˛ standardÓw transmisji bezprzewodowej *6 $6| 6 1;x;’ … · -en 50159:2010 (zasto-sowania...

13
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 113 Transport 2016 Uniwersytet Technologiczno- Instytut Kolejnictwa STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ KOLEJOWYM : marzec 2016 Streszczenie: – badawczych, 1. WPROWADZENIE stosowania otwartych standardów transmisji w aplika- zawarte w normie PN-EN 50 159-2011. Koncepcj m.in. na Wydziale Transportu i Elektrotechniki Uniwersytetu Technologiczno – Humani- stycznego w Radomiu. Zastosowanie otwartych standardów transmisji danych stanowi (ang. Safety Integrity Levels). Zaprezentowane z pracy systemy i koncepcje , [6], [8]. W pracy przedstawiono:

Upload: others

Post on 04-Aug-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

P R A C E N A U K O W E P O L I T E C H N I K I W A R S Z A W S K I E Jz. 113 Transport 2016

�������7������ ��������"��������Uniwersytet Technologiczno-:�� ������������]��]���� ����!���/ ����X

(���� ��,� ���������?�������������X

������������Instytut Kolejnictwa

�297;*23}�*\&2$6\'��1;��"X7;�61\�_�STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ

*�6�$6|�6�1;X�;�'�-$2*�1;X�$X�_-��KOLEJOWYM

/��������� ����: marzec 2016

Streszczenie: (� �������� ������� ���� ��������� �� ������ �� � ����� ��� �� � ���� ������� �� ����� �� �������� ������������� �� ������ ��� � ����� �� � �� ����� �� � ������� �������]�������� ����� ��������� �� � ���� ����� ���������������� �� �� � ��� � ���� – badawczych, �������� ������� �������� ��� �%���&� ���� �� � � ����� ������ �� �� ��������� � ����]�C ����� ��� �� �� ��� � � �� � ��� ������� �� ��� ��� �������� $ ��� � ������� � � ������������������������� ��� � ����������� ���������]�'������!�����< ���X��� ������ X��������������

1. WPROWADZENIE

(��� �������� � �������������stosowania otwartych standardów transmisji w aplika-�� ��� ��������� ������� � � ���� �� ���� � ������X� ������������ �� �� ������� �������� �� ������ ��� � ����� �� � �� ����� �� � ������� �������]� C � ��� ��� ��� ���zawarte w normie PN-EN 50 159-2011. Koncepcj�� � ����������� ����� ����� �� ���m.in. na Wydziale Transportu i Elektrotechniki Uniwersytetu Technologiczno – Humani-stycznego w Radomiu. Zastosowanie otwartych standardów transmisji danych stanowi ��� ��� �� ����� ���%���������������������� �������]���� � ������� ���%��#������ ��&������ � ��� ���� ��� ! ��!� ������ ������������� � �!����� �� �� ��#�� ���� +*��(ang. Safety Integrity Levels). Zaprezentowane z pracy systemy i koncepcje ��������������!����������� ���������������� ����������!��X�v>x, [6], [8]. W pracy przedstawiono:

Page 2: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

298 Andrzej ��������X�Tomasz ���������, Andrzej ,����

� ���%�����%��� ��� �������������^������������ �� ������������ ��������� ��������������������� �����!� ��� ��������� ������ ���������� ����������� �����������_X�

� �� �� ��� �� ������� ��� ������ �� koncepcyjne (system ostrzegania kierow-���� � � ����� �� ��� ���� � ���X� ������� �������!� ������� �����!X� ����������� ! ������ ��������������� �������������� ���� �������� � ���#_X�

� nowe propozycje systemów (system ostrzegania o konflikcie po���!���� ���� ��_]Do � ����������� ��zaproponowano w pracy aparat matematyczny w postaci proce-

sów Markowa. ��������� ����������!�������������������������� ��X� ��������$ ���� ��� ������������� ������� � ������������������ ����������srk]�(�� � �X��% zbu-dowane odpowiednie modele matematycz��� ��� � ��� � � przeprowadzenie analizy pod �������� �� �� ��� � ������������������ |������������������� ]

2. OTWARTE STANDARDY TRANSMISJI *�6�$6|�6�1;X�;�'�-$2*�1;X�

RUCHEM KOLEJOWYM

,� ������ �� ������������� �������� �� ��������������������������� &���� ! �� �������������� �� ����� ! �� ���� ������ �� � ��������������-EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy �������X� ����� �� � ������� �� ������ �� �� � � ����]�¤�����&�����ieczna w systemach transmisyjnych), [8x]�G������������� �� �������� ����� � ���zowane na poziomie systemu sterowania jako jego element (norma PN-EN50126) oraz jest ������������� �� ����������������!� �� ����X������!����� ���������������� �����temów kolejowych normy PN-EN 50129, PN-EN 50128. C!���������������������������� ��X� �� ������ � � ����� ����� !� � ��� &� ������� ��������� ������� �� �������X� v�x]�� � ������� ������ � �� �� �������� � ����� ����� ���� &� ��������� �������� �� �� ���bezpiecznego, rozumia��!� � �� ������������ ������������� �������� �!������ ����� &� ������ !� ������� � �� ������ ����!��� ���� ��� � �� � ��������]� ��������� � ���X����� ������ ����� !� ������X� ������� !� � ��� &� �������������]� Stan ten jest definiowany dla poszczególnych typów systemów indywidualnie i tak np. „stan bezpiecz-ny” w systemach zliczania osi oznacza sygn ��� ������ ������������ �����]��(������ ����systemu ��!� ��� ��������� ��������� ���������������%���� �� &�� ��������������! ��� ������% ������������!�X� ��������� �����!� ��� ������������������������� �� ����� #�������!� ���� �� �� ����!�+>�, [1].

W celu zapewnienia ���������!�������������������� �����#����������� ������ ���������������������������!� #������� ������������������ �������� ��ce przed ������ � ������������ �����#�� ����������������������� �����������������X��� ������� � ���������!�]�W systemach sterowania ruchem kolejowym otwarta transmisja da-������%����&���� ��� ���� ������������� ����X�������*������������������ ���������� ���������������������������������]�� ��%��� ���� &X� �%�� ���������� ������� ����������������� ������������ �������� � %���� � � ��� � ����]����������������������������� � ����������������� � ������ ��������� �����. Poza wspomnianym poziomem bezpie-

Page 3: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

$%���&��������� �� ��������������� �� ������� �������������������� … 299

������� �^+*�_��� ������ ��� �� ������� �����&���������������#������ ����X�����!�������������#������ �������������������������� ���^������������ ���� ���|������������������� �������_]

(��������������������������������!������� !��� ��%����%�&�� ��� �� ������ziomu ryzyka (norma PN-EN50126), [4]]�*��������&������������ ���� ���!�������+*������ �������Y���-EN 50126, PN-EN 50128, PN-EN 50129.

Zastosowanie publicznych standardów transmisji radiowej w systemach kolejowych po�� � � � � �� �� ���� �� ��������� ���� ������ ������ �� �����!������ � � ���� ���o mniejszym znaczeniu transportowym, w tym na liniach regionalnych. Jest to istotne ������� ���X�������������������� ����������� ���������������]�(�� ������>�������� �wiono wybrane parametry publicznych standardów sieci radiowych.

Tablica 1Parametry standardów bezprzewodowych (oprac. na podstawie [7])

Parametr 2,5 G 3G LTE WiMax

StandardGPRS, EDGE

UMTS, HSPA 3GPP Release 8IEEE

802.16eC ���!���nadajnika

10km 2km 5-30-100 km 5-15 km

Downlink 200kb/s384kb/s -7,2Mb/s

43 Mb/s 2-4 Mb/s

Uplink 80kb/s160 kb/s –

2Mb/s5 Mb/s

512 kb/s –2Mb/s

Vmax terminala 250km/h 250 km/h 250 km/h 120 km/h

)��|������ >500ms 50-200 ms 20-40 ms 30-50 ms

Medium bezprzewodowe jest ��%�� ��������� ����� �����������%��������przewo-dowe, a przez to ������� %������ �����%�� ������ � �� ���������!������� %������X�których celem jest nieauto���� �������������#�� ���X� ���������%�wprowadzenie szko-dliwych danych do sieci. Zgodnie z ���� PN-EN 50159, otwarty system transmisji da-nych � � %��������� �� ���������������� !�%��, [1]:� ��������������������������������������!����������������������X� � ��������������� �� ����������������� �������#�� ������� ����� ����przetwo-

rzonych pakietów,� ���������X����#�� ��� lub przekierowanie telegramów,� zmiana ���������������������������!� ���X� ��|����� �����!� ���](� ����� ��������� � ��� � ����� � !�%��� � ��� � ���� ����� ���� ��������� ���#�� �� �

������� ����� � ����]� ��������� ��� ��� � ��%��� �� ������ ����� ���� � �� � ���� ��������� ]�� ����]�>�������� ������ ��#�� ����� ������������� ��������� ������������� �niach opartych na transmisji otwartej, [1]. Podstawowy standard A0 dotyczy transmisji � ����������������� utoryzacja nadawcy i odbiorcy informacji. Ten sposób transmisji jest stosowany we wszystkich obecnie eksploatowanych systemach sterowania ruchem kolejo-wym. W ��������������� ����� ���������� ���������������!� ������ �����;/;32dla c ��! telegramu i CRC�� �� � � !���� � ����!� ��. Standard A1 wymaga stosowania

Page 4: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

300 Andrzej ��������X�Tomasz ���������, Andrzej ,����

�����!� #�����!� ���� ������������� ]� +tandard B0 jest obecnie podstawo��� ������zabezpieczenia telegramów w transmisji otwartej w systemach � ����� �� � �� ����� �� �ruchem kolejowym. W standardzie B1 wymagany jest kod kryptograficzny.

Niekryptograficzny�������$���������

+ szyfrowanie

TypB0

Kryptograficzny�������$���������

TypA1

Niekryptograficzny�������$���������

TypA0

Niekryptograficzny�������$���������+ kod kryptograficzny

TypB1

������autoryzowany

System transmisji ����������������������

������nieautoryzowany

Techniki kryptograficzne z kluczem tajnym

#����/ ������ ������$���������%

$����������� �����;$&

/��]�>]��� ��#�� �� �� ������������� ���������� ������������ ���������� ����(op. na podst. [5])

� ����]�<�������� ����������������#�� ������������ �����������������ansmisji danych.

Np. �"�\��� Dane uzytkownika���������������������z bezpiecznym procesem

transmisji�������$��������� Np. kod transmisji

Dodatkowe dane Otwartego Systemu Transmisji

Np. �"�\��� ����&F ������(dane zaszyfrowane)

���������������������z bezpiecznym procesem

transmisji (dane zaszyfrowane)

�������$���������(dane zaszyfrowane) Np. kod transmisji

Dodatkowe dane Otwartego Systemu Transmisji

Np. �"�\��� Dane uzytkownika���������������������z bezpiecznym procesem

transmisji

Nieszyfrowany kod ���$��������� Kod kryptograficzny

Dodatkowe dane Otwartego Systemu Transmisji

Np. kod transmisji

Typ B1

Typ B0

Typ A0A1

Rys. 2. Struktura informacji w systemach bezpiecznej transmisji (op. na podst. PN-EN 50159)

Page 5: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

$%���&��������� �� ��������������� �� ������� �������������������� … 301

3. KONCEPCJE ;�$26*;|6�1;� OPARTE NA OTWARTYCH STANDARDACH TRANSMISJI

W KOLEJNICTWIE POLSKIM

��������� � � �� � ����� ��� �� �%����� ��� � ���� �� � ������������ standardów transmisji danych w systemach automatyki ����������� �������������� � ����� ������.��������� ������� ��� ���� ���� ���� ������� �����! �� � ��������� � � ��������%�����przejazdach kolejowych i przejazdach bez zapór (kategorii C), [2]. ��������������� �������������� ����� �����!����� ������������������������, [8].

P������ ��������� ��������������������������� �� ��������������� �� �������munikacji radiowej w podnoszeniu ������ ������������� � �� ������ �������]� Stan � � �� ��� �� ������� ����� �� ����������� �� ������������ � �� ���� ��� �����������stwa, co przedstawiono na rys. 3.

,$/��������$�%�"���������$����������(SIL4)

,$/������$������������$����������(SIL3)

Aplikacje informujace o zdarzeniu (SIL2)

,$/���������%&����(utrudnienia, naprawy, …)

(SIL1)

e-Call (R)

! ���%�������"���� �kierowców

Dodatkowy system dla maszynistów

Rys. 3. "������������������ ����������� ��(op. ��]_

������� �� ���������� �������� ���������� ������������� � �� �� �������� �� "���� Europej-skiej jest stworzenie jednolitego europejskiego systemu powiadamiania o wypadkach dro-!����]�$ ���������%�&���������-Call. Podstawowym zadaniem systemu jest ogranicze-nie �������#� ����� �������!������ ������� ��� �� ������ ����������������������� � ��� ���� � � ����� �ej niebezpiecznej sytuacji, [3]. Rozszerzeniem aplikacji e-Call opracowanej dla transportu samochodowego jest analogiczna propozycja dedykowana dla transportu kolejowego, co schematycznie przedstawiono na rys. 4.

