Powiązania krajowych urządzeń srk warstwy podstawowej i ETCS

Przemysław Ilczuk 1, Juliusz Karolak 2 Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej Powiązania krajowych urządzeń srk warstwy podstawowej i ETCS 1. WSTĘP Wprowadzenie Europejskiego Systemu Zarządzania Ruchem Kolejowym (ang. European Railway Traffic Management System - ERTMS) na polskich liniach kolejowych regulowane jest nowelizacją ustawy o transporcie kolejowym (wrzesień 2011 r.). W skład ERTMS, wchodzą: zunifikowany europejski system bezpiecznej kontroli jazdy pociągu ETCS (ang. European Train Control System) oraz zunifikowana europejska radiołączność pociągowa GSM-R (ang. Global System for Mobile Communications Railway) System ten ma umożliwić pokonanie barier zarówno technologicznych jak i organizacyjnych, pozwalając na pełne ujednolicenie transportu kolejowego w Europie. Dzięki czemu powstać ma wspólny i jednorodny rynek europejskich usług na rzecz kolei. Wdrażanie systemu ERTMS niesie za sobą szereg wyzwań, zarówno technicznych jak i prawnych. Celem niniejszego artykuł jest przedstawienie propozycji definicji pojęć powiązanie i interfejs, często używanych zamiennie w różnych opracowaniach dotyczących wdrażania systemu ERTMS. W dalszej części artykułu opisane zostały istniejące rozwiązania polegające na powiązaniu urządzeń sterowania ruchem kolejowym (srk) warstwy podstawowej i systemu ETCS, które zastosowano w Polsce. Autorzy opracowali również koncepcję alternatywnego rozwiązania i porównali jego cechy z istniejącymi rozwiązaniami. 2. INTERFEJS S W SYSTEMIE ETCS 2.1. System ETCS w Polsce Jak dotąd w Polsce zainstalowano i uruchomiono w latach 2009-2013 system ETCS poziomu 1 na linii CMK [4]. ETCS poziomu 1 oparty jest o balisy (z ewentualną rozbudową o tzw. balisy dodatkowe, uaktualniające). Technologia ta jest nakładana na istniejące narodowe systemy sterowania ruchem, tzw. urządzenia warstwy podstawowej. Zezwolenie na wjazd na odcinek wydawane jest za pośrednictwem balis, zaś kontrola ciągłości składu i lokalizacja oparta jest na kontrolowanych odcinkach torowych (klasyczne obwody torowe lub układy licznikowe). Podstawowym medium punktowej transmisji danych w systemie ETCS jest balisa umieszczana w torze, pomiędzy tokami szynowymi. Balisa jest rodzajem transpondera zasilanego z wykorzystaniem zjawiska sprzężenia indukcyjnego z zastosowaniem telepoweringu. W miejscach przekazywania informacji umieszczone są grupy dwóch balis: balisa nieprzełączalna dla informacji stałych i przełączalna dla informacji zmiennych, przekazujące informacje w sposób punktowy. Balisa stała przekazuje informacje o profilu odcinka oraz o odległości do kolejnej balisy. Balisa przełączalna, powiązana jest z urządzeniami stacyjnymi lub blokadami, poprzez koder LEU i przekazuje zezwolenie na jazdę, pobierane z tych urządzeń. 2.2. Określenie pojęcia "powiązania" i "interfejsu" W aktach prawnych, co opisano w artykule [4], brak definicji interfejsu, a pojęciem tym określa się różne miejsca szeroko pojętej współpracy urządzeń lub podsystemów, a także wartości graniczne parametrów zapewniających kompatybilność np. taboru z torem. Wprowadzone do polskiego prawa dokumenty europejskie są tłumaczeniami, w których użyte terminy również mogą wprowadzać w błąd. 1 pil@wt.pw.edu.pl 2 jka@wt.pw.edu.pl Logistyka 4/2015 303

