ระบบจัดการจราจรทางรถไฟของยุโรป

โลโก้ ERTMS
การก่อตัว	พ.ศ. 2541/2542
เว็บไซต์	http://www.ertms.net/

ระบบบริหารจัดการการจราจรทางรถไฟแห่งยุโรป ( ERTMS ) คือระบบมาตรฐานสำหรับการบริหารจัดการและการทำงานร่วมกันของระบบสัญญาณสำหรับทางรถไฟโดยสหภาพยุโรป (EU) ระบบนี้ดำเนินการโดยสำนักงานทางรถไฟแห่งสหภาพยุโรป (ERA) และเป็นองค์กรหลักที่ดูแลส่วนต่างๆ ที่แยกบริหารจัดการกันอยู่

• GSM–R (การสื่อสาร)
• ระบบควบคุมการเดินรถไฟยุโรป (ETCS, ระบบส่งสัญญาณ)

เป้าหมายหลักของ ERTMS คือการส่งเสริมความสามารถในการทำงานร่วมกันของรถไฟในสหภาพยุโรป โดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความปลอดภัย เพิ่มประสิทธิภาพการขนส่งทางรถไฟ และเสริมสร้างความสามารถในการทำงานร่วมกันข้ามพรมแดนของระบบขนส่งทางรางในยุโรปโดยการแทนที่ อุปกรณ์ ส่งสัญญาณและขั้นตอนการปฏิบัติงานระดับชาติแบบเดิมด้วยมาตรฐานใหม่เดียวทั่วทั้งยุโรปสำหรับระบบควบคุมและสั่งการรถไฟ

ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 สหภาพรถไฟระหว่างประเทศ (UIC) และสถาบันวิจัยรถไฟยุโรป (ERRI) ได้เริ่มค้นหาระบบการจัดการการดำเนินงานร่วมกันของยุโรปสำหรับรถไฟ ซึ่งมีชื่อว่า ERTMS ^{[ 1 ]}ปัจจุบันการพัฒนา ERTMS อยู่ภายใต้การกำกับดูแลของ ERA และขับเคลื่อนโดยสมาคมอุตสาหกรรมรถไฟแห่งยุโรป (UNIFE, Union des Industries Ferroviaires Européennes)

ก่อนที่โครงการนี้จะเริ่มต้นขึ้น ในยุโรปมี (ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์ในแต่ละระบบรถไฟของแต่ละประเทศ) ดังนี้:

• ระบบป้องกันรถไฟมากกว่า 20 แบบ
• กฎระเบียบการเดินรถไฟที่แตกต่างและขัดแย้งกัน
• กฎระเบียบการ รับรองมาตรฐานยานยนต์ของแต่ละประเทศแตกต่างกัน
• กฎระเบียบการ รับรองที่แตกต่างกันสำหรับผู้ขับขี่
• ระบบไฟฟ้าสำหรับทางรถไฟ 5 แบบที่แตกต่างกัน
• ระบบสื่อสารในห้องโดยสารคนขับขาดหาย แตกต่าง หรือใช้งานไม่ได้
• ภาษาประจำชาติที่แตกต่างกัน
• ระบบการวัดที่แตกต่างกัน ( ระบบเมตริก , หน่วยวัดแบบอิมพีเรียล )
• การจัดการจราจรแบบขับชิดขวาและชิดซ้าย
• ความแตกต่าง ของขนาดรางรถไฟบนเส้นทางหลักในประเทศรอบนอก ( คาบสมุทรไอบีเรียไอร์แลนด์รางกว้างของรัสเซีย)
• กลไกการ เชื่อมต่อรางรถไฟที่แตกต่างกันไปตามแต่ละประเทศหรือประเภทของขบวนรถไฟ

ปัจจัยทั้งหมดที่ส่งผลต่อการสื่อสารระหว่างรถไฟนั้นมีอยู่หลายส่วน

เพื่อแสดงให้เห็นภาพนี้ รถไฟที่วิ่งระยะทางไกล เช่นEurostarหรือThalysต้องมีระบบป้องกันรถไฟที่แตกต่างกัน 6 ถึง 8 ระบบ^{[ 2 ]}

