Demiryolu Sektörü İçin Test Merkezi Örnekleri ve URAYSİM Projesi – Dr. İlhami PEKTAŞ

Özellikle Avrupa Birliği’nin Yeşil Mutabakat ve Karbon Nötr çalışmaları demiryolu sektörünün önemini artırmaya başladı. Bunun yanında güvenlik ve sürdürülebilirlik açısından da sektör ön plana çıkmakta. Demiryolları, yapılan altyapı yatırımlarından büyük pay almaya başlamasıyla demiryolu araç ihtiyacında da bir artış söz konusu. Üretilen araçların testleri çeşitli ülkelerde gerçekleştirilebiliyor. Türkiye’de üretilen araçlar ülkemizde aktif bir test merkezinin bulunmaması nedeniyle yurtdışına gönderilmekte ve bu durum hem ekonomik açıdan kaynaklarımızın hem de teknik açıdan know-how’ımızın yurtdışına gitmesine sebep olmaktadır. Eskişehir’de yapımı devam eden Ulusal Raylı Sistemler Test ve Araştırma Merkezi (URAYSİM)’nin tamamlanması ülkemizin bu konudaki açığını kapatmakla kalmayıp dünyada test ve sertifikasyon pazarından pay almamızı da sağlayacaktır.

Sektör adına faaliyet gösteren bazı test merkezlerini ve URAYSİM Projesi’ni inceleyecek olursak;

Velim Railway Test Track (Çekya) :

Velim test merkezi, ulusal demiryolu işletmecisi Ceske drahy’e bağlı Demiryolu Araştırma Enstitüsü (VUZ, Vyzkumny ustav zeleznicni)’ ne aittir. Avrupa’nın en bilinen test hattı olan merkezde biri büyük biri küçük olmak üzere iki hat mevcuttur.

Tablo 1. Velim Test Hattı’nın özellikleri

Büyük Test Hattı		Küçük Test Hattı
Hat Uzunluğu	13,276 km	Hat Uzunluğu	3,951 km
2x Düz Hat	2×1,979 km	Kurp R=800 m	0,591 km
2x Kurp R=1400 m	2x 4,136 km	Kurp R=600 m	0,499 km
Yatay Uzunluk	9,144 km	Kurp R=450 m	0,859 km
Kurptaki Dever	150 mm	Kurp R=300 m	0,507 km
Geçiş Eğrisi Uzunluğu	0,261 km	Düz Hat	0,645 km
İzin Verilen Dingil Yükü	25 t	İzin Verilen Dingil Yükü	25 t
Maksimum Hız	210 km/h	Maksimum Hız(Kurp yarıçapına bağlı olarak)	km/h

Test hattında Avrupa ‘da kullanılan elektrifikasyon sistemlerinin hepsi mevcuttur. Bunlar 3 kV DC, 1,5 kV DC, 0,75 kV DC, 25 kV AC 50 Hz, 15 kV AC 16 2/3 Hz ‘dir.

Şekil 1. Velim Test Merkezi’nin uydu görüntüsü

Gerçekleştirilebilen diğer testler:

Büyük test hattında, demiryo lu araçları için TSI NOI’ye göre gürültü testi
Sinyalizasyon ve haberleşme sistemlerinin ERTMS (ETCS,GSM-R) testi. İki test hattı da GSM-R sinyal sistemiyle, büyük test hattı ise ETCS Level 1 ve ETCS Level 2 sistemiyle donatılmıştır.
Hattaki enerji ve elektrik cer sisteminin tepkisinin ölçülmesi de dahil olmak üzere değişikliklerin ve güç kaynağı sorunlarının simülasyonu olasılığı
Büyük test hattında Elekromanyetik uygunluk (EMC) ölçümü yapılması
Büyük test hattı olumsuz çevre koşullarından korunmaktadır.

