Sinyalizasyon sistemi olmayan konvansiyonel hatlarda trenin hangi konumda olduğu, seyre devam edip etmediği ve diğer istasyona ne zaman geleceği tam olarak bilinemediğinden trenler birbirlerini, işletme emniyet kuralları gereği, istasyon mesafesi ile takip etmektedirler. Böyle bir durumda trenin hangi konumda olduğu, seyre devam edip etmediği ve diğer istasyona ne zaman geleceği tam olarak bilinememektedir. Sinyalizasyon sistemi, trenlerin konum bilgilerinin anlık olarak izlenmesini ve hatta bulunan trenler ile iletişimi sağlayarak güvenli bir işletmeye olanak vermektedir. Böylelikle, sinyalli hatlarda tren takip mesafesi ve takip süreleri azaltılarak hat kapasitesi arttırılmış ve etkin olarak planlanabilir hale getirilmiş olur.
Avrupa’da neredeyse her ülke zaman içinde kendi ihtiyaçlarına uygun bir sinyal sistemi geliştirmiştir. Avrupa Tren Kontrol Sistemi (ETCS), Avrupa Birliği sonrası ulaşımda serbestleşme ile birlikte ülkelerin yerleşik sinyal ekipmanlarının başka ülkelerde işlevsiz kalması durumuna çözüm olarak tüm bu sistemlerin yerini alacak tek bir otomatik tren koruma sistemi olması ihtiyacı sebebi ile geliştirilmiş bir sistemdir. Avrupa Demiryolu Trafik Yönetim Sistemi’nin (ERTMS) amacı Avrupa çapında kesintisiz bir demiryolu sistemi tesis ederek sınır ötesi karşılıklı işletilebilirliği sağlamaktır. ETCS, tren hareketlerini her zaman denetleyebilen ve izin verilen durma noktasının ilerisine giderse treni durdurabilen yerleşik ekipmana dayanan bir tren kontrol standardıdır. Sisteme gönderilen sinyal bilgileri, işletim seviyesine bağlı olarak yol kenarı ekipmanlarından, balizlerden veya kablosuz iletişim sistemlerinden alınmaktadır. ETCS, makinistin tepkisini sürekli olarak izleyerek gerektiği durumlarda servis freni veya acil durum frenlerini etkinleştirerek kontrolü ele almaktadır.
Seviye 0, 1 ve 2 sabit blok yöntemi ile çalışmaktadır. Sabit blok, demiryolu hattının belli segmentlere bölünmesi ve bu segmentlerin her geçişinde yeni bir limitin bir sonraki segment olduğu bir kontrol kümesinden oluşmaktadır. Seviye 3’te ise hareketli blok uygulaması kullanmakta ve demiryolu aracının net konumu daha dar bir konumda takip edilmektedir. Ulusal sistemin kullanılması gereken hatlarda ise NTC seviyesi (National Train Control Level) kullanmakta ve araçta bulunan ulusal koruma sistemine ait ekipmanlar devreye girmektedir. Bu esnada ETCS, sinyal sistemini pasif bir şekilde takip etmektedir.
SİNYAL SİSTEMLERİNİN AVANTAJLARI
Artan Demiryolu Trafik Güvenliği: Tren hız ve trafiğinin sürekli ve anlık denetimi yüksek bir güvenlik seviyesi sağlamaktadır. Dünya üzerinde meydana gelen ölümlü demiryolu kazalarında insan faktörü ilk kaza nedeni olarak gösterilmektedir. Tablo I’de görülen Avrupa ortalamasında her milyar kilometrelik seyahatte ortalama 12.7 kişi ölmektedir. Bu rakamlar sinyalizasyon devreye alma miktarı yüksek ülkelerde ortalama 2 kişi seviyesindeyken, sinyalizasyon oranı daha düşük ülkelerde 94 kişiye kadar çıkabilmektedir. Bu kazaları önlemenin en iyi yöntemi trafik otomasyonunu ve sinyalizasyon oranını arttırmaktır. Tablo II’de sinyalizasyonlu araç sayıları ile Tablo I’de görülen ölümlü kaza oranlarının ters orantılı olduğu görülmektedir.
Dakiklik ve Planlamada Tutarlılık Artışı: ERTMS, trenler arasındaki minimum mesafenin veya sürenin azaltılmasına izin vererek demiryolu trafik kapasitesini arttırmakta ve daha isabetli bir planlama yapılabilmesine olanak sağlamaktadır.
Kapasite artışı: Günümüzde demiryolları operasyonları belli yoğun merkezlerde hızı artan, kararlı ve yüksek kapasiteli bir trafiğe ihtiyaç duymaktadır. Sefer sürelerini kısaltmak böylece aynı hat üzerinde çok sayıda aracın aynı anda trafikte olmasını sağlamak için sinyal sistemleri çok önemli role sahiptir. Temelde karşılıklı ve emniyetli işletmeyi amaçlayan ERTMS sistemi aynı zamanda çok ciddi kapasite artışına da olanak sağlamıştır.
