Nowoczesne systemy łączności. Nowy standard telekomunikacyjny w transporcie kolejowym, cz. 1

Transport kolejowy ma dla Unii Europejskiej szczególne znaczenie. Harmonijny rozwój sieci kolejowej i zapewnienie pełnej kompatybilności umożliwią swobodny transport towarów i pasażerów na terenie wszystkich państw należących do Unii Europejskiej. Tak zaplanowana kolej docelowo może stać się podstawowym rodzajem transportu towarowego. Stwarza to nadzieję na odciążenie dróg publicznych poprzez ograniczenie liczby poruszających się po nich samochodów ciężarowych – zwłaszcza tych, które wykonują przewozy dalekobieżne.

Budowa sieci szybkich kolei w rodzaju francuskich TGV czy włoskiego Pendolino pozwoliłaby przejąć istotną część pasażerów linii lotniczych korzystających z lotów krajowych i wewnątrz UE. Pociągi elektryczne można zasilać energią pochodzącą ze źródeł bezemisyjnych. Zastąpienie nimi części rejsów wykonywanych przez samoloty ograniczyłoby zatem emisję gazów cieplarnianych, przede wszystkim dwutlenku węgla.

Standardy

Jednym z podstawowych problemów, które należy rozwiązać, aby umożliwić integrację niesłychanie zróżnicowanych sieci krajowych, jest wprowadzenie wspólnego systemu kierowania ruchem kolejowym. Bez tego nie ma mowy o interoperacyjności, ponieważ nikt nie byłby w stanie zapewnić bezpieczeństwa pociągom stosującym różne systemy komunikacji, sygnalizacji i bezpieczeństwa.

Kompatybilność poszczególnych sieci kolejowych ma zapewnić budowa wspólnego, nowoczesnego systemu łączności radiowej. Od roku 2000 na terenie UE powstaje jednolity system, budowany w oparciu o technologię telefonii komórkowej drugiej generacji (2G) – GSM-R. Zastąpienie wielu niekompatybilnych, analogowych sieci łączności jednym standardem cyfrowym jest bardzo korzystne: poprawia bezpieczeństwo, utrudniając zakłócanie łączności głosowej, a także likwiduje ograniczenia terytorialne, ponieważ lokomotywa wyposażona w terminal GSM-R ma zagwarantowaną łączność z lokalnymi służbami bez względu na to, gdzie się znajduje. Jedyny warunek to obecność w zasięgu stacji bazowej GSM-R.

Całkowicie nowe możliwości daje cyfrowa transmisja danych pomiędzy terminalami ruchomymi a siecią stałą. Można w ten sposób przekazywać i potwierdzać sygnały nadawane przez semafory, zdalnie kontrolować stan techniczny lokomotywy i wagonu, przesyłać sygnały dotyczące bezpieczeństwa, w tym sygnał zatrzymania (bezpieczny odpowiednik wciąż skutecznego, ale podatnego na ingerencje niepowołanych osób trzecich systemu Radio-Stop).

Wraz z balisami systemu ETCS komunikacja cyfrowa pozwoli na zmianę sposobu zapewnienia bezpieczeństwa na kolei. Możliwe będzie automatyczne i autonomiczne zapewnianie separacji pomiędzy pociągami jadącymi jednym torem na danym szlaku. Dzięki temu wzrośnie przepustowość istniejących dróg kolejowych.

Piotr Kołaczek

Autor artykułów z zakresu automatyzacji, robotyki i Przemysłu 4.0, twórca opracowań dla Mitsubishi Electric – globalnej marki z branży elektrotechnicznej