"Najlepszą metodą przewidywania przyszłości jest jej tworzenie" - Peter Drucker   

Główne Menu


Strona Główna


PSTT
· O Stowarzyszeniu
· Wydarzenia
· Statut


Redakcja wortalu
· O Nas
· Kontakt

Artykuły
· Telematics
· Transport

Inne
· Słownik telematyczny
· Konferencje
· Polecamy
· Do pobrania
· FAQ

Partnerstwo


Szukaj


Artykuły :: Transport :: Autorski

TRANSGRANICZNY ODCINEK PILOTOWY ERTMS KATOWICE - BOHUMIN - PROPOZYCJA
Andrzej Białoń, Karol Trzoński
2006-08-07 22:32:04

1. WSTĘP
Podstawowym uwarunkowaniem wymuszającym zastosowanie ERTMS/ETCS na Polskich Kolejach Państwowych są następujące akty prawne:
- dyrektywa UE 91/440/EC z 29 czerwca 1991 r. "O rozwoju kolejnictwa wspĂłlnoty"
- dyrektywa UE 96/48/EC z 23 lipca 1996 r. "O interoperacyjności transeuropejskiego systemu kolei dużych prędkości",
- dyrektywa UE 2001/16/EC z 19 marca 2001 "O interoperacyjności transeuropejskiego systemu kolei konwencjonalnych".


Dyrektywy 96/48/EC i 2001/16/EC nakładają na koleje krajów, członków UE, obowiązek zapewnienia interoperacyjności kolei. Realizowane to ma być między innymi przez wdrożenie do eksploatacji na tych kolejach systemu ERTMS, którego składnikami są ETCS i GSM-R. Wymagania na systemy ETCS i GSM-R zawarte są w Decyzji 2001/260/EC z 21 marca 2001 r. "O podstawowych parametrach systemu sterowania" UE uzupełniającej dyrektywę 96/48.
Niedostosowanie się do decyzji zawartych w dyrektywach spowoduje następujące podstawowe reperkusje:
- wymuszanie przez władze UE wprowadzenia ERTMS;
- przenoszenie tranzytowego ruchu pasażerskiego i towarowego na koleje spełniające wymogi (na przykład przez kraje sąsiadujące);
- przy przewozach wykonywanych przez obcych przewoźników znacznie niższe opłaty za udostępnienie linii;
- niższe bezpieczeństwo na liniach PKP w stosunku do innych zarządów kolejowych.


Wszystkie koleje europejskie wdrażają system ERTMS/ETCS z instalacjami pilotowymi. Tak samo postępują inne koleje (na przykład Indie i Afryka Poludniowa). Doświadczenia te przemawiają za tym by i PKP wdrażało ERTMS/ETCS z instalacjami pilotowymi. Ponadto za takim rozwiązaniem przemawiają następujące argumenty:
- konieczność dostosowania taboru PKP (lokomotyw) do współpracy z ETCS;
- konieczność sprawdzenia współpracy ETCS z taborem będącym na wyposażeniu PKP (przede wszystkim dotyczy to urządzeń lokomotywowych);
- opracowanie i sprawdzenie STM do SHP i Radiostopu;
- opracowanie i sprawdzenie interfejsów między eksploatowanymi urządzeniami srk a przytorowymi urządzeniami ETCS;
- zdobycie doświadczeń w budowie i eksploatacji GSM-R
- zdobycie doświadczeń w instalacji urządzeń ERTMS/ETCS;
- możliwość przeprowadzenia homologacji urządzeń ERTMS przed ich wprowadzeniem do powszechnej eksploatacji;
- zdobycie wstępnych doświadczeń eksploatacyjnych systemu ERTMS.


2. ODCINEK PILOTOWY KATOWICE - BOHUMIN
Proponowany odcinek (rys 1.) położony jest fragmentem VI korytarza transportowego w ciągu przewozowym E- 65 Gdynia - Warszawa - Rijeka , objęty umową Europejską AGC oraz AGTC.


odcinek pilotowy ertms

Rys.1. Proponowany odcinek pilotowy ERTMS

Odcinek ten jest odcinkiem transgranicznym łączącym Polskę i Republikę Czeską .


