STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ KOLEJOWYM

Transkrypt

1 RACE NAUKOWE OLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. Transpor 06 Uniwersye Technologiczno- Insyu Kolejnicwa STANDARDÓW TRANSMISJI BEZRZEWODOWEJ KOLEJOWYM : marzec 06 Sreszczenie: badawczych,. WROWADZENIE sosowania owarych sandardów ransmisji w aplika- zaware w normie N-EN Koncepcj m.in. na Wydziale Transporu i Elekroechniki Uniwersyeu Technologiczno Humanisycznego w Radomiu. Zasosowanie owarych sandardów ransmisji danych sanowi ang. Safey Inegriy Levels. Zaprezenowane z pracy sysemy i koncepcje, [6], [8]. W pracy przedsawiono:

2 98 Andrzej Tomasz, Andrzej koncepcyjne sysem osrzegania kierow- nowe propozycje sysemów sysem osrzegania o konflikcie po Do zaproponowano w pracy apara maemayczny w posaci procesów Markowa. srk zbudowane odpowiednie modele maemaycz przeprowadzenie analizy pod. OTWARTE STANDARDY TRANSMISJI RUCHEM KOLEJOWYM -EN 5059:00 Zasosowania kolejowe. Sysemy ieczna w sysemach ransmisyjnych, [8 zowane na poziomie sysemu serowania jako jego elemen norma N-EN506 oraz jes emów kolejowych normy N-EN 509, N-EN 508. bezpiecznego, rozumia San en jes definiowany dla poszczególnych ypów sysemów indywidualnie i ak np. san bezpieczny w sysemach zliczania osi oznacza sygn sysemu, []. W celu zapewnienia ce przed W sysemach serowania ruchem kolejowym owara ransmisja da-. oza wspomnianym poziomem bezpie-

3 99 ziomu ryzyka norma N-EN506, [4] -EN 506, N-EN 508, N-EN 509. Zasosowanie publicznych sandardów ransmisji radiowej w sysemach kolejowych po o mniejszym znaczeniu ransporowym, w ym na liniach regionalnych. Jes o isone wiono wybrane paramery publicznych sandardów sieci radiowych. aramery sandardów bezprzewodowych oprac. na podsawie [7] Tablica aramer,5 G G LTE WiMax Sandard GRS, IEEE UMTS, HSA G Release 8 EDGE 80.6e nadajnika 0km km km 5-5 km Downlink 00kb/s 84kb/s - 7,Mb/s 4 Mb/s -4 Mb/s Uplink 80kb/s 60 kb/s Mb/s 5 Mb/s 5 kb/s Mb/s V max erminala 50km/h 50 km/h 50 km/h 0 km/h >500ms ms 0-40 ms 0-50 ms Medium bezprzewodowe jes przewodowe, a przez o kórych celem jes nieauowprowadzenie szkodliwych danych do sieci. Zgodnie z N-EN 5059, owary sysem ransmisji danych, []: przeworzonych pakieów, lub przekierowanie elegramów, zmiana niach oparych na ransmisji owarej, []. odsawowy sandard A0 doyczy ransmisji uoryzacja nadawcy i odbiorcy informacji. Ten sposób ransmisji jes sosowany we wszyskich obecnie eksploaowanych sysemach serowania ruchem kolejowym. W dla c elegramu i CRC. Sandard A wymaga sosowania

4 00 Andrzej Tomasz, Andrzej andard B0 jes obecnie podsawo zabezpieczenia elegramów w ransmisji owarej w sysemach ruchem kolejowym. W sandardzie B wymagany jes kod krypograficzny. Sysem ransmisji auoryzowany Techniki krypograficzne z kluczem ajnym nieauoryzowany Niekrypograficzny Krypograficzny Niekrypograficzny + szyfrowanie Niekrypograficzny + kod krypograficzny Typ Typ Typ Typ A0 A B0 B op. na pods. [5] ansmisji danych. Dodakowe dane Owarego Sysemu Transmisji Typ A0 A Np. Dane uzykownika z bezpiecznym procesem ransmisji Np. kod ransmisji Typ B0 Dodakowe dane Owarego Sysemu Transmisji Np. dane zaszyfrowane z bezpiecznym procesem ransmisji dane zaszyfrowane dane zaszyfrowane Np. kod ransmisji Typ B Dodakowe dane Owarego Sysemu Transmisji Np. Dane uzykownika z bezpiecznym procesem ransmisji Nieszyfrowany kod Kod krypograficzny Np. kod ransmisji Rys.. Srukura informacji w sysemach bezpiecznej ransmisji op. na pods. N-EN 5059

5 0. KONCECJE OARTE NA OTWARTYCH STANDARDACH TRANSMISJI W KOLEJNICTWIE OLSKIM sandardów ransmisji danych w sysemach auomayki. przejazdach kolejowych i przejazdach bez zapór kaegorii C, []., [8]. munikacji radiowej w podnoszeniu San swa, co przedsawiono na rys.. urudnienia, naprawy, SIL Aplikacje informujace o zdarzeniu SIL SIL kierowców SIL4 Dodakowy sysem dla maszynisów e-call R Rys.. op. Europejskiej jes sworzenie jednoliego europejskiego sysemu powiadamiania o wypadkach dro- -Call. odsawowym zadaniem sysemu jes ograniczenie ej niebezpiecznej syuacji, []. Rozszerzeniem aplikacji e-call opracowanej dla ransporu samochodowego jes analogiczna propozycja dedykowana dla ransporu kolejowego, co schemaycznie przedsawiono na rys. 4.

