DySOnaPP - Innowacyjny system podnoszący bezpieczeństwo kierowców i pieszych na niestrzeżonych przejazdach kolejowych.

Transkrypt

1 Wojciech Dinges, Dyrektor Generalny House of Solutions International Sp. z o.o. DySOnaPP - Innowacyjny system podnoszący bezpieczeństwo kierowców i pieszych na niestrzeżonych przejazdach kolejowych. Referat omawia innowacyjny system DySOnaPP (skrót od: Dynamiczny System Ostrzegania na Przejeździe i Przejściu dla pieszych) podnoszący bezpieczeostwo kierowców i pieszych zwłaszcza na niestrzeżonych przejazdach kolejowych kategorii D (niewyposażonych przez właścicieli infrastruktury kolejowej w urządzenia sygnalizacji przejazdowej, tj. bariery ani sygnalizatory świetlne). System, w analogii do znaków drogowych zmiennej treści, powiadamia wizualnie i dźwiękowo użytkowników drogi, tj. kierowców i pieszych o nadjeżdżającym pociągu. Innowacyjnośd systemu przejawia się w warstwie techniki, ale również w zakwalifikowaniu go do kategorii urządzeo b.r.d. co umożliwia jego zakup i instalację przez samorządy lokalne zainteresowane podniesieniem bezpieczeostwa na drogach. Innovative system increasing traffic safety on r ail-road level crossing and pedestrian passages. Paper concerns innovative system DySOnaPP increasing traffic safety on rail-road level crossing and pedestrian passages, dedicated for non guarded railway level crossings (without barriers or light signals). System, similarly to road signs of variable message (VMS), warns in a visual and audible way the road users (drivers and pedestrians) on approaching train. The innovation of the system appears in a technical solutions, but also in assignment to road safety equipment, that makes possible its purchasing and installation by local governments interested in increasing safety, not only by railway infrastructure owners. Wstęp System DySOnaPP opracowany został w ramach projektu badawczo-rozwojowego realizowanego przez House of Solutions International Sp. z o.o. wespół z Krakowskimi Zakładami Automatyki S.A., które będą go produkowad i oferowad na rynku. System jest efektem polskiej myśli technicznej. Stan przejazdów w Polsce W roku 2010 w naszym kraju znajdowało się skrzyżowao dróg z torami kolejowymi, włączając w to również drogi wewnętrzne, niepubliczne 1. Liczby skategoryzowanych przejazdów są następujące: przejazdów kategorii A (z różnymi opcjami) 1 Dane PKP Polskich Linii Kolejowych S.A.

