BADANIA URZĄDZEŃ SRK W PROCESIE ICH CERTYFIKACJI

Podobne dokumenty
Warszawa, dnia 10 sierpnia 2012 r. Poz. 919 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU, BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ 1) z dnia 7 sierpnia 2012 r.

Badania funkcjonalne w procesach certyfikacji i eksploatacji urządzeń sterowania ruchem kolejowym

Warszawa, dnia 9 sierpnia 2012 r. Poz. 911 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU, BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ 1) z dnia 7 sierpnia 2012 r.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU, BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ. z dnia 2 maja 2012 r.

Warszawa, dnia 31 lipca 2014 r. Poz OBWIESZCZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY I ROZWOJU 1) z dnia 11 kwietnia 2014 r.

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ

BADANIA SYSTEMÓW STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM W PROCESIE ICH CERTYFIKACJI

Warszawa, dnia 9 maja 2017 r. Poz. 901

Certyfikacja i autoryzacja ETCS i GSM-R w Polsce. przykłady rzeczywistych procesów i wyzwań w tym zakresie. dr inż. Marek PAWLIK Instytut Kolejnictwa

Warszawa, dnia 7 sierpnia 2015 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY I ROZWOJU 1) z dnia 31 lipca 2015 r.

Proces dopuszczenia do eksploatacji typu/z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

PROGRAM CERTYFIKACJI WYROBÓW PCW 005. Proces dopuszczenia do eksploatacji typu / z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

Proces dopuszczenia do eksploatacji typu / z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

Pojazdy kolejowe - proces dopuszczenia do eksploatacji typu pojazdu kolejowego

Podstawy sterowania ruchem kolejowym : funkcje, wymagania, zarys techniki / Mirosława Dąbrowa-Bajon. wyd. 3. Warszawa, 2014.

PROGRAM CERTYFIKACJI WYROBÓW PCW 006. Proces dopuszczenia do eksploatacji typu / z typem budowli, urządzeń oraz pojazdów kolejowych

METODYKA CERTYFIKACJI PODSYSTEMU STEROWANIE

Instytut Kolejnictwa jednostką upoważnioną do badań technicznych oraz oceny zgodności określonych rodzajów budowli, urządzeń i pojazdów kolejowych

BADANIE KOMPATYBILNOŚCI ELEKTROMAGNETYCZNEJ TABORU Z URZĄDZENIAMI WYKRYWANIA POCIĄGU Z UWZGLĘDNIENIEM NORMY EN 50238

Wprowadzenie urządzenia sterowania ruchem kolejowym na polski rynek kolejowy w świetle najnowszych zmian w uregulowaniach prawnych

Certyfikacja wyposażenia lokomotyw w urządzenia sterowania. mgr inż. Witold Olpiński

Podstawy diagnostyki środków transportu

WYBRANE ZAGADNIENIA OPTYMALIZACJI PRZEGLĄDÓW OKRESOWYCH URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH

Nowoczesne systemy sterowania ruchem kolejowym

Konsekwencje wpływu pól magnetycznych na liczniki osi

OCENA ZGODNOŚCI Z WYMAGANIAMI TSI DLA PODSYSTEMU TABOR KOLEJOWY

Rozszerzenie zakresu akredytacji Instytutu Kolejnictwa jako jednostki certyfikującej

Specyfikacja TSI CR ENE - wymagania dla podsystemu energia oraz składników interoperacyjności wchodzących w skład systemu zasilania trakcyjnego

ĆWICZENIE 4 WYZNACZANIE OPTYMALIZOWANYCH PROCEDUR DIAGNOSTYCZNO-OBSŁUGOWYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 310

Warszawa, dnia 30 maja 2014 r. Poz. 720

Certyfikacja taboru jako podsystemu. Stanisław Opaliński

V OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA TECHNICZNA SPAWALNICTWO DRÓG SZYNOWYCH CZY CERTYFIKACJA JEST GWARANCJĄ BEZPIECZEŃSTWA?

WYZNACZANIE OPTYMALIZOWANYCH PROCEDUR DIAGNOSTYCZNO-OBSŁUGOWYCH

Warszawa, dnia 30 maja 2014 r. Poz. 720 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY I ROZWOJU 1) z dnia 13 maja 2014 r.

r r r r r r r.

Propozycja rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie

Zakres podsystemu Energia

ISTOTA IDENTYFIKACJI GRANIC PODSYSTEMÓW W PROCESIE CERTYFIKACJI INFRASTRUKTURY KOLEJOWEJ

Specyfikacja TSI CR INF

PROBLEMY CERTYFIKACJI URZĄDZEŃ SRK NA PRZYKŁADZIE ERTMS

PROBLEMATYKA ODPORNOŚCI NA ZAKŁÓCENIA CZUJNIKÓW KOŁA WYKORZYSTYWANYCH W URZĄDZENIACH SRK

STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM Z WYKORZYSTANIEM METOD SYMULACYJNYCH

24 września 2007 r r. 14 czerwca 2015 r. 31 marca 2015 r. 1 marca 2005 r. 1 czerwca 2005 r. 4 czerwca 2012 r. 09 marca 2015 r.

