先進的なアクセルカウンタシステムを用いた鉄道信号の強化
鉄道システムは、スムーズで安全かつ効率的な運行を確保するために様々な技術に依存しています。その中で、アクセルカウンタシステムと軌道回路システムは重要な役割を果たしています。どちらの技術も列車の位置や移動を監視するという基本的な目的を持っていますが、アクセルカウンタは世界中の鉄道事業者にとって好まれる選択肢となっています。これは主に、アクセルカウンタカウンタ技術が軌道回路システムと比較して、高い信頼性、可用性、安全性といったさまざまな特徴や利点を提供するためです。
軌道回路: 列車検出の従来の方法
軌道回路技術は、その簡単な動作原理により、何十年にもわたって鉄道信号システムの基盤となっています。この原理は、鉄道の線路を使って電気回路を完成させることに大きく依存しています。通常の設定では、低電圧の電流が一方のレールを通り、リレーを介してもう一方のレールで受信されます。個々の軌道セクションは絶縁ジョイントまたはギャップによって区切られており、これらのセクションは一方の端で電源に接続され、もう一方の端で検出リレーまたはレシーバーに接続されています。電源は継続的に低電圧の電流をレールに送信し、その電流がリレーを扛上させ、レールを通って受信機に戻り、回路を完成させます。
列車が軌道セクションに存在しない場合、電流はレールを通って受信機に途切れることなく流れ、リレーを扛上させることで、この特定の軌道セクションが空いている(非在線)ことを示します。しかし、列車がセクションに入ると、その車軸が導電性の金属でできているため、両レールの間にショートサーキットを作り出します。ショートサーキットによって電流はレール全体を通るのではなく、列車の車軸を通って受信機に戻ることになります。この電流の迂回によって、回路の端にあるリレーが落下して、軌道セクションが占有されていることを示します。
アクセルカウンタシステムとその世界的な採用
アクセルカウンタは、鉄道信号の分野で様々な目的で使用されています。特に、高い信頼性と可用性を持つ列車検出システムが求められる場合に重要です。全体的なパフォーマンスと高い可用性、信頼性により、アクセルカウント技術は現代の鉄道信号の基盤となっています。軌道回路とは異なり、アクセルカウント技術は誘導センサーを使用し、指定された地点で通過する列車の車輪を検出します。列車の車輪がセンサーを通過するたびに信号が生成され、その信号は評価ユニットに送信されてさらに処理されます。
名前が示す通り、アクセルカウンタは鉄道車両の車軸を軌道セクションでカウントすることから成り立っています。鉄道車両の車軸が検出ポイントを通過すると、アクセルカウンタシステムは該当する軌道セクションのカウント値を1つ増やします。逆に、鉄道車両の車軸が軌道セクションから出て検出ポイントを通過すると、システムは該当する軌道セクションのカウント値を1つ減らします。この手順は両方向で機能します。カウントインされた車軸の数がカウントアウトされた車軸の数と等しい場合、軌道セクションは空いているとされます。しかし、カウントインされた車軸の数がカウントアウトされた車軸の数を超える場合、軌道セクションは占有されているとマークされます。もし負の車軸カウントやエラーが発生した場合、故障状態がトリガーされます。このような場合、システムはエラーが解決されるまで軌道セクションを占有状態として安全な状態を維持します。
アクセルカウンタが軌道回路に対して持つ大きな利点の一つは、標準的な列車検出データを遥かに超える高度な機能やオプションを提供できることです。このデータには、走行方向、車軸の数、速度、診断データなどが含まれます。全体的なパフォーマンスと高度な機能により、現代のアクセルカウントソリューションは、世界中の信号システムや鉄道インフラの重要な部分を形成しています。
The Frauscher Advanced Counter FAdC® 最先端のアクセルカウントシステムとして
FAdC®の応用とインターフェース
Frauscher Advanced Counter FAdC®は、Frauscher Sensor Technologyによって製造される広く認知されたアクセルカウタシステムです。FAdC®はその導入以来、世界中の多くのプロジェクトで利用されており、その提供する広範な利点により鉄道事業者に支持されています。FAdC®は、安全性の最も厳しい基準であるSafety Integrity Level 4に準拠し、顧客や市場の特定の要件に応じた理想的な基盤を提供します。これにより、踏切防護や軌道在線検出などの重要なアプリケーションに最適な選択肢となっています。さらに、軌道接続ボックスに電子機器が必要ないため、電子部品が直接的な環境影響にさらされることがなく、保守要件とシステムの複雑さが軽減され、コストも節約できます。
