Ευρωπαϊκό σύστημα διαχείρισης σιδηροδρομικής κυκλοφορίας

Το ευρωπαϊκό σύστημα διαχείρισης σιδηροδρομικής κυκλοφορίας γνωστό με το ακρωνύμιο ERTMS εκ του European Rail Traffic Management System, είναι το σύστημα προτύπων για τη διαχείριση και τη διαλειτουργικότητα της σηματοδότησης των σιδηροδρόμων από την Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ). Διεξάγεται από τον Οργανισμό Σιδηροδρόμων της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ERA) και αποτελεί οργανωτική ομπρέλα για τα τμήματα GSM-R (επικοινωνία), Ευρωπαϊκό σύστημα ελέγχου αμαξοστοιχιών (ETCS, σηματοδότηση), Ευρωπαϊκό επίπεδο διαχείρισης αμαξοστοιχιών (ETML, διαχείριση ωφέλιμου φορτίου)Ο κύριος στόχος του ERTMS είναι η προώθηση της διαλειτουργικότητας των αμαξοστοιχιών στην ΕΕ. Στόχος του είναι να βελτιώσει σημαντικά την ασφάλεια, να αυξήσει την αποδοτικότητα των σιδηροδρομικών μεταφορών και να ενισχύσει τη διασυνοριακή διαλειτουργικότητα των σιδηροδρομικών μεταφορών στην Ευρώπη. Αυτό γίνεται με την αντικατάσταση του πρώην εθνικού εξοπλισμού σηματοδότησης και των επιχειρησιακών διαδικασιών με ένα ενιαίο νέο πανευρωπαϊκό πρότυπο για συστήματα ελέγχου και χειρισμού αμαξοστοιχιών. Η διαδικασία ανάπτυξης ξεκίνησε με τα τεχνικά θεμέλια επικοινωνίας (GSM-R) και σηματοδότησης (ETCS). Και οι δύο είναι καλά εδραιωμένες και σε προηγμένη δημόσια εφαρμογή παγκοσμίως. Τώρα ξεκινάει η προσοχή για το 3ο μέρος του ETML, δηλαδή για τη διαχείριση του στόλου ή για πληροφορίες για τους επιβάτες.

 Στα μέσα της δεκαετίας του '80, η Διεθνής Ένωση Σιδηροδρόμων (UIC) και το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Σιδηροδρομικών Ερευνών (ERRI) ξεκίνησαν την αναζήτηση μιας κοινής ευρωπαϊκής διαχείρισης των σιδηροδρόμων με τον τίτλο ERTMS. Σήμερα, η ανάπτυξη του ERTMS κατευθύνεται από τον Ευρωπαϊκό Χώρο Έρευνας (ERA) και καθοδηγείται από τον Σύνδεσμο της Ευρωπαϊκής Βιομηχανίας Σιδηροδρόμων (UNIFE, Union des Industries Ferroviaires Européennes). Μέχρις ότου ξεκινήσει αυτή η προσπάθεια, υπήρχαν (για ιστορικούς λόγους σε κάθε εθνικό σιδηροδρομικό σύστημα) στην Ευρώπη: Περισσότερα από 20 διαφορετικά συστήματα προστασίας αμαξοστοιχιών, Διαφορετικοί, αντιφατικοί κανόνες λειτουργίας των σιδηροδρόμων, Διαφορετικοί εθνικοί κανόνες πιστοποίησης και έγκρισης, Διαφορετικοί κανόνες διαπίστευσης για τους οδηγούς, Πέντε διαφορετικά συστήματα ηλεκτροδότησης σιδηροδρόμων, Ελείψεις, διαφορετικά ή μη λειτουργικά συστήματα επικοινωνίας στις καμπίνες οδηγού, Διαφορετικές εθνικές γλώσσες, Διαφορετικά συστήματα μέτρησης (μετρικό σύστημα, μονάδες Imperial), Οργάνωση της κυκλοφορίας δεξιά και αριστερά, Διαφορές σιδηροδρομικών διαδρομών στις κύριες γραμμές στις απομακρυσμένες χώρες (Ιβηρική Χερσόνησος, Ιρλανδία, ρωσικό ευρύ εύρος), Διαφορετικοί