„ETCS” változatai közötti eltérés

 

 

Az ETCS-t úgy fejlesztették ki, hogy kiépítése a vonatközlekedés különösebb zavarása nélkül is lehetséges legyen. Ennek egyik következménye, hogy a rendszert fokozatosan lehet bevezetni, nem szükséges azonnal minden járművet és az összes pályaszakaszt egyszerre alkalmassá tenni a használatára. Az ETCS az átmeneti időszakban – speciális egységek alkalmazásával – együtt használható a már meglévő rendszerekkel. Ez persze azt is jelenti, hogy a fedélzeti rendszereknek „meg kell érteniük” a különböző, helyi vonatbefolyásoló rendszerek jeleit is.

 

== ETCS szintek ==

 

0-s szinten a menetengedélyt a mozdonyvezető a pályamenti jelzőktől kapja. A fedélzeti berendezés felügyelete csak a vonat abszolút maximális sebességére és a vonalon engedélyezett legnagyobb sebességre terjed ki.

 

A vonatintegritás ellenőrzését a meglévő rendszerek (sínáramkörök, tengelyszámlálók, biztosítóberendezések) végzik, az ETCS hatásköre ez esetben erre nem terjed ki. 0-s szinten tehát nem beszélhetünk ETCS szerinti pálya-jármű átvitelről, eltekintve a szintátmenetet jelző és néhány speciális parancsot küldő balíztól. Minden egyéb esetlegesen vett üzenet visszautasításra kerül.

Ennél fogva felügyeleti információk sem jelennek meg a DMI kijelzőjén, kivétel ez alól a mozdonyvezető külön kérése esetén ideiglenesen megjeleníthető legnagyobb megengedett sebesség, amely biztonsági okból nem kerül állandóan kijelzésre (téves biztonságérzet). Az aktuális sebességet a DMI ebben az esetben is folyamatosan mutatja.

 

A vonatadatokat mindazonáltal induláskor meg kell adni, hogy a vonatnak ne kelljen megállnia az ETCS-felszereltségű szintre történő átmenetnél, továbbá azért, hogy legalább a maximális sebességet felügyelni lehessen.

 

Az STM az angol Specific Transmission Module kifejezés rövidítése, mely speciális átviteli egységet jelent. Ez a rendszer egy kiegészítő modulja, melynek feladata a visszafelé kompatibilitás biztosítása, hogy a már korábban létesített vonatbefolyásoló rendszerek információi is használhatóak legyenek az ERTMS/ETCS fedélzeti berendezés által, míg az egységesítés be nem fejeződik az összes vonalon.<ref name="Specific Transmission Module FFFIS">{{cite web |url=http://www.era.europa.eu/Document-Register/Documents/SUBSET-035%20v310.pdf |title=Specific Transmission Module FFFIS – ERTMS/ETCS |accessdate=09 May 2014|publisher=European Union Agency for Railways}}</ref>

 

Ekkor is szükséges az összes vonatadat megadása, hogy a vonatnak ne kelljen megállnia szintátmenetnél és, hogy a maximális sebesség felügyelhető legyen.

 

Az ETCS rendszer 1-es kiépítettségi szintje a hagyományos fogalmaink szerint a pontszerű vonatbefolyásolásnak felel meg. A pálya-jármű irányú információátvitel a vasúti pálya meghatározott helyeinél telepített balízoknál, illetve balízcsoportoknál – információs pontoknál – történik. Ebből a szempontból kiindulva egy adott vasút jelenlegi biztosítóberendezési, jelzési rendszere fontos szerepet játszik, hiszen ETCS 1-es szinten a fedélzeti berendezés képernyőjén megjelenő információ (legalább egy előre meghatározott távolságra) meg kell, hogy feleljen a pályamenti jelzők jelzési képeinek – azokkal konzisztens kell, hogy legyen. Így tehát a jelfeladási pontok erősen ehhez a biztosítóberendezési bázishoz kötődnek, a pontszerű rendszer (csak) mintegy ráépül erre.

 

Az ETCS rendszer 1-es kiépítettségi szintje esetén a vonatok forgalmának szabályozása normál üzemi körülmények között alapvetően a helyhezkötött jelzők által adott parancsokra épül. A mozdonyvezető megfigyeli a jelzők jelzéseit és annak megfelelően kell, hogy szabályozza a haladási sebességet.

