İndir ( )

2. Uluslar arası Raylı Sistemler Mühendisliği Sempozyumu (ISERSE’13), 9-11 Ekim 2013, Karabük, Türkiye
YOLCU GİRİŞ KAPILARININ TSI GEREKLİLİKLERİNE GÖRE
TASARIMI
a, *
Mehmet ġakir ÇELEBĠOĞLU
a, *
Tacettin TURAN
a
Vedat TUNÇBĠLEK
a
Türkiye Vagon Sanayi A.ġ., Sakarya, TÜRKĠYE, e-mail: [email protected]
a
Türkiye Vagon Sanayi A.ġ., Sakarya, TÜRKĠYE, e-mail: [email protected]
a
Türkiye Vagon Sanayi A.ġ., Sakarya, TÜRKĠYE, e-mail: [email protected]
Özet
Bu çalıĢmanın amacı, yolcu vagonlarının yolcu giriĢ kapılarının Avrupa Birliği Standartlarına uygun
tasarımın nasıl yapıldığı ve tasarım aĢamasından sonra gerçekleĢtirilmesi gereken fonksiyonel ve tip
testlerinin nasıl gerçekleĢtirildiği konularının açıklanmasıdır. Bunun ile birlikte 2023 vizyonu
çerçevesinde TCDD için üretimi gerçekleĢtirilecek gerek yolcu vagonlarının gerekse tren setlerinin
(Elektrikli ve Dizel Setlerin) yolcu geçiĢlerinin AB standartlarına uygun bir Ģekilde olmasını sağlamaktır.
Böylece AB ülkelerine demiryolu ile seyahat yapılabilmesinin önü açılacaktır. Bilindiği gibi yolcu
vagonlarında gerek normal yolcuların gerekse engelli yolcuların biniĢlerinin ve iniĢlerinin en güvenli ve
en uygun Ģekilde olmasının yanında, yolculuk esnasında da konforlarının en iyi Ģekilde olması
gerekmektedir. Daha önceki tasarım çalıĢmaları International Coach Regulations (RIC) tarafından
belirlenen kriterlere göre yapılmaktaydı. Günümüzde Avrupa Topluluğu Komisyonu tarafından alınan
kararlar doğrultusunda yukarıda bahsi geçen konular hakkında tasarım detaylarını UIC standartlarının
yanında EN standartlarını da içermektedir. Dolayısı ile 2023 vizyonu çerçevesinde Avrupa Birliği
ülkelerine demiryolları ile seyahati yaygınlaĢtırmak için tasarımı yapılacak olan yolcu vagonlarının ve
yolcu vagon setlerinin (Elektrikli ve Dizel Setlerin), Avrupa Topluluğu Komisyonu tarafından alınan
kararlara uygun tasarımının yapılması gerekmektedir.
Anahtar kelimeler: Kapı Tasarımı, Yolcu GeçiĢleri, AB Standartları,
Abstract
The purpose of this study is how to design the passenger entrance doors of passenger coaches and
how to test functionality of mentioned doors. In conncetion with this how can we design passenger
entrances of coaches and train sets (EMU-DMU) which will be manufactured for Turkish State Railway
Company (TCDD) as part of vision of 2023 according to EU standarts. Thus it will be leaded up for
journey of the EU countries. As it is known the passenger passages for passengers and also for
disabled passengers shall be more secure and more suitable and also journey of passengers shall be
more comfortable during their journey. The previous designs of coaches have been done according to
International Coach Regulations (RIC) standarts. Today, the detail of designs which is mentioned
above is included UIC standarts and EN standats and also the decisions of the the commission of the
European Communities. Therefore, for increasing the journeys to the EU countries with railway as part
of vision of 2023, the design criteria of coaches and train sets (EMU-DMU) shall be meet the decisions
of the the commission of the European Communities.
Keywords: Door Design, Passenger Entrances, EU Standarts
1. Giriş
Yolcu vagonlarında yer alan kapılar, yolcuların gerek vagona iniĢ ve biniĢlerini gerekse vagon
içerisindeki geçiĢlerini gerçekleĢtirdikleri yer olduğu için vagon tasarımında önemli yer teĢkil
etmektedirler. Bir vagonda temel olarak, Yan GiriĢ Kapıları, Alın Duvar Kapıları, Koridor Kapıları,
Kompartıman Kapıları ve WC-DuĢ Kapıları olmak üzere toplam 5 adet kapı çeĢidi bulunmaktadır (ġekil
1). Bu kapıların sayıları ise tasarımı gerçekleĢtirilecek vagon çeĢidine ve müĢterinin isteklerine göre
farklılık gösterebilmektedir.
