Fiber optic sensing (FOS) has become a well-known technology in response to the rising demands of the railway transportation field despite the abundance of electronic sensing systems in the market. FOS application boasts an all-in-one solution that is both efficient and versatile. In order to enhance the understanding of the capabilities of FOS, this paper presents a hybrid fiber optic sensing system with an improved sensing ability to facilitate transportation applications for primary or secondary security interfaces. The hybrid sensing scheme incorporates two different sensing systems designed for long-distance applications. The first system employs a coding technique for the transmitted pulses, which provide information on train location through cross-correlation with the reflected pulses from fiber Bragg grating (FBG) sensors located along the railway. The proposed system can accurately predict the train’s location up to a precision of one cm. The second system examines the wavelength drift of the reflected signal from the FBG sensor affected by the train using a tunable optical filter and photodetector. It determines essential parameters such as the train’s location, speed, and direction by measuring the Bragg wavelength shift and its direction. The effect of the train movement and speed on the applied strain on the FBG sensor is calculated in this work and applied to the simulation to determine the train’s location, speed, and direction. A calibration table facilitates the correlation between the train speed and the shift in the FBG center wavelength, which helps ensure accurate results. The hybrid fiber optic sensing system is designed to facilitate railway transportation applications’ sustainability and security.

Modern metro lines deploy Communication-Based Train Control (CBTC), which uses moving block that allows shorter headway times. Maximum operation speed, traction package's delays and reaction times, guaranteed emergency brake rate (GEBR), track gradients, and switch locations affect the headway time. This paper focuses on the GEBR (from 0.6 to 1.1 m/s 2 ) and track gradient values' (±4.0% with 0.5 steps) effect on the headway time. One hundred two combinations of both parameters are used in simulations carried out with Hi-SimuX Rail Simulation Suite, which can calculate safe braking distance as per IEEE standards. The paper quantifies the effects of the GEBR and the gradient values on the achieved headway time on a metro line that shows that GEBR, gradient, GEBR&Gradient might affect the headway respectively up to 43.83%, 43.17%, 51.5%. Also, a formula was produced defining the relationship between headway time, the GEBR, and gradient values.

Günümüzde, birçok metro hattı projesinde sinyalizasyon sistemi olarak haberleşme tabanlı tren kontrolü (CBTC) sistemleri kullanılmaktadır. Otomasyon seviyesi-2 (GoA2) veya üzerinde bir otomasyon seviyesine sahip sinyalizasyon sistemi trenleri, önceden tanımlanmış hız profillerini dikkate alarak sürmekte ve tren trafiğini yönetmektedir. CBTC sistemlerine ilişkin IEEE std. 1474 standardı özellikle trenin hızlanması (ivmesi), trenin boşta gitmesi ve trenin frenlemesi gibi parametreleri enerji optimizasyon algoritması için kullanabileceğini tanımlamaktadır. Bu makalede trenlerin gidiş ve dönüş yönlerindeki toplam seyahat süresinde tam performanslı kullanıma (tam güç modu) göre, işletme firmalarının kabul edebileceği ve tren sayısını arttırmayacak olan, %4 uzatmaya yol açan farklı parametre setlerinin ve boşta gitme stratejisinin, sistemin enerji tüketiminde ne kadar avantaj sağladığı örnek bir metro hattı verileri ile incelenmiş ve ele alınan durumlarda boşta gitme stratejisinin %21,34’e kadar daha az enerji tüketimi oluşturacağı gösterilmiştir. Çalışmada hem tren performans/hareket hem de cer gücü sistemi yük akış analizini birlikte gerçekleştirebilen güçlü bir raylı sistem simülasyon yazılımı olan Hi-SimuX - Raylı Sistem Simülasyon Yazılımı ile farklı performans parametre setleri ve boşta gitme stratejisine ait simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Tek tren durumuna ilişkin senaryolarda tren performans simülasyonları ve ardından çok sayıda trenin farklı işletme sıklıkları ile koşturulduğu çoklu tren senaryolarına ait cer gücü sistemi simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Hem tek tren durumu için yapılan tren performans simülasyonları hem de farklı işletme sıklıklarının olduğu çoklu tren durumu için koşturulan cer gücü simülasyonlarındaki enerji tüketimi değerleri kıyaslanmıştır. Yapılan simülasyonlar, tam güç moduna göre aynı miktarda süre uzatımına yol açan boşta gitme stratejisinin kullanımının performans parametrelerinin kullanıldığı diğer enerji optimizasyon yaklaşımlarına göre daha fazla enerji tasarrufu imkânı verdiğini göstermiştir. Çoklu tren işletme durumunda işletme sıklığına bağlı olarak, boşta gitme stratejisi %14,11-21,34 arasında tasarruf sağlarken ikinci iyi olan stratejide ise %8,7-11,46 arasında enerji tasarrufu sağlamaktadır.

Traffic problems as well as air pollution in dense urban areas can be reduced by an extensive rail transport network. One of the main operation costs of rail systems is due to the traction energy consumption of the trains. Although, rail systems are quite energy efficient, this efficiency can further be increased by different methods. One of these methods is the optimization of the alignment of the railway in order to reduce energy consumption of the line.This paper examines the effect hump design of the alignment in which stations are positioned slightly higher than the mid- sections. A test line with 6 stations is modeled for different height differences between stations. Several headways are used on the test cases with the help of a simulation program called Hi-SimuX where trains with regenerative braking capability are taken into account. Energy consumption values and regenerative energy usage rate (receptivity) of these models and scenarios are given in comparative tables.