Samo u 2015. godini oko 1,3 milijarde korisnika koristilo je London Underground za putovanje britanskim gradom. I svakodnevno se potražnja povećava za više od 90.000 putovanja - dovoljno ljudi da napune nogometni stadion - i očekuje se da će se i dalje povećavati. Kako je ovaj grad uspio ažurirati ovo drevno prijevozno sredstvo, a da nije naštetio (previše) svojim putnicima?
Transport za London (TfL), organizacija zadužena za prijevoz u britanskom glavnom gradu, ulaže u poboljšanja kapaciteta, uključujući prijelaz na komunikaciju temeljenu kontrolu vlakova (CBTC), naprednu signalnu tehnologiju koja omogućuje povećanje učestalosti i brzine željezničke usluge na postojećim prugama.
TfL surađuje s Thalesom na instaliranju CBTC oznaka u cijelom podzemnom željezničkom sustavu: linijama District, Circle, Hammersmith & City i Metropolitan (zelene, žute, ružičaste i magenta linije na ikoničkoj mapi podzemne željeznice). Ovaj skup linija smatra se najsloženijim na svijetu i predstavlja 40 posto mreže.
"Tehnologija koju instaliramo je Thales SelTrac CBTC", objašnjava Andrew Hunter, Thalesov direktor inženjerstva sustava za taj program. "To je provjereni sustav koji je instaliran na više od 70 linija širom svijeta, uključujući jubilarne i sjeverne linije londonskog podzemlja."
Kako promijeniti oznaku za pametniju
Sustav CBT SelTrac ističe kako digitalne tehnologije pomažu operaterima da bolje iskoriste postojeće mreže. U slučaju londonskih podzemnih linija, uvođenje CBTC signalizacije bit će ključno za povećanje kapaciteta za više od 30 posto. Bolje označavanje također dovodi do boljeg vremena putovanja, manje kašnjenja i veće pouzdanosti. CBTC donosi dodatni kapacitet i pouzdanost na dva glavna načina. Prvo, smanjuje interval između vlakova, tako da više vlakova može prometovati na bilo kojem dijelu pruge. To se postiže zahvaljujući tehnologiji "pokretnog bloka": svaki od vlakova u sustavu zna svoje mjesto i neprestano izračunava odgovarajuću sigurnosnu udaljenost između vlaka i onoga ispred. Ova fleksibilnost je ono što čini razliku između mobilnog bloka i konvencionalne signalizacije, u kojem razdvajanje reguliraju fiksni zemljopisni blokovi, bez obzira vozi li vlak većom ili manjom brzinom.
Drugi način na koji CBTC povećava kapacitet je automatskim radom vlakova (ATO). Ubrzanje i kočenje precizno kontrolira računalo na temelju jedinstvenih karakteristika svakog dijela staze.
"Dobili smo krivulje maksimalnih ograničenja brzine podzemnih vodova", kaže Hunter. "Kako vlakom upravlja računalo, a ne osoba, moguće je uvijek reproducirati isti optimalni profil vožnje za rutu."
Poboljšano praćenje prometa također će donijeti razliku. S trenutnim sustavom signalizacije nadzor se širi na 13 kontrolnih soba. Kada novi sustav bude u potpunosti operativan, londonsko podzemlje prvi će put iz jednog kontrolnog centra imati pogled na cijeli sustav podzemnih vodova. Važno je biti u mogućnosti pregledavati i kontrolirati sve s jednog mjesta, jer su četiri retka međusobno vrlo ovisne, a problemi koji se pojave na jednoj liniji mogu brzo utjecati na ostale.
Izvođenje programa predstavlja neke jedinstvene izazove. Za početak, sama veličina projekta. Četiri linije koje treba ponovno signalizirati imaju oko 300 km kolosijeka, a dvije linije (District i Metropolitan) idu do predgrađa Londona i šire. Na liniji Distrikta, Upminster je najistočnija stanica londonske podzemne željeznice, a Amersham, posljednja stanica na metropolitanskoj liniji, nalazi se 40 kilometara sjeverozapadno od glavnog grada i više nije London, već Buckinhamshire.