2.1. Charakterystyka techniczna stanu istniejącego
Linia kolejowa Nr 139 Katowice - podg. Most Wisła , dwutorowa zelektryfikowana , o długości 42,200 km ma parametry linii magistralnej i przystosowana jest do szybkości 120 km/h. Linia kolejowa Nr 150 podg. Most Wisła - Chybie, dwutorowa, zelektryfikowana, na odcinku podg. Most Wisła - podg. Ochodza o długości 2,400 km ma parametry linii magistralnej. Geometria trasy i wyposażenie techniczne odcinka umożliwia prowadzenie pociągów pasażerskich i towarowych z szybkością 60 km/h .
Linia kolejowa Nr 93 Trzebinia - Zebrzydowice, dwutorowa, zelektryfikowana, na odcinku Czechowice Dziedzice - Zebrzydowice - Granica Państwa o długości 34,000 km ma parametry linii magistralnej i umożliwia prowadzenie pociągów pasażerskich z szybkością 120 km/h oraz towarowych z szybkością 70 km/.


Pomiędzy Katowicami i polsko-czeską granicą istnieją 33 stacyjne obszary sterowania w tym: 23 obszary wyposażone w mechaniczne lub elektromechaniczne urządzenia sterowania zainstalowane przed rokiem 1970 i 10 obszarów z urządzeniami przekaźnikowymi jednego typu zainstalowanymi w latach 90-tych XX wieku.
Odcinek Katowice - polsko-czeska granica jest w pełni wyposażony w nową trzystawną samoczynną blokadę liniową bazującą na obwodach torowych. Nie przewiduje się wymiany systemu sterowania następstwem pociągów, gdyż są to urządzenia nowe i właściwe.
Na odcinku tym jest 38 zabezpieczonych przejazdów kolejowych. Większość przejazdów kolejowych wyposażona jest w elektryczne systemy zabezpieczenia zainstalowane w większości przypadków w latach 80-tych XX wieku. Na linii istnieją przejazdy kolejowe wyposażone w urządzenia elektroniczne, ale nadal obecne są także przejazdy kolejowe wyposażone w urządzenia mechaniczne. Na odcinku Katowice - polsko-czeska granica jest także 17 przejazdów niedozorowanych.


Odcinek jest, jak wszystkie linie polskiej sieci kolejowej, w analogowy system radiowy pracujący w paśmie 160 MHz. Radio to jest używane do komunikacji głosowej pomiędzy personelem przytorowym i maszynistami pociągów. W oparciu o to samo wyposażenie radiowe realizowana jest także funkcja automatycznego awaryjnego zatrzywania pociągów. W tym celu pojazdowe urządzenie radiowe wyposażone jest w przycisk RADIOSTOP oraz odpowiednie powiązanie z systemem hamulcowym. Przycisk RADIOSTOP jest także dostępny dla personelu przytorowego.


Odcinek Katowice - polsko-czeska granica jest wyposażony, jak większość linii polskiej sieci kolejowej, w polski system Samoczynnego Hamowania Pociągu - SHP będący systemem klasy AWS. System SHP sprawdza czujność maszynisty 200 metrów przed sygnalizatorami odstępowymi i sygnalizatorami wjazdowymi oraz przy sygnalizatorach wyjazdowych. System SHP bazuje na zainstalowanych w torach elektromagnesach. Wszystkie lokomotywy poruszające się po sieci kolejowej w Polsce muszą być wyposażone w pokładowe urządzenia SHP połączone z czuwakiem (CA).


2.2. RozwaĹźania ruchowe

Istniejące natężenie ruchu pociągów jest przedstawione w Tabeli 1.