μηχανισμοί σύζευξης σιδηροδρόμων ανά χώρα ή τύπο τροχαίου υλικού,Επηρεάζοντας την επιμέρους επικοινωνία των αμαξοστοιχιών Για να το περιγράψουμε, τα τρένα μακράς απόστασης όπως το Eurostar ή η Thalys πρέπει να διαθέτουν 6 έως 8 διαφορετικά συστήματα προστασίας αμαξοστοιχιών. Οι τεχνικοί στόχοι του ERTMS είναι: Δημιουργία ενιαίου, τυποποιημένου ευρωπαϊκού συστήματος προστασίας αμαξοστοιχιών για την ενίσχυση της διαλειτουργικότητας και την ταχεία αντικατάσταση των παρωχημένων συστημάτων, Ενοποίηση και ενίσχυση της σήμανσης του θαλάμου οδήγησης , Αύξηση της αγοράς για συστήματα ελέγχου και διαχείρισης. με καλύτερες επιλογές για τους πελάτες, χαμηλότερες τιμές στη μαζική παραγωγή και δυνατότητες εξαγωγής για παγκόσμια εφαρμογή, Δημιουργία ίσων επιπέδων ασφαλείας κατά τη λειτουργία της αμαξοστοιχίας με συγκρίσιμους κανόνες.Το 1995, ένα σχέδιο ανάπτυξης ανέφερε αρχικά τη δημιουργία του ευρωπαϊκού συστήματος διαχείρισης της σιδηροδρομικής κυκλοφορίας . Το 1996 εφαρμόστηκε η πρώτη προδιαγραφή για το ETCS ως απάντηση στην οδηγία 96/48 / ΕΚ του Συμβουλίου σχετικά με τη διαλειτουργικότητα του διευρωπαϊκού σιδηροδρομικού συστήματος μεγάλης ταχύτητας. Η λειτουργική προδιαγραφή του ETCS ανακοινώθηκε τον Απρίλιο του 2000 ως κατευθυντήρια γραμμή για τη θέση σε εφαρμογή στη Μαδρίτη. Το φθινόπωρο του 2000 τα κράτη μέλη της ΕΕ ψήφισαν τη δημοσίευση αυτών των προδιαγραφών ως απόφαση της Ευρωπαϊκής Επιτροπής να αποκτήσει μια προκαταρκτική ασφάλεια δικαίου και σχεδιασμού. Αυτό είχε ως στόχο να δώσει τη βάση για τη διεξαγωγή δοκιμών σε εφαρμογές σε έξι σιδηροδρομικούς σταθμούς του ομίλου χρηστών του ERTMS. Το 2002, η Ένωση Βιομηχανιών Σηματοδοσίας (UNISIG) δημοσίευσε το SUBSET-026 που καθορίζει την τρέχουσα υλοποίηση του εξοπλισμού σηματοδότησης ETCS μαζί με το GSM-R - αυτή η κατηγορία 1 SRS 2.2.2 (τώρα ονομαζόμενη ETCS Baseline 2 ) με την απόφαση 2002/731 / ΕΟΚ ως υποχρεωτική για τους σιδηροδρόμους μεγάλης ταχύτητας και την απόφαση 2004/50 / ΕΟΚ ως υποχρεωτική για τους συμβατικούς σιδηροδρόμους. Το 2004, η περαιτέρω εξέλιξη ανέκυψε για ορισμένους λόγους. Ενώ ορισμένες χώρες ( Αυστρία, Ισπανία, Ελβετία ) άλλαξαν το ETCS με κάποιο όφελος, οι γερμανοί και οι γάλλοι σιδηροδρομικοί φορείς είχαν ήδη εισαγάγει αποδεδειγμένους και σύγχρονους τύπους συστημάτων εσωτερικής προστασίας αμαξοστοιχιών για κυκλοφορία υψηλών ταχυτήτων, ώστε δεν ωφελούνταν. Επιπλέον, η εισαγωγή του επιπέδου 1 του ETCS (όπως στην Ισπανία) αποδείχθηκε πολύ δαπανηρή και σχεδόν όλες οι υλοποιήσεις καθυστερούν πολλές φορές. Τα καθορισμένα πρότυπα ήταν περιεκτικά πολιτικά, αλλά όχι ακριβή με τεχνικά μέσα. Όλοι οι συμμετέχοντες θα προστατεύσουν τις μέσες παλιές τους επενδύσεις έως ότου περιορίσουν τον χρόνο ζωής τους φυσικά ή οικονομικά. Και