Szerző: Bodóczki Anita

Vasútüzemi tervező

Az utóbbi időben egyre több olyan tervezési kiírással lehet találkozni, amikor a megrendelő az állomásfej elhúzás lehetőségének vizsgálatát kéri. Ennek hátterében többnyire a menetrend kiszerkeszthetősége, vagy a nem menetrendszerű közlekedés esetén a késések továbbgyűrűzésének csökkentése állhat.

Azonban nem mindegy, hogy elhúzott állomásfej, vagy állomás előtti részben kétvágányú szakasz kerül kialakításra! Ez egy viszonylag új infrastruktúra tervezési igény, melynek még nincs jól bejáratott szakmai gyakorlata, szakirodalma.

A következőkben egy gyakorlati példán keresztül kerülnek ismertetésre a vasúti infrastruktúra tervezés során figyelembe veendő szempontok és a rendszerelemek kialakításának vasútüzemre gyakorolt hatása. Ez a holisztikus perspektíva támogatja a vasúti infrastruktúra hatékony kihasználását és optimális üzemeltetését.

Kiindulási állapot

A következőkben egy mintaállomás torzított helyszínrajzi példájában egy egyvágányú pályán, 3 fővágánnyal rendelkező állomás látható a lényegi feliratozásokkal, fiktív szelvényszámokat alkalmazva.

1. ábra: Háromvágányos állomás torzított helyszínrajza

Ennek az állomásnak a végponti végét szeretnénk oly módon átalakítani, hogy az érkező vonat állomáson való tényleges megállása előtt, még annak behaladása közben az állomáson már ott tartózkodó ellenirányú vonat el tudjon indulni. Ennek egyik megoldása lehet, hogy az állomási váltókörzetet kibővítjük és még egy, viszonylag hosszabb vágányt építünk a vonali vágány mellé. Ez a bővítés a már meglévő nyíltvonali pályaszakaszt is érinti.

Forgalmi és menetrendi szempontból is lényeges: ahhoz, hogy ennek az infrastruktúra kialakításnak a vonatok menetidejére érdemi hatása lehessen, a vonatok gyorsulását, fékútját, a főjelzőkön kapott jelzések, előjelzések alapján történő sebesség szabályozását is figyelembe kell venni! A szükséges vágányhossz meghatározását számításokkal javasolt alátámasztani.

A példákon zöld kerettel az állomás területe van jelölve. Érdemes a többi példán majd ennek a zöld keretnek a hosszát megfigyelni! A jobb szemléltetés érdekében az új infrastruktúraelemek és jelölésük piros színnel kerülnek feltüntetésre.

Állomásfej elhúzás

Állomásfej elhúzás esetén az állomás bejárati jelzője az újonnan építendő, legelső váltó elé kerül. Amennyiben a beavatkozás miatt a nyíltvonali útátjáró a két bejárati jelző közé kerül, úgy az állomási útátjáró lesz.

2. ábra: Elhúzott állomásfej kialakítás – torzított helyszínrajz

Ennek megfelelően a vonatkozó jogszabályi előírások alapján a megnövelt teljes hosszon a vasúti pálya, biztosítóberendezés, távközlés, felsővezeték, térvilágítás stb. kiépítése is az állomásokra vonatkozó előírások szerint történik, illetve eszerint történik a jelzők jelölése és a váltók számozása is.

A nyíltvonali és állomási kialakítás előírás közötti különbség legélesebben a vágánytengely távolságok, az alkalmazható biztosítóberendezési kábelek, a tolatási padka hosszának kiépítése és a megvilágítandó tér nagyságában érhető tetten. Egy állomásfej elhúzás akár 4-6 kilométer hosszú állomást is eredményezhet! Emiatt a beruházási, üzemeltetési költségek is szignifikánsan eltérnek egymástól: az állomások esetében magasabbak a nyíltvonalihoz képest.

Forgalmi oldalról is jelentős hatással bír, hogy egy adott állomás milyen hosszú. Egy állomási felsővezetéki kikapcsolás, különösen állomási teljes feszültségmentesítés esetében kérdés, hogy az áthaladó vonatok át tudnak-e gurulni az állomáson vagy sem? Kitoló mozdony alkalmazásakor az milyen hosszon tolja ki a vonatokat az állomásról, majd milyen távolságról tér vissza, ennek mekkora időszükséglete van? Magas értékek esetében a forgalmi zavartatás csökkentése érdekében több kitolómozdonyra lehet szükség.

