Archives of Transport - Archiwum Transportu - No 1-2/2013 vol. 25-26
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Contents
Paweł Bany
Philosophical Considerations on Vision Zero
Sławomir Barański, Henryk Karbowiak
Development Trends for Automatic Train Protection Systems
Piotr Bojar, Maciej Woropay, Mirosław Szubartowski
The Method of the Evaluation of Transport Systems Operation Safety
Andrzej Grzyb, Karol Bryk, Marek Dudzik
Mathematical Model for Vibrations Analysis of the Tram Wheelset
Andrzej W. Mitas, Aleksander Konior, Witold Konior
VMS Parameters Impact on Safety and Reliability in Road Traffic Management
Marek Sitarz, Andrzej Hełka, Adam Mańka, Andrzej Adamiec
Testing of Railway Pantograph
Bogdan Sowiński
Interrelation between Wavelengths of Track Geometry Irregularities and Rail Vehicle Dynamic Properties
Mirosław Szubartowski
Semi-Markov Model of the Operation and Maintenance Process of City Buses
Jolanta Żak, Ilona Jacyna-Gołda
Using Queue Theory to Analysis and Evaluation of the Logistics Centre Workload
Summaries
Philosophical Considerations on Vision Zero
Paweł Bany
Vision Zero is a radical traffic safety policy adopted by Swedish Parliament in 1997 and afterwards – in more or less complete manner – in many other countries in the world. From the very beginning it has attracted considerable interest but has given rise to some essential controversies as well. Claes Tingvall, who is the originator and promoter of Vision Zero, consistently describes it as a kind of philosophy, emphasizing the significance of the ethical imperatives it is founded on. The purpose of this paper is to provide a critical analysis of the main philosophical assumptions of Vision Zero, including these that have not been explicitly uttered but they are presupposed by their propagators. In this text the most important doubts and objections raised by the people skeptical about the above-mentioned Vision have been taken into account.
Development Trends for Automatic Train Protection systems
Sławomir Barański, Henryk Karbowiak
The elaboration shows basic requirements fulfilled by controlling devices, together with work sequences of each particular configuration. These devices are commonly used in railway and subway networks and they ensure traffic safety on the stations and routes. The train however, is driven by engine-driver who observes indications on semaphores and undertakes certain decisions in drive and brake control. The guarantee of safe train operation is achieved by introducing automatic train protection system – ATP. Principle of operation, shown as a graph, have been discussed, as well as ATP systems development course, based on constant data transmission channels, mainly the rail duct that uses modern rail track and newly introduced radio channel. Significant improvements in parameters of transmission channel by using jointless rail track have been emphasized. Necessity of using point transmission to forward constant rail marks that are essential for train’s self-localization has been indicated. Selected properties of different ATP systems are presented in chart.
The Method of the Evaluation of Transport Systems Operation Safety
Piotr Bojar, Maciej Woropay, Mirosław Szubartowski
Transport safety is the primary standard in the functioning of transport systems. Most of all, it is true in the case of passenger transport systems. This article introduces classification of transport systems into land transport systems (road and rail) as well as land and water transport systems (inland and sea), depending on the type of environment in which these systems carry out their tasks. Such systems fall under the class of social engineering systems of the Man – Technological Object – Environment (M – TO – E) type. Such systems are influenced by forcing factors, leading to changes in their states. Such factors may be divided into operational, outside and anthropotechnical and they influence the system on various levels, including degradation of the degree of its safety. The article attempts to evaluate the safety of the operation of transport systems on the basis of the evaluation of the safety of the transport process carried out over a defined time interval Δt. The evaluation of the safety of the carried out transport process was prepared on the basis of a set of calculated index values determined depending on the type of transport. The article presents the principles of the construction of the model of evaluation of the safety of the operation of the transport system on the basis of the evaluation of the safety of the transport process carried out by the system.