W takiej sytuacji należałoby pochylić się nad definicją terminu interfejsu i ewentualnie zaproponować inne polskie terminy na określenie różnych miejsc współpracy (różne miejsca różne nazwy). Dość ogólną definicję interfejsu odnaleźć można w encyklopedii [5]: interfejs, in. sprzęg lub złącze, jest pojęciem z dziedziny informatyki i dotyczy układu łączącego urządzenia systemu komputerowego w sposób umożliwiający ich współpracę. Interfejsem może być również program umożliwiający wymianę informacji pomiędzy programami. Definicja ta nie uwzględnia jednak wszystkich potrzeb systemów automatyki kolejowej, gdzie często używa się jej do określenia wielu różnych miejsc wymiany informacji pomiędzy częściami systemu np. blokadą liniową a urządzeniami stacyjnymi, niekoniecznie wykonanymi w technice komputerowej. Termin interfejs powinien odnosić się do informatyki, czyli do przekazywania sygnałów. Definicja encyklopedyczna dotyczy jednak układu komputerowego, co w odniesieniu do dziedziny sterowania ruchem kolejowym jest niewystarczające. Urządzenia sterowania ruchem kolejowym wykonywane były i są w taki sposób, że do przesyłania i przetwarzania sygnałów wykorzystują nie tylko sprzęt komputerowy, ale ogólniej elektryczny (np. przekaźniki), mechaniczny lub inny. Cechy, które należy uwzględnić w poprawnej definicji są następujące: konstrukcja może wykorzystywać różną technologię komputerową, mechaniczną, elektryczną przekaźnikową, optyczną itp., pojęcie obejmuje swoim zakresem układ wejść i wyjść w danym przypadku może obejmować i wejścia i wyjścia albo wyłącznie wejścia lub wyłącznie wyjścia, źródła przekazywanej informacji nie są wyłącznie fizycznymi wejściami i wyjściami potrzeba także wyodrębnienia logiki działania źródeł uwzględnionej w logice urządzenia, dla którego definiuje się interfejs, czyli opisu sygnałów fizycznych i odpowiadającego im algorytmu działania układu wejść i wyjść w kontekście algorytmów pracy urządzenia i innego urządzenia mającego (innych urządzeń mających) współpracować poprzez ten interfejs z danym urządzeniem. Należy również zwrócić uwagę, że powyższe cechy dotyczą elementu (często złożonego) danego urządzenia. W sytuacji kiedy łączymy dwa urządzenia przy pomocy ich interfejsów powstaje nowa struktura układ powiązania, którego elementami są interfejsy zaangażowanych urządzeń wraz z zasadami ich interakcji. Biorąc pod uwagę powyższe w odniesieniu do projektów srk, w tym tych obejmujących instalacje ETCS, autorzy proponują rozróżnienie pojęć interfejsu i powiązania, oraz ich następujące definicje. Interfejs jest to układ wejść i wyjść danego urządzenia (systemu, podsystemu) wraz z sygnałami przez nie przesyłanymi oraz odpowiadającą im logiką i sekwencjami działania urządzenia, umożliwiający łączenie i współpracę pomiędzy tym urządzeniem a innymi urządzeniami. Powiązanie jest to układ połączeń wykorzystujący interfejsy urządzeń, mogący zawierać dodatkowe elementy, który umożliwia łączenie i współpracę pomiędzy urządzeniami połączonymi za jego pośrednictwem. Współpraca rozumiana jest jako przenoszenie energii i/lub wymiana sygnałów o określonej postaci. Zatem powiązanie jest pojęciem szerszym, obejmującym zawsze interfejsy łączonych urządzeń. Interfejs natomiast nie jest czymś uniwersalnym, ponieważ zaprojektowano go z myślą o wykorzystaniu do powiązania z konkretnym urządzeniem lub przekazywania określonych sygnałów do wykorzystania przy powiązaniu z określoną klasą urządzeń. W tym drugim przypadku określony rodzaj interfejsu można wykorzystywać zatem do różnych powiązań, ale mieszczących się w jednej (zdefiniowanej) klasie. 