Centre D’essais Ferroviaires (Fransa) :

1998 yılında Valencienne yakınlarında kurulan demiryolu test merkezi’nin çoğunluk hissesi Alstom Transport’a (%92) diğer hisseler ise Bombardier Transport France’a (%7) ve Certifier Demiryolu Sertifikasyon Ajansı’na (%1) aittir. Ayrıca Fransa’daki i-TRANS kümelenmesiyle de ortak çalışmalar yapmaktadır.

Test merkezinin CEF1 ve CEF2 olmak üzere iki ayrı test hattı bulunmaktadır. CEF1 Valenciennes yakınlarında, CEF2 Bar-le-Duc yakınındadır. Test merkezinin bir de test laboratuvarı vardır.

Şekil 2. CEF1 Test Hattı

CEF1 hattı 110 km/h hıza kadar teste uygun ve havai hatta 25kV (50Hz/60Hz), 15kV (16Hz⅔), 3000V, 1500V & 750V gerilimler uygulanmakta üçüncü ray da ise 750V gerilim uygulanmaktadır. Ayrıca CEF1 hattında ERTMS mevcut olup lastik tekerlekli metro araçlarının ve sürücüsüz metro sistemlerinin testi de yapılmaktadır.

Şekil 3. CEF2 Test Hattı

CEF2 hattı 160 km/h hıza uygundur ve havai hatta 25 kV (50 Hz), 1500 V olmak üzere iki çeşit gerilim uygulanmaktadır.

Test laboratuvarı ise ISO 17025’e sahiptir. Laboratuvarda ayrıca iklim test odası ve akustik test odası da mevcuttur. İklim test odasında EN 13129-1, EN 13129-2, EN 14750-1, EN 14750-2, EN 14813-1, EN 14813-2 standartlarına göre, akustik test odasında EN 3095; EN 3381; EN 15892; EN 60268; EN 3382 standartlarına göre testler yapılmaktadır.

Tablo 2. CEF1 ve CEF2’de yapılabilen testler

CEF 1	CEF 2	GÜRÜLTÜ	FRENLEME	CEF 1	CEF 2
X		İç gürültünün ölçümü hem statik hem dinamik	Frenleme performansı	X	X
	X	Dış Gürültünün ölçülmesi; hattan 7.50 m uzaklıkta sabit hızda, hızlanırken ve yavaşlarken	Düşük aderansta testler	X	X
		CER PERFORMANSI	Teker kızaklama önleme sistemi testi	X	X
X	X	Elektrik çekiş ve frenleme performansı	Park freni testi	X	X
X	X	Cer kontrol sistemlerinin kalkış performansı	Kayma önleme sistemi	X	X
	X	Hız düzenleme sistemi testleri	İşletmede fren uygunluk	X	X
X	X	Kalkışta ve hızlanmada aderans testleri	TREN İŞLETME
X	X	Maksimum hızda ivmelenme ivmelenme	Tren kontrol kumanda görüntüleme sistemleri	X	X
X	X	Acil durumlarda frenleme sistemi testleri	Kumlama ve teker flanş yağlama sistemi	X	X
X	X	Hız göstergesinin doğruluğu testi	Manyetik frenleme/ eddy-current frenleme	X	X
		TREN VE TREN KORUMA SİSTEMİ ARASINDAKİ UYUMLULUK	Tren bütünlüğünün bozulması halinde frenleme		X
	X	Hatla uygunluk	İŞLETME VE GÜVENLİK EKİPMANLARI
	X	Elektronik teker detektörüyle uygunluk	Haberleşme, olay kayıtları, sürücü kontrolü		X
		ELEKTROMANYETİK UYGUNLUK	ERTMS level 1 ve 2, ETCS ve GSM-R radyo sistemleri	X
X	X	Elektromanyetik dalgaların ölçümü	Frenleme otomasyonu		X
	X	Telekomünikasyon hattına müdahale	TERMAL KAPASİTE TESTLERİ
		DİNAMİK PERFORMANS	Hızlanırken	X	X
	X	Titreşim konforu(sürüş kalitesi)	Yavaşlarken		X
X	X	Seyir halindeki davranışlar – hattaki kuvvetlerin ölçümü	Hava akımı kontrolü		X

Test and Validation Centre, Wegberg-Wildenrath (Almanya) :

Siemens’e ait olan test ve onaylama merkezi 1997 yılında açıldıktan sonra sadece Siemens’e değil Bombardier ve Alstom’a da hizmet verdi. Test merkezinde standart hat ve metrik hat mevcut olup lokomotiflerin, tren setlerinin, tramvayların testleri gerçekleştirilmektedir.