ορισμένοι ενεργοί παίκτες ήταν πρόθυμοι να ξεπεράσουν την κατάσταση με έναν νέο ορισμό της βασικής γραμμής, που δεν ήταν κατάλληλος για άμεση δράση. Αυτή η κατάσταση προκάλεσε την απόφαση να επικεντρωθεί περισσότερο στα τεχνικά τμήματα του ETCS και του GSM-R ως καθολικά τεχνικά θεμέλια του ERTMS. Για να αντιμετωπίσει αυτή την κατάσταση, ο Karel Vinck διορίστηκε τον Ιούλιο του 2005 ως συντονιστής της ΕΕ. Το 2005 υπογράφηκε μνημόνιο συμφωνίας για το ERTMS από τα μέλη της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, των εθνικών σιδηροδρόμων και των προμηθευτών στις Βρυξέλλες . Σύμφωνα με τη δήλωση αυτή, το ETCS επρόκειτο να εισαχθεί σε 10 έως 12 έτη σε ένα συγκεκριμένο τμήμα των Διευρωπαϊκών Δικτύων. Ακολούθησε τον Απρίλιο του 2006 ένα συνέδριο στη Βουδαπέστη για την εισαγωγή του ERTMS, στο οποίο συμμετείχαν 700 άτομα. Τον Ιούλιο του 2009, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ανακοίνωσε ότι το ETCS είναι τώρα υποχρεωτικό για όλα τα έργα που χρηματοδοτούνται από την ΕΕ, τα οποία περιλαμβάνουν νέα ή αναβαθμισμένη σηματοδότηση και το GSM-R απαιτείται όταν αναβαθμιστούν οι ραδιοεπικοινωνίες. Τον Απρίλιο του 2012 στην παγκόσμια διάσκεψη UIC ERTMS στη Στοκχόλμη της Σουηδίας, ο Εκτελεστικός Διευθυντής της Κοινότητας Ευρωπαϊκών Εταιρειών Σιδηροδρόμων και Υποδομών (CER) ζήτησε την ταχύτερη υλοποίηση του ERTMS στην Ευρώπη. Μετά τον ορισμό της γραμμής ETCS Baseline 3 περίπου το 2010 και την έναρξη της εφαρμογής σε πολλές χώρες με τη Βασική γραμμή 3 Έκδοση 2 το καλοκαίρι του 2016, είναι και πάλι δυνατή η εστίαση της προσοχής στις απαιτήσεις επιχειρησιακής διαχείρισης του ωφέλιμου φορτίου. Μεγάλες επιχειρήσεις logistics όπως το DB Cargo έχουν την ανάγκη να αναπτύξουν λειτουργικές δυνατότητες στο πεδίο εφαρμογής του ETML οποίο θα πρέπει να είναι ευπρόσδεκτο για την τυποποίηση. Η ανάπτυξη του Ευρωπαϊκού Συστήματος Διαχείρισης της Σιδηροδρομικής Κυκλοφορίας σημαίνει την εγκατάσταση στοιχείων ETCS στην τροχιά των σιδηροδρόμων και του εξοπλισμού που μεταφέρει το τρένο. Και τα δύο μέρη συνδέονται με το GSM-R ως τμήμα επικοινωνίας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες στρατηγικές ανάπτυξης σιδηροδρόμων. Με την καθιέρωση του ETCS, ο διαχειριστής υποδομής πρέπει να αποφασίσει εάν μια γραμμή θα είναι εξοπλισμένη μόνο με ETCS ή εάν υπάρχει ζήτηση για σύστημα μικτών σηματοδοτών με υποστήριξη του Εθνικού Συστήματος Ελέγχου Τρένων (NTC). Επί του παρόντος, τόσο τα «καθαρά» όσο και τα μικτά συστήματα αναπτύσσονται στην Ευρώπη και σε όλο τον κόσμο. Πολλές νέες γραμμές ETCS στην Ευρώπη δημιουργούνται και, στη συνέχεια, μπορεί συχνά να προτιμηθεί η εφαρμογή μόνο του επιπέδου 1 ή 2 του ETCS. Με αυτή τη στρατηγική υλοποίησης, το κόστος σηματοδοσίας για τη διαδρομή περιορίζεται