Tabela 1. Istniejące natężenie ruchu pociągów na odcinku Katowice - Bohumin.
tabela1

Modernizacja systemów sterowania wraz z instalacją Europejskiego Systemu Zarządzania Ruchem Pociągów pozwoli na podniesienie prędkości i przepustowości.
Przypuszcza się że, równocześnie, ruch pasażerski na odcinku Katowice - Bohumin wzrośnie przynajmniej o 10%. Dalszy wzrost ruchu pasażerskiego będzie zależał od modernizacji do prędkości 200/250 km/h (włącznie z instalacją ERTMS) linii CMK, łączącej Katowice z Warszawą.
Wzrost ruchu towarowego będzie zależał w dużej mierze od rozwoju ruchu towarowego na linii szerokotorowej LHS pomiędzy Katowicami i państwami na wschodzie.

Wyposażenie linii pozwala na sformułowania następujących stwierdzeń związanych z planowaną instalacją systemu ERTMS na odcinku Bohumin - Katowice :
- Stare mechaniczne i elektromechaniczne urządzenia sterowania, które są nadal używane powinny być zastąpione przez urządzenia przekaźnikowe lub elektroniczne.
- Zarządzanie następstwem pociągów na linii jest realizowane przez nowe urządzenia samoczynnej blokady liniowej. Nie ma konieczności wymiany.
- Systemy zabezpieczenia przejazdów kolejowych są przeważnie autonomiczne i nie są włączone w system sygnalizacyjny.
- Planuje się podział odcinka Katowice - polsko-czeska granica na pięć obszarów zdalnego sterowania wyposażonych w urządzenia elektroniczne.
- Odcinek Katowice - granica PKP/ČD jest wyposażony w analogowy system radiołączności pociągowej pracujący w paśmie 160 MHz. Odcinek Bohumin - granica ČD/PKP jest wyposażony w system radiołączności pracujący w paśmie 450 MHz. Oba systemy należy wymienić na system GSM-R pracujący w paśmie 900 MHz.
- Lokomotywy jeżdżące na odcinku Katowice - granica PKP/ČD, muszą być wyposażone w narodowy polski system klasy AWS - SHP. Lokomotywy jeżdżące na odcinku Bohumin - granica ČD/PKP, muszą być wyposażone w narodowy czeski system klasy ATP - LS. Oba systemy współpracują z pokładowymi urządzeniami kontrolującymi czujność maszynisty.
- Ocena ekonomiczna będzie musiała wziąć pod uwagę przewidywania dla ruchu pasażerskiego i towarowego. Przewidywany ruch pasażerski musi uwzględniać plany odnoszące się do linii CMK (Katowice - Warszawa) po modernizacji tej linii do dużych szybkości. Przewidywania odnośnie ruchu towarowego muszą brać pod uwagę prognozy rozwoju ruchu na linii LHS.


Instalacja systemu ERTMS będzie miała wpływ na stacyjne i liniowe systemy srk jak również na system zdalnego sterowania. Wielkość tego wpływu będzie zależała od poziomu ETCS oraz zastosowanej konfiguracji urządzeń przytorowych służących do wymiany informacji.


3. WYPOSAĹťENIE W ERTMS
Ilość modyfikacji przytorowych urządzeń srk dla poziomu 1 ERTMS zależeć będzie od metodologii gromadzenia danych dla potrzeb wydawania zezwoleń na jazdę. Zakłada się jednak, że poziom 1 ERTMS nie jest odpowiedni dla rozpatrywanej linii. Wydaje się że właściwym rozwiązaniem dla tego odcinka będzie poziom 2. Stosowane w poziomie 2 Radiowe Centrum Sterowania (RBC) to bezpieczna w wypadku uszkodzeń (fail-safe) jednostka scentralizowana, której głównym celem jest zbieranie danych z istniejących stacyjnych i liniowych systemów srk, ich transformacja do formatu odpowiedniego dla transmisji kanałem radiowym do pojazdów, uzupełnianie o informacje specyficzne dla ETCS, a także rozprowadzanie we właściwym czasie wszystkich koniecznych informacji do pociągów znajdujących się w obszarze RBC.
Istnieją dwa warianty zabudowy RBC dla realizacji poziomu 2 na rozważanym odcinku linii:
- RBC zlokalizowane w Polsce, połączone z systemami srk ČD przez CTC,
- RBC zlokalizowany w Ostrawie dla przyszłej rozbudowy wyposażenia przytorowego ERTMS.