6 0 Andrzej Tomasz, Andrzej Rys. 4. Sysem e-callr dla ransporu kolejowego W, sysem powinien prze SM- szlaku lokalizacja GS, rodzaju zdarzenia awarii/kaasrofy, informacje o liczbie pasa- ów. jes sysem osrzegania na przejazdach [], gdzie informacja o - km. rzedsawiony w koncepcji np. nawigacji 5. BSC Mikrokonroler Rys. 5. Koncepcja sysemu osrzegania

7 0 Cenrum Serowania ATC MSC BSC BTS BTS Srefa Srefa MSC Mobile Swichin Cener Base Transceiver Saion BSC Base Saion Conroler Auomaic Train Conrol BTS ATC Rys. 6., przy pomocy GS, pozycjonowania po- oraz wywaniu i syuacji na szlaku, [8]. sandardów ransmisji do sysemów serowania ruchem kolejowym. aplikacji jes sysem opracowany linia kolejowa Radom Tomaszów Mazowiecki. w odniesieniu do sysemu zabezpieczenia przejazdu kolejowego isyjne wykorzysywane do wymiany in- e merów od konenera czujni- ydzielonej radiolinii. ozwo- Na rys. 7 przedsawiono schema wykorzysania radiolinii do komunikacji ze serownikami sacyjnymi i sysemem konroli W sysemie ym elegramy zgodne z ypem ransmisji B0. Dodakowo wykorzysu echniki krypograficzne z kluczem ajnym. Dane szyfrowane, lgorym szyfrowania sandardzie AES z kluczem 8-biowym. Do zaszyfro- ny jes dodakowy kod inegralno zabezpiecza na wykrycie pojedynczych lub wielokronych

8 04 Andrzej Tomasz, Andrzej Sysem samoczynnej sygnalizacji przejazdowej Sysemy sacyjne Sysemy Radiolinia Radiolinia Radiolinia 9600 bi/s / 8 bi daa 4.65 MHz MHz Radiomodem Radiomodem Rys. 7. Transmisja z wykorzysaniem radiolinii 4. ROOZYCJE WYKORZYSTANIA UBLICZNYCH STANDARDÓW TRANSMISJI W CELU ORAWY - SYSTEM dodakowe informowanie, w przypadku linii regionalnych, 0 km/h. 600 m, zasosowanie ransmisji, rys. 8. Transmisja radiowa 0 km WiFi, WiMax, m Min. blokowy Rys. 8. i bezprzewodowych panelu w kabinie maszynisy, kóry. Do-

9 05 przedsawiono na rys. 9. V >V V Daa: xx:xx:xxx Godzina: xx:xx Numer oru: x : XXX km/h : XXXX m Nadaj numer oru 4 Rys. 9. e nie ingeruje, nie sanowi nia ruchem kolejowym. Jes o koncepcja sysemu, kóry pozwoli na 5. MODELE SYSTEMÓW W celu przeprowadzenia analizy maemaycznej zaproponowano modele opare na maszynisów o syuacji na szlaku. serowa rys. 0a - model bez dodakowego sysemu, rys. 0b - a b μ =μ -p FC 0 μ =/ μ =/ = p F μ =/ = p F -p F 0 μ=/ Rys. 0.

10 06 Andrzej Tomasz, Andrzej rys. 0a: μ rys. 0b: pf, pfc poprawnej reakcji, μ μ μ μ czas W przedsawionych na rys. 0 rys. 0a: 0 - san poprawnej pracy, - rys. 0b: 0 - san poprawnej pracy, - - odbiór informacji kryycznej, - 0 pf pf. W przeciwnym -pf -pf. d0 0 d d 0 d wzorem: A lim

11 d d d d p d d p d d F F owych, graniczne wynosi: 4 A lim A 5 W celu porównania sawione w ablicy. W ablicy przedsawiono uzyskane wyniki. Tablica dla modeli z rys. 0a i 0b L.p. aramer. /h. p F. p F 0.00%, 0.%, %, 0% 4. μ 0/h 5. μ μ =μ -p FC gdzie p FC poprawnej reakcji μ 4h Tablica orównanie wyników L.p. syuacji kryycznej A Model bez dodakowego sysemem Model z dodakowym sysemem. 0.00% %, % %

12 08 Andrzej Tomasz, Andrzej Orzymane wyniki A 6. WNIOSKI erzenie sysemów sosowanych w ransporcie drogowym. nienia Bibliografia. Beser L.,, CD s Beser L.: adzie przejazdów kolejowych. Rozprawa Dokorska, miu, Radom For Regional Lines Including New Telemaic Soluions. Archives of Transpor Sysems Telemaics, volume 7, issue, 04. s railway auomaion sysems. Journal of KONBiN 6 0, s Mehod of Safey Transmission Sysem Cerificaion. Communicaions In Compuer and Informaion Science no. 9. p. 47-, Springer skiej, z 00, s. 0-0, Warszawa

13 09 THE OSSIBILITY OF ALICATION THE UBLIC TRANSMISSION STANDARDS IN RAILWAY CONTROL AND MANAGEMENT SYSTEMS Summary: In he paper auhors presened concepions and soluions relaed wih applicaion of wireless radio ransmission in railway conrol and managemen sysems. resened concepions are refleced in he work of scienific research, whose resuls confirm he possibiliy of using such soluions for daa ransmission. The proposed in he paper mahemaical apparaus in he form of Markov processes allowed for assessmen sysems hrough he prism of reliabiliy parameers. Keywords: railway sysems, ransmission, safey