Vaka Çalışması @DB Systemtechnik
Yüksek hızlı hizmet içi trenlerde sürekli altyapı izleme (CIM)
Vaka Çalışması @DB Systemtechnik
Yüksek hızlı hizmet içi trenlerde sürekli altyapı izleme (CIM)
Demiryolu altyapısı izlemek kullanışsız, karmaşık ve pahalıdır. Yoksa öyle deÄŸil mi? Siemens Mobility Türkiye ve DB Systemtechnik GmbH ortaklığıyla, TCDD yenilikçi bir yaklaşım benimseme kararı aldı: Sürekli Altyapı Ä°zleme (CIM). ASC sensör teknolojisi ile hareket eden kurumlar, “öngörmek ve önlemek” için sorunları düzelten bir “bul ve düzelt” yaklaşımından yola çıkıyorlar: yüksek hızlı yolcu trenlerine yerleÅŸtirilmiÅŸ atalet sensörleri aracılığıyla toplanan gerçek zamanlı verilerle tarihi entegre ederek gelecekteki risklerin proaktif olarak tanımlanması yaklaşımı.
Demiryolu altyapı izlemesi, tipik olarak düzenli tren hizmetlerini kesintiye uÄŸratan özel makineler kullanılarak düzenli olarak yapılmalıdır. Amaç, kritik altyapı bakımının zamanında yapılabilmesi ve maliyetli arızaların ve hizmet kesintilerinin önlenebilmesi için herhangi bir yorgunluk belirtisinin veya standartlara uymayan parametrelerin erken tespit edilmesini saÄŸlamaktır.
Artan kapasite ve sürüÅŸ konforu
TCDD, hizmet kesintilerini en aza indirirken hem demiryolu ağının kapasitesini hem de yolcu konforunu en üst düzeye çıkarmayı hedefledi. Bu amaçla, Türkiye'nin ulusal operatörü, gerekli tüm ölçüm faaliyetlerini sürekli ve gerçek zamanlı olarak yürütmek için yüksek hızlı bir Siemens Velaro trenini en son yenilikçi teknolojilerle donatmak amacıyla Siemens Mobility Türkiye ve Alman demiryolu altyapısı uzmanı DB Systemtechnik ile iÅŸ birliÄŸi yaptı.
DB Systemtechnik Test Hizmetleri BaÅŸkanı Dr. Lars Müller, “Sürekli Altyapı Ä°zleme sistemini Alman demiryolu ağında kapsamlı bir ÅŸekilde deneyimliyoruz” dedi. “CIM'in geçerli sonuçlar vermesi için kritik baÅŸarı faktörlerinden biri, en saÄŸlam ve dayanıklı sensör ekipmanının kullanılmasıdır.”
“Ä°ÅŸte bu nedenle, ASC Sensörlerine güveniyoruz. Bizi hiçbir zaman hayal kırıklığına uÄŸratmadılar.” dedi DB Systemtechnik Kıdemli Mühendisi Dr. Klaus Ulrich Wolter. “Deutsche Bahn'da, 2013'ten beri yüksek hızlı hizmet içi trenlerden sürekli izleme yapıyoruz.” Kullanılan ICE trenleri genel olarak günlük ortalama 1.500 km mesafe kat eder; IC2 çift katlı trenler ise günlük 1.200 km mesafe kat eder. ASC sensörleri 2018'den beri kullanılmaktadır. “CIM trenlerimizden bazılarının yaklaşık üç milyon kilometrelik mesafe kat ettiÄŸi beÅŸ yıldır, ASC'nin sensörleri halen sorunsuz çalışmaktadır. Tüm dünyada olduÄŸu gibi Türkiye'de de müÅŸterilerimize bu güvenilirliÄŸin yanı sıra iÅŸ ortaklarımızın üstün uzmanlığını sunmaktayız.”