Çelebioğlu, M., Turan,T, ve. Tunçbilek V.
ġekil 1. Vagon Prensip Resmi
2. Genel
Son yıllarda artan demiryolu seyahatleri ile yolcu konforunu ve vagona biniĢ ve iniĢlerinin daha güvenli
bir Ģekilde sağlanması ihtiyacı doğmuĢtur. Bununla birlikte yolcu güvenliği için kapılarda güvenlik
sistemleri arttırılmıĢ, yolcu geçiĢlerinin daha rahat olması için tutamakların daha ergonomik olması
sağlanmıĢtır. Böylece kapı sistemlerinde yolcu güvenliği ve konforu yükseltilmiĢtir.
2.1. Yan Giriş Ve Alın Duvar Kapıları
Yolcuların vagona iniĢ ve biniĢlerini gerçekleĢtirdiği kapılar Yan GiriĢ Kapısı, vagonlar arası geçiĢ
yaptıkları kapılar ise Alın Duvar Kapıları olarak adlandırılmaktadır (ġekil 2).
ġekil 2 Yan GiriĢ Ve Alın Duvar Kapıları
Önceki nesil demiryolu araçlarında mekanik olarak çalıĢan kapılar, daha sonraki yıllarda bu yapıyı
elektro-pnömatik kapılara bırakmıĢtır. Türkiye Vagon Sanayi tarafından, TCDD adına üretilen TVS200
model vagonlarda bu tür kapılar mevcuttur. Son yıllarda geliĢen teknoloji ile mekanik ve elektronik
sistemlerin iç içe girmesi ile bu kapıları elektro-mekanik kapıya dönüĢmesi gerçekleĢmiĢtir. 2011
yılında üretimi tamamlanan dizel setlerde (DMU) ve TÜVASAġ tarafından 2012 yılında üretimi
tamamlanan ve AB ülkelerinde seyahat edecek Ģekilde tasarlanan yataklı vagonlarda da bu tür
elektro-mekanik kapılar kullanılmıĢtır.
Çelebioğlu, M., Turan,T, ve. Tunçbilek V.
2.1.1. Yan Giriş Kapıları
Yolcuların perondan vagona biniĢ ve vagondan perona iniĢlerini gerçekleĢtirdikleri kapılar Yan Duvar
Kapılarıdır. Yeni nesil araçlarda yan duvar kapılarda var olan mekanik sistem elektronik sistem
tarafından kumanda edilerek kontrol edilir. Bu kontrol, kapı kontrol ünitesi (DCU-Door Control Unit)
tarafından yapılır. Kontrol sisteminde temel parametre yolcuların iniĢ ve biniĢlerindeki güvenlik ve
konforlarıdır. Sonsuz diĢli üzerinde hareket eden mekanizma, bir elektrik motoru ile tahrik edilmektedir.
Yolcuların vagona iniĢ ve biniĢleri sırasında kapıların kapanmaması için engel tanıma sistemi
bulunmaktadır. Bu engel tanıma sistemi üç farklı Ģekilde gerçekleĢtirilerek, yolcuların güvenliği en üst
düzeyde tutulmaktadır.
Engel tanıma sistemi; lazer sensör, kapı kenarlarında bulunan kauçuk içinde sıkıĢma sensörü ve
motor akımı yönteminden oluĢmaktadır. Kapılar kapanmaya baĢladığında engel tanıma sistemi
devreye girer ve yolcu geçiĢi algılandığında kapının tekrar açılması sağlanır. Bu algılama yukarıda
değinilen 3 farklı Ģekilde gerçekleĢir. Bunlar lojik 'veya' kapısı mantığında çalıĢmaktadır. Herhangi
birinin arızalanması durumunda diğeri devreye girerek güvenli bir iniĢ ve biniĢ sağlanır. Örneğin; lazer
sensörün arızalanması durumunda sıkıĢtırma sensör devreye girerek yolcu geçiĢinde yolcuyu
algılaması durumunda kapıyı açık pozisyona getirir. Motor akımı yöntemi ise yolcunun, sıkıĢma
sensörü tarafından algılanmaması durumda devreye girerek, daha önce kapı kontrol ünitesine set
edilen motor akımı değerini aĢması durumunda kapının tekrar açılması sağlanır.