เป้าหมายทางเทคนิคของ ERTMS คือ: ^{[ 2 ]}

• การสร้างระบบป้องกันรถไฟที่เป็นมาตรฐานเดียวกันของยุโรป เพื่อเพิ่มความสามารถในการทำงานร่วมกัน และเพื่อทดแทนระบบที่ล้าสมัยได้อย่างรวดเร็ว
• การรวมและปรับปรุงระบบสัญญาณในห้องคน ขับ
• การส่งเสริมการตลาดสำหรับระบบควบคุมและจัดการ; ด้วยตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับลูกค้า ต้นทุนที่ต่ำลงในการผลิตจำนวนมากและ โอกาส ในการส่งออกเพื่อการใช้งานทั่วโลก
• การสร้างมาตรฐานความปลอดภัยที่เท่าเทียมกันในการเดินรถไฟ โดยใช้กฎระเบียบที่เทียบเคียงกันได้

ในปี พ.ศ. 2538 แผนพัฒนาได้กล่าวถึงการสร้างระบบการจัดการการจราจรทางรถไฟของยุโรปเป็น ครั้งแรก ^{[ 3 ]}ในปี พ.ศ. 2539 ข้อกำหนดแรกสำหรับ ETCS ตามมาเพื่อตอบสนองต่อคำสั่งสภาสหภาพยุโรป 96/48/EC99 ^{[ 4 ]} เกี่ยวกับความสามารถในการทำงานร่วมกันของ ระบบรถไฟความเร็วสูงข้ามยุโรป

ข้อกำหนดเชิงฟังก์ชันของ ETCS ได้รับการประกาศในเดือนเมษายน พ.ศ. 2543 ในรูปแบบแนวทางสำหรับการนำไปใช้ในมาดริด[ ^{5 ] ใน}ฤดูใบไม้ร่วง พ.ศ. 2543 ประเทศสมาชิกของสหภาพยุโรปได้ลงมติให้เผยแพร่ข้อกำหนดนี้ตามการตัดสินใจของคณะกรรมาธิการยุโรปเพื่อให้เกิดความมั่นคงเบื้องต้นในด้านกฎหมายและการวางแผน ซึ่งจะเป็นพื้นฐานสำหรับการทดสอบแอปพลิเคชันในระบบรถไฟสมาชิก 6 แห่งของ^{กลุ่ม}ผู้ใช้ ERTMS ^{[ 6} ]

ในปี 2002 สหภาพอุตสาหกรรมระบบสัญญาณ (UNISIG) ได้เผยแพร่ SUBSET-026 ซึ่งกำหนดการใช้งานอุปกรณ์สัญญาณ ETCS ในปัจจุบันร่วมกับ GSM–R – มาตรฐานClass 1 SRS 2.2.2 นี้ (ปัจจุบันเรียกว่าETCS Baseline 2 ) ได้รับการยอมรับจากคณะกรรมาธิการยุโรปในมติ 2002/731/EEC ว่าเป็นข้อบังคับสำหรับรถไฟความเร็วสูง และในมติ 2004/50/EEC ว่าเป็นข้อบังคับสำหรับรถไฟทั่วไป

ในปี 2547 การพัฒนาเพิ่มเติมหยุดชะงักลง ในขณะที่บางประเทศ ( ออสเตรียสเปนสวิตเซอร์แลนด์ ) เปลี่ยนมาใช้ ETCS และได้รับประโยชน์บ้าง แต่ ผู้ประกอบการรถไฟ ของเยอรมนีและฝรั่งเศส ได้นำ ระบบป้องกันรถไฟภายในประเทศที่ทันสมัยและได้รับการพิสูจน์แล้วมาใช้กับรถไฟความเร็วสูงแล้ว ดังนั้นพวกเขาจึงไม่ได้รับประโยชน์ใดๆ นอกจากนี้ การนำ ETCS ระดับ 1 มาใช้ (เช่นในสเปน) พิสูจน์แล้วว่ามีค่าใช้จ่ายสูง และการดำเนินการเกือบทั้งหมดล่าช้า มาตรฐานที่กำหนดไว้นั้นครอบคลุมในแง่ของการเมือง แต่ไม่แม่นยำในทางเทคนิค หน่วยงานรถไฟแห่งชาติมักมีคุณสมบัติหรือข้อจำกัดบางอย่างในระบบที่มีอยู่ซึ่งพวกเขาไม่ต้องการสูญเสีย และเนื่องจากทุกหน่วยงานยังคงต้องอนุมัติระบบ จึงทำให้เกิดภาษาเฉพาะของ ERTMS ขึ้น ผู้เล่นบางรายเต็มใจที่จะเอาชนะสถานการณ์ด้วยการกำหนด Baseline ใหม่ ซึ่งไม่เหมาะสมสำหรับการดำเนินการในทันที

