Europejski system sterowania pociągiem (w skrócie ETCS , skrót od European Train Control System ) to innowacyjny system sygnalizacji kolejowej związane z kontrolą prędkości. Jest to element europejskiego systemu zarządzania ruchem kolejowym (w skrócie ERTMS , akronim europejskiego systemu zarządzania ruchem kolejowym ), który ma docelowo zastąpić dużą liczbę sygnalizatorów przytorowych, powtarzania sygnalizacji i systemów sygnalizacyjnych w kabinach używanych obecnie w różnych Europejskie sieci kolejowe .
System ten musi umożliwiać optymalne przekraczanie granic, gwarantując jednocześnie bezpieczeństwo ruchu. Jej transpozycja planowana jest na liniach dużych prędkości oraz na całej sieci konwencjonalnej. Od 2000 roku pracuje na liniach kolejowych w szczególności we Francji, Włoszech, Hiszpanii, Szwajcarii, Niemczech i Austrii.
Aby zapewnić bezpieczny i niezakłócony ruch pociągów, potrzebne są systemy sterowania i bezpieczeństwa. W Europie z biegiem czasu zainstalowano 23 wzajemnie niekompatybilne systemy, zwykle na poziomie krajowym.
Aby móc przekraczać granice, pojazdy silnikowe muszą być zatem wyposażone w jeden lub nawet kilka systemów ochrony pociągów zgodnych z przepisami przekraczanych krajów.
Skutkuje to dodatkowym kosztem wyposażenia lokomotyw, a jeśli tak nie jest, koniecznością zmiany lokomotywy na stacji granicznej, co jest rozwiązaniem kosztownym i penalizującym czas dostawy.
Tak więc składy pociągów Thalys PBKA , oprócz czteronapięciowego systemu trakcyjnego, są wyposażone we wszystkie systemy sygnalizacji spotykane na obsługiwanych liniach:
To chęć skrócenia czasu i kosztów przejść granicznych oraz obniżenia kosztów inwestycji poprzez stworzenie europejskiego rynku systemów kontroli pociągów, z której narodziła się w latach 90. koncepcja jednolitego systemu ochrony pociągów.
System ETCS jest rozwijany od 1996 roku na podstawie Dyrektywy Unii Europejskiej 96/48 w sprawie interoperacyjności transeuropejskiego systemu kolei dużych prędkości. Dla poziomu 2 i przyszłego 3 opiera się na systemie łączności radiowej GSM-R ( globalny system komunikacji mobilnej - Railways ).
Międzynarodowy Związek Kolei (UIC) miał pierwsze specyfikacje ETCS opracowany przez Europejski Instytut Badań kolejowego (ERRI). Specyfikacje techniczne były równolegle badane, a następnie zatwierdzane przez użytkowników (przedsiębiorstwa kolejowe zgrupowane w grupie użytkowników ERTMS ) oraz przez producentów systemów sygnalizacji zgrupowanych w ramach Unisig ; na przykład francuski Alstom , który buduje dużą część pociągów jeżdżących we Francji oraz urządzenia sygnalizacji kolejowej zainstalowane we Francji.
Od 1999 roku ETCS był testowany przez kilka przedsiębiorstw kolejowych w Niemczech, Szwajcarii, Włoszech, ale także we Francji, krajach Beneluksu i Anglii (Eurostar).
Wprowadzenie ETCS powinno nie tylko uprościć prowadzenie pociągu oraz sprawić, że sygnalizacja będzie inteligentniejsza i bezpieczniejsza , ale także:
Poziom 1 można zainstalować równolegle z systemem krajowym. Każda maszyna korzysta z systemu, w który jest wyposażona, co pozwala uniknąć kosztów modernizacji. W konwencjonalnej sieci sygnalizacja boczna pozostaje dominująca, jeśli pociąg nie jest w pełni obsługiwany przez ETCS, co będzie miało miejsce w przypadku wielu starszych. Jednak w przypadku nowego taboru ETCS staje się dominujący.
Transmisje ziemia-maszynaTen poziom wykorzystuje transmisję punktową za pomocą beaconów umieszczonych u stóp sygnałów i upstream. Te radiolatarnie ( eurobalisy ) przekazują dane sygnalizacyjne do pociągu. Na niektórych liniach dużych prędkości istnieje również poziom 1, z którego można korzystać w przypadku awarii na poziomie 2: nazywa się to trybem awaryjnym.
Wykrywanie pociągówPoziom 1 wymaga zastosowania naziemnego systemu detekcji pociągów (takiego jak obwody torowe , liczniki osi i inne).
