Jernbanens interoperabilitet
Under interoperabilitet forstås i skinnen , at jernbanekøretøjer og gennem en vis mulig sikkerhed mellem forskellige jernbanenet kan kommunikere, især mellem jernbanenet i forskellige stater. Definitionen af interoperabilitet i bekendtgørelsen om udstedelse af igangsættelsestilladelser for jernbanesystemet (EIGV): egnetheden af det transeuropæiske jernbanesystem til sikker og kontinuerlig togtrafik.
Især i Europa er der mange nationale jernbanesystemer, der har udviklet sig over tid. Forskellige tekniske standarder hindrer grænseoverskridende jernbanetrafik. Derfor er det normalt nødvendigt at skifte lokomotiver ved grænsestationen på internationale tog . I særligt vanskelige tilfælde skal passagerer skifte tog, eller gods skal genindlæses. Komplekse nationale godkendelsesprocedurer gør det vanskeligt at bruge køretøjer med flere systemer, der kan køre på forskellige jernbanenet. For at modvirke dette fremmer EU og andre organisationer indførelsen af internationalt standardiserede systemer ( ERTMS ), der har til formål at standardisere jernbanedrift i Europa.
Yderligere teknisk harmonisering har til formål at udvikle transporttjenester i EU og med tredjelande. Interoperabilitet i jernbanetrafikken har til formål at sikre integrationen af markedet for udstyr og tjenester til opførelse, fornyelse og funktionalitet af jernbanesystemet set fra et teknisk synspunkt, men også for at øge sikkerheden ved jernbanedrift og fremme dereguleret konkurrence mellem jernbane virksomheder.
baggrund
Årsagen til den manglende interoperabilitet inden for europæisk jernbanetransport ligger i historien. Den tekniske udvikling førte til stadig forbedrede systemer, der var bedre end de ældre. Hvert jernbaneselskab introducerede den mest moderne og mest økonomiske teknologi - hvis den ikke allerede brugte et ældre system, som kompatibilitet var påkrævet med. Regeringerne greb næppe ind for at regulere, mindst af alt for at harmonisere jernbanesystemer med andre lande.
Et eksempel er den skinne elsystemet i Danmark . Nabolandene Tyskland , Sverige og Norge samt Østrig og Schweiz blev enige om 15 kV 16⅔ Hz vekselstrøm i begyndelsen af det 20. århundrede. Danmark fortsatte med at køre togene på damp og diesel. Da elektrificering begyndte senere, blev det af tekniske grunde besluttet at bruge industristandarden 25 kV 50 