Selected Formal Aspects Concerning the Use of Rolling Stock Emergency State Detection Systems (dSAT) in Railway Infrastructure
mgr inż. Artur Nowak
voestalpine Signaling Poland
Streszczenie
Pierwsze systemy detekcji stanów awaryjnych taboru pojawiły się w Polsce w 1974 roku, jako próba odpowiedzi na wyzwania związane ze zniszczeniami infrastruktury kolejowej oraz opóźnień w prowadzeniu ruchu pociągów, na skutek wykolejania się uszkodzonych lokomotyw i wagonów. Dynamiczny rozwój tej technologii w Polsce przypada na początek lat 90-tych, kiedy na skutek zmian geopolitycznych we Europie Wschodniej pojawiły się nowe możliwości dla polskich inżynierów, związane z dostępem do najnowszych na świecie rozwiązań technicznych.
Słowa kluczowe: tabor kolejowy, infrastruktura kolejowa, systemy detekcji
Abstract
The first rolling stock emergency state detection systems appeared in Poland in 1974 as an attempt to address the challenges related to railway infrastructure damage and train traffic delays caused by the derailment of damaged locomotives and wagons. The dynamic development of this technology in Poland occurred in the early 1990s, when geopolitical changes in Eastern Europe opened up new opportunities for Polish engineers through access to the latest technical solutions available worldwide.
Keywords: railway rolling stock, railway infrastructure, detection systems
WPROWADZENIE
Istota diagnostyki taboru kolejowego polega na pośrednim określaniu jego stanu technicznego (zespołów, podzespołów, elementów) przez pomiar generowanych sygnałów diagnostycznych (symptomów) i porównanie ich z wartościami nominalnymi. Urządzenia detekcji stanów awaryjnych taboru (dSAT) to systemy diagnostyczne, których podstawową funkcją jest wykrywanie stanów mogących zagrozić bezpieczeństwu ruchu kolejowego, wynikających z bieżącego stanu technicznego taboru znajdującego się w ruchu. Celem stosowania systemów dSAT m.in. na sieci PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. jest zwiększenie wpływu na bezpieczeństwo przez ostrzeganie o możliwości wystąpienia stanu awaryjnego elementu biegowego w taborze. Zadanie to jest realizowane przez wykrywanie w taborze przekroczeń dopuszczalnych nacisków osiowych, deformacji bieżni kół i związanych z tym oddziaływań dynamicznych, uszkodzonych hamulców oraz zagrzanych łożysk osiowych. Dodatkowo, dane z urządzeń mogą służyć wsparciu procesów utrzymania taboru, m.in. przez zastosowanie jednoznacznej, automatycznej identyfikacji pojazdów w oparciu o technologię RFID. Wg raportu rocznego PKP PLK S.A., w 2023 r. w całej Polsce zainstalowanych było 241 urządzeń dSAT.
Rys. 1. Przejazd taboru nad urządzeniami torowymi dSAT
Równolegle z rozwojem techniki, zagadnienia związane z podwyższeniem bezpieczeństwa pociągów w ruchu oraz wspomagania procesu utrzymania taboru na bazie dostarczanych systemów dSAT znalazły swoje odzwierciedlenie w regulacjach i przepisach formalnych. Ustawa z dnia 28 marca 2003 r. o transporcie kolejowym [1] w rozdziale 2 „Infrastruktura Kolejowa” przywołuje zagadnienie utrzymania infrastruktury kolejowej, również jako prowadzenie prac mających na celu właściwy nadzór nad funkcjonowaniem przytorowych urządzeń do kontroli bezpiecznej jazdy pojazdów. W załączniku nr 1 „Wykaz elementów infrastruktury kolejowej” do Ustawy, pojęcie to zostaje doprecyzowane jako przytorowe urządzenia bezpiecznej jazdy pociągów i wykrywania stanów awaryjnych w przejeżdżającym taborze.
Kolejnym aktem prawnym dla systemów dSAT jest Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998 r., w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie [2, 3]. W rozdziale dotyczącym bezpieczeństwa ruchu kolejowego w celu zapewnienia bezpiecznej eksploatacji linii kolejowych wymóg wyposażenia infrastruktury w urządzenia zabezpieczające przed dopuszczeniem do ruchu niesprawnych pojazdów kolejowych, lub których naciski na tor przekraczają wartości dopuszczalne. W prawie międzynarodowym odniesienie do wymagań dla urządzeń detekcji stanów awaryjnych taboru znajduje się w Rozporządzeniu Komisji (UE) nr 1302/2014 z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie technicznej specyfikacji interoperacyjności odnoszącej się do podsystemu „Tabor – lokomotywy i tabor pasażerski” systemu kolei w Unii Europejskiej [4]. W rozporządzeniu precyzyjnie określono wymagania dla pojazdów w celu prawidłowego monitorowania stanu łożysk osiowych przez systemy przytorowe dSAT.