Mathematical Model for Vibrations Analysis of The Tram Wheelset
Andrzej Grzyb, Karol Bryk, Marek Dudzik
This paper presents a mathematical model for the analysis of the 105Na tram trolley small vibrations. In the paper there is also presented a physical model of the analysed tram trolley, according to which the mathematical model was created. The leads were made using the methods of analytical mechanics. For the model, the Lagrange II type equations were determined in matrices form. Using the model it is possible to create simulations of the 105Na tram trolley motion.
VMS Parameters Impact on Safety and Reliability in Road Traffic Management
Andrzej W. Mitas, Aleksander Konior, Witold Konior
The topic of the variable message signs presented in this article was analysed in the aspect of proper choice of the light beam distribution angle. It was proven that the proper control of the beam is justified, depending on the road type and it’s course, since the proper distribution angle lead to a compromise of effectiveness and reliability. The effectiveness is a result of the S-U-U criterion (see - understand - use), and the important for the object lifespan growth in the reliability is a result of lowering the power. The natural context of the discussion, especially in regard to the conscious moulding the traffic security level, are the main national and union standards.
Testing of Railway Pantograph
Marek Sitarz, Andrzej Hełka, Adam Mańka, Andrzej Adamiec
The Department of Rail Transport of the Silesian University of Technology conducted certification research of carbon composite materials provided by different manufacturers to be applied as pantograph strips. Additional tests were conducted apart from standard testing, as required by norms and regulations. These included amongst others laboratory test of the friction coefficient between the various materials used for pantograph strips and copper material used for overhead wires of the overhead line system. Apart from that bench testing was conducted in order to test the heating up of the overhead wire at different values of static contact pressure exerted by collector shoes. As part of own research measurements and observation with respect to the behaviour of the new pantograph strips and collector shoes were conducted in operating conditions. The research included amongst others the measurements of wear and forces between the pantograph strips and the overhead wire when in motion.
Interrelation between Wavelengths of Track Geometry Irregularities and Rail Vehicle Dynamic Properties
Bogdan Sowinski
The paper deals with the problem of railway track irregularities appearance in form of so-called short waves (3-25m). These geometrical irregularities were found in measurements, which were carried out on different railway tracks of Polish Railway Lines. Those tracks can be classified as tracks with good state of maintenance. The article describes the results of the analysis of geometrical irregularities of these railway tracks in frequency domain and demonstrates their statistical characteristics. The studies, in contrast to usually used approach to the analysis of the geometry of the track, are focused on the left and right rail alignment and their longitudinal level. Based on studies of different mathematical models of railway vehicles it was found the relationship between their eigenvalues and wavelengths of track geometrical irregularities. Analysis of the measurements results of car-body acceleration and bogie frame acceleration confirms the thesis that the deterioration of railway track is dependent on the dynamic influences of vehicles on the tracks.
Semi-Markov Model of the Operation and Maintenance Process of City Buses
Mirosław Szubartowski
This paper presents a model of the operation and maintenance process of the technical objects within the urban transport bus system. All the investigations have been presented on the basis of the selected real operation and maintenance system of the city buses. Basing on the identification of the system under investigation and on the process being realized within it a model of the operation and maintenance process of the city buses was built, assuming that the model of this process is the homogeneous semi-Markov process X(t). For this purpose, crucial states of operation and maintenance process in selected transport system were determined as well as possible transfers between those states. Based on this, an event-based model of the operation and maintenance process of the city buses was built, assuming that its model is the homogenous semi-Markov process. For operation data obtained after research conducted in an authentic transport system, values of unconditional periods of duration of process states, values of stationary distribution included in the Markov chain as well as values of probabilities of limit distribution of the semi-Markov process were determined. Based on this, an analysis of the city buses operation and maintenance process in question was performed. Presented in this article the semi-Markov model operation and maintenance process of city buses is the first stage of the creation of the availability model of the urban transport bus system.
