A cikk szerzője:

Szemerey Ádám műszaki szakértő
MÁV Zrt. Debreceni TPK

Mozdonyfedélzeti berendezés adatainak felhasználhatósága a pályafenntartásban

Magyarországon a MÁV Zrt. kezelésében lévő vasútvonalak közel felén van állandó sebességkorlátozás, ezért az ebből adódó gyorsítási többletköltségekkel, illetve azok meg­határozásával, a csökkentés lehetőségeivel foglalkozni kell. Dolgozatom célja a vontatójárművek sebességkorlátozások miatti energiatöbblet-felhasználásának meghatározása volt. Az előzmények feldolgozása során két olyan tanulmányt [1], [2] találtam, melyek részletesen tárgyalják a témakört, és azon belül meg is határozzák a szükséges energiatöbbletet, valamint – az aktuális energiaárak segítségével – a fajlagos, és az éves költségeket is. E dolgozatok tanulmányozása után úgy döntöttem, hogy a magyarországi vasúthálózat műszaki jellemzői alapján választok ahhoz rendelhető vontatójármű-típust, és ennek segítségével az adott járműtípusra határozom meg e jellemző értékeket.

 

Külön kell szólni az MFB-ben (2. ábra) Teloc néven megjelenő sebességadatokról. A valóságban ez egy Tempomat típusú jeladó, mely szintén a jármű sebességét méri és rögzíti [4]. A berendezés a hajtómű (lényegében sebességváltó) kimenő tengelyére szerelt fogaskerék fordulatszáma szerinti, változó frekvenciájú jelből, egy induktív érzékelő segítségével képez sebességértéke-ket. A frekvenciajel és a jármű sebessége között egyértelmű kapcsolat van, mely egy szorzótényező. A jelek pontossága elsősorban a kerekek átmérőjétől függ, amikor a kopott kerekeket profilra esztergálják, akkor újra kalibrálni kell a műszert.

2. ábra. Az MFB kijelzője a Teloc mérőórával egy Bz vezetőállásán – Forrás [3]

A vontatójárműveken ténylegesen működik Teloc sebességmérő (ez a harmadik, független, sebességet mérő műszer). A mozdony egyik kerékpártengelyének végére szerelt homlokkollektoros, villamos jeladó, amely villamos kimenőjelének frekvenciája a sebességgel arányos. A megengedett pontatlanság: ±5%. Ez a kimenőjel a vezetőálláson elhelyezett RT12 típusú regisztrálóberendezésre kerül, amely egyrészt mutatóval ellátott műszer minőségben a mozdonyvezetőt tájékoztatja, másrészt szalagra rögzíti a sebességet, az időt, az éberségi felhívást és a jelfeladásokat (ha vannak).

Az üzemanyag-fogyasztás meghatározása

Az üzemanyag-fogyasztás mérése különbözik a dízel- és a villamos üzemű járműveknél. A villamos üzemű járművek fogyasztásának meghatározása – az eltérő energiaforrás és mérőrendszer miatt – lényegesen egyszerűbb, és a berendezés azonnal felhasználható, megbízható adatokat szolgáltat.

Ezzel szemben az elfogyasztott dízelüzemanyag mérése nem minden esetben ad számunkra megfelelő pontosságú adatot. Az üzemanyagtartály oldalára szerelt érzékelők a légnyomásváltozást alakítják át űrmértékre. Ezek az adatok a jármű mozgásából adódó összes változással terheltek! Több vonalszakaszon vizsgáltam ugyanannak a Bzmot típusú járműnek a fogyasztását, mert eredeti célom a mellékvonali sebességkorlátozások fogyasztási többletköltségeinek kiszámítása volt.

A lassújelek „forintosításához” célszerű meghatározni a gyorsítás során felhasznált üzemanyag mennyiségét, majd ennek segítségével az egyes sebességlépcsőkhöz rendelhető fogyasztást, illetve azok költségét.

Az MFB adatainak legyűjtése során a számunkra hasznos adatokat tartalmazó oszlopok a következők: 

