Haberleşme tabanlı tren kontrol sistemi için odometresistemi test altyapısı geliştirilmesi ve konum algılamasistemi algoritma tasarımı
Development of odometry test environment andlocalization algorthm design for communication basedtrain control systems
- Tez No: 676575
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Ulaşım, Engineering Sciences, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Raylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Raylı Sistemler Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Dünya nüfusu tarım, tıp ve teknoloji alanlarındaki gelişmeler ile endüstrileşmeye bağlı olarak hızlı bir şekilde artmaktadır. Nüfusun genel dağılımına bakıldığında kent nüfusunun dağılımda çok büyük bir payı olduğu görülmektedir. Nüfusun büyük yüzdesini elinde tutan şehirlerin ihtiyaçları da bu artışla aynı oranda artmaktadır. Şehirlerin en büyük ihtiyacı hareketliliktir, zira şehirlerin de genişlemesiyle insanlar her geçen daha fazla yol yapmaktadır. Buna bağlı olarak nüfusun hareketliliği de geleneksel anlayıştan uzaklaşarak daha yeni çözümlere ihtiyaç duyar hale gelmektedir. Günümüzde kent içi ulaşımda en yaygın kullanılan ulaşım modu raylı sistemlerdir. Mega kentlerin neredeyse tamamında şehir içi raylı ulaşım sistemleri, toplu taşımacılıkta kentin omurgasını oluşturmaktadır. Örneğin; İstanbul'da 259,85 km uzunluğunda raylı sistem hattı mevcut olup, inşaatı devam eden hat uzunluğu 199,40 km'dir. (Metro İstanbul, 2021) Bir raylı ulaşım sisteminin etkinliği ve güvenirliği için en önemli faktörlerden biri kullanılan sinyalizasyon sistemidir. Sinyalizasyon sisteminin karakteristiği; hattın güvenli işletilmesi ve yolcu kapasitesi gibi ana bileşenleri doğrudan etkiler. Haberleşme Tabanlı Tren Kontrol Sistemi (CBTC) de bu bileşenlerin iyileştirilmesi ihtiyacıyla oraya çıkmış bir sinyalizasyon yaklaşımıdır. Haberleşme Tabanlı Tren Kontrol Sisteminde trenin kesin konumu devamlı olarak hesaplanmaktadır. Bu hesap trenin sürüş algortimasında, frenleme eğrilerinin oluşturulmasında ve hareket yetkisi hesabında girdi olarak kullanılmaktadır. Konum hassasiyetinin bu denli önemli olduğu bir sistemde sensörlerden alınan verilerin en iyi şekilde işlenmesi gerekmektedir. Bu sebeple araçlarda farklı sensör tipleri kullanılması sistem kararlılığını arttırmaktadır. Günümüzde trenlerde takometre, doppler radar, GNSS, ivmeölçer gibi sensörler kullanılmaktadır. Bu sensörler tekil olarak kullanıldığı gibi, kararlılığı arttırmak adına farklı tipte sensör kullanımı da yaygındır. Bu çalışmada CBTC sisteminde kullanılan sensör çeşitlerinin en uygun kullanım şeklinin araştırılması üzerinedir. CBTC sisteminde kullanılan Doppler radar ve optik darbe üreteci ile çeşitli hızlarda veri toplayacak bir test altyapısı oluşturulmuştur. Bu altyapıdan alınan verilerle hat ölçümleri karşılaştırılmış ve sensörlerin performansları değerlendirilmiştir. Bir sonraki adımda sensörlerin, performanslarına göre farklı işlevlerde kullanıldığı bir algoritma geliştirilerek sonuçları değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The world population is increasing rapidly due to the developments in agriculture, medicine and technology and industrialization. Considering the general distribution of the population, it is seen that the urban population has a very large percentage in the distribution. The needs of cities that hold a large percentage of the population are increasing at the same rate with this increase. The greatest need of cities is mobility, because with the expansion of cities, people make more and more roads every day. Accordingly, the mobility of the population moves away from the traditional understanding and needs more new solutions. Today, the most widely used mode of transportation in urban transportation is rail systems. In almost all megacities, urban rail transportation systems constitute the backbone of the city in public transportation. For example; There is a 233.5 km long rail system line in Istanbul and the length of the line under construction is 221.70 km. One of the most important aspects for the efficiency and reliability of a rail transport system is the quality of signalization system. Characteristics of the signaling system; It directly affects the main components such as the safe operation of the line and passenger capacity. Communication Based Train Control System (CBTC) is a signaling approach that came out with the need to improve these components. In the Communication Based Train Control System, the exact position of the train is continuously calculated. This account is used as an input in the driving algorithm of the train, in the creation of braking curves and in the calculation of the motion authority. In a system where position accuracy is so important, the data received from the sensors must be processed in the best way. For this reason, using different types of sensors in vehicles increases system stability. Today, sensors such as tachometer, doppler radar, GNSS, accelerometer are used in trains. As these sensors are used individually, it is common to use different types of sensors to increase stability. In the use of different types of sensors, position accuracy is increased by optimizing the data received by sensor fusion algorithms. This study is about researching the optimum use of the sensor types used in the CBTC system. With the Doppler radar and optical pulse generator used in the CBTC system, a test infrastructure has been established to collect data at various speeds. The data obtained from this library were compared with the line measurements and the performances of the sensors were evaluated. The performances of the data obtained after smoothing filters were examined. In the next step, the performance of the results was evaluated by combining the sensors.
Benzer Tezler
- Communication-based train positioning control system by using existing radio system
Mevcut telsiz sistemini kullanarak haberleşme tabanlı tren konum kontrol sistemi
MEHMET CANPOLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ REYAT YILMAZ
- Haberleşme tabanlı tren kontrol sistemleri için emniyetli fren mesafesi hesabı
Safety brake distance calculation for communication-based train control systems
ERTUĞRUL ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSTOĞLU
- A control and automation engineering approach to railway interlocking system design
Demiryolu anklaşman sistem tasarımına kontrol ve otomasyon mühendisliği yaklaşımı
MUSTAFA SEÇKİN DURMUŞ
Doktora
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Estimation of train position in case of communication failures: A moving block case study
Haberleşme hatası durumunda tren konumunun kestirimi: Hareketli blok olay analizi
MUHAMMET RAŞİT OKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSTOĞLU
- Dynamic optimization of radio resource management in LTE-based high-speed railway wireless networks
LTE tabanlı hızlı demiryolu kablosuz ağlarda radyo kaynak yönetiminin dinamik optimizasyonu
ALİ HÜSEYİN RÜSTEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN