Què és ERTMS/ETCS? – Tecnologies Ferroviàries

Què és ERTMS/ETCS? – Railway Technologies: ETCS (European Train Control System), anomenat European Train Control System, és una forma de senyalització utilitzada per molts països europeus que poden controlar trens des del centre.

Paral·lelament a l'augment i acceleració de la xarxa ferroviària a Europa, el transport ferroviari entre països també s'ha intensificat. Es van experimentar problemes en la transició a països que utilitzaven diferents sistemes de senyal, i aquests problemes es van intentar resoldre canviant les locomotores o establint trens amb equips que poguessin resoldre dos sistemes de senyals diferents. A més, els maquinistes han de rebre una formació especial per a diferents sistemes de senyal. A Europa, on progressivament s'aixequen les fronteres i la velocitat dels trens augmenta dia a dia, per aquests motius que afecten negativament el trànsit ferroviari, s'ha creat un protocol anomenat ERTMS (European Rail Traffic Management System) European Railway Traffic Management System. s'ha establert. El propòsit aquí és; És l'ús d'un únic llenguatge de senyalització als països europeus. Les empreses que produeixen aquests sistemes han d'utilitzar aquest llenguatge de senyalització comú, excepte pels seus patrons d'ús únics sense grans diferències. Així, es van eliminar les diferències creades pels equips de senyalització del tren i de la línia, i es va crear un trànsit ferroviari ràpid i segur en els passos d'un país a un altre. La gestió del trànsit ferroviari per si sola no és suficient. També és necessari desenvolupar un sistema que pugui controlar de forma remota els trens per a un transport segur, minimitzant els problemes que poden sorgir per errors humans. ETCS es va desenvolupar per tancar aquesta bretxa. El desenvolupament de tècniques de comunicació electrònica de la informació ha augmentat la qualitat tant dels equips del tren com dels equips que transmeten la informació al tren, proporcionant així un transport molt més segur amb menys personal del tren.

Es coneix com ERTMS/ETCS. En aquest sistema, un dels elements vitals és el sistema de control informàtic que processa els senyals i dades ERTMS/ETCS al tren. Tracta la informació de la línia enviada pel centre de control i la transmet al maquinista, i té en compte la velocitat actual del tren i comprova si el maquinista compleix aquestes notificacions de senyal. En cas de superar el límit de velocitat, envia un avís al mecànic. Si no hi ha cap reacció del conductor en poc temps, o bé frena el tren o entra en una situació de frenada d'emergència i atura el tren. El procés d'alentiment o aturada, o la informació relacionada amb el tren que es mostra a la pantalla del conductor també pot ser visualitzada pel centre de control, si ho desitja, en funció dels nivells ERTMS/ETCS utilitzats. Tenint en compte la situació financera dels països, la diversitat de trens i línies, s'ha format en tres nivells diferents pel que fa a les diferències de transmissió de senyal i informació de control entre el tren i el centre de control. A part d'això, es pot fer en un sistema mixt reunint les diferents característiques de cada nivell.
Un dels equips utilitzats en ERTMS/ETCS és GSM-R.

GSM-R: aquest sistema, anomenat sistema global de comunicacions mòbils GSM (Global System of Mobile commutacion), és el sistema de xarxa utilitzat pels telèfons mòbils, que avui dia són eines gairebé indispensables. Es tracta d'un sistema que proporciona una comunicació digital ininterrompuda sense importar on us trobeu a la geografia actual, facilitant l'accés a zones on les ones de ràdio no poden arribar a causa d'obstruccions al terreny o edificis alts dels assentaments, gràcies a petits transmissors regionals (estacions base). . Per descomptat, les estacions base també tenen el poder d'enviar i rebre dades fins a una certa distància. L'àrea de cobertura s'amplia col·locant una altra estació base en llocs on aquesta potència no és suficient.

La "R" al final és la inicial de la paraula "Rail". En definitiva, aquesta és la versió del sistema adaptada al ferrocarril. El sistema està dissenyat col·locant una estació base a determinades distàncies al llarg de la línia o entre línies relativament properes entre si. Per al túnel, es col·loca una estació base independent en funció de la longitud del túnel. En els anys en què es va dissenyar per primera vegada es van poder fer converses entre el centre i el personal del tren. No obstant això, gràcies al desenvolupament de tècniques ràpides de transferència de dades, la senyalització i la informació d'ubicació del tren, així com la informació que proporcionarà el control remot del tren, s'han convertit. Així, es va proporcionar una comunicació ininterrompuda de vital importància entre el tren i el centre.

