需要什么来加速ERTMS的全面部署?
发布日期:2022年7月13日阿尔贝托Mazzola,Enno Wiebe|暂无评论
在这篇文章中,欧洲铁路和基础设施公司共同体(CER)执行董事Alberto Mazzola和技术总监Enno Wiebe简要介绍了ERTMS在欧洲的发展,但也解释了为了实现全面和协调的部署,需要一个更广泛的战略。
简单来说就是ERTMS
欧洲铁路交通管理系统(ERTMS)是一个单一的欧洲信号系统,确保欧洲铁路系统的安全性和互操作性。ERTMS旨在取代欧洲各国不同的列车控制和指挥系统,从而为不间断、安全、高效和快速的铁路服务提供必要条件。
该系统支撑了整个欧洲铁路系统的互操作性,不可避免地成为未来欧洲数字铁路系统的关键元素,带来更好和新的商业机会。在全球范围内,ERTMS现在是(数字)列车控制和通信的标准。
ERTMS作为一个系统由以下主要要素组成:
- ETCS(欧洲列车控制系统),一种符合欧洲标准的自动列车保护系统
- GSM-R(全球移动通信系统-铁路),在轨道和列车之间提供语音和数据通信的无线电系统。GSM-R的后继者是未来铁路移动通信系统(FRMCS)
- ERTMS操作规则。
ERTMS部署,任务状态
尽管ERTMS规范已经成熟且管理完善,但欧洲轨道侧和车载ERTMS在跨欧洲交通网(TEN-T)核心和综合网络上的部署严重滞后于全面协调部署的目标。
因此,作为一个泛欧洲系统,ERTMS只是部分履行了其作为铁路数字化的未来可互操作推动者的承诺,这将带来更高的安全性、服务质量和运力收益。
B类遗留系统
欧洲150多年的国家铁路政治导致了各种各样的技术和运营解决方案,缺乏互操作性,从而为跨境铁路交通带来障碍。这尤其适用于控制命令和信号(CCS),其中使用国家系统,即所谓的B类系统,仍然占主导地位。尽管ERTMS的基础是在20多年前建立的,但在欧洲范围内的推广仍处于起步阶段。然而,随着越来越多的B类系统供应商宣布停产,铁路运营界为基础设施和车辆配备ERTMS并使国家系统退役的压力正在增加。
部署策略
为了加快ERTMS的全面部署,需要在基础设施管理人员和铁路企业/车主之间协调,进行并行和协调的ERTMS轨道侧和车载部署。
事实上,到目前为止进行的成本效益分析和经验强调,充分利用ERTMS应用在安全性、容量和可维护性方面所提供的潜力的最有效战略是在国家B级系统退役的同时实施ERTMS。
为了加快ERTMS的全面部署,需要在基础设施管理人员和铁路企业/车主之间协调,进行并行和协调的ERTMS轨道侧和车载部署。收益将通过资金和融资机制与铁路经营者/车主共享。必须在国家和欧盟层面为铁路事业和基础设施管理人员提供充分和明智的支持措施,以确保顺利和负担得起的列车部署,而不会威胁到铁路事业的财务(和运营)可行性。
部署轨道侧和板上(包括FRMCS)必须确保创新和可持续的移民进程,例如,在可能和安全的范围内实现向后和向前兼容。在迁移期间,B级列车保护系统必须保留在车上。ERTMS纠错过程引入的强制系统更新不应危及行为者的业务。只有在某些使用领域的安全性或技术兼容性受到威胁时,才应该要求强制更新系统。按照已认证和授权用于系列车辆或轨道侧子系统的类型或通用系统进行的重新授权(例如,在不增加新功能的情况下复制或扩展已授权的轨道侧或车载子系统)不得导致任何不必要的“暂停时间”。
基础设施
总长47,890公里的铁路网,被认为是长118,037公里的TEN-T网络的核心网络走廊(CNC),预计到2040年将完全配备ERTMS (N.B. 226,726公里是欧盟铁路网的总长度)。
2021年,共有6713公里的CNC使用ETCS运行,仅为2023年欧洲部署计划(EDP)目标的43%。欧盟的部署目标在短期内遇到了一些延误。尽管如此,从中期和长期来看,轨道旁的部署前景是光明的。
车辆
近90%的欧洲商用CNC车队将在未来20年进行更新,预计2021年至2030年将更新超过2万辆,2031年至2040年将更新1.1万辆。
截至2019年底,约5700辆车辆配备了ERTMS。其中40%是新购买的车辆,60%是改装的铁路车辆。这一数量仅占欧洲商业铁路船队的12.5%。2015年至2019年期间,约有5000辆新车在欧洲投入运营。
