Safety at railway level crossings and Vision Zero

• Autorzy: Mieloszyk Eligiusz , Milewska Anita , Grulkowski Sławomir

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2021.137158

Warianty tytułu

PL

Bezpieczeństwo na przejazdach kolejowo-drogowych, a wizja zero

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, safety analysis at the railway level crossings is presented using advanced mathematical modelling. Resistivity of track subgrade panels is taken into account. The analysis does not refer to the assessment of the current regulations. Specific cases of generalized dynamic system are considered by introducing operations S=Δ, S=P defined in space C(N) of real sequences. In this model, generalized discrete exponential and trigonometric functions that reflect the oscillatory nature of the analysed quantities are used. The advantage of the analyzes is the avoidance of numerical errors. We show also the importance of the resistivity of track subgrade panels in safety at the level crossings. The safety at the level crossings can be increased through providing track subgrade panels with appropriate resistivity to minimize negative effect of stray currents. The results may be used to evaluate selected safety indicators as well as to predict safety levels and to determine the ways of improving safety.

PL

W pracy analizowane jest bezpieczeństwo na jednopoziomowych skrzyżowaniach linii kolejowej z drogą, także z punktu widzenia znaczenia rezystancyjności płyt podtorowych. Prowadzona analiza dotyczy bezpieczeństwa i generalnie nie odnosi się do oceny obecnie obwiązujących przepisów. W procesie badania bezpieczeństwa pomocne jest zaawansowane modelowanie matematyczne. Do modelowania zostaną wykorzystane szczególne przypadki uogólnionych układów dynamicznych poprzez wprowadzenie do ich modelu operacji S=Δ, S=P określonych na przestrzeni C(N) ciągów rzeczywistych. W modelu tym kluczowe znaczenie mają uogólnione dyskretne funkcje wykładnicze i trygonometryczne oddające oscylacyjny charakter analizowanych wielkości. Stworzono uniwersalne modele (także przydatne do wykorzystania w innych krajach), wykorzystujące dyskretne układy dynamiczne o oscylacyjnych właściwościach w odniesieniu do liczby wypadków, do liczby wypadków z podziałem na ich udział na przejazdach kolejowych poszczególnych kategorii do liczby poszkodowanych itp. W analizie problemów może też być wykorzystywany ich losowy charakter. Zaletą prowadzonych analiz jest uniknięcie błędów numerycznych. Wskaźnik NRV forsowany przez UE jest co najmniej dyskusyjny. W praktyce należy też wykorzystywać innowacyjne metody, w których np. jako źródło do uruchomienia sygnałów ostrzegawczych na przejazdach kolejowych mogą być stosowane drgania akustyczne pojazdu szynowego przekazywane do szyn przez toczące się koła pojazdu szynowego. Pokazano też znaczenie rezystancyjności płyt podtorowych dla bezpieczeństwa na przejazdach kolejowo - drogowych. Szyny układane na płytach podtorowych nie mogą być w praktyce całkowicie izolowane od ziemi. Pewna więc część prądu trakcyjnego, płynącego przez szyny, może odgałęziać się do ziemi, tworząc tzw. prądy błądzące. Wartość oporności przejścia z szyn do ziemi zależna jest od sposobu budowy i konstrukcji nawierzchni kolejowej (np. nawierzchnia bezpodsypkowa), rodzaju podtorza i warunków atmosferycznych (wilgoć i temperatura).

Słowa kluczowe

EN

safety; railway level crossing; non-classical operational calculus; resistivity

PL

bezpieczeństwo; przejazd kolejowo-drogowy; rachunek operatorów nieklasyczny; rezystancyjność

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 67, nr 2
• Strony: 117--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Mieloszyk Eligiusz

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Gdańsk, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3363-9260

autor

Milewska Anita

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Gdańsk, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-4515-7629

autor

Grulkowski Sławomir

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Gdańsk, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3352-624X

