Technical and organizational and legal conditions relating to the power supply of a railway vehicle equipped with automatic train control system

• Autorzy: Jacyna M. , Kukulski J. , Gołębiowski P. , Jasiński S. , Wychowański W.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.8000

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Railway transport is considered the most environmentally friendly. However, taking into account all factors, (including point pollution associated with the production of energy necessary for the movement of electric traction vehicles); this position is attractive, but a little less. Therefore, it is necessary to ensure that the amount of energy produced for railway transport is sufficient, but the lowest as possible. Creating new systems whose components for correct operation require a supply of electricity, they should be designed in such a way as to consume as little energy but meeting a series of standards. The aim of the article is to review selected requirements for the power supply of a railway vehicle equipped with automatic train control devices and identification of energy demand in the scope of supplying the rmCBTC on-board system, which is being developed by Rail-Mil Computers Company from Warsaw and the Faculty of Transport of the Warsaw University of Technology. The article presents an analysis of formal and legal requirements in the field of traction vehicles. Reference was made to the list of the Office of Rail Transport and the standards not included in it − PN-EN 50155, PN-EN 61000-6 and PN-EN 50125-2. Energy requirements in the field of traction vehicles equipped with an automatic train control system have been identified − e.g. voltage range of the on-board system, permissible decays, voltage dips, disturbances and environmental requirements. The energy requirements for the rmCBTC on-board system were also identified.

Słowa kluczowe

EN

railway transport; automatic train control system; electricity; rmCBTC; power requirements

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 25, No. 4
• Strony: 533--545
• Opis fizyczny: Bibliogr. 52 poz., rys.

Twórcy

autor

Jacyna M.

• Warsaw University of Technology Faculty of Transport Koszykowa Street 75, 00-662 Warsaw, Poland tel. [phone], fax: [phone]

autor

Kukulski J.

• Warsaw University of Technology Faculty of Transport Koszykowa Street 75, 00-662 Warsaw, Poland tel. [phone], fax: [phone]

autor

Gołębiowski P.

• Warsaw University of Technology Faculty of Transport Koszykowa Street 75, 00-662 Warsaw, Poland tel. [phone], fax: [phone]

autor

Jasiński S.

• Rail-Mil Computers sp. z o.o. sp. k. Kosmatki Street 82, 03-982 Warsaw, Poland tel. [phone], fax: [phone]

autor

Wychowański W.