Avrupa ve dünya üzerinde sadece sinyal sistemi entegrasyonu ile %40 oranında bir kapasite artışı mevcut deneyimler sonucu bilinmektedir. Sağladığı kapasite artışı sebebiyle, bir Avrupa Birliği sistemi olmasına rağmen üretilen ERTMS sistemlerinin %50’si Avrupa dışı ülkelere satılmaktadır.
İyi optimize edilmiş seviye 2 ERTMS sisteminde Yüksek Hızlı Trenler için iki tren arasında minimum 2,5 dakika ve yük trenleri arasında 1,5 dakika süre konularak işletilmesine imkân vermektedir. Tabi ki kapasite artışı altyapılarda yapılacak iyileştirmeler, araçların verimliliği ve trafiğin iyi optimize edilmesi ile yakından ilişkilidir ancak bir sinyal sistemi ile hızlı, dakik ve yoğun bir trafiği güvenli bir şekilde yönetmek mümkün olmaktadır.
Demiryolu Taşımacılığının Tercih Edilir Kılınması: Artan demiryolu kapasitesi, maliyetleri ve operasyon sürelerini azalttığından yük taşımacılığında karayolu, yolcu taşımacılığında ise havayolu taşımacılığına karşı demiryolu taşımacılığının rekabet gücü artmakta ve demiryolu taşımacılığı yaygınlaşarak daha ekonomik ve çevreci bir ulaşım sağlanabilmektedir.
Bakım maliyetlerinde ve enerji tüketiminde azalma: ERTMS seviye 2’de hat boyu sinyallerine ihtiyaç duyulmaması, ERTMS seviye 3’de ise neredeyse tüm tren algılama sistemlerinin ortadan kalkması nedeniyle hat boyunda daha az bileşen kullanıldığından bakım maliyetleri düşmektedir. Ayrıca akıcı bir trafik oluştuğundan araç aksamlarında daha az aşınmalar oluşmakta ve çevreye daha az gürültü emisyonu salınabilmektedir. Düzenli akan bir trafikte azalan durma ve kalkmalar, sürücüye bağlı hızlanma ve yavaşlama performansı yerine hız kontrolünün otomatik yapılması sistemlerde enerji tüketimini azaltarak optimizasyonlara olanak sağlamaktadır.
Dijitalleşme: Dijital teknoloji dünyayı değiştirmekte ve bu durumdan etkilenen demiryolu taşımacılığı açısından diğer ulaşım modları ile rekabette anahtar nitelik taşımaktadır. Dijital teknoloji, otomasyon seviyesini arttırırken taşımacılığı daha doğru planlamaya ve yönetmeye fırsat vermektedir. Özellikle yük taşımacılığı, güvenli, hızlı ve dakik ulaşım modundan ciddi avantajlar sağlayabilmektedir. Birçok nakliye firması hızlarını arttırırken enerji tüketimlerini ve risklerini azaltacak bu sistem ile performanslarını ve verimliliklerini arttırmayı hedeflemektedir.
ANAHAT SİNYAL SİSTEMLERİNİN DÜNYA PAZARI
Dünya genelinde anahat sinyal sistemleri pazarının büyüklüğü sürekli olarak artmaktadır. Artan demiryolu yatırımları, tren trafiğinin yoğunluğu ve güvenlik gereksinimleri, özellikle yüksek hızlı tren hatları, şehir içi demiryolu sistemleri ve uluslararası demiryolu bağlantıları gibi projeler bu sistemlere olan talebi artırmaktadır. Aynı zamanda, teknolojik gelişmelerle birlikte daha gelişmiş ve akıllı anahat sinyal sistemleri geliştirilmekte ve kullanılmaktadır.
Bu pazarda rekabet yoğundur ve şirketler, teknolojik yenilikleri ve güvenilir çözümleri sunarak müşteri taleplerini karşılamaya çalışmaktadır. Ayrıca, dijitalleşme, otomasyon ve veri analitiği gibi ileri teknolojilerin anahat sinyal sistemlerine entegrasyonu da pazardaki önemli bir trend olarak ortaya çıkmaktadır.
TÜRKİYE’DE SİNYALİZASYON ALANINDAKİ GELİŞMELER
Ülkemiz Asya, Avrupa ve Afrika kıtalarının tüm ulaşım modlarında (deniz, kara, hava ve demiryolu) yük ve yolcu taşınmasında tarihsel açıdan her zaman önemli bir konuma sahip olmuştur. Son zamanlarda demiryolu alanında yapılan ciddi yatırımlar ve atılımlar ile ülkemiz bu alandaki avantaj ve faydalardan yararlanmak istemektedir. ERTMS, demiryolu altyapısının modernleştirilmesi ve yenilerinin kazanılmasında çok önemli ve hayati bir role sahiptir.
2035 sonunda 31,000 km’lik bir demiryolu ağına sahip olunacağı düşünüldüğünde demiryolunun hayatımızdaki etkisini, hız, ulaşım kolaylığı ve ekonomik anlamda etkileyeceği öngörülmektedir. Demiryolu yatırımlarının ivmelenmesi ile yeni yerleşim ve üretim merkezlerinin kurulması, yeni iş alanlarının oluşması ve uluslararası ticaretin artması da beklenmektedir.