Lokalizacja projektu

Gdynia dn SKMMS-ZP/N/50/09

01 września 2015 r r. 14 czerwca 2015 r. 31 marca 2015 r. 1 marca 2005 r. 1 czerwca 2005 r. 4 czerwca 2012 r. 09 marca 2015 r.

24 września 2007 r r. 1 marca 2005 r. 1 czerwca 2005 r. 4 czerwca 2012 r. 15 grudnia r. 6 kwietnia 2009 r. 1 stycznia r.

Diagnostyka procesów i jej zadania

WYKAZ INSTRUKCJI WEWNĘTRZNYCH PKP POLSKIE LINIE KOLEJOWE S.A. ZAMIESZCZONYCH W INTERNECIE r r r r.

OGÓLNE ZASADY UDOSTĘPNIANIA INFRASTRUKTURY DO BADAŃ. Warszawa, maj 2016r.

Nadzór Prezesa UTK nad Bocznicami Kolejowymi

PROBLEM RYZYKA W INWESTYCJACH SYSTEMÓW SRK

Zarządzanie konfiguracją produktu w całym cyklu Ŝycia. Aleksandra Grzywak-Gawryś Warsztaty Rola IRIS w branŝy kolejowej

Informacja o realizacji zadań Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego

PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Zakład Linii Kolejowych w... Do użytku wewnętrznego

<Nazwa firmy> <Nazwa projektu> Specyfikacja dodatkowa. Wersja <1.0>

Przepis wewnętrzny wprowadzajacy. Nazwa przepisu Zarządzenie Zarządu Nr 52/ r. możliwy wydruk

Diagnozowanie sieci komputerowej na podstawie opinii diagnostycznych o poszczególnych komputerach sieci

ZALECENIA. ZALECENIE KOMISJI z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie procedury służącej wykazaniu poziomu zgodności istniejących linii kolejowych

ZWROTNICOWY ROZJAZD.

Algorytm. Krótka historia algorytmów

EKSPLOATACJA SYSTEMÓW TECHNICZNYCH

Program przygotowania do egzaminu na świadectwa maszynisty.

Temat lekcji. PKZ(E.b)(4)2 Zabezpieczanie dostępu do systemu operacyjnego.

STRATEGIA LABORATORIUM AUTOMATYKI I TELEKOMUNIKACJI IK W ZAKRESIE PROWADZENIA BADAŃ SYSTEMU GSM-R


Pojazdy dopuszczone w innym państwie członkowskim Unii Europejskiej

Efekty kształcenia z podstawy programowej Uczeń:

Testowanie i walidacja oprogramowania

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA SST-2 SCHODY

Podstawowy zakres badań technicznych

4. EKSPLOATACJA UKŁADU NAPĘD ZWROTNICOWY ROZJAZD. DEFINICJA SIŁ W UKŁADZIE Siła nastawcza Siła trzymania

OPINIA jednostki badawczej upoważnionej do przeprowadzania badań koniecznych do uzyskania świadectw dopuszczenia do eksploatacji

Pytania egzaminacyjne dla Kierunku Transport. studia II stopnia stacjonarne i niestacjonarne

Techniczne uwarunkowania zapewnienia bezpieczeństwa na przejazdach kolejowo-drogowych

POLSKIE NORMY ZHARMONIZOWANE DYREKTYWA 2008/57/WE. Polskie Normy opublikowane do Wykaz norm z dyrektywy znajduje się również na

Załącznik nr 1 do Zapytania ofertowego: Opis przedmiotu zamówienia

PROTOKÓŁ NR 10. Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagrożeń bezpieczeństwa i środowiska eksploatowanych maszyn

Warszawa, dnia 10 sierpnia 2012 r. Poz. 918

ruchem kolejowym przydatną w rozwiązywaniu złożonych zadań.

Zezwolenia na dopuszczenie do eksploatacji podsystemu strukturalnego. Interoperacyjność.

DANE WEJŚCIOWE Inwentaryzacja części budynku Urzędu Pocztowego przy ul Pocztowej 2 w Rybniku Ustawa Prawo budowlane z 7. lipca 1994 r, z późniejszymi

Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej w Ciechanowie Sp. z o.o.