上位システムとの統合に関して、FAdC®は幅広いインターフェースオプションを提供することで、柔軟なアーキテクチャを実現し、既存のシステムにシームレスに組み込むことができます。インターフェースに関して、FAdC®は三つの異なる可能性を提供しています:リレーインターフェース、フォトカプラインターフェース、そしてイーサネットインターフェースです。FAdC®はIO-EXBボードを介してリレーインターフェースを提供しており、これにより2つの軌道セクション情報を安全に出力し、リレーベースの連動システムなどの上位システムにインターフェースすることができます。さらに重要なのは、通信ボードを利用することで、FAdC®は最先端のイーサネットインターフェースも提供しており、Frauscher Safe Ethernet、顧客特定プロトコル、そしてEULYNXなど、多くのフェイルセーフプロトコルをサポートしています。EULYNXの実装により、FAdC®は信号システムに対してシームレスで標準化されたインターフェースを提供します。
幅広い構成オプション
さらに、FAdC®の柔軟性とスケーラビリティにより、特定のプロジェクト要件に応じてシステムを調整し、最も効率的で経済的なプロジェクトの実現を確保することができます。これには、分散型(非集中型)のアーキテクチャを構築する可能性も含まれています。FAdC®のスケーラビリティは、システムの複雑さを低減し、保守や設置コストを抑えるという技術的および経済的な利点があり、このシステムの最も注目すべき利点の一つです。
鉄道における分散型アーキテクチャは、システムの堅牢性とスケーラビリティを大幅に向上させます。中央集中システムでは、単一の障害点が広範な混乱を引き起こす可能性がありますが、分散型アーキテクチャは信号機能を複数の相互接続されたノードに分散させます。この構成により、システムの一部に問題が発生しても鉄道ネットワークが運行を維持でき、全体の信頼性が向上し、ダウンタイムが減少します。FAdC®が存在する各地点では、必要に応じて多くの検出ポイントを追加することができます。分散型FAdC®の地点は、その後、光ファイバーなどの通信ネットワークを通じて接続され、中央集権型の場所とも接続することが可能です。このような構成は、ネットワークアーキテクチャの簡素化、配線の削減、プロジェクトコストの低減といった点で、鉄道事業者にとって大きな利点を提供します。
インテリジェント機能
FAdC®は比類のない信頼性と可用性を提供していますが、最高のパフォーマンスを確保するために、いくつかの革新的な機能も組み込まれています。
その革新的な機能の一つに、プロジェクトの要求に応じて高度に構成可能なカウントヘッドコントロール(CHC)があります。CHCの主な機能は、外部要因からの干渉によってカウントエラーや故障メッセージが発生するのを防ぐことです。これらには、道路交通、金属物体、または軌道面にあるゴミなどが含まれ、これらが誤ったカウントを引き起こす可能性があります。
CHCのおかげで、隣接する軌道セクションが空いている場合にはカウントヘッドをスタンバイモードに切り替え、エラーを生成する可能性のある干渉を回避することができます。さらに、システム内で抑制する干渉や誤検出の数は自由に構成できるため、設定された閾値に達するまで、軌道セクションは占有状態にはなりません。アプローチする車両が隣接するいずれかの軌道セクションに入ると、抑制は直ちに無効化され、SIL 4 要件に準拠した通常のフェイルセーフ列車検出が行われます。
CHCと同様に、FAdC®には「スーパーバイザートラックセクション」(STS)という特別な機能も搭載されており、鉄道運行の可用性を高めるために設計されています。STSは自動化された故障修正プロセスであり、軌道上でエラーが発生した場合に、システムが自動的にリセットされることを保証します。これにより、時間のかかる手動介入を必要とせず、運行の中断を最小限に抑えることができます。
STSの動作原理は、個々の軌道セクションにスーパーバイザーセクションを重ねることです。もしある軌道セクションにエラーが発生しても、対応するスーパーバイザーセクションが空いている場合、システムは自動的にリセットを行います。同様に、故障したスーパーバイザーセクションも、これにカバーされた対応する軌道セクションが空いている場合にリセットされます。
軌道セクションのカウントヘッドにスーパーバイザーセクションを重ねる配置は、特定のプロジェクトのニーズや要件に応じて高度に構成可能です。STSはSIL 4の運用基準に完全に準拠しており、軌道空き検出など多くのアプリケーションで使用できます。この意味で、STSは最高レベルの安全性を維持しながら、追加の可用性を提供します。
これらの二つの機能は、システムや運用手順を簡素化するための革新的で強力な機能の一部に過ぎません。FAdC®はFrauscherの軸カウントシステムの中核を成しており、顧客は継続的な改善と新しい開発の恩恵を受けることができ、短いイノベーションサイクルを実現しています。