Hafif raylı sistemlerde lazerli engel algılayıcı sistem tasarımı

Abstract

Günümüzde şehir içi ve dışı toplu ulaşım sistemlerinde demiryollarının önemi daha çok artmıştır. Bu durum demiryollarındaki güvenlik önlemlerini de önemli hale getirmektedir. Bu çalışmada, demiryolu taşımacılığında önemli yere sahip olan tramvay ulaşım sisteminde oluşabilecek kaza tehditlerinin başında gelen tramvayın önüne çıkan insanların veya raylara bilerek ya da bilmeyerek düşen olası cisimlerinlazer sistemleri ile saptanarak tramvayı raydan çıkartabilecek ya da kazalara neden olabilecek durumlarının algılanması gerçekleştirilecektir. Lazer uygulamaları, gelişen teknoloji ile günümüzde birçok alanda kullanım alanı bulmuş ve bu alanda çok verimli sonuçlar elde edilmiştir. Öncelikle lazer hakkında temel bilgi niteliğinde bilgiler verilmiş, lazer sistemlerinin en verimli şekilde kullanım amacıyla yapılan modülasyon, mod kilitleme, frekans kararlılığı sağlama gibi konulara değinilmiş daha sonra optik ve uzaklık ölçüm teknikleri,piyasadaki lazer tarayıcı çeşitleri yerli ve yabancıbirçok kaynak araştırılarakortaya konmuştur[1,2]. 2012 Eylül-2014 Ağustos dönemi SAN-TEZ Projesi kapsamındaki bu tez çalışmasında 50 km/h maksimum hızla giden bir hafif raylı sistemin durma mesafesi olan ve yaklaşık 50m'de algılama sağlayabilen, insan sağlığına zararsız class-1 lazer sinyaller ile güvenli duruş sistemi geliştirilmiştir. Lazer kaynağı tramvayın ön kısmına 1100 açı ile tarama yapacak şekilde yerleştirilmiş ve lazerlerin gönderdikleri sinyallerin gidiş-geliş zamanları Uçuş Zamanı Tekniği(Time of Flight-TOF) ile ölçülerek, endüstriyel bilgisayar aracılığı ile verilen işlenmesi sonucunda yol durumunun risk analizleri yapılmış ve sayısal analiz sonuçlarına göre tramvayın tepkisi belirlenmiştir.

Railways have become very import nowadays for inner city and intercity mass transportation systems. As a result, safety precautions in railways have also become very important. For this reason, the detection of intentionally or non intentionally left obstacles (objects/people) which may cause tramways to derail from railways, that is the first reason of many accidents, will be achieved in this project. Firstly, the following subjects was given in the thesis by demonstrated many domestic and foreign resources to investigated; the information on the basis of laser, the most efficient use in order to do the modulation of the laser system, mode locking, frequency stability of supply have been mentioned as later on optical and distance measurement techniques, laser scanner types in the market. For this purpose, a reliable breaking system that provides the detection in stopping length of 50m and consists of non harmful to human health class-1 lazer signals will be developed for tramways with a speed of 50km/h. The source of lazer that can scan 1100 anglewill be placed in front of tramway. Using industrial computers, measuring signal travel time(Time of Flight-TOF), performing risk analysis, selecting the response of tramway in digital environment and making decision of intervening of operator or intervening of control unit according to result of analysis will be achieved. In order to prevent false detection of slope and bad railways and unwanted stops, the system will be trained for the railways and the system will response with a warning sound so that the operator will get noticed of the false alarm. In this way, continuing to move forward or making a break by selecting the brake system or giving a warning to the operator was achieved. This projectwas carried out under the 2012 September 2014 August period of SAN-TEZ Project.