Uwarunkowania certyfikacyjne ERTMS w Polsce

NOWE ROZWIĄZANIA W ZAKRESIE STEROWANIA I KONTROLI STANU ROZJAZDU

ROLA JEDNOSTKI NOTYFIKOWANEJ W PROCESIE HOMOLOGACJI URZĄDZEŃ SRK

Technika sterowania ruchem kolejowym I Wersja przedmiotu 2015/16 A. Usytuowanie przedmiotu w systemie studiów

Zwiększenie konkurencyjności europejskiego przemysłu kolejowego dzięki pracom badawczo-rozwojowym w ramach inicjatywy SHIFT 2 RAIL.

EN54-13 jest częścią rodziny norm EN54. Jest to norma dotycząca raczej wydajności systemu niż samych urządzeń.

DiaSter - system zaawansowanej diagnostyki aparatury technologicznej, urządzeń pomiarowych i wykonawczych. Politechnika Warszawska

INTERFEJSY DIAGNOSTYCZNE DLA SYSTEMÓW

KONFERENCJA RBF. Warszawa, 28 luty 2012 r.

W KIERUNKU GOSPODARKI OPARTEJ NA WIEDZY INSTYTUT KOLEJNICTWA I JEGO TRANSPORTU SZYNOWEGO

Metrologia: organizacja eksperymentu pomiarowego

organy notyfikujące jednostki oceniające zgodność jednostki oceniające ryzyko

Wyświetlany tekst posiada nowszą wersję. Pierwsze zezwolenie na dopuszczenie do eksploatacji dla typu pojazdu kolejowego

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 742

Analiza ryzyka nawierzchni szynowej Iwona Karasiewicz

PODSTAWOWE ZASADY LICENCYJNE INSTRUKCJI WEWNETRZNYCH PKP POLSKIE LINIE KOLEJOWE S.A. Określenie warunków umowy poprzez:

Transkrypt:

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 119 Transport 2017 Paweł Drózd Politechnika Warszawska, Wydział Transportu BADANIA URZĄDZEŃ SRK W PROCESIE ICH CERTYFIKACJI Rękopis dostarczono, lipiec 2017 Streszczenie: W artykule poruszono problematykę badań i testów urządzeń srk w procesie ich certyfikacji. Na podstawie obowiązującej dokumentacji prawnej i wewnętrznych instrukcji przedstawiono jakie są rodzaje i zastosowania testów oraz warunki w jakich powinny być przeprowadzone próby i badania urządzeń. Zwrócono uwagę, że realizacja testów wpływa na dostępność urządzeń srk i zaproponowano metodę poszukiwania optymalnego programu testów funkcjonalnych pod kątem skrócenia czasu trwania prób. Słowa kluczowe: certyfikacja, program badań, urządzenia sterowania ruchem kolejowym 1. WSTĘP Badanie poprawności działania, czyli poprawnej realizacji funkcji jest niezbędnym elementem w procesie certyfikacji urządzeń srk. Podczas certyfikacji przeprowadzane są różne rodzaje prób i badań urządzeń. Otrzymane wyniki są źródłem informacji, na podstawie których można określić zgodność z wymaganiami określonymi we właściwych, dla danego typu urządzeń, specyfikacjach technicznych i dokumentach normalizacyjnych. Badania te przeprowadzane są na różnych etapach procesu certyfikacji. Uzyskanie świadectwa terminowego poprzedza się badaniami laboratoryjnymi następnie urządzenia bada się w terenie w warunkach rzeczywistego ich zastosowania i przeznaczenia. Po pozytywnych testach urządzenia otrzymują świadectwo bezterminowe. Celem referatu jest przedstawienie wybranych problemów badań systemów srk związanych z dopuszczeniem ich do eksploatacji w oparciu o akty prawa krajowego i instrukcji wewnętrznych zarządcy infrastruktury. Dokonano analizy rodzajów prób oraz warunków ich przeprowadzania, omówione zostały również zagadnienia tworzenia i optymalizacji programu prób. Zaproponowana metoda tworzenia zbioru prób może być zastosowana nie tylko podczas procesu certyfikacji, ale również w procesie późniejszego utrzymania urządzeń.