Wymagania zasadnicze dla systemów dSAT zostały określone w tzw. Liście Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego – wykaz właściwych krajowych specyfikacji technicznych i dokumentów normalizacyjnych, których zastosowanie umożliwia spełnienie zasadniczych wymagań dotyczących systemu kolei [5]. Spełnienie wszystkich zawartych w dokumencie wymagań jest niezbędne do otrzymania bezterminowego świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu urządzenia.
Kolejną grupą dokumentów definiujących wymagania dla systemów detekcji stanów awaryjnych taboru są regulacje własne zarządców infrastruktury. W Polsce 100% urządzeń dSAT jest eksploatowane na sieci PKP PLK S.A. W niedalekiej przyszłości tego typu rozwiązania techniczne będą częścią komponentu kolejowego Centralnego Portu Komunikacyjnego CPK. W obu przypadkach spółki zarządzające przyjęły Standardy Techniczne [6, 7], które definiują ogólne wymagania dla systemów, w tym poszczególnych funkcji diagnostycznych, a także opisują zasady współpracy urządzeń pokładowych z urządzeniami przytorowymi. Dodatkowo, w spółce PKP Polskie Linie Kolejowe powstała w 2005 r. instrukcja Ie-3 „Wytyczne techniczno-eksploatacyjne urządzeń do wykrywania stanów awaryjnych taboru” [8], która zasadniczo uporządkowała wszelkie kwestie dotyczące szczegółowych wymagań technicznych oraz eksploatacyjnych dla systemów dSAT, stając się inspiracją dla innych zarządców kolei w Europie.
Rys. 2. System dSAT – część torowa i przytorowa.
Realizacja przywołanych wymagań i regulacji podlega regularnym kontrolom wewnętrznym spółek odpowiedzialnych, a także jest przedmiotem weryfikacji przez Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego oraz okresowo Najwyższej Izby Kontroli. Ostatni taki raport NIK z 2020 r. nie wykazał żadnych nieprawidłowości w tym zakresie.
Z uwagi na ciągły rozwój technologiczny systemów dSAT należy spodziewać się dalszych zmian w prawie krajowym i międzynarodowym, które będą wspierać skuteczną realizację celów ich zastosowania. Jedną z trwających inicjatyw jest publikowana na stronach Europe’s Rail (a body of the European Union) [9] w ramach projektu System Pilar Task 5: Harmonised Diagnostics. Jej celem jest harmonizacja wymiany danych diagnostycznych, biorąc pod uwagę wszystkie dostępne aktywa w systemie kolejowym.
Literatura
- Ustawa o transporcie kolejowym https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=wdu20030860789
- Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie.
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 16 kwietnia 2024 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie
- Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1302/2014 z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie technicznej specyfikacji interoperacyjności odnoszącej się do podsystemu „Tabor — lokomotywy i tabor pasażerski” systemu kolei w Unii Europejskiej
- Wykaz właściwych krajowych specyfikacji technicznych i dokumentów normalizacyjnych, których zastosowanie umożliwia spełnienie zasadniczych wymagań dotyczących systemu kolei
https://utk.gov.pl/pl/akty-prawne-i-orzecznic/akty-prawne/akty-prawne-rzeczpospol/lista-prezesa/17678,Lista-Prezesa-UTK.html - Standardy techniczne dSAT PKP PLK S.A.
https://www.plk-sa.pl/files/public/user_upload/pdf/Akty_prawne_i_przepisy/Standardy_techniczne/04.08.2023/ST_TOM_VIII_2023_WCAG__obowiazuja_od_4_sierpnia_2023_r._.pdf - Standardy techniczne dSAT CPK
https://www.cpk.pl/pl/inwestycja/szczegolowe-warunki-techniczne-dla-budowy-infrastruktury-kolejowej-centralnego-portu-komunikacyjnego - Wytyczne techniczno-eksploatacyjne urządzeń do wykrywania stanów awaryjnych taboru Ie-3 PKP PLK S.A
- Europe’s Rail: System Pilar
https://rail-research.europa.eu/task-5-harmonised-diagnostics/