Összefoglalva: az ETCS 1-es szint jellemzője, hogy a rendszer feltételezi a hagyományos értelemben vett állomási és vonali biztosítóberendezések meglétét. A vonatközlekedés aktuális forgalmi helyzetnek megfelelő szabályozása alapvetően a helyhezkötött jelzők jelzéseire épül. A vonatok követési rendjét, a vonal átbocsátóképességét a fix térközök határozzák meg. A foglaltság és a vonatvég-vonategység ellenőrzését a – meglévő vagy újonnan épülő – hagyományos biztosítóberendezések végzik. A pálya-jármű kapcsolat egyirányú, az információátvitelt főleg pontszerű elemekkel, fix és vezérelhető balízokkal valósítják meg. Az információátvitel adattáviratok segítségével történik, így a menetengedélyek adása is, ahol a menetengedélyek tartalmát a pályamenti alrendszer határozza meg.

 

 

Főbb fedélzeti funkciók:

Ennél talán még rosszabb a helyzet olyankor, ha speciális (ritka/felelősséget teljesen áthárító) nemzeti jelzés jelenik meg, például Magyarországon a vörös fény alatt kigyullad a fehér Hívójelzés.

 

 

Ne felejtsük el, hogy a rendszer lényege éppen abban áll, hogy ne kelljen számtalan drága berendezést a mozdonyokba telepíteni, vagy személyzetcseréket végrehajtani. Így az adott ország jelzéseinek ismerete továbbra is alapkövetelmény, és ez kötelezően elő is van írva minden országban. Az interoperabilitás tehát személyzeti vonatkozásban (is) komoly aggályokat vet fel az 1-es szinten.

Ezért fontos megemlíteni, hogy az egyes szint a maga nemében hasznos és biztonságot növelő, de valójában csupán egy lépcsőfoknak tekinthető a további fejlesztésekhez és a működési interoperabilitáshoz vezető úton, amelyek feltételezik az állandó és folyamatos ETCS rendszerű információátvitelt – a GSM-R-t.

 

A 2-es szint – ahogy az első is – alapesetben a hagyományos biztosítóberendezésen alapul, ahol a vonatérzékelés sínáramkörökkel vagy tengelyszámlálókkal történhet. Azonban a mozgási engedélyeket nem szükséges a pályára „kivinni” a balízzal történő átvitelhez, hanem ezt a „pályától” nyert biztosítóberendezési és ETCS-specifikus adatokra alapozva a már említett RBC (Radio Block Center – Rádiós Irányítóközpont) kezeli és juttatja el a vonatokhoz a GSM-R kommunikációs rendszeren keresztül. Alapesetben a pályaadat is az RBC-n keresztül jut a vonatra, jóllehet ahol útválasztási lehetőség nincs, ott balízokkal is egyszerűen megoldható ez a funkció. A balízok szerepe mindemellett ezen a szinten már leginkább csupán arra korlátozódik, hogy a vonat behatárolja vele pozícióját a pályaadatokhoz és a mozgási engedély végéhez képest, azaz a balízok mint egyfajta elektronikus kilométerkövek, referenciapontok foghatók fel.

 

Az üzemi határfeltételek túlnyomó többségét a biztosítóberendezés hatókörzetébe tartozó foglaltsági szakaszok határozzák meg. Durván fogalmazva, minden egyes szakaszhatárt az ETCS szempontjából virtuális jelzőként kell felfogni. Ez egyébként vonatkozik mind az 1-es, mind a 2-es szintre. Fontos megemlíteni, hogy a 2-es szinten is fix térközök vannak, az 1-es szinthez képest a legfontosabb előrelépés a folyamatos, kétirányú – rádiós – adatátvitelben van. Ugyanakkor az ETCS térközhosszak lehetnek az adott esetben eddig alkalmazott hossznál jóval nagyobbak is. Például a mai MÁV 75&nbsp;Hz-es térközök esetén az adó-vevő távolsága maximum 1500-1800 méter lehet a négypólus impedanciájából adódó csillapítás miatt, holott a mai és a becsülhető távlati forgalom mellett ez több helyen nem indokolt.

 

 

Főbb fedélzeti funkciók:

Az ETCS 2-es szintje jobb szolgáltatási minőséget jelent a folyamatos átvitelnek köszönhetően. A pályamenti infrastruktúra redukciója lehetővé teszi a költségek, leginkább a fenntartási költségek csökkentését. Hátrányként megemlítendő a nagyságrendileg nagyobb kiépítési költség és, hogy hosszú távon a hagyományos és ETCS rendszerek közös üzemeltetése magas (közös) életciklus költséget eredményezhet.

