SYSTEM PERSINYALAN
KERETA API STTD
Pendahuluan
• Peralatan Persinyalan Perkeretaapian adalah fasilitas operasi kereta api yang berfungsi
memberi petunjuk atau isyarat berupa warna, cahaya atau informasi lainnya dengan arti
tertentu. (PM 44 Tahun 2018)
• Tujuan utama dari solusi persinyalan adalah untuk menjaga kereta api tetap aman dengan memberikan jarak pemisah yang cukup untuk memberhentikan Kereta api jika terjadi
kegagalan.
Sejarah Persinyalan
• Pada tahun 1830- dan 40-an (di hari-hari awal
perkeretaapian) tidak ada sinyal tetap - tidak ada sistem untuk menginformasikan masinis tentang keadaan lintasan di depan. Kereta bergerak
berdasar “jarak pandang”.
• Cara termudah untuk meningkatkan jarak berhenti pengemudi kereta adalah dengan
memaksakan interval waktu antara kereta api.
Kebanyakan kereta api memilih sesuatu seperti
10 menit sebagai interval waktu.
Persyaratan umum sistem persinyalan
• Terpenuhinya azas keselamatan ( fail safe ), artinya jika terjadi suatu kerusakan / gangguan pada system persinyalan, maka kerusakan tersebut tidak boleh menimbulkan bahaya bagi perjalanan Kereta api
• Mempunyai kehandalan yang tinggi dan memberikan aspek yang tegas dan jelas tidak meragukan dilihat dari jarak yang ditentukan, memberikan arti atau aspek yang baku, mudah dimengerti dan mudah diingat.
• Susunan penempatan sinyal – sinyal disepanjang jalan rel
harus demikian sehingga memberikan aspek berurutan yang
baku, supaya pengendali sarana Kereta api dapat memahami
kondisi petak jalan yang akan dilalui.
Peralatan Pendeteksi Sarana KA
• Sistem Trek sirkuit
• Sistem Penghitung Gandar (Axle Counter)
• Tachometer Generator & Radio Ranging pada sistem Moving Block
1. Trek sirkuit
• Adalah bagian-bagian jalan rel yang diisol antara
satu dengan yang Iainnya dan dihubungkan dengan suatu rangkaian listrik sehingga merupakan sirkit
sepur/trek sirkit. Trek sirkit ini ada dua macam yaitu:
Trek sirkit sepur dan trek sirkit wesel.
Persyaratan utama Trek sirkuit adalah:
• Dapat mendeteksi adanya sarana KA diseksi tersebut.
• Dapat menampilkan indikasi adanya gangguan.
• Mempunyai sirkit yang "fail safe" yaitu sistem sirkit tertutup
• Rangkaian listrik harus terhubung seri.
Trek sirkit sistem tertutup
Blok Kosong
Blok Terisi
Keunggulan sistem Trek sirkuit:
• Dapat mendeteksi keberadaan Sarana KA disepanjang trek sirkit tersebut.
• Perawatan lebih mudah, rangkaian listrik relatif lebih sederhana.
• Dalam kondisi tertentu dapat mendeteksi rel patah.
• Harga Komponen relatif lebih murah.
• Lebih handal terhadap gangguan petir, fluktuasi tegangan, dan perubahan suhu udara luar.
Kekurangan sistem Trek sirkuit.
• Panjang kemampuan mendeteksi Sarana KA relatif lebih pendek dibanding Axle Counter yaitu hanya ± 2,5 Km.
• Diperlukan sirkit yang tersambung secara kontinyu disepanjang rel bagian dari trek sirkit tersebut.
• Hanya dapat dipasang pada Trek / wesel dengan bantalan kayu / beton.
• Pada tempat-tempat khusus ada daerah mati ( Dead Section)
• Memerlukan perawatan khusus pada bagian-bagian rel yang diisol.
• Perlu persyaratan kebersihan dan Resistansi/Tahanan balast yang tinggi.
• Pada lintas Elektrifikasi perlu pemilihan jenis Trek sirkit yang immun terhadap jenis arus Return aliran atas.