Using Queue Theory to Analysis and Evaluation of the Logistics Centre Workload
Jolanta Żak, Ilona Jacyna-Gołda
The article presents an application of queuing theory (mass service) to describe transportation process. It presents the essential concepts of the queuing theory. The process of moving a load unit through the logistics centre was presented. To illustrate the issues an example of five-level, two-input queuing networks was examined.
**************************************************************************************************
Spis treści
Paweł Bany
Filozoficzne rozważania na temat Wizji Zero
Sławomir Barański, Henryk Karbowiak
Kierunki rozwoju systemów Automatycznego Ograniczania Prędkości – ATP
Piotr Bojar, Maciej Woropay, Mirosław Szubartowski
Metoda oceny bezpieczeństwa działania systemów transportowych
Andrzej Grzyb, Karol Bryk, Marek Dudzik
Model matematyczny do analizy drgań wózka tramwaju 105na
Andrzej W. Mitas, Aleksander Konior, Witold Konior
Wpływ parametrów znaku o zmiennej treści na bezpieczeństwo i niezawodność systemu zarządzania ruchem drogowym
Marek Sitarz, Andrzej Hełka, Adam Mańka, Andrzej Adamiec
Testowanie pantografu kolejowego
Bogdan Sowińsk
Zależności między długościami fali geometrycznych nierówności toru i dynamicznymi właściwościami pojazdów szynowych
Mirosław Szubartowski
Semimarkowski model procesu eksploatacji i obsługi autobusów miejskich
Jolanta Żak, Ilona Jacyna-Gołda
Zastosowanie teorii kolejek do analizy i oceny obciążenia centrum logistycznego
Streszczenia
Filozoficzne rozważania na temat Wizji Zero
Paweł Bany
Wizja Zero to radykalna strategia bezpieczeństwa ruchu drogowego przyjęta przez szwedzki parlament w roku 1997, a następnie – w mniejszym lub większy stopniu – zaadaptowana w wielu innych krajach Zachodu. Od momentu jej zaprezentowania wzbudza ona duże zainteresowanie, stanowiąc dla jednych źródło inspiracji, a dla innych - przedmiot krytyki. Claes Tingvall, będący twórcą i propagatorem tej strategii, konsekwentnie określa ją mianem filozofii, kładąc szczególny nacisk na znaczenie etycznych imperatywów, na których się ona opiera. Celem artykułu jest przeprowadzenie krytycznej analizy głównych filozoficznych przesłanek Wizji Zero – także tych, które nie zostały wyraźnie wyartykułowane, lecz ewidentnie zostały milcząco przyjęte przez jej rzeczników i entuzjastów. W tekście uwzględnione zostały najpoważniejsze wątpliwości i zarzuty wyrażane przez osoby nastawione sceptycznie wobec rzeczonej Wizji.
Kierunki rozwoju systemów Automatycznego Ograniczania Prędkości - ATP
Sławomir Barański, Henryk Karbowiak
W opracowaniu podano podstawowe wymogi, które spełniają urządzenia sterowania ruchem kolejowym – srk wraz z sekwencjami działania poszczególnych układów. Urządzenia te są powszechnie stosowane na sieci kolei i metra i zapewniają bezpieczeństwo ruchu na stacjach i liniach. Natomiast pociąg jest prowadzony przez maszynistę, który obserwuje sygnały na semaforach i podejmuje określone decyzje w zakresie sterowania napędem i hamulcami. Zapewnienie bezpiecznego prowadzenia pociągu osiąga się przez wprowadzenie systemu automatycznego ograniczenia prędkości ATP. Omówiono zasady działania podane w formie grafu oraz kierunki rozwoju systemów ATP w oparciu o kanały ciągłej transmisji informacji, głównie kanał szynowy, wykorzystujący współczesny tor kolejowy oraz nowo wprowadzany kanał radiowy. Podkreślono znaczną poprawę parametrów transmisyjnych kanału przy wykorzystaniu toru z zespawanymi szynami i odpowiednim podtorzem, przeznaczonym dla kolei dużych prędkości. Wskazano również na konieczność stosowania punktowej transmisji dla przekazania do pojazdu stałych punktów toru, niezbędnych do samolokalizacji pociągu. Wybrane właściwości różnych systemów ATP zestawiono w tabeli.
