Tuossa aikaisemmassa kirjoituksessa jo saimmekin junayksikkömme etenemään kulkutielle, ts. ohi lähtöopastimen ja veturin etutelin saapuessa opastimen takana olevalle ensimmäiselle raideosuudelle, ammattikielellä ilmaisten putosi opastin. Eli opastin asettui seis-asentoon kulkutien ensimmäisen raideosuuden varautuessa. Tämähän on yleinen käytäntö, jolla aikaansaadaan peräänajosuoja ja junayksikkömme on (ollessaan kokonaan kulkutielle johtavan opastimen takana) ammattikielellä ilmaistuna kyseisen opastimen suojaamana. Kannattaa painaa termi mieleen.

Kulktutie koostuu raiteen vapaanaolon ilmaisuosuuksista (raide- tai vaihdeosuuksista), joiden tilaa valvotaan nykytekniikassa joko raidevirtapiireillä tai akselinlaskijoilla. Mikäli kysymyksessä on raidevirtapiiri, todetaan raiteen varautuminen raidereleen päästämisenä. Kysymyksessä on siis lepovirtaperiaatteella toimiva ilmaisu. Lepovirta, jonka kulkiessa raideosuus tulkitaan vapaaksi, kulkee tässä tapauksessa raidereleen käämin kautta. Näin on ilmaisun ajateltu olevan varmempi ja käämin tai sen virtapiirin osan katkeaminen aiheuttaa kyseisen osuuden varautumisen vialla. Varautuminen vialla on tärkeä termi turvalaitetekniikassa, sillä se on ns. "fail safe" toiminne. Mikäli havaitaan vika, häiriö tai muu virhetoiminne, saatetaan järjestelmä turvallisimpaan mahdolliseen tilaan.

Akselinlaskentajärjestelmässä on raideosuuden molemmissa päissä laskentapisteet, jotka on yhdistetty evaluointitietokoneeseen eli evaluaattoriin. Evaluaattori sijaitsee asetinlaitetilassa, aivan kuten raidereleetkin. Evaluaattori antaa asetinlaitteelle raideosuuskohtaisen tilatiedon, so. vapaanaoloilmaisun sekä vikatiedon. Nykyaikaisissa tietokoneasetinlaitteissa voidaan käyttää kumpaa tahansa tekniikkaa, mutta käytettävyyden kannalta on akselinlaskentaan perustuva järjestelmä, ainakin julkisissa lähteissä olevien tietojen mukaan, noin 5 kertaa luotettavampi käyttää kuin raidevirtapiiri. Siispä se hakkaa mennen tullen raidevirtapiiritekniikan uusasennuksissa. Suomessa noudatetaan Valtion rataverkolla Ratahallintokeskuksen sekä Rautatieviraston antamia määräyksiä ja ohjeita, joista tämän blogin kannalta tärkein on Ratahallintokeskuksen julkaisema dokumentti Ratatekniset Ohjeet. Samalla kuitenkin on huomioitava että rautatie-elämää on muuallakin, ja niinpä kannattaa välillä aina katsoa mitä isoissa rautatiemaissa puuhaillaan. Tuossa pari Wikipedian artikkelia raiteen vapaanaolon valvonnasta.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gleisfreimeldeanlage

http://en.wikipedia.org/wiki/Axle_counter

Olipa vapaanaolon valvonta toteutettu millä tekniikalla tahansa, ovat tietyt periaatteet kulkutien kannalta voimassa. Tärkein niistä on, rakenteellisesti turvallisiin järjestelmiin (eigensicheres System) kuten nyt akselinlaskenta, siirryttäessä ehkä osin historian jäänne: Kolmen peräkkäisen osuuden säännöstö. Tällä tarkoitetaan sitä että kulkutien osuuksien pitää varautua ja vapautua määrätyssä, kulkutien mukaisessa kronologisessa järjestyksessä ennenkuin kulkutie tai sen osa voidaan purkaa, so. sen kiinnitys ja lukitus purkaa.

