Nie jest to już proste urządzenie, ale skomplikowany „komputer pokładowy”, który rejestruje z dużą precyzją wiele różnych parametrów pracy pociągu.

Czarna skrzynka w lokomotywie

Piotr Kieraciński

Tachograf stanowi obowiązkowe wyposażenie kolejowych pojazdów trakcyjnych, czyli lokomotyw. Historia tych urządzeń sięga lat 30. XX wieku i związana jest ze szwajcarską firmą Hasler Rail AG, która do dziś wytwarza części zamienne do swoich tachografów. Mechaniczne tachografy Haslera rejestrują na taśmie papierowej prędkość pociągu, drogę i czas. Dokładność tych urządzeń jest stosunkowo niska. Aż do początku XXI wieku zmiany w ich konstrukcji i możliwościach były niewielkie. W latach 80. XX wieku Polskie Koleje Państwowe zleciły Przemysłowemu Instytutowi Automatyki i Pomiarów opracowanie dokładniejszych tachografów elektromechanicznych, które jednakowoż nadal miały zapisywać jedynie podstawowe parametry na taśmie papierowej. – Takie opracowanie powstało – mówi dr inż. Bogusław Borucki, jeden z twórców nowoczesnych tachografów kolejowych – ale koleje go nie kupiły, bo już wówczas niczego nie kupowały.

Sprawa wydawała się zamknięta, jednak naukowcy z PIAP nie zaprzestali prac. W latach 90. pojawiło się zapotrzebowanie na nowocześniejsze urządzenia, które rejestrowałyby więcej parametrów. Konstruktorzy z PIAP nie zasypiają gruszek w popiele. Gdy w 2002 r. PKP pytają o nowoczesny tachograf do szynobusów, mają już gotową ofertę – pierwszą wersję tachografu T−130P.

Komputer pokładowy

Nie jest to już proste urządzenie, ale skomplikowany „komputer pokładowy”, który rejestruje z dużą precyzją wiele różnych parametrów pracy pociągu, np. drogę z dokładnością do 1 metra, prędkość z dokładnością do 1 km/h, a czas z dokładnością do 1 sekundy. Stanowi coś w rodzaju „czarnej skrzynki”, która pozwala dość dokładnie odtworzyć przebieg podróży jednostki, w której jest zamontowany. Tachograf składa się z trzech zasadniczych modułów. Jego sercem jest jednostka centralna – rodzaj pokładowego komputera wyposażonego w pamięć stałą oraz pamięć przenośną. Aby centrala miała dane do przetwarzania, potrzebny jest przetwornik prędkości zamocowany na piaście koła. Maszynista obserwuje prędkość pociągu na kabinowym wskaźniku prędkości – zazwyczaj lokomotywy mają dwie kabiny, stąd i tachograf zwykle posiada dwa wskaźniki prędkości.

Nowoczesne tachografy, jak ten produkowany przez PIAP, oprócz trzech podstawowych, wspomnianych już parametrów, notują szereg innych informacji, przydatnych do odtworzenia przebiegu podróży. T−130P może odbierać osiem sygnałów dwustanowych, czyli osiem informacji. W praktyce odbiera tyle, ile zażyczy sobie klient. Poza drogą, prędkością i czasem podróży nowoczesne tachografy najczęściej zapisują początek hamowania, uruchomienie SHP, czyli samoczynnego hamowania pociągu oraz działanie czuwaka, a także otwarcie drzwi. Tachograf odpowiada też za zablokowanie drzwi podczas jazdy pociągu.

Te funkcje wiążą się ze współczesnymi wymogami dotyczącymi bezpieczeństwa podróży pociągiem. Gdy pociąg dojeżdża do semafora, zazwyczaj otrzymuje z urządzenia zamontowanego w torowisku sygnał na ten temat. Maszynista powinien nań odpowiednio zareagować. Po pierwsze, nacisnąć specjalny przycisk – czuwak (co odnotuje tachograf). Wykonanie tej czynności świadczy, że prowadzący maszynę jest w kabinie i wie, co się dzieje – czuwa. Gdyby tego nie zrobił, wzbudzany jest sygnał dźwiękowy, a gdy po nim nie następuje reakcja maszynisty – włącza się SHP. Nawet gdyby maszynisty nie było w kabinie, pociąg zatrzyma się przed przejazdem kolejowym. – Jak widać, nowoczesny tachograf we współpracy z urządzeniami torowymi do kierowania ruchem pociągów w znacznym stopniu zwiększa bezpieczeństwo podróży koleją – komentuje dr inż. Jan Goska, drugi z naukowców konstruujących w PIAP tachografy.

Zapis podróży

T−130P ma dwa rodzaje pamięci: wewnętrzną pamięć jednostki centralnej oraz przenośną „kostkę” (tak ją nazywają maszyniści), czyli elektroniczną kartę pamięci. Ta pierwsza schowana jest gdzieś głęboko, by w razie wypadku nie uległa zniszczeniu. Druga to niewielki moduł – kostka, którą maszynista wkłada w jednostkę centralną przed rozpoczęciem podróży, a po jej zakończeniu wyjmuje i zanosi dyspozytorowi. Na niej zapisany jest przebieg podróży. Zdarzały się wypadki, że maszyniści chcieli zniszczyć zapisane na EKP dane. Okazało się, że nie jest to łatwe. – Nawet gdy po podgrzaniu obudowa EKP uległa deformacji i nie dało się jej ponownie włożyć w interfejs jednostki centralnej, dane nie uległy zatarciu – mówi dr Borucki. Dane zapisane na EKP można odczytać na normalnym komputerze PC, wyposażonym w interfejs do podłączenia pamięci i odpowiednie oprogramowanie.

Tachografy T−130P produkowane w PIAP zyskują ogromne powodzenie. Gdy po raz pierwszy rozmawiam z konstruktorami w grudniu 2007 r., mówią o 120 sprzedanych tachografach. Pół roku później ta liczba wzrasta do 150. O sukcesie warszawskich naukowców świadczą też wyróżnienia i medale przyznane za urządzenie na targach innowacji i wynalazków. W 2005 T−130P został nagrodzony Złotym Medalem Międzynarodowych Targów Automatyki i Pomiarów AUTOMATICON. Rok później – Złotym Medalem Międzynarodowych Targów Poznańskich. W tym samym roku uzyskuje też wyróżnienie na Międzynarodowych Targach Kolejnictwa Inter Rail Tech, a w następnym roku na Trako.