‘TekerleÄŸin rayla buluÅŸtuÄŸu yerde’ izleme
Deutsche Bahn için üretilen ICE 3M/F yüksek hızlı trene kurulu CIM donanımlı Velaro, saatte 300 kilometre ve üstü hızlarda kapsamlı izleme yapabilecektir. Kullanılan sensörler yük trenlerinde, uzun mesafeli yolcu taşımacılığında ve ÅŸehir içi raylı sistemlerde eÅŸit derecede uygundur.
Bu nedenle, önemli olan, kullanılan tüm sensörlerin uzun vadeli saÄŸlamlığı ve dayanıklılığıdır. Wolter, “Son derece hassas olan bu ekipmanı, tekerlek-ray etkileÅŸiminin gerçekleÅŸtiÄŸi yere mümkün olduÄŸunca yakın konumlandırmamız gerekiyor” dedi. “Bunu yapabilmek ve sensörleri her gün deÄŸiÅŸtirmek zorunda kalmamak için, yalnızca uzun vadede dayanıklı olmaya devam eden ve önemli mekanik kuvvetlere, ÅŸoklara, gürültüye, sıcaklıklara, neme ve daha fazlasına direnç gösteren en saÄŸlam bileÅŸenlerle çalışabiliriz.”
Bu amaçla, çeÅŸitli ASC ivmeölçerler ve jiroskoplar özel ölçüm sistemlerine entegre edilmiÅŸtir. ASC Genel Müdürü Renate Bay, “Düzenli tren davranışlarından, titreÅŸimlerden, gürültü seviyelerinden, santrifüjden, temastan ve diÄŸer kuvvetlerden en ince sapmaları yakalamak için, bu yüksek hızlı ortamda tüm atalet sensörlerimiz doÄŸrudan aks kutusuna yerleÅŸtirilmiÅŸtir,” açıklamasında bulundu.
GeleceÄŸi tahmin etmek
Boyuna yükseklik en kritik hat geometrisi parametresidir. Wolter, “Ä°ç hat geometrisinin diÄŸer deÄŸiÅŸkenlerinden daha hızlı deÄŸiÅŸmektedir ve iÅŸletimsel kalite üzerinde büyük etkisi bulunmaktadır,” dedi. ASC OS serisinin kapasitif ivmeölçerleri ile ölçülen deÄŸerlerden, tren hızından bağımsız olarak 2 santimetre aralıklarla boyuna yükseklikler belirlenir. Sensörler, amplifikatörler, algoritmalar ve diÄŸer faktörler arasında biriken maksimum kabul edilebilir ölçüm belirsizliÄŸi EN13848-2'ye göre 0,5 milimetredir.
Wolter, “CIM sistemimizin izlediÄŸi diÄŸer önemli parametreler arasında jiroskop sinyallerinden hesaplanan iz bükümü ve yanal ivmelerden kaynaklanan dinamik hizalama yer alıyor,” dedi. Ä°kincisi, demiryolu anahtarlarını ve yalıtımlı derzleri deÄŸerlendirmek için de kullanılırken, bu ivme kuvvetlerinden elde edilen baÅŸka bir önemli parametre ise sürüÅŸ konforudur.
Tüm bunlarda DB Systemtechnik ekibinin son derece doÄŸru sonuçlara ihtiyacı vardır. Wolter, “Gelecekteki bakım ihtiyaçlarını belirlemeye baÅŸladığınızda, her küçük yanlışlık belirsizlik penceresini geniÅŸletir,” dedi. DB Systemtechnik'in ASC ile ortak olmasının bir baÅŸka nedeni de budur, çünkü en küçük yanlışlıklar bile büyük belirsizlikleri, dolayısıyla müÅŸterinin maliyetlerini tetikleyebilir.
Demiryolu Ağlarının Yenilenmesi
SürüÅŸ konforu, yolcu vagonlarında ölçülen ivmelerden elde edilen bir diÄŸer kritik parametredir. TCDD gibi demiryolu operatörlerinin CIM'i uygulamasının önemli bir nedeni de budur, çünkü yolcu seyahat deneyimini bilinçli bir ÅŸekilde iyileÅŸtirmek için tutarlı veriler saÄŸlayacaktır.