90 Paweł Drózd 2. WYMAGANIA FORMALNE W ZAKRESIE BADAŃ Zastosowanie urządzenia do sterowania ruchem kolejowym na polskiej sieci kolejowej wiąże się z jego dopuszczeniem do eksploatacji. Jednym z istotnych warunków dopuszczenia do eksploatacji urządzenia mającego wpływ na bezpieczeństwo ruchu jest uzyskanie świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu. Wykaz urządzeń, dla których wymagane jest uzyskanie świadectwa dopuszczenia do eksploatacji zawarty jest w Rozporządzeniu [1]. Wykaz urządzeń wyróżnia przy tym kategorie sieci kolejowych, na których urządzenie ma być stosowane, przynależność do podsystemu sterowania oraz wymagania zawarte w TSI ale zasadniczo obejmuje: stacyjne urządzenia sterowania ruchem kolejowym, urządzenia blokady liniowej, system zabezpieczenia ruchu na przejazdach kolejowych, urządzenia kontroli niezajętości torów i rozjazdów: obwody torowe, liczniki osi, urządzenia do wykrywania stanów awaryjnych pojazdów kolejowych podczas biegu pociągu oraz nieprawidłowości załadunku wagonów, urządzenia do przestawiania lub kontrolowania ruchomych elementów rozjazdu kolejowego, sygnalizator kolejowy, urządzenia łączności przewodowej i bezprzewodowej, rejestrator rozmów związanych z prowadzeniem ruchu kolejowego, urządzenia oddziaływania tor - pojazd, urządzenia kontroli prowadzenia pociągu, system telewizji użytkowej przeznaczony do prowadzenia ruchu kolejowego, system zdalnego sterowania ruchem kolejowym, urządzenia sterowania rozrządem, w tym hamulca torowego, oraz urządzenia wchodzące w skład sieci trakcyjnej i powrotnej. Świadectwo wydawane jest na czas nieokreślony. W przypadku nowego typu urządzenia lub konieczności wykonania prób eksploatacyjnych, świadectwo wydawane jest na czas określony potrzebny na wykonanie badań technicznych przez uprawniony podmiot. Badania techniczne [1] przeprowadza jednostka organizacyjna, posiadająca uprawnienia do przeprowadzania badań i wydawania certyfikatów. Wykaz jednostek uprawnionych do wykonywania badań technicznych koniecznych do uzyskania świadectw dopuszczenia do eksploatacji typu, stwierdzania zgodności z typem, wydawania certyfikatów zgodności typu i certyfikatów zgodności z typem oraz zakres uprawnień zawarty jest na stronie Urzędu Transportu Kolejowego [3]. Aktualnie są to jednostki: Instytut Pojazdów Szynowych TABOR, Transportowy Dozór Techniczny, Instytut Kolejnictwa, Signal Cert sp. z o.o, Politechnika Warszawska.

Badania urządzeń srk w procesie ich certyfikacji 91 3. RODZAJE I WARUNKI PRZEPROWADZANIA BADAŃ Zasadniczym dokumentem bezpośrednio związanym z dopuszczeniem urządzenia do eksploatacji jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju [1]. Istnieją również dokumenty wewnętrzne zarządców infrastruktury, w których zawarte są informacje dotyczące badań i prób urządzeń w trakcie ich dopuszczania. W dokumentach tych pojawiają się następujące rodzaje badań: badania techniczne, próby eksploatacyjne, badania terenowe. Badania, na podstawie których określa się zgodność urządzenia z wymaganiami i działania systemu w różnych warunkach, w rozumieniu Rozporządzenia [1] nazywa się badaniami technicznymi. Zakres badań technicznych koniecznych do wydania świadectwa w jest określony w rozdziale 4 Rozporządzenia i obejmuje: badanie zgodności z wymaganiami określonymi we właściwych, dla danego typu urządzeń, specyfikacjach technicznych i dokumentach normalizacyjnych, analizę wyników prób eksploatacyjnych, badanie interfejsów z przewidzianymi do zabudowy urządzeniami powiązanymi, dla których wymagane jest uzyskanie świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu. Ponadto dla określonych typów urządzeń wymienionych w Rozporządzeniu [1] dodatkowo należy przeprowadzić badania: funkcjonalne w warunkach normalnych, funkcjonalne w warunkach oddziaływania uszkodzeń wraz z oceną zdolności pozostawania w stanie bezpiecznym, przy zmiennych wartościach parametrów napięcia, prądu i częstotliwości, funkcjonalne w warunkach oddziaływania czynników zewnętrznych: klimatyczne, na oddziaływania mechaniczne, na oddziaływania elektryczne, w tym kompatybilności elektromagnetycznej, ocenę zabezpieczenia przed nieautoryzowanym dostępem, wytrzymałościowe. Wyżej wymienione badania dla wczesnej fazy cyklu życia urządzenia przeprowadzane są w laboratoriach w celu potwierdzenia zgodności z założeniami i wymaganiami na podstawie których jednostka opracowuje wstępną opinię. Potwierdzeniem wyników badan laboratoryjnych jak również działania systemu są próby eksploatacyjne i badania terenowe przeprowadzane na poligonie w warunkach identycznych do warunków normalnej pracy. Badania terenowe określone w instrukcji [2] przeprowadza się dla urządzenia w warunkach gdy badane urządzenia nie są podstawą prowadzenia ruchu ale pracują równolegle z istniejącymi. Kontrolowana jest praca urządzeń w rzeczywistych warunkach terenowych przed przekazaniem ich do rzeczywistej eksploatacji, poprawność instalacji urządzenia oraz rozwiązań aplikacji specyficznej. Po pozytywnych wynikach badań urządzenia przekazuje się do eksploatacji, gdzie są podstawą prowadzenia ruchu kolejowego i przedmiotem prób eksploatacyjnych.

