Nowe rozwiązania do śledzenia pojazdów szynowych usprawniają europejski system sterowania pociągami
Ponieważ wiele europejskich linii kolejowych ma charakter międzynarodowy, UE prowadzi prace nad jednym europejskim systemem sterowania, czyli europejskim systemem zarządzania ruchem kolejowym / europejskim systemem sterowania pociągami (ERTMS/ETCS). System ten stanowi fundament europejskiej polityki transportowej. Zapewnia całkowitą interoperacyjność sygnalizacji i pozwala na pewną automatyzację. Sygnalizacja kolejowa służy zapewnianiu bezpieczeństwa pojazdów przez sterowanie ruchem i ciągłe zapobieganie spotkaniu pociągów na torach. Położenie pociągów jest stale monitorowane, co zapobiega wypadkom i pozwala na lepsze wykorzystanie torów. Rozpoczęto już wdrażanie 1 i 2 poziomu ETCS na szczeblu europejskim. Dalszy rozwój systemu wymaga opracowania i wprowadzenia dodatkowych funkcji (w tym 3 poziomu ETCS i zautomatyzowanej obsługi pociągów). Jest to przedmiotem prac w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia Shift2Rail, S2R JU oraz badań, w które znaczący wkład wnieśli uczestnicy projektu ASTRail. Projekt ASTRail stanowi odpowiedź na kilka problemów technicznych związanych z automatyzacją obsługi pociągów i monitorowaniem ich położenia. Realizujący go zespół przeprowadził ponadto przegląd narzędzi do modelowania i weryfikacji, które są używane we wszystkich zastosowaniach projektowych.
Nawigacja satelitarna dla pociągów
Naukowcy zbadali możliwości wykorzystania systemu nawigacji satelitarnej GNSS w sektorze kolejowym i zintegrowania go z systemem sygnalizacji w ruchomym odstępie blokowym (ang. Moving Block Signalling System, MBSS). System MBSS jest kluczowym elementem projektu ERTMS. Śledzi on położenie pociągów i steruje sygnałami, które informują maszynistę o zalecanej prędkości. Pozwala to zachować bezpieczną odległość między pociągami na różnych odcinkach tego samego toru. Jeśli chodzi o możliwość rozbudowania systemu MBSS o nawigację GNSS, zespół projektowy przygotował propozycję norm minimalnej sprawności operacyjnej, w tym m.in. dokumentację dotyczącą początkowych ustawień wymaganych do korzystania z technologii GNSS. Naukowcy uczestniczący w projekcie ASTRail zbadali również pojazdy autonomiczne stosowane w innych gałęziach transportu. Automatyzacja minimalizuje szanse wystąpienia błędu ludzkiego, podnosząc jednocześnie efektywność. Zespół oceniał zdatność każdego z potencjalnych rozwiązań do wdrożenia na kolei. W badaniach dotyczących automatyzacji przeanalizowano również bezpieczeństwo systemu MBSS, a także prawdopodobne zagrożenia, które mogą mieć na niego wpływ. Oprócz tego zespół opracował model odpowiedni do analizowania systemu, by ułatwić realizację badań projektowych. W ten sposób wskazano typowe przypadki z eksploatacji pociągów, które należało przeanalizować.
Ogromny potencjał
Bazując na wynikach projektu, Riccardo Scopigno, jego koordynator, zauważa: „Jesteśmy zdania, że nawigacja satelitarna może odgrywać zasadniczą rolę w przyszłości transportu kolejowego, a w szczególności systemu MBS. Wymaga to jednak ostrożnej weryfikacji na drodze eksperymentów, a być może również zastosowania rozwiązań pomocniczych”. Niektóre wyniki projektu ASTRail, zwłaszcza analiza metod formalnych, są już gotowe do natychmiastowego wykorzystania. Inne wymagają jeszcze dalszych badań, nim zostaną w pełni zaimplementowane, ale i tak są w dużo dalszej fazie rozwoju niż przed rozpoczęciem projektu. „Końcowa implementacja rozwiązań MBSS powstałych w ramach projektu przełoży się na efektywniejsze wykorzystanie torów kolejowych”, mówi Scopigno. „Na torach będzie mogło znajdować się więcej pociągów, co zwiększy możliwości sieci”. Pozwoli to na rozwój sektora kolejowego i zwiększy liczbę pasażerów w Europie, umożliwiając jednocześnie przeniesienie transportu towarowego na tory, zgodnie z celami Komisji Europejskiej dla kolei. Przeprowadzone w ramach projektu ASTRail analizy technologiczne są już gotowe do wykorzystania w badaniach nad poziomem 3 systemu ETCS. Implementacja płynących z nich wniosków oznaczałaby szerzej zakrojoną automatyzację, a także bezpieczniejsze i sprawniejsze usługi.
Słowa kluczowe
ASTRail, automatyzacja, kolej, ETCS, GNSS, ERTMS, europejski system zarządzania ruchem kolejowym, europejski system sterowania pociągiem, ETCS, Shift2Rail, S2R JU, system sygnalizacji z ruchomym odstępem blokowym, innowacyjność badawcza w sektorze kolejowym