Wstępnym warunkiem wprowadzenia ERTMS jest istnienie Systemu Zdalnego Sterowania Ruchem (CTC). Dlatego przyjmuje się, że CTC musi być zabudowane. Korzystnym byłoby wprowadzenie tego uzupełnienia jednocześnie z zabudową RBC.
RBC powinno być zabudowane w tym samym miejscu co system CTC, tak aby nie potrzebne było tworzenie zbędnych stanowisk pracy. Wtedy jeden operator będzie mógł obsługiwać RBC i CTC. W zależności od miejscowych warunków, zakłada się, że pojedyncze RBC pokrywa do 100 km szlaku dwutorowej linii, co mniej więcej odpowiada wydajnym rozwiązaniom CTC.
Dla pilotowego odcinka Bohumin - Katowice możliwe są następujące opcje:
- CTC umieszczone w Ostrawie podczas gdy RBC umieszczone w Polsce,
- CTC i RBC w Polsce,
- CTC i RBC w Ostrawie.


Istotnym problemem przy wprowadzaniu ERTMS jest włączenie w system przejazdów kolejowych. Są trzy zasadnicze możliwości współpracy urządzeń zabezpieczenia przejazdów kolejowych z systemem ERTMS/ETCS:
- Pierwsza - pozostawienie systemów zabezpieczenia przejazdów kolejowych jako całkowicie autonomicznych urządzeń srk - nie jest związana z żadnymi szczególnymi wymaganiami dla konfiguracji wdrożeniowej ERTMS/ETCS, jakkolwiek nie daje ona poprawy w porównaniu do stanu aktualnego.
- Druga - wykorzystanie informacji o stanie przejazdu kolejowego do modyfikacji statycznego profilu prędkości w obszarze przejazdu - jest kompromisem gdyż integruje w pewien sposób przejazdy kolejowe z ERTMS/ETCS korzystając z danych dostępnych na poziomie urządzeń stacyjnych. W tym przypadku urządzenia zabezpieczenia przejazdów kolejowych nie podlegają żadnym modyfikacjom.
- Trzecia - sterowanie systemami zabezpieczenia przejazdów kolejowych przy wykorzystaniu dostępnej w RBC informacji o położeniu pociągów - jest bardziej wyrafinowana i prawdopodobnie nie będzie możliwa bez modyfikacji istniejących systemów zabezpieczenia przejazdów kolejowych.


Dla potrzeb projektu pilotowego wybrano rozwiązanie drugie oparte na wykorzystaniu informacji o stanie przejazdu kolejowego. Tam, gdzie informacja o stanie przejazdu kolejowego jest przekazywana do RBC, może ona być bezpośrednio używana do modyfikacji profilu prędkości dla tego przejazdu. Jest to wygodne rozwiązanie uwzględniania awarii zabezpieczenia przejazdu. Jeśli informacja o stanie urządzeń przejazdowych podaje, że przejazd (sam, jako niezależne urządzenie) jest w porządku, to statyczny profil prędkości pozwala na przejechanie przez przejazd z pełną prędkością (właściwą dla danego przejazdu). Jeśli informacja o stanie urządzeń przejazdowych nie gwarantuje poprawnego działania przejazdu, prędkość dla tego przejazdu jest modyfikowana przez zmianę statycznego profilu prędkości aż do prędkości 10 km/h w przypadku ČD lub 20 km/h w przypadku PKP, a maszynista zostanie poinformowany o uszkodzeniu przejazdu i konieczności kontynuacji jazdy z odpowiednio zmniejszoną prędkością. Dodatkowo może być użyta transmisja wiadomości tekstowej z żądaniem potwierdzenia przez maszynistę. W sytuacji braku potwierdzenia od maszynisty pociąg będzie zatrzymany przed przejazdem. Ograniczenia prędkości dotyczące uszkodzenia urządzeń zabezpieczenia przejazdów kolejowych odnoszą się tylko do czoła pociągu. W tym przypadku oczywiście informacja o awarii przejazdu nie jest przekazywana ani przez operatora, ani przez osłonę przejazdu kolejowego sygnalizatorem głównym. Nie ma także konieczności stosowania innych środków zaradczych gdyż jeśli maszynista będzie usiłował przekroczyć dozwoloną prędkość, pociąg zostanie zatrzymany przez system ETCS.