Page 6: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

302 Andrzej ��������X�Tomasz ���������, Andrzej ,����

Rys. 4. System e-Call(R) dla transportu kolejowego ^�]���]_

W ����� ���� ��������� � ���� ����!�� ���� � � ���#�, system powinien prze� � &� ���������� � ^��%����!� �����_� ������ ������� B+$�BSM-/� ��#�� ���� � ��%����� � �szlaku (lokalizacja GPS), rodzaju zdarzenia (awarii/katastrofy), informacje o liczbie pasa-%����]�*�#�� �� � � � ��%����&���!����� � � ��� ��������^�������� �������!�������!�_�� ����� ������� � ������������� ���� �� ���� �����|����]�$%� ��� ������������ &�� ������������� � %�������]�� ����� ����� ��������������������� %�������tów. ������� ��������� jest system ostrzegania na przejazdach [2], gdzie informacja o ����% ������ ���� ����!�� ����� ����� ��� � ������� ���&� � ����� �������!� � ���!�]�(� ���� ����� ���� � �%�� ��� �� ��� � �� �� � �� !� ��� ��� 1-3 km. Przedstawiony w koncepcji �����%� �������%����!��&���������������������� ���� ������� ��! ���]�(� ����� ���� ����% �� � ���� ����!�� �� ����� ���� ������!� ���&� ������ � ������ �����!�� ������� �����������&�B+$���#�� �������%���������� ���� ��� (np. nawiga-cji)]�(����!����>���������� �����������������#��� ��������% ��������������!�]����������� ���������� ��������� ��������� ����]�5.

BSC

Mikrokontroler���&���!�

!�����������

!����!�

Rys. 5. Koncepcja systemu ostrzegania ���������� ������ �� �����������%������������ ���^�]���]_

Page 7: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

$%���&��������� �� ��������������� �� ������� �������������������� … 303

� � ���]� [� ������� ���� ��������� ��������� �������� �������������!� �������������!�������������!���� ����� ����������� ���������������!��]�

Strefa 2Strefa 1

Centrum Sterowania

BTS

BSC

ATC

BTS

MSC

MSC

BTS

BSC

ATC

Mobile Switchin Center Base Station Controler

Base Transceiver Station Automatic Train Control

#���;$��/����

Rys. 6. +�������������!�������������! ^�]���]_

*�� � ��!� ������ �� ����! �� � ��� ��� ���, przy pomocy GPS, pozycjonowania po-���!�� oraz ���!����� ���� � ������ � �� ���� ^�!����� �� ������� � �� �� _� �� ��wywaniu ������������ ����������� i sytuacji na szlaku, [8].

(����!���� ������� ����� ���������� ������ � �� �� ��� ���� �����������������standardów transmisji do systemów sterowania ruchem kolejowym. P����� ������!������aplikacji jest system opracowany ������ #����� ������ +]']� �� / ��� � ^linia kolejowaRadom – Tomaszów Mazowiecki). (� ���� ������ ���� � ���� �� �� ���� ��������� ������������� ���� � ���� ����!]����������� ������ ��� ����� �������������������������������� ��� �� �w odniesieniu do systemu zabezpieczenia przejazdu kole-jowego]� � � �� � ����� �� ���� ������� �� ���isyjne wykorzystywane do wymiany in-#�� �������������������� ���������� ����������� ������� ������ �!����������������� ��� ��������� ��������� ��!� ��� ��������� �����]�/����� ���� � ������������ ������� ���� �������� � � ����!����� ����������� �et metrów od kontenera czujni-���]�(������ ��� ������ X� ����������� �����%��X� ���� ! ����� � ��!� ������������������� +*�X� ����� �� �� �� ����� � � ������ ����� ��� �� ���� ��� � ����� �� � ������������� ����]��� � ���� ���������� �������� ��� ����� ��ydzielonej radiolinii. Pozwo-���� �� � � ������� ����� ���� ������]� Na rys. 7 przedstawiono schemat wykorzystaniaradiolinii do komunikacji ze sterownikami stacyjnymi i systemem kontroli � ����������]

W systemie tym �������X� �% telegramy ��� zgodne z typem transmisji B0. Dodatkowo�������X� %� ������� ��� ����!� ��� wykorzystu�� techniki kryptograficzne z kluczem taj-nym. Dane szyfrowane ������ ���, �������������������!� ������ ����] ��������� lgo-rytm szyfrowania ��� ��� ����� standardzie AES z kluczem 128-bitowym. Do zaszyfro-� ������ ���������� ny jest dodatkowy kod integralno���� �����;/;X������ zabezpie-cza ����������� ����������� ������ � ����na wykrycie pojedynczych lub wielokrot-nych ������]�

Page 8: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

304 Andrzej ��������X�Tomasz ���������, Andrzej ,����

RadiomodemRadiomodem

RadioliniaRadiolinia

Radiolinia

9600 bit/s / 8 bit data 433.625 MHz433.675 MHz

� ���������������System samoczynnej

sygnalizacji przejazdowej

Systemystacyjne

Systemy���;��:�����\�

Rys. 7. Transmisja � ��� ����������������� �� z wykorzystaniem radiolinii ^�]���]�� �����]�v�x_

4. PROPOZYCJE WYKORZYSTANIA PUBLICZNYCH STANDARDÓW TRANSMISJI W CELU POPRAWY

-6";-�6-{'�*��1��&27-;�- SYSTEM 6�"2;-0��|�\�&27;6�2�

C ���� ���� �� ������� ������ �� � ������ � � �� �������� � ������ �%�� ���������&���������� ���������������� ]�$!������&������� �� �� �������� �������������� ���� ��(��������(�$ �X� ���������%�� ������� �� ���� ���������� ����� ���� ������]�$������ �����!���� �� &���� ������������������]�� ��%��� ���� &X��%����X�%�� ������ �� � � ���� � ��� ������ &� #������� �������� ����� – dodatkowe informowanie, � %����������� ���������������� ��������������� �������]�/����� �� � � �����!��� �� &� ���� ������ w przypadku linii regionalnych, !����� �����&� ����!��� ����� ���%���120 km/h. ����� � �%����X� %� ����� ���� ������ ������ �������� �� �� ��� ������1600 m, zastosowanie transmisji �� ���!��>= ����%��� � &��������� ��� ����, rys. 8.

1600mMin. ����;$�

blokowy

Transmisja radiowa – 10 km

WiFi, WiMax, ...

Rys. 8. C ���!�����i bezprzewodowych ^�]���]_

������� � � �� � � � ���� �� ���� �� ����! panelu w kabinie maszynisty, który ���������#��� &������% ��������������!�����|������% ��������������!��� ���. Do-� ��������� ��� ��#�� ���� � �X� ���!�&X� �����&� ���� �� ��������� ���� ����� ���

Page 9: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

$%���&��������� �� ��������������� �� ������� �������������������� … 305

�� ���� ������ � � ������#�� ���� ������ ���!� � !�%��� ]� ��������� ����� ��������przedstawiono na rys. 9.

V2V1 > V2

1

2

3

Data: xx:xx:xxxGodzina: xx:xxNumer toru: x

��;���:�: XXX (km/h)#�/�"��:�: XXXX (m)

�,��#�����

Nadaj numer toru

����� "��& 1 2 3 4�#����

Rys. 9. ������� ��� ����!���������^�]���]_

� ��%�� �������&X� �%� ����� ��� ������ ��e �� ������ � �%��� ��� nie ingeruje ���������������#� ����������������, nie stanowi ������%����������� ����� �� �������� �nia ruchem kolejowym. Jest to koncepcja systemu, który pozwoli na ������������������� ������������� ����� ���� ��]�

5. MODELE SYSTEMÓW

W celu przeprowadzenia analizy matematycznej zaproponowano modele oparte na ����� ��� $ ��� X� ������ ����������� ��� �� ��� �� ����!� �������� ��#��� �� �maszynistów o sytuacji na szlaku. C� �� !�� � � �����#���� ��������� ������ ������� ��sterowa�� � �� � ����� �� � ������� ������� � �� ��� � ����� �� ���� ������������������ ��X��������$ ��� ������� ������ ! �� ��������� ������������� ������� � ������������������ ]�� ���������>=�������� ���������Y�� rys. 10a - model bez dodatkowego systemu, � rys. 10b - ��������� ��������������������������������������]

a) b)