στο ελάχιστο, αλλά ο στόλος οχημάτων που λειτουργεί στις γραμμές αυτές θα πρέπει να είναι εξοπλισμένος με το ETCS επί της αμαξοστοιχίας ώστε να επιτρέπει τη λειτουργία του. Αυτό είναι καταλληλότερο για νέες γραμμές μεταφοράς επιβατών υψηλής ταχύτητας, όπου θα αγοραστούν νέα οχήματα, λιγότερο κατάλληλη εάν τα χρησιμοποιούν για τη μεταφορά μεγάλων αποστάσεων εμπορευματικών αμαξοστοιχιών. Στα παραδείγματα της «καθαρής» λειτουργίας του ETCS περιλαμβάνονται η HSL-Zuid στις Κάτω Χώρες, η διεθνής έκταση TP Ferro (Sección Internacional / Section Internationale ) Figueres [ES] - Perpignan [FR], Erfurt-Halle / Λειψία στη Γερμανία. Επίσης, όλοι οι σιδηροδρομικοί σταθμοί ETCS στη Σουηδία και τη Νορβηγία, δεδομένου ότι οι συχνότητες των πλειστηριασμών ETCS και ATC είναι πολύ κοντά, έτσι ώστε τα παλαιότερα τρένα να παρουσιάζουν σφάλματα κατά τη διαβίβαση του Eurobalises. Η μικτή λειτουργία είναι μια στρατηγική στην οποία η σηματοδότηση από τη μετεπιβίβαση είναι εφοδιασμένη τόσο με το ETCS όσο και με ένα συμβατικό σύστημα κλάσης Β. Συχνά το συμβατικό σύστημα είναι το παλαιό σύστημα που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια του προγράμματος αναβάθμισης σήματος. Οι κύριοι στόχοι της εισαγωγής μιας μικτής επιχείρησης (σύστημα μικτών σηματοδοτών) είναι: Για οικονομικούς και επιχειρησιακούς λόγους, είναι αδύνατο να εγκατασταθεί το ETCS για το πλήρες δίκτυο σε σύντομο χρονικό διάστημα. Δεν είναι όλα τα τρένα εξοπλισμένα για να κινούνται σε γραμμές ETCS και τα τρένα που είναι εξοπλισμένα με το ETCS δεν μπορούν να εκτελούνται μόνο σε νέες γραμμές. Η ύπαρξη λύσης απόσβεσης ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο για τη λειτουργία.Με μικτή λειτουργία είναι δυνατή η εκτέλεση γραμμής με συμβατικά και ETCS τρένα και η χρήση των πλεονεκτημάτων της τεχνολογίας ETCS για τα τρένα που είναι εξοπλισμένα (π.χ. με υψηλότερη ταχύτητα ή περισσότερες αμαξοστοιχίες στη γραμμή) αλλά με το πλεονέκτημα ότι δεν είναι απαραίτητο να εξοπλίσει ταυτόχρονα ολόκληρο τον στόλο τρένων με το ETCS. Παραδείγματα ETCS σε μεικτή λειτουργία περιλαμβάνουν το HSL 3 στο Βέλγιο, όπου το ETCS αναμειγνύεται με το εθνικό σύστημα ATP TBL ή την γραμμή υψηλής ταχύτητας Cordoba-Malaga στην Ισπανία όπου το ETCS αναμιγνύεται με το NTC της ASFA και της LZB . Αρχή λειτουργίας του ETCS σε μικτή λειτουργία: Επίπεδο 2 NTC και ETCS Η αρχή της σηματοδότησης ανάμεικτου επιπέδου βασίζεται σε απλές αρχές που χρησιμοποιούν αμφίδρομη ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του Κέντρου Ραδιο (RBC) και των συστημάτων αλληλοσύνδεσης. Ο χειριστής θέτει μια διαδρομή και δεν χρειάζεται να γνωρίζει εάν η διαδρομή θα χρησιμοποιηθεί μόνο για επίπεδο NTC (πρώην LSTM) ή για τρένο εξοπλισμένο με επίπεδο 2. Μια διαδρομή είναι