Bibliografia

• [1] G. Bureika, M. Komaiško, V. Jastremskas, "Modelling the ranking of lithuanian railways level crossing by safety level" Transport problems = Problemy transportu: international scientific journal. Vol. 12, iss. Special edition, p. 11-22 (2017). https://doi.org/10.20858/tp.2017.12.se.1
• [2] J. Davey, A. Wallace, N. Stenson, J. Freeman, "The experiences and perceptions of heavy vehicle drivers and train drivers of dangers at railway level crossings", Accident Analysis & Prevention, Vol. 40(3), pp.1217-1222 (2008). https://doi.org/10.1016/j.aap.2008.01.005.
• [3] A. Dąbrowski, G. Stencel, The types of surfaces on level crossings and placing on the market, Scientific and Technical Papers of the Association of Communication Engineers and Technicians in Krakow. Series: Conference Materials, 2 (109), pp. 47-68 (2016) (in Polish).
• [4] EN 13146-5:2012 Railway applications - Track - Test methods for fastening systems - Part 5: Determination of electrical resistance. (status of Polish Norm Ref. No. PN-EN 13146-5:2012).
• [5] European Union Agency for Railways. European Railway Accident Information Links. (2017). Available at: erail.era.europa.eu.
• [6] European Union Agency for Railways. Railway Safety Performance in the European Union. (2016). doi:10.2821/129870.
• [7] European Union Agency for Railways. Report: Assessment of achievement of safety targets - 2019.
• [8] A. Gill, P. Smoczyński, "Layered safety system models - evolution of the concept". Proc. 21. Int. Sci. Conf. Transp. Means. (2017).
• [9] A. Kobaszyńska-Twardowska, A. Kadziński, A. Gill, P. Smoczyński, "The Risk Model for Hazards Generated at Level Crossings", Information Systems Architecture and Technology: Proceedings of 39th International Conference on Information Systems Architecture and Technology - ISAT 2018, Part III, pp. 313-322 (2019). https://doi.org/10.1007/978-3-319-99993-7_28.
• [10] W. Kruczek, "Electric shock protection measures applied in railway areas, requirements and performance tests", Works of the Railway Institute 152 pp. 23-33 (2016) (in Polish).
• [11] E. Mieloszyk, R. D. Ganko, "The consideration to the dynamic systems parameter identification", Int. J. Modelling, Identification and Control 20(4) pp. 361-367 (2013). https://doi.org/10.1504/ijmic.2013.057569.
• [12] E. Mieloszyk, S. Grulkowski, A. Milewska, "Forecasting of railway track tamping based on settlement of sleepers using fuzzy logic", Acta Scientiarum Polonorum seria Achitectura 17(2) pp. 135-142 (2018). https://doi.org/10.22630/aspa.2018.17.2.22.
• [13] E. Mieloszyk, A. Milewska, "Risks associated with the transportation of hazardous materials on public roads", MATEC Web of Conferences 231, 05004 (2018). https://doi.org/10.1051/matecconf/201823105004.
• [14] E. Mieloszyk, "Application of non-classical operational calculus to solving some boundary value problem", Integral Transforms and Special Functions 9(4), pp. 287-292 (2000). https://doi.org/10.1080/10652460008819262.
• [15] E. Mieloszyk, "Non-classical operational calculus in application to generalized dynamical systems", Polish Academy of Science, Scientic Publishers, (2008). 294 p.
• [16] Regulation of the Minister of Infrastructure and Development of October 20, 2015. Journal of Laws of the Republic of Poland of October 30, 2015. Pos. 1744 (in Polish).
• [17] Report on the state of rail traffic safety, Safety culture in rail transport, UTK Warsaw 2019 (in Polish).
• [18] I. Savage, "Does public education improve rail-highway crossing safety", Accident Analysis and Prevention, 38(2), pp. 310-316 (2006). https://doi.org/10.1016/j.aap.2005.10.001.
• [19] P. Smoczyński, A. Kadziński, A. Gill, A. Kobaszyńska-Twardowska, "Calibration of the Risk Model for Hazards Related to the Technical Condition of the Railway Infrastructure", Information Systems Architecture and Technology: Proceedings of 39th International Conference on Information Systems Architecture and Technology - ISAT 2018, Part III, pp. 274-283 (2019).
• [20] P. Smoczyński, "Zarządzanie ryzykiem zagrożeń generowanych podczas eksploatacji infrastruktury kolejowej", PhD dissertation, Poznań, 2018

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).