μ3=1/t3

�1

0 3

μ2=μ1·(1-pFC)

(1-pF)·�

�1 = �·pF

μ=1/t

μ3=1/t3

2

0 1

3 μ1=1/t1

�1 = �·pF

Rys. 10. $�����$ ��� X� _������� ����!�����������������!��������������X�

�_����� ���������������������������������������^�]���]_

Page 10: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

306 Andrzej ��������X�Tomasz ���������, Andrzej ,����

� ����]�>=��������������������������� �� ��Y� rys. 10a:

61 – ���������&��!�����������������Xμ3 – �� �������������������� ����X�������������������]

� rys. 10b:6 – ���������&��!������– ���� ���������������� ������X61 – ���������&��!�����������������XpF – �� ���������������� ��������������,pFC– �� ����������� poprawnej reakcji,μ – �� ������!�Xμ1 – �� ������!������ ���� � ������Xμ2 – ���������&������&����� ������� ���� � ������Xμ3 – czas ������������������ ����X�������������������]

W przedstawionych na rys. 10 ���� ����%��������%��&��� ��Y� rys. 10a:� 0 - stan poprawnej pracy,� 3 - �� ��� !�%��� X

� rys. 10b:� 0 - stan poprawnej pracy,� 1 - ������ ����� ���#�� ��������������|����X� 2 - odbiór informacji krytycznej,� 3 - �� ��� !�%��� ]��

� ����]��]>=���������������� ���0 ���� ����>�����<�������������&����������������6]��� ������������pF ����� ������������ �������#�� ���������% ��������������!�X�������������������� ������������!�<�� �����������������������¦1Ñ�¦·pF. W przeciwnym � �������� ��������������>-pF � ������������������� ��������� ��!�>��� ��������������(1-pF)·¦.

����%�� ������ ������������� � ���]�>= � ����� �� ���]�/������������� ������ ����%������������ ���!������Y

55�

55�

����

�����

33103

33100

)()()(

)()()(

��

��

tPtPdt

tdP

tPtPdt

tdP (1)

�%� �������&�!� ��������� ������������ 2�ttP )(3 ]�C ����������&���� % �����

wzorem:

31

333 1)(lim1

����

�����2�

PtPAt

(2)

(�������� ����]�>=������%�� ������ ����������%�������� ���]�@� ���������!��%�� �� ��� &����� �� ��� ��Y

Page 11: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

$%���&��������� �� ��������������� �� ������� �������������������� … 307

5555

5555

����

��������

�������

������������

33223

221210112

11101

331210100

)()()(

)()()()()(

)()()1()()(

)()()()()1()()(

��

����

���

�����

tPtPdt

tdP

tPtPtPtPdt

tdP

tPtPptPdt

tdP

tPtPtPtPptPdt

tdP

F

F

(3)

/������������� ������ ��^�_������!������������ �������������owych, graniczne �� ������������ 2�ttP )(3 wynosi:

� �321321

213 )(

��������

������2�ttP

(4)

C ����������& A �%����� ��� &�� �Y

� �321321

2133 11)(lim1

��������

�����������

2�PtPA

t (5)

W celu porównania � ����� ����� ������ � �%�� ���������� � ����� ������stawione w tablicy 2. W tablicy 3 przedstawiono uzyskane wyniki.

Tablica 2 6���5���������!���� dla modeli z rys. 10a i 10b

L.p. Parametr *��(�#�

1. ¦ 12/h

2. ¦1 ¦1Ñ�¦ÖpF

3. pF 0.001%, 0.1%, 1%, 10%

4. μ1 30/h

5. μ2

μ2=μ1·(1-pFC)gdzie pFC ������� ��������������

poprawnej reakcji – 0.999

6. μ3 4h

Tablica 3 Porównanie wyników ��!��������!�������Q�V¢����V¢�

L.p. �� ������������sytuacji krytycznej

( ��&����������A

Model bez dodatkowego systemem

Model z dodatkowym systemem

1. 0.001% 0.999520 0.999999

2. 0.1%, 0.954198 0.999952

3. 1% 0.675676 0.999522

4. 10% 0.172414 0.995410

Page 12: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

308 Andrzej ��������X�Tomasz ���������, Andrzej ,����

Otrzymane wyniki ��� � ��� �����&X� �%� ���� ������� ������� ����!� ������ �� ����� ��!����� ��������#��� ������ �����������%�����������&������������������ �������������� �����������!��]�� ������������������ ����� ��������&�AX��������� ���������������� ����� �� ������ �������������� ��� ������]�

6. WNIOSKI

(� �� ��� ������� ���� �����!� ������ �� ���������������� �� ���� �� �������� � ����]�C�����������!������� !��� ��������������������� ������������ ��� ���� �� �������������� ������������� �������]�/����� �� ������ ������������ ��� ��������erze-nie systemów stosowanych w transporcie drogowym. C ���� ���� �� ����!� ���� �� ����!��%�����������&��� ���������������������� ��� ����� ����������!]�$ ����������������������������������� �� ���������������X�����������������������nienia ��� ! �� ����������� ������������� � ������� ���� � ��� ��&� � � ��������������� �� ��!� �� �� ]� C ����� ��� ������ �� X� �� ���� ������� ���� ! �������������������� � ��� ��X���� � � ������%�� ���� ��� #������ ������������ ������������� ������������ ������ ����� � ��� ���� ��� ! ��!� ������ ������������� ]�C��� !��� ��&���� ���������� �����������!����� ��������� ������ ������� ����������� �� �������� ������������X� � ���!���� � �� �������� ����� �� �����|����X� �%��� ������ ������ � ��������� �� � ������ �� � ������ � � � ������ �� �������� �� ����� �� ������� ���� ����� �� ���������������]

Bibliografia

1. Bester L., ,����']Y �'� ��� ���|��������� �������������� ����������������� ����!������! �� ����������� ���������%���������� �� ������������X��!����� �[�<=>�, CD s. 1856-1862.

2. Bester L.: „'� ��� ������!�� ��!���������������������� ����� ���������������� �������adzie przejazdów kolejowych”. Rozprawa Doktorska, (���� ��,� ���������?�������������X�",:���/ ��miu, Radom 2012.

3. @����� �� �� ������?���������!���/ ����������<=>��"?������ �>��� � �<=>���]������ �������%��� ��������� �����������!���; ���� ���������� ����"?�^@�]"]���>[�����][]<=>�X��]�[_.

4. ���������']X�¤�� ����C]X�����������,]X�"���� ��]Y��,����������B���� ����#�/ ��� ��;�����+�������For Regional Lines Including New Telematic Solutions”. Archives of Transport Systems Telematics, vo-lume 7, issue 3, 2014. s. 13-17.

5. ���������']X�¤�� ����C]X�,����']Y��,��� ����� ����#��������� ����� ����������� �� ����������« ��«��railway automation systems”. Journal of KONBiN 2(26) 2013, s. 123-136.

6. ���������']X�����������,]X�,����']Y��/����'� ������ �� �G ��� Method of Safety Transmission System Certification”. Communications In Computer and Information Science no. 239. p. 47-23, Springer 2011.

7. +���� �$]Y��������� ������#�� ������������ ���*,+�]��� ���� �����������������( ��� �skiej, z 100, s. 201-210, Warszawa 2013.

8. ,����']Y��$��� ��� ��� ��������!����������������� �� ����������������]�/��� � �@������ X�(���� ��,� ���������?�������������X�",:���/ ����X�/ ���<=>�.

Page 13: ˛ STANDARDÓW TRANSMISJI BEZPRZEWODOWEJ *6 $6| 6 1;X;’ … · -EN 50159:2010 (Zasto-sowania kolejowe. Systemy ˆ˝ X ˛ ] ⁄˝Ž & ieczna w systemach transmisyjnych), [8G˙ ˇŽ

$%���&��������� �� ��������������� �� ������� �������������������� … 309

THE POSSIBILITY OF APPLICATION THE PUBLIC TRANSMISSION STANDARDS IN RAILWAY CONTROL AND MANAGEMENT SYSTEMS

Summary: In the paper authors presented conceptions and solutions related with application of wireless radio transmission in railway control and management systems. Presented conceptions are reflected in the work of scientific – research, whose results confirm the possibility of using such solutions for data transmis-sion. The proposed in the paper mathematical apparatus in the form of Markov processes allowed for assess-ment systems through the prism of reliability parameters.Keywords: railway systems, transmission, safety