κλειδωμένη με βάση τις εθνικές αρχές από το σύστημα αλληλοσύνδεσης και τα RBC ενημερώνονται για τις καθορισμένες διαδρομές. Το RBC ελέγχει κατά πόσο είναι δυνατή η εκχώρηση αμαξοστοιχίας στη διαδρομή και στη συνέχεια ενημερώνει το σύστημα αλληλοσύνδεσης που αντιστοιχεί σε μια αμαξοστοιχία στην διαδρομή. Το σύστημα αλληλομανδαλισμού εμφανίζει την εμφάνιση της λευκής μπάρας ETCS σε όλα τα σήματα κατά μήκος της διαδρομής, συμπεριλαμβανομένου του σήματος στο τέλος της διαδρομής και δεν στέλνει κανένα κωδικό ATB-EG στην πίστα. Η Αρχή Κίνησης (MA) είναι η άδεια για τη μετακίνηση ενός τρένου σε συγκεκριμένη θέση εντός των περιορισμών της υποδομής και με την επιτήρηση της ταχύτητας. Το τέλος της Αρχής είναι η θέση στην οποία επιτρέπεται η κίνηση της αμαξοστοιχίας και όπου η ταχύτητα στόχου είναι ίση με μηδέν. Το τέλος της κίνησης είναι η θέση στην οποία επιτρέπεται η συνέχιση της αμαξοστοιχίας σύμφωνα με μια άδεια κυκλοφορίας. Κατά τη μετάδοση ενός ΜΑ, είναι το τέλος του τελευταίου τμήματος που δίνεται στο ΜΑ. Το RBC αποστέλλει Αρχή Κίνησης (ΑΜ) στην αμαξοστοιχία εάν μια αμαξοστοιχία επιπέδου 2 έχει διατεθεί στη διαδρομή. Σε αντίθετη περίπτωση, το σήμα δείχνει την οπτική προβολή και ο σχετικός κωδικός ATB-EG αποστέλλεται στο κομμάτι. Μόλις η αμαξοστοιχία επιπέδου 2 αναφερθεί στο πίσω μέρος μιας διαδρομής που εκχωρείται επί του παρόντος για οπτική εξουσιοδότηση (π.χ. μετά την έναρξη της διαδικασίας αποστολής ή όταν ο οδηγός αλλάζει επίπεδο από επίπεδο NTC στο επίπεδο 2), η οπτική εξουσιοδότηση αναβαθμίζεται αυτόματα σε επίπεδο 2 αρχή της κυκλοφορίας. Συνεπώς, μια αρχή κίνησης επιπέδου 2 υποβαθμίζεται σε οπτική εξουσιοδότηση μετά από προκαθορισμένο χρονικό όριο, αν ο οδηγός κλείσει την καμπίνα ή εντοπιστεί βλάβη που περιορίζει την αρχή κίνησης (π.χ. εάν δεν είναι διαθέσιμη η κάλυψη του ραδιοφώνου GSM-R . ) Εταιρείες ανάπτυξης συστημάτων ETCS περιλαμβάνουν UNIFE / UNISIG μέλη της Alstom, Θαλής, AZD Praha ( cz ), Ansaldo STS (τώρα μέρος της Hitachi ), Siemens Mobility, Bombardier Transportation, CAF, ABB και MERMEC. Ο εξοπλισμός GSM-R παραδίδεται από ορισμένες εταιρείες όπως h Nokia Networks, Kapsch, Huawei, Siemens Mobility και Funkwerk Kölleda ( de ). Οι εταιρείες που παρέχουν λύσεις δοκιμών για συστήματα ERTMS περιλαμβάνουν: Comtest Wireless Ευρωπαϊκό σύστημα διαχείρισης της σιδηροδρομικής κυκλοφορίας στη Μεγάλη Βρετανία Οργανισμός Σιδηροδρόμων της Ευρωπαϊκής Ένωσης (πρώην ΕΧΕ) Θετικός έλεγχος αμαξοστοιχίας LOCOPROL UNIFE ERTMS εν συντομία Αρχειοθετήθηκε 2017-06-30 στο Wayback Machine. Σχέδιο ανάπτυξης ERTMS με παραρτήματα Ιστοσελίδα του UNIFE Αρχειοθετήθηκε 2016-03-21 στο Wayback Machine. Ιστοσελίδα της ERA Ιστοσελίδα του UIC Ομάδα χρηστών ERTMS Εθνικό σχέδιο υλοποίησης της Μεγάλης Βρετανίας