• Rail-Mil Computers sp. z o.o. sp. k. Kosmatki Street 82, 03-982 Warsaw, Poland tel. [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Bajon-Dąbrowa, M., Podstawy sterowania ruchem kolejowym. Funkcje, wymagania, zarys techniki, Warsaw 2007.
• [2] Burdzik, R., Nowak, B., Rozmus, J., Słowiński, P., Pankiewicz, J., Safety in the railway industry, Archives of Transport, vol. 44, iss. 4, pp. 15-24, Warsaw 2017.
• [3] Carvajal-Carreño, W., Cucala, A. P., Fernández-Cardador, A., Optimal design of energy-efficient ATO CBTC driving for metro lines based on NSGA-II with fuzzy parameters. Engineering Applications of Artificial Intelligence, vol. 36, pp. 164-177, 2014.
• [4] Chen, R. W., Guo, J., Development of the new CBTC system simulation and performance analysis. WIT Transactions on the Built Environment, vol. 114, pp. 497-507, 2010.
• [5] Directive 2008/57/EC of the European Parliament and of the Council of 17 June 2008 on the interoperability of the rail system within the Community [online cit.: 2018-07-16]. Available from: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32008L0057.
• [6] Domin, R., Domin, I., Cherniak, G., Estimation of dynamic performances of the safe operation of high-speed electric train, Archives of Transport, vol. 41, iss. 1, pp. 7-16, Warsaw 2017.
• [7] European Commission, White paper. Roadmap to a Single European Transport Area − Towards a competitive and resource efficient transport system. Brussels 2011.
• [8] Faryna, P., Raport Railway Business Forum: Elektroenergetyka kolejowa [dokument on-line], Warszawa, 2011, [access 16.07.2018], access: http://www.rbf.net.pl/pliki/po%20porawkach% 20ELEKTROENERGETYKA%20KOLEJOWA%20MAJ%202011(1).pdf.
• [9] Góra, I., Lista Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego w sprawie właściwych krajowych specyfikacji technicznych i dokumentów normalizacyjnych, których zastosowanie umożliwia spełnienie zasadniczych wymagań dotyczących interoperacyjności systemu kolei [dokument on-line], Warszawa, 2017, [access 16.07.2018], access: http://mib.bip.gov.pl/fobjects/downloa d/210259/lista-prezesa-utk-pdf.html.
• [10] Graff, M., Pociągi Inspiro na drugiej linii metra warszawskiego, Technika Transportu Szynowego, vol. 9, pp. 38-43, Radom, 2016. 542 Technical, Organizational and Legal Conditions Relating to the Power Supply of a Railway Vehicle…
• [11] https://pl.wikipedia.org/wiki/Alstom_Metropolis_98B.
• [12] IEEE − Standards for Communication-Based Train Control (IEEE Std 1474; IEEE Std 1475).
• [13] International Energy Agency; International Union of Railways, Railway Handbook 2017. Energy Consumption and CO2 Emissions. Focus on Passengers Railway Service, 2018.
• [14] Jacyna, M., Gołębiowski, P., Krześniak, M., Some aspects of heuristic algorithms and their application in decision support tools for freight railway traffic organization, Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, vol. 96, pp. 59-69, Gliwice 2017.
• [15] Jacyna, M., Gołębiowski, P., Szczepański E., City Transport Service Model Taking into Account Different Means of Transport. Proceedings of 19th International Scientific Conference Transport Means. Kaunas, Lithuania: Publishing House “Technologija”, pp. 160-168, Kaunas, 2015.
• [16] Jacyna, M., Gołębiowski, P., Traffic Organization on the Railway Network and Problem of Construction of Graphic Train Timetable, Journal of KONES Powertrain and Transport, vol. 22, no. 2, pp. 79-87, Warsaw 2015.
• [17] Jacyna, M., Gołębiowski, P., Urbaniak M., Multi-Option Model of Railway Traffic Organization Including the Energy Recuperation. Communications in Computer and Information Science: Tools of Transport Telematics. Ustroń, Polska, pp. 199-210, Springer Verlag, 2016.
• [18] Jacyna, M., Lewczuk, K., Szczepański, E., Gołębiowski, P., Jachimowski, R., Kłodawski, M., Pyza, D., Sivets, O., Wasiak, M., Jacyna-Gołda, I., Effectiveness of national transport system according to costs of emission of pollutants, Safety and Reliability: Methodology and Applications – Nowakowski et al. (Eds), pp. 559-567, London, 2015.
• [19] Jacyna, M., Wasiak, M., Lewczuk, K., Karoń, G., Noise and environmental pollution from transport: decisive problems in developing ecologically efficient transport systems, Journal of Vibroengineering, vol. 19(7), pp. 5639-5655, Nida 2017.
• [20] Jacyna-Gołda I., Gołębiowski, P., Jachimowski, R., Kłodawski, M., Lewczuk, K., Izdebski, M., Szczepański, E.: The Possibilities of Conducting Scenario Analyses of a Sustainable Development of the Transport System Using the Emitransys Model. Journal of KONES Powertrain and Transport, vol. 23, no. 4, pp. 151-158, Warsaw 2016.
• [21] Jacyna-Gołda, I, Lewczuk, K., The method of estimating dependability of supply chain elements on the base of technical and organizational redundancy of process. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, vol. 19, iss. 3, pp. 382-392, Lublin 2017.
• [22] Jacyna-Gołda, I., Evaluation of operational reliability of the supply chain in terms of the control and management of logistics processes, Safety and Reliability: Methodology and Applications –Nowakowski et al. (Eds), pp. 549-558, London, 2015.
• [23] Jacyna-Gołda, I., Gołębiowski, P., Izdebski, M., Kłodawski, M., Jachimowski, R., Szczepański, E., The evaluation of the sustainable transport system development with the scenario analyses procedure. Journal of Vibroengineering, vol. 19(7), pp. 5627-5638, Nida 2017.
• [24] Jacyna-Gołda, I., Żak, J., Gołębiowski, P., Models of traffic flow distribution for various scenarios of the development of proecological transport system, Archives of Transport, vol. 32, iss. 4, pp. 17 – 28, Warsaw 2014.
• [25] Kisielewski, P., The system of IT support for logistics in the rail transport, Archives of Transport, vol. 40, iss. 4, pp. 39-50, Warsaw 2016.
