Europejski System Sterowania Pociągiem

Europejski System Sterowania Pociągiem (ang. European Train Control System, ETCS) – system sterowania ruchem kolejowym, kompatybilny pomiędzy różnymi państwami Europy.

ETCS zapewnia sygnalizację kabinową, jak i kontrolę pracy maszynisty przy zwiększonym poziomie bezpieczeństwa. System ten opiera się na cyfrowej transmisji danych poprzez które przesyłane są informacje dotyczące m.in. maksymalnej prędkości pociągu. Jeśli pociąg prowadzony jest niezgodnie z poleceniem ETCS, na początku system sygnalizuje tę niezgodność, a w razie potrzeby rozpoczyna hamowanie.

ETCS jest częścią wdrażanego w Unii Europejskiej systemu ERTMS (European Rail Traffic Management System), który ma zapewnić interoperacyjność transportu kolejowego, czyli możliwość swobodnego poruszania się pociągów w sieciach kolejowych poszczególnych państw (właścicieli infrastruktury) bez konieczności zatrzymywania się na granicach oraz wymiany lokomotyw lub maszynistów. Sam system komercyjnie jest dodatkowo wykorzystywany poza państwami wspólnoty, np. w Szwajcarii, Meksyku, czy na Ukrainie.

Obecnie na terenie Unii Europejskiej funkcjonuje 20 różnych systemów sygnalizacji kolejowej. Maszynista, aby mógł prowadzić pociąg na terenie innego zarządu kolei, musi zdać egzamin z obowiązujących tam przepisów oraz posiadać komunikatywną znajomość języka danego państwa. Lokomotywa musi być wyposażona zgodnie z przepisami innego zarządu i posiadać jego homologację, co znacząco utrudnia międzynarodową obsługę ruchu kolejowego.

System ERTMS składa się z dwóch części:

• GSM-R (Global System for Mobile Communications-Railways) – kolejowej odmiany cyfrowej łączności komórkowej GSM przeznaczonej zarówno do transmisji danych pakietowych wykorzystywanych do celów m.in. lokalizacji, telemetrii i telematyki, jako podstawowy nośnik danych dla ETCS oraz do transmisji głosowych (voice);
• ETCS służący zarówno sygnalizacji kabinowej, jak i automatyzacji procesu prowadzenia pociągów.

System ETCS

System jest rozwijany przez konsorcjum przedsiębiorstw, w skład którego wchodzą m.in. Alstom, Thales Group, Invensys, Ansaldo Signal, Siemens i Bombardier. W projekcie ETCS wyróżnia się 3 poziomy zaawansowania systemu. Systemy ETCS mogą służyć do automatycznego sterowania pociągiem, np. istnieją rozwiązania pozwalające na automatyczne hamowanie w przypadku przekroczenia dopuszczalnej maksymalnej szybkości, nawet na poziomie 1.

Tryby pracy lokomotywy w systemie ETCS

Pełny nadzór

• Front – lokomotywa ciągnie pociąg, ETCS posiada wszystkie niezbędne informacje
• Propelling – lokomotywa pcha pociąg, ETCS musi brać pod uwagę fakt, że przód pociągu zajmie następny odcinek wcześniej niż dojedzie tam lokomotywa

Niepełny nadzór

• Unfitted – linia niewyposażona w ETCS, system kontroluje tylko nieprzekraczanie maksymalnej prędkości, ochrona powierzona jest starszym systemom (w Polsce SHP i czuwak aktywny)
• Post Trip – pociąg przejechał nakaz zatrzymania, w tym trybie nastąpi hamowanie nagłe
• On Sight – jazda na widoczność, umożliwia minięcie semafora SBL
• Staff Responsible – jazda na Rozkaz Szczególny
• Banking – popychanie składu
• Lost – brak aktualnej informacji z przytorowego podsystemu ETCS

Napęd wielokrotny

• Non Leading – druga lokomotywa w składzie z własnym maszynistą
• Sleeping – druga lokomotywa w składzie sterowana z lokomotywy wiodącej
• Rear Integrity – lokomotywa na końcu składu dla kontroli ciągłości (III poziom ETCS)
• Transport – jazda marszowa nieczynnej lokomotywy