Útátjárók esetében lényeges különbség az útsorompó használhatatlanságakor mutatkozik meg. Az állomási és nyíltvonali útátjárók használhatatlanságakor eltérő szabályok vannak a vonatforgalom lebonyolítására, a vonatszemélyzet értesítésére, az útátjárót fedező jelzőőr kirendelésére vonatkozóan!

3. ábra: Használhatatlan fénysorompó

Állomás előtt részben kétvágányú szakasz

Az állomás előtti részben kétvágányú szakasz esetében a vágányképi kialakítás szinte ugyanaz, azonban jelentősen módosul, hogy mit tekintünk az állomás területének, és mit a nyílt vonalnak.

4. ábra: Állomás előtti részben kétvágányú szakasz kialakítása – torzított helyszínrajz

Látható, hogy az állomás területét jelölő zöld keret mérete közel azonos a kiindulási állapot szerintivel (Lásd 1. ábra). Ebben az esetben az állomás területe csak egy vágánykapcsolatnyi hosszal növekszik meg, majd az állomáshoz gyakorlatilag egy kétvágányú nyíltvonali szakasz csatlakozik. Ezt a kétvágányú szakaszt javasolt legalább egy, de inkább több térköznyi hosszúságúra kialakítani. Az egyvágányú pálya kétvágányú szakaszának kiágazási váltókörzeténél bejárati jelzőkkel fedezett szolgálati hely (nyíltvonali elágazás) jön létre.

Az állomás beavatkozással érintett végén egy helyett kettő bejárati jelző lesz, rövidebbek lesznek az állomási vágányutak, kisebb hosszban kell tolatási padkát kiépíteni stb., ezáltal a beruházási és üzemeltetési költségek is alacsonyabbak, mint az elhúzott állomásfej szerinti kialakítás esetében. Térvilágítást nem a teljes beavatkozással érintett hosszon, hanem csak az állomás kibővített, illetve az elágazás váltókörzetében kell kiépíteni. Állomási felsővezetéki kikapcsolás esetén könnyebb a vonatforgalom lebonyolítása is. Kevesebb nyíltvonali útátjáró vonódhat be az állomás területébe, így azok nyíltvonaliak maradhatnak.

Hosszabb nyíltvonali kétvágányú szakasz kialakításával jobban csökkenthető a menetrend zavarérzékenysége, késések esetén a késések továbbgyűrűzése jobban mérsékelhető.

Amennyiben bármely okból indokolttá válik az egyvágányú vasúti pálya kapacitásbővítése, úgy a fentiek figyelembevételével, illetve ezeknek a forgalmi/beruházási/üzemeltetési hatások előnyének/hátrányának mérlegelését követően javasolt meghatározni, hogy elhúzott állomásfej, vagy állomás előtti részben kétvágányú szakasz kiépítésével történik-e fejlesztés? Bizonyos esetekben akár az egyvágányú vasútvonal egy-egy állomásközének kétvágányúsítása is indokolt lehet.

Következésképpen minden érintett állomást egyedileg kell vizsgálni a helyi viszonyok függvényében és az adott műszaki kialakításnak az üzemeltetési és forgalmi hatásait is számításba kell venni, lehetőleg még a tervezés korai fázisában.

The post Elhúzott állomásfej, vagy állomás előtt részben kétvágányúsítás? first appeared on Bodenel Kft..

Szerző: Bodóczki Anita ügyvezető – BODENEL Kft.

A vasúti infrastruktúratervezés rendkívül összetett, soktényezős folyamat. Nemcsak a jogszabályi előírásoknak kell megfelelni, de törekedni kell a beruházási és a majdani üzemeltetési költségek minimalizálására, ezenfelül a megvalósítandó terveknek a jelenlegi és várható keresleti igényeket is ki kell tudni elégíteniük.

A tervezési folyamatban gyakran előfordul egy-egy hangsúlyeltolódás valamilyen irányba, többnyire a beruházási költségek, esetenként a keresleti igények felé.

Egyetérthetünk azzal, hogy a rendelkezésre álló szűk beruházási forrásokat a legoptimálisabban kell felhasználni! Sarkosan fogalmazva: minél kevesebb pénzből készüljenek a minél magasabb színvonalú fejlesztések.

Úgy gondoljuk, mindez nem mehet annak rovására, hogy a meg­épülő vasúti infrastruktúrába kódolva legyen, hogy csak egyféle menetrendi struktúrának tudjon megfelelni, a menetrendtől eltérő közleke­dés esetén a rendszer zavarérzékenysége magas legyen, a forgalmi hatások, ké­sések hosszabb időn keresztül továbbgyűrűzzenek, illetve a változó keresleti igényeket ne tudja kielégíteni. Hosszú távra tervezünk egy statikus rendszert, mely egy dinamikusan változó világban működik. Tehát igenis van az a helyzet, amikor be kell tervezni azt a kitérőkapcsolatot, ki kell építeni azt a vágányszámot stb., amitől valóban használható, jól használható lesz a vasút. Ez a vasút versenyképességének egyik alapja.