92 Paweł Drózd Próby eksploatacyjne określone w dokumentach [1], [2] przeprowadza się zgodnie z zatwierdzonym programem prób, który opracowywany jest przez uprawnioną jednostkę. Z punktu widzenia przeprowadzania badań program poza treściami formalnymi, powinien zawierać ich plan wraz z warunkami przeprowadzania, określać przebieg a niekiedy kolejność. W przypadku prób wymagających określonego stanu początkowego urządzeń lub określonej sytuacji ruchowej konieczne jest uwzględnienie w programie szczegółowego przebiegu próby. Założenia do formy planu testów i specyfikacji była poruszona przez Autora w [5]. Podczas trwania prób dokonuje się również sprawdzeń okresowych w celu sprawdzenia czy urządzenie zachowuje parametry i spełnia wymagania oraz przeprowadza się próby: funkcjonalne, w celu sprawdzenia poprawności działania, niezawodności w celu oceny parametrów niezawodności, gotowości i podatności utrzymaniowej. W Rozporządzeniu [1] wyróżnione są również interfejsy, dla których też należy przeprowadzić badania. Zapis ten zdaniem Autora jest niejednoznaczny. Nie precyzuje dokładnie jakie interfejsy obejmuje oraz wiązane interfejsem urządzenia. Umożliwia to powiązanie urządzeń bez przebadania prawidłowości rozwiązania. Interfejs może komunikować: urządzenie, dla którego wymagane jest świadectwo z urządzeniem, dla którego nie jest wymagane, urządzenia, dla których nie są wymagane świadectwa, urządzenia, dla których są wymagane świadectwa. W związku z powyższym istnieje zagrożenie powiązania z urządzeniami mającymi wpływ na bezpieczeństwo ruchu kolejowego w niebezpieczny sposób. Błędnie zaprojektowany układ powiązania, oddziaływanie urządzenia (np. emisja zakłóceń) lub usterka, może spowodować niezgodne z wymaganiami zadziałanie urządzeń srk i potencjalne doporowadzenie do sytuacji niebezpiecznej. Konieczne zatem staje się przebadanie wszystkich rodzajów powiązań, w których występują urządzenia, dla których wymagane są świadectwa. Badania takie powinny uwzględniać zarówno działanie interfejsu w warunkach normalnej pracy oraz oddziaływania fizycznych uszkodzeń w postaci przerw żył, zwarć pomiędzy żyłami kabla transmisyjnego i uszkodzenia zastosowanych elementów dodatkowych np. przekaźników, ochronników. Próby te potwierdzą poprawność rozwiązania interfejsu jak również będą potwierdzeniem poprawności założeń i przeprowadzonych analiz bezpieczeństwa. Wszystkie z wymienionych badań i prób polegają na wykonaniu określonego zestawu sprawdzeń i analizie uzyskanych wyników. Na ich podstawie sporządzane są raporty z badań i testów oraz opinie oraz certyfikaty niezbędne do wydania świadectwa dopuszczenia do eksploatacji.