Manewrowanie

• Shunting – manewrowanie

Tryby włączania/wyłączania

• Start Up – załączenie lokomotywy, samotest systemu
• Data Entry – maszynista wprowadza dane o pociągu (masa, długość, Vmax)
• Power Off – wyłączenie lokomotywy

Tryby awarii

• System Failure – ETCS wykrył własną awarię
• System Isolation – maszynista odłączył ETCS

ETCS w Europie

Rezolucja Parlamentu Europejskiego z 16 maja 2006 (2005/2168(INI)) za kluczowe uznała wyposażenie w ERTMS następujących linii kolejowych:

• Rotterdam – Genua
• Neapol – Berlin – Sztokholm
• Antwerpia – Bazylea/Lyon
• Sewilla – Lyon – Turyn – Triest – Lublana
• Drezno – Praga – Brno – Wiedeń – Budapeszt
• Duisburg – Berlin – Warszawa
• oraz likwidację „dziur” w systemach ETCS, np. na liniach łączących Paryż z południowymi Niemcami, deklarując że:

decydującego przełomu można dokonać tylko wtedy, gdy uniknie się powstania struktury sieci, w której jedynie niewielkie odizolowane obszary będą wyposażone w ERTMS, a dojazd do nich lub ich przejechanie będzie wiązało się z koniecznością wykorzystania dużej liczby systemów krajowych; w pierwszej kolejności należy raczej wyposażyć wybrane korytarze na całej długości w ERTMS; w drugim etapie konieczne jest możliwie szybkie osiągnięcie „masy krytycznej” linii i pociągów wyposażonych w ERTMS, co umożliwi odniesienie dalszych korzyści skali.

ETCS w Polsce

W Polsce Rada Ministrów w dniu 6 marca 2006 przyjęła Narodowy Plan Wdrażania ERTMS, który zakłada zarówno wdrożenie ETCS, jak i GSM-R. Dokument ten jest jedynie „deklaracją woli”, a nie zobowiązaniem strony polskiej i zakłada otrzymanie dofinansowania UE dla wdrażania ERTMS na poziomie 80%.

Koszty wdrożenia ERTMS w Polsce są szacowane na:

• budowa
  • GSM-R ok. 4,6 mld zł (dla 15 000 km linii kolejowych i 3777 pojazdów trakcyjnych) +
  • ETCS ok. 14,2 mld zł (dla 5000 km linii kolejowych i 1513 pojazdów trakcyjnych)
• utrzymanie
  • GSM-R ok. 180 mln zł rocznie +
  • ETCS ok. 120 mln zł rocznie

Wdrażaniem systemu w Polsce zajmuje się spółka z Grupy PKP:

• PKP Polskie Linie Kolejowe – w zakresie systemu ETCS oraz w zakresie systemu GSM-R

Linie objęte ETCS

ETCS w Polsce w lutym 2021

     ETCS poziomu 1 z ograniczonym nadzorem

     ETCS poziomu 1

     ETCS poziomu 2

Stan linii posiadających ETCS (kwiecień 2023)

Nr Linii	Odcinek	Poziom ETCS	Stan	Uwagi
4	Grodzisk Mazowiecki – Idzikowice	L1	Aktywny
4	Włoszczowa Północ – Zawiercie	L1	Aktywny
9	Legionowo – Gdynia Główna	L2	Aktywny
64	Kozłów – Starzyny	L1	Aktywny
132	Opole Zachodnie – Wrocław Brochów	L2	Aktywny
202	Gdańsk Główny – Gdynia Chylonia	L2	Aktywny	Brak automatycznego przełączania na stacji Gdynia Chylonia
260	Pszczółki – Pruszcz Gdański	L2	Aktywny
275	Wrocław Nowy Dwór – Wielkie Piekary	L2	Aktywny
356	Poznań Wschód – Wągrowiec	L1	Aktywny	Ograniczony nadzór
456	Legionowo – Chotomów	L2	Aktywny

