Demiryolu Bilgisayarları – Akıllı Demiryolu için Temel Bileşen

Modern şehirlerde hızlı kentleşme ve artan nüfus yoğunluğu, demir yolunu ulaşım altyapısının vazgeçilmez bir bileşeni haline getiriyor. Birçok demir yolu operatörü, artan yolcu trafiği, giderek karmaşıklaşan işletme modelleri ve daha yüksek güvenlik ve güvenilirlik gereksinimleriyle başa çıkmak için dijital dönüşümü hızlandırıyor. Demiryolu bilgisayarları, operasyonel verimliliği optimize etmek ve yolcu deneyimini geliştirmek için idealdir. Yüksek dayanıklılık ve güvenilirliğin yanı sıra güçlü bilgi işlem ve veri işleme yetenekleri sunarlar. Bu özellikler, sürekli titreşim, elektromanyetik duyarlılık (EMS) ve aşırı sıcaklıkların olduğu zorlu ortamlarda istikrarlı bir çalışma sağlar. Bazı demiryolu bilgisayar uygulamaları arasında tren kontrolü, sinyalizasyon sistemleri, vagon güvenliği izleme ve yolcu bilgi ekranları bulunur. Akıllı ulaşımın gelişimini teşvik ederler ve demiryolu bilişiminin modern şehirlerin ihtiyaçlarını karşılayabilmesini sağlarlar.

Bu makale, demiryolu bilgisayarlarının karşılaştığı zorlukları ve gerekli endüstri sertifikalarını incelemektedir. Bir dizi vaka çalışması, demiryolu bilgisayarlarının akıllı gelişmeleri nasıl teşvik edebileceğini ve nihayetinde akıllı şehirler için vazgeçilmez bir itici güç haline nasıl gelebileceğini analiz edecektir.

Akıllı ulaşım için demiryolu bilgisayarları zorlu kurulum ortamlarıyla karşı karşıyadır ve çeşitli uygulamaları desteklemelidir. Aşağıda özetlenen bu dört kritik özellik, demiryolu bilgi işlem sistemlerinin istikrarlı çalışması için güvenilir bir temel sağlar.

 Yüksek güvenilirlik ve istikrar

Tren çalışması sırasında sürekli titreşim, diğer ekipmanlardan gelen elektromanyetik girişim, dengesiz güç ve elektrik muhafazalarındaki yüksek sıcaklıklar, demiryolu bilgisayarları için zorlu bir sınav teşkil eder. Yüksek kararlılık ve güvenilirliği garantilemek için, bu özel bilgisayarlar, genellikle ABD askeri şok ve titreşim direnci standardına (MIL-STD-810H) göre ölçülen şok ve titreşime dayanıklı olmalıdır. Yüksek voltajlı güç sistemleri ve sinyalizasyon ekipmanlarından gelen radyo dalgası girişimi de bilgisayarın çalışmasını etkileyebilir, bu nedenle EMS’yi azaltmak vazgeçilmezdir. Demiryolu bilgisayarları ayrıca genellikle geniş sıcaklık çalışmasını (-40°C ila 70°C) ve geniş aralıklı voltaj girişini (9-48V) destekler ve zorlu ortamlarda kararlı çalışmayı garantilemek için fansız ve kablosuz tasarımlara sahiptir.

 Güçlü veri işleme yetenekleri

Demiryolu ulaşım sistemleri, tren güvenliğini sağlamak, verimli bir şekilde çalışmak ve yolcu deneyimini iyileştirmek için büyük miktarda veriyi gerçek zamanlı olarak işlemelidir. Bu uygulamalar, tren kontrol talimatlarından ve sinyalizasyon sistemi durumundan vagon güvenliği izleme ve yolcu bilgi sistemlerine kadar uzanır ve tren konumu ve hızından vagon iç ve dış çevre verilerine kadar değişen veri girişlerini içerir. Demiryolu bilgisayarları, bu gereksinimleri karşılamak için hızlı yanıt ve anında analiz elde etmek için olağanüstü işlem gücüne sahip olmalıdır.

