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 (styczeń 2025)

Nr Linii	Odcinek	Poziom ETCS	Uwagi
1	Warszawa - Koluszki	L2
3	Obszar stacji Poznań Wschód	L1	Ograniczony nadzór
4	Grodzisk Mazowiecki - Korytów	L1
11	Obszar stacji Skierniewice	L1
12	Obszar stacji Skierniewice	L1
17	Łódź Widzew - Koluszki	L2
25	Obszar stacji Gałkówek	L2
64	Kozłów – Starzyny	L1
132	Opole Zachodnie – Wrocław Brochów	L2
226	Pruszcz Gdański - Gdańsk Port Północny	L1
275	Wrocław Nowy Dwór – Wielkie Piekary	L2
277	Obszar stacji Wrocław Brochów	L2
287	Obszar stacji Opole Zachodnie	L2
288	Obszar stacji Brzeg	L2
296	Obszar posterunku Wielkie Piekary	L2
302	Obszar stacji Malczyce	L2
349	Święta Katarzyna - Wrocław Brochów	L2
353	Obszar stacji Poznań Wschód	L1	Ograniczony nadzór
356	Poznań Wschód – Wągrowiec	L1	Ograniczony nadzór
447	Pruszków - Parzniew	L2
447	Milanówek - Grodzisk Mazowiecki	L2
534	Obszar stacji Koluszki	L2
570	Obszar stacji Psary	L1
721	Gdańsk Południowy - Gdańsk Olszynka	L1
759	Obszar stacji Wrocław Nowy Dwór	L2
846		L1
965	Obszar stacji Gdańsk Port Północny	L1

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)].