Postup výstavby ETCS na Slovensku

AŽD Praha s.r.o. Postup výstavby ETCS na Slovensku AŽD Praha s.r.o. Ing. Karel Višnovský

Předpoklady AŽD Firma AŽD zahájila vývoj systému ETCS L2 v roce 2004 Firma AŽD se podílela na realizaci PP ETCS v ČR v roce 2006-2011 Firma AŽD se stala 1.1.2009 přidruženým členem UNISIG s účastí v pracovních skupinách. Firma AŽD se stala plnoprávným členem UNISIG 1.1.2014 Firma AŽD zajišťuje svými experty činnost v 12 pracovních skupinách UNISIG (SC, Super Group, RAMS, IOP, HOV, KMS, Euroradio, GSM-R, RBC-RBC com, STM, ATO, GNSS) Firma AŽD realizuje KP ETCS v ČR (Kolín Břeclav) Firma AŽD realizovala zkušební zařízení ETCS L1/L2 na Zkušebním centru VUZ ve Velimi (03/2015) 2

ERTMS/ETCS Systém ETCS (European Train Control System) jako součást ERTMS (European Railway Traffic Management System) je jednou ze dvou hlavních součástí subsystému CCS (Control Command and Signalling) zajišťující interoperabilitu (propojitelnost) jednotného evropského železničního systému Systém ETCS lze ve stručnosti charakterizovat jako jednotný evropský bezpečnostní systém určený k zabezpečení jízd vlaků po infrastruktuře jednotné evropské železniční sítě. Systém ETCS je definován technickou specifikací interoperability 2012/696/EU, kterou se zpřesňuje poslední úplná vydaná TSI 2012/88/EU Druhou součástí systému ERTMS je systém GSM-R 3

Úrovně ETCS Úroveň Definice L0 Stacionární část ERTMS/ETCS není vybudována, resp. je ve fázi ověřování. Stacionární část národního vlakového zabezpečovacího zařízení není instalována. LSTM Stacionární část národního vlakového zabezpečovacího zařízení je instalována a jeho informací využívá mobilní část ERTMS/ETCS prostřednictvím STM (Specific Transmission Module). L1 Stacionární část ERTMS/ETCS L1 tvoří pevné a prostřednictvím LEU ovládané eurobalízy zajišťující bodový přenos informací o povolení k jízdě, dále může být vybavena eurosmyčkami, resp. rádiovým doplňkovým přenosem. L3 Vybavení stacionární části ERTMS/ETCS L3 je podobné úrovni L2, v této úrovni přebírá funkci lokalizace vlaku a kontrolu jeho integrity mobilní část ERTMS/ETCS. 4

Princip ETCS L2 Kontrola volnosti Kontrola stavu venkovních prvků Stavění a rušení jízdních cest Vytvoření MA Zašifrování zpráv, distribuce MA na vlaky Konvenční zabezpečovací systémy (SZZ, TZZ) RBC Eurorádio GSM-R BF 5

Porovnání ETCS L1 vers. L2 Posuzovaný parametr ETCS L1 ETCS L2 Použití proměnných balíz ANO NE Možnost demontáže návěstidel NE ANO Aktuální přenos informací na vozidlo NE ANO Kabelizace k balízám ANO NE Nutnost použití LEU ANO NE Použití in fill prostředků ANO NE Nutnost použití GSM-R NE ANO 6

Základní údaje stavby Název stavby ŽSR, Zavedenie ERTMS v úseku Bratislava Žilina Čadca št.hr. SR/ČR Hlavní součásti stavby: Dodávka ETCS L2 dle SRS 2.3.0d (UNISIG subset 023, 026, 037, 039, 091, 098, 038) Dodávka GSM-R Realizátor AŽD Praha s.r.o. - OS Bratislava Doba výstavby 17 měsíců Podpis SoD 21.2.2014 Ukončení stavby 31.8.2015 Hlavní subdodavatelé mající vztah k ETCS: Siemens (dodávka balíz S21, modifikace SIMIS W v KNM) Kumat (montáž balíz S21) BT ZWUS Katowice (modifikace přejezdů SP-4A) Projekt Signál (zpracování realizační dokumentace) Kapsch (dodávka GSM-R) 7

