Question contradictions and special exclusions in technology railway traffic control

W publikacji przedstawiono wybrane zagadnienia opisu formalnego na przykładzie opisu funkcji sprzeczności. Zamieszczony przykład opisu formalnego został poprzedzony rozważaniami dotyczącymi opisów nieformalnych i półformalnych w ogólnym odniesieniu do procesu projektowania systemu srk i tworzenia dokumentacji systemu. Proces tworzenia poprawnych i pełnych opisów n-p-f staje się istotny z punktu widzenia warunków bezpieczeństwa. Opracowane dokumenty i formy opisu systemu srk stają się bazowymi dokumentami dowodu bezpieczeństwa. Metoda opisu formalnego sprzeczności dróg przebiegów odwołuje się do analizy właściwości obiektów uczestniczących w drogach przebiegów, tj. uwzględnia szczegółowo właściwości obiektów drogi jazdy, drogi ochronnej i obiektów ochronnych. Zaproponowany przykład metody formalizacji pozwala określić wystarczające warunki sprzeczności. Jednakże proponuje się zachować tablicę zależności z wykazanymi sprzecznościami dróg przebiegów jako podstawową formę klasycznego opisu półformalnego.The publication presents selected issues of formal description on the example of the function description contradictions. Included example on formal description was preceded by considerations relating to informal and semi-formal descriptions in relation to the overall system design process ATC and system documentation. The process of creating the correct and complete, informal, semi-formal, formal descriptions becomes important from the point of view of safety requirements. Background documents and forms of SRK description of the system are treated as the base documents of proof of safety. The method of formal description of contradiction routes refers to the analysis of properties of objects involved in routes, taking into account the detailed properties of objects route (drive path, overlap path and protective object). The proposed formalization of such methods allows you to specify sufficient conditions of contradictions. However, it is proposed to keep the interlocking board according to the disclosed contradiction routes as the basic form of the classical semi-formal description

Question contradictions and special exclusions in technology railway traffic control

W publikacji przedstawiono specyfikację dokumentacji wymaganej przy opracowywaniu założeń i projektowaniu komputerowych systemów sterownia ruchem. Istotnym zagadnieniem projektowania takich systemów jest automatyzacja utworzenia tablicy zależności z wykazem sprzecznych dróg przebiegów. Zalgorytmizowanie wyznaczania sprzeczności dróg przebiegów wymaga opracowania metody pozwalającej formalizować relacje sprzeczności. Podstawą formalizacji są szczegółowe właściwości obiektów drogi przebiegu i ich analiza zgodna z zasadami bezpieczeństwa, ze szczególnym uwzględnieniem funkcji sprzeczności dróg przebiegów. W projektowaniu komputerowych systemów sterowania powstaje dylemat: czy wyznaczenie funkcji sprzeczności spełnia także wymagania dotyczące sprzeczności dróg przebiegów o wykluczeniach specjalnych. Zaproponowana metoda formalizacji sprzeczności pozwala określić wystarczający warunek sprzeczności, który odnosi się także do wykluczeń specjalnych. Jednakże proponuje się zastosowanie klasycznej tablicy zależności z wykazanymi sprzecznościami dróg przebiegów i wykluczeniami specjalnymi. Oznaczenie wykluczeń specjalnych będzie stanowić dodatkowy czynnik bezpieczeństwa systemu srk.The publication presents the specifications of the documentation required in developing of the assumptions and designing computer systems for traffic control. Another important issue is the design of such systems is to automatically create an array according to a list of conflicting routes. Algorithmization of determination of contradictions routes requires to develop a method to formalize the relations conflict. The basis of formalizing are detailed properties of the route objects and analysis consistent with the safety regulations, with particular emphasis on routes contradiction function. In the design of computer control systems arises dilemma whether design of contradiction functions also meets the requirements for routes contradiction with the special exclusion. The proposed method of contradiction formalization allows to determine sufficient condition for conflict, which also applies to the special exclusions. However, it is proposed to apply the classic array interlocking to the disclosed conflicts of routes and special exclusions. Marking of special exclusions will be an additional safety factor of the train control system (ATC)

Analiza wybranych problemów dotyczących doboru systemu srk dla linii kolejowej o zadanych parametrach ruchowo-przewozowych