 

Az ETCS jelenlegi legmagasabb szintje. Jellemzője a folyamatos sebesség-felügyelet, a rádiós vonatbefolyásolás és a mozgó blokk rendszer. Kiemelendő, hogy a vonatintegritás, vonategység felügyeletében immár meghatározó szerepet játszik maga a jármű. Ezáltal a pályamenti költséges berendezések (sínáramkörök, tengelyszámlálók) felszámolhatóak, a kapcsolódó berendezések egyszerűsíthetőek. 3-as szinten a vonatok – egy az ERTMS/ETCS specifikáción kívül eső külső egységen keresztül – folyamatosan figyelemmel kísérik a vonatintegritást, és ennek eredményéről információt küldenek az RBC-nek. Ahogy az a fedélzeti vonatintegritás felügyelő rendszerelemnél látható, a vonatintegritás külső eszközzel való, de interoperábilis felügyelete egyszerűen megoldható zárt motorvonatok esetén, ám annál bonyolultabb hosszú tehervonatok esetén.

 

Az alap itt is a 2-es szinten már említett GSM-R-en keresztüli pálya-jármű kommunikáció, és a balízok pontszerű jelfeladása, leginkább helymeghatározás céljából. Az RBC információkkal látja el a vonatokat, emellett folyamatosan figyelemmel kíséri azokat saját azonosítójukon keresztül. Ezen a szinten pályamenti jelzőkre már egyáltalán nincsen szükség, valamennyi információközlés alapja a rádiókommunikáció. Tekintve, hogy egyre nagyobb feladat hárul a fedélzetre, az ETCS 3-as szintje jellemzően zárt pályás, nagysebességű vonalakon alkalmazható, ahol a járműállomány homogenitása biztosítható. A teljes rendszer feladatainak megoszlása itt a következő:

 

Főbb fedélzeti funkciók:

* A legkorlátozóbb érték kiválasztása a különböző engedélyezett sebességek közül (ETCS);

A vonatbefolyásoláshoz szükséges adat tehát kódolt sínáramkörökön keresztül jut a pályától a járműre. Ez, mint folyamatos vonatbefolyásolás ismert, mivel az információ minden időben a vonatra jut. Mindazonáltal megvannak a maga korlátai: hosszabb térközökben jelveszteség lép fel, és ez csökkenti az áramkör hasznos hosszát. A berendezés drága, érzékeny az időjárásra, elektromos interferenciára, veszélyezteti a rongálás, vandalizmus, lopás. Ezen túlmenően az elavulttá vált technológiai alapok miatt az ilyen jellegű berendezések fejlesztése az ETCS megjelenésével párhuzamosan mindinkább elhalt, az alkatrész utánpótlás nehézkessé vált.

 

 

Több előbb említett hátrányon is felülkerekedhetünk, ha pontszerű jelfeladást vezetünk be. Ez a pálya meghatározott részén balízok telepítésével valósítható meg.

A legismertebb rendszer az ADTranz-é, ahol általában két balíz helyezkedik el egymás mögött. Az egyik közli a vonattal a pozíciót (fix), a másik az előrébb lévő térköz állapotáról nyújt (változó) információt. Az adatfeldolgozás és a többi vonatvédelmi funkció hasonlít a folyamatosnál említetthez.

 

 

Példaként nézzük az alábbi ábrát. A képen a vörös A2-es jelző balíza az A1-es jelző előtt helyezkedik el, s ad parancsot a megállásra a közeledő vonatnak. A 2-es vonat itt megkapja a megállási parancsot, s megáll, mielőtt elérné az A3-as jelző balízát.

 

Közbenső frissítés:

 

 

Közbenső balíz alkalmazása kitöltő információ továbbítására

 

Ahogy a rendszerek fejlődtek, számos finomítás történt, de a legutóbbi időkben a hangsúly a fix blokkokkal történő szakítást támogató elképzelések felé tolódott. A fix blokkoktól való megszabadulásnak megvan az az előnye, hogy változtatható a vonatok közötti követési távolság, aktuális és egymáshoz képesti sebességük függvényében. Ez meglehetősen hasonlít az autópályákon megfigyelhető sebességválasztási szabályokhoz: nem szükséges teljes féktávra követni az előttünk haladó autót, hiszen az nem fog hirtelen egy helyben megmerevedni. Ha ugyanolyan sebességgel haladunk, mint ő, akkor elméletben közvetlenül mögötte haladhatunk, és ha fékez, mi is azt tesszük. Amennyiben hagyunk még pár métert a féklámpa kigyulladását követő reakcióidő és az eltérő fékhatás miatt, a dolog működik.

 

Noha tudjuk jól, hogy elég néhány látványos ütközés az autópályán ahhoz, hogy megcáfolja e teóriát a közúti közlekedésben, a vasutak sokkal inkább szabályokhoz kötött világában azért megvan a valóságalapja, főként ha teljes biztonságú féktávolságot alkalmazunk.