Şekil 4. Test and Validation Centre, Wegberg-Wildenrath Test Hattı

Toplam beş test hattından oluşan merkezde en büyük hat 6,082 km olup ATB-EG, ETCS Level1 ve 2, PZB tren koruma sistemleriyle donatılmıştır. 160 km/h kadar olan testler yapılabilmektedir.

İkinci test hattı 300 m lik kurp yarıçapına sahip ve maksimum 100 km/h hıza müsaade etmektedir. Bu hat hem standart hem de metrik ray açıklığına sahiptir. 2,485 km lik hatta tramvaylarında testi yapılmaktadır.

Üçüncü test hattı düz yapıda olup özellikle frenleme testleri için uygundur. 1,5 km uzunluğundaki bu hatta da hem standart hem metrik yay açıklığı mevcuttur. Üçüncü test hattında maksimum 80 km/h hıza ulaşılabilmektedir.

553 m uzunluğundaki dördüncü test hattında araçların farklı kurp yarıçaplarında test etmek mümkündür. Bu test hattı da hem standart hem metrik ray açıklığına sahiptir.

En kısa uzunluktaki beşinci hat 410 m uzunluğunda yine standart ve metrik ray açıklığına sahiptir. Bu hatta ‰ 40 ve ‰ 70 eğimler mevcuttur.

Test merkezinde TSI Noise ve DIN EN ISO 3095:2005 standartlarına göre gürültü testleri, DIN EN 60060-1 ve DIN EN 60060-2 standartlarına göre yüksek gerilim ve akım testleri, DIN EN 14363, UIC 530-2, Annex G and TSI Infrastructure Annex H, UIC 518, Annex N and TSI Infrastructure Annex N, UIC 510 standartlarına göre de altyapı testlerini gerçekleştirmektedir. Test merkezi DIN EN ISO/IEC 17020 ve DIN EN ISO/IEC 17025 sertifikalarına sahiptir.

Test Track Centre near Żmigród (Polonya) :

Toplam 7725 km olan Polonya Wroclaw yakınlarında Żmigród’da bulunan test merkezi Varşova merkezli demiryolu enstitüsüne bağlıdır. Standart açıklıktaki test hattında izin verilen maksimum hız düz hatta 160 km/h’dir. UIC 60 tipi raylar kullanılmaktadır. Sert ahşap travers, yumuşak ahşap travers ve beton travers olmak üzere 3 çeşit travers mevcuttur. En uzun düz hat uzunluğu 1314 m, diğer düz hatlar sırasıyla 27 m, 54,5 m, 535 m uzunluğa sahiptir. İzin verilen dingil basıncı 22,5 tondur.

Test merkezinde konvansiyonel hatta kullanılan raylı sistem araçlarının, haberleşme sistemlerinin, gürültü ve titreşim testleri, hat ekipmanlarının testleri yapılmaktadır. Test merkezi ISO/IEC 17065:2013-03, ISO/IEC 17021-1:2015-09, ISO/IEC 17020:2012 ve ISO/IEC 17025:2018-02 sertifikalarına sahiptir.

1 numaralı hattın uzunluğu 1168 m, 2 numaralı hattın uzunluğu 7725 m, 3 numaralı hattın uzunluğu 1017 m, 4 numaralı hattın uzunluğu 482 m, 5 numaralı hattın uzunluğu 445 m, 7 numaralı hattın uzunluğu 668 m, 8 numaralı hattın uzunluğu 1547 m’dir.