Jednym z istotnych elementów modernizacji transportu kolejowego w Polsce jest wdrożenie nowoczesnych interoperacyjnych systemów ERTMS / ETCS (Europejski System Zarządzania Ruchem Kolejowym / Europejski System Sterowania Pociągami), spełniających zadania i funkcje BKJP (Bezpieczna Kontrola Jazdy Pociągów). Proces inwestycyjny, w tym wdrożenie systemów ERTMS / ETCS, wymaga wcześniejszego opracowania wielu dokumentów, które obejmują studium wykonalności, specyfikację istotnych warunków zamówienia (SIWZ), opis przedmiotu zamówienia (OPZ) i wiele innych [9, 10]. Wszczęcie procesu inwestycyjnego poprzedzają działania, w tym ocena i wybór właściwego docelowego systemu sterowania ruchem kolejowym dla wybranej linii kolejowej. Ze względu na wymagania dotyczące interoperacyjności, konieczne jest opracowanie metod oceny możliwych konfiguracji systemów ERTMS / ETCS, a następnie selekcja konfiguracji linii kolejowej o wstępnie zdefiniowanych parametrach ruchowo-przewozowych. Celem artykułu jest przedstawienie koncepcji, która może być uznana za podstawę dla metod analizy i wyboru systemu sterowania ruchem kolejowym. Linią próbną, która została wyznaczona do przeprowadzenia badań i analiz, jest wybrany odcinek linii kolejowej nr 7 ze względu na jego strategiczne położenie i obciążenie ruchem

Problem of risk in investments of signaling systems

W dobie dynamicznych zmian w obszarze kolejnictwa polskiego, charakteryzujących się wzrostem intensywności inwestycji na rynku kolejowym, istotne stają się zagadnienia ryzyka inwestycji. W publikacji zostały przedstawione wybrane problemy analizy ryzyka oraz metody identyfikacji zagrożeń dotyczących inwestycji począwszy od fazy projektowania a skończywszy na procesie wdrożenia. Jako podstawę rozważań przyjęto odniesienia do metody RAMS.In the era of dynamic changes within Polish railways that are characterized by an increase in investment in the railway market, a problem of the investment risk becomes very essential. Some problems of risk analysis and how to identify investment risks beginning from the design phase through to the implementation process were presented in the publication. The RAMS method has been accepted as a basis of considerations

The analysis of selected issues of signalling system selection for a railway line with set railway service and traffic parameters

One of the essential elements of the railway transport modernization in Poland is the implementation of modern systems of interoperable ERTMS / ETCS (European Rail Traffi c Management System / European Train Control System) fulfilling the tasks and functions of CCS (control-command and signalling) systems. Th e investment process including the implementation of ERTMS / ETCS requires prior development of a number of documents, which include feasibility study, terms of reference, a description of the contract and many others. Th e initiation of the investment process is preceded by a series of activities including the evaluation and selection of the right target railway traffic control system for the selected railway line. Due to the interoperability requirements, it becomes necessary to develop methods for assessment of the possible ERTMS / ETCS confi gurations and later selection of a confi guration for a railway line with predefi ned service and traffic parameters. The aim of the publication is to present a concept that can be considered as the basis for methods of analysis and rail control traffic system selection. The sample line, which was selected to carry out research and analysis, is a section of the selected railway line section of the railway line No. 7 due to its strategic location and traffic load

Achievements and Trends in the Scientific Research and Practical Applications in the Field of Railway Engineering Conducted in the Train Operation Unit of the Warsaw Institute of Technology

Artykuł prezentuje działalność Zakładu Sterowania Ruchem Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej w ostatnich 40 latach. Podstawowymi kierunkami tej działalności są badania, modernizacja, projektowanie i wdrażanie systemów kierowania i sterowania ruchem kolejowym (ksr). Do najważniejszych osiągnięć Zakładu, wypracowywanych przez wiele lat, należy koncepcja struktury hierarchicznego systemu ksr. Na jej podstawie były opracowane, a następnie wdrożone systemy ksr w kolejnictwie i metrze warszawskim. Ponadto przedstawiono informacje o bieżącej działalności Zakładu.The paper presents the activities of the Train Operation Unit of the Transport Department of the Warsaw Institute of Technology during the past 40 years. Its basic line of activity includes scientific research, engineering design and practical application of the control and safety installations. The most significant achievements of the Unit, as a result of many years of work, include the concept of structure of the hierarchic control and safety installation . Basic on this concept, control and safety installations were worked out and implemented in the Polish Railways and the Warsaw Metro. Additionally, an information about current activities of the Unit are presented

Methodology of construction of computer systems for atc

W publikacji przedstawiono ogólne założenia metody tworzenia komputerowych systemów srk. Podstawą metody projektowania systemu srk jest strategia oparta na analizie systemowej uwzględniającej cykl V oraz podejście COTS. Treść publikacji zawiera opisy wybranych etapów projektowania należących do cyklu V. Opisy obejmują własności systemu srk i podstawy metody formalizacji opartej na modelu systemu srk nawiązującym do układu przełączającego (automatu), w którym zostają wyróżnione automaty składowe umożliwiające odwzorowanie funkcji sterowania. Podstawą analizy pracy automatów jest specyfikacja sygnałów oraz wyznaczenie funkcji przejść uzupełnione schematami grafów przejść. Rezultatem powyższej metodyki projektowania jest wypracowana metoda pozwalająca tworzyć bezpieczne komputerowe systemy sterowania ruchem.The general assumptions for the method of computer system for atc construction have been presented in the paper. The basis of the method of atr system designing is the strategy resulting from system analysis including V cycle and COTS approach. The descriptions of some designing stages that belong to V cycle have been given. The descriptions contain the atr system properties and the basis of formalization method. The basis of machines work analysis is specification of signals and definition of transfer function completed with schemes of transfer graphs. The result of mentioned above methodology of designing is the method allowing to create computer systems for traffic control