 

 

A fenti ábrán látható, hogy feltéve, hogy mindegyik vonat azonos sebességgel halad, mint az első, s mindegyik ugyanolyan fékhatással is rendelkezik, akkor elméletben néhány méterre követhetik egymást. Némi teret engedve a reakcióidőnek és a kisebb eltéréseknek, a vonatok 50&nbsp;km/h-s sebességnél kb. 50 méter távolságra követhetnék egymást. Nos ez helytálló az elméletben, de nem a gyakorlatban!

Az [[1990-es évek]]ben a mérnöki pontosság, a kényelem és a feltétlen biztonság jelképévé vált a német InterCity Express (ICE). A kedvező kép azonban egy pillanat alatt szertefoszlott, amikor egyik szerelvénye [[Eschede]] városka határában 400 utassal a fedélzetén kisiklott, és nekirohant egy közúti felüljáró tartópillérének. A vagonok a felismerhetetlenségig összegyűrődtek, az ütközés erejétől megrongálódott híd darabjai a roncsok közé zuhantak. 101 ember az életét vesztette. A korabeli sajtó szerint „a mindent beszabályozni, a minden emberit és véletlent kiiktatni szándékozó hi-tech fájdalmas kudarcának tanúja volt a szerencsétlenség helyszíne”. A korábbi találgatásokkal szemben a baleset oka az volt, hogy a motorkocsit követő első vagon kerekének eltörött az acélabroncsa.

 

 

A tragédia kapcsán újfent világossá vált, hogy egészen apró hiba is hatalmas károkat okozhat. Tökéletes rendszer nincs, és beigazolódott, hogy rendkívüli esetben egy szerelvény métereken belüli megállására is fel kell készülni, akár 300&nbsp;km/h-s sebességről is! Így két vonat között a biztonságos féktávolság minden körülmények közötti fenntartása alapkövetelmény maradt.

Mozgó blokkal kiépített pályán a vonalat általában régiókra, körzetekre osztják, ahol minden körzet egy számítógép irányítása alatt áll, s mindegyiknek megvan a maga rádiós átviteli rendszere. Minden vonat továbbítja azonosítóját, helyét, irányát és sebességét a körzeti számítógépnek, amely elvégzi a szükséges számításokat a biztonságos közlekedtetés fenntartásához, és közli a menetengedélyeket a vonatokkal.

 

 

Felhívjuk a figyelmet, hogy az alábbiakban leírtak a mozgó blokkos üzemet kivéve megfelelnek a 2-es szinten lebonyolított rádiókommunikációnak is!

A vonatnak egyik körzetből a másikba történő „átengedését” szintén rádiókapcsolattal végzik mind a 2-es, mind a 3-as szinten, mégpedig rendszerint a két szomszédos körzeti számítógép közötti kapcsolat segítségével. A körzetek átfedik egymást, így amikor egy vonat először ér az új terület határára, az első körzet számítógépe felveszi a kapcsolatot a második körzet számítógépével, s figyelmeztetést küld annak, miszerint fogadja a hozzá érkező új vonat jeleit. Ugyanakkor a vonattal is közli, hogy változtassa meg rádiókódját, illeszkedve az új körzethez. Amikor azután az új körzet megkapta a vonattól annak azonosítóját, visszaigazolja az átvételt az első körzet felé, és az átengedés megtörtént.

 

 

A mozgóblokk rendszerű közlekedés másik fajtája, amikor is a helymeghatározó számítógép a fedélzeten található. Minden vonat tudja, hol van a többi vonathoz képest, és ennek megfelelően számítja és felügyeli a számára biztonságos sebességet. E rendszer előnye a kisebb pályamenti berendezés-igény, hátránya viszont az átvitelek számának jelentős növekedése. Emiatt csak kis forgalmú szigetszerű közlekedési területeken alkalmazható hatékonyan.

 

 

== ETCS Magyarországon ==

=== Jelenleg üzemelő szakaszok ===

* [[Zalacséb]] és [[Hódos (település)|Hódos]] közt

* Bécs és Budapest közt

* A [[MÁV V63 sorozat]]ú mozdonyai közül 17 db jármű van felszerelve az ETCS mozdonyfedélzeti rendszerével.

 

{{commonskat|European Train Control System|ETCS}}

* [http://www.ertms.com European Rail Traffic Management – ERTMS] {{en}}

* [http://www.era.europa.eu/public/ERTMS/Approved_Documents_List_of_mandatory_Specifications.aspx Technische ETCS-Spezifikationen bei ERA] {{de}}

* [http://www.etcs.hu/ www.ETCS.hu] {{hu}}

 

 

[[Kategória:Vasúti biztosító berendezések]]