S naplňováním požadavku volného pohybu osob, zboží, služeb a kapitálu v rámci společného trhu se neustále zvyšují nároky na to, aby v celém evropském prostoru mohly dopravní systémy společně operovat bez regionálních omezení a časových ztrát, zejména při přechodech státních hranic. Na železnici se jednotlivé národní systémy vyznačují řadou podstatných odlišností, od návěstního systému přes vlakové zabezpečovací zařízení až po rozdílné provozní předpisy. To je zdrojem mnoha potíží při zajišťování mezinárodní železniční dopravy a nutnosti časově a organizačně náročných opatření na hranicích států, souvisejících zejména se střídáním personálu a výměnou hnacích vozidel. I přechodné řešení v podobě vybavování hnacích vozidel více systémy národních vlakových zabezpečovačů začíná již od hranice tří různých zařízení narážet na značné technické komplikace a praktická omezení. Přitom je systémů v Evropě provozováno přes dvacet. Odpovědí na tento problém tak má být ERTMS – systém vnášející na evropskou železnici jednotný rámec, který umožní různým systémům navzájem bezproblémově komunikovat.

Sjednocení národních systémů výběrem jednoho z nich je z ekonomických, kapacitních a časových důvodů prakticky nemožné. Proto Evropská komise spolu se Sdružením evropských výrobců zabezpečovací techniky a za účasti železničních správ otevřela projekt ERTMS, který sleduje zajištění interoperability v oblasti zabezpečovací techniky. Vzniká tak zastřešující systém, schopný komunikovat s národními zabezpečovacími standardy a jednotným způsobem vyjadřovat podmínky pro jízdu vlaku strojvedoucímu i drážnímu vozidlu.

Pojem evropského řídicího systému vlakové dopravy ERMTS je nejčastěji spojován se systémem evropského vlakového zabezpečovače ETCS. ERTMS však zahrnuje více systémů, jejichž hlavním cílem je vytvořit podmínky pro zajištění technické interoperability v evropské železniční síti. Tento evropský projekt pokrývá oblast komunikace, zabezpečení, řízení i provozu.

• Komunikaci řeší projekt EIRENE, v jehož rámci byly vytvořeny funkční a systémové specifikace, které umožnily realizaci systému GSM-R. Výsledkem je možnost nahradit rozdílné národní komunikační kanály mezi pozemním a vlakovým personálem, zejména pak síťovými dispečery a strojvedoucími.
• ETCS definuje jednotný evropský vlakový zabezpečovací systém.
• Řízení provozu na evropských koridorech z nadnárodního hlediska definuje projekt ETML, jenž je rovněž součástí ERTMS. Do této oblasti spadá také projekt OPTIRAILS, který chce svým přínosem pro řízení provozu sehrát důležitou úlohu při zvyšování kvality poskytovaných služeb. V současné době jsou výsledky tohoto projektu využívány v systému Rail Net Europe (RNE).
• Své standardy vyžaduje také samotný provoz, zejména provozní předpisy. Ty mají vzejít z projektu EOR. V současnosti se výsledky tohoto projektu uplatňují při tvorbě norem TSI – Provoz a řízení dopravy, které budou tuto oblast zastřešovat.

ETCS

Systém evropského vlakového zabezpečovacího zařízení zajišťuje technickou interoperabilitu vozidel a infrastruktury. Vlaky vybavené palubní částí systému jsou schopné bezpečné jízdy na základě informací přijímaných od traťové části systému. Ta spolupracuje se zabezpečovacím zařízením ve stanicích, na trati a na přejezdech. Technická interoperabilita je předpokladem pro interoperabilitu obecnou. Pro její zajištění je řízení vlaku založeno na ucelené informaci zobrazované v kabině strojvedoucího. Tyto informace odpovídají obecně platným pravidlům definovaným pro evropskou železniční síť.

V základu ETCS kontroluje pohyb vlaku. Ten je možný jen při platném oprávnění k jízdě, vymezeném koncem cesty a obvykle též časovým limitem k jeho dosažení. Bezpečná kontrola rychlosti vlaku je prováděna na základě parametrů jako vzdálenost ke konci jízdní cesty, rychlostní omezení v jízdní cestě, sklonové poměry či další charakteristiky vlaku (délka, brzdění atp.).

Aplikační úrovně

Systém ETCS má tři aplikační úrovně:

Úroveň 1

Informace o podmínkách povolení k jízdě od zabezpečovacích zařízení jsou přenášeny bodově pomocí přepínatelných balíz (traťových majáků) z tratě na vlak. Tento princip současně zjišťuje kontrolu volnosti kolejových úseků. Palubní část vypočítává dynamický rychlostní profil, dohlíží na dodržení povolené rychlosti a zajišťuje palubní signalizaci strojvedoucímu.

