EVROPSKÝ ŽELEZNIČNÍ RÁDIOVÝ STANDARD GSM-R = celosvětový standard pro drážní komunikaci

Transkript

1 EVROPSKÝ ŽELEZNIČNÍ RÁDIOVÝ STANDARD GSM-R = celosvětový standard pro drážní komunikaci Ing. Petr Vítek Kapsch CarrierCom s.r.o. 1. ÚVOD V první polovině tohoto roku bylo spouštěno do ostrého provozu několik prvních základnových stanic BTS nové generace pro systém GSM-R. Tato generace základnových radiostanic označovaná jako BTS-R je svojí architekturou již plně připravena i na rozšíření o budoucí evropský drážní rádiový systém označovaný FRMCS (Future Railway Mobile Communication System). Jedná se celosvětově o jedinou technologii, která je určena výhradně do drážního provozu a plně splňuje aktuální evropské standardy EIRENE pro interoperabilitu. Společnost Kapsch CarrierCom se v současné době významně podílí na vývoji tohoto nového drážního standardu rádiové komunikace v Evropě. Na přípravách tohoto nového standardu se v rámci UIC aktivně účastní za Českou Republiku Správa železniční dopravní cesty. V současné době má ČR systémem GSM-R pokryto již cca 1800 traťových kilometrů a dále se pokračuje v rozšiřování stávající sítě, prioritně se dokončuje pokrytí na hlavních koridorech. Z hlediska bezpečnosti celého provozu jsou centrální části sítě, které zařizují komunikaci v celé GSM-R síti zdvojeny a jsou provozovány v tzv. georedundantním režimu se sdílenou zátěží. V Evropě používají rádiový systém GSM-R téměř všechny drážní správy a to buď na části své sítě, případně na celé své infrastruktuře. Jelikož se jedná o interoperabilní celoevropský systém, financování z fondů Evropské unie je v těchto stavbách možné ve výši 85 %. Tato štědrá dotace z EU umožňuje rychlý rozvoj systému GSM-R a i proto se tento systém velmi rychle stal jediným interoperabilním rádiovým drážním systémem v Evropě. Česká republika je v zavádění tohoto systému v čele střední a východní Evropy. Díky reálným zkušenostem čerpaných již od roku 2004, je v České republice významné znalostní zázemí jak ve sféře privátní, tak i veřejné. 2. VÝSTAVBA GSM-R 2.1 Výstavba GSM-R sítě v České republice V České republice probíhá výstavba drážního rádiového standardu GSM-R od roku První projekt musel být dle mezinárodních dohod pilotní projekt, který měl za úkol nejen technicky uvést na první trati interoperabilní rádiový systém, ale i dodat reálné prostředí pro seznámení se s provozem tohoto systému a provést přípravu provozních předpisů pro lokální prostředí. Dokončené GSM-R projekty (rok dokončení): 2005 Pilotní projekt GSM-R 2009 Dokončení I. NŽK 2010 II. NŽK (Břeclav - Přerov - Petrovice u Karviné) 2013 Ostrava SK, Přerov Česká Třebová 2013 Děčín Všetaty Kolín 2014 Vstup do oblasti ETCS v úseku Hohenau Břeclav 57

2 2014 Vstup do oblasti ETCS v úseku Kúty Lanžhot 2014 Vstup do oblasti ETCS v úseku Letohrad Ústí nad Orlicí 2015 Beroun Praha Benešov 2016 Cheb Vojtanov 2016 Benešov Votice 2016 Kolín Havlíčkův Brod Křižanov Brno 2016 III. koridor Beroun - Plzeň Cheb 1. etapa 2016 Znojmo Šatov Obr. 1: 58

3 Projekty GSM-R v ČR Plánované dokončení rozpracovaných GSM-R projektů: 2018 III. koridor Beroun - Plzeň Cheb 2. etapa 2019 GSM-R České Velenice České Budějovice Horní Dvořiště 2019 GSM-R Plzeň - České Budějovice 2.2 Výstavba GSM-R sítě na Slovensku Na Slovensku začala výstavba sítě GSM-R pilotním projektem v roce 2004 jako jedna z prvních v Evropě. Ještě před Rakouskem, Maďarskem, Polskem. Tento náskok se však ztratil v průběhu přestávky do roku 2014, kdy výstavba pokračovala úsekem Bratislava Žilina - Čadca státní hranice. Tímto projektem došlo k prvnímu optickému propojení sítí SŽDC a ŽSR. V mezičase si Rakousko a Maďarsko postavilo GSM-R na hlavních tratích a v současné době nepokrytý úsek především mezi Kúty a Bratislavou komplikuje drážním operátorům provoz. Dobrou zprávou je, že na tento traťový úsek již probíhá výběrové řízení a se spuštěním systému GSM-R se zde počítá do roku Obr. 2: Dokončené projekty GSM-R v SR 3. HISTORIE A VÝVOJ STANDARDU PRO RÁDIOVOU INTEROPERABILITU V roce 1997 bylo vytvořeno memorandum o porozumění (Memorandum of Understanding MoU), které s UIC podepsalo 32 drážních společností, včetně státní organizace České dráhy, zastoupené dnes následnickými organizacemi Českými dráhami, a.s. (ČD) a státní organizací Správa železniční dopravní cesty (SŽDC). Toto prohlášení deklarovalo dohodu o plné podpoře vývoje a posléze realizace profesionálního digitálního rádiového systému GSM-R v Evropě. Dalším krokem byla v roce 1999 dohoda o implementaci (the Agreement on Implementation AoI), kterou s UIC podepsalo 18 drážních společností včetně Českých drah. V této dohodě se členové zavázali začít s implementací systému GSM-R na hlavních transevropských koridorech (TEN-T, TERFN) nejpozději v roce Důležitým milníkem po desetiletých jednáních a aktivním lobování, bylo vyhrazení části frekvenčního pásma GSM od organizace CEPT pro potřeby GSM-R. Vývoj implementace GSM-R si vyžádal v roce 1999 založení skupiny s označením ERIG (European Radio Implementation Group). Hlavním cílem této organizace je monitorovat 59