Badania urządzeń srk w procesie ich certyfikacji 93 4. ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ DIAGNOSTYCZNYCH Z punktu widzenia celu przeprowadzania badań certyfikacyjnych oraz diagnostyki urządzeń technicznych oba działania są ze sobą zbieżne. Celem badań w procesie certyfikacji jak i diagnostyce jest określenie stanu technicznego badanego urządzenia. W procesie diagnozowania przy badaniach stanu technicznego obiektów na ogół wyróżnia się dwie fazy: kontrolę zdatności (kontrolę stanu), lokalizację uszkodzeń. Kontrola zdatności jest najbardziej ogólnym procesem badania stanu obiektu w całości, bez rozróżniania stanu jego elementów. Celem badania jest stwierdzenie czy obiekt jako całość nadaje się do wypełniania założonych funkcji. W przypadku stwierdzenia niezdatności obiektu przeprowadzana jest faza lokalizacji uszkodzonego elementu. W procesie certyfikacji podczas realizacji prób i testów testowany jest algorytm działania systemu. Badana jest zgodność realizacji funkcji z wymaganiami oraz realizowany jest wybrany zbiór badań. Badania te przeprowadzane są w warunkach normalnych bez uszkodzeń oraz w warunkach symulowanych uszkodzeń. Wynik sprawdzenia daje informacje o tym czy badany system spełnia lub nie spełnia wymagań i z punktu widzenia realizacji funkcji przez system można rozróżnić stan: zdatności funkcjonalnej - oznaczający pełną zdolność systemu srk do realizacji wszystkich wymaganych funkcji, niezdatności funkcjonalnej - oznaczający niezdolność systemu srk do realizacji co najmniej jednej z wymaganych funkcji. Stan zdatności funkcjonalnej oznacza, że wszystkie badane funkcje są poprawnie realizowane zgodnie ze stawianymi wymaganiami natomiast stanem niezdatności funkcjonalnej będzie stan systemu, którego próby niektórych lub wszystkich funkcji zakończyły się wynikiem negatywnym. W badaniach certyfikacyjnych brak jest drugiej fazy lokalizacji uszkodzenia, gdyż ich celem nie jest ustalenie z jakiego powodu badany obiekt nie spełnia wymaganej funkcji. Problematyka kontroli stanu jest formalizowana w postaci tzw. zadań diagnostycznych. W wyniku rozwiązanego zadania uzyskuje się optymalny program badań, tzn. odpowiednio uporządkowaną sekwencję działań, pozwalającą określić stan techniczny badanego obiektu. W przypadku badania obiektów mało złożonych wystarczy doświadczenie i intuicja odpowiednio wykwalifikowanego personelu i z reguły w ten sposób są realizowane badania. Dla obiektów złożonych trudno jest opracować właściwy i pełny program badań. Wynika stąd potrzeba poszukiwania optymalnych zestawów sprawdzeń niezbędnych do postawienia właściwej diagnozy, określenia kolejności czy rodzajów sprawdzeń, które zapewnią minimalne koszty sprawdzeń oraz pełne pokrycie wszystkich realizowanych funkcji. Badanie stanu dowolnego obiektu technicznego można opisać wykorzystując następujące kategorie pojęciowe: model i elementy obiektu podlegające ocenie stanu, relacje zachodzące pomiędzy elementami obiektu, sprawdzenie, tor sprawdzeń, zbiór dostępnych sprawdzeń obiektu, koszt realizacji sprawdzeń.

94 Paweł Drózd Model urządzeń sterowania ruchem kolejowym można zapisać w postaci zbioru: Usrk = {E, A, Z, r} (1) gdzie: E zbiór elementów wchodzących w skład urządzeń srk, (sekcji torowych/zwrotnicowych, sygnalizatorów, napędów), A zbiór algorytmów sterowań i kontroli poszczególnych elementów zbioru E, Z zbiór zadań realizowanych przez system (np. przebiegów, indywidualnych sterowań), r relacje zachodzące pomiędzy elementami E, A, Z. Podczas badań certyfikacyjnych, kontrolowana jest m.in prawidłowość działania urządzeń srk. Badaną cechą jest realizacja określonych funkcji przez urządzenia, czyli poprawności algorytmów A. Z tego względu obiektem badania jest algorytm sterowania i kontroli A składający się z algorytmów elementarnych. A = {ak} ; k = 1, n (2) Każdy algorytm elementarny ak realizowany jest z wykorzystaniem konkretnej określonej konfiguracji funkcjonalnej składającej się z elementów zbioru E. Każda z funkcji systemu jest realizowana z wykorzystaniem zbioru algorytmów elementarnych. Kontrolowana cecha ma wartość 0/1 gdzie: 0 wynik negatywny urządzenie niepoprawnie realizuje badaną funkcję, 1 wynik pozytywny urządzenie poprawnie realizuje badaną funkcję. Informacje na temat stanu urządzeń, czyli poprawności realizacji funkcji uzyskuje się na podstawie realizacji programów badań z wykorzystaniem określonych sprawdzeń. Sprawdzenie jest ciągiem operacji służących badaniu cech badanego obiektu. Polega na przygotowaniu urządzeń do badania, podaniu odpowiednich sygnałów wejściowych w określonym stanie początkowym urządzeń, odczytaniu sygnału odpowiedzi i porównaniu go z wartościami oczekiwanymi. Sygnałem odpowiedzi będzie odpowiednie wysterowanie (lub nie) urządzeń wchodzących w skład konfiguracji funkcjonalnej [6]. Zbiór wszystkich sprawdzeń D jakie można wykonać można przedstawić w postaci zbioru: D = {dj} ; j = 1, j (3) Wynik sprawdzenia elementarnego dj jest pozytywny, gdy wartość kontrolowanej cechy osiąga wartość 1 w przeciwnym razie mówi się o negatywnym wyniku sprawdzenia wtedy wartość cechy osiąga 0. Najczęściej za pomocą sprawdzenia dj można skontrolować kilka lub kilkanaście elementarnych algorytmów sterowań i kontroli elementów. Zbiór kontrolowanych algorytmów tworzących dane sprawdzenie dj nazywa się torem sprawdzenia. Tor sprawdzenia w takim przypadku będzie kontrolował kilka funkcji badanego urządzenia. Dla badanych urządzeń ze sprawdzeń dostępnych D można ułożyć wiele różnych uporządkowanych zestawów sprawdzeń różniących się wielkością i kombinacją oraz kolejnością realizacji. Uporządkowany zestaw sprawdzeń nazywa się programem diagnostycznym.