2.3. Opis rozwiązania interfejsu S Interfejs stosowany pomiędzy urządzeniami przytorowymi systemu ETCS poziomu pierwszego (koderem LEU) a urządzeniami warstwy podstawowej (istniejącymi urządzeniami sterowania ruchem kolejowym) jest nieustandaryzowany w Subsetach interfejs S [8]. Interfejs ten opracowuje konstruktor kodera LEU biorąc pod uwagę rozwiązania konstrukcyjne urządzeń warstwy podstawowej. Dotychczas instalowane w Polsce kodery LEU łączone są z elektrycznymi urządzeniami sterowania ruchem kolejowym warstwy podstawowej przekaźnikowymi i komputerowymi. Wykorzystywane są przy tym istniejące obwody świateł. Pod względem konstrukcyjnym interfejs kodera opiera się na zastosowaniu układu, za którego pomocą możliwe jest odczytanie przez koder wartości prądu przepływającego przez 304 Logistyka 4/2015

obwód zasilający określoną komorę sygnalizatora. Nie jest to jedyna dostępna metoda wykonania takiego powiązania. Powiązanie może zostać oparte również o istniejące, a nie wykorzystywane w obwodach urządzeń warstwy podstawowej zestyki przekaźników [2]. Możliwe jest również dodanie przekaźników powtarzających, pod warunkiem spełnienia zasad obowiązujących przy projektowaniu przekaźnikowych urządzeń sterowania ruchem kolejowym [4][9] (wykorzystanie przekaźników odpowiedniej klasy, kontrola pracy). Obecnie stosowane w Polsce rozwiązania powiązania poprzez interfejs S systemu ETCS z urządzeniami warstwy podstawowej dotyczą wykorzystania obwodów semaforów i tarcz (ostrzegawczych i przejazdowych). Koder LEU steruje wyborem aktualnie nadawanego przez przełączalną balisę komunikatu, na podstawie obrazu sygnałowego aktualnie wyświetlanego przez sygnalizator przytorowy odnoszący się do tej balisy. W dalszej części artykułu będzie mowa wyłącznie o semaforach, ale rozumowanie dotyczy również pozostałych sygnalizatorów przytorowych. 2.4. Obraz sygnałowy jako źródło informacji Na sieci zarządzanej przez PKP PLK S.A. obowiązują przepisy sygnalizacji Ie-1 [11], w których zdefiniowano właściwe obrazy sygnałowe, jakie mogą i powinny być przekazywane maszyniście za pośrednictwem sygnalizatorów przytorowych. Zasadniczo jest to sygnalizacja prędkościowa. Obrazy i ich interpretacja odpowiadają zapisom rozporządzenia [7]. Obraz sygnałowy na semaforze uprzedza maszynistę o tym, z jaką maksymalną prędkością może prowadzić pojazd mijając semafor oraz, jeżeli kolejny semafor jest w odpowiedniej odległości (czyli gdy pomiędzy nimi nie ma tarczy ostrzegawczej), o wskazaniach tego semafora. Należy zauważyć, że obraz sygnałowy jest pochodną nastawionej drogi przebiegu i jeden, taki sam sygnał, może odpowiadać wielu różnym drogom. Przyjmuje się przy tym, że zachowane są odległości pomiędzy kolejnymi semaforami zgodnie z poniższymi zasadami, gwarantujące że maszynista zostanie właściwie uprzedzony o konieczności rozpoczęcia hamowania. Rozmieszczenie istniejących semaforów i tarcz jest związane z obowiązującymi drogami hamowania, te zaś są wyznaczone dla prędkości do 160km/h [12]. Sygnały przewidują prędkości do 160km/h. 2.5. Stawność sygnalizacji przytorowej Stosowana w Polsce sygnalizacja może być dwustawna, trójstawna lub czterostawna. Stawność oznacza przekazywanie maszyniście informacji o stopniu prędkości na określonej liczbie dróg jazdy (odstępów). W sygnalizacji m-stawnej semafor przekazuje maszyniście informację o stopniach prędkości na m-1 drogach (odstępach) za semaforem. Semafory w zasadzie rozmieszcza się w taki sposób, żeby dla