สถานการณ์นี้ทำให้ความสนใจหันไปที่ส่วนทางเทคนิคของ ETCS และ GSM-R มากขึ้น ในฐานะที่เป็นรากฐานทางเทคนิคสากลของ ERTMS เพื่อรับมือกับสถานการณ์นี้Karel Vinckจึงได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้ประสานงานของสหภาพยุโรปในเดือนกรกฎาคม 2548

ในปี พ.ศ. 2548 มีการเผยแพร่ บันทึกความเข้าใจเกี่ยวกับ ERTMS โดยสมาชิกของคณะกรรมาธิการยุโรป การรถไฟแห่งชาติ และอุตสาหกรรมผู้จัดหาในบรัสเซลส์ตามคำประกาศนี้ ETCS จะถูกนำมาใช้ภายใน 10 ถึง 12 ปี ในส่วนที่กำหนดของ เครือ ข่ายทรานส์-ยุโรป^{[ 7 ]}หลังจากนั้นมีการจัดการประชุมในเดือนเมษายน พ.ศ. 2549 ที่บูดาเปสต์เพื่อแนะนำ ERTMS โดยมีผู้เข้าร่วม 700 คน^{[ 8 ]}

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2552 คณะกรรมาธิการยุโรปได้ประกาศว่า ETCS เป็นข้อบังคับสำหรับโครงการที่ได้รับทุนจากสหภาพยุโรปทั้งหมดซึ่งรวมถึงระบบส่งสัญญาณใหม่หรือที่ได้รับการอัปเกรด และ GSM-R เป็นสิ่งจำเป็นเมื่อมีการอัปเกรดการสื่อสารทางวิทยุ^{[ 9 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2555 ในการประชุม UIC ERTMS World Conferenceที่สตอกโฮล์ม ประเทศสวีเดน ผู้อำนวยการบริหารของCommunity of European Railway and Infrastructure Companies (CER) ได้เรียกร้องให้เร่งดำเนินการใช้งาน ERTMS ในยุโรป^{[ 10 ]}

หลังจากมีการกำหนดETCS Baseline 3ในช่วงประมาณปี 2010 และเริ่มดำเนินการในหลายประเทศด้วยBaseline 3 Release 2ในช่วงฤดูร้อนปี 2016 ก็สามารถหันมาให้ความสนใจกับข้อกำหนดการจัดการการดำเนินงานของสินค้าบรรทุก ได้อีกครั้ง บริษัทโลจิสติกส์เช่นDB Cargoมีความจำเป็นต้องพัฒนาความสามารถในการทำงานภายในขอบเขตเป้าหมายของ ETML ^{[ 11 ]}ซึ่งควรได้รับการต้อนรับสำหรับการกำหนดมาตรฐาน

การใช้งานระบบการจัดการการจราจรทางรถไฟของยุโรปหมายถึง การติดตั้งส่วนประกอบ ETCS ที่ด้านข้างทางรถไฟและอุปกรณ์บนรถไฟ ทั้งสองส่วนเชื่อมต่อกันด้วย GSM-R เป็นส่วนการสื่อสาร สามารถใช้กลยุทธ์การติดตั้งระบบทางรถไฟได้หลากหลายรูปแบบ เมื่อมีการนำ ETCS มาใช้ ผู้จัดการโครงสร้างพื้นฐานต้องตัดสินใจว่าเส้นทางนั้นจะติดตั้งเฉพาะ ETCS หรือมีความต้องการระบบสัญญาณแบบผสมที่รองรับการควบคุมรถไฟแห่งชาติ (NTC) ปัจจุบันมีการใช้งานทั้งระบบ 'สะอาด' และระบบผสมในยุโรปและทั่วโลก^{[ 12 ]}

