Dunia Kereta – FRMCS Sebuah Teknologi Baru Pensinyalan

 

GSM-R (Global System for Mobile Communication – Railway) adalah standar radio pensinyalan yang dipakai pada kereta api di seluruh dunia. GSM-R memiliki peran penting dalam operasional kereta api seperti komunikasi antara masinis dengan petugas pengatur sinyal. Teknologi ini memiliki konektivitas dan kualitas suara yang bagus. Sistem ini memesan frekuensi radio khusus untuk kereta yaitu pada frekuensi 900 MHz. GSM-R telah terbukti sangat membantu aplikasi ETCS (European Train Control System) dan mampu menyediakan REC (Railway Emergency Call). REC adalah suatu peringatan pada masinis pada kondisi bahaya sehingga masinis dapat memperlambat atau menghentikan laju kereta sebelum mencapai lokasi bahaya.

Saat ini, teknologi GSM-R sudah mulai tertinggal dan produsen kemungkinan hanya akan mensupport teknologi ini sampai tahun 2030. Disisi lain, GSM-R sudah terpasang dihampir 100.000 km jalur kereta api di Eropa. Untuk itu perlu dicari alternative teknologi lain untuk menggantikan GSM-R. Pada tahun 2010 UIC telah merencanakan pengganti teknologi ini. Teknologi baru tersebut diberi nama Future Railway Mobile Communication Systems (FRMCS) dan telah diperkenalkan pada tahun 2014 oleh UIC.

Beberapa kriteria yang harus dipenuhi oleh FRMCS untuk menggantikan GSM-R adalah: (1) Quality of Service ( kualitas pelayanan utamanya menangai REC) (2) Interoperability (dapat dioperasikan lintas negara seperti di Eropa) (3) Cyber security ( aman dari hacker) (4) Spectrum frequency ( memerlukan alokasi frekuensi radio khusus). Penerapan FRMCS tidak bisa dilakukan serta merta, untuk itu pada tahap awal FRMCS akan bekerja bersama GSM-R. Setelah terbukti kinerjanya, maka FRMCS dapat bekerja sendiri. Masa uji FRMCS diperkirakan pada tahun 2025 sampai 2035.

FRMCS akan direalisasikan dengan 3GPP (3^rd Generation Privat Public Partnership) memanfaatkan teknologi 5G sedangkan GSM-R sendiri masih memakai teknologi 2G. Dengan teknologi 5G maka FRMCS dapat mengakomodasi digitalisasi pada sector kereta api seperti Internet of Things (IoT) dan smart maintenance. Saat ini UIC telah mengusahakan frekuensi khusus untuk FRMCS, kemungkinan frekuensi yang akan dipakai adalah 900 MHz (menggantikan GSM-R nantinya) dan 1900 MHz (dengan frekuensi ini FRMCS bisa dipakai bersamaan dengan GSM-R pada tahap awal).

 Video penjelasan FRMCS bahasa inggris, klik disini.

Ref:

Global Railway Review edisi February 2020.

Read More

Kereta Api di Tengah Pandemi

Pandemi korona yang disebabkan oleh virus Covid-19 yang muncul akhir tahun 2019 silam masih belum berakhir dan kini meresahkan hampir semua negara di dunia ini. Menurut data dari John Hopkins Universiry per 28 April 2020 kasus terkonfirmasi diseluruh dunia sudah mencapai 3,061,521 korban (coronavirus.jhu.edu). Indonesia sendiri menenpati posisi 36 dunia dalam jumlah kasus korona ini dengan kasus terkonfirmasi positif mencapai 9,511 kasus.

Pandemi korona ini memiliki efek yang sangat besar pada perusahaan kereta. Hal ini karena kereta api adalah layanan transportasi public, sedangkan untuk mengendalikan penyebaran korona warga diminta untuk tetap dirumah. Dilansir dari https://bisnis.tempo.co/, pendapatan PT. KAI terjun bebas dari Rp 39M/ hari menjadi Rp 4M/ hari. Apalagi setelah diterapkan kebijakan Pembatasan Sosial Berskala Besar (PSBB) dan larangan mudik. Pada kesempatan kali ini tidak akan dibahas masalah kerugian ini, akan tetapi lebih pada partisipasi perusahaan kereta dalam rangka ikut mengendalikan persebaran korona.

