Bezpieczeństwo na kolei. Czym jest ETCS?

Jednym z najistotniejszych elementów cyfryzacji kolei w Polsce jest pełne uruchomienie systemu ERTMS na narodowej sieci kolejowej. Oczy większości osób niezwiązanych z koleją skupiają się raczej GSM-R, który jest mocno opóźniony – restart budowy planowano na tegoroczną jesień – a po fali nadużyć Radio-Stopu z sierpnia 2023 jest przez niektórych traktowany jako wybawca od analogowego systemu łączności.

Nie tylko GSM-R. Drugi element ERTMS

Jest jednak drugi element ERTMS, o którym niektórzy mogli zapomnieć w przypadku wspomnianego cyfrowego systemu łączności i odpowiednika Radio-Stopu. Tymże elementem jest European Train Control System (ETCS), czyli Europejski System Sterowania Pociągiem. Jak podawał Rynek Kolejowy za raportem NIK, pierwsze przetargi w kraju na jego zabudowę ogłoszono na przełomie dwóch pierwszych dekad XXI w.

Od lat na polskiej kolei funkcjonuje SHP – Samoczynne Hamowanie Pociągu. Działa ono w ten sposób, że skład w momencie przejazdu nad rezonatorem umieszczonym przed semaforem odbiera sygnał, co powoduje uruchomienie w lokomotywie sygnału świetlnego i „brzęczka” analogicznego do czuwaka. Jego skasowanie pozwala na dalszą jazdę, zaś w przeciwnym wypadku zostanie uruchomione hamowanie nagłe.

System europejski jest znacznie bardziej rozbudowany niż SHP. O ile przy krajowym sygnał z rezonatora nie bierze pod uwagę sygnału wyświetlonego na semaforze, tak ETCS oblicza drogę hamowania składu oraz zatrzyma samoczynnie pociąg w przypadku wyświetlonego sygnału S1 „Stój” i zajętości kolejnego odstępu, lub - jak podaje Urząd Transportu Kolejowego - „prowadzenia pociągu niezgodnie z poleceniami” systemu.

Trzy poziomy europejskiego systemu

Tutaj pojawia się podział ETCS na poziomy. Najniższym jest poziom 1 (L1), który opiera się na balisach przekazujących dane do składu w momencie przejazdu pociągu nad nimi. Urządzenia te umieszcza się przed semaforami, podobnie jak rezonatory SHP, ale między szynami. Na podstwie danych z balis komputer wie, z jaką prędkością pociąg może się poruszać na danym odcinku lub odstępie linii; jeżeli odcinek jest zajęty lub skład nie otrzyma nowych danych, to pociąg rozpocznie hamowanie.

Poziom 2 ETCS jest znacznie bardziej zaawansowany i to właśnie też z jego powodu konieczne jest wdrożenie GSM-R w Polsce (a nie tylko z powodu komunikacji głosowej). W tym przypadku, urządzenia ETCS w pociągu otrzymują za pośrednictwem GSM-R w sposób ciągły dane dotyczące parametrów jazdy właśnie drogą radiową; balisy informują jedynie urządzenia sterowania ruchem kolejowym, gdzie w tej chwili znajduje się dany skład.

Najwyższy poziom, ETCS L3, różni się od drugiego głównie tym, że system sam tworzy odstępy szlaku między pociągami, a nie ma ich zdefiniowanych „z góry” semaforami. Jak wskazano na portalu Transport Szynowy, ma on zastosowanie głównie w zespołach trakcyjnych, które są znacznie trudniejsze do rozerwania, ze względu na konieczność kontroli ciągłości składu.

Nie sprawdza czujności, po prostu hamuje

Dlaczego zatem ETCS jest równie istotnym elementem co GSM-R? Jak już wskazano, w przypadku zajętości kolejnego odstępu, czyli np. wyświetlenia sygnału S1 „Stój” na semaforze, uruchamiane jest hamowanie samoczynne. Jest to istotna różnica w porównaniu z SHP: polski system wdraża hamowanie, jeżeli „brzęczyk” nie zostanie wyłączony przez maszynistę po kilku sekundach pod odebrania sygnału z rezonatora. 

Jeżeli semafor nie zezwalał na dalszą jazdę, to pociąg bez ETCS może zostać zatrzymany tylko za pomocą Radio-Stopu. Europejski system minimalizuje tym samym ryzyko incydentów pominięcia semaforów wskazujących sygnał „Stój”, określanych jako SPAD (Signal Passed at Danger).

Działanie ETCS wyjaśnia niejako, dlaczego Railway Emergency Call nie działa w taki sam sposób jak Radio-Stop. Jak opisywaliśmy na naszych łamach, chodziło w nim o jak najszybsze zatrzymanie pociągu w razie niebezpieczeństwa. 

Większość „medialnych” przypadków udanego zastosowania Radio-Stopu to incydenty określane mianem „jazdy na czołowe”, do których ETCS praktycznie nie dopuści. Z drugiej strony warto pamiętać, że nie wszystkie linie kolejowe mogą być wyposażone w ETCS, ale będą posiadały GSM-R, np. jak szlak z Holzkirchen do Rosenheim w Niemczech.

Serwis CyberDefence24.pl otrzymał tytuł #DigitalEUAmbassador (Ambasadora polityki cyfrowej UE). Jeśli są sprawy, które Was nurtują; pytania, na które nie znacie odpowiedzi; tematy, o których trzeba napisać – zapraszamy do kontaktu. Piszcie do nas na: [email protected].