sygnalizacji trójstawnej była zachowana pomiędzy nimi odległość nie mniejsza niż droga hamowania przyjęta dla danego odcinka linii kolejowej i nie większa niż podwojona droga hamowania. Przy sygnalizacji czterostawnej, wykorzystywanej w zasadzie wyłącznie na szlakach wyposażonych w samoczynne blokady liniowe, semafory rozmieszcza się tak, by następowały po sobie nie częściej niż połowa wspomnianej drogi hamowania. Sens stosowania sygnalizacji czterostawnej opiera się natomiast na rozmieszczaniu sygnalizatorów częściej niż dla sygnalizacji trójstawnej, a zatem w odległościach mniejszych niż droga hamowania. W sygnalizacji dwustawnej występują tarcze ostrzegawcze poprzedzające w odległości drogi hamowania semafory. Pomiędzy kolejnymi semaforami występują wówczas zazwyczaj odległości większe niż podwójna droga hamowania. Powyższe zasady są przedstawione m.in. w skrypcie [1]. Zmiana stawności następuje zazwyczaj na stacjach: Trójstawny semafor odstępowy, poprzedzający trójstawny semafor wjazdowy na stację może być poprzedzony czterostawnym semaforem samoczynnej blokady liniowej. Semafor wyjazdowy umożliwiający wyjazd na szlak wyposażony w blokadę czterostawną jest czterostawny i może być poprzedzony semaforem trójstawnym. Semafor o sygnalizacji dwustawnej może być poprzedzony tarczą ostrzegawczą bądź semaforem o sygnalizacji trójstawnej. Ma to najczęściej miejsce przy wyjeżdżaniu ze stacji na szlak z blokadą dwustawną. Na stacji o długich torach tarczą ostrzegawczą może być poprzedzony trójstawny semafor drogowskazowy lub trójstawny albo czterostawny semafor wyjazdowy. Logistyka 4/2015 305

Powyższa lista nie wyczerpuje wszystkich w praktyce stosowanych i dopuszczalnych możliwości. Należy jednak zauważyć, że stawność sygnalizacji ma ścisły związek z odległościami pomiędzy kolejnymi semaforami a te z przyjętą dla danego odcinka linii kolejowej długością drogi hamowania. Przedstawione powyżej przypadki niekiedy naruszają te zasady. 2.6. Dlugości dróg hamowania dla urządzeń warstwy podstawowej Dla linii wyposażonych w istniejące systemy srk warstwy podstawowej rozmieszczenie sygnalizatorów projektowano i następnie wykonywano w oparciu o wytyczne WTB-E10 [6] (obecnie Ie-4 [12]). Na liniach kolejowych zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. przyjmuje się obecnie następujące drogi hamowania: 1300m - dla prędkości na danym odcinku linii 141-160km/h, 1000m - dla prędkości na danym odcinku linii 101-140km/h, 700m - dla prędkości na danym odcinku linii 61-100km/h, 500m - dla prędkości na danym odcinku linii 41-60km/h, 250m - dla prędkości na danym odcinku linii do 40km/h. Poprzednie zapisy w instrukcji WTB-E10 do 1998 r. przewidywały dla prędkości 160km/h drogę 1600m. 2.7. Wyzanczenie drogi hamowania w systemie ETCS Drogę hamowania w systemie ETCS oblicza komputer pokładowy w zależności od parametrów charakteryzujących określony skład pociągu. Jej długość może przekraczać drogę hamowania, w oparciu o którą rozmieszczono sygnalizatory przytorowe. Szczególnie jeżeli brać pod uwagę krzywą hamowania zapoczątkowaną w opisanym poniżej punkcie I. Rozwiązanie takie, nie ma jednak negatywnego wpływu na bezpieczeństwo, z racji bezpiecznej kontroli jazdy pociągu, gwarantowanej przez system ETCS. Wyznaczenie długości drogi hamowania dla pojazdów wykorzystujących podczas jazdy system ETCS opiera się na wytycznych Europejskiej Agencji Kolejowej [10]. Wytyczne te uwzględniają następujące punkty charakterystyczne: I - wskazanie (ang. Indication),oznacza punkt sygnalizujący maszyniście zbliżanie się do prędkości dopuszczalnej. Pozostawia maszyniście wystarczający zapas czasu, aby stosując hamowanie służbowe, nie została przekroczona prędkość dopuszczalna. Bez wskazania punktu I nie byłoby możliwe przejście od maksymalnej prędkości dopuszczalnej do prędkości docelowej, bez przekraczania prędkości dopuszczalnej. P prędkość dopuszczalna (ang. Permitted Speed), oznacza wartość prędkości po przekroczeniu której maszynista ma dość czasu, aby stosując hamowanie służbowe, nie została przekroczona prędkość, kiedy pokładowy system ETCS przejmie kontrolę na układem hamulcowym. W ostrzeżenie (ang. Warning), punkt po przekroczeniu którego nadawane jest ostrzeżenie dźwiękowe o przekroczeniu prędkości dopuszczalnej. SBI interwencja hamulca służbowego (ang. Service BrakeIntervention), wartość prędkości istotna w przypadku, gdy komputer pokładowy posiada możliwość sterowania hamulcem służbowym. Jest to punkt, kiedy zadziałanie hamulcem służbowym, uwzględniając czas potrzebny na uzyskanie maksymalnej sprawności, zapobiegnie konieczności użycia hamulca awaryjnego. Stosowanie punktu SBI jest fakultatywne i zapobiega zbyt częstemu używaniu hamulca awaryjnego. EBI interwencja hamulcem awaryjnym (ang. Emergency Brake Intervention), punkt po przekroczeniu którego komputer pokładowy ETCS przejmuje kontrolę nad układem hamulcowym, załączając w razie potrzeby hamowanie awaryjne. EBD - krzywa hamowania awaryjnego (ang. Emergency Brake Deceleration Curve) odwzorowuje zmianę prędkości w funkcji drogi, pod wpływem hamowania awaryjnego. Proces hamowania pociągu z pojazdem trakcyjnym wyposażonym w system ETCS został przedstawiony na rysunku 1. Wskazano tam także charakterystyczne wartości prędkości, tj. szczególne punkty charakterystyk hamowania. 306 Logistyka 4/2015

Rys. 1 Charakterystyczne punkty w procesie hamowania pociągu wyposażonego w system ETCS Źródło: opracowanie własne na podstawie [3]. Wyznaczenie położenia powyższych charakterystycznych punktów względem końca zezwolenia na jazdę (ang. end of authority) odbywa się za pomocą wzoru 1: s si s p sw sebi sebd vmin = k1 k2 a 1 2 + k3 T ( L) vmax α + T1 vmax α + T2 vmax α + T3 vmax v max 2 2 ( λ, n) ( v v ) gdzie: s droga hamowania [m], v max prędkość początkowa [m/s], α współczynnik niedokładności pomiaru prędkości, a(λ,n) opóźnienie zależne od λ-tej masy hamującej oraz n-tego przedziału prędkości, v 1, v 2 wartości przedziału zmiany (zmniejszania) prędkości od v 1 do v 2 [m/s], k 1 zintegrowany współczynnik korekcyjny długości pociągu, k 2 zintegrowany współczynnik korekcyjny prędkości pociągu, k 3 zintegrowany współczynnik korekcyjny czasu wdrażania hamowania nagłego, T(L) czas wdrażania hamowania nagłego, dla L-tej długości pociągu [s], T 1 czas poprzedzający wdrożenie hamowania nagłego, wyznaczający punkt W [s], T 2 czas poprzedzający wdrożenie hamowania nagłego, wyznaczający punkt P [s], T 3 czas zbliżania do punktu P, wyznaczający punkt I [s]. Zgodnie z zapisami instrukcji Ir-1a [13] drogi hamowania w warunkach hamowania zasadniczego (służbowego) określono na: 1843m - przy prędkości 165km/h, 1953m - przy prędkości 170km/h, 2067m - przy prędkości 175km/h, 2184m - przy prędkości 180km/h, 2304m - przy prędkości 185km/h, 2427m - przy prędkości 190km/h, 2553m - przy prędkości 195km/h, 2683m - przy prędkości 200km/h, α (1) Logistyka 4/2015 307