Tablo 3. Test Track Centre near Żmigród Test Hattı özellikleri

Kurp yarıçapı (R)	Uzunluk	Maksimum hız (V_max)	Geçiş eğrisi uzunluğu	Dever (h)
600 m	1568 m	120 km/h	130 m	150 mm
700 m	149 m	120 km/h	101,2 m	115 mm
800 m	33,5 m	120 km/h	80 m	90 mm
900 m	3182 m	140 km/h	120 m	100

Railway Testing Center Faurei (Romanya) :

Romanya Faurei’de bulunan demiryolu test merkezi 1978 yılında inşa edilmiştir. 2003-2008 yılları arasında büyük bir modernizasyon kapsamında geliştirilmiştir. Toplam uzunluğu 20,2 km olan test hattında şu anda 200 km/h hıza kadar olan dinamik testler yapılabilmektedir.

Büyük test hattı 13,7 km olup, 6 üstgeçit ve 4 hemzemin geçite sahiptir. 1800 m uzunluğundaki kısım da iki kurp vardır ve 150 mm devere sahiptir. Buradaki düz hatların biri 1000 m diğeri 950 m uzunluğundadır. Hat tek fazlı 25 kV/50 hz AC ile elektrifikasyonlandırılmıştır.

Küçük test hattı 2,2 km uzunluğunda ve hatta 5 adet üstgeçit vardır. Hat elektrifikasyonladırılmamış olup maksimum hız 60 km/h’dir. Küçük test hattında 800 m, 400 m, 250m, 180 m’lik kurplar mevcut olup deverler 70 mm ve 130 mm’dir.

Çarpışma test hattında çarpışma testleri gerçekleştirilmektedir.

Tablo 4. Railway Testing Center Faurei Test Merkezi’nde gerçekleştirilen testler

Yapılan Testin Adı	Yapıldığı Yer	İlgili Standartlar
Vagon gövde çarpışma testi	Çarpışma hattı	EN 12663; UIC 577, ERRI B12/RP17
Demiryolu altyapı davranışları	Büyük hat	ERRI B12/RP17
Demiryolu araçları için sürüş kalitesi (araç-ray etkileşimi)	Büyük hat	EN 14363; UIC 518
H kuvvetlerinin ölçümü (araç-ray etkileşimi)	Büyük hat Küçük hat	EN 14363; UIC 518
Y/Q oranı (araç-ray etkileşimi)	Küçük hat	EN 14363; UIC 518
Kıvrımlı hatta test	Kıvrımlı hat	EN 14363; UIC 518
Yağmur sızdırmazlık testi	Yağmur testi platformu	STAS 11218-83
Park freni testi (%3,5 eğimde)	Eğimli hat	UIC 544-1, SR 12300
Frenleme performansı	Büyük hat	UIC 544-1
Gürültü ölçümü	Büyük hat	EN 3381, UIC 617-6
Demiryolu araçlarının tampon testi	Çarpışma hattı	UIC 526-1; UIC 526-2

765 m uzunluğundaki kıvrımlı test hattında çeşitli kurplar mevcut olup en küçük kurp yarıçapı 135 m, en büyük kurp yarıçapı 250 m’dir.

Test center of JSC VNIIZHT (Rusya) :

JSC VNIIZHT test merkezi 1520 mm ray açıklığındaki test hattında 140 km/h hıza kadar test yapılabiliyor. Ayrıca Belorechenskaya’daki hızlı tren test hattında 250 km/h hıza kadar test yapılabilmektedir.

Birinci dairesel test hattının uzunluğu 6000 m olup sabit kurp yarıçapı 956 m, eğim ‰ 0’dır.

İkinci ve üçüncü dairesel test hattının uzunluğu 5700 m olup kurp yarıçapları 390 m 1200 m arasındadır. Bu hatlarda eğim ‰ 12’ye kadar çıkıyor.

Katener hattında 825 V DC, 3 kV DC ve 25 kV 50 Hz AC kullanılmaktadır.