Nyt on siis junakulkutiemme ensimmäinen osuus varautunut ja seuraava on vapaa. saamme siis kolmen osuuden säännöstöön ensimmäisen säännön:

1. Ensimmäinen osuus varautuu ollen yksin varautuneena

Junayksikön edetessä varautuu kulkutien toinen osuus, tästä tulee toinen sääntö

2. Ensimmäinen osuus on varautuneena, toinen osuus varautuu, molemmat osuudet ovat varautuneena

Junayksikkö siirtyy eteenpäin ja ensimmäinen osuus vapautuu, tästä saamme kolmannen säännön

3. Ensimmäinen osuus vapautuu toisen osuuden ollessa varautuneena

Junayksikkö siirtyy taas kappaleen matkaa eteenpäin

4. Kolmas osuus varautuu toisen osuuden ollessa varautuneena, toinen sekä kolmas osuus ovat molemmat nyt varautuneina

Junayksikön jatkaessa matkaa vapautuu toinen osuus

5. Toinen osuus vapautuu kolmannen osuuden ollessa varautuneena, kolmas osuus on yksin varautuneena

Tästä jatketaan eteenpäin kunnes kulkutien viimeinen osuus on yksin varautuneena, jolloin koko kulkutie ohiajovaroineen voidaan purkaa. Huomattakoon että pitkillä junayksiköillä ja lyhyillä osuuksilla voi tulla eteen tilanne, jossa kolme peräkkäistä osuutta on yhtäaikaa varautuneena. Tämä tilanne on huomioitava jo suunnitteluvaiheessa ja kulkutien purkamiseen nähden tarkastellaankin nimenomaan peräkkäisten raideosuuksien oikeassa järjestyksessä tapahtuvaa vapautumista.

Kolmen osuuden säännöstö tarkoittaa sitä että junayksikön taytyy liikkua kulkutiellä asetetun liikennesuunnan eli kulkutien mukaisesti. Raiteen vapaanaolon valvontaan käytetty järjestelmä ja sen kunto valvotaan kulkutielogiikkaan. Vaikka junan perään vapautunut raideosuus onkin jo käytetty, on se tästäkin syystä mukana purkulogiikassa. Ensimmäisen osuuden varautuminen kolmannen osuuden sijaan toisen osuuden ollessa varautuneena tekee purkuvian, eikä kulkutie purkaudu junan perään. Jos kulkutiellämme olisi kulkutielogiikassa ensimmäiset kolme raideosuutta koottu yhdeksi purkuosuudeksi, vaatisi se vielä tuon viidennen vaiheen jälkeen kaksi lisävaihetta, jotta ensimmäinen purkuosuus purkaisi oikein

6. Kolmannen osuuden ollessa varautuneena varautuu neljäs osuus ja molemmat osuudet ovat samanaikaisesti varautuneina

7. Kolmas osuus vapautuu ja neljäs osuus on yksin varautuneena, ensimmäinen purkuosuus toimii

Kulkutiemme tässä tapauksessa kolmesta ensimmäisestä raideosuudesta koostuva purkuosuus on siis täysin ja oikein käytetty ja junayksikkö on kokonaisuudessaan seuraavalla purkuosuudella. Ensimmäisen purkuosuuden kiinnitys puretaan, jonka jälkeen lukitus puretaan. Kulkutien purkuautomatiikka huolehtii näistä toimenpiteistä ja koska kysymyksessä ei siis ole hätävarainen toimenpide, missä kiinnitys tarvitsisi hätävaraisesti poistaa, ei 60 sekunnin purkuaikahidastusta ole. Mikäli manuaalinen purku tehdään vielä kiinnittämättömälle kulkutielle, ei tällöin myöskään 60 sekunnin purkuaikahidastusta ole. Ja huomattakoon että purkuosuus voi koostua vaikka vain yhdestä raideosuudesta tai koko kulkutie voi olla yhtä ja samaa purkuosuutta.

Tuo edellä esitetty sääntöviidakko voidaan siis supistaa siihen että purkuosuuden (joka muuten voi olla koko kulkutien mittainenkin koostuen useista raideosuuksista) raideosuuksien täytyy varautua ja vapautua järjestyksessä ja oikein ja kun viimeinen raideosuus vapautuu, käynnistyy purku. Mikäli purkuosuuden viimeinen raideosuus on ennen kulkutien päättävää turvalaite-elementtiä, kuten opastin tai päätepuskin, ei se voi niine hyvineen vapautua, sillä junayksikkömme on kulkutien päättävän seis-asennossa olevan opastimen tai päätepuskimen edessä. Viimeisen purkuosuuden kohdalla järjestely pätee muutoin, mutta kulkutien purku aloitetaan, kun kaikki kyseisen purkuosuuden raideosuudet ovat varautuneet ja vapautuneet kulkutien mukaisessa järjestyksessä oikein kulkutien viimeisen raideosuuden, so. kulkutien päättävän turvalaite-elementin edessä olevan raideosuuden, ollessa yksin varautuneena, ja tätä osuutta edeltävän raideosuuden kulkutielukitus on oikein purkautunut. Näin on siis tilanne, jos raideosuuteen ei liity muita asetinlaitteen ohjaamia lukittavia turvalaite-elementtejä. Jos raideosuuteen liittyy muita asetinlaitteen ohjaamia lukittavia turvalaite-elementtejä, täytyy kyseisen raideosuuden varautua ja vapautua sekä seuraavan raideosuuden varautua. Kun nyt edellisen osuuden kulkutielukitus purkautuu, voidaan tämän tarkasteltavan raideosuuden lukitus purkaa. Jälkimmäinen tapaus tarkoittaa yksinkertaisesti sitä että kulkutielle tehdään jatko, eli tätä kautta palvelee se yhdistettyjä kulkutiekomentoja.

