İndir ( )

2. Uluslar arası Raylı Sistemler Mühendisliği Sempozyumu (ISERSE’13), 9-11 Ekim 2013, Karabük, Türkiye
TSI GEREKLİLİKLERİNİN KARŞILANMASI İÇİN YOLCU
VAGONLARINDA WTB HABERLEŞME UYGULAMASI
a, *
Alper TAŞCI
a, *
, Yılmaz ŞENER
a
ve Nuri SEZER
a
Türkiye Vagon Sanayi A.Ş. (TÜVASAŞ), Sakarya, TÜRKİYE, [email protected]
Türkiye Vagon Sanayi A.Ş. (TÜVASAŞ), Sakarya, TÜRKİYE, [email protected]
a
Türkiye Vagon Sanayi A.Ş. (TÜVASAŞ), Sakarya, TÜRKİYE, [email protected]
a
Özet
Tren haberleşmesinin standardı IEC 61375-1 de Train Communication Network (TCN); Tren
Haberleşme Ağı olarak tanımlanmaktadır. Tren Haberleşme Ağı; katardaki vagonlar arasında
haberleşmeyi sağlayan Wire Train Bus (WTB) ve vagon içi haberleşmeyi sağlayan Multifunction
Vehicle Bus (MVB) olarak ikiye ayrılmaktadır. WTB hattı tren üzerinde kontrol ve diagnostic veri
taşımak için kullanılır. WTB hattı ile birbirine bağlanmış araçlar aşağıdaki Şekil 1’de görülmektedir.
Şekil 1. WTB hattı ile birbirine bağlanmış araçlar
Ayrıca, Uluslararası Demiryolu Birliği (International Union of Railways, UIC) nin oluşturduğu
standartlardan olan UIC 556 da tren haberleşmesinin gereklilikleri ve tavsiyeler verilmiştir.
TÜVASAŞ tarafından üretilen yolcu vagonlarında UIC 556 ve IEC 61375-1'e uygun tren haberleşme
ağı (WTB) oluşturularak TSI (Technical Specifications for interoperability) gereksinimleri
sağlanmaktadır.
Anahtar Kelime:Wire Train Bus, WTB, Tren Haberleşme Ağı, TCN.
Abstract
The train communication standard IEC 61375-1 is defined as the Train Communication Network
(TCN). Train Communication Network includes the Wired Train Bus (WTB) which provides
communication among the coaches and the Multifunction Vehicle Bus (MVB) which provides internal
communication. The Wire Train Bus is used to carry control and diagnostic data along the train. The
WTB train bus is illustrated in Figure 1.
Figure 1. WTB train bus
In addition, the railway communication requirements and recommendations given in the UIC 556
created by the International Union of Railways(UIC). TSI requirements are fulfilled for passenger
coaches produced in TÜVASAŞ by creating Wire Train Bus (WTB) in accordance with UIC 556 and
IEC 61375-1.
Keywords:Wire Train Bus, WTB, Train Communication Network, TCN.
Taşcı, A., Şener, Y. and Sezer, N..
1. Giriş
IEC 61375-1'e göre tanımlanan WTB (Wire Train Bus) ile vagonlar arası haberleşme sağlanmaktadır.
Vagonun tren WTB hattına bağlantısı aşağıdaki Şekil 2’deki gibidir:
Şekil 2. Vagonun tren WTB hattına bağlantısı
2. WTB nin Fiziksel Yapısı
Haberleşme hızı 1.0 Mbit/s'dir ve Manchester kodlama kullanılır. WTB hattı için bir trenin maksimum
uzunluğu 22 araç olarak tanımlanır. Bir araçta bir veya birden fazla düğüm (node) noktası
olabilir.Trenin tamamında 32 adete kadar düğüm oluşturulabilir. Tren boyunca oluşturulacak WTB
hattının kablo uzunluğu, aracın toplam uzunluğunun 1.5 katı kadar hesaplanabilir. Araç uzunluğu 26
metre kabul edilirse, toplam kablo uzunluğu 860 metreye kadar müsaade edilebilir.
Tüvasaş imalatı olan vagonlarda kullanılan ve Şekil 3’de genel görüntüsü verilen malzeme listesi :
1234567-
DDC 712-T (Can bus slave module )
DIT 701-T (Digital input module)
DOT 701-T (Digital output module)
AIT 701-T (Analog input module)
CTA 703-T (Can bus communication terminal group)
CPU 831-TG (master PLC)
GWC 531-TF (CAN-WTB Gateway)(Communication protocol exchanger)
Taşcı, A., Şener, Y. and Sezer, N..
Şekil 3. Bağlantı şeması
3. WTB Bağlantısı
Araçlar arası bağlantıda UIC fiş-priz ve kabloları kullanılmaktadır. Bu bağlantılarda 18 kutuplu özel
UIC kablosu ile 18 kutuplu UIC konnektörleri kullanılmaktadır. Araç başına birden fazla düğüm (node)
olabilmektedir. Tek bir araç içinde (A ve B hattı) 2 ayrı UIC hattı bulunmaktadır (Şekil 4).
Şekil 4. UIC hattı
4. UIC Data Kablosu
Uluslararası Avrupa hatları üzerinde çalışmakta olan araçların lokomotif, vagon ve sürücü kısımları
arasındaki iletişimin sağlanması ile ilgili hususlar UIC 568 ve UIC 558 de tanımlanmıştır. Eskiden
kullanılmakta olan UIC kablo konfigürasyonu yolcu vagonları içinde ses desteği ve müzik yayını
Taşcı, A., Şener, Y. and Sezer, N..
yapabilmek, personel ile sürücü arasındaki ses iletimini sağlamak, aydınlatma ve kapıların kumanda
ve kontrolünü sağlamak için tasarlanmıştı.
Şu an TCN ile birlikte kullanılmakta olan kablo konfigürasyonu 18 damarlı olup, IEC standartlarında
tanımlandığı gibi (WTB için) TCN iletişiminin fiziksel gereksinimini karşılamak için tasarlanmıştır.
Ayrıca 13 kutuplu kablonun desteklediği fonksiyon ve komutları da sağlamaktadır.
18 damarlı UIC kablosu aşağıdaki şekilde görülmektedir:
Şekil 5. 18 damarlı UIC kablosu
18 kutuplu kablolar için tren haberleşme ağı ekranlı ve bükümlü kablo çifti (17-18-S) ile 1 Mbps veri
aktarım hızıyla gerçekleştirilir. 2 adet 4 lü iletken grubu, lokomotif ve vagon arasındaki, sesli
haberleşme ve hoparlör sisteminin sinyalizasyonu ve uzaktan kumandası için rezerve edilmelidir. (UIC
568) 1 adet 4 lü iletken grubu, aydınlatmaların uzaktan kontrolü ve kapıların uzaktan kontrol ile
kapatılması için ayrılmalıdır. (UIC 555, UIC 560) 3 adet iletken, merkezi kapı kilitlemesi ve kapıların
kapalı durum bilgisini geri besleme ile almak için kullanılmalıdır. (UIC 560) Çift iletkenli ekranlı kablo
UIC 556’ya uygun olarak verilerin iletimi için kullanılmalıdır.
Çizelge 1. Zorunlu fonksiyonlar, atamalar ve iletkenlerin numaralandırması
Taşcı, A., Şener, Y. and Sezer, N..
Tren haberleşme hatları (TCN) hatları üzerinde yer alan ve üzerinden veri akışı gerçekleştirilen
cihazlar kritik ve kritik olmayan sistemler diye 2 farklı kategoriye ayrılmıştır. Kritik sistemler (Sürücü
masası, motor kontrol üniteleri, fren sistemleri, hat sinyalleri ve güç elektronik üniteleri) çoğunlukla
kumanda ve kontrol sistemleri olarak kullanılmaktadır. Kritik olmayan sistemler (anons sistemi,
görüntüleme sistemi araç içi tanımlama sistemleri...) çoğunlukla gerçek zamanlı kullanıma ihtiyaç
duymazlar.
Tren haberleşme hattı ile birlikte kullanılmakta olan WTB, uzaktan hareket kontrolünün
fonksiyonelliğini sağlar. Diğer kritik komutlar ve durum bildirimleri ( frenler, hat sinyalleri, güç
elektroniği, radyo) WTB hattı ile gerçekleştirilir.
5.WTB Yedekleme
Şekil 6. WTB yedekleme ünitesi
WTB fiziksel bir katman ve veri yolu yönetiminin yedeklenmesini sağlar. WTB ortamı temelinde bir
yedekleme sistemidir. Bir düğüm noktası her iki hat üzerinde eşzamanlı bilgi gönderimi sağlar. Bir
düğüm tek bir hat üzerinden bilgiyi çeker ve bu bilgiyi diğer hatta gönderir. Sinyal kalitesinin denetimi
otomatik yedeklemenin kontrolünü sağlar.
Ana kontrolün hasar görmesi durumunda diğer bir düğüm noktası ana kontrol görevini devralır. Ana
kontrolün belirli bir uygulamayı gerçekleştirmek için kullanıldığı uygulamalarda komşu düğüm noktası
ana kontrolün yedeği olarak görev alır.
Kaynaklar
[1] IEC 61375-1:2007-04 Electrical Railway Equipment - Train bus Part 1:Train communication
network.
[2] UIC 556 Information transmission in the train (train bus) - General dispositions
[3] UIC 568 Loudspeaker and telephone systems in RIC coaches. Standart technical characteristics.
[4] UIC 558 Remote control and data cable. Standart technical features for the equipping of RIC
coaches.
[5] TSI HS 2008/232/CE