  • Eseménykód – ezek az adatok mutatják úgy a jármű helyzetében, mint a főbb berendezések működésében törté­nő változásokat (pl. „Mozdony elindult”, „A jármű jelentési körzetébe ért” vagy „Normál adatküldés, ciklusidő lejárt”, stb.).
  • Helyi idő – a berendezés megjelenít UTC időt és ún. időbélyeget is, de a három időadat közül a helyi időt vettem figyelembe a számításoknál.
  • GPS sebesség – a másodpercenként küldött GPS-adatokból számított sebesség, a számításoknál ezt vettem figyelembe (bizonytalansága miatt a Teloc sebességet nem jelenítettem meg).
  • Dízelmotor fordulatszáma – a grafikonokon jól látható, hogy a sebességváltozás és a fordulatszám-változás nem „párhuzamos”, viszont a gyorsító és a fékező szakaszok bemutatásához fontos.
  • „Mozdony áll” – ez az oszlop mutatja, hogy a jármű halad, vagy megállt-e valamilyen forgalmi vagy egyéb okból.
  • Gázolaj tartályszint – az üzemanyagtartály középvonalában mutatja a „kiegyenlített” üzemanyagszintet (esetenként az átlagot megjelenítve jutunk hasznos értékekhez, vagy igazolható az értékek bizonytalansága). 
  • Körzet ID – az azonosító szám mellett ténylegesen az állomásokat, illetve jelző­körzeteket mutatja. A „Mozdony áll” oszloppal párban a tényleges megállások, érkezések és indulások meghatározását adja.
  • Külső hőmérséklet – a jármű külső felületén méri a levegő tényleges hőmérsékletét.
  • GPS szélesség – a φ értékeit adja meg 6 tizedes pontossággal.
  • GPS hosszúság – a λ értékeit adja meg 6 tizedes pontossággal.
  • Csomag ID – az egyes adatsorok azonosító száma: az adatfeldolgozás elengedhetetlen kelléke, e nélkül a nagyszámú koordináta transzformáció, hossz-számítás és grafikonkészítés szinte lehetetlen. 

A grafikonok megjelenítéséhez a GPS-adatpárokból (φ; λ) EOV koordinátákat (X; Y; Z) kellett képezni. A koordináták segítségével az egyes időpontokban küldött pozícióadatokból számolt hosszakat (megtett utat) az MTR3 felhasználásával be lehet illeszteni az ismert vonali szel-vényezésbe. Az ezekkel az adatokkal készült grafikonok már szelvénypontosan adják meg a fékezés eleje-vége, megállás vagy a gyorsítás eleje-vége pontok helyét. 

Az így elkészült „alaptáblázatból” kimásolhatók az egyes menetekhez tartozó adatok (szelvény, GPS sebesség, Teloc sebesség, fordulatszám és/vagy fogyasztás). A leválogatott adatok segítségével elkészíthetők az egyes menetekhez tartozó út-­sebesség és út-fordulatszám grafikonok.

3. ábra. A görögszállás–tiszalöki 1. menet diagramja

A 3. ábrán jól látható a két – megjelenített –, egymástól független sebességmérés, és azok jellemző különbsége. A program akkor ad jelzést a szervizmérnöknek, ha a két érték között 4 km/h-nál nagyobb az eltérés. A kék vonal a megengedett sebességet jelzi. A zöld és a piros vonal mutatja, hogy a jármű ennél a menetnél – a görögszállási kijáratnál – túllépte a megengedett sebességet. (Mivel a motorkocsi könnyű járműnek számít, ezért ez veszélyt nem jelentett, de szabálytalan!) A sárga vonal mutatja, hogy a fordulatszám-változás alakulása – különösen a gyorsítás után – jelentősen eltér a sebességváltozástól. A diagramon jól látható, hogy még az erőteljes gyorsításhoz is hosszabb út szükséges, mint a tényleges fékút.

A mérőrendszer működésének részletes tanulmányozása, majd az adatok leválogatása során tisztázódott, hogy a program nem a fogyasztást, hanem az üzemanyagszintet mutatja, és azt is csak literes pontossággal. Ezért a kezelőprogram tulajdonos területi képviselőjétől (szervizmérnökétől) lekértem a másodperc részletességű adatsorokat, melyek tizedliterre adják meg az értékeket. 

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző12345Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Dr. Fischer Szabolcs – dr. Horvát Ferenc – dr. Kiss Ferenc: Villamos vontatással üzemeltetett vasúti pályákon a sebességkorlátozások okozta többletköltségek csökkentési lehetőségeinek komplex vizsgálata. Zárójelentés. Széchenyi István Egyetem Győr, 2012. 10. 31.
  • [2] Dr. Ercsey Zoltán – Kisteleki Mihály – Vincze Tamás: Lassújelek, és ami mögöttük van. (Lassújelek hatásai a vasúti közlekedés költségeire.) Közlekedéstudományi Szemle, LXII. évf. 4. sz. 4. o.; Vasútgépészet, 2012/2–3 sz. 11. és 16. o.; Sínek Világa, LV. évf. 1. sz. 19. o.
  • [3] MFB felszerelése Bz sorozatú motorkocsira. Jóváhagyási típusterv. Műszaki leírás. Prolan-Alfa Kft.
  • [4] http://www.lococlub.hu/Leirat/seb./seb.html
  • [5] Országos Közforgalmú Vasutak Pá­lya­tervezési Szabályzata. KÖZDOK, Bp., 1983, 117. o.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2014 / 2. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©