GSM-R

• W sierpniu 2010 otworzono oferty w przetargu „Analizy wykonalności i analiz technicznych systemu GSM-R dla sieci kolejowej TEN-T na terenie Polski” w którym złożono 6 ofert na kwoty od 174 do 715 tysięcy euro.
• 9 września 2010 PLK otworzyło oferty w ogłoszonym 29.06.2010 przetargu na budowę i wdrożenie pierwszego w Polsce systemu GSM-R na odcinku Legnica – Węgliniec – Bielawa Dolna. W przetargu złożono 3 oferty na kwoty 36–88 mln zł.
• Umowa na wdrożenie GSM-R została ostatecznie podpisana z najtańszym dostawcą (36 mln PLN netto) po rozpatrzeniu odwołań od wyników przetargu 5 kwietnia 2011. Wykonanie systemu na 84 kilometrowym odcinku zostało powierzone konsorcjum firm Kapsch Sp. z o.o. i Kapsch CarrierCom AG. Prace mają być ukończone w marcu 2014 i są współfinansowane z funduszy EU (Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko).

Koszty

Ponieważ wszystkie realizacje ETCS w Polsce są na etapie prac projektowych, a niektóre przetargi nie zostały jeszcze rozstrzygnięte nie można stwierdzić, jakie są faktyczne koszty ich wykonania, a jedynie odnosić się do preliminarzy wydatków. Poniższe koszty odnoszą się:

• jedynie do prac związanych z instalacją ETCS – i nie uwzględniają remontu samej linii, systemów sterowania ruchem, zasilania itd, które zwykle im towarzyszą lub wręcz wyprzedzają
• jedynie do instalacji infrastrukturalnych i nie uwzględniają niezbędnego wyposażenia pojazdów trakcyjnych

i wynoszą:

• dla ETCS 1 – 183 tys. zł za 1 km linii
• dla ETCS 2 – 1,14 mln zł za 1 km linii

Należy pamiętać, iż w przypadku innych linii koszty te mogą być zupełnie inne, m.in. z następujących powodów:

• pionierski charakter inwestycji i nieznany poziom faktycznych komplikacji oraz konieczność wykonania prac, które potem będą wykorzystywanych dla następnych inwestycji (np. ustalenie polskojęzycznego interfejsu),
• zróżnicowanie zakresu prac na różnych linii z uwagi np. na stopień skomplikowania układów torowych, liczba stacji kolejowych, warunki geograficzne, wielkość odcinków blokady samoczynnej,
• jedyna umowa na ETCS 1 była podpisywana w okresie bessy gospodarczej, co powodowało spadek cen ofert w przetargach w całym roku 2009.

Nie można określić jednoznacznie kosztu modernizacji samej linii kolejowej, gdyż zależy on od wielu czynników. Przykładowo – koszt projektu i modernizacji 1 kilometra linii E30 na odcinku Podłęże – Biadoliny wyniósł średnio (w roku 2010) 27 mln zł, a Sosnowiec – Trzebinia 17 mln zł, czyli koszt instalacji ETCS 2 może zwiększyć cenę inwestycji o ok. 4–7%.

Najważniejsze dokumenty

• Dyrektywa (2001/16/WE) Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 19 marca 2001 r. W sprawie interoperacyjności transeuropejskiego systemu kolei konwencjonalnych (z późniejszymi zmianami):
  • 2004/50/WE
  • 2007/32/WE
  • 2008/57/WE
• Ustawa z dnia 28 marca 2003 r. o transporcie kolejowym (z późniejszymi zmianami)
• Decyzja KE 2006/679 z 28.03.2006
• Decyzja Rady Ministrów RP z 06.03.2007

Bibliografia

• What is ERTMS?. ertms.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-06-27)].
• Materiały konferencji CNTK
• Urząd Transportu Kolejowego
• Kancelaria URM
• Wolna Droga
• Kolejowa Oficyna Wydawnicza – ETCS wreszcie w Polsce. kow.com.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-09-02)].