2 - 665 przejazdów kategorii B przejazdy kategorii C przejazdy kategorii D, co stanowi 64% skrzyżowao. Na w/w przejazdach w okresie od stycznia 2009 r. do marca 2011 r. miało miejsce 358 wypadków 2, z czego 354 (89,5%) na przejazdach kategorii D. Na przestrzeni ostatnich lat w Polsce ogólna liczba wypadków na przejazdach kategorii D waha się wokół wartości ok. 70% wszystkich wypadków, które miały miejsce na przejazdach kolejowo-drogowych. Przytoczone liczby pokazują, że dominująca większośd wypadków zdarza się na przejazdach kategorii D, których w Polsce jest 64%, a które są chronione jedynie za pomocą znaków drogowych B-20 Stop oraz G-3 lub G-4 tj. krzyż św. Andrzeja. Jak pokazuje rzeczywistośd, nie jest to wystarczające ostrzeżenie dla nierozważnych kierowców. Zabudowa klasycznych urządzeo sygnalizacji przejazdowej na przejeździe niestrzeżonym (kategorii D) wiąże się z dużymi kosztami inwestycji, podniesieniem kategorii przejazdu (do A, B lub co najmniej C). Brak odpowiedniego iloczynu ruchu uzasadniającego obligatoryjne podniesienie kategorii przejazdu prowadzi zwykle do dyskusji, który podmiot miałby ponosid koszty inwestycji w urządzenia klasyczne zarządca infrastruktury kolejowej, zarządca drogi, a może lokalny samorząd. Rezultatem jest pozostawianie (oprócz nielicznych wyjątków) status quo na przejazdach kategorii D. Innowacyjność rozwiązania Koncepcja urządzenia, które może podnosid bezpieczeostwo kierowców i pieszych na przejeździe kolejowym niestrzeżonym zwykle zderzała się z barierą wymagao oraz, co się z tym wiąże, wysokimi kosztami. System DySOnaPP został opracowany w sposób umożliwiający uniknięcie tego dylematu: - jest on zaprojektowany jako urządzenie bezpieczeostwa ruchu drogowego (brd), a nie jako urządzenie sterowania ruchem kolejowym (srk), - nie jest w żaden sposób powiązany z infrastrukturą kolejową ani istniejącymi na linii systemami sterowania ruchem kolejowym, - umieszczany jest w pasie drogowym poza pasem drogi szynowej. System zakwalifikowany do rodziny urządzeo bezpieczeostwa ruchu drogowego rodzaj znaku zmiennej treści może byd przedmiotem inwestycji samorządów lokalnych, miast i gmin, pragnących podnieśd bezpieczeostwo na drodze w miejscach szczególnego ryzyka wystąpienia kolizji, na podobnych zasadach, jak ma to miejsce w przypadku fotoradarów. Dzięki zastosowaniu zasilania fotowoltaicznego oraz transmisji radiowej pomiędzy zespołami systemu (zwłaszcza odległymi zespołami zdalnej detekcji), następuje redukcja kosztów inwestycyjnych ze względu na rezygnację budowy kabli zasilających i sygnałowych. Pełny dostęp producenta do informacji diagnostycznej umożliwia błyskawiczne reagowanie w przypadkach uszkodzeo urządzeo. DySOnaPP dedykowany jest zwłaszcza dla podniesienia bezpieczeostwa ruchu drogowego przy przejazdach kategorii D, gdzie nie jest stosowana żadna odmiana urządzeo sygnalizacji przejazdowej, za to zdarza się najwięcej wypadków drogowych i kolizji samochodów z pociągami. DySOnaPP nie zmienia kategorii przejazdu, nie są likwidowane dotychczasowe znaki drogowe. Znaki B-20 Stop oraz G-3 lub G-4 tj. krzyż św. Andrzeja nadal stanowią formalną podstawową informację dla kierowców, co ma znaczenie w przypadku awarii systemu. Działanie DySOnaPP-u wspiera jedynie 2 Dane Urzędu Transportu Kolejowego