Yolcu geçiĢlerinde bir diğer önemli husus ise, kapılar açılırken veya kapanırken yolcuların sesli ve
görsel olarak uyarılmasıdır. Bu uyarma iĢlemi kapılar üzerine yerleĢtirilen bir görsel lamba ve kapı
açma butonlarının üzerinde yer alan sesli uyarma aygıtı (Buzzer) ile gerçekleĢtirilir. Avrupa Topluluğu
Komisyonu tarafından alınan kararlar doğrultusunda, bu uyarı sistemleri Ģu Ģekilde gerçekleĢtirilmek
zorundadır:
Kapının açıldığını etkinleĢtirmek için kullanılan sinyal, tren içerisinde ve dıĢarısında bulunan kiĢiler
tarafından rahat bir Ģekilde duyulabilmelidir. Bu alarm sinyali, kapı çalıĢtığı sürece en az 5 saniye
duyulmalı kapı 3 saniye sonra kapanmalıdır. Bu gereksinim,yüksek hızlı birinci ve ikinci sınıf trenlerde
dıĢ sesli sinyallerinde uygulanmamaktadır.
Kapı, sürücü veya diğer tren ekibi tarafından otomatik veya uzaktan açıldığında, uyarı sinyali kapı
açılmaya baĢladığından itibaren en az 3 saniye duyulmalıdır.
Kapı, otomatik veya uzaktan kapatıldığında, tren içindeki ve dıĢındaki kiĢilere duyulabilen bir sinyal
verilmelidir. Bu sinyal, kapı kapanmadan en az 2 saniye önce olmalı ve kapı kapanırken verilen sinyal
tonundan farklı olmalıdır. Bu sinyal kapı kapanırken duyulmaya devam etmelidir.Böylece yolcuların
iniĢ ve biniĢlerde daha dikkatli olması sağlanır.
Yolculuğun güvenli bir Ģeklide olmasının koĢulu ise, lokomotif sürücüsünün hareket etmeden önce
vagon kapılarının tamamen kapandığından emin olmasıdır. Tüm kapıların kapandığının bilgisi Green
Loop adı verilen metot ile gerçekleĢtirilir. Yan giriĢ kapıları ve Alın duvar kapıları arasında CAN-BUS
iletiĢim kurularak bu sistemin gereklilikleri yerine getirilir. Alın duvar kapılarında bulunan izolasyon
anahtarı vagon görevlisi (kondüktör) tarafından "1" konumuna getirilerek haberleĢme sistemine bu
kapının, katarda bulunan son vagonun alın duvar kapısı olduğu bilgisini göndererek, Green Loop'un
tamamlanması sağlanır (ġekil-3).
Çelebioğlu, M., Turan,T, ve. Tunçbilek V.
ġekil 3. Green Loop
ġekil-3'te Ģematik olarak verilen Green Loop metodu ile sürücü katarda bulunan tüm kapıların
kapandığı bilgisini VCU (Vehicle Control Unit) üzerinden lokomotife gönderilen sinyal ile alır. Böylece
tüm kapıların kapanması ile daha güvenli bir yolculuk yapılır.
Bunlarla birlikte vagona iniĢ ve biniĢlerini kolaylaĢtırmak adına kapı kenarlarında bulunan tutamakların
ergonomik olması, kapı geçiĢ boĢluklarının daha geniĢ olması, kapı açma ve kapama butonlarının
yerleĢimi ve özellikleri standartlar tarafından özellikle üzerinde durulan konulardan biri olmuĢtur. Açma
ve kapama butonlarının ıĢıklandırma sistemi ile desteklenerek kapının aktif olma durumu yolcuya
gösterilmelidir.Ayrıca açma kuvvetinin 15N'u geçmemesi ve bu butonların 800mm-1200mm arasında
yerleĢtirilmesi gerektiği belirtilmiĢtir.
Acil bir durumda araç halinde iken araç hızının 5 km/h'nin altına inmesi durumunda, kapıları kontrol
ünitesi tarafından serbest bırakılarak kapıların acil açma cihazı sayesinde kapının açılması sağlanır.
Böylece yolcular güvenli bir Ģekilde vagonu terk etmeleri sağlanır. Yine güvenlik bakımından araç
durgun halden hareketli hale geçmesi durumda, kapı kontrol ünitesine 5 km/h sinyali gönderilir. Bu
sinyal kapı açık durumda kalmıĢ ise kapının kapanmasını sağlayarak, yolcuların güvenli bir Ģekilde
seyahat etmeleri sağlanır.
2.1.2 Alın Duvar Kapısı
Yolcuların seyahat halindeyken veya vagon hareketsiz halde iken vagonlar arası geçiĢin sağlandığı
kapıya Alın Duvar Kapısı adı verilmektedir. Bu kapılar vagonların baĢ kısımlarında yer almaktadır. Bu
kapıların çalıĢma sistemi de yukarıda değinilen Yan GiriĢ Kapıları ile benzer özellik göstermektedir.
Alın duvar kapıları da bir elektro-mekanik sistemdir. Bu kapıların kontrolleri farklı bir kontrol ünitesi
tarafından gerçekleĢtirilir. Yan giriĢ kapılarından farklı olarak araç dıĢına geçit köprüsünün bulunduğu
yerde kapı kasasının üzerine bir sensör yerleĢtirilerek, geçiĢ yapılacak olan vagonun alın duvar
kapısının otomatik olarak açılması sağlanır.
2.2. İç Kapılar
Vagon içerisinde yer alan diğer kapılar, Koridor Kapıları, Kompartıman Kapıları ve WC-DuĢ Kapılarıdır.
Bu kapılar genelde mekanik olarak çalıĢan kapılardır (ġekil 4).
Çelebioğlu, M., Turan,T, ve. Tunçbilek V.
ġekil 4 Vagon Ġç Kapıları
Bu kapılar önemli konulardan biri engelli yolcuların geçiĢlerinin rahat sağlanabilmesi için kapı açıklığı,
tekerlekli sandalye kullanıcıları için en az 1000 mm kullanılabilir geniĢliğe sahip olmalıdır. Ayrıca
Engelli Kompartımanı ve Engelli WC içerisinde 1500mm'lik bir dönme alanına sahip olmalıdır (ġekil 5).
ġekil 5 Engelli Vagon Ġç Kapıları
Kapıların manüel olarak açma veya kapatma için gerekli kuvvet 60 Newton'u geçmemelidir. Bu
konuda yapılan test sonuçları Çizelge 1‟de verilmiĢtir.
Çizelge 1 Ġç Kapı Açma Kapama Kuvvet Değerleri
Kuvvet
1. Ölçüm
40.4 N
2. Ölçüm
40.8 N
3. Ölçüm
42.3 N
Kompartıman Kapısı Kapama
21.8 N
23.8 N
22.9 N
WC - DuĢ Kapısı Açma
26.7 N
24.8 N
28.7 N
Kapı
Kompartıman Kapısı Açma
Ayrıca Avrupa Topluluğu Komisyonu tarafından alınan kararlar doğrultusunda eğer kapı yüzeyinin
%75'i Ģeffaf malzemeden yapılmıĢsa, logo,amblem veya dekoratif özellik olarak en az iki belirgin bant
ile iĢaretlenmelidir. Bunların yüksekliği üst band için 1500mm ile 2000 mm, alt bant için ise 850 mm ile
1000 mm arasında olmalı ve kapının tüm geniĢliği boyunca arka taraftan kontrastlı olmalıdır. Koridor
kapıları cam malzemeden yapıldığı için bu konu dikkate alınmıĢ ve yansıtıcı bant ile yolcuların daha
dikkatli olması sağlanmıĢtır (ġekil 6).
Çelebioğlu, M., Turan,T, ve. Tunçbilek V.
ġekil 6 Koridor Kapısı
3. Sonuç
Yukarıda da değinildiği gibi Avrupa Biriliği sürecinde olan ülkemizde, demiryolu araçları tasarımında
önemli bir baĢlık olan kapıların tasarımı ve uygulaması Avrupa Topluluğu Komisyonu tarafından alınan
kararlar doğrultusunda yeni nesil yolcu vagonları ve yolcu vagon setlerine daha güvenli ve daha
konforlu bir yolculuğun yapılması için gerekli olan bütün tedbirlerin alınmasını sağlanmıĢtır.
Çelebioğlu, M., Turan,T, ve. Tunçbilek V.
Kaynaklar
[1] Concerning the Technical Specification Of Interoperability relating to „Persons with Reduced
Mobility‟ in the trans-European conventional and high-speed rail system, Commission Decision of
21 December 2007
[2] Trans-European Conventional Rail System Subsystem Rolling Stock TSI “Locomotives And
Passenger Rst”, 24-11-2009