Hızlı tren hattının uzunluğu 24 km olup hattaki kurp yarıçapları 350, 500, 650, 800, 1000 ve 2500 m’dir. Bu test hattında dinamik testler, fren kapasitesi testleri, aerodinamik testler, haberleşme sistemlerinin testleri yapılabilmektedir.

Transportation Technology Center, Inc (ABD) :

Amerika’nın Colorado eyaletindeki test merkezi 77 km uzunluğunda olup raylı sistem araçlarının, hat ekipmanlarının, sinyalizasyon sisteminin testleri yapılmaktadır.

Test merkezi toplam altı hattan oluşmaktadır. Birinci hat yüksek tonaj hattı olup burada hattın yüksek dingil basıncı altında (39 tona kadar) güvenilirliğini, aşınmasını ve yorgunluğunu test etme imkanı bulunmaktadır. Burada maksimum test hızı 65 km/h’dir.

5,6 km uzunluğunda olan ikinci hat araçla ray arasındaki etkileşimin ve kurplardaki araç güvenliğinin testine olanak sağlamaktadır.

Üçüncü hat 21,7 km uzunluğunda olup 265 km/h hıza kadar olan testler yapılabilmektedir. Bu hatta katener hattı mevcut olup 12,5 25 50 kV AC ile elektriklendirilmiştir. Ayrıca hatta DC enerji verilmesi de mümkündür.

Dördüncü hat 15 km uzunluğundadır. Üçüncü ray sistemi olan test hattında kent içi raylı sistem araçlarının 128 km/h hıza kadar olan testleri yapılabilmektedir. Ayrıca katener hattı mevcut olup DC akımla yine havai hatla çalışan kent içi raylı sistem araçlarının da testine olanak sağlanmaktadır.

Çarpışma hattı olan beşinci hat 1,2 km uzunluğundadır. Bu hatta yük ve yolcu vagonlarının çarpışma testi yapılmaktadır.

Hassas test hattı adındaki altıncı test hattında hattın güvenliği ve Manual of Standards and Recommended Practices’ın AAR M-1001 standardına göre testleri gerçekleştirilmektedir. Bu test hattının uzunluğu 10 km’dir.

Son olarak yedinci test hattında dar kurpta demiryolu araçlarının dinamik testleri yapılmaktadır.

Ulusal Raylı Sistemler Test ve Araştırma Merkezi-URAYSİM (Türkiye):

URAYSİM Ocak 2012’de Kalkınma Bakanlığı yatırım programlarında yer almış, Haziran 2012’de projenin test yolu yapım işlerinin Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı Altyapı Yatırımlar Genel Müdürlüğünce gerçekleştirilmesi için bir protokol imzalanmıştır.

Bu kapsamda URAYSİM projesi tamamlandığında ülkemiz Avrupa’da 400 km/saat hızda seyreden Yüksek Hızlı Tren testlerinin yapılabileceği 52,93 km uzunluğunda test yoluna sahip ilk ülke olacaktır. Bunun yanı sıra projede 180 km/saat hıza kadar çıkabilen konvansiyonel dizel ve elektrikli lokomotiflerin test edileceği 23 km uzunluğunda test yolu bulunmaktadır. Test hatlarında ray açıklığı olarak hem standart ray açıklığı (1435 mm) hem de geniş ray açıklığı (1520 mm) yer alacak ve dingil yükleri olarak 25 ve 30 tonluk yükler kullanılacaktır. Ayrıca test merkezinde Kent içi ulaşım için 100 km/saat hıza kadar ulaşabilen metro araçları ve 80 km/saat hıza ulaşabilen tramvay araç testlerinin yapılabileceği 8 km ve 3,2 km uzunluğundaki test yolları, katener ve üçüncü ray hattı planlanmıştır.