• [26] Kozachenko, D., Vernigora, R., Kuznetsov, V., Lohvinova, N., Rustamov, R., Papahov, A., Resource-saving technologies of railway transportation of grain freights for export, Archives of Transport, vol. 45, iss. 1, pp. 53-64, Warsaw 2018.
• [27] Mikulski, J., Gorzelak, K., Conception of modernization of a line section example in the context of a fast railway connect, Archives of Transport, vol. 44, iss. 4, pp. 47-54, Warsaw 2017.
• [28] Paś, J, Rosiński, A., Selected issues regarding the reliability-operational assessment of electronic transport systems with regard to electromagnetic interference, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, vol. 19, iss. 3, pp. 375-381, Lublin 2017.
• [29] PN-EN 13129:2016-10, 2016, Kolejnictwo − Klimatyzacja w pojazdach szynowych kursujących na liniach głównych − Parametry komfortu i badania typu.
• [30] PN-EN 50121-3-2:2017-04, 2017, Zastosowania kolejowe − Kompatybilność elektromagnetyczna − Część 3-2: Tabor − Aparatura.
• [31] PN-EN 50125-1:2014-06, 2014, Zastosowania kolejowe − Warunki środowiskowe stawiane urządzeniom − Część 1: Tabor i wyposażenie pokładowe.
• [32] PN-EN 50125-2:2003, 2003, Zastosowania kolejowe − Warunki środowiskowe stawiane urządzeniom − Część 2: Elektryczne urządzenia stacjonarne.
• [33] PN-EN 50155:2018-01, 2018, Zastosowania kolejowe − Tabor − Wyposażenie elektroniczne.
• [34] PN-EN 61000-4-11:2007, 2007, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 4-11: Metody badań i pomiarów − Badania odporności na zapady napięcia, krótkie przerwy i zmiany napięcia.
• [35] PN-EN 61000-4-16:2016-05, 2016, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 4-16: Metody badań i pomiarów − Badanie odporności na asymetryczne zaburzenia przewodzone w zakresie częstotliwości od 0 Hz do 150 kHz.
• [36] PN-EN 61000-4-4:2013-05, 2013, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 4-4: Metody badań i pomiarów − Badanie odporności na serie szybkich elektrycznych stanów przejściowych.
• [37] PN-EN 61000-4-5:2014-10, 2014, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 4-5: Metody badań i pomiarów − Badanie odporności na udary.
• [38] PN-EN 61000-6-1:2008, 2008, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 6-1: Normy ogólne − Odporność w środowiskach: mieszkalnym, handlowym i lekko uprzemysłowionym.
• [39] PN-EN 61000-6-2:2008, 2008, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 6-2: Normy ogólne − Odporność w środowiskach przemysłowych.
• [40] PN-EN 61000-6-3:2008, 2008, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 6-3: Normy ogólne − Norma emisji w środowiskach: mieszkalnym, handlowym i lekko uprzemysłowionym.
• [41] PN-EN 61000-6-4:2008, 2008, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 6-4: Normy ogólne − Norma emisji w środowiskach przemysłowych.
• [42] PN-EN 61000-6-7:2015-08, 2015, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) − Część 6-7: Normy ogólne − Wymagania dotyczące odporności urządzeń przeznaczonych do pełnienia funkcji związanych z bezpieczeństwem (bezpieczeństwo funkcjonalne) w lokalizacjach przemysłowych.
• [43] Pyza, D., Gołaszewski, A., Jacyna, M., Gołębiowski, P., Proekologiczny system transportowy w aspekcie rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport, z. 119, pp. 355-366, Warsaw 2017.
• [44] Rahn, K., Bode, C., Albrecht, T., Energy-efficient driving in the context of a communications-based train control system (CBTC). 2013 IEEE International Conference on Intelligent Rail Transportation (ICIRT), pp. 19-24, 2013.
• [45] Report on the implementation of the subtask I.I.1 „Analiza wymagań na zasilanie systemu pokładowego w kontekście: typ pojazdu/ producent, określenie niezbędnych zakresów i wariantów zasilania” under the project POIR.01.01.01-00-0276/17 „System automatycznego prowadzenia pojazdów szynowych klasy CBTC, wykorzystujący unikalne połączenie dwukierunkowej bezprzewodowej transmisji danych oraz komponentów interoperacyjnego systemu kolejowego ETCS, zwiększający poziom wydajności i bezpieczeństwa w aglomeracyjnym transporcie szynowym”. Warsaw, April 2018.
• [46] Report on the implementation of the subtask I.I.23 „Określenie docelowej formy zabudowy” under the project POIR.01.01.01-00-0276/17 „System automatycznego prowadzenia pojazdów szynowych klasy CBTC, wykorzystujący unikalne połączenie dwukierunkowej bezprzewodowej transmisji danych oraz komponentów interoperacyjnego systemu kolejowego ETCS, zwiększający poziom wydajności i bezpieczeństwa w aglomeracyjnym transporcie szynowym”. Warsaw, April 2018.
• [47] Rojek, A., Tabor i trakcja kolejowa, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa, 2010.
• [48] Szeląg, A., Electrical power infrastructure for modern rolling stock with regard to the railway in Poland, Archives of Transport, vol. 42, iss. 2, pp. 75-83, Warsaw 2017.
• [49] Xu, T., Tang, T., The modeling and analysis of data communication system (DCS) in communication based train control (CBTC) with coloured Petri nets. Eighth International Symposium on Autonomous Decentralized Systems, 2007. ISADS'07, pp. 83-92, 2007.
• [50] Zhu, L., Yu, F., Ning, B., Tang, T., Cross-layer handoff design in MIMO-enabled WLANs for communication-based train control (CBTC) systems. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 30 iss. 4, pp. 719-728, 2012.
• [51] Zhu, L., Zhang, Y., Ning, B., Jiang, H., Train-ground communication in CBTC based on 802.11 b: Design and performance research. CMC'09. WRI International Conference on Communications and Mobile Computing, vol. 2, pp. 368-372, 2009.
• [52] Zieja, M., Golda, P., Zokowski, M., Majewski, P., Vibroacoustic technique for the fault diagnosis in a gear transmission of a military helicopter, Journal of Vibroengineering, vol. 19, iss. 2, pp. 1039-1049, Nida 2017.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).