4 situaci se zaváděním GSM-R, zajišťovat správu a aktualizaci technických specifikací a garantovat zachování interoperability. V rámci skupiny ERIG vznikly další odborné útvary: GSM-R Operators' Group zabývající se otázkami provozování a spolupráce sítí GSM-R a harmonizaci specifikací EIRENE SRS, EIRENE FRS a MORANE s evropskými směrnicemi o interoperabilitě 48/96/EC, 2001/16/EC, 2006/860/EC, a další GSM-R Functional Group zabývající se problematikou technických specifikací, vyhodnocováním požadavků na jejich změny a standardizací nových funkcí EIRENE FRS a jejich vývoj GSM-R Industry Group sdružující výrobce technologií pro GSM-R. Otázkami železničních telekomunikací se zabývá i Evropský telekomunikační standardizační institut ve své pracovní skupině Railway Telecommunications, která je zodpovědná za harmonizaci drážních aplikací a standardů ETSI, včetně požadavků na interoperabilitu evropské směrnice pro vysokorychlostní a konvenční tratě. 4. ROZDÍLY MEZI GSM A GSM-R Ačkoliv se systém GSM-R vyvinul ze stejného základu jako systém GSM a používá hardwarově podobné komponenty, je mezi nimi plno rozdílů. Hlavní rozdíl spočívá ve využívání technologie systém GSM-R je používán pro aktivní řízení dopravních procesů na železnici, je také přenosovým prostředím pro zabezpečovací systém ETCS 2/3 úrovně. V případě výpadku by mohlo dojít k ohrožení provozu. Cílem provozovávání je zajištění bezpečnosti a spolehlivosti provozu. Oproti tomu GSM systém je používán jako veřejný nástroj pro komunikaci mezi účastníky. Cílem provozovávání je maximalizovat zisk operátora. 5. BUDOUCNOST STANDARDU GSM-R SYSTÉM FRMCS Oproti veřejným GSM operátorům se železniční společnosti nachází v rozdílných podmínkách. Cílem provozu sítě GSM-R je zajištění bezpečné provozní komunikace napříč celé Evropy. Uživatelé sítě GSM-R jsou pro používání systému proškoleni a musejí se chovat podle drážních předpisů. V tomto prostření nemají prostor experimentu přechodu na novou generaci každé cca 4 roky jako tomu je u veřejných operátorů, kteří potřebují upoutat klienty novinkami. Všechny funkce (kromě prostoru pro národní aplikace) jsou schvalovány v rámci celé Evropy jednotně pod hlavičkou UIC. To tvoří pevný základ pro interoperabilitu. Díky těmto specifickým požadavkům není možné podléhat přáním některých výrobců a jejich marketinkových kampaní a přecházet urychleně na nový a novější systém bez provázanosti s právními a provozními předpisy. 60

5 Obr. 3 a 4: Budoucnost standardu GSM-R v Evropě 6. ZÁVĚ R SOUHRN ZÁKLADNÍCH SKUTEČ NOSTÍ GSM-R je daný standard pro veškerou drážní rádiovou komunikaci, který je legislativně povinný díky evropským směrnicím pro interoperabilitu. Kvalita a garantovaná dostupnost GSM-R podle platných EU směrnic je základem profesionální sítě. Postaveno GSM-R v ČR: o BTS (základnové stanice): >70 % hotovo o BSC (kontrolér BTS): 100 % hotovo o Georedundantní MSC: (ústředna GSM-R): 100 % hotovo o Georedundantní IN: (inteligentní síť): 100 % hotovo Systém GSM-R = drážní systém tzv. na míru, největší prioritou je pro systém jeho bezpečnost a spolehlivost. Rychlá instalace na prvních tratích v ČR a integrace GSM-R do drážních předpisů dává obrovský exportní potenciál pro české firmy v oblasti výstavby a provozu GSM-R. 61