มีการสร้างเส้นทางรถไฟ ETCS ใหม่จำนวนมากในยุโรป และมักจะนิยมใช้ ETCS ระดับ 1 หรือระดับ 2 เท่านั้น กลยุทธ์การใช้งานนี้ช่วยลดต้นทุนการติดตั้งสัญญาณข้างทาง แต่รถไฟที่วิ่งในเส้นทางเหล่านี้จะต้องติดตั้ง ETCS ทั้งหมดจึงจะสามารถใช้งานได้ วิธีนี้เหมาะสมกับเส้นทางรถไฟโดยสารความเร็วสูงใหม่ๆ ที่จะซื้อรถไฟใหม่ แต่ไม่เหมาะสมหากจะใช้กับรถไฟขนส่งสินค้าทางไกล ตัวอย่างของการใช้งาน ETCS ที่ "สะอาด" ได้แก่HSL-Zuidในเนเธอร์แลนด์, เส้นทางระหว่างประเทศของ TP Ferro (Sección Internacional / Section Internationale ) Figueres [ES] – Perpignan [FR], Erfurt–Halle/Leipzigในเยอรมนีและอื่นๆ รวมถึงทางรถไฟ ETCS ทั้งหมดในสวีเดนและนอร์เวย์ด้วย เนื่องจากความถี่ของ ETCS และ ATC baliseใกล้เคียงกันมาก ทำให้รถไฟรุ่นเก่าอาจเกิดข้อผิดพลาดเมื่อผ่าน Eurobalise

การใช้งานแบบผสมผสานเป็นกลยุทธ์ที่ระบบสัญญาณข้างทางติดตั้งทั้งระบบ ETCS และ ระบบ Class B แบบดั้งเดิม โดยส่วนใหญ่ระบบแบบดั้งเดิมจะเป็นระบบเก่าที่ใช้ในระหว่างโครงการปรับปรุงระบบสัญญาณ วัตถุประสงค์หลักของการนำการใช้งานแบบผสมผสาน (ระบบสัญญาณแบบผสมผสาน) มาใช้มีดังนี้:

• ด้วยเหตุผลด้านงบประมาณและการดำเนินงาน จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งระบบ ETCS สำหรับเครือข่ายทั้งหมดภายในระยะเวลาอันสั้น
• ไม่ใช่ว่ารถไฟทุกขบวนจะพร้อมวิ่งบนเส้นทาง ETCS และรถไฟที่ติดตั้งระบบ ETCS ก็ไม่สามารถวิ่งได้เฉพาะบนเส้นทางใหม่เท่านั้น
• การมีแผนสำรองจะช่วยลดความเสี่ยงต่อการดำเนินงานลงได้

ในการใช้งานแบบผสมผสานนั้น เป็นไปได้ที่จะเดินรถบนเส้นทางที่มีทั้งรถไฟแบบธรรมดาและรถไฟ ETCS และใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี ETCS สำหรับรถไฟที่ติดตั้งระบบดังกล่าว (เช่น ความเร็วที่สูงขึ้นหรือจำนวนรถไฟที่มากขึ้นบนเส้นทาง) แต่มีข้อดีคือไม่จำเป็นต้องติดตั้ง ETCS ให้กับรถไฟทั้งหมดพร้อมกัน ตัวอย่างของ ETCS ในการใช้งานแบบผสมผสาน ได้แก่HSL 3ในเบลเยียมซึ่ง ETCS ถูกผสมผสานกับระบบ ATP ระดับชาติ TBLหรือHigh-Speed ​​Line Cordoba-Malagaในสเปน^{[ 13 ]} ซึ่ง ETCS ถูกผสมผสานกับ NTC ของASFAและLZB