URAYSİM Tesisler:

Gerçekleştirilecek testleri inceleyecek olursak;

Araç Gövdesi Statik Test Sistemi. İlgili standartlar: EN 12663, UIC 566
Tekerlek-Ray İlişkisi ve Deray Şartları Simülasyon Test Sistemi. İlgili standartlar: UIC 518, EN 14363
Araç Tartı, Tekerlek Yükü ve Gabari Ölçüm Sistemi. İlgili standartlar: EN 50215, EN 14363, EN 15273,EN 15663
Tampon Çarpışma Test Sistemi. İlgili standartlar: EN 12663, ERRI B12 DT 135, ERRI B12/RP 17, EN 14363, UIC 566, UIC 577
S- Şeklindeki Kurpta Eksenel Yük Etkisinde Aracın Deray Güvenlik Şartlarının Testi. İlgili standartlar: UIC 530-2, EN 14363, TSI WAG
Boji Şasesi Yorulma Test Sistemi. İlgili standartlar: UIC 615-4, UIC 515-4, UIC 510-3, EN 13749
Bükülme, Burulma Sertliği ve Esneklik Test Sistemi. İlgili standartlar: UIC 615-4, EN 12663, ORE B55 RP8 Raporu, EN 14363, ORE B12 DT 135 Raporu, UIC 505-5
Boji Döner Tablası Testi ve Boji Testleri Ünitesi. İlgili standartlar: ORE B55 RP8 Raporu, EN 14363, ORE B12 DT 135 Raporu, UIC 505-5
Tekerlek Takımı-Aks Yorulma Test Sistemi. İlgili standartlar: ERRI B 169/RP10, ERRI B 169/RP12, EN 13979, EN 13260, EN13262, EN 13261, EN 13103, EN 13104
Burulmalı Hatta Tekerlek Kuvvetlerinin Ölçülme Sistemi. İlgili standartlar: EN 14363, EN 12663, EN 15839:2012, ERRI B12 DT 135
Fren Performansı Test Sistemi. İlgili standartlar: EN 14535, ERRI B 126/RP 18, UIC 541-3, UIC 541-4, UIC 510-5, UIC 540, UIC 541 -5,UIC 544-1, UIC 546, UIC 547, EN 15595, EN 14531-6, ERA-TD-2013-02, EN 15355, EN 15611, EN 15624, EN 15625, ERA/TD/2012-05
Fren Kesme Tetiği ve Elektromanyetik Fren Test Sistemleri
Çok Eksenli Komponent Test Yükleme Sistemi
Otomatik ve Yarı Otomatik Kaplin Test Sistemi
Çekme ve İtme (Traction and Propulsion) Sistemi ve Elemanlarının, Mekanik ve Elektriksel Test Sistemi
Seyir Halindeki Araçların Dinamik Performansının İzlenmesi
Pnömatik ve Hidrolik Test Sistemleri
Sızdırmazlık Test Sistemi

Buradaki test merkezlerinin yanı sıra Çin, Güney Kore, İngiltere ve Japonya’da test merkezleri mevcuttur. Özellikle Milli Trenin seri üretimine geçiş aşamasında olduğumuz bu dönemde tren setlerimizin, yük-yolcu vagonlarımızın, metrolarımızın, tramvaylarımızın ve bunların komponentlerinin testlerini gerçekleştirebileceğimiz bir merkez büyük önem kazanmaktadır. Ayrıca 11. Kalkınma Planı’nda yer alan URAYSİM projesinin tamamlanmasının ardından ülkemiz raylı sistemler sektöründe güçlü ve uluslararası alanda rekabet edebilirliği yüksek bir yere sahip olacaktır. Bu kapsamda daha fazla geç kalmadan projenin bir an önce bitirilip faaliyete geçirilmesi için kamu, özel sektör, üniversiteler, STK’lar gibi tüm paydaşlar bir araya gelip güçlerini birleştirmeli ve sonuca varılmalıdır.

Kaynak:

-Arif Aktaş ARUS proje yöneticisi –en.wikipedia.org/wiki/List_of_railway_test_tracks, -www.anadolu.edu.tr/arastirma/merkezler/ulusal-rayli-sistemler-test-ve-arastirma-merkezi-uraysim