System SHP (Samoczynne Hamowanie Pociągu) i Radiostop powinnybyć powiązane z ERTMS przy pomocy STM-ów (Specyficznych Modułów Transmisyjnych).


4. PROPONOWANY HARMONOGRAM WDRAZANIA
Strategiczne decyzje Panaeuropejskich Konferencji Transportowych na Krecie w 1994r i w Helsinkach w 1997r są podstawą wdrożenia przez PKP szerokiego programu działań modernizacyjnych na wytypowanych ciągach przewozowych w podziale na zadania realizacyjne. Jednym z nich jest modernizacja odcinka Katowice - podg. Ochodza ( podg. Most Wisła ) - Zebrzydowice - Granica Państwa .


Modernizację linii zaplanowano do realizacji w dwóch etapach :
I etap - tzw rehabilitacja linii ( lata realizacji 1995 - 2004 )
II etap
- dostosowanie odcinka linii do szybkości 160 km/h ( ze względu na geometrię torów pozostanie stałe ograniczenie 70 km/h na szlaku Pruchna - Zebrzydowice ) ,
- zwiększenie nacisku do 22,5 tony zgodnie z parametrami technicznymi obiektów infrastuktury (umowa AGC)
- budowa komputerowych urządzeń centralnego nastawiania


Faza II - budowa zdalnego sterowania
W fazie drugiej przewiduje się wykonanie warstwy nadrzędnej sterowania elementami utworzonymi w fazie I . Pozwoli to na sterowanie punktowe pokazane w tabeli 2.

Tabela 2. Planowane wyposażenie elektronicznych centrów zdalnego sterowania na odcinku Katowice - granica PKP/ČD.
tabela2

Faza III - doposażenie odcinka linii w urządzenia ERTMS
Istnieje również możliwość doposażenia w ERTMS linii nr 139 będącej w VI korytarzu transportowym na odcinku Czechowice Dziedzice - Bielsko Biała - Zwardoń - Czadca - Żylina. Na odcinku Bielsko Biała -Żywiec - Zwardoń jest realizowana budowa zdalnego sterowania systemu SIMIS W firmy Siemens z CTS umieszczonym na stacji Żywiec. W ramach powyższego zadania została zrealizowana I faza budowy tj, budowa urządzeń centralnego nastawiania obejmującego obszar stacji Żywiec , Łodygowice, Węgierska Górka . W bieżącym roku rozpocznie się realizacja II etapu budowy urządzeń zdalnego nastawiania typu ILTIS firmy Siemens. Strona słowacka ma zabudowane urządzenia komputerowe typu EBILOK na stacji Czadca, które są zaczątkiem CTSdla linii Granica Państwa - Żylina.


5. BIBLIOGRAFIA
1. A. Białoń "Wdrażanie systemu ERTMS/ETCS na PKP" Seminarium AiT. Wisła 2003.
2. K. Trzoński "Propozycja ERTMS na odcinku Bohumin-Katowice" Seminarium AiT. Wisła 2003.
3. A. Białoń, P. Gradowski, M. Pawlik, "Koncepja wdrożenia interoperacyjności w zakresie sterowania ruchem kolejowym (ERTMS) na PKP - Etap I". Temat nr 4035/10. Warszawa, 2003
4. A. Białoń, M. Pawlik Wymagania dla wdrożenia ERTMS na linii CMK. Konferencja Spała 2002
5. A. Białoń, P. Gradowski, M. Pawlik, Wstępne studium transgranicznej eksploatacji ERTMS. Temat nr 4019/10. Warszawa, 2002

Logowanie

Użytkownik

Hasło


Załóż konto

Zapomniałem hasła

Nowe artykuły


Ankieta




Ogółem głosów: 0

Wyniki poprzednich ankiet


©NET-DESIGN 2007