3 informacyjnie kierowcę pokazując obraz z kamer nakierowanych wzdłuż linii kolejowej oraz - w przypadku detekcji pociągu wyświetla w sposób dynamiczny znak B-1 czyli zakaz ruchu ( tym samym pobudzając percepcję użytkownika drogi kołowej), który dominuje nad umieszczonym fizycznie znakiem B-20 stop. W przypadku awarii systemu detekcji wyświetlany jest znak A-30 inne niebezpieczeostwo i odpowiedni komunikat słowny. Krótki opis systemu System schematycznie przedstawiony na rys. 1. DySOnaPP składa się z zespołu urządzeo detekcji pociągu i ostrzegania kierowców i pieszych (1), gdzie znajduje się także sterownik główny, zespołu urządzeo ostrzegania (2) oraz urządzeo zdalnej detekcji pociągu (3). Oprócz pracy autonomicznej, system posiada również zdalny dostęp diagnostyczno-serwisowy umożliwiający wysyłanie alarmów, zbieranie informacji o usterkach, dostęp do zarejestrowanych plików video oraz konfigurację urządzeo. (2) Zespół urządzeń ostrzegania (3) Urządzenie zdalnej detekcji pociągu (1) Zespół urządzeń detekcji pociągu oraz ostrzegania pojazdów i pieszych Rysunek 1. Ogólny schemat systemu Detekcja pociągu realizowana jest za pomocą czujników, które dostarczają sterownikowi głównemu informacji dotyczących odległości i prędkości obiektów poruszających się na torach, co jest podstawą do włączenia ostrzegania wizualnego lub dźwiękowego. W przypadku skrzyżowania z drogą, głównym urządzeniem ostrzegawczym dla kierowców jest zespół ekranów usytuowany na masztach w pasie drogi w charakterze znaku o zmiennej treści. Elementem ostrzegania jest również emisja sygnału dźwiękowego (opcjonalnie zastosowanie zamiast ekranów innego urządzenia optycznego, np. sygnalizatora drogowego), w przypadku przejścia dla pieszych ostrzeganie następuje poprzez sygnał dźwiękowy (opcjonalnie również optyczny). Detekcja pociągu następuje poprzez analizę sygnału z czujnika umieszczonego w zespole urządzeo detekcji i ostrzegania (1) lub umieszczonego zdalnie (3) i skomunikowanego ze sterownikiem głównym drogą radiową. Zasilanie systemu odbywa się z sieci 230V lub oparte jest o baterie ogniw fotowoltaicznych. Zwłaszcza w przypadku zastosowania urządzeo detekcji zdalnej rozwiązanie z ogniwami

4 fotowoltaicznymi eliminuje koniecznośd wykonywania odległych połączeo kablowych, bowiem informacja z tych urządzeo przekazywana jest drogą radiową. Elementy systemu Zespoły posiadają podobną strukturę funkcjonalną, pokazaną na rysunku 2. Niektóre elementy są stosowane opcjonalnie n.p. urządzenie detekcji zdalnej stosowane tylko w przypadku braku dostatecznej widoczności wzdłuż linii kolejowej, ograniczony zestaw elementów w przypadku przejścia dla pieszych itp. Pozostałe są stosowane w każdym wykonaniu. (1) Zespół urządzeń detekcji pociągu oraz ostrzegania (2) Zespół urządzeń ostrzegania (3) Urządzenia zdalnej detekcji pociągu Detekcja Komunik. wewn Sterownik główny Komuniik. zdalna Zas. fotowolt Ostrzeganie Filmowanie Ostrzeganie Komunik. wewn Komunik. wewn Sterownik Zasilacz Zasilacz Detekcja Zasilacz pomocni. Zas. fotowolt Zas. fotowolt. Urządzenia centralne, Terminal serwisowy (PC) Komunika cja zdalna Serwer z bazą danych Terminal zdalnego dostępu (PC) Rysunek 2. Elementy systemu Urządzenia ostrzegawcze przy przejeździe/przejściu istnieją w każdej konfiguracji systemu po obydwu stronach przejazdu lub opcjonalnie (jeśli jedynie akustyczne) tylko po jednej stronie przejścia dla pieszych. Urządzenia zdalnej detekcji stosowane są tylko przy przejazdach drogowych, jeśli widocznośd wzdłuż torów z miejsca przejazdu jest ograniczona (łuki) lub konieczna jest detekcja z odległości większej, niż umożliwiają to urządzenia przy przejeździe. Urządzenia centralne nie wpływające na samodzielną pracę systemu zainstalowanego w konkretnej lokalizacji - zawierają bazę danych statusów wszystkich istniejących systemów omawianego typu i umożliwiają dostęp diagnostyczny oraz podgląd plików wideo. Sposoby ostrzegania i detekcji Detekcja pociągu realizowana jest za pomocą czujników, które dostarczają sterownikowi głównemu informacji dotyczących odległości i prędkości obiektów poruszających się na torach, co jest podstawą do włączenia ostrzegania wizualnego lub dźwiękowego. Ostrzeganie wizualne umiejscowione jest po obydwu stronach linii kolejowej, możliwa jest wersja z jednym lub dwoma wyświetlaczami LED po każdej stronie przejazdu: a) dwa ekrany wyświetlany jest obraz z kamer i znaki,