Úroveň 2

Podmínkou pro úroveň 2 je zřízení rádioblokové centrály RBC, která přijímá informace od zabezpečovacích zařízení, jež současně zjišťují volnost kolejových úseků. Prostřednictvím digitální rádiové sítě GSM–R komunikuje RBC obousměrně s palubními částmi na vlacích. Každý takto vybavený vlak je registrován v RBC – sleduje se zde jeho jízda a je mu udělováno povolení k jízdě podle podmínek daných zabezpečovacím zařízením. Palubní část vysílá do RBC polohu vlaku vztaženou k poslední minuté balíze, vypočítává dynamický rychlostní profil, dohlíží na dodržení povolené rychlosti a zajišťuje palubní signalizaci strojvedoucímu.

Úroveň 3

V této úrovni je opět zřízena rádiobloková centrála RBC, která přijímá informace od zabezpečovacích zařízení, které však již nemusí být vybaveno zařízením pro zjišťování volnosti kolejových úseků. RBC současně poskytuje zabezpečovacímu zařízení informace o poloze vlaků. Prostřednictvím digitální rádiové sítě GSM–R RBC komunikuje obousměrně s palubními částmi vlaku. Každý kompatibilní vlak je registrován v RBC, sleduje se zde jeho jízda a je mu udělováno povolení k jízdě podle podmínek daných zabezpečovacími zařízeními a jízdními vlastnostmi vlaků jedoucích před ním. V této aplikační úrovni je možno řídit provoz vlaků v pohyblivých oddílech v závislosti na dynamických vlastnostech vlaků. Palubní část vysílá polohu vlaku vztaženou k poslední minuté balíze do RBC, ale musí být rovněž vybavena systémem pro ověřování celistvosti vlaku. Zároveň je podmínkou aplikační úrovně 3, aby všechny vlaky, pohybující se v oblasti, byly pro tuto úroveň vybaveny. Palubní část dále vypočítává dynamický rychlostní profil, dohlíží na nepřekročení povolené rychlosti a zajišťuje palubní signalizaci strojvedoucímu.

Vedle základních třech úrovní lze popsat i zvláštní případy užití ETCS v úrovních 0 a STM.

Úroveň 0

Trať není vybavena traťovou částí ETCS. Palubní část dohlíží na nepřekročení maximální rychlosti vlaku a nepřekročení povolené rychlosti pro tuto úroveň. Dále palubní část zajišťuje čtení balíz pro detekci přechodu do jiné úrovně a speciální příkazy; ostatní zprávy jsou ignorovány.

Úroveň STM

Trať je vybavena národním systémem vlakového zabezpečovače. Palubní část ETCS je vybavena STM (specifický vysílací modul), který je schopen komunikovat s národní traťovou částí. V takovém případě je možné získané informace zpracovat a zobrazovat pomocí palubní části ETCS, která navíc dále zajišťuje čtení balíz pro detekci přechodu do jiné úrovně a speciální příkazy. Ostatní zprávy jsou ignorovány.

V případě, kdy lze vlaku zajistit aktualizovanou informaci o povolení k jízdě i v době jeho jízdy k hranici prostorového oddílu (návěstidlu), kam až má uděleno povolení k jízdě, je možno zajistit provoz i bez proměnných návěstidel na trati. V úrovni 1 se toho dosahuje tzv. in–fill neboli doplňkovou funkcí, která se realizuje pomocí dalších přepínatelných balíz nebo smyček umístěných před hranicí prostorového oddílu na takovou vzdálenost, aby vlak přijal aktualizované povolení k jízdě bez nutnosti zpomalovat. V úrovní 2 je, díky rádiovému přenosu povolení k jízdě z RBC na vlak, tato podmínka splněna automaticky.

V úrovni 3 pak vlak sám zajišťuje kontrolu své integrity (celistvosti) a protože RBC zná polohu všech vlaků ve svém obvodu, může vždy rozhodnout o volnosti daného úseku cesty bez použití infrastrukturních prostředků pro zjišťování volnosti kolejových úseků. To jsou předpoklady pro nevídané možnosti při vybavování nových tratí, kdy správnou volbou vybavenosti systému ETCS lze ušetřit mnoho z infrastrukturních zařízení.

V současnosti jsou v provozu nebo před dokončením pilotní projekty v jedenácti zemích – Švýcarsko, Rakousko, Maďarsko, Slovensko, Bulharsko, Francie, Německo, Velká Britanie, Itálie, Nizozemí a Španělsko. Jedná se většinou o pilotní projekty pro implementaci ETCS úrovně 1 a 2 do národních podmínek. Ve Švýcarsku byl zahájen komerční provoz na trati Mattstetten–Rothrist a v Lötschberském tunelu s ETCS úrovně 2. Rakousko s Maďarskem společně realizovaly prototypovou implementaci na spojnici Vídně a Budapešti, nyní je v přípravě široké nasazení do vozidel Rakouských spolkových drah. Se řízením provozu v režimu ETCS úrovně 1 počítá od letošního roku V. tranzitní koridor na síti ŽSR v úseku Bratislava - Nové Mesto nad Váhom, kde nasazení této technologie poprvé umožní provoz rychlostí 160 km/h. V České republice je v současné době realizován pilotní projekt ETCS úrovně 2 na úseku Poříčany – Kolín.

Zdroj: Správa železniční dopravní cesty, ETCS (Wikipedia); foto: Wikipedia, ERTMS.com, Martin Beták