Wszystkie te informacje mogą więc być przekazywane do pociągu tylko okazjonalnie, tę punktualność można zwiększyć, dostosowując liczbę lamp ostrzegawczych lub instalując pętlę ( euroloop ), równoważną lampie ostrzegawczej, ale biegnącą wzdłuż linii na pewną odległość.
Podobnie jak poziom 1, poziom 2 może być używany w połączeniu z istniejącym systemem, zarówno na linii konwencjonalnej, jak i na linii dużych prędkości.
Transmisja ziemia-maszynaDane sygnalizacyjne nie są już przesyłane przez eurobalisy (lub pętle europętli ), ale w sposób ciągły za pośrednictwem sieci GSM-R lub komunikacji GPRS, co sprawia, że instalacja tych ostatnich jest obowiązkowa. Za pośrednictwem tej sieci pociąg stale komunikuje swoją pozycję (którą określa za pomocą licznika kilometrów ) do centrum sterowania, które w zamian komunikuje mu działania do wykonania (prędkość, zatrzymanie itp.). Z eurobalis zawsze są obecne na torze, ale tutaj służą przede wszystkim do resetowania odometrii planszy. Mogą być również konieczne w przypadku awarii „poziomu 2”: wtedy można zawsze pracować na poziomie „1”, jeśli pozwala na to konfiguracja linii.
Na TGV POS zabezpieczono w ten sposób odotachymetrię (trzy pomiary prędkości przy użyciu różnych zasad fizycznych, jeden na końcu osi i dwa inne za pomocą radarów DOPPLER).
Wykrywanie pociągówNadal wymaga stosowania naziemnego systemu wykrywania pociągów i opiera się na istnieniu obwodów torowych w celu zlokalizowania pociągu znajdującego się za nim w bloku. Informacje te są przesyłane do centrum blokad radiowych (RBC), które następnie zarządza odstępami między dwoma obiegami. Kolejny pociąg otrzymuje nowe zezwolenie na kursowanie w dowolnym momencie przez łącze radiowe GSM-R. Natychmiast po zwolnieniu bloku przez pociąg znajdujący się dalej, centralna stacja sterowania otrzymuje odpowiednią informację z ziemi (obwód torowy + eurobalisa + RBC + GSM-R), która jest transmitowana przez łącze radiowe do następnego pociągu. Poziom 2 ERTMS sprawia, że informacje o „uwolnieniu” są dostępne niemal natychmiast dla następnego pociągu, co pomaga zwiększyć płynność. Ta bezpośredniość jest różnicą w porównaniu z konwencjonalną sygnalizacją, w której informacja o zwolnieniu jest przekazywana kierowcy tylko wtedy, gdy napotka sygnał wejścia do bloku. Ponadto, istniejące systemy kontroli prędkości czasami zabraniają przywracania prędkości przed przekroczeniem sygnalizatora, nawet jeśli jest on otwarty, ponieważ informacja o zwolnieniu jest przesyłana do pociągu przez latarnię u podnóża sygnalizatora.
Centrum Bloku Radiowego
Poziom 3 jest wciąż w fazie rozwoju. Wymaga to zoptymalizowania uwzględnienia integralności pociągu (weryfikacja braku „uszkodzonego sprzęgu”).
Transmisja ziemia-maszynaDetekcja pociągu nie opiera się już na istnieniu obwodów torowych, a jedynie na pozycji przekazywanej przez sam pociąg. Dlatego musimy opracować niezawodne środki kontroli integralności konwojów. Pierwsze testy nie wydają się być rozstrzygające, ponieważ ten „kolejowy GPS” nie zapewniał wysokiej niezawodności wymaganej przy prowadzeniu dwóch kolejnych pociągów: w stałych informacjach wymaganych na tym poziomie występują przerwy rzędu kilku milisekund.
Jeśli chodzi o poziom 2, na torze znajdują się eurobalisy , aby zresetować odometrię na pokładzie.
Pierwsze testy ETCS zgodnie ze specyfikacjami UIC zostały pomyślnie przeprowadzone od:Listopad 1999 na międzynarodowej linii Wiedeń - Budapeszt.
Następnie system został wdrożony m.in. na liniach:
Inne eksperymenty przygotowywane są również we Francji, Włoszech, Hiszpanii, Holandii, Wielkiej Brytanii, Belgii, Luksemburgu i na Węgrzech.
Według szacunków Deutsche Bahn , wdrożenie ETCS na skalę europejską zajmie od 15 do 20 lat .
Szacowany koszt to około 8 miliardów euro, w tym 500 milionów dla samych Niemiec.
Obecnie dla sektora kolejowego współpracują ze sobą trzy laboratoria badawcze ETCS.