The concept of method for localizing balises on lines equipped with ETCS

W publikacji przedstawiono problemy dotyczące lokalizacji balis na liniach wyposażonych w system ETCS. Przeprowadzono analizę literaturową oraz sformułowano problem zależności przepustowości linii od rozmieszczenia balis. Zaproponowano także metodę symulacyjnych badań komputerowych, które pozwolą określić optymalne rozmieszczania balis dla zadanej linii kolejowej.The paper presents some problems concerning the localizing balises on lines equipped with ETCS. An analysis of literature has been carried out and the problem of the dependency on the line capacity of balise location has been formulated. A method of computer simulation studies that will determine the optimum placement of balises for a given railway line has also been proposed

Control subsystem certification and its significance in investment process

Obecnie branża kolejowa przeżywa dynamiczny rozwój. W najbliższych latach planowanych jest szereg infrastrukturalnych inwestycji kolejowych w przyjętych zgodnie ze strategiami i planami rozwoju transportu kolejowego w Polsce. Fundamentalnym czynnikiem związanym z procesem inwestycyjnym jest proces certyfikacji, bez którego dana inwestycja nie uzyska dopuszczenia do eksploatacji. Mając na uwadze bezpieczeństwo realizacji inwestycji kolejowych, istotnym staje się certyfikacja podsystemu sterowanie i/lub jego składników, które bezpośrednio odpowiadają za bezpieczeństwo prowadzenia ruchu. Podsystem sterowanie jest określony jako wszelkie przytorowe i pokładowe urządzenia niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa oraz sterowania ruchem pociągów na sieci. Dodatkowo podsystem sterowanie jest najbardziej skomplikowanym i trudnym w ocenie podsystemem. Z tego względu niniejsza publikacja jest poświęcona procesowi certyfikacji i wpływu certyfikacji na realizację procesu inwestycyjnego w podsystemie sterowanie.Currently, the railway industry is experiencing dynamic development. In the coming years, a number of infrastructural rail investments are planned in accordance with the strategies and plans for the rail transport development in Poland. The fundamental factor associated with the investment process is the certification process without which the given investment will not be released for use. Bearing in mind the safety of railway investments, certification of the control subsystem and / or its interoperability constituents, which are directly responsible for the safety of traffic management, becomes important. The control subsystem is defined as all track-side and on-board equipment required to ensure safety and to command and control movements of trains authorised to travel on the network. In addition, the control subsystem is the most complex and difficult to assess subsystem. For this reason, this publication is devoted to the process of certification and the impact of certification on the implementation of the investment process in the control subsystem

Methodological basis for risk assessment of railway investments

Fundamentalnym czynnikiem związanym z procesem inwestycyjnym w szczególności w odniesieniu do systemów sterowania ruchem kolejowym (srk) jest ryzyko. Dokonując rozważań na temat ryzyka w inwestycjach, nieodzownym staje się zdefiniowanie pojęcia niewymiernego czynnika jakim jest ryzyko. W procesach inwestycyjnych ryzyko oznacza możliwość poniesienia straty lub nieosiągnięcia zamierzonego celu. Podjęcie jakiejkolwiek decyzji działalności inwestycyjnej jest obarczone ryzykiem. Z tego też względu konieczna staje się ocena wielkości ryzyka związanego z procesem inwestycyjnym. Istnieje wiele metod oceny ryzyka, minimalizacja ryzyka jest związana z wyborem metod projektowania systemów srk. Według normy PN-EN 50126 jest podejście RAMS. Opracowanie projektów inwestycyjnych w ujęciu RAMS nie rozwiązuje problemów oceny wielkości ryzyka. W tym celu pomocne stają się metody wielokryterialnego podejścia do rozwiązania problemu. W publikacji zostanie przedstawiony przykład zastosowania pewnej metody do oceny ryzyka.The risk factor is a fundamental factor in the investment process, particularly with regard to rail traffic control systems. Considering investment risks, it is indispensable to define the notion of an irrational risk factor. In investment processes, risk means the possibility of incurring losses or failing to achieve the intended purpose. Taking any investment decision is risky. Therefore, it is necessary to assess the amount of risk involved with the investment process. There are many methods of risk assessment, risk minimization is bound with the choice of methods of designing rail traffic control systems. According to EN 50126 standard, RAMS approach should be used. The development of investment projects in RAMS does not solve problems of risk assessment. For this purpose, multi-criterial approach to solving the problem becomes a helpful method. An example of the application of a method for risk assessment have been provided in the publication