2816m - przy prędkości 205km/h, 2952m - przy prędkości 210km/h, 3093m - przy prędkości 215km/h, 3235m - przy prędkości 220km/h. 2.8. Wybrane cechy zastosowanego rozwiazania Przy zastosowaniu opisywanego wyżej powiązania kodera LEU z urządzeniami srk warstwy podstawowej (sygnalizatorami stacyjnymi i blokad liniowych) można dojść do następujących wniosków: rozwiązanie takie jest stosunkowo proste i tanie w wykonaniu, głównie ze względu na wspólne zasady sygnalizacji dla różnych typów urządzeń srk (różnych producentów, różne technologie, różne odmiany), rozwiązanie takie pozwala na wykorzystanie możliwości systemu ETCS poziomu pierwszego w niepełny sposób, z powodu: o konieczności ograniczenia prędkości w stosunku do możliwej do osiągnięcia na określonej drodze jazdy, ze względu na obraz sygnałowy wspólny dla kilku dróg przebiegu, w skład różnych dróg mogą wchodzić inne i odmienne ograniczenia, o konieczności ograniczenia prędkości jazdy w stosunku do możliwej do osiągnięcia na określonych drogach jazdy, ze względu na ograniczenie stawności balis poprzez stawność istniejącej sygnalizacji. Konieczność ograniczenia prędkości w pierwszym przypadku wynika z następującej przyczyny. Telegramy w systemie ETCS (komunikaty nadawane poprzez balisy do pojazdu o możliwościach kontynuowania jazdy) zawierają zakodowane informacje o tzw. profilu statycznym, czyli prędkościach możliwych do osiągnięcia na określonych odcinkach za balisą. Dla każdej drogi jazdy informacje te różnią się. Zmienia się położenie rozjazdów i w niektórych przypadkach na określonych rozjazdach występuje ograniczenie prędkości ze względu na jazdę w kierunku zwrotnym. Skoro zaś jednemu obrazowi sygnałowemu mogą odpowiadać różne drogi jazdy, to na posterunkach, gdzie tak będzie, telegram odpowiadający określonemu obrazowi sygnałowemu powinien uwzględniać minimalny profil będący wynikiem nałożenia na siebie profili wszystkich możliwych dróg jazdy. Możliwe jest przy tym przekazanie dodatkowych informacji poprzez dodatkowe balisy znajdujące się w głowicy rozjazdowej, ale wymaga to zastosowania dodatkowych balis. Możliwe jest również rozwiązanie polegające na odczytywaniu informacji w tym samym celu z balis mijanych semaforów ustawionych dla przeciwnego kierunku jazdy. Mijając takie balisy pociąg jednak już jedzie po głowicy rozjazdowej, bądź właśnie ją opuszcza. Straty energii i wydłużenia czasu jazdy są w opisywanym przypadku niewielkie, a ich skala zależy od skomplikowania i odmiennej długości drogi rozjazdowej. Problematyczne może się okazać również wskazanie końca zezwolenia na jazdę (długość drogi jazdy). Ten problem rozwiązuje częściowo lub całkowicie odczytywanie balis umieszczonych dla kierunku przeciwnego lub dodatkowych. Dla stacji średnich i dużych można ograniczyć liczbę torów, na których będzie wprowadzony system ETCS i dzięki takiemu rozwiązaniu, ograniczyć liczbę dróg jazdy, które trzeba brać wspólnie pod uwagę dla jednego wskazania. Konieczność ograniczenia prędkości w drugim przypadku wynika z różnicy dróg hamowania przyjętych dla określonych prędkości pociągu. Sygnalizatory świetlne (semafory, tarcze ostrzegawcze i in.) są urządzeniami stałymi i rozmieszczone są dla jazdy z określoną prędkością maksymalną w oparciu o przyjętą długość drogi hamowania. Powiązanie balisy z semaforem m-stawnym za pośrednictwem jego obwodu świateł, przekazującego m-stawny obraz sygnałowy, sprawia, że balisa staje się również urządzeniem sygnalizacyjnym m-stawnym. Dla pojazdu poruszającego się z większą