• Rentan gangguan terhadap daerah yang basah/ tergenang air sehingga perlu
drainase yang baik
2. Penghitung Gandar ( Axle Counter)
• Prinsip dasar bekerjanya sistem penghitung gandar
adalah membandingkan antara jumiah gandar/roda yang masuk dalam seksi penghitung gandar dengan jumlah gandar / roda yang keluar dari seksi penghitung gandar tersebut.
• Apabila jumlah gandar yang masuk sama dengan jumlah gandar yang keluar maka pada seksi tersebut dinyatakan tidak ada sarana KA .
• Sebaliknya bila jumlah gandar masuk tidak sama dengan
jumlah gandar yang keluar maka kondisi ini dinyatakan
diduduki / isi Sarana KA.
PEMASANGAN PENGHITUNG GANDAR
PUR DW
EV I/L EV
I/L Kabel FO
Gambar Konfigurasi Penghitung gandar
R T
R T Roda Masuk +100
1 Seksi Penghitung gandar
Roda keluar - 100 = 0 ( Clear )
PUR DW
Keunggulan Sistem Penghitung Gandar
• Satu seksi penghitung gandar mencapai panjang s.d 15 Km.
• Dapat dipasang pada jalan rel dengan semua jenis bantalan.
• Tidak ada daerah mati (Dead Section)
• Tidak ada pemotongan rel untuk kebutuhan pengisolan rel.
• Tidak diperlukan rel bonding dan rel isol pada sambungan- sambungan rel kecuali rel isol untuk lintas Elektrifikasi.
Kekurangan Sistem Penghitunq Gandar
• Tidak dapat mendeteksi Sarana KA yang tidak masuk / keluar dari ujung awal / akhir seksi tersebut
• Harga peralatan lebih mahal
• Tidak dapat mendeteksi bila ada rel patah di seksi tersebut.
• Rentan terhadap gangguan petir, suhu udara, fluktuasi tegangan listrik dan pemeliharaan trek.
PURDW
3. Tachometer Generator & Radio Ranging unt Moving Block
PERKERETAAPIAN
Adalah satu kesatuan sistem yang terdiri atas Sarana, Prasarana dan sumber daya manusia serta norma, kriteria,persyaratan dan prosedur untuk penyelenggaraan transportasi Kereta api
KERETA API
Adalah sarana perkeretaapian dengan tenaga gerak baik berjalan sendiri maupun dirangkaikan dengan sarana perkeretaapian lainnya yang akan maupun sedang bergerak dijalan rel yang terkait dengan perjalanan Keretaapi.
POLA PENGOPERASIAN KERETA API
1. PENGOPERASIAN 1 (SATU ) KA PADA SATU JALUR REL
1). Tidak diperlukan prasarana persinyalan / fasop 2). Hanya diperlukan petugas operasional antara lain : - Masinis > menjalankan sarana KA - Kondektur > Memimpin perjalanan KA - Kepala Stasiun > Urusan administrasi.
1 3
KA 2
B
A
2. PENGOPERASIAN BEBERAPA KA PADA 1 ( SATU ) JALUR REL
1) . Diperlukan Prasarana persinyalan / fasop untuk mengatur pergerakan Sarana KA yaitu : - Penggerak wesel berfungsi untuk mengubah arah gerakan KA
- Sinyal untuk memberi perintah kepada KA harus berhenti atau boleh berjalan
- Peralatan blok Untuk menjamin keamanan perjalanan KA antar Stasiun.
- Peralatan interloking untuk memproses suatu perintah yang dapat atau tidak dapat dilaksanakan sebelum memberikan output “ Aman”.
- Regulasi yang memuat paraturan-peraturan tentang pengoperasian Prasarana sinyal fasop/ di Stasiun ybs baik pada kondisi normal maupun saat terjadi
gangguan.
2). Diperlukan Petugas operasional & Reg untuk mengatur operasional perjalanan KA : - PPKA bertugas untuk mengatur perjalanan KA
- Masinis untuk menjalankan /mengendalikan Sarana KA
- Kondektur bertugas sebagai pemimpin perjalanan KA dilintas.
- Pengaturan keamanan perjalanan KA di petak jalan antar Stasiun.
- Pengaturan pemasukan dan pemberangkatan KA.
- Pengaturan persilangan.
- Pengaturan penyusulan.
- Pengaturan langsiran.