Ketika wabah korona sudah mulai menjangkiti negara – negara di dunia, perusahaan kereta api secara aktif ikut mencegah penularan korona. Antara lain dengan mewajibkan penumpang memakai masker dan pengecekan suhu tubuh. Salain usaha ini, ada usaha unik yang dilakukan oleh beberapa perusahaan kereta dalam rangka berpastisipasi menanggulangi wabah covid-19.

PT KAI, Indonesia. PT KAI telah melakukan beberapa kegiatan untuk mengantisipasi penyebaran korona yaitu dengan menyiapkan kereta Kesehatan (Rail Clinic) dan juga tim medis untuk siaga di Stasiun. Selain itu, PT KAI juga mengkampanyekan cara – cara pencegahan penularan korona bagi penumpang dan juga menyediakan hand sanitizer.

Kenya Railways. Dalam upaya pencegahan penularan korona, Kenya Railways membuat terowongan sanitizer. Penumpang yang akan keluar masuk harus melewati terowongan ini kemudian akan disemprot dengan cairan disinfektan. Terowongan disinfektan menyala otomatis berdasarkan sensor gerak. Alat ini diproduksi oleh Numerical Machining Complex.

India. India memiliki jumplah penderita korona yang cukup banyak. Pemerintah India sendiri menemui kekurangan ruang isolasi. Sehingga pemerintah India mengubah Stadiun, Sport Centre, Resort menjadi ruang Isolasi. India Railway pun tidak mau ketinggalan dengan menyulap gerbong kereta menjadi gerbong isolasi. India Railway telah mengubah sekitar 5000 gerbong kereta menjadi tempat isolasi yang dapat menampung sekitar 40.000 tempat tidur. Dan Kementrian Perkeretaapian India berencana menambah 15.000 gerbong kereta lagi untuk diubah menjadi gerbong isolasi.

Demikian sekilas rangkuman tentang usaha perusahaan kereta dalam menghadapi pandemic korona. Jika ada info tentang usaha perusahaan kereta di negara lain, silakan tambahkan di kolom komentar. Terima kasih.

Ref:

1)      https://bisnis.tempo.co/

2)      https://www.liputan6.com/news/read/4196276/7-langkah-cepat-pt-kai-cegah-penyebaran-virus-corona#

3)      https://www.capitalfm.co.ke/news/2020/04/kenya-railways-to-install-disinfectant-tunnels-in-all-stations-to-combat-covid-19/

4)      https://www.bbc.com/news/world-asia-india-52212886

Read More

Dunia Kereta - Teknologi Additive Manufacturing pada Kereta Api

Pada kesempatan kali ini akan kita bahas tentang teknologi Additive Manufacturing (AM) pada aplikasi kereta api. Sebenarnya apa itu AM? Additive Manufacturing atau AM adalah nama lain dari teknologi 3D printing. Kalau dengan teknologi 3D printing pasti sudah tidak asing lagi. Sekarang kira – kira apa ya aplikasi teknologi ini pada dunia perkeretaapian? Simak artikel ini hingga selesai.

Teknologi AM sudah banyak dipakai di eropa, akan kita bahas beberapa contoh pemanfaatan teknologi AM di eropa. Beberapa contoh yang dibahas Trainitalia, OBB dan SJ.

Trainitalia, operator kereta api di Italia. Permintaan spare-part di Trainitalia pertahun mencapai 200 juta EURO. Permintaan ini hanya bisa terpenuhi 97 %. Hal ini karena 3% dari permintaan tersebut adalah untuk spare-part yang sudah obsolete (sudah tidak diproduksi). Permintaan ini biasanya untuk kereta – kereta lama yang sudah berusia diatas 25 tahun dan masih digunakan untuk beroprasi. Komponen yang suda obsolete ini sangat sulit dicari, dan apabila dilakukan pemesanan khusus pasti akan mahal dan jumlahnya harus banyak. Untuk itu salah satu teknologi yang menjadi jalan keluar bagi Trainitalia adalah dengan menggunakan teknologi AM. Teknologi ini telah dikembangkan di Trainitalia sejak tahun 2019 dan salah satunya untuk memproduksi shield motor traksi locomotive tua seri D445. Untuk membuat model 3D sebelum dilakukan 3D printing adalah dengan 3D scan dan sedikit modifikasi.