prędkością niż prędkość, dla której zostały rozmieszczone semafory, nastawienie na kolejnych semaforach sygnałów zezwalających na jazdę z maksymalną prędkością nie gwarantuje przekazania informacji o możliwości jazdy na wymaganej dla niego długości drogi hamowania. W konsekwencji pojazd taki będzie się poruszał z prędkością ograniczoną w stosunku do tej, na jakiej rozwinięcie pozwala układ torowy. Dla przykładu, przy zastosowaniu blokady czterostawnej i rozmieszczeniu kolejnych semaforów odstępowych co 850m (nie mniej niż połowa drogi hamowania wynoszącej 1600m) zielone światło oznaczać będzie, że za semaforem są co najmniej 3 odstępy wolne, a zatem 2550m drogi do sygnalizatora, który może wyświetlać sygnał zabraniający jazdy. Tymczasem dla pociągu poruszającego się z prędkością 200km/h droga ta powinna wynosić co najmniej 2683m. Pierwszym rozwiązaniem jest ograniczenie na danych 308 Logistyka 4/2015

odstępach prędkości pociągu do takiej, dla której droga hamowania nie przekroczy 2550m. Drugim rozwiązaniem byłoby zwiększenie stawności balis. To rozwiązanie wymaga jednak powiązania koderów LEU z innym źródłem informacji niż sygnalizator wymagać może dodatkowych połączeń kablowych pomiędzy istniejącymi posterunkami blokady i/lub modyfikacji obwodów blokady. Rozwiązanie polegające na wydłużaniu długości odstępów blokowych, przy jednoczesnym pozostawieniu możliwości kursowania po linii pociągów niewyposażonych w system ETCS wydaje się być nieuzasadnione. 2.9. Alternatywne rozwiązane interfejsu Autorzy proponują rozważenie wprowadzenia powiazania koderów LEU z nastawnicą bez pośrednictwa obwodu świateł. Można przy tym wykorzystać istniejące rozwiązanie techniczne kodera (interfejs), służące do pobierania informacji z wyjść nastawnicy, ale jest to o tyle niekorzystne, że stanowi jednokierunkowe przekazywanie informacji. Powinna istnieć możliwość kontrolowania tego, czy wysyłane przez balisę telegramy odpowiadają sterowaniu kodera LEU przez nastawnicę, czyli również obrazowi sygnałowemu wyświetlanemu na sygnalizatorze. Dla urządzeń komputerowych możliwe jest opracowanie kodera zintegrowanego z nastawnicą sprzętowo i programowo. Zaletą takiego rozwiązania byłaby możliwość osiągnięcia większej stawności dla balisy niż dla sygnalizatora, przy którym ją umieszczono. Przy nastawianiu przez dyżurnego ruchu odpowiedniej liczby dróg jazdy przed nadjeżdżającym pociągiem korzystającym z systemu ETCS i rozwijającym prędkość większą niż ta, dla której rozmieszczono semafory, rozwiązałoby to opisywany jako drugi w rozdz. 2.6 problem ograniczania prędkości. Rozwiązanie takie pozwoliłoby na eliminację czasu potrzebnego na przekazania informacji z semafora do balisy. Informacja o zmianie wskazania przekazywana byłaby jednocześnie do semafora i balisy. 3. PODSUMOWANIE Autorzy pragną zwrócić uwagę na zagadnienie poprawnego zdefiniowania pojęć interfejsu i powiązania, szczególnie w kontekście możliwych w przyszłości zmian w dokumentach i aktach prawnych. Stosowane w Polsce rozwiązania powiązania koderów LEU z sygnalizatorami przytorowymi cechują określone wady i zalety. Głównymi zaletami takiego rozwiązania są jego prostota i uniwersalność wykonania, główną wadą ograniczenie ilości przekazywanych i potrzebnych do prowadzenia pociągu informacji. Wady te można wyeliminować poprzez powiązanie koderów bezpośrednio z układami zależnościowymi, wymaga to jednak określonego nakładu kosztów i modyfikacji istniejących urządzeń. Pozwoliłoby