Raylı ulaşım araçları için araç destek bilgisayarı geliştirilmesi
Vehicle support computer development for railway rolling stocks
Yazar: LÜTFÜ AKÇİL
Danışman: PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Raylı sistemler = Railway systems ; Sinyalizasyon = Signalization ; Tren = Train

Özet:
Büyük şehirlerde ulaşım ihtiyaçlarına karşı en etkili çözüm raylı sistemlerin geliştirilmesidir. Raylı sistemler son yıllarda artan yatırım faaliyetleriyle Türkiye genelinde büyük gelişmeler göstermiştir. Gerçekleştirilen metro, hafif metro ve tramvay projeleri ile yüksek hızlı tren yatırımları bu sektörün ilerlemesinin, gelişmesinin ve önümüzdeki yıllarda daha da büyüyeceğinin işaretleridir.Raylı sistemlerin gelişmesi öncelikle araç ve araç üstü ekipman üretimi ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Teze konu olan bu çalışmada hayati olmayan sistemlerin bir araya getirilerek entegre edildiği bir sistem tasarımı gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen sistemin tasarımı için gerek duyulan bilgiler İstanbul Ulaşım A.Ş. bakım ve işletme bölümlerindeki tecrübelerden faydalanılarak bir araya getirilmiş ve geliştirilecek olan ürünün fonksiyonel özellikleri belirlenmiştir.Araç destek bilgisayarı, araç içinde yolcu bilgilendirme, veri kayıt, haberleşme, sinyalizasyon sistemi ile araç arası entegrasyon gibi alt sistemleri tek bir kabinde toplayan ve birbirleri arasında görev ve kaynak paylaşımını gerçekleştiren bir yapıdır. Esnek veri haberleşmesi yapısı sayesinde ileride ihtiyaç duyulacak elektronik kartların tasarımına imkan veren bir altyapıya sahiptir.Tasarım sürecinde ilk aşama besleme kartıdır. Besleme kartı kontrol mikroişlemcisi CANbus ve RS485 portlarını denetler, akım ve gerilim ölçümlerini yapar. Haberleşme kartı, üzerinde bulunan Wi-Fi, GPRS, GPS, ivme ölçer, RTC ile fonksiyonel yapıdadır, araçtan toplanan verileri kumanda merkezindeki merkez yazılımına aktarır. Digital giriş kartı, aracın sensör bilgilerini okur ve kayıt altına alır. Veri kayıt kartı, araçtan toplanan verilerin merkezi yazılıma güvenli bir şekilde aktarılana kadar saklanması sağlar.Tez çalışmasında kartların birer prototipi gerçekleştirilmiş ve laboratuvar testleri başarıyla tamamlanmıştır. Proje, ilave kartların tasarımı, sertifika alınması, merkez yazılımların geliştirilmesi ve gömülü yazılımların iyileştirilmesi süreçleri ile gelişmeye devam edecektir.

Abstract:
Railway systems are the most effective solution to the needs of the transportation and they have great improvement in last ten years as light rail systems, tramway and new high speed lines projects.Developments in railway sector and new projects causes to the needs for the rolling stocks. The subject of this dissertation, a vehicle support computer system has designed with the integration of non-vital sub systems in the metro and tramway vehicles. Requirements and functional specifications are defined with department of operation and maintenance.Vehicle Support Computer is an integration of different sub-systems such as on-board passenger information system, data recorder, communication, interface with the signaling system etc. It combines them in same rack and manages their resources. It allows for future electronic board developments which are not predicted with its flexible communication bus system.Power supply board communicates via CANbus with other boards and controls power control circuitry via RS485 bus. This block is consist of a small microcontroller which has A/D converter and serial interface for RS485, current sensors and operation amplifiers.Communication board has Wi-Fi, GPRS, GPS module, accelerometer and real time clock IC. Digital input board reads from the on-board sensors, with a time stamp. Data record board records whole sampled or measured data until to send them to the command center. Energy measurement board measures and records consumed power in converters and breaking resistors. A prototype of vehicle support computer has developed at the end of study for dissertation.