Afbeelding
Gedistribueerde energie van de volgende generatie: de toekomst van goederenvervoer activeren door middel van verbeterde communicatie
Door Adam Franco, Adam Hausmann en Joseph Nazareth
Gedistribueerde stroom: een inleiding
Afbeelding
In het streven om de operationele prestaties te verbeteren, groeit de treinlengte al jaren. Deze trend is onlangs versneld met de invoering van Precision Scheduled Railroading als operationele strategie om de spoorwegactiviteiten efficiënter en winstgevender te maken.
Om tegemoet te komen aan de vraag naar langere, zwaardere treinen — en om te zorgen voor een efficiënte treinafhandeling — implementeren en gebruiken de spoorwegen meer gedistribueerde energiesystemen. Distributed Power (DP) is de praktijk waarbij locomotieven op meer dan één locatie in een trein worden geplaatst. Het verdeelde vermogen vermindert de krachten in de trein door de tractie- en remkrachten over de trein te verdelen. De vermindering van zijdelingse krachten en wrijving vermindert de impact van zware treinen op de spoorinfrastructuur, zorgt voor een betere hechting en verhoogt het brandstofverbruik.
Het resultaat: treinen rijden efficiënter, veiliger en gemakkelijker.
LOCOTROL® gedistribueerde voeding
Afbeelding
Het LOCOTROL® Distributed Power-systeem van Wabtec werd meer dan vijftig jaar geleden gelanceerd en is in die tijd uitgegroeid tot het toonaangevende controle- en communicatiesysteem, dat een gecoördineerde distributie van rem- en tractiekracht mogelijk maakte tussen leidende en afgelegen locomotieven op meer dan 21.000 locomotieven in 17 landen. Het LOCOTROL-systeem onderscheidt zich door het feit dat het de langste en zwaarste trein ter wereld mogelijk maakt — ongeveer 7,3 kilometer lang, weegt 99.732 ton, met 8 locomotieven die 682 ertswagens vervoeren — en de oplossing blijft evolueren met nieuwe functionaliteit om aan belangrijke industriële behoeften te voldoen.
Tegenwoordig is het LOCOTROL-systeem gekoppeld aan bijna elk type remsysteem en locomotiefbesturingssysteem en dient het als platform voor toekomstige treinautomatisering voor geavanceerde treinactiviteiten.
Uitdagingen voor gedistribueerde energie
Afbeelding
Locomotieven met gedistribueerde aandrijving worden op afstand bestuurd door de bemanning vanaf de hoofdlocomotief. Hiervoor is radiocommunicatie nodig tussen de voorste en afgelegen locomotieven. Soms is het radiocommunicatiepad niet beschikbaar, vooral gezien het feit dat spoorwegen actief zijn in afgelegen gebieden op alle soorten terrein, waaronder bergen, bossen, heuvels, valleien en tunnels. Het resultaat: dode plekken. Deze dode zones kunnen aanzienlijk zijn, wat neerkomt op honderden minuten rijden met een trein. Wanneer de communicatie wordt onderbroken, geeft de hoofdlocomotief de laatste status van de afstandsbedieningen weer. Tijdens de onderbreking kan de hoofdlocomotief geen commando's doorgeven aan de afstandsbedieningen, die de laatste functie blijven uitvoeren die werd opgedragen vóór het communicatieverlies.
Uiteindelijk helpt de mogelijkheid om communicatieverliezen tot een minimum te beperken bij de bediening van de trein (de afstandsbedieningen kunnen reageren op wat door de leider wordt bevolen) en het verhoogt het brandstofverbruik (de trein blijft langer in de automatische besturing van Trip Optimizer).
Dus, hoe verminderen spoorwegen communicatieverliezen en maximaliseren ze de waarde van gedistribueerde stroom? De technologie is er al.
Vooruitgang in gedistribueerde stroomtechnologie van de volgende generatie: LOCOTROL XA
De 6e generatie van het LOCOTROL Distributed Power-platform heet LOCOTROL® XA, voor eXpanded Architecture. Het verbetert de communicatie op verschillende krachtige manieren:
Afbeelding
- Diversiteit tussen twee radiozenders zorgt voor een vermindering van 50% van het communicatieverlies via Distributed Power, waardoor treinen vaker op het spoor kunnen rijden en de rijsnelheid over het hele netwerk kan worden verbeterd.
- DP-berichten via het ITCM-netwerk (PTC-netwerk) bieden extra communicatieopties (220 MHz, mobiel, wifi) en een hogere gegevensbandbreedte, als back-up voor het radionetwerk. Deze krachtige nieuwe functie blijkt een geweldige manier te zijn om te communiceren wanneer er geen radio beschikbaar is.
- Geïntegreerde HOT- en mid-train HOT/EOT-herhaling vermindert EOT-communicatieverliezen en maakt langere treinen mogelijk die vaker op spoorsnelheid rijden.
- Drievoudige HOT-redundantie met DP-radio's die als alternatieve HOT-radio dienen.
- Verbeterde diagnostiek geeft de bemanning meer inzicht om een succesvolle missie te garanderen.
Afbeelding
Conclusie
De geavanceerde communicatiefuncties van LOCOTROL XA, waaronder radiodiversiteit, geïntegreerde HOT/EOT-herhaling en radioback-up met DP-berichten via het PTC-netwerk, zorgen ervoor dat communicatieverliezen tot een minimum worden beperkt en de waarde van gedistribueerde aandrijflijnen wordt gemaximaliseerd. Het resultaat:
- Grotere capaciteit voor het vervoeren van treinen
- Verbeterde treinafhandeling
- Verhoogd brandstofverbruik
- Hogere netwerksnelheid
- Verminderde variabiliteit
- Lagere kosten; hogere productiviteit
Over de auteurs:
Afbeelding
Adam Franco is de Senior Digital Product Manager voor LOCOTROL Distributed Power and Remote Control bij Wabtec. Hij richt zich momenteel op het leveren van een hoger niveau van operationele efficiëntie en brandstofefficiëntie door middel van afstandsbediening en drone-besturing.
Afbeelding
Adam Hausmann is de Senior Digital Product Manager voor LOCOTROL Distributed Power and Remote Control bij Wabtec. Gebruikmakend van zijn achtergrond in systeemtechniek werkt hij nauw samen met klanten om ervoor te zorgen dat LOCOTROL XA waarde creëert en de spoorwegindustrie naar nieuwe hoogten van operationele prestaties stuwt.
Afbeelding
Joseph Nazareth is de productlijnleider van LOCOTROL bij Wabtec. Joe is gepassioneerd door het ontwikkelen van afstandsbedieningsoplossingen die de productiviteit en efficiëntie van goederentreinen verbeteren en heeft daar meer dan 20 jaar ervaring in.