértékétől és az érintett vonatok számától függően az adott vonatok számára új menetrend életbeléptetésével a vonatok alapmenetrendi helyre történő visszaállítására.
Azon gépi irányítási rendszerek, melyek nem tárolt menetrendváltozatokat aktiválnak, hanem maguk is alkalmasak gépi operatív menetrendtervezésre, teljes folyamatossággal képesek a jelentkező igények kielégítésére, azok változásának függvényében. Ezen lehetőség üzemszerű alkalmazása ez ideig nem történt meg a gyorsvasúti közlekedésben.
A gépi forgalomirányítás alkalmazása
A gépi forgalomirányítás, figyelembe véve technikai követelményrendszerét a kiegészítő alapberendezésekben, igen jelentős befektetések árán valósítható meg. A már üzemelő metróknál általában a beruházási költségeket fokozza, többletátalakításokat tesz szükségessé, és működőképes berendezéseket tesz feleslegessé.
A nagy költségek ellenére mégis egyre szélesebb körben kerülnek alkalmazásra a magas műszaki színvonalú gépi forgalomirányító berendezések. Ennek oka egyrészt abban keresendő, hogy a minőségi mutatók jelentősen javulnak (forgalombiztonság, menetrendszerűség stb.) másrészt gazdasági nyereség, pontosabban megtakarítás jelentkezik (energiamegtakarítás, létszám-megtakarítás).
A magas műszaki színvonalú berendezések fejlettségüktől függően több és több feladat megoldására alkalmasak. Valamennyi rendszerben azonban megvan a lehetőség az előre nem látható zavarok, meghibásodások hatásának kiküszöbölésére a kézi, tehát emberi forgalomirányításra való áttérésre. Az ellenőrző személyzet feladata szükség esetén a kézi irányítás.

| Önellenőrző kérdések
Olvassa el figyelmesen az alábbi feladatokat, majd a lecke tartalma alapján oldja meg őket!
1. Egészítse ki a következő mondatot a hiányzó kifejezésekkel! Az operatív forgalomirányítás fő feladata a menetrendben rögzített, tervezett lebonyolítása.
2. Csoportosítsa a menetrendtartás és a zavarelhárítás kategóriáit és jellemzőit!
m) | menetrendi eltérés
k) | kis késés
z) | kis zavar
a) | közepes zavar
n) | nagy zavar
Írja a megfelelő jeleket a jellemzők elé!
Kategória | Jellemzők
| az okozott késés 5-15 perc
| az ideiglenes forgalom fenntartásához, a menetrendszerű forgalom visszaállításához rendkívüli forgalomszervezési intézkedésekre van szükség
| a vonat ±1 perccel tér el a menetrendben meghatározott időtől
| a késés 2-5 perc
| késés az 1 percnél nagyobb, de a menetrendi követési időnél kisebb menetrendtől való eltérés
| a vonat az eltérést könnyen korrigálhatja
| a késett vonat legfeljebb még egy vonat késését okozza
| a menetrend szerinti forgalmi rend egy fordulóidőnyi közlekedés alatt nem állítható helyre.
| az okozott késés több mint15 perc
| 1-2 menetvonal kimaradása jelentkezik
3. Döntse el, hogy a késéssel kapcsolatban vajon igaz vagy hamis a következő állítás!
A késés úgy értelmezhető, mint a különböző forgalmi műveletek időszükségletének a csökkenése |
4. Döntse el, hogy a menetrendtartással kapcsolatban vajon igaz vagy hamis a következő állítás!
A menetrendtartás során eszközölt késésfelszámoláskor a fordulóidőbe épített tartalékidőnek elsődleges szerepe van. |
5. Csoportosítsa a tartalékidők jellemzőit!
v) | végállomásba beépített tartalékidő
m) | menettartamba épített tartalékidő
Írja a megfelelő jeleket a jellemzők elé!
Kategória | Jellemzők
| az egész tartalékidő felhasználható a késés megszüntetésére
| az átlagos utazási sebesség a lehetségeshez képest alacsonyabb
| az átlagos utazási sebesség értéke magas
| átlagosan csak a tartalékidő fele hasznosítható késés felszámolásra
| ha nincs késés, a tartalékidő a vonatszemélyzet számára a végállomáson jól hasznosítható pihenőidőként
6. Egészítse ki a következő mondatokat a hiányzó kifejezésekkel! A jelentős zavarok esetén kialakítandó forgalmi rendekről meghozandó döntéskönnyítésére ún. készülnek. Ezek előre kidolgozott menetrend.
7. Döntse el, hogy a metró üzemvitelével kapcsolatban vajon igaz vagy hamis a következő állítás!
A zavarelhárítási folyamat forgalomirányítási kérdéseiben például a metró üzemvitelében a központi forgalmi menetirányító egyszemélyi döntési joggal rendelkezik. |
8. Egészítse ki a következő mondatot a hiányzó kifejezésekkel! Az gépi forgalomirányítás alapinformációi lehetnek: a menetrendi és vagy bármely pontra vonatkozó időadatok, időköz, mennyiség, egyebek (járműhiba, forgalmi helyzet stb.).