Från Rilpedia

ERTMS (European Rail Traffic Management System) är ett standardiserat europeiskt säkerhetssystem för järnvägar med syftet att möjliggöra gränsöverskridande tågtrafik.

Innehåll 1 Historik 2 Komponenter 3 Nivåer 4 Fördelar 5 Nackdelar 6 Referenser

Historik

Av tradition har i princip varje land i Europa haft en järnvägsförvaltning, som hade monopol på såväl järnvägstrafik som förvaltning av fasta anläggningar. De har oftast infört egna standarder för sina säkerhetssystem. Det finns enligt uppgift (se referenser) 14 helt olika automatiska system. Vissa länder kan ha gemensamt medan andra har ett helt annat avvikande. Detta gjorde att tågen tvingades byta både lok och förare vid gränspassager. Fler och fler lok finns dock, som anpassats för dels olika elsystem för driften och dels olika automatiska kontrollsystem. De tidsödande gränspassagerna gjorde att järnvägen förlorade marknadsandelar till lastbilar och flyg, som har enklare passager vid gränserna. Bristen på standardisering gjorde dessutom att leverantörerna hade små volymer och högre komponentpriser.

EU beslutade under 1990-talet att en gemensam EU-standard för järnvägsstyrning skulle utvecklas (i Maastrichtfördraget artikel 129b/129c står att teknisk standardisering av transeuropeiska nät ska prioriteras^[1]). Syftet var att förbättra infrastrukturen för järnvägsnäten genom att underlätta gränsöverkridande järnvägstrafik samt sänka kostnaderna. Den nya standarden kallas European Rail Traffic Management System (ERTMS) och fastställdes i början av 2000-talet. Avsikten var att alla järnvägar inom EU/EES skall anpassas till ERTMS. ERTMS har dessutom valts av flera utomeuropeiska järnvägsförvaltningar, tex. Kina, vilket ger ännu större marknader till de leverantörer som verkar i EU.

I Sverige har ERTMS först använts vid bygget av Botniabanan, men kommer att spridas till stambanorna samt Malmbanan i samband med upprustningar. Enligt EU-direktivet måste alla nybyggda banor i EU-EES använda systemet, vilket gällt Botniabanan. Vidare kommer ERTMS (följer inte helt direktiven för ERMTS kallas ERMTS light) att användas på de lågbelastade TAM-banorna (som idag saknar fjärrblockering) där ERTMS möjliggör en kostnadseffektiv uppgradering. Banverket har en plan ända fram till 2030 för övergången (se referenser).

EU vill prioritera långa, gränsöverskridande järnvägskorridorer, där internationella operatörer kan använda samma lokomotiv med samma förare, tvärs genom flera länder. Gränsöverskridande trafik till/från Sverige kommer inte att gå på ett antal år då Danmark avvaktat men de planerar nu sätta ERTMS i drift i stor skala cirka år 2019^[2]. I Norge har man påbörjat utvecklingen lite tidigare. När Citytunneln i Malmö tas i drift i december 2010^[3] så kommer den vara förberedd för ERTMS^[4] men på grund av ombyggnadsförsening av tågen^[5] kommer det att finnas en tillfällig lösning med ATC när Citytunneln tas drift. Banverket skall ta fram en ECTS utrustning som klarar ATC 2 i Sverige samt ERMTS för citybanan, för att klara av Banedanmark ATC(ZUB123) så skall det byggas en STM allt detta skall vara klart till 2012. Den nya ECTS göra att man kan köra mellan dessa tre system utan att man märker av systemgränser. Det blir en extrakostnad med installation av två signalsystem, där ATC är dyrare än ERTMS för spårutrustning (och ERTMS dyrare för tågutrustning). Det är ännu inte klart vem som ska finansiera systemets ombordutrustning. Diskussioner om finansiering förs mellan organisationen Tågoperatörerna, Näringsdepartementet och Banverket^[6].

Komponenter

ERTMS består av flera delsystem:

• European Train Control System (ETCS) utgör styrsystemet med:
  • System som meddelar var varje tåg befinner sig. Det består av:
    • Eurobaliser. Sändare i spåret som meddelar positionen utmed banan till tåget. Ett slags elektroniska milstenar. I vissa nivåer av ERTMS användes endast baliser som sänder fast information om om positionen och spårgeometrin framåt. I andra nivåer även variabel information om vilken hastighet tåget får ha med hänsyn till hinder framåt.
    • En sändare / mottagare (Balise Transmission Module - BTM) som är en platta under tåget. Den aktiverar Eurobaliserna, mottar bl.a. en positionsangivelsen och sänder denna vidare till en övergripande positionsdatabas för alla tåg (se nedan).
    • Anpassningsmoduler (Specific Transmission Modules - STM), modul ombord, som kan kommunicera med traditionella ATC-baliser som finns kvar inom ett land. En STM anpassad för det svenska ATC-systemet finns, och ska används i Sverige under en övergångstid när vissa sträckor har ERTMS och andra ATC. Den kan även behövas på utländska tåg som ska gå i Sverige.
  • System för att avgöra om hinder finns på ett spåravsnitt.
    • Spårledningar. Den traditionella tekniken att upptäcka hinder. Kan samexistera med ERTMS men ersätts på banor av driftsäkrare och billigare system (se nedan).
    • En ny databas inom säkerhetssystemet - Radioblockcentralen (RBC) - som håller reda på var varje tåg befinner sig. Denna databas (RBC:n) uppdateras från tåget när tåget får en positionsangivelse vid passagen av ovannämnda Eurobaliser. Säkerhetssystemet kan då se i databasen (RBC:n) hur långt fram det är hinderfritt.
    • Sista-vagnen-enhet (End-of-train device) som har en GSP-R-utrustning vilken kan kommunicera med föraren och signallera om sista vagnen tappats. Se tågbroms.
  • System för att meddela tåget och föraren vilka hastigheter, som för ögonblicket gäller framöver utmed banan (movement authority):
    • Optiska signaler utmed banan. Är den traditionella metoden som använts. Av praktiska skäl har de optiska signalerna gett föraren begränsad information (I Sverige endast stopp, kör 40km/t eller kör fullt) och signalerna är glest utplacerade (långa blocksträckor). När ATC-systemet infördes fick föraren en mer exakt information på en panel. Men man behöll i Sverige de optiska signalerna som en reserv, ifall ATC inte skulle fungera. ERTMS innebär att man kan slopa de optiska signalerna. I hastigheter över 160 km/h är det svårt att se dem ändå. Men på stora stationer med mycket växlingar kommer man att behålla optiska signaler. Men dessa blir då förenklade: Huvudsignalerna får bara rött och grönt. Dvärgsignalerna har en bild för "On Sight" d.v.s. visuell kontroll.
    • Informationsgränssnitt på förarplatsen. En bildskärm som grafiskt visar:
      • Hastighetsmätare med markering av dels högsta tillåtna hastighet STH och dels den målhastighet som föraren ska hålla just nu.
      • En perspektivbild av spåret 4000 m framåt (logaritmisk skala) där även lutningar visas.
      • Påkallade hastighetsförändringar som ett diagram bredvid spårbilden.
      • Övriga uppgifter som den ETRMS-nivå och den driftnivå som gäller.
    • Automatisk bromsning av tåget om föraren ej reagerar på den meddelade tillåtna hastigheten. Bromsningen sker tills den aktuella hastigheten nåtts. Denna funktion är identiskt med den inom ATC. Se tågbroms.
• GSM-R. Ett system att kommunicera mellan tågbesättning, tågklarerare, underhållspersonal, tågdator och säkerhetssystem. Det utgöres av två delsystem:
  • Terminaler för samtal. Dessa är anpassade till järnvägens förutsättningar och utnyttjar funktionella telefonnummer. Man kan tex. slå ett tågnummer och komma till föraren eller trycka en knapp för att komma till tågklareraren på den bana man just befinner sig på.
  • Meddelandesystem till tågets dator. GPRS som är ett system inom GSM för dator- till datorkommunikation av meddelanden används. Tex. positionsmeddelanden och meddelande om tillåtna hastigheter framåt utmed banan.

Nivåer

Eftersom ERTMS kommer att ta lång tid att genomföra och olika banor kräver olika tillämpningar har fyra nivåer (levels) definierats för ERTMS:

• Nivå 0. Varken ERTMS eller ATC-funktioner. Avsett att i Sverige tillsvidare användas på s.k. VUT-banor där normalt endast ett tåg finns åt gången:
  • Inga spårledningar.
  • Ingen fjärrblockering eller ATC.
  • Optiska signaler vid infart / utfart till stationer.
• Nivå 1. ERTMS tillsammans med delar av tidigare styrsystem - i Sverige ATC. Avsett att i Sverige användas inom täta högtrafikerade stationsområden:
  • Spårledningar för hinderindikation.
  • Eurobaliser för både positionsangivelser och för att meddela tåget den hastighetsprofil som gäller.
  • Tågen kan eventuellt kompletteras med en specifik transmissionsmodul (STM) för att kunna läsa av ATC-baliser som finns kvar på vissa ännu ej ombyggda sträckor.
  • GSM-R för kommunikation till tågen.
  • Optiska signaler behålles som reserv ifall ERTMS inte skulle fungera.

• Nivå 2. ERTMS utan tidigare styrsystem - i Sverige ATC. Avsett att i Sverige användas på alla huvudlinjer:
  • Spårledningar för hinderindikation.
  • Eurobaliser för positionsangivelser.
  • GSM-R för att motta hastighetsprofilerna (movement authority).

• Nivå 3. Planeras att bli utvecklat efter 2010. Avsett att i Sverige användas på s.k. TAM-banor med låg trafikintensitet:
  • Eurobaliser. Endast fast information.
  • Inga spårledningar.
  • GSM-R.
  • Sista-vagnen enhet som larmar om sista vagnen tappas och som ger många andra fördelar. Se tågbroms.

Nivå 2 installerades först i Italien 2005 och har sedan införts på flera sträckor.

I Sverige kommer nivå 2 att användas för de större banorna och nivå 3 för lågbelastade linjer. Går i drift 2010 för Botniabanan (nivå 2) och Västerdalsbanan (nivå 3). I Citytunneln beräknas ERTMS tas i drift under 2012.

Fördelar

• Ökad konkurrenskraft mot sjöfart, lastbilar och flyg genom enkelt gänsöverskridande. Främst för godståg men även persontåg i framtiden.
• Kapacitetsökning. Tågen kan köras tätare med rörlig fjärrblockering.
• Högre hastighet. Upp till 500 km/h. Åtminstone i Sverige och åtskilliga andra länder (Svensk ATC har max 200 km/h, och dansk ATC max 180 km/h).
• Lägre installationskostnad med standardiserade komponenter i stora volymer och enklare lösningar (billiga baliser, färre spårledningar och inga optiska signaler). Vissa persontåg och godstågslok för gränsöverskridande trafik har flera system idag, till höga installationskostnader.
• Minskad underhållskostnad. Lägre anläggningskostnad och underhåll när varken spårledningar eller optiska signaler (med glödlampor) används.
• Högre säkerhetsnivå, speciellt i länder och på sträckor utan ATC.

Nackdelar

• Höga kostnader under uppbyggnadsperioden. Existerande fordon måste få nya system, och existerande järnvägar måste byta system. Det kostar 1-2 miljoner kr per lok/motorvagn att installera och få godkänt. Fordon har redan fungerande ATC, som ersätts.
• Fördelarna för inhemsk trafik är små jämfört med tidigare för länder med ATC. Särskilt i Tyskland och Frankrike där man har särskilt påkostade system har det funnits sådan kritik.
• På kort sikt, innan systemet är tillräckligt utprovat, kan säkerheten bli sämre. Till exempel var det en olycka (urspårning) i Schweiz 16 oktober 2007, på grund av mjukvarufel.

Referenser

• Om ERTMS och implementering i Sverige
• Mer information (på engelska)
• Föredrag av Louise Wulff vid Banverkets säkerhetskonferns 2008[1]

1. ↑ http://eur-lex.europa.eu/en/treaties/dat/11992M/htm/11992M.html Maastrichtavtalet. Leta efter artikel 129b/129c
2. ↑ http://www.bane.dk/visArtikel.asp?artikelID=7442
3. ↑ http://www.citytunneln.com/sv/2159/Pressmeddelande--arkiv/Tva-ar-kvar-till-invigning/
4. ↑ http://www.citytunneln.com/sv/Projektet/Signalsystem/
5. ↑ http://www.citytunneln.com/sv/2159/Nyhetsarkiv/ERTMS-i-Citytunneln-skjuts-upp/
6. ↑ http://www.e24.se/samhallsekonomi/sverige/artikel_679131.e24