You are viewing an unstyled version of this page. Either your browser does not support Cascading Style Sheets (CSS) or CSS styling has been disabled.

Az ETCS története

Az ETCS története


A klasszikus vasúti közlekedés biztonsága korszerű állomási és vonali biztosítóberendezések esetén csak akkor lehet megfelelő, ha a mozdonyvezetők a pályamenti jelzők által meghatározott sebességparancsokat hibátlanul értelmezik és maradéktalanul betartják. A helyhezkötött pályaberendezés (biztosítóberendezés) és a mozdony gépi berendezései (pl. fékberendezés) közötti információs láncban tehát, a legkorszerűbb állomási és vonali automatikáknál az emberi tényező (mozdonyvezető) továbbra is nagy jelentőségű. A pályamenti jelzők, illetve jelzéseik megfigyelésének azonban különféle nehézségei lehetnek:
  • a nagy sebesség következtében az időben sűrűn érkező jelzési parancsok pontos kiértékelésének csökkenő valószínűsége,
  • a távolbalátás korlátozottsága,
  • a figyelmetlenség és
  • egyéb, a jelzők megfigyelését elterelő külső vagy belső körülmények.

Kezdetben a balesetmentes közlekedés valószínűségét a mozdonyszemélyzet megkettőzésével növelték (aktív redundancia). Az első lépés az automatikai feladat ellátásában a mozdonyvezető éberségének gépi úton való, időszakos ellenőrzése volt. Ezesetben a mozdonyra egy éberségellenőrző berendezést telepítenek, amely a változó és az állandó jelzések által meghatározott sebességtől függetlenül, a mozdonyvezetőtől megkívánja éberségének időszakos nyugtázását. A nyugtázás – meghatározott időn vagy úton túli – elmaradása esetén a berendezés önműködő kényszerfékezést hajt végre. Az éberségellenőrző berendezés megléte esetén természetesen változatlanul fennáll a jelzők által meghatározott sebesség, valamint a vonalra vagy vonatra engedélyezett sebesség túllépéséből származó balesetveszély. (Vincze (1))
E.A. Cowper a jelzők észlelésének megkönnyítésére 1842-től alkalmazta az ún. durrantyúkat (detonator), amelyek ezzel az első nem vizuális elemmé váltak az információs láncban. A jelzők előtt meghatározott távolságra a sínre helyezett kis mennyiségű robbanóanyag a vonat elhaladásakor lépett működésbe, hangjával figyelmeztetve a mozdonyvezetőt a veszélyes helyhez történő közelítésre.
Durranytúk alkalmazása
(Vincze (2))

Kevésbé veszélyes megoldás a pályamenti akusztikus jelzők alkalmazása, amelyek az 1850-es évektől terjedtek el Angliában és az Egyesült Államokban. Ahogy azt az alábbi animált gif kép is mutatja, a vonat a pálya adott pontján maga hozta működésbe a "gong"-ot, amely így figyelmeztette a mozdonyvezetőt a veszélyes helyre.
Akusztikus jelző
(Vincze (2))

Ahogy azonban a cselekvőképességet ellenőrző pedál kezelése ellenére, úgy a jelző helyének ismeretében is meghaladható egy vörös jelzés, ha például a mozdonyvezető egy ívben elnézi, hogy a számos jelző közül melyik is vonatkozik éppen őrá. Következő lépcsőként a jelzési fogalom információjának járműre juttatását említhetjük. 1852-től alkalmazták az akusztikus jelző azon fajtáját, amely már a fedélzeten szólaltatta meg a gongot, ha erre a pályamenti jelző állása indokot adott.
Akusztikus jelzés a pályamenti jelző állása alapján
(Vincze (2))

A vonatbefolyásolás kezdetét az Axel Vogt neve által fémjelzett, 1870-től a Pennsylvania Railroad-nál alkalmazott rendszer jelenti, amely az előző típus annyiban való továbbfejlesztése, hogy a mechanikus kontaktus egy a főfékvezetékbe iktatott törékeny üvegcsőt tör össze Megállj! állású jelző meghaladásakor.
A vonatbefolyásolás kezdete
(Vincze (2))

Könnyen észrevehető, hogy a rendszernek számos gyermekbetegsége van: az üvegcső összetörése után a helyreállítás nehézkes volt, ráadásul sok esetben indokolatlan törések is bekövetkeztek. Továbbra is csak a Megállj! jelzésőinformáció fedélzetre juttatása történt meg, ez azonban csak azt biztosíthatta, hogy a vörös jelzőt fékúttávolságon túl nem haladja meg a jármű. Mindenesetre a vasút rohamos térnyerésével együtt a vasúti közlekedés sebességével és biztonságával szemben támasztott elvárások is idővel egyre nagyobbak lettek, s szükségessé tették olyan berendezések kiépítését, amelyek lehetővé teszik a vonatközlekedést irányító jelzések és esetleg egyéb információk (pl. sorompók állapotának) járműre történő nagybiztonságú eljuttatását és feldolgozását. Általánosságban a többfogalmú jelfeladás (ilyen például a hazai EVM rendszer) elterjedése hozta meg az elvárt színvonalat a vonatbefolyásolás történetében.
A többfogalmú jelfeladás hagyományos, tisztán mechanikai kontaktusok alkalmazásával gyakorlatilag nem lehetséges. 1872-től folyamatosan került kiépítésre a "krokodil" (Le crocodile), amely már elektro-mechanikus kapcsolatot valósít meg a pálya és a jármű között. A krokodil napjainkban is mintegy 35 000 km-en üzemel Franciaországban, Belgiumban és Luxemburgban.
Az elektromechanikus krokodil rendszer pályamenti eleme
(Vincze (2))

1906-ban Anglia is kifejleszti a saját elektromechanikus kapcsolatot megvalósító vonatbefolyásoló rendszerét (GWR-ATC). 1920-ban ismét vissza kell térnünk az Egyesült Államokba, a Pennsylvania Railroad-hoz, ahol is üzembe helyezik az első folyamatos vezetőállás jelzőt (CCS).
Korai vezetőállás jelző
(Vincze (2))

Ez a technológia került át a világháború után a Szovjetúnióba, és terjedt szét Európa-szerte különböző változataiban.
A CCS technológia családfája
(Vincze (2))

1926-1934 között megszületik Európa máig kedvenc vonatbefolyásoló rendszere Németországban, az Indusi. Napjainkig mintegy 75 000 km-en üzemel világszerte.
Az Indusi vonatbefolyásoló rendszer pályamenti eleme
(Vincze (2))

Az Indusit ugyancsak számos ország adaptálta:
Az Indusi családfája
(Vincze (2))

Ahogy az a fentiek alapján nyomon követhető, az emberi tényező okozta bizonytalanság csökkentésére megszületett jelfeladó és vonatbefolyásoló rendszerekből számos létezik és működik a világ vasútjain. A vonatbefolyásoló rendszerek robbanásszerű terjedését szemléletesen mutatja be az alábbi animált gif.
A vonatbefolyásoló rendszerek elterjedése Európában

Az alábbi táblázat bemutatja néhány országban az alkalmazott főbb rendszereket.
Vonatbefolyásoló/felügyelő rendszerek Európa szerte

Az egyes rendszerek pályamenti és járműoldali elterjedtségét mutatja be Európában a következő ábra.
Vonatbefolyásoló/felügyelő rendszerek elterjedtsége Európában

A fenti táblázatból észrevehető, hogy a létező rendszerek funkcionalitását elnézve a különbségek meglehetősen nagyok. A variációk felölelik a nem felszerelt, a figyelmeztető, a figyelmeztető/megállító, a sebességet diszkrét lépésekben felügyelő, illetve a folyamatos sebesség-felügyeletet biztosító berendezéseket, egészen a teljes biztosítottságig. Az ilyeténképpen való elterjedtséget vehetjük szemügyre az alábbi ábrán.
Különböző funkcionalitású vonatbefolyásoló/felügyelő rendszerek elterjedtsége Európában

Az anomáliát tovább fokozza, hogy ahány berendezés, gyakorlatilag szinte annyi felszerelési hely fordulhat elő a mozdonyon. Az alábbi ábra a Bombardier egyik mozdonyának egy lehetséges elrendezési tervét mutatja néhány antennatípusra.
Antennatípusok lehetséges elrendezése egy mozdonyon

Az ezredfordulón a fejlődés egyértelmű gátjává váltak az egymással nem együttműködő, átjárhatatlan vonatbefolyásoló rendszerek. Emellett számos országban egyértelmű igény fogalmazódott meg a tekintetben, hogy a meglévő elavult technológián alapuló rendszereket kiváltsák egy korszerű új vonatbefolyásoló rendszerrel. Példának okáért a jelenleg Magyarországon alkalmazott elektronikus vonatmegállító (EVM) rendszer sem közvetlenül, sem közvetve nem alkalmas a vonat megállításának kikényszerítésére a Megállj! állású jelző előtt. A rendszer által a vontatójárműre feladható információk száma csekély, zavarérzékenysége nagy, információfeldolgozási sebessége pedig alacsony, így nem felel meg sem a biztonsági, sem az üzemeltetési, sem az egyre növekvő szolgáltatási igényekkel szemben támasztott, széles körű követelményeknek. Az ETCS kifejlesztését tehát elemi üzleti érdekek is motiválták. 2005-öt nézve az európai toplistán öt rendszercsalád adja a vonatbefolyásolók magját (lásd ábra), miközben 2008-ra már egy új, eleddig ismeretlen rendszer kapaszkodik felfelé: az ETCS.
Az ETCS megjelenése a vonatbefolyásoló rendszerek európai palettáján
(Vincze (2))

A fentiek folyományaképpen jött tehát létre az új vonatbefolyásoló rendszer. Az ETCS eddigi teljes történetét sematikusan foglalja össze az alábbi ábra.
Az ETCS vonatbefolyásoló rendszer kialakulásának története napjainkig


Kapcsolódó anyag:
    A német FFB vonatbefolyásoló rendszer...

Lap teteje