Częste awarie sterowania ruchem na stacji Poznań Główny – odpowiedź PKP PLK
Na początku października 2020 r. poczuliśmy się zbulwersowani częstymi awariami sterowania ruchem pociągów na stacji Poznań Główny i ich skutkami dla pasażerów. Ale przecież także dla gospodarki – mówimy o paraliżu węzła kolejowego, który tylko w ruchu pasażerskim obsługuje rocznie największą liczbę podróżnych w Polsce – a zatrzymanie ruchu wpływa także na przewóz towarów.
Do PKP i Ministerstwa Infrastruktury wystosowaliśmy zapytanie w tej sprawie (tutaj nasz artykuł). Właśnie otrzymaliśmy odpowiedź (link).
O co pytaliśmy
W naszym pytaniu o przyczyny tak częstych (a tak dotkliwych) awarii „na wszelki wypadek” zasugerowaliśmy szereg hipotez. Chcieliśmy uniknąć zbyt lekkiego potraktowania tematu, bo rozumiemy, że dla PKP nie jest to sprawa przyjemna i niekoniecznie oczekiwaliśmy odpowiedzi pogłębionej merytorycznie. Cóż, tak to bywa z odpowiedziami udzielanymi do wiadomości publicznej.
Zatem wystąpienie zawierało „podpowiedzi” – czy u przyczyn tak częstych awarii leżą:
- powody techniczne systemu zabezpieczenia ruchu kolejowego przywołaliśmy kwestie zabezpieczeń, przepływu informacji między elementami systemu i wady algorytmu pracy programów)
- powody techniczne związane z urządzeniami torowymi
- powody techniczne związane z wadami sposobu zasilania urządzeń systemu
- powody organizacyjne, w tym niewłaściwa obsługa lub niedostateczne wyszkolenie (niestety, ostatnie lata pokazały, także poprzez ogromne katastrofy, że wyszkolenie kolejarzy oraz podejście do obowiązków jest dalekie od potrzeb; szczególnie daje się zauważyć pewne lekceważenie sprzętu komputerowego – trudno oprzeć się wrażeniu, że tragiczna katastrofa pod Szczekocinami była spowodowana między innymi lekceważeniem wskazań komputerowych elementów zabezpieczenia ruchu)
- powody „kontraktowe” związane z takim lub innym zapisem o serwisowaniu awarii (być może zapisy te są nieoptymalne i nie gwarantują odpowiednio szybkiego usuwania usterek)
- powody związane z niewystarczająco szybkim diagnozowaniem awarii (czy na przykład nie zaoszczędzono przy zakupie na narzędziach diagnostycznych?).
Odpowiedź
Odpowiedź PKP PLK oceniamy jako dość rzetelną, tyle tylko, że jak wynika z prologu, PKP PLK udzieliło odpowiedzi nie wprost na nasze wystąpienie, lecz zobligowane przez Ministerstwo (do którego „na wszelki wypadek” wysłaliśmy kopię – jak widać, słusznie).
Zarządca infrastruktury podkreśla, że zastosowanie w roku 2009 systemu sterowania komputerowego w miejsce „tradycyjnego” (elektrycznego w technice przekaźnikowej) pozwala na prowadzenie ruchu o większej przepustowości i z lepszą rejestracją zdarzeń. Dostawcą systemu jest Thales Deutschland, a właściwy system sterowania jest kontrolowany przez system „nadrzędny”, co jest zgodne z wymaganiami stosowania komputerów do sterowania ruchem kolejowym.
Tak, jest to oczywiście prawda z tymi zaletami sterowania komputerowego i dobrze się stało, że powstało nowe Lokalne Centrum Sterowania (LCS) w Poznaniu. Odpowiedź PKP PLK używa tu czasu teraźniejszego:
Systemy srk w technologii komputerowej ZAPEWNIAJĄ możliwość maksymalnego wykorzystania przepustowości stacji i szlaków…
jednak przecież sprawa wynika z tego, że (jak podejrzewaliśmy) ten właśnie system zbyt często to wykorzystanie RUJNUJE przez zatrzymanie w czasie awarii całego ruchu na stacji Poznań Główny i na szlakach dojazdowych.
Najistotniejszą częścią tej merytorycznej odpowiedzi PKP PLK jest poniższy fragment:
[komputerowe systemy srk] zbudowane są jednak w oparciu o elementy elektroniczne bardzo wrażliwe na stany nieustalone spowodowane
- zakłóceniami elektromagnetycznymi,
- przepięciami,
- jakością zasilania
- [jakością] transmisji.
W efekcie zakłócenie w pracy niewielkiego elementu w sieci komputerów zależnościowych czy nadrzędnych może w krytycznym przypadku spowodować negatywne skutki eksploatacyjne.
I dalej Zarządca informuje:
- przez ostatnie 4 lata wystąpiło łącznie aż 20 awarii LCS Poznań, z tego 16 ze względu na usterki lokalnych urządzeń komputerowych i 4 awarie zasilania urządzeń,
- do awarii nie przyczyniły się usterki infrastruktury przytorowej ani błędy personelu obsługi (uff… całe szczęście),
- po dwóch latach od pierwszych awarii w roku 2018 PKP PLK podpisały z Thales Polska umowę serwisu pogwarancyjnego (dotyczącego także LCS Poznań) w zakresie sprzętu i programów komputerowych, analizy zdarzeń i napraw,
- opracowany został także szczegółowy regulamin obsługi LCS Poznań w sytuacjach awaryjnych.