ERTMS/ETCS Nivell 1:
Al nostre país, és el sistema que s'ha d'establir a la línia de tren d'alta velocitat Ankara-Istanbul. El sistema proporciona la informació del senyal al tren, gràcies a les balises col·locades a intervals regulars al llarg de la línia (Balis: Són els sensors units a una travessa dins de la línia, que es comuniquen amb el tren gràcies a les ones electromagnètiques), les antenes encastades. en la línia que envien ones de ràdio de curta distància, i els indicadors de color del senyal de llum col·locats al costat de la línia. És un sistema de senyalització amb aplicació de senyal de bloc. Els factors que poden limitar la velocitat del tren, com ara la velocitat màxima al bloc següent, la distància fins al punt on s'aturarà el tren, i el túnel i la corba, són transmesos als sensors del tren per l'esmentat. equips de línia. El processador ERTMS/ETCS del tren processa aquesta informació de senyal i la transmet directament a la pantalla d'informació de la consola del tren, o si el tren disposa d'un ordinador propi, la informació es transmet a la màquina mitjançant aquest ordinador i el monitor. connectat a ell. A més, el sistema d'avís lluminós al costat de la línia també dóna informació sobre el senyal. El següent pas és comprovar si el mecànic compleix amb aquesta informació de senyal. En els casos en què no es segueix la informació del senyal, el tren es posa en un estat de frenada d'emergència. A part d'això, si es supera el límit de velocitat en un límit baix, s'enviarà un avís al mecànic i s'espera que en poc temps baixi a la velocitat determinada. Si no s'arriba a la velocitat establerta, al tren amb el seu propi ordinador, el tren ho fa ell mateix. En els trens que no disposen d'ordinador, al cap d'un temps, s'inicia la frenada d'emergència.

El nivell 1 es pot configurar més fàcilment que altres nivells, ja que es pot adaptar fàcilment a les línies mitjançant el sistema de senyal CTC. És ràpid i segur a la vegada per a línies convencionals, i és un sistema econòmic en comparació amb altres nivells, gràcies a la seva fàcil adaptació a locomotores que no han acabat la seva vida econòmica o produïdes amb tecnologia antiga.

ERTMS/ETCS Nivell 2:
És el sistema de senyal en el qual la informació de senyalització que s'ha de transmetre al tren es transfereix al tren mitjançant GSM-R. Es fa l'aplicació de senyal de bloc. En aquest sistema, és possible que altres equips de senyalització no estiguin disponibles de manera opcional al llarg de la línia, excepte les boles, que informen en quin bloc es troba el tren i poden canviar el tren a l'estat ATS en situacions molt inusuals o molt d'emergència. L'avantatge d'aquest sistema és que pot transmetre a l'instant els canvis de senyal que es poden produir en situacions d'emergència a la línia al tren. S'ha dissenyat a partir del problema que els senyals visuals al costat de la línia no poden ser vists pel mecànic mentre navega en trens d'alta velocitat. Els trens convencionals que utilitzaran aquest sistema també hauran de disposar d'un sistema informàtic o de control electrònic propi. En els casos de reducció sobtada de la velocitat, la informació de control necessària s'envia al tren mitjançant GSM-R per reduir el tren a la velocitat especificada en lloc d'aturar-lo. La informació processada per la unitat de control ERTMS/ETCS dins del tren es mostra instantàniament a la pantalla davant del conductor. Aquesta informació es transmet al tren o trens que hi ha darrere, assegurant una continuïtat segura del creuer. Sobretot a les línies on els trens circulen a intervals freqüents, s'evita les parades de trànsit en situacions innecessàries.

A més, atès que el GSM-R és de vital importància per a la transmissió d'informació de senyalització en aquests sistemes, en cas d'interrupció d'una ona de ràdio GSM-R, el tren s'atura automàticament o es redueix al límit de velocitat màxim convencional registrat prèviament al sistema. La forma en què es practica generalment és reduir-la als límits de velocitat convencionals. En aquest cas, és possible continuar a la carretera amb equips de senyalització visual i control de ballis.