Birkaç yüksek hızlı tren hattının tamamlanıp kısa süre içinde faaliyete geçecek olması nedeniyle Türkiye'de yolcu konforu özellikle önem arz etmektedir. Bu hatlar arasında baÅŸkent Ankara'yı Konya ve EskiÅŸehir'e baÄŸlayan 1.213 kilometrelik bir hat ve 533 kilometrelik bir Ä°stanbul hattı bulunmaktadır.
Tüm yeni trenlerde olduÄŸu gibi, yeni inÅŸa edilen tüm demiryolu altyapısı da kamu hizmeti belgesi almak için çok çeÅŸitli sıkı testlerden geçmek zorundadır. DB Systemtechnik Araç Üzeri Altyapı Ä°zleme BaÅŸkanı Dr. Jörg Heland, “En geliÅŸmiÅŸ sensör teknolojisine sahip ve özel olarak yapılandırılmış Velaro, bu yeni yüksek hızlı demiryolu hatlarının belgelendirme testlerinde kullanılacak” dedi.
Yerel standartlara ek olarak, Avrupa BirliÄŸi üyeleri, AÇA ve ilgili ülkeler arasında uyumlu bir demiryolu taşımacılığı saÄŸlamak için kabul edilen bir dizi standart ve gereklilik içeren Avrupa'nın Birlikte Çalışabilirlik Teknik Beyannamesi ÅŸartlarını karşılayacaklardır.
CIM, maliyetleri düÅŸürür
DB Systemtechnik Ä°ÅŸ GeliÅŸtirme ve Satış Kıdemli Müdürü Yük. Müh. Yılmaz Tosun, “Sürekli Altyapı Ä°zleme'nin güzel yanı, artık diÄŸer trafiÄŸi geciktirmek veya durdurmak zorunda kalmadan, hat boyunca tüm bileÅŸenleri otomatik olarak izleyebilmemiz ve proaktif olarak deÄŸerlendirebilmemizdir,” dedi.
Düzeltici uygulamadan veri odaklı “öngörme ve önleme” bakımına geçmenin etkili avantajları bulunmaktadır. Lars Müller, “Bugüne kadar, özel bağımsız ölçüm trenlerinin kullanımına kıyasla yüzde 30 'a varan maliyet tasarrufunun yanı sıra geliÅŸmiÅŸ iÅŸletimsel kalite ve önemli ölçüde daha düÅŸük onarım ve bakım maliyeti gözlemledik.”
Bu yaklaşımın amaçlanan etkiyi ortaya çıkarması için, DB Systemtechnik gereken tüm ölçüm ekipmanlarını tüm trenlere yerleÅŸtirebilir. ASC'nin atalet sensörlerine ek olarak, hat yatağı yoÄŸunluÄŸunun, havai hat durumunun, genel tren iÅŸletiminin ve çeÅŸitli algılama sistemlerinin izlenmesi için teknolojiler de içerir. “Bugün, Velaro sadece en hızlı deÄŸil, aynı zamanda etkin hizmet için en kapsamlı ölçüm trenidir,” dedi.
Uygulamalar neredeyse sınırsız. Jörg Heland, “Esnek ve güvenilir ortaklarımızla bir araya gelen en geliÅŸmiÅŸ teknolojilere ve deneyime dayanarak, neredeyse her hizmet içi treni tam donanımlı, otomatik bir CIM trenine dönüÅŸtürebiliriz,” dedi. Güvenli, sürdürülebilir ve verimli demiryolu hareketliliÄŸini saÄŸlamak için, tüm altyapının gelecekte bu ÅŸekilde izleneceÄŸine inanıyoruz.”
Ä°letiÅŸim
ASC GmbH
Renate Bay
Genel Müdür
R.Bay@asc-sensors.de
DB Systemtechnik GmbH
Yılmaz Tosun
Kıdemli Ä°ÅŸ GeliÅŸtirme ve Satış Müdürü
Yilmaz.Tosun@deutschebahn.com