Véleményünk szerint a gyakorlati tapasztalat elenged­hetetlen ahhoz, hogy már a tervezéskor meg lehessen mondani, hogy a megvalósítandó vasúti infrastruktúra a való életben is egy jól használható, az elvárásoknak megfelelő, összhangban lévő rendszert fog-e alkotni, vagy sem. Ettől érdekes és izgalmas minden egyes projekt, felelős tervezés.

Cégünk valamennyi munkatársa a végrehajtó szolgálatban szerezte gyakorlati tapasztalatát, mondhatni a vágányok között. Munkánk során az így megszerzett tudással felvértezve igyekszünk a tervezendő infrastruktúrát megfeleltetni a való élet kihívásainak.

Megosztás:

The post Hatékonyság vs. költséghatékonyság a vasúti infrastruktúratervezésben first appeared on Bodenel Kft..

Fotó: Ekés András

A témaválasztás aktualitását az adja, hogy az INF TSI legutóbbi módosítása után az egyes vasútvonalak elvárt műszaki paramétereinek meghatározásának alapjául szolgáló kategóriák, és a kategóriákba való besorolásának a módja lényegesen változott, mely a korábbi egyértelmű meghatározás helyett sokkal szabadabb osztályozást tesz lehetővé. Ahhoz, hogy ez a kategorizálás ne legyen önkényes, vagy szakmaiatlan, a következőkben részletesebben ismertetésre kerül a mérnök-szakmai metodika, külön kiemelve a 2023 évi INF TSI módosítás vasúti infrastruktúra tervezésre gyakorolt hatását.

Főbb tudnivalók az új INF TSI-ről

A Bizottság (EU) 2023/1694 végrehajtási rendelete (2023. augusztus 10.) a 321/2013/EU, az 1299/2014/EU, az 1300/2014/EU, az 1301/2014/EU, az 1302/2014/EU és az 1304/2014/EU bizottsági rendelet, valamint az (EU) 2019/777 végrehajtási rendelet módosításáról (EGT-vonatkozású szöveg) 2023. augusztus 10-én került kiadásra. Ez a 1299/2014/EU rendelet mellékletét több helyen is módosította, többek között a forgalomtípuskódokhoz tartozó műszaki-paramétereket, és az alkalmazásukra vonatkozó elvárásokat, illetve kitér a kombinált szállítás kodifikációjára.

Új teljesítményparaméterként a „méretszelvény” helyett már „űrszelvény” szerepel a táblázatokban. Az „űrszelvény” és „tengelyterhelés” oszlop értékei kötelező minimumszinteknek tekintendők a célzott forgalomtípuskód szerint, míg a TEN-T követelmények ellenére a „pályasebesség”, a „hasznos peronhossz” és „vonathossz” oszlopban feltüntetett értéktartományokat kell már alkalmazni, amennyiben az észszerűen megvalósítható.

1. táblázat: Személyforgalomra vonatkozó teljesítményparaméterek

2. táblázat: Teherforgalomra vonatkozó teljesítményparaméterek

Műtárgyakra vonatkozó követelmények külön táblázatban találhatók.

Forgalomtípuskódok meghatározása

A forgalomtípus kódokat a vasúti Forgalmi szakági tervezők a jogszabályi előírások, valamint a várható forgalmak ismertének birtokában a forgalom jellege alapján állapítják meg.

Az INF TSI 4. módosítása kapcsán a probléma a forgalomtípuskód helyes meghatározásakor merül fel. Míg a 2011-ben elfogadott rendeletben szereplő táblázat alapján ezek egyértelműen meghatározhatók voltak, most az újonnan módosított rendelet a jellemző forgalmi módok elemzését követően rugalmas kategorizálást biztosít a tényleges forgalmi igények megjelenítéséhez.

Ahhoz, hogy meghatározhassuk egy vasútvonal tervezéséhez melyik a megfelelő forgalomtípuskód és így az előírt műszaki paraméterek, arra kétféle módszert lehet alkalmazni.