Ratahallintokeskuksen julkaisemassa dokumentissa Ratatekniset Ohjeet kohdassa 6.3.5.2 on kulkutien purkulogiikka (kolmen osuuden säännöstö) kiteytetty seuraavasti. "Junakulkutien raideosuuden kulkutielukituksen on purkauduttava, kun kyseinen raideosuus ja sitä edeltävä raideosuus on varautunut ja vapautunut ja raideosuutta seuraava raideosuus on varautunut junakulkutien suuntaa vastaavassa järjestyksessä. Junakulkutien raideosuuden kulkutielukitus ei saa purkautua jos peräkkäisistä raideosuuksista ensimmäinen raideosuus vapautuu ennen jälkimmäisen raideosuuden varautumista." Voitkos sen selvemmin sanoa. Eli oleellista on kulkutien raideosuuksien varautuminen ja vapautuminen kulkutienmukaisessa järjestyksessä, vaikkahan sitten olisivat kaikki kolme tai peräti neljä raideosuutta jossain vaiheessa samanaikaisesti varautuneina. Siinäpä se on Ratateknisissä Ohjeissa koko logiikka selostettuna yksinkertaistettuna mutta toimivana.

Kulkutielogiikkaan valvotaan myös osuuden oikein tapahtuva varautuminen. Mikäli osuus varautuu vaikkapa raidereleen vialla, ei kulkutien kyseinen purkuosuuus purkaudu junan perään, vaan on se manuaalisesti purettava. Lisäksi, riippuen vapaanaoloilmaisun viasta sekä järjestelmän toteuttamistavasta, voi kyseinen osuus jäädä junan perään varatuksi. Tässä tapauksessa kuitenkin junayksikön siirtyessä kokonaisuudessaan seuraavalle purkuosuudelle, puretaan tuon edellisen osuuden kiinnitys. Näin kulkutien kyseisen purkuosuuden lukitus voidaan purkaa ilman 60 sekunnin purkuhidastusta.

Kulkutiellämme on vielä ohiajovara, joka on samalla tavalla lukittu ja kiinnitetty. Kun junayksikkö on kulkenut kulkutien loppuun ja on kulkutien päättävän opastimen edessä olevalla raideosuudella, alkaa 60 sekunnin purkuhidastus ja tämän jälkeen ohiajovaran lukitus puretaan. Jos taas ohiajovaran raideosuudelle on turvattu junakulkutie (eli edelliselle kulkutielle jatkokulkutie), purkautuu ohiajovara kun junayksikkömme on kulkenut tuon ohiajovaran raideosuuden kautta. Ohiajovaraan liittyy melkoinen liuta nyansseja, emmekä tässä yhteydessä niihin paneudu, mutta periaate on tämä.

Nykyaikaiset tietokonepohjaiset akselinlaskentajärjestelmät, joita käytetään raideosuuden vapaanaolon ilmaisuun, ovat rakenteeltaan erittäin luotettavia. Niinpä tuo mainittu kolmen osuuden säännöstö on niitä hyödynnettäessä periaatteessa jo mennen tullen vanhentunut. Toinen akselinlaskentaankin raidereleistä tuotu ominaisuus on kahdennus. Osuuden tilatieto tuodaan kahdennettua (tai jopa ns. kaksi kolmesta ) tiedonsiirtokanavaa pitkin. Kahdennettu kosketintieto katsotaan turvalliseksi niin raiderelesovellutuksissa kuin vastaavissa akselinlaskentaankin perustuvissa. Akselinlaskentajärjestelmä pitää itse lukua laskentapisteessä laskemistaan akseleista ja niiden liikesuunasta. Tämän tiedon perusteella evaluaattori kertoo asetinlaitteelle osuuden tilatiedon. Asetinlaitteen kulkutielogiikka on nykyaikaisissa tietokoneasetinlaitteissa kuitenkin rakennettu vanhan periaatteen mukaisesti, osin yhteensopivuussyistä, osin turvallisuusnäkökohtia korostaen.