Nasze wrażenia
Doceniając rzetelność tej odpowiedzi nie możemy jednak przestać drążyć tematu. Są wśród nas inżynierowie od technik teleinformatycznych, elektrotechniki i pokrewnych branż. Dlatego choć cieszymy się, że PKP PLK zapewne dobrze rozpoznał przyczyny tak częstych awarii (statystycznie po PIĘĆ poważnych awarii na rok!), nadal dziwimy się, że w ogóle do nich dochodzi.
Kto ma cierpliwość i porówna nasze pytania („hipotezy”) z odpowiedziami zarządcy infrastruktury strategicznej zauważy, że w kilku miejscach mamy „bingo”. Podsuwaliśmy bowiem i wady zasilania, i wady sieci teleinformatycznej.
Problem zasilania
Dla osób niezwiązanych z tymi gałęziami techniki skrótowe wyjaśnienia.
Zakłócenia elektromagnetyczne mogą powodować złą prace urządzeń elektronicznych. Chodzi tu na przykład o wnikanie sygnałów radiowych o dużym poziomie do obwodów elektronicznych. Urządzenie elektroniczne (np. komputer) zachowuje się wówczas jako „niechciany odbiornik radiowy”, a obce sygnały nakładają się na sygnały poprawne, krążące w urządzeniu, które przez to przestaje działać tak jak powinno. Można się przed tym chronić zamykając urządzenie w „szczelnych radiowo” obudowach, lokując je w podobnie „szczelnych” szafach aparaturowych i odpowiednio całość uziemiając.
Odpowiedź zawiera jednak określenie
„stany nieustalone spowodowane zakłóceniami elektromagnetycznymi, przepięciami, jakością zasilania”.
A zatem najpewniej chodzi o inny mechanizm zakłócania niż opisane wyżej wnikanie jakichś obcych sygnałów radiowych.
Trudno także przypuszczać (a może jednak?), że chodzi tu o takie zjawisko, jak niszczenie układów elektronicznych od ładunków elektrostatycznych – tych samych, dzięki którym przy zdejmowaniu swetra lub wsiadaniu do samochodu odczuwamy nieprzyjemne ukłucie (takie zjawisko zasługuje na nazwę „przepięcie”). Niszczenie urządzeń od elektryczności statycznej jest powszechnie znane, zapobiega mu się obiektach technicznych przez układanie antyelektrostatycznych (odpowiednio „uziemionych”) wykładzin podłogowych. Ale chyba to nie to.
Krótko mówiąc – z odpowiedzi prawie na pewno wynika, że obiekt jest zasilany w sposób niedopracowany (tak niestety przewidywaliśmy zadając pytanie…). Może i ma rezerwowane i odpowiednio pewne linie zasilające, jednak na tych liniach pojawiają się „przepięcia, zakłócenia elektromagnetyczne” i może jeszcze coś („[zła] jakość zasilania”, cokolwiek jeszcze to może znaczyć).
Skoro zastosowano sprzęt wrażliwy na jakość zasilania, co nie jest w dzisiejszej technice niczym nagannym, należało tak zbudować system zasilania obiektu, by wymienione zakłócenia nie pojawiały się. A to nie jest zagadnieniem „trudnym”, lecz najwyżej nieco kosztownym. Przez niektórych projektantów , trzeba przyznać, także mocno niedocenianym. W porównaniu ze starymi instalacjami zasilającymi obecne (od kilkudziesięciu lat, ta technika zdążyła dojrzeć) muszą być bardzo rozbudowane: stosuje się elementy minimalizujące owe przepięcia (czyli gwałtowne wzrosty napięcia ponad wartość dopuszczalną, co wynika z wad sieci elektroenergetycznej lub z wyładowań atmosferycznych), stosuje się filtry, aktywne urządzenia przetwarzające energię oraz prawidłowy układ wyrównania potencjałów i uziemień.
Z odpowiedzi wynika, że czegoś w tym zakresie zabrakło podczas budowy LCS Poznań, skoro jest jak jest i w tym właśnie leży przyczyna awarii.
Diagnostyka i usuwanie awarii
Inną sprawą jest pytanie, czy diagnostyka awarii jest optymalna – odpowiedź PKP PLK właściwie pomija to zagadnienie, choć zadaliśmy jawne pytanie. „Mamy podwykonawcę napraw pogwarancyjnych” – i tyle. Nie wiemy czy działa optymalnie szybko, czy ma wyznaczone właściwe czasy reakcji i czasy usunięcia usterek oraz czy po prostu za tę usługę wieloletnią nie zapłacono „zbyt tanio”.
Ostatni akapit odpowiedzi mówi o istnieniu szczegółowego regulaminu obsługi urządzeń LCS Poznań w sytuacjach awaryjnych.
Cóż, ufamy, ze dzięki stosowaniu tego regulaminu Kolejarzom udaje się maksymalnie skrócić czas awarii i możliwie szybko rozładować Węzeł. I że bez tego regulaminu każda z tych kilkunastu awarii miałaby o wiele bardziej bolesne skutki. Dla pasażerów i dla logistyki towarów.
Do pobrania:
Wystąpienie IdP w sprawie częstych awarii:
