Functievervullers

Algemeen

Functievervullers zijn klassen van systemen of producten die de functies implementeren binnen de context van het seinwezen. Denk aan een bloksysteem, treindetectie, emplacementsbeveiliging. Van een functievervuller kun je verschillende uitvoeringen hebben, afhankelijk van hoe je de functievervullers groepeert in functionele blokken. Dat kan ook per land, leverancier en systeem-generatie verschillen.

De eerder omschreven functies van de beveiliging en beheersing worden gerealiseerd door technische systemen. Natuurlijk zijn er meerdere manieren om de verschillende functies te clusteren in functievervullers.

De afzonderlijke functievervullers worden per type beschreven bij de betreffende functie (bijv. Treindetectie), zie het contextdiagram.

Systemen en producten kun je kopen, installeren en gebruiken. Ze zijn de fysieke implementaties van de functievervullers en leveren dan (als het goed is) de gewenste functionaliteit. Systemen en producten kun je (meestal) bij meerdere leveranciers kopen en door innovatie etc. kunnen er in de loop van de tijd verschillende technische uitvoeringen van zijn. Denk aan mechanische handeltoestellen, stelknoptoestellen, spoortoestellen, relaisbeveiligingen en elektronische beveiligingen die allemaal gebruikt zijn of nog worden voor het beveiligen van emplacementen, vrije banen etc. 

Bij metro systemen waar tegenwoordig vaak Communications Based Train Control (CBTC) wordt ingevoerd, maar ook bij ERTMS, worden die functievervullers meer geïntegreerd, denk aan het gebruik van treinlokalisatie in plaats van baangebonden treindetectie.

De volgende functievervullers komen in de architectuur van het Nederlandse spoorwegbeveiligingssysteem voor:

• Interlocking: Borgen conflictvrije routes door uitsluitingen en vergrendelingen

• Radio Block Centre (RBC): Informatieuitwisseling met de interlocking door communicatie over de positie en richting van de trein

• Treindetectie: Vaststellen afwezigheid spoorbezetting, (de-)activering van installaties

• Seinen (autorisatie, snelheid): Geven van toestemming om te rijden en opdracht om te stoppen

• Treinbeïnvloeding (ATB, ETCS): Geven van informatie om te zorgen dat de machinist zich houdt aan de gegeven toestemmingen of opdrachten en ingrijpen bij niet respecteren van de rijtoestemmingen

• Overwegen (open, dicht): Waarschuwen van wegverkeer voor een naderende trein

• Waarschuwingssystemen, werkplekbeveiliging: Creëren van een veilige werkplek voor baanwerkers

• Wissels (links, rechts): Controleren en sturen van de juiste stand van beweegbare elementen in het spoor

• Bruggen (open, dicht): Controleren en sturen van de juiste stand van beweegbare elementen in het spoor

• Tunneltechnische installaties, hotbox-detectie, andere additionele systemen: Beperken van specifieke risico’s, die gebonden zijn aan bepaalde infra, bepaald materieel of bepaalde processen.

  
  

Clustering van functievervullers

De clustering van onderstaande functievervullers geeft vorm aan de totale systeemarchitectuur.

Emplacementen

Een wissel ligt per definitie op een emplacement, emplacementen worden verbonden door stukken vrije baan. Op een emplacement moeten rijwegen ingesteld worden, immers wissels moeten worden bediend, in de eindstand gecontroleerd en vergrendeld worden, en na het geheel passeren van de trein weer vrijgemaakt worden. Alleen op emplacementen kunnen treinen elkaar in de flank rijden. Op emplacementen is dus een rijwegbeveiliging nodig. Daarnaast moet natuurlijk ook uitgesloten worden dat kop staart botsingen ontstaan in overigens goed beveiligde rijwegen. Op emplacementen vinden we dus als tweede hoofdfunctie de treinseparatie. De functievervullers zijn hier te vinden.

Vrije baan

De vrije baan is op te vatten als een pijpleiding. Treinen komen in dezelfde volgorde eruit als ze erin gaan (passeren kan immers per definitie alleen op een emplacement). Vrije baan beveiligingssystemen hoeven daarom alleen kop / staart botsingen uit te sluiten. Kop / staart botsingen worden uitgesloten door het spoor te verdelen in blokken, waartoe slechts één trein tegelijk toegang kan krijgen. Op de vrije baan is het blokstelsel is een functievervuller voor de functie treinseparatie. De verdere invulling is hier te vinden.

Seinen

Elk blok en elke rijweg wordt gedekt door een sein. Het bloksein werkt in Nederland vrijwel altijd automatisch en kan veilig komen als het blok vrij is en de tegengestelde rijrichting uitgesloten is. Het sein dat toegang geeft tot het blok is in principe gekoppeld met volgende blokseinen, verderop langs de vrije baan, zodat het sein de machinist ook kan tonen hoe hij zijn snelheid moet regelen om op tijd voor het einde van zijn rijweg te kunnen stoppen. Ook op de emplacementen geven seinen toegang tot de rijweg. Deze bediende seinen combineren in hun seinbeeld informatie over de toestand van de rijwegelementen en het al of niet veilig staan van (het) volgende sein(en). De betekenis van de seinbeelden is in beide gevallen grosso modo hetzelfde. Bediening van seinen gebeurt dus alleen op emplacementen. Door het instellen van een rijweg naar de vrije baan wordt het automatisch blokstelsel van een rijrichting voorzien en de rest gaat, voor de hand liggend, automatisch. Meer over seinen via deze link.

Beveiliging van kruisend verkeer

Overwegbeveiligingsinstallaties werken in Nederland als regel volledig autonoom. Ze worden in- en uitgeschakeld door het detecteren van de passerende trein. Waarbij op emplacementen alleen een koppeling met de emplacementsbeveiliging plaatsvindt, om zeker te stellen dat een overweg alleen door een naderende trein geactiveerd wordt als er ook werkelijk een rijweg naar die overweg is ingesteld. Dit om langdurig c.q. onnodig sluiten voor het wegverkeer te voorkomen. Overwegen worden hier toegelicht.

Een andere vorm van kruisend verkeer is natuurlijk de scheepvaart, hierbij komt de beveiliging van beweegbare bruggen bij kijken.

Treinbeïnvloeding

De cirkel wordt gesloten met het ATB (Automatische Trein Beïnvloeding) systeem dat informatie van de seinen in de cabine presenteert, controleert of de machinist de opdrachten van de seinen respecteert en ingrijpt als dat niet het geval is. Meer hierover hier.

Resultaat van het samenstel van verschillende functievervullers

Bovenstaande clustering berust op een vrij traditionele mainline railway georiënteerde manier van indelen. De combinatie van de toepassing van functievervullers in de architectuur bepaalt uiteindelijk de performance (beschikbaarheid, capaciteit) van station en/of vrije baan. Het vakgebied dat hiervoor verantwoordelijk is, is de railverkeerstechniek.