OBB Austria juga telah menggunakan teknologi AM ini. Teknologi AM sebelumnya dipakai untuk printing material plastic, tetapi karena adanya standard tahan api pada komponen kereta, maka 3D printing plastik sementara dihentikan dan menunggu ditemukannya material 3D printing plastic yang memenuhi spesifikasi tahan api. Teknologi AM selanjutnya dipakai dengan bahan metal alloy.

SJ Swedia juga telah memakai teknologi AM. SJ sendiri masih memiliki kereta produk 1980 yang sekarang sudah sulit dicari spare-partnya. Beberapa alasan SJ memakai teknologi AM adalah: 1) Pemesanan komponen dengan jumlah yang kecil; 2) Komponen yang sudah tidak diproduksi; 3) Biaya yang lebih murah untuk komponen dengan bentuk yang rumit. Bahkan SJ telah memproduksi komponen sederhana tatapi sudah sulit dicari yaitu gantungan gorden dan kunci toilet kereta produk 1940. Memang kereta antik. Selain itu SJ juga memproduksi bearing roda dengan AM. Untuk komponen yang berkaitan langsung dengan safety (keamanan) seperti bearing ini masih lama prosesnya karena memerlukan persetujuan dan uji keamanannya.

Kedepannya, teknologi AM atau 3D printing akan sangat berkembang baik di bidang perkeretaapian dan lainya. Karena seiring perkembangan zaman maka teknologi ini semakin canggih dan murah. Sehingga teknologi AM akan sangat menjanjikan.

Ref:

https://www.metal-am.com/safety-relevant-metal-am-railway-component-obtains-operational-approval/

Read More

Dunia Kereta - Perbandingan Motor Traksi Kendaraan Listrik

Pada artikel ini, kita akan membahas perbandingan beberapa jenis motor traksi untuk kendaraan khususnya jenis hybrid electric vehicle (HEV). Akan tetapi, secara umum motor traksi yang dibahas bisa dipakai untuk kendaraan listrik jenis lain maupun kereta api listrik dan diesel elektrik. Pemilihan motor traksi adalah hal yang penting dalam pembuatan suatu kendaraan listrik. Pemilihan tersebut biasanya berdasarkan efisiensi, daya tahan (keawetan) dan harga.

Pada pembahasan ini, kita akan focus pada empat jenis motor yaitu motor DC, motor induksi, motor permanen magnet (PM) brushless, dan switch reluctance motor (SRM). Jenis motor induksi dan PM brushless sekarang ini paling banyak digunakan. Sedangkan motor DC mulai ditinggalkan sementara motor SRM adalah teknologi baru yang mulai dikembangkan. Tabel berikut adalah pemakaian keempat jenis motor traksi yang kita bahas pada produk mobil yang sudah ada di pasaran.

Motor DC sangat cocok dipakai sebagai motor traksi karena memiliki torsi awal yang tinggi. Motor DC adalah teknologi lama yang banyak dipakai pada produk – produk lama. Akan tetapi, jenis motor ini sekarang mulai ditinggalkan karena efisiensinya yang rendah serta biaya perawatanya yang mahal. Motor induksi masih mendominasi pasaran motor traksi karena kelebihannya kuat, tahan, dan biaya perawatan rendah. Motor induksi juga memiliki beberapa kekurangan yaitu efisiensi yang rendah.

PM brushless motor merupakan jenis motor sinkron. Jenis motor ini merupakan pesain utama motor induksi untuk motor traksi. Kelebihan motor ini adalah high power density yang artinya untuk daya yang sama, motor ini memiliki dimensi yang lebih kecil dibandingkan motor induksi. Hal ini karena motor ini memakai magnet permanent yang meningkatkan efisiensinya pula. Sedangkan kelemahan motor jenis ini adalah harganya yang mahal karena pemakaian magnet permanenya. Motor SRM simple, kokoh, dan tahan gangguan. Sedangkan kekuranganya adalah ripple (riak) dan noise yang ditimbulkan.