在此期间,由于TSI CCS的豁免,大约有2700辆新车没有ERTMS投放市场。
近90%的欧洲商用CNC车队将在未来20年进行更新,预计2021年至2030年将更新超过2万辆,2031年至2040年将更新1.1万辆。
ERTMS操作规则的协调
除了拥有标准化和可互操作的产品外,ERTMS操作规则的协调也是至关重要的,以实现ERTMS有助于绿色协议所要求的模式转换的潜力。统一的通用操作规则只适用于配备ERTMS的线路。这一目标应该是即将到来的欧洲铁路联合承诺系统支柱的关键部分。然而,并不是所有的规则都可以协调,特别是当仍然需要过渡到B类轨道边与他们的系统相关的规则时。
欧洲铁路联合事业体系支柱
欧洲的铁路由创新和系统支柱组成,是欧洲有史以来最大的铁路研究和创新计划,将提供价值12亿欧元的活动。其目的是改善欧洲铁路系统,为欧洲公民、乘客和货运提供更好的服务。系统支柱建议通过定义一套基于协调目标和要求的应用概要,并派生协调的操作流程,使用正式的架构方法,例如在汽车、航空、国防、能源、高科技、IT、软件、电信等许多行业部署了几十年的分层功能架构概念,来构建铁路系统的发展框架,从而为这一方法做出贡献。在欧洲层面协调这一系统架构方法,包括操作规则、工程规则和实施。系统支柱的工作并不是铁路系统的完全改变。相反,它包括整合新的科学知识和其他行业最佳实践,以加速和更好地组织其演变。系统支柱的优化任务是设计一个体系结构,一方面,使新的和先进的方法和技术的交互标准化。另一方面,它将提高一些体系结构的质量。
开发、采购和责任
未来的ERTMS机载技术应该具有可维护性和可升级性,并由开放的即插即用架构支持。采用现代ERTMS车载技术的现有车辆改装将得到开放接口架构的支持,可以与列车上的其他几种技术进行接口,而无需在需要升级/改装时造成供应商锁定。欧洲铁路和基础设施公司共同体因此,该公司大力支持OCORA(开放CCS车载参考体系结构)开发。ERTMS(子)系统和组件应该在成熟的市场空间采购,其核心是根据ERA管理的规范管理和可靠性要求具有可升级性和可维护性。ERTMS项目风险应该比现在大大降低,在项目执行之前应该更好地了解负债,最重要的是消除轨道车辆系统集成风险。(加速)ERTMS的进一步工业化部署是必要的,为轨道旁和车载提供标准化和兼容的产品,以降低当前的集成风险。基础设施管理者在这里扮演着重要的角色:最大限度地减少特定解决方案(由于国家技术规则)和供应行业:创建易于升级、可更新、可维护的工业化生产概念,并允许多供应商产品与他们的ETCS板上接口。应该考虑从早期ERTMS轨道侧和车载部署中吸取的经验教训。应该避免像今天这样的市场/治理失败。CER认为这是未来系统支柱的一个教训,也是创新支柱潜力开发的一个教训。
前景
欧洲对舰队翻新/更新的需求预计将在2024年至2028年(EDP)之间达到峰值。可预见的升级(基线2至基线3)和每5至10年的升级周期(由于未来铁路移动通信系统(FRMCS)、自动列车运行(ATO) 3级、不兼容的CR等)目前不在EC的分析范围内,预计将在2027-2028年左右开始,这可能会在这些高峰年造成额外的业务量。
为加速ERTMS部署铺平了道路
ERTMS是欧洲为数不多的大规模数字基础设施之一,因此必须在整个欧洲进行适当和快速的部署。
ERTMS是欧洲为数不多的大规模数字基础设施之一,因此必须在整个欧洲进行适当和快速的部署。必须促进ERTMS部署,为此目的,需要一个未来强大和集中的欧盟级别的ERTMS治理,包括治理资金、国家实施计划(NIP)规划、资源、市场吸收、迁移和过渡。CER首先将ERTMS视为CCS核心技术系统枢纽,将铁路系统,特别是控制命令和信号(CCS)系统提升到一个新的水平。欧盟和成员国之间的密切合作是至关重要的,以建立和管理欧盟层面的集中ERTMS治理。在有适当的资金和融资选择的前提下,加速ERTMS的部署对于绿色协议中设想的模式转变至关重要。ERTMS的工业化需要解决现有的瓶颈,在轨道侧和车载同步协调的ERTMS部署的同时部署ERTMS。
相关的话题
欧洲铁路交通管理系统(ERTMS),欧洲列车控制系统(ETCS),未来铁路移动通信系统(FRMCS),全球移动通信系统-铁路(GSM-R),高速铁路,操作性能,机车车辆维修,安全,信号、控制和通信