Metoda oceny bezpieczeństwa działania systemów transportowych
Piotr Bojar, Maciej Woropay, Mirosław Szubartowski
Bezpieczeństwo jest priorytetowym kryterium funkcjonowania systemów transportowych. Dotyczy to w szczególności systemów transportu pasażerskiego. W pracy dokonano szczegółowej klasyfikacji systemów transportowych. Systemy tego typu należą do klasy systemów socjotechnicznych (C – OT - O), Człowiek – Obiekt Techniczny – Otoczenie. Bezpieczeństwo tych systemów uzależnione jest od niepożądanych oddziaływań ludzi usytuowanych w systemie i jego otoczeniu, niepożądanych oddziaływań obiektu technicznego oraz niepożądanych oddziaływań otoczenia. W pracy podjęto próbę oceny bezpieczeństwa działania systemów transportowych na podstawie oceny zrealizowanego procesu transportowego w określonym przedziale czasowym Δt. Artykuł przedstawia zasadę budowy modelu oceny bezpieczeństwa funkcjonowania systemu transportowego, na podstawie oceny bezpieczeństwa procesu transportu realizowanego za pomocą systemu.
Model matematyczny do analizy drgań wózka tramwaju 105na
Andrzej Grzyb, Karol Bryk, Marek Dudzik
W artykule został zaprezentowany model matematyczny do analizy małych drgań zestawu kołowego tramwaju 105Na. Model ten stanowić może podstawę do dalszej analizy numerycznej. Praca przedstawia również model fizyczny analizowanego zestawu kołowego, zgodnie z którym utworzono model matematyczny. Wyprowadzenia zostały wykonane przy wykorzystaniu metod mechaniki analitycznej. Wyznaczono dla badanego modelu równania Lagrange’a w postaci macierzowej. Z uwagi na objętość i złożoność pracy, został przedstawiony model matematyczny badanego zestawu kołowego. Wykorzystując go można wykonać symulacje jego ruchu.
Wpływ parametrów znaku o zmiennej treści na bezpieczeństwo i niezawodność systemu zarządzania ruchem drogowym
Andrzej W. Mitas, Aleksander Konior, Witold Konior
Przedstawiona w artykule problematyka znaków o zmiennej treści została przeanalizowana w aspekcie właściwego doboru kąta dystrybucji wiązki świetlnej. Wykazano, że uzasadniona jest należyta kontrola tej wiązki, w zależności od rodzaju drogi i jej przebiegu, ponieważ właściwy kąt dystrybucji światła prowadzi do kompromisu efektywności i niezawodności. Efektywność wynika z kryterium Z-Z-Z (zauważyć – zrozumieć – zastosować), a istotny dla czasu życia obiektu wzrost niezawodności jest rezultatem obniżenia prądu zasilania. Naturalny kontekst dyskusji, zwłaszcza w odniesieniu do świadomego kształtowania poziomu bezpieczeństwa ruchu drogowego, stanowią krajowe i unijne normy prawne.