Badania urządzeń srk w procesie ich certyfikacji 95 Realizując wszystkie dostępne sprawdzenia uzyskamy niezbędne informacje do określenia stanu zdatności funkcjonalnej badanych urządzeń. W sprawdzeniach tych otrzymane informacje o elementach będą się powtarzać tzn, że będą występować sprawdzenia tzw. nadmiarowe, które powtarzają już uzyskaną informację o poprawności badanego algorytmu. Aby uniknąć niepotrzebnego realizowania sprawdzeń nadmiarowych należy ze zbioru sprawdzeń dostępnych wyznaczyć zbiór sprawdzeń niezbędnych, których realizacja dostarczy pełną informację o stanie funkcjonalnym urządzeń. Problem wyboru jest prosty przy niewielkiej liczbie programów. Komplikacje zaczynają się przy większej liczbie programów. Z pomocą przychodzą wtedy metody optymalizacji, a najczęściej wykorzystywane są: 1) metoda pełnego przejrzenia wszystkich programów, 2) metoda wykorzystująca programowanie dynamiczne, 3) metody uproszczone, np. metoda największego spadku. Metoda pełnego przeglądu i programowania dynamicznego są metodami bardzo pracochłonnymi, ale programy kontroli wyznaczone tymi metodami są za każdym razem programem optymalnym. Z racji pracochłonności programy te są nieefektywne dla obiektów złożonych jakimi są systemy srk. W związku z tym zostanie omówiona metoda największego spadku. Metoda ta nie daje gwarancji znalezienia programu ściśle optymalnego, lecz jedynie programu mniej lub bardziej doń zbliżonego program suboptymalny. Realizacja każdego sprawdzenia dj dostarcza pewnej ilości informacji i jest równa ubytkowi entropii o stanie badanego obiektu przed i po realizacji sprawdzenia. Istotą tej metody jest to, że przy wyborze sprawdzeń niezbędnych do rozpoznania stanu obiektu kierujemy się ilością informacji dostarczonej przez każde sprawdzenie. Wybieramy zatem spośród wszystkich dostępnych sprawdzeń to, które powoduje największy przyrost informacji o obiekcie a wybrane ten sposób sprawdzenie będzie realizowane jako pierwsze d1. Następnie ponownie dokonuje się wyboru takiego sprawdzenia d2, które posiada największy przyrost informacji (pomijając już sprawdzenie d1). Analogicznie wybieramy kolejne sprawdzenia i otrzymujemy uporządkowany zbiór sprawdzeń niezbędnych: Dn = < d1, d2, d(k), d(s) > (4) gdzie: d(k) sprawdzenie wykonane jako k-te w kolejności, d(s) sprawdzenie wykonane jako s-te w kolejności. Metody optymalizacji polegają na tworzeniu bardziej lub mniej optymalnych zbiorów sprawdzeń zależnie od przyjętych założeń. Jako kryterium optymalizacji można przyjąć: minimalny koszt badań (aparatury, zasoby ludzkie), minimalny czas badań, uwzględnienie największego przyrostu informacji po każdym sprawdzeniu. W przypadku tworzenia zbioru sprawdzeń dla celów kontroli funkcji nie zawsze istnieje potrzeba ich optymalnego uporządkowania np. gdy koszt sprawdzenia nie zależy od kolejności przeprowadzanych sprawdzeń. Badania certyfikacyjne obejmują wszystkie funkcje i wymagania. Konieczne jest sprawdzenie wszystkich funkcji więc koszt sprawdzenia jest w tym przypadku mniej istotny. Ciekawa sytuacja jest w przypadku czasu realizacji poszczególnych sprawdzeń. Na czas sprawdzenia może mieć wpływ wynik sprawdzenia poprzedniego a dokładniej stan końcowy