Hlavní cíl stavby Zajištění interoperability v rámci jednotného evropského železničního systému Zvýšení bezpečnosti železniční dopravy zavedením ERTMS/ETCS L2, tj. systému s trvalou kontrolou rychlosti, ujeté dráhy a místa konce povolení A to při respektování SMÍŠENÉHO PROVOZU vozidel vybavených a nevybavených palubní částí ETCS L2 Vybudování GSM-R infrastruktury na úseku Bratislava Žilina Čadca st.hranice SR/ČR 8

Stručné zadání stavby Dodávka ETCS L2 RBC pro úsek Žilina (mimo) Čadca st.hr. Dodávka HMI (V Čadci) Dodávka balíz (cca 356 ks) Realizace rozhraní SZZ, TZZ a PZZ k RBC Dodávka nového TZZ a PZZ na úseku KNK-Čadca Elektronický autoblok 4 ks elektronického PZS Elektronické KO v hlavních kolejích s přenosem kódu LS (Výstavba GSM-R na úseku Bratislava-Žilina-Čadcast.hranice SR/ČR) Bez DOZ 9

Výchozí stav ZZ V rámci předchozích staveb ŽSR byla vybudována nová SZZ v KNM (SIMIS W), KNK (ESA 33) a Čadci (Ebilock) včetně traťového stavědla Čadca Skalité (Ebilock), TZZ typu ABE-1-ŽSR na úsecích Ži-KNM a KNM-KNK a PZZ typu EPA. V rámci stavby se požadovala modernizace AB a PZZ na úseku KNK-Čadca. 10

Charakteristika úseku Ži - Ča 30 km dvoukolejné trati (max. rychlost 140 km/h) Zabezpečovací zařízení: SZZ SIMIS W (KNM) SZZ ESA 33 (KNK) SZZ Ebilock 950 (Čadca) TZZ ABE-1-ŽSR (Ži-KNM-KNK) TZZ AB3-74 (KNK-Ča-st.hr. ČR) PZZ PZZ-EPA, AŽD-71, SP-4A (BT ZWUS) Částečný přenos kódu národního VZ KOA-1, PočN Frauscher AzF a SOL-1, KAV/FID Bez dálkového ovládání 11

Zamýšlený stav realizace ZZ 12

Změna technologie SZZ Čadca Navzdory kladným výsledkům jednání s BT ZWUS Katowice pro nabídku byla pro následná realizační jednání zmocněna moskevská část BT Proběhla technická jednání směřující k modifikaci Ebilock pro podporu: Rozhraní k RBC AŽD (REA10-ŽSR) Rozhraní k ABE-1-ŽSR Rozhraní k KOA-1 Rozhraní k PZS EPA Následně byla doručena nabídka, která nebyla pro AŽD akceptovatelná jak z technického, tak časového i finančního hlediska S ohledem na termín realizace nebyl prostor pro další vyjednávání a bylo rozhodnuto o náhradě částí Ebilock technologií ESA 44-ŽSR 13

Realizovaný stav ZZ 14

Rozšíření rozsahu stavby Vybudování rozhraní RBC k stanici Čadca použitím technologie ESA 44-ŽSR Ve stanici Čadca+náhrada PočN typu SOL-1 typem ACS2000 Realizace elektronického PSt 1 a PSt.2. Komplexní rekonstrukce DK Čadca Komplexní centralizace zz Realizace traťového stavědla Čadca (mimo)-skalité použitím systému ESA 44-ŽSR Doplnění funkce ovládání traťových přejezdů Změna reléového rozhraní k PZS typu SP-4A (BT ZWUS) Modifikace funkčních vlastností PZS SP-4A Použití přenosového zařízení PočN Frauscher FAdC Automatický vjezd do oblasti ETCS L2 od Skalitého Elektronické rozhraní ABE-1-ŽSR s ESA 44-ŽSR v KNK pro přenos informací mimo působnost SIMIS v KNM 15

Přípravná fáze Přípravné práce pro realizaci začaly v době zpracování nabídky, kdy byly prozkoumány požadavky ŽSR na ETCS L2. Byly identifikovány hlavní rozdíly mezi požadavky ŽSR a požadavky SŽDC. Ve stejné době byla zahájena technická jednání s fou Siemens (SK+AT) o způsobu realizace rozhraní REA10-ŽSR a SIMIS W. (Stejná jednání, v rozsahu zpracování nabídky, proběhla s BT (zastupovaný BT ZWUS) pro rozhraní s Ebilock) 16

Harmonogram prací - plán 1. Podepsání smlouvy s ŽSR 21.2.2014 2. Předání staveniště 23.-25.4.2014 3. Přípravná fáze do 06/2014 4. Projektování 09-12/2014 5. Výroba ESA 44 Čadca a RBC do 11/2014 6. Montáž ESA 44 Čadca do 01/2015 7. Výroba ESA 44 Čadca Skalité do 04/2015 8. Montáž balíz do 03/2015 9. Laboratorní testy IF RBC/SIMIS W do 03/2015 10.FAT testy IF REA10-ŽSR/SIMIS W 04/2015 11.Modifikace SIMIS W v KNM 06/2015 12.ROV pro úpravy SZZ, TZZ a PZZ 05-07/2015 13.Testy konfigurace REA10-ŽSR do 07/2015 14.Dokončení části GSM-R na úseku Ži-Ča 03/2015 15.On site testy AŽD 08/2015 16.Certifikace pro OP do 31.8.2015 17.Ukončení stavby 31.8.2015 18.Zahájení OP 1.9.2015 17

Organizace prací Jmenování odpovědných osob ŽSR pro realizaci ERTMS vydané GR ŽSR Řízení prací probíhalo v několika úrovních 1. Kontrolní dny stavby celkové řízení celé zakázky v kompetenci ředitele stavby 2. Kontrolní dny realizace ETCS 3. Kontrolní dny technické skupiny ETCS 18

Podrobná specifikace zadání Práce navazovaly na práce a závěry získané v době přípravy nabídky konkrétními jednáními s jmenovanými zástupci ŽSR. Přístup všech složek ŽSR byl příkladný a podporující společný záměr. Navzdory tomu, že leckdy byly diskuse složité a přístupy (díky legislativnímu a normativnímu odklonu v obou zemích) složité, podařilo se nalézt relativně rychle konsenzus o způsobu implementace 19

REA10-ŽSR Umožňuje řídit 60 OBU Řídící jádro 2oo3 RBCC subrack ISDN subrack Skříň HMI 2x 2oo2 Koncept ESA Integrace HMI RBC a DZPC Rozhraní ETMNet+ (ESA 44) SAHARA (SIMIS W) 20

HMI REA10-ŽSR Zobrazení HMI úseku Žilina - Čadca Zobrazení situace na HMI RBC 21

Funkční chování REA10-ŽSR Funkční algoritmy REA10-ŽSR se z velké části shodují s aplikací REA10 v podmínkách SŽDC. Díky existenci různých elektronických stavědel a jejich specifickým vlastnostem bylo nutné REA10-ŽSR přizpůsobit, takovým způsobem, aby se ETCS L2 na celém úseku chovalo jednotně (je-li daná funkcionalita ve stavědle dostupná). Nepožadovalo se sjednocování vlastností elektronických stavědel. Viz rozdílné vlastnosti: VC bez ochranné dráhy VC s ochrannou drahou VC s omezením rychlosti přes výhybku VC na obsazenou kolej s dovolující návěstí (VCRP) Funkční chování definováno Funkčními scénáři 22

Balíza S21 Pro celý úsek použito 342 neproměnných balíz Nebyly použity žádné proměnné balízy Připevnění balíz bylo provedeno vrtáním dřevěných i betonových (!) pražců Konfiguraci telegramů zajistila fa AŽD Praha Montáž fa KUMAT Programování balíz a závěrečnou kontrolu zajistil Siemens SK Eurobalisa 23

GSM-R Požadavků FRS a SRS (v.15.3.0) EIRENE Požadavky FFFIS pro Euroradio v.12 Subset-093 v.2.3.0 Stacionární část GSM-R byla: Prověřena Kapsch z pohledu dostatečnosti pokrytí signálem s požadovanou úrovní (podle EIRENE) měřením síly signálu Prověřena AŽD z pohledu zajištění správné a spolehlivé funkce ETCS pomocí tzv. testů QoS (Quality of services) Euroradio 24

Projektování Realizační dokumentace (dle zvyklostí ŽSR) byla zpracovaná REMING Consult a.s. v rámci zadání stavby Dokumentace skutečného provedení (DSV) byla zpracována firmou Projekt Signal s.r.o. a Projekcí AŽD Praha s.r.o. Hlavní část (ETCS L2) byla předmětem PS 01-21-01, Část A: ESA 44-ŽSR ve stanici Čadca (HW + SW) Část B: ESA 44-ŽSR Čadca Skalité st.hr. SR/PR (HW + SW) Část C: RBC, HMI, DOZ tratě KNM KNK Čadca (HW + SW) včetně úprav přenosového systému na úseku Brodno KNK Část D: Balízy Část E: Úpravy ESA 33-ŽSR (KNK) a zabezpečovacího zařízení na úseku Žilina KNK (mimo) (HW + SW) 25

Projektování balíz 1. Příprava podkladů pro značkování 2. Pochůzka v kolejišti značkování 3. Tvorba zaměřovacích tabulek 4. Měřící jízdy (MJ) 5. Vyhodnocení videozáznamů z MJ 6. Finalizace zaměřovacích tabulek 7. Tabulka situování balíz 8. Tvorba ASW balíz (telegramů) 26

Zaměřovací tabulka 27

Tabulka situování balíz 28

Tabulka telegramů balíz : 29

Tabulka telegramů balíz : 30

Situační schéma (trať) 31

Situační schéma (stanice) 32

Výroba a montáž Výroba veškerých komponent byla zajišťována AŽD Praha (mimo balíz S21 dodaných Siemens) Montážní práce zajišťovala fa AŽD Slovakia s podporou MZ AŽD Praha a dalších subdodavatelů. Montáž balíz zajišťovala firma KUMAT Velkou akcí byla komplexní rekonstrukce DK Čadca 33

ROV Montážní práce souvisící s realizací zadání stavby probíhaly za úzké součinnosti se složkami ŽSR dle ROV, a to v několika postupných etapách: 1. 18.-21.5.2015 - Modifikace ABE-1 v 1.tr.k. ZA-KNM 2. 25.-28.5.2015 - Modifikace ABE-1 v 2.tr.k. ZA-KNM 3. 1.-19.6.2015 1. Úpravy ESA 33-ŽSR v KNK 2. Aktivace ABE-1-ŽSR v 1.tr.k. KNK-CA včetně aktivace KOA-1 3. Aktivace ABE-1-ŽSR v 2.tr.k. KNK-CA včetně aktivace KOA-1 a 4 ks PZS typu EPA včetně PočN AzF použitý pro jejich ovládání 4. Demontáž Ebilock a aktivace ESA 44-ŽSR v stanici Čadca 5. Realizace úprav SIMIS W (KNM) 4. 20.7.-5.8.2015 1. Modifikace rozhraní PZS typu SP-4A 2. Demontáž vnitřních částí Ebilock 3. Montáž technologie ESA 44-ŽSR v traťové variantě 4. Realizace přenosového zařízení PočN FAdC 34

Testy 1. Testy instalovaných balíz (pomocí zkušebních jízd MV ETCS) dle A81000-2 2. Testy rozhraní RBC REA10-ŽSR SIMIS W (v závěrečné fázi na testovacím polygonu SIMIS W ve Vídni dle specifického dokumentu vypracovaného Siemens a AŽD Praha 3. Laboratorní testy generické aplikace REA10-ŽSR dle interních postupů AŽD 4. Laboratorní testy rozhraní ESA 44-ŽSR/REA10-ŽSR 5. FAT SIMIS W (KNM) dle interních postupů Siemens 6. FAT shody konfigurace ESA 44-ŽSR (KNK, Čadca) a REA10-ŽSR dle A81000-1 7. Akceptační testy shody konfigurace SIMIS W (KNM) a REA10-ŽSR 8. Akceptační testy shody konfigurace ESA 44-ŽSR (KNK, Čadca) a REA10-ŽSR dle A81000-1 9. Testy HMI REA10-ŽSR (Ži-Ča) 10.On Site testy ETCS L2 dle A81000-3 35

Kontrola obsahu MA 1. Obsah MA se generuje simulátorem vozidla dle skutečně přijatého MA od REA10-ŽSR 2. Následně probíhá manuální kontrola správnosti obsahu MA na úrovni zpracovatele ASW REA10- ŽSR (typicky odpovědným projektantem). Kontroluje se správnost vzdáleností a parametrů 1. Statického rychlostního profilu pro všechny kategorie vlaků 2. Sklonových profilů 3. Linkování balíz 3. Nezávisle na činnosti odpovědného projektanta provádí stejnou kontrolu obsahu MA i pracovník montážního úseku (zkušební technik) 36

On Site testy ETCS L2 MV ETCS AŽD je vybaven OBU ETCS L2 firmy BT certifikovanou pro SRS 2.3.0d Testy prováděny v rozsahu Předpisu A 81000-3 37

Homologace Hodnocení bezpečností dle EN 50129 &: 1. Modifikace ABE-1-ŽSR 2. Modifikace ESA 44-ŽSR 3. Modifikace SIMIS W (Siemens) 4. REA10-ŽSR 5. Modifikace rozhraní SP-4A (BT ZWUS) Certifikace (notifikace) prvků interoperability (EC declaration of conformity) 1. Balízy S21 (Siemens) 2. REA10-ŽSR (NoBo - IK Varšava) 3. GSM-R (NoBo - VUZ Praha) Certifikace (notifikace) strukturálního subsystému ERTM/ETCS L2 (EC declaration of verification) 1. Stacionární část ERTMS/ETCS na úseku Ži-Ča (IK na žádost AŽD pověřeného zastupováním ŽSR) 38

Aktuální stav Vydáno Opatrenie námestníka Generálneho riaditeľa pre prevádzku k zabezpečeniu prevádzky ETCS L2 Probíhá 1.etapa Ověřovacího provozu, v rámci kterého je nutno zajistit pravidelné jízdy vozidla vybaveného OBU ETCS L2 (SRS 2.3.0d, resp. kompatibilní). Probíhá odstranění dílčích nedostatků, nebránících provozu: 1. Zasílání textových zpráv s názvy zastávek a stanic 2. Implementace míst s nutností stažení sběrače 3. Dílčí změna funkčního chování REA10-ŽSR při přechodu z OS do FS při jízdě na trati vybavené AB 4. Dílčí změna funkčního chování REA10-ŽSR při přechodu z FS do OS při jízdě na obsazenou kolej (VCRP) Probíhá pravidelné měsíční vyhodnocování funkce všech dotčených zařízení z pohledu nových funkcí a modifikací IK W dokončuje certifikaci subsystému pro vydání ISV 39

Výhled prací Vydání ISV pro subsystém ETCS L2 úseku Žilina Čadca (12/2015) Realizace měsíčních testovacích jízd MV ETCS AŽD Úpravy konfigurace (ASW) a SSW REA10-ŽSR dle výsledků společného jednání zástupců ŽSR-AŽD- SŽDC k požadavkům ŽSR Stanovení postupů pro management klíčů (01/2016) Průběžné vyhodnocení 1.etapy OP (01/2016) Vyhodnocení 1.etapy OP (04/2016) Zahájení 2.etapy OP (bez dodatečných opatření) Typové hodnocení bezpečnosti: ABE-1-ŽSR (V3.6) (04/2016) ESA 44-ŽSR (04/2016) REA10-ŽSR (08/2016) Konečný certifikát strukturálního systému (ERTMS/ETCS L2) Žilina Čadca (12/2016) 40

Konec prezentace Děkuji za pozornost! Ing. Karel Višnovský visnovsky.karel@azd.cz AŽD Praha, Závod Technika www.azd.cz 41