Türkiye’deki kritik Anahat Sinyalizasyon Sistem Projelerinden bazıları aşağıda yer almaktadır.
Halkalı-Kapıkule Hızlı Tren Projesi: Halkalı-Kapıkule Demiryolu Projesi, Türkiye ve Avrupa arasındaki demiryolu bağlantısını güçlendirmeyi ve uluslararası ticareti desteklemeyi hedeflemektedir. 229 km güzergâhta 200 km/s hıza uygun, çift hatlı, elektrikli ve ERTMS Seviye 1 sinyalli olarak hem yük hem de yolcu taşımacılığı yapılabilecek yeni hızlı tren hattı inşa edilmesi planlanmaktadır.
Ankara-İstanbul Hızlı Tren Hattı: Ankara-İstanbul YHT hattı üzerinde ERTMS Seviye 1 ve Seviye 2 uyumlu sinyalizasyon sistemi kullanılmaktadır. Bu proje, Türkiye’deki ilk ERTMS uygulamalarından biri olmuştur. Ayrıca Ankara-İstanbul arasında uzunluğu 344 kilometre olan ve trenin saatte 350 kilometre hıza ulaşacağı bir süper hızlı tren hattı planlanmaktadır. Planlanan bu süper hızlı tren hattı ile iki şehir arasındaki seyahat süresinin 89 dakika olması hedeflenmektedir.
Ankara-Sivas Yüksek Hızlı Tren Hattı: Bu hat 405 km ve 8 istasyonlu olup hat üzerinde, tren konum bilgilerini süreklilikle kontrol merkezine ileten ve daha hassas tren takibi yapabilen ERTMS Seviye 2 sistemi kullanılmaktadır.
Ankara-Konya Yüksek Hızlı Tren Hattı: Tamamen yerli firma, iş gücü ve öz kaynaklarla gerçekleştirilen proje kapsamında Polatlı-Konya arasında 218 km uzunluğunda alt yapısı 250 km/s hıza uygun çift hatlı, elektrikli ve ERTMS Seviye 1 sinyalli yüksek hızlı demiryolu inşa edilmiş olup, 2011 yılında hizmete açılmıştır.
Konya-İstanbul Yüksek Hızlı Tren Hattı: Konya-İstanbul Yüksek Hızlı Tren Hattının ilk kesimi olan Konya-Eskişehir YHT hattı 2013 yılında hizmete açılmış olup, Konya-İstanbul (Pendik) 2014 yılında ve Konya-İstanbul (Halkalı) Yüksek Hızlı Tren hattı 2019 yılında tamamlanmıştır.
Ankara-İzmir Hızlı Tren Hattı: Ankara-İzmir hızlı tren hattı, inşa ve sinyalizasyon çalışmaları devam eden önemli projelerden biri olup, 2025 yılında hat üzerinde ERTMS Seviye 2 teknolojisi kullanılarak sinyalizasyon sağlanması hedeflenmektedir.
Diyarbakır-Batman-Muş Demiryolu Hattı: Diyarbakır, Batman ve Muş illerini birbirine bağlayan demiryolu hattında sinyalizasyon çalışmaları devam etmektedir.
Bandırma-Bursa-Yenişehir-Osmaneli Hızlı Tren Projesi: 201 km güzergahta 200 km/saat hıza uygun yeni çift hatlı, elektrikli ve ERTMS Seviye 2 sinyalli hızlı tren hattının 2024 yılında tamamlanması planlanmıştır.
Konya-Karaman Hızlı Tren Projesi: Konya-Karaman hızlı tren hattı 2022 yılında tamamlanmış olup yolcu ve yük taşımacılığının birlikte yapıldığı ilk hat olarak da büyük öneme sahiptir.
Mersin-Adana-Gaziantep Hızlı Tren Projesi: Mersin Adana-Osmaniye-Gaziantep arasında 160-200 km/saat hıza uygun, ERTMS Seviye 1, çift hatlı, elektrikli ve sinyalli hızlı demiryolu hattı planlanmıştır.
Karaman-Ulukışla Hızlı Tren Projesi: Konya-Karaman hızlı tren hattına bağlantılı olarak 135 km uzunluğundaki Karaman-Ulukışla arasında 200 km/saat hıza uygun yeni çift hatlı, elektrikli ve sinyalli hızlı tren hattı planlanmıştır.
Bakü-Tiflis-Kars Demiryolu Projesi: Toplam uzunluğu 838 kilometre olan demiryolunun, 76 kilometresi Türkiye’den, 259 kilometresi Gürcistan’dan ve 503 kilometresi ise Azerbaycan’dan geçmektedir.
Türkiye’de demiryolu projeleri adım adım gerçekleştirilerek; 2003 yılından bugüne kadar 709 km ilave konvansiyonel hat, 1.460 km hızlı tren hattı işletmeye alınmış ve ülkemizin demiryolu ağı 13.128 km’ye yükseltilmiştir.