Testowanie pantografu kolejowego
Marek Sitarz, Andrzej Hełka, Adam Mańka, Andrzej Adamiec
Katedra Transportu Szynowego Politechniki Śląskiej przeprowadziła badania certyfikacyjne materiałów węglowych kompozytowych różnych firm przeznaczonych do stosowania na nakładki stykowe. Oprócz standardowych badań przewidzianych normami i przepisami przeprowadzono dodatkowe badania. Obejmowały one m.in. badanie laboratoryjne współczynnika tarcia pomiędzy różnymi materiałami stosowanymi w nakładkach stykowych a materiałem miedzianym stosowanym na przewody jezdne sieci trakcyjnej. Oprócz tego przeprowadzono badania stanowiskowe dotyczące nagrzewania się przewodu jezdnego dla różnych wartości nacisku statycznego ślizgacza. W ramach badań własnych przeprowadzono pomiary i obserwacje dotyczące zachowania się nowych nakładek i ślizgaczy w warunkach eksploatacyjnych. Badania te obejmowały m.in pomiary zużycia oraz pomiary sił pomiędzy nakładkami a przewodem jezdnym w trakcie jazdy.
Zależności między długościami fali geometrycznych nierówności toru i dynamicznymi właściwościami pojazdów szynowych
Bogdan Sowiński
W artykule zajęto się problemem geometrycznych nierówności toru tworzących się na nim w postaci tzw. fal krótkich (3 – 25 m). Istnienie takich nierówności geometrycznych stwierdzono w pomiarach przeprowadzonych na różnych liniach Polskich Linii Kolejowych. Pomiary zostały wykonane na liniach kolejowych klasyfikowanych jako tory o dobrym stanie utrzymania. Badania nierówności toru przeprowadzono analizując ich gęstość widmową mocy i wyznaczając charakterystyki statystyczne. W oparciu o badania modeli matematycznych takich typów pojazdów jak wagon pasażerski, towarowy i lokomotywa stwierdzono istnienie związku między ich wartościami własnymi, prędkością z jaką są eksploatowane na mierzonych odcinkach toru a długościami fal nierówności. Tezę o zależności degradacji toru od dynamicznych oddziaływań na niego pojazdów potwierdziła również analiza wyników pomiarów przyspieszeń nadwozia i ram wózków
Semimarkowski model procesu eksploatacji i obsługi autobusów miejskich
Mirosław Szubartowski
W artykule przedstawiono model procesu eksploatacji obiektów technicznych w systemie autobusowej komunikacji miejskiej. Całość rozważań przedstawiono na przykładzie wybranego rzeczywistego systemu eksploatacji autobusów miejskich. Na podstawie identyfikacji badanego systemu i realizowanego w nim procesu zbudowano model procesu eksploatacji autobusów miejskich, zakładając, że modelem tego procesu jest jednorodny proces semi-Markowa X(t). W tym celu wyznaczono istotne stany procesu eksploatacji realizowanego w wybranym systemie transportowym oraz możliwe przejścia między wyróżnionymi stanami. Na tej podstawie zbudowano zdarzeniowy model procesu eksploatacji autobusów miejskich, a następnie matematyczny model tego procesu, zakładając, że jego modelem jest jednorodny proces semi-Markowa. Dla danych eksploatacyjnych, uzyskanych z badań przeprowadzonych w rzeczywistym systemie transportowym, wyznaczono wartości bezwarunkowych czasów trwania stanów procesu, wartości rozkładu stacjonarnego włożonego w proces łańcucha Markowa oraz wartości prawdopodobieństw rozkładu granicznego procesu semi-Markowa. Na tej podstawie dokonano analizy rozpatrywanego procesu eksploatacji autobusów miejskich. Prezentowany w artykule semimarkowski model procesu eksploatacji autobusów miejskich jest pierwszym etapem budowy modelu oceny gotowości systemu autobusowej komunikacji miejskiej.
Zastosowanie teorii kolejek do analizy i oceny obciążenia centrum logistycznego
Jolanta Żak, Ilona Jacyna-Gołda
W artykule przedstawiono zastosowanie teorii kolejek (masowej obsługi) do opisu procesu transportowego. W artykule zaprezentowano najistotniejsze pojęcia dotyczące teorii kolejek. Przedstawiono proces przemieszczania jednostki ładunkowej w centrum logistycznym. Dla zilustrowania zagadnienia przeanalizowano przykład dwuwejściowej, pięciostopniowej sieci kolejkowej.