 Zengin G/Ç ve esnek genişleme

Çeşitli demiryolu bilişim uygulamaları, zengin G/Ç arayüzleri ve esnek genişleme gerektirir. Demiryolu bilgisayarlarının, eklenti kartları, iletişim modülleri, depolama aygıtları ve G/Ç modüllerini hızla eklemek için PCIe, Mini PCIe, M.2 ve diğer yuvalara ihtiyacı vardır. Ayrıca, sinyal kontrolü, yolcu bilgi ekranı ve izleme gibi uygulamalar için sensörleri, ekranları ve diğer ekipmanları bağlamak için çeşitli G/Ç arayüzlerine de ihtiyaçları vardır.

 Düşük bakım

Demiryolu bilgisayarları için çalışma süresini en üst düzeye çıkarmak kritik öneme sahiptir. Yoğun operasyonlar altında durmaksızın çalışan demiryolu bilgisayarlarının çalışma süresini en üst düzeye çıkarmak için iki yönlü yaklaşım, bakımı en aza indirmek ve gerekli bakımları daha hızlı gerçekleştirmektir. Güvenilirlik tarafında, fansız, kablosuz ve diğer tasarım öğeleri, endüstriyel sınıf korumalarla birleştirildiğinde güvenilirliği artırır, böylece bakım daha az sıklıkta yapılabilir. Bakım tarafında, sıfırlama anahtarı, net CMOS anahtarı, AT/ATX mod anahtarı, SIM kart yuvası ve çıkarılabilir sabit disk yuvası gibi en sık kullanılan anahtarları ve yuvaları ön bakım alanına yerleştirmek, düzenli onarımları daha hızlı gerçekleştirmeyi sağlar ve acil onarımlar için gereken süreyi azaltır.

Birincil bir ulaşım taşıyıcısı olarak, demir yolu taşımacılığının güvenliği en önemli önceliktir. Demiryolu sistemlerindeki bilgisayarlar, genel sistemin güvenliğini ve güvenilirliğini artıran birden fazla sertifika ve standardı geçmeli veya bunlara uymalıdır.

 EN50155

EN 50155, sıcaklık, nem, şok, elektromanyetik uyumluluk ve güç kaynağı gereksinimlerini kapsayan, demiryolu bilgisayar elektronik ekipmanları için uluslararası standarttır.

• Sıcaklık: EN 50155 standardı, çalışma sıcaklığı aralıklarını birden fazla seviyeye ayırır. TX en katı olanıdır ve -40°C ile 70°C arasındaki sıcaklıklarda ve 85°C’ye kadar 10 dakikalık patlamalarda sürekli olarak kararlı çalışma gerektirir.
• Nem: Elektronik cihazlar %75 ile %95 arasında bağıl nemde stabil bir şekilde çalışmalı ve ani sıcaklık değişimleri nedeniyle oluşan iç yoğuşmanın neden olduğu hasarı önlemek için yoğuşma önleyici tedbirler alınmalıdır.
• Titreşim ve şok: Sürekli titreşim ve ara sıra oluşan şoklar tren işletimi sırasında karşılaşılan yaygın zorluklardır ve EN 50155’e göre elektronik ekipmanların IEC 61373’ü geçmesi gerekir.
• EMC: EN 50155, yüksek voltajlı güç ve sinyal sistemleri gibi güçlü elektromanyetik girişimin olduğu ortamlarda bulunan elektronik ekipmanların diğer ekipmanlarla etkileşime girmemesi veya etkileşime girmemesi için elektronik ekipmanların mükemmel elektromanyetik uyumluluğa sahip olmasını gerektiren EN 50121-3-2 ile aynı standardı kullanır.

 EN 45545-2

EN 45545-2, demiryolları için Avrupa yangın güvenliği standardıdır ve yangın durumunda personelin maksimum düzeyde korunmasını sağlamayı amaçlar. Standart, iç malzemelerin ve bileşenlerin yangın performansına odaklanarak bunları alev geciktiricilik, duman yoğunluğu ve toksisiteye göre birden fazla sınıfa (R1 ila R28) ayırır. Demiryolu bilgisayarları genellikle R24, R25 veya R26’yı karşılar. Test sonuçlarına göre yangına dayanıklılık üç tehlike seviyesine (HL1 ila HL3) ayrılır ve en yüksek yangına dayanıklılık seviyesi HL3, tüneller veya daha yüksek riskli çalışma ortamları için uygundur.