หลักการทำงานของ ETCS ในการใช้งานแบบผสมผสาน: NTC และ ETCS ระดับ 2

หลักการของการส่งสัญญาณระดับผสมนั้นอยู่บนพื้นฐานของหลักการง่ายๆ โดยใช้การแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบสองทิศทางระหว่างศูนย์ควบคุมการจราจรทางรถไฟ (RBC) และ ระบบ ควบคุมการเดินรถผู้ควบคุมกำหนดเส้นทางและไม่จำเป็นต้องรู้ว่าเส้นทางนั้นจะใช้สำหรับรถไฟที่มีระบบ NTC ระดับ (เดิมคือ LSTM) เท่านั้น หรือรถไฟที่ติดตั้งระบบระดับ 2 ระบบควบคุมการเดินรถจะล็อกเส้นทางตามหลักการระดับชาติ และแจ้ง RBC เกี่ยวกับเส้นทางที่กำหนดไว้ RBC ตรวจสอบว่าสามารถจัดสรรรถไฟให้กับเส้นทางนั้นได้หรือไม่ จากนั้นจึงแจ้งระบบควบคุมการเดินรถว่าได้จัดสรรรถไฟให้กับเส้นทางนั้นแล้ว ระบบควบคุมการเดินรถอาจแสดงแถบสีขาว ETCS ให้กับสัญญาณที่บริเวณชายแดน ETCS หรือตามเส้นทาง ERTMS ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ระบบ NTC ตามเส้นทางอาจเปิดใช้งานหรือไม่ก็ได้

อำนาจการเคลื่อนที่ (MA) คือการอนุญาตให้รถไฟเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่กำหนดภายในข้อจำกัดของโครงสร้างพื้นฐานและภายใต้การควบคุมความเร็ว^{[ 14 ]}อำนาจการสิ้นสุดการเคลื่อนที่ (EoA) คือตำแหน่งที่รถไฟได้รับอนุญาตให้เคลื่อนที่ต่อไปได้ และความเร็วเป้าหมายเท่ากับศูนย์ อำนาจการสิ้นสุดการเคลื่อนที่คือตำแหน่งที่รถไฟได้รับอนุญาตให้เคลื่อนที่ต่อไปได้ตาม MA เมื่อส่ง MA จะเป็นจุดสิ้นสุดของส่วนสุดท้ายที่ระบุไว้ใน MA ^{[ 14 ]}

ระบบ RBC จะส่งสัญญาณอนุญาตการเคลื่อนที่ (Movement Authority: MA)ไปยังขบวนรถไฟหากมีการจัดสรรรถไฟระดับ 2 ให้กับเส้นทางนั้น มิฉะนั้น สัญญาณจะแสดงสถานะการอนุญาตให้เคลื่อนที่ด้วยระบบแสง และ รหัส NTC ที่เกี่ยวข้อง จะถูกส่งไปยังรางรถไฟ ทันทีที่รถไฟระดับ 2 รายงานว่าอยู่ท้ายขบวนรถไฟที่ได้รับอนุญาตให้เคลื่อนที่ด้วยระบบแสง (เช่น หลังจาก ขั้น ตอนเริ่มต้นภารกิจ (Start Of Mission: SOM)หรือเมื่อคนขับเปลี่ยนระดับจากระดับ NTC เป็นระดับ 2) การอนุญาตด้วยระบบแสงจะถูกอัปเกรดเป็นสัญญาณอนุญาตการเคลื่อนที่ระดับ 2 โดยอัตโนมัติ ในทางกลับกัน สัญญาณอนุญาตการเคลื่อนที่ระดับ 2 จะถูกลดระดับลงเป็นการอนุญาตด้วยระบบแสงหลังจากหมดเวลาที่กำหนดไว้ หากคนขับปิดห้องโดยสารหรือตรวจพบข้อผิดพลาดที่จำกัดสัญญาณอนุญาตการเคลื่อนที่ (เช่น หาก ไม่สามารถใช้งานสัญญาณวิทยุ GSM-Rได้)

• ระบบจัดการจราจรทางรถไฟของยุโรปในสหราชอาณาจักร
• สำนักงานการรถไฟแห่งสหภาพยุโรป (เดิมชื่อ ERA)
• การควบคุมรถไฟเชิงบวก
• โลโคโพรล
• ยูนิเฟ่

• แผนการใช้งาน ERTMSพร้อมภาคผนวก
• เว็บไซต์ของ UNIFE ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2016 ที่Wayback Machine
• เว็บไซต์ของ ERA
• เว็บไซต์ของ UIC ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 27 ตุลาคม 2017 ที่Wayback Machine
• กลุ่มผู้ใช้งาน ERTMS
• แผนปฏิบัติการระดับชาติของสหราชอาณาจักร