Gyakorlati példa – 1 módszer

A 1. módszer az egyszerűbb, amikor tudjuk, hogy milyen műszaki (úgymint sebesség, hossz, vagy tengelyterhelés) paraméterű személy és/vagy tehervonatokat akarunk közlekedtetni, majd ezek alapján megnézzük, hogy a táblázat megfelelő soránál milyen forgalomtípuskód szerepel. Ezt követően a kódhoz tartozó többi, de a tartományon belüli értékkel megtervezzük a vasútvonalat.

Gyakorlati példán keresztül mindez:

Ha egy új vonalon 230 km/h sebességgel közlekedő személyszállító vonatokat és korridor tehervonatokat kívánnak közlekedtetni, akkor ezeknek az értékeknek az alapján a megadott táblázatban szerint a P2 és F1 lesz a forgalomtípuskódok legmegfelelőbb kombinációja, azaz a TSI vonalkategória. Az értékek, illetve tartományok, amelyen belül kell az infrastruktúrát tervezni az:

• Űrszelvény:  GC  (az F1 alapján)
• Tengelyterhelés:  22,5 t (az F1 alapján)
• Pályasebesség:  200–250 km/h  (a P2 alapján)
• Hasznos peronhossz: 200–400 m (a P2 alapján)
• Vonathossz: 740–1050 m (az F1 alapján)

Vegyes forgalom esetében mindig a szigorúbb értéket vesszük!

Ezt a módszert jellemzően új építésű, vagy nem TEN-T vasútvonalak esetében szokták alkalmazni, és kevésbé érvényesülnek a közgazdasági szempontok, beleértve a beruházási és üzemeltetési költségeket is.

Ez a módszertan kerül alkalmazásra akkor is, amikor akár hazai, akár európai hálózatilag fontos vasútvonal, vagy korridor egyenszilárdságú műszaki kialakítását kívánjuk elérni, és/vagy az infrastruktúra eltérő műszaki kiépítéséből eredő szűk keresztmetszetet szeretnénk felszámolni, viszont – és ez lényeges! – a meghatározott cél műszaki paraméterek nem lehetnek kedvezőtlenebbek, mint az EU 2024/1679 rendelete (TEN-T rendelet) 15. cikkében előírt műszaki paraméterek. Egyebekben az interoperabilitás biztosításához a TEN-T hálózati elemeknek legalább P4/P5, illetve F2/F3 kategóriákban szereplő műszaki paramétereket teljesíteniük kell tudni.

Gyakorlati példák – 2 módszer

A másik módszer egy kicsit bonyolultabb, viszont segít elkerülni az alul vagy túltervezést, ez alapján jobban lehet a várható keresleti igényekhez igazodó infrastruktúrát tervezni.

Ennek a módszernek a fókuszában a közgazdasági szempontok érvényesülnek inkább. Mivel szűkös forrás áll a vasúti beruházásokra és üzemeltetésre, ennek a módszernek az alkalmazásával aszerint kerül kiépítésre az infrastruktúra, hogy mennyien fogják azt majd használni (mekkora a beruházás társadalmi hasznossága), így az optimális megtérülési idő érdekében a beruházással elérhető hasznokhoz igazodik a beruházás műszaki tartalma.

Első lépésként az egyes vonalakra, vonalszakaszokra meg kell határozni az egyes forgalom típusát (személy/teher/vegyes forgalom), illetve a forgalom nagyságát. A vasútvonalakat a forgalom nagysága alapján a korábban említett forgalmi jellemzőkkel lehet definiálni.

Az egyes forgalmi jellemzőkhöz tartozó intervallumokat külön személy és külön áruforgalomra vonatkozóan a hazai hálózaton jellemző forgalmak alapján felírt eloszlásfüggvény szerint kell meghatározni.

A kapott értékek szerint a bevezetőben említett forgalmi jellemzőkhöz kapcsolva intervallumokat határozunk meg, azaz megadjuk, hogy mely értékek milyen forgalmi jellemzőknek feleltethetők meg.

Minden egyes forgalmi jellemzőhöz egy -tól/-ig tartományt kell hozzárendelni, személyforgalom esetében utasfő, teherforgalom esetében árutonna dimenziókkal.

Ezzel együtt a forgalmi jellemzőkhöz hozzárendeljük a forgalomtípuskódokat is.