5 b) jeden ekran wyświetlane są tylko znaki w przypadku detekcji nadjeżdżającego pociągu Możliwa jest również wersja urządzenia wyposażonego tylko w sygnalizatory typu ulicznego lub inne świetlne urządzenia ostrzegawcze. Jasnośd świecenia ekranów lub sygnalizatorów jest zharmonizowana z warunkami zewnętrznymi w nocy lub o zmroku jasnośd jest redukowana, by nie oślepiad użytkowników drogi, zaś w dzieo jest podnoszona tak, aby nawet przy pełnym nasłonecznieniu była zachowana właściwa czytelnośd. Ostrzeganie akustyczne polega na wygenerowaniu sygnału identycznego z dzwonem charakterystycznym dla przejazdów kolejowych strzeżonych. Moc sygnału akustycznego może byd uzależniona np. od pory dnia, konkretniej sytuacji miejscowej, średniego poziomu hałasu w otoczeniu etc. Tryby pracy sytemu System znajduje się w następujących trybach pracy: a. Stan oczekiwania nie jest wykryty żaden pojazd szynowy, ostrzeganie nie jest załączone. b. Stan detekcji czujniki wykrywają i potwierdzają zbliżanie się pojazdu szynowego, włączane jest ostrzeganie w sposób odpowiedni do konfiguracji systemu. c. Stany awaryjne stwierdzona jest usterka elementu/ów systemu, producent/zarządca powiadamiany jest poprzez urządzenia centralne, urządzenia ostrzegania znajdują się w stanach informujących o niemożliwości prawidłowej detekcji lub zostają wyłączone. Informacje wyświetlane w poszczególnych trybach pracy pokazane są na rysunku 3.

6 skierowanej w lewo UWAGA Zespół A skierowanej w prawo POCIĄG Brak pociągu: oczekiwanie, Predetekcja Zespół B Zespół A skierowanej w prawo skierowanej w lewo Zespół A NADJEŻDŻA skierowanej POCIĄG w lewo > > > > > UWAGA POCIĄG NADJEŻDŻA skierowanej POCIĄGw prawo < < < < < Zespół B Pociąg z lewej: Detekcja - ostrzeganie Zespół B NADJEŻDŻA skierowanej POCIĄG w lewo < < < < < Pociąg z prawej: Detekcja - ostrzeganie Awaria NADJEŻDŻA skierowanej POCIĄGw prawo > > > > > Zespół A Zespół B AWARIA URZĄDZEŃ Rysunek 3. Tryby pracy systemu i wyświetlane informacje Obraz rejestrowany przez kamery (łącznie z trzecią kamerą rejestrującą zdarzenia na przejeździe) pokazany jest na rysunku 4.

7 Rysunek 4. Obraz rejestrowany przez kamery Montaż urządzeń Montaż urządzeo przy przejeździe polega na usytuowaniu, zgodnie z miejscowym projektem uwzględniającym zasady inżynierii ruchu drogowego, konstrukcji słupów z fundamentami oraz umieszczonymi na nich elementami systemu, tj. znakami, szafkami urządzeo sterująco-zasilających, ekranem, wysięgnikiem z detektorami, elementami zasilania fotowoltaicznego oraz ochronnymi. Urządzenia zasilające, sterujące oraz detektory są umieszczone na odpowiedniej wysokości celem zapobieżenia kradzieży lub wandalizmowi. W określonych przypadkach, celem zachowania zasad bezpieczeostwa ruchu uzasadnione może byd dodatkowe zastosowanie poziomych barier ochronnych zabezpieczających pojazd drogowy przed bezpośrednim uderzeniem w konstrukcję nośną systemu DySOnaPP.

8