Tabel dibawah adalah perbandingan kuantitatif dari beberapa motor traksi yang telah kita bahas. Tinjauan yang dipakai adalah power density, efisiensi, controllability (kemudahan system kendalinya), reliability (ketahanannya) technical maturity (kematangan teknologinya), cost. Semakin tinggi nilai berarti semakin baik. Berdasarkan nilai total yang diperoleh, IM dan PM masih mendominasi.

Ref:

Mounir Zeraoulia, Mohamed Benbouzid, Demba Diallo. Electric Motor Drive Selection Issues for HEV Propulsion Systems: A Comparative Study. IEEE VPPC’05, Sep 2005, Chicago, United States.pp.280-287, 2005. <hal-00533362>

Read More

Dunia Kereta – IoT pada Perkeretaapian

Apa itu IoT atau Internet of Things? Istilah IoT gencar dibicarakan pada era revolusi industry 4 ini, sebenarnya benda apa ini? Seperti kepanjanganya, Internet of Things, jika diartikan secara Bahasa maka maknanya internet dari benda. Maksutnya adalah menghubungkan benda – benda dengan internet. Contoh aplikasi IoT sederhana adalah saklar rumah cerdas, dimana kita dapat menghidupkan dan mematikan lampu rumah dari jarak jauh dengan koneksi internet. Hal ini dapat dilakukan karena saklar lampu rumah sudah terhubung ke internet juga. Saat ini mulai banyak penerapan IoT diberbagai bidang, tidak terlepas pada bidang perkeretaapian.

Aplikasi IoT pada perkeretaapian adalah untuk memudahkan perawatan, baik sarana maupun prasarana. Salah satu cara yang dipakai pada perawatan kereta adalah dengan metode CBM (Condition Base Maintenance) artinya perawatan dilakukan berdasarkan kondisi sarana/ prasana, dibuat skala prioritas. Untuk dapat melakukan metode CBM ini terlebih dahulu dilakukan inspeksi berkala pada sarana/ prasaranan perkeretaapian.

Berdasarkan data dari Ohyun Jo (2017), biaya maintenance sebagian besar dihabiskan untuk tenaga kerja dalam melakukan inspeksi, sehingga biaya perbaikan yang tersedia berkurang. Teknologi IoT bisa diterapkan untuk membantu tugas inspeksi dengan cara memasang sensor pada setiap peralatan sarana/ prasarana sehingga terhubung ke internet dan dapat dipantau di server secara real time. Ada kelebihan pasti ada kekurangan, kekurangan dari system ini adalah biaya awal yang mahal karena harus memasang sensor di setiap komponen yang ingin diamati. Kendala yang lain dalam realisasi adalah, hal ini akan mengurangi jumlah tenaga kerja yang cukup besar. Namun, kedepannya, hal ini pasti terealisasi.

Realisasi system IoT terdiri dari tiga tahapan yaitu: sensing, accessing, dan processing. Sensing adalah tahapan pemasangan sensor pada setiap peralatan yang ingin dimonitoring. Accessing adalah tahap dimana data dari sensor di kirim ke jaringan secara wireless. Processing adalah tahapan mengolah data sehingga diperoleh informasi yang dikehendaki.

Pada system IoT diperlukan transfer data jarak dekat maupun jarak jauh. Transfer data jarak dekat adalah dari sensor yang dipasang di peralatan ke trackside gateway, sedangkan transfer data jarak jauh dari gateway ke IoT network seperti dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Dua kandidat yang dapat dipakai dalam IoT network adalah LTE(Long Term Evolution) dan LoRA(Long Range Wide Area). Studi yang dilakukan oleh Ohyun Jo (2017), memberikan kesimpulan bahwa ditinjau dari segi konsumsi daya dan error daya yang dihasilkan, LoRA unggul dibandingkan LTE.

Demikian ulasan tentang pemanfaatan IoT pada perkeretaapian. Manfaat dan kendala yang ada. Tahapan dalam realisasi IoT. Serta kandidat jaringan yang sesuai untuk aplikasi system IoT. Semoga bisa menambah wawasan kita Bersama. Apabila ada masukan, silakan tuliskan di kolom komentar. Terima kasih.