 Akıllı gözetim

Demiryolu yolcu güvenliği son yıllarda, terörist faaliyetlerin yolcu hareketlerini proaktif bir şekilde kontrol etmek için gerçek zamanlı izlemenin devreye alınmasını teşvik etmesiyle ilgi odağı haline geldi. Bu akıllı gözetim sistemleri, olası yolcu çatışmalarını ve vagondaki tıkanıklığı belirleyerek ve şüpheli durumlara ilişkin gerçek zamanlı uyarılar yayınlayarak yolcu güvenliğini sağlamaya yardımcı olur, böylece operatörler harekete geçebilir ve acil durumları derhal ele alabilir.

Kullanım örneği : Asyalı bir demiryolu sistemi entegratörü, vagonda gerçek zamanlı gözetim gerçekleştirmek için NVR sisteminde Cincoze DI-1000’i kullandı ve sürücünün ve trafik kontrol merkezinin hızlı bir şekilde yanıt vermesini ve yolcuların güvenliğini sağlamak için harekete geçmesini sağladı.

 Otomatik ray muayene aracı

Ray denetimi, raylı ulaşım sisteminin hayati bir parçasıdır ve otomatik ray denetim araçları, hataya açık ve zaman alıcı geleneksel manuel denetime verimli ve doğru bir alternatif sunar. Denetim araçları, aşınma, deformasyon, çatlaklar ve diğer sorunlar gibi ray durumunu gerçek zamanlı olarak izleyebilirken, ray operasyonlarının istikrarını ve güvenliğini sağlamak için manuel denetim için gereken zaman ve maliyeti azaltır. Kullanım

durumu : Bir ray bakım ve denetim ekipmanı üreticisi, otomatik ray denetim araçlarında Cincoze demiryolu bilgisayarlarını kullandı. Görüntüler, trenin altına yerleştirilen lazer sensörleri ve kameralar tarafından yakalanır ve genel ray güvenliğini değerlendirmek için görüntüleme sistemi tarafından analiz edilir.

 Tren sinyal kontrol sistemi

Demiryolu sinyalizasyonu demiryolu operasyonlarının kalbinde yer alır. Modern sistemlerde, tren konumu, hızı, yönü ve daha fazlası hakkında sensör verilerini işlemekten ve ardından gerçek zamanlı olarak kontrol sinyallerine, anahtarlara ve diğer önemli tesislere talimatlar göndermekten sorumludur. Bu sistemler ayrıca trenin rotasını gerçek zamanlı trafik koşullarına göre ayarlayabilir, ray operasyon verimliliğini optimize edebilir ve güvenli ve sorunsuz ulaşımı sağlayabilir.

Kullanım durumu : Asya’daki bir tren operatörü, demiryolu tren yönetimini optimize etmek için Cincoze DX-1100’ü tren sinyal kontrol sistemine entegre etti. Cincoze DX-1100, vagonlardaki ve sinyal sistemlerindeki sensörlerden veri toplar ve tren operasyonlarının hassas yönetimini ve verimli dağıtımını sağlamak için GPS verilerini gerçek zamanlı olarak tren kontrol merkezine iletir.

 Yolcu bilgilendirme sistemi

Yolcu bilgi sistemi (PIS), bir sonraki duraklar, varış saatleri, aktarma önerileri ve acil durum duyuruları hakkında güncel bilgiler sağlayarak yolcu deneyimini iyileştirir. Sistem ayrıca daha zengin bir yolculuk deneyimi sağlamak ve yolculuğu daha keyifli ve rahat hale getirmek için videolar, müzik veya haberler gibi eğlenceleri de destekleyebilir.

Kullanım örneği : İskandinavya’ya ait bir devlet demir yolu şirketi, yolcu deneyimini zenginleştirmek ve yolcu memnuniyetini artırmak için rota haritaları, varış noktası cazibe merkezleri, kalkış ve varış saatleri, reklamlar ve daha fazlası dahil olmak üzere PIS aracılığıyla gerçek zamanlı bilgiler sağlamak istedi. PIS sistemi için istikrarlı bir çalışma sağlamak amacıyla esnek ve sağlam Cincoze DE-1000 demir yolu bilgisayarını seçtiler.