96 Paweł Drózd urządzeń powstały po skończeniu sprawdzenia. Stan końcowy jest zarazem stanem początkowym innego sprawdzenia. Nie będzie istniała potrzeba przygotowywania badanych urządzeń do testu, czyli doprowadzania do właściwego stanu elementów. Wygenerowanie odpowiedniego stanu lub sytuacji ruchowej jest czaso- i zasobochłonne szczególnie dla dużej konfiguracji, gdzie konieczne jest przestawienie wielu zwrotnic lub wykazanie zajętości na szlaku na n-tym odstępie. Ponadto należy zwrócić uwagę, że grupa testów próby eksploatacyjne [2] jest realizowana, podczas gdy urządzenia są podstawą prowadzenia ruchu a realizacja tych prób wiąże się z ograniczeniami w dostępności urządzeń do prowadzenia ruchu. Aby skrócić czas prób zasadne jest zmniejszenie czasu ich trwania bez ograniczania niezbędnej ilości prób (realizacja zbioru Dn). Czas realizacji sprawdzenia d jest to czas przygotowania do próby csp oraz czas trwania próby ctp: Cd = csp + ctp (5) gdzie: csp czas przygotowania stanu początkowego urządzeń do próby, ctp czas trwania próby. Układając tak kolejność prób ze zbioru sprawdzeń poszukujemy sekwencji, aby stan końcowy sk po sprawdzeniu dj był stanem początkowym sp sprawdzenia dk. Pomniejszamy w ten sposób czas sprawdzenia dk o czas csp przygotowania do próby sp uzyskujemy wtedy czas sprawdzenia: Cdk = ctp (6) W przypadku braku znalezienia kolejnej próby o określanym stanie początkowym wybiera się niezrealizowane sprawdzenie o największej ilości dostarczanej informacji. Uzyskamy wtedy program prób zoptymalizowany pod kątem czasu trwania prób: Dopt = < d1, d2, d(k), d(s) > (7) gdzie: d(k) sprawdzenie wykonane jako k-te w kolejności, d(s) sprawdzenie wykonane jako s-te w kolejności. Podsumowując, schemat postępowania tworzenia zbioru sprawdzeń można przedstawić w następujących krokach: określenie granic systemu, jego komponentów/elementów, realizowanych zadań, wygenerowanie zbioru testów dostępnych, wygenerowanie zbioru testów niezbędnych, ułożenie kolejności prób minimalizując czas przygotowań do próby.

Badania urządzeń srk w procesie ich certyfikacji 97 5. PODSUMOWANIE Kontrola stanu urządzeń w stosunku do których stawia się wysokie wymagania pod względem niezawodności i bezpieczeństwa ich działania, a takimi są urządzenia sterowania ruchem kolejowym, jest jednym z ważniejszych zadań w procesach certyfikacji a nawet ich dalszej eksploatacji. Niezależnie od rodzaju przeprowadzanych prób podczas certyfikacji ich program jest obszerny i z tego względu problemem badaniu urządzeń srk będących podstawą prowadzenia ruchu jest wpływ testu na sytuację ruchową, ograniczenie dostępności systemu do prowadzenia ruchu, oraz wpływ sytuacji ruchowej na przebieg realizacji programu prób. Zasadne zatem staje się uporządkowanie sprawdzeń w taki sposób, aby próby były jak najmniej czasochłonne, w szczególności tych realizowanych na urządzeniach oddanych eksploatacji. Z ich pomocą prowadzi się ruch kolejowy więc badania nie powinny ograniczać ich dostępności. W celu zmniejszenia czasochłonności prób zasadne jest uporządkowanie programu przez poszukiwanie porównywalnych stanów końcowopoczątkowych i eliminacja czasu przygotowania do prób, szczególnie w przypadku prób bezpiecznościowych, w których generuje się usterki i sprawdza reakcje systemu. Zaproponowany schemat postępowania generowania zbioru prób można wykorzystać nie tylko podczas badań niezbędnych do dopuszczenia urządzeń ale również w procesie ich późniejszej eksploatacji. Bibliografia 1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 13 maja 2014 r. w sprawie dopuszczania do eksploatacji określonych rodzajów budowli, urządzeń i pojazdów kolejowych Dz.U. z dnia 30 maja 2014r. poz. 720. 2. Warunki bezpiecznej instalacji i eksploatacji urządzeń sterowania ruchem kolejowym na liniach kolejowych zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. le-100a PKP Polskie Linie Kolejowe Warszawa, 2015. 3. utk.gov.pl. 4. Tadeusz Rozwadowski: Diagnostyka techniczna obiektów złożonych. Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1974. 5. Paweł Drózd: Badania funkcjonalne w procesach certyfikacji i eksploatacji urządzeń sterowania ruchem kolejowym. VII Międzynarodowa konferencja Naukowo-Techniczna Systemy Logistyczne Teoria i Praktyka Warszawa, 30.08-02.09.2015r. Logistyka 4/2015. 6. Paweł Drózd: Analiza właściwości funkcjonalno - diagnostycznych urządzeń srk, w: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, nr 113, 2016, ss. 121-130. TESTING OF RAILWAY TRAFFIC CONTROL DEVICES IN THE CERTIFICATION PROCESSES Summary: The article discusses the problems of testing srk devices in the process of their certification. Based on current legal documentation and internal instructions, was shown the types and uses of the tests and the conditions under which the tests should be carried out. Attention was paid to the impact of testing on the availability of srk devices. Method of searching for the optimal functional test program for reducing the duration of tests was proposed. Keywords: certification, test program, railway traffic control devices