1
A B C
2
PURD W
PENGATURAN KESELAMATAN OPERASIONAL KA
1. PEMASUKAN KA KE JALUR I
Syarat sinyal bisa ditarik “ Aman” :
1. Jalur I harus kosong / tidak ada Sarana KA
2. Wesel 1 dan 2 harus mengarah ke jalur I dan terkunci 3. Sinyal B dalam kedudukan “ Tidak aman “ dan terkunci.
2. Pemberangkatan KA ke Stasiun B.
Syarat sinyal D dapat ditarik “Aman “ :
1. Stasiun A telah mendapat “ Warta Aman “ dari Stasiun B.
2. Wesel 2 mengarah ke jalur I dan terkunci
3. Sinyal B dalam kedudukan “ Tidak aman “ dan terkunci.
4. Sinyal C di stasiun B dalam kedudukan “ Tidak aman” dan terkunci.
5. Sinyal D “ Aman” menyatakan bahwa petak jalan A- B tidak ada KA.
o
I IIo
.
1 2
A KA B
A B
KA D
B
A
C I 2
II
. .
PURD W
3. PENGATURAN PERSILANGAN KA :
1. KA 1 diberi jalan masuk ke jalur I. Sinyal A dapat ditarik “ Aman “ apabila:
- Jalur I kosong / tidak ada Sarana KA
- Wesel 1,2 mengarah ke jalur I dan terkunci.
- Sinyal B berkedudukan “ Tidak aman “ dan terkunci.
2. Setelah KA I masuk, KA 2 Diberi jalan masuk ke jalur II. Sinyal masuk B dapat ditarik “Aman “ apabila : - Jalur II Kosong/ tidak ada sarana KA.
- Wesel 1 dan 2 mengarah ke jalur II dan terkunci.
- Sinyal A berkedudukan “Tidak aman “ dan terkunci.
4. PENGATURAN PENYUSULAN KA
:1. Setelah KA I masuk di Jalur I, KA 2 diberi jalan berjalan langsung ke Y lewat Jalur II.
2. Sinyal D,A dapat ditarik “Aman “ apabila : - Stasiun Z telah mendapat Warta “ Aman “ dari stasiun Y.
- Wesel 1 dan 2 mengarah ke jalur II dan terkunci.
- Sinyal B berkedudukan “ Tidak aman” dan terkunci.
O O2
KA I
I
II
KA2
.
1
A
X B Y
KA I
KA 2 II
o o
1 2
X Y
A
B D
KA 2
C
. Z
PURD W
21
*
L.10
( 22T )
( 12T )
( 10 BT ) 11
1. Rute langsir dari L.10 ke trek ( 22T ) Sinyal langsir L.10 dapat beraspek “ Boleh langsir “bila rute telah terbentuk dan Trek sirkit ( 10 BT ) telah diduduki.
.
( 12T ) ( 22T )
11 ( 10 BT )
( 10 AT ) ( 10 AT )
2. Rute masuk ke trek ( 12 T ) jalur lurus berhenti. Sinyal Masuk J.10 dapat beraspek “Kuning “ bila trek sirkit (10AT,10BT,11T ,12T) , luncuran dan rute telah terbentuk.
J.10
( 10 BT ) 11 ( 10 AT )
( 22T )
( 12T )
J.10
3. Rute masuk ke trek ( 22T ) jalur belok berhenti. Sinyal masuk J.10 dapat beraspek “ Kuning “ bila trek sirkit (10AT,10BT,11T ,22T) ,luncuran rute telah terbentuk dan Trek sirkit ( 10 AT ) telah
diduduki.
3
FILOSOFI SINYAL
RUTE LANGSIR
RUTE MASUK LURUS
RUTE MASUK BELOK
PUR DW NEGATIVE CHECK :
a. Sinyal L.10 belum dapat beraspek “ boleh langsir ” sebelum trek sirkit ( 10BT ) diduduki.
b. Sinyal J 10 belum dapat beraspek “ aman + 3 ” sebelum Trek 10AT diduduki.
c. Sinyal J 10 dapat menyala “kuning “ apabila pembatas kecepatan “ 3 “ menyala.
(11T )
(11T )
3 3
3
( 10 AT )
( 10 AT )
( 10 AT )
( 10 BT )
( 10 BT )
( 10 BT )
( J.22A) ( J.12A)
( J.22A) ( J.12A)
( J.22A) ( J.12A) 11
11
11
1. Rute berangkat ke X dari jalur II Sinyal berangkat J.12A dapat beraspek “ Hijau“ apabila rute telah terbentuk, trek sirkit (10AT),(10BT) (11AT) clear dan indikator arah blok keluar telah menyala “kuning”
X
X
X
I II
I II
I II
2. Rute berangkat ke X dari jalur I Sinyal berangkat ( J.22A ) dapat beraspek “ Hijau“ apabila rute telah terbentuk,trek sirkit (10AT),(10BT) (11AT) clear, trek sirkit ( 22T ) telah diduduki dan indikator
arah blok keluar telah menyala“kuning”
3. Trek sirkit ( 10 BT ) terganggu / merah , Rute ke X dari jalur II dibentuk , sinyal “ Darurat “ dapat menyala apabila rute telah terbentuk,trek sirkit ( 12AT) telah diduduki.
Sinyal darurat menyala selama 90 detik , dan dapat diulangi lagi sebelum trek sirkit ( 11T ) diduduki.
( 11T )
FILOSOFI SINYAL
RUTE BERANGKAT LURUS
RUTE BERANGKAT BELOK
RUTE BERANGKAT DARURAT
PUR DW
L.10
( 22T )
( 12T )
( 10 BT ) 11
1. Rute masuk dari J.10 ke trek ( 12T ) Sinyal J 10 dapat beraspek “ kuning/hijau apabila rute terbentuk, aspek sinyal J12A dan J 22A menyala merah.
( 12T ) ( 22T )
11 ( 10 BT )
( 10 AT ) ( 10 AT )
J.10
( 10 BT ) 11 ( 10 AT )
( 22T )
( 12T )
J.10
3 3
J.10
J 22A
J12A
J 22A
J12A
2. Rute masuk dari J.10 ke trek ( 22T ) Sinyal J 10 dapat beraspek “ kuning/hijau apabila rute terbentuk aspek sinyal J12A dan J 22A menyala merah dan trek sirkit ( 10AT ) telah diduduki.
3
( 11T )
3. Trek sirkit ( 11T ) terganggu / merah , Rute masuk dibentuk dari J.10 ke jalur ( 12T ) Aspek sinyal darurat dapat ditampilkan apabila trek sirkit (10AT ) telah diduduki.
4. Sinyal darurat menyala selama 90 detik , dan dapat diulangi lagi sebelum trek sirkit (10BT) diduduki.
FILOSOFI SINYAL
RUTE MASUK LURUS
RUTE MASUK BELOK
RUTE MASUK DARURAT
PUR DW
3 3
3
( 10 AT )
( 10 AT )
( 10 AT )
( 10 BT )
( 10 BT )
( 10 BT )
( J.22A) ( J.12A)
( J.22A) ( J.12A)
( J.22A) ( J.12A) 11
11
11
1. Rute berangkat ke X dari jalur II Sinyal berangkat J.12A dapat beraspek “ Hijau“ apabila rute telah terbentuk aspek sinyal J.22A dan J.10 menyala merah,trek sirkit 10AT,10BT,11T dan trek sirkit petak blok clear dan indikator arah blok keluar telah menyal kuning.
X
X
X
I II
I II
I II
2. Rute berangkat ke X dari jalur I Sinyal berangkat ( J.22A ) dapat beraspek “ Hijau“ apabila rute terbentuk, aspek sinyal J.10 dan J.12A menyala merah,trek sirkit 10AT,10BT,11T dan trek sirkit petak blok clear serta trek sirkit (22T) telah diduduki dan indikator arah blok keluar menyala kuning.
3. Trek sirkit ( 10 BT ) terganggu / merah , Rute ke X dari jalur II dibentuk , sinyal “ Darurat “ dapat menyala apabila rute telah terbentuk ,
4. Sinyal darurat menyala selama 90 detik , dan dapat diulangi lagi sebelum trek sirkit ( 11T ) diduduki.
( 11T )
FILOSOFI SINYAL
J.10
J.10
J.10 RUTE BERANGKAT J.10
LURUS
RUTE BERANGKAT BELOK
RUTE BERANGKAT DARURAT
PUR DW
Sistem Blok
BLOK TETAP
Tantangan bagi Signal Engineers adalah untuk menghitung blok ini untuk headway yang optimal dan keselamatan pada saat yang sama; “pengaturan blok untuk keselamatan maka headway akan terpengaruh , pengaturan blok untuk headway maka keselamatan akan terpengaruh”.
Gambar. 1 Blok Tetap
Beberapa masalah muncul sbb:
1. Jika sebuah blok dengan panjang 200 m jika panjang kereta hanya 100 m maka ruang dalam blok selebihnya tersisa sia-sia /terbuang (lihat contoh di atas). Sistem persinyalan menganggap bahwa panjang kereta sama dengan panjang blok
2. Jika panjang blok telah dihitung 200 m berdasarkan pada
kecepatan kereta api 60kph, maka kereta api dengan kecepatan
40kph juga akan dapat mempertahankan jarak pemisahan 200m.
Hubungan Blok Tetap dengan Kapasitas:
1. Jika sebuah blok didesain untuk kecepatan 60 km/jam dengan panjang blok 400 m, maka kereta lain yang berjalan dengan kecepatan lebih rendah akan mendapatkan panjang blok yg sama. Walaupun sebenarnya jarak amannya akan lebih pendek karena kecepatan yg lebih rendah.
2. Jadi, pengaturan blok akan mempengaruhi kapasitas lintas
jalur tersebut. Karena blok tetap, sifatnya statis dan pre
determined (ditetapkan sebelumnya) tidak bisa menyesuaikan
dengan kecepatan kereta.
Kereta 8 hanya boleh bergerak maju apabila Kereta 9
sudah melewati blok 3. (Kapasitas tidak optimal,
banyak space yg terbuang)
Kereta dengan kecepatan lebih rendah (co: 40 km/jam) harus mematuhi blok yg didesain untuk kecepatan yg lebih besar (co: 60 km/jam).
Desain blok yg statis tidak dapat menyesuaikan dengan kecepatan
kereta.
▪ Kota-kota besar modern membutuhkan sistem kereta api
penumpang dengan kapasitas yang besar /luar biasa, dan untuk itu headway yang rendah adalah solusi tepat untuk memenuhi permintaan tersebut .
▪ Sistem persinyalan dengan kontrol blok bergerak (moving block ) dapat secara signifikan mengurangi “waktu antara / headway” . Pada prinsipnya, otomatisasi sistem angkutan massal yang cepat dapat mengurangi headway sepersekian detik.
▪ Teknologi yg digunakan dengan CBTC (Communication Based Train Control). Komunikasi antar kereta atau pengaturan jaraknya
dengan menggunakan sensor dan gelombang radio. Dapat juga menggunakan sistem satelit dengan GPS.
Moving Blok (blok bergerak)
▪ Moving Block merupakan paradigma baru dalam sistem persinyalan Kereta api dimana jarak aman tidak lagi merupakan entitas statis yang dianut oleh sistem blok tetap, tetapi jarak aman yang disesuaikan berdasarkan pada perhitungan real time dari kecepatan kereta api;
▪ jika kereta berjalan pada kecepatan tinggi jarak aman menjadi panjang
dan turun jika kereta berjalan pada kecepatan rendah. Efek langsung
dari pendekatan ini adalah headway antara kereta berkurang.
▪ Aspek lain dari blok bergerak / moving block adalah jarak aman
bergerak sesuai dengan gerakan kereta api, oleh karena itu namanya blok bergerak. Hal ini tidak lagi merupakan entitas statis seperti
ditentukan oleh lokasi sinyal dan perjalanan berhenti pada sistem Blok Tetap
▪ Dengan bergerak majunya kereta api yang didepannya, kereta
sebelumnya mengikuti dan tetap menjaga jarak amannya . Sepanjang
jarak pemisahan dijaga ke posisi minimal, maka tidak ada lagi ruang
kosong, kereta tersebut tidak dibiarkan untuk menunggu blok aman
(seperti pada blok tetap) dan yang paling penting, headway dijaga
sesingkat mungkin.