Ebben a táblázatban az egyes forgalmi jellemzőkhöz tartozó forgalomtípus kódok láthatók:

3. táblázat: Személyforgalmi jellemzőkhöz tartozó forgalomtípus kódok

4. táblázat: Teherforgalmi jellemzőkhöz tartozó forgalomtípus kódok

Az intervallumok -tól/-ig értékeit az eloszlásfüggvény alapján konkrétan határozzuk meg. Ezt elég egyszer elkészíteni, majd jelentős hálózati forgalmi volumenváltozásnál felülvizsgálni, szükség esetén finomhangolni. Egyebekben a P1–P5, illetve az F1–F3 kódokat jellemzően a TEN-vonalakkal összefüggésben alkalmazzuk. (Lásd: EU 2024/1679 rendelete)

A tervezési munka részeként forgalmi modellezéssel meghatározzuk a várható forgalom nagyságát. Megnézzük, hogy ez az érték melyik forgalmi jellemző intervallumába esik, majd ehhez vesszük az intervallumhoz tartozó forgalomtípuskódot is. Végül a kapott forgalomtípuskód alapján az adott kategóriához tartozó tartományon belüli értékekkel a megtervezésre kerül a vasúti infrastruktúra.

Mivel hazai viszonylatban alapvetően nincs akkora távolság két forgalomvonzó város között, és ehhez tartozóan akkora személyforgalom, ami önmagában indokolhatná a nagysebességű vasútvonal kiépítését, ezért a kiemelkedő személyforgalommal rendelkező vasútvonalakon is elegendő a P3 forgalomtípus kóddal való összerendelése, ahogy a táblázatban is látható. (Ez így is legfeljebb 200 km/h-s pályasebességű vasútvonalat jelent, ami a hazai keresleti igényeket ki tudja elégíteni.)

Ennél magasabb személyforgalmi kategória, és ezzel együtt a nagysebességű vasútvonal kiépítése inkább nemzetközi viszonylatban, európai nagyvárosok közötti forgalom lebonyolításakor lehet releváns. Például Berlin és München között, ahol egyébként ki van építve a nagysebességű vasútvonal, 585 km távolság van. Berlin lakossága kb. 3 millió 650 ezer, míg Münchenben több, mint másfél millióan élnek. Itt mondjuk önmagában is van létjogosultsága a P1, vagy P2 szintű vasútvonalnak, hazai viszonylatban ilyen jellemzőkkel bíró nagyvárosok nincsenek.

Gyakorlati példán keresztül mindez:

Új vasútvonal tervezésénél, vagy a meglévő fejlesztése esetén a várható forgalmak alapján kell a forgalom jellegét, és így a forgalomtípuskódokat megállapítani.

Ha egy vasútvonalon a várható napi utasszám pl. 6 000 fő, az hazai viszonylatban nagy személyforgalomnak számít, így az előző táblázatban a hozzá tartozó forgalomtípuskód P3 lesz. Ha a várható teherforgalom évi pl. 800 000 árutonna, akkor az a hazai viszonylatban közepes teherforgalomnak minősül, így a hozzá tartozó forgalomtípuskód F3 lesz. Vegyes forgalmú vonalak esetében a személy és áruforgalomra meghatározott forgalomtípuskódokhoz tartozó egyes teljesítményparaméter közül a szigorúbbat kell alapul venni.

Így a P3 és F3 lesz a forgalomtípuskódok legmegfelelőbb kombinációja, azaz a TSI vonalkategória.

• Űrszelvény:  GA (az F3 alapján)
• Tengelyterhelés:  22,5 t (a P3 alapján)
• Pályasebesség:  120–200 km/h (a P3 alapján)
• Hasznos peronhossz:  200–400 m (a P3 alapján)
• Vonathossz:               600–1050 m    (az F3 alapján)

Ezt követően a vonalat úgy kell megtervezni, hogy annak teljesítményparaméterei az ehhez a kategóriához tartozó tartományon belülre essenek.

Összefoglalás

Összefoglalásként elmondható, hogy az INF TSI 2023-ban kiadott negyedik módosítása nemcsak a forgalomtípuskódokhoz tartozó teljesítményparamétereket módosította, de helyenként az alkalmazásukra vonatkozóan szigorítást is tartalmaz. Ezek a változások további szakágakat is érintenek, nemcsak a vasúti pályára, a biztosítóberendezésre, műtárgyakra és a felsővezetéki rendszerekre vonatkozóan, de még a vasúti járművekre is.

Megjegyzendő, hogy az itt bemutatott forgalomtípuskód meghatározási módszerek ebben a formában nincsenek jogszabályba fektetve, mint alkalmazandó metodika. Ezt a besorolási metodikát, mint a szakma szabályát a szakma, a vasúti pályahálózat üzemeltetők és a vasúti hatóság is egyöntetűen elfogadta, illetve az elmúlt években készített vasúti infrastruktúra fejlesztési projektek során így került alkalmazásra.

Megosztás:

The post Az INF TSI Forgalomtípuskódok használata a vasúttervezésben first appeared on Bodenel Kft..