ERTMS/ETCS Nivell 3:
Es tracta d'un sistema que se sotmet a diferents proves a intervals regulars a causa de l'adaptació a aquest sistema de tècniques de transferència electrònica d'informació en constant desenvolupament. El tren està totalment controlat per GSM-R. A més de portar informació de senyalització, GSM-R també transporta informació que pot controlar el tren de forma remota. Els balis de la línia es troben amb la finalitat de verificar la ubicació del tren i de l'ATS. En aquest sistema, no s'aplica cap senyal de bloc. El moviment del tren es segueix metre a metre a la pantalla del centre de control. Depenent de la velocitat del tren, el camí que fa és calculat per ordinadors i verificat per balis. Fins i tot si cal, tota la informació sobre el tren i el senyal, que es mostra als monitors de la consola del conductor, també es mostra al monitor del despatxador. Hi ha un intercanvi continu d'informació entre l'ordinador del centre de control i l'ordinador del tren, mitjançant el processador de codificació de senyalització ERTMS/ETCS. Els canvis sobtats en la informació de navegació (livre) es transmeten a l'ordinador del tren en qüestió de segons. L'ordinador del tren transmet aquesta informació de navegació al mecànic a través del monitor de la consola i comprova si el tren es gestiona segons aquesta informació. De manera similar al sistema de pilot automàtic dels avions, un tren es pot operar sense conductor. Per descomptat, un tren que transporta una mitjana de 320 viatgers a una velocitat de 450 km/h no es pot deixar només al control dels ordinadors.

El sistema de control remot del tren s'utilitza per aturar el tren innecessàriament i evitar que el trànsit de la línia es bloquegi o s'alentiri, per eliminar les avaries del maquinista i per intervenir en esdeveniments extraordinaris. Molts escenaris estan preparats per a esdeveniments extraordinaris en estudis prospectius. Un d'ells és la malaltia sobtada de l'enginyer. En el nou sistema de trens d'alta velocitat, un sol conductor gestiona el tren. Com a conseqüència de la pertorbació, quan es perd el contacte del mecànic amb l'equip anomenat "pedal o pestell de l'home mort", l'ordinador del tren processa immediatament la informació del senyal disponible i notifica immediatament al centre de la situació. S'estableix una connexió telefònica amb el conductor o un altre assistent del tren. Si l'estat del conductor és greu, s'enviarà una ambulància a l'estació més propera. En aquest cas, el tren continua el seu camí a través del seu propi ordinador. Així, tant el trànsit de la línia no queda bloquejat, com potser s'evita la pèrdua de minuts valuosos per a la vida del mecànic. Escenaris com aquest encara s'estan estudiant i provant. En comparació amb altres nivells, els trens es poden operar a intervals molt més freqüents i amb més seguretat. Els viatges freqüents segurs són de particular importància, especialment per als trens que van en diferents direccions però comparteixen una part de la línia existent. Els trens que s'utilitzen en aquest sistema han de disposar de les últimes tecnologies de control.

La base del nivell 3 és la tecnologia GSM-R, que proporciona una comunicació de dades contínua i ràpida. En GSM, els desenvolupaments es registren dia a dia. La més recent d'aquestes és la tecnologia 3G (GSM de 3a generació) que molts de nosaltres veiem a la televisió o als anuncis als diaris. La tecnologia 2G, que proporciona una transferència de dades molt ràpida en comparació amb la 3a generació que encara fem servir, té molts avantatges, des de la conversa de vídeo en temps real fins a l'accés a Internet d'alta velocitat. A més, té un desavantatge important pel que fa a la densitat de transferència de dades utilitzada al nivell 3. Aquest inconvenient és que la velocitat de transferència de dades disminueix dràsticament durant el viatge, depenent de les condicions ambientals i de la velocitat. Per posar un exemple, a una velocitat de 100 km/h la velocitat de transferència de dades pot baixar més d'un 50%. A més, hi haurà greus problemes en la transferència de dades a velocitats de 300 km/h. Això no és gens bo per als desenvolupaments futurs del nivell 3. Per tal de tancar aquesta bretxa en 3G, s'està desenvolupant la tecnologia 4G. Aquesta tecnologia s'està provant a diversos països. S'espera que s'estengui en un futur proper. Paral·lelament als desenvolupaments en ERTMS/ETCS nivell 3, serà inevitable disposar de 4G en el sistema GSM-R per utilitzar-lo.

Algunes característiques dels nivells esmentats anteriorment es poden prendre i afegir al nivell actual. Per exemple, el GSM-R es pot utilitzar en un sistema de nivell 1. O, en el sistema amb nivell 2, es poden utilitzar equips d'avís lleuger. Aquesta situació varia segons la varietat de línies i trens utilitzats.

Font: http://www.demiryolcuyuz.biz