Referensi:

Ohyun Jo, Yong Kyu Kim, Juycop Kim, Internet of Things for smart Railway:Feasibility and Appliction, IEEE Internet of Things Journal, 2017.

Read More

Kereta Listrik atau Kereta Hidrogen?

Pemanasan global dan polusi udara menjadi isu utama saat ini. Negara-negara di dunia menaruh perhatian dan berupaya mengurangi polusi udara tidak terkecuali sector kereta api. Meskipun kereta api merupakan salah satu moda transportasi massal dengan energi yang paling effisient, kereta masih banyak menyumpang polusi udara. Banyak upaya telah dilakukan untuk mengurangi polusi udara pada kereta api. Salah satunya dengan membuat kereta bertenaga listrik, kereta bertenaga baterai, dan kereta bertenaga hydrogen.

Kereta bertenaga listrik yang dimaksut adalah kereta dengan listrik aliran atas (LAA) atau third rail yang sering kita kenal dengan kereta rel listrik(KRL). Kereta bertenaga baterai adalah kereta yang menggunakan baterai sebagai sumber energinya seperti pada mobil listrik. Sedangkan kereta hydrogen adalah kereta yang menggunakan fuel cell sebagai sumber energinya, yaitu dengan mengubah hydrogen menjadi listrik. Pada artikel kali ini akan dibahas perbandingan antara kereta listrik, kereta baterai, dan kereta hydrogen. Manakah yang paling ramah lingkungan dengan polusi udara paling kecil.

Berikut adalah tabel perbandingan antar jenis kereta diatas yang diabuat oleh Shift2Rail eropa:

Diatas adalah Analisa secara umum, kemudian kita lebih perdalam pada Analisa emisi karbon yang dihasilkan. Jika dilihat sekilas memang kereta berbahan bakar hydrogen paling ramah lingkungan, tetapi dalam hal ini kita akan lihat secara keseluruhan meliputi proses yang diperlukan untuk menghasilkan hydrogen dan memproduksi baterai.

Ketika kita melihat proses secara keseluruhan maka kereta listrik adalah kereta paling efisien, karena listrik yang dihasilkan dari pembangkit langsung disalurkan menuju LAA. Sedangkan pada kereta baterai dan kereta hydrogen, listrik dari pembangkit dipakai untuk memproduksi baterai dan hydrogen baru dipakai pada kereta. Secara lamanya alur proses, maka kereta listrik juga paling efisien jika dilihat secara menyeluruh. Gambar dibawah merupakan ilustrasinya. Jika energi total yang dibutuhkan kereta 1557 MJ (mega joule) dan kereta bisa menghasilkan energi regenerative braking 397 MJ maka energi total yang terpakai 1160 MJ. Energi ini jika dipenuhi dengan bahan bakar hydrogen maka total energi beserta loses pada proses yang dibutuhkan untuk membuat hydrogen menjadi 3432 MJ. Sedangkan apabila digunakan bahan bakar baterai energi yang dituhkan adalah 1311 MJ.

Kereta listrik saat ini masih merupakan kereta yang paling effisient dan dengan emisi paling kecil. Akan tetapi, kereta listrik hanya dapat berjalan pada lintas yang memiliki LAA, sehingga kereta baterai dan kereta hydrogen tetap menjanjikan kedepannya. Apalagi dengan teknologi produksi baterai dan hydrogen yang semakin effisient.

Ref:

Martin Streichfuss and Andreas Schwilling, Accelereting the Decarbonisation of rail, Railway Gazzete, Nov 2019.

Read More

Pemenang Kuis Sosmed

Selamat kepada pemenang kuis sosmed keretalistrik, Anda berhak mandapatkan hadiah buku keren “Teknologi Kereta Api: Sistem dan Rolling Stock”. Berdasarkan kriteria penilaian yang sudah disebutkan maka dengan ini kami dari tim keretalistrik meyatakan bahwa saudara dengan akun IG @kuncorofuad dinyatakan sebagai pemenang dan berhak mendapatkan hadiah yang disebutkan. Penilaian juri tidak dapat diganggu gugat.Panitia keretalistrik akan segera menghubungi pemenang.

Berikut sekilas postingan yang berhasil menang:

Read More