to na: Zwiększenie stawności balis ponad stawność sygnalizatorów, a w konsekwencji również uniezależnienie długości istniejącego odstępu blokowego od wymaganej drogi hamowania taboru kursującego z większą prędkością, Przekazywanie telegramów dokładniej opisujących nastawioną drogę przebiegu. Streszczenie W artykule zaproponowano definicję pojęć powiązanie i interfejs często używanych zamiennie w różnych opracowaniach. Opisano istniejące rozwiązanie polegające na powiązaniu urządzeń sterowania ruchem kolejowym warstwy podstawowej i systemu ETCS zastosowane w Polsce. Podano propozycje alternatywnego rozwiązania. Skomentowano wybrane zalety i wady opisywanych rozwiązań. Słowa kluczowe: sterowanie ruchem kolejowym, ETCS, powiązanie, interfejs Logistyka 4/2015 309

Interfaces between national control command systems and ETCS Abstract The article proposes a definition of the connection and the interface which are often used interchangeably in various studies. The existing solution of linking the railway control command systems of the primary layer and ETCS applied in Poland are described. Proposal for an alternative solution is given. Selected advantages and disadvantages of described solutions are commented. Key words: railway control command systems, ETCS, conection, interface LITERATURA [1] Bajon M., Podstawy sterowania ruchem kolejowym. Funkcje, wymagania, zarys techniki, OWPW, Warszawa 2014. [2] Bartczak M. Ocena wpływu interfejsu systemu ETCS poziomu 1 na działanie urządzeń sterowania ruchem kolejowym, prezentacja na seminarium Instytutu Kolejnictwa w dniu 15.01.2013, [dostęp: 30 października 2014], dostępny na: http://www.ikolej.pl/. [3] Introduction to ETCS braking curves, ref. ERA_ERTMS_040026, ver. 1.1, ERA ERTMS UNIT, 21.06.2011. [4] Kochan A., Konopiński L., Ilczuk P., Karolak J. Formalno-prawne wymagania badania interfejsów w systemach sterowania ruchem kolejowym, III Międzynarodowa Konferencja Naukowa zorganizowanej przez Instytut Kolejnictwa i Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej Najnowsze Technologie w Transporcie Szynowym Advanced Rail Technologies, w Józefowie. [5] Nowa encyklopedia powszechna PWN. Tom 3. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 1995. [6] Polskie Koleje Państwowe Dyrekcja Generalna, Wytyczne techniczne budowy urządzeń sterowania ruchem kolejowym w przedsiębiorstwie Polskie Koleje Państwowe (WTB-E10). Warszawa 1996r. [7] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 18 lipca 2005 r. w sprawie ogólnych warunków prowadzenia ruchu kolejowego i sygnalizacji (Dz.U. 2005 nr 172 poz. 1444 z późniejszymi zmianami). [8] Subset-036 FFFIS for Eurobalise. Issue 2.4.1. 2007. [9] Wymagania bezpieczeństwa dla urządzeń sterowania ruchem kolejowym DG PKP KA nr KA2b-5400-01/98 z dnia 06.02.1998r. [10] Zabłocki W., Ilczuk P. Wybrane zagadnienia wyznaczania krzywych hamowania pociągów, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej Transport, z. 95, str. 167-177, wyd. Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2013, lista MNiSW cz. B, 4 pkt. [11] Instrukcja sygnalizacji Ie-1 (E-1). PKP Polskie Linie Kolejowe, stan prawny na dzień: 01.12.2014 r. [12] Wytyczne techniczne budowy urządzeń sterowania ruchem kolejowym Ie-4 (WTB-E10). PKP Polskie Linie Kolejowe, Warszawa, 2014 r. [13] Instrukcja o prowadzeniu ruchu pociągów z wykorzystaniem systemu ERTMS/ETCS poziomu 1 Ir-1a. PKP Polskie Linie Kolejowe, Warszawa, 2014 rok. 310 Logistyka 4/2015