Starost infrastrukture dodaje izazov. Metropolitan je najstarija linija podzemne željeznice na svijetu, a tuneli između Paddingtona i Farringdona pušteni su u promet 1863. I postojeća signalizacija je stara. Na primjer, stanica Edgware Road nastavlja nadzirati više od 900 prometa dnevno sa stolom mehaničkih poluga koji stari, smještenim u signalnoj kabini stanice, starom 90 godina.
Složenost rada mreže sama po sebi predstavlja izazov. Iako svaka linija prometuje odvojeno, na mnogim je mjestima zajednička infrastruktura pruga i signalizacija. Najugućenija područja ovog spoja su u središnjem Londonu. Dva najprometnija raskrižja podzemne željeznice (Baker Street i Edgware Road) uobičajena su za po tri različite linije.
Obnova natpisa 24 sata
Modernizacija mreže zahtijeva ne samo tehnološko već i logističko znanje i iskustvo. Prioritet je osigurati da se nove natpisne table instaliraju sigurno, glatko i uzrokuju što manje smetnji putnicima.
"Mi premještamo 14 odjeljaka u novi sustav", objašnjava Hunter. "Da bismo pojednostavili logistiku, započinjemo u blizini kontrolnog centra Hammersmith."
Kao i sa bilo kojim velikim infrastrukturnim projektom, i vi morate žonglirati kako biste isporučili: „U prošlosti smo ono što smo radili bili blizu vikendima. Iako je vrlo učinkovit, nije fer niti popularan među korisnicima ”, kaže. "Jedan od ciljeva ovog projekta je raditi više u inženjerskim satima (noću) i osloboditi se zatvaranja što je više moguće."
Vrijeme je najvažnije. Dok London spava, timovi Thalesa imaju samo dva sata na noć da instaliraju i testiraju novu opremu prije nego što sve vrate u normalu, spremni za jutarnju špicu.
Budući da su natpisi presudni za sigurnost, novopostavljena oprema mora proći opsežna ispitivanja prije nego što se može staviti u upotrebu.
"Imamo mogućnost izmjene postojećeg signalnog sustava s našim SelTrac CBTC sustavom", objašnjava Hunter. "Provodimo temeljita ispitivanja tijekom noćnih smjena, omogućujući nam da imamo povjerenja u vlakove i u funkcionalnost sustava prije prelaska u naš vikend puštanja u promet."
Imati samo četiri sata od svakih dvadeset i četiri za rad na cesti nameće očigledna ograničenja. Kako bi ubrzao isporuku, Thales je usavršio tehniku - koja se naziva nadzor performansi - koja omogućava inženjerima da maksimalno iskoriste sate dana koji bi se inače izgubili.
„Praćenje učinkovitosti je da sva naša nova oprema ostaje uključena, ali vlakovi se ne nadgledaju. To znači da tijekom dana možete dobiti sve podatke o svoj opremi i prepoznati probleme koji bi mogli prouzročiti kvar koji utječe na uslugu ”, objašnjava Hunter”. „Nadgledanje skrivenog načina rada radi danonoćno i znači da možemo vjerovati da vlakovi i infrastruktura pruga rade savršeno. Ako ne, imamo zapise kako bismo ih analizirali ”.
Thales je prvi primijenio ovaj pristup na programu obnove natpisa Sjeverne linije, projektu koji je uspješno završen 2012. godine šest mjeseci prije roka.
"Ovdje nudimo obnovu znakova danonoćno", kaže Hunter. „Možemo obaviti puno više testova (tijekom dana i u pozadini) bez ometanja usluge putnicima. Čak i ako ga usporedimo sa sjevernom linijom, ono što ovdje radimo revolucionarno je. "
Rješavanje problema licem u lice s kupcem također pomaže osigurati da sve teče bez problema.
"Londonsko podzemlje i Thales rade ruku pod ruku u zajedničkom uredu za projekt", kaže Hunter. „Izraz koji koristimo je„ tim “i izuzetno je učinkovit. Ako želim riješiti problem sa svojim kolegom, možemo se naći i riješiti za deset minuta koji bi inače postali dani. "
Inženjerski dizajn za projekt već je dobro napredovao, a radovi na pruzi trebali bi započeti uskoro. Glavne blagodati programa pružit će se 2022. godine, kada će frekvencija u razdobljima najveće potražnje biti 32 vlaka na sat u središnjem Londonu, što će značiti povećanje transportnog kapaciteta mreže za još 36.000 putovanja svakih 60 minuta .
Digitalne tehnologije transformiraju željeznički sektor
Poput londonskog podzemnog željeznica, željeznice diljem Velike Britanije već dugo zaostaju u ostalim tehnološkim sektorima, ali sada sustižu. Inicijative poput britanske sheme digitalnih željeznica i programa Shift2Rail, kojeg podržava EU, pokazuju da su europski željeznički operateri i pružatelji usluga odlučni uvesti sektor u digitalno doba.
"Shift2Rail predstavlja ulaganje EU-a i industrije od gotovo milijardu eura za istraživanje i inovacije", kaže Ben Pritchard, tehnički direktor tehnologije i inovacija u tvrtki Thales. "Thales je bio jedan od osnivača i vodi jedan od pet inovacijskih programa."
Thales se usredotočuje na povezanost digitalnih sustava: „To uključuje planiranje puta, informacije o putnicima, izdavanje putnih karata i neprimjetno putovanje od vrata do vrata. Također igramo ključnu ulogu u međusektorskim aktivnostima koje povezuju područja kao što su infrastruktura, vozni park i teretni promet ”, kaže Pritchard.
Rješenje je… integrirati sve
Izazov je uvesti naprednu tehnologiju u okruženje koje tradicionalno nije postojalo: "Ako tražite od ljudi da opišu centar za kontrolu zračnog prometa, većina njih pomislit će na ljude koji sjede ispred računala i marljivo rade", kaže Pritchard. "S vlakovima je drugačije, posljednje što zamišljate je visoka tehnologija."
Povezivanje između sustava važno je jer je digitalizacija mnogo više od samostalnih sustava. Neki od najvećih uspjeha postigli su nove - a ponekad i neočekivane - veze između različitih sustava. Savjeti za upravljanje vozačima dobar su primjer za to. Ove jedinice u kokpitu zasnovane na GPS-u, slično automobilskim navigatorima, pomažu vozačima da zadržavaju vrijeme i štede energiju. Međutim, trenutni sustavi koriste statičke rasporede, pa su beskorisni kad dođe do prekida.
"U Velikoj Britaniji, projekt GEO-DAS, koji financira tvrtka Future Railway, a vodi ga FirstGroup, pružit će vozačima na relaciji Bristol-Cardiff ažuriranja trenutnog plana u stvarnom vremenu od strane upravitelja prometa", objašnjava Pritchard. Rješenje djeluje u oba smjera: uz preslušavanje središnjeg sustava u stvarnom vremenu, vlakovi mogu izvijestiti o svom točnom položaju.
Jedan od ključnih elemenata je Thalesov ARAMIS sustav upravljanja prometom (TMS), koji se trenutno instalira u novim centrima željezničkih operacija Network Rail u Cardiffu i Romfordu. Projekt GEO-DAS naglašava kako se centralizirane informacije u kritičnim sustavima mogu ponovno koristiti s dodatnim prednostima.
Digitalne tehnologije, uključujući analitiku podataka i komunikaciju stroj-stroj, također pomažu u transformaciji londonskog podzemnog poslovanja. Thales radi na istraživačkom projektu „Inteligentno predviđanje i sprečavanje (PCIPP) usmjereno na ljude“ kako bi pružio rano upozorenje na probleme na imovini poput tračnica, vlakova i stanica.
"Već možemo nadzirati imovinu poput sklopnih motora, ali što ako biste to mogli kombinirati s podacima iz vlakova koji su prošli te skretnice?", Pita Pritchard. "Pristup PCIPP-a je korištenje kontekstualnih informacija kako bi se razumjelo što se događa i iskoristilo ih za stvaranje prediktivnih modela koji omogućuju otkrivanje kvarova prije nego što se pojave i preporučivanje intervencija kako bi se spriječilo da se pojave tijekom službe."
Očekuje se da će ove vrste inovacija transformirati željezničke operacije u sljedećim godinama i donijeti značajna poboljšanja u sigurnosti, kapacitetu i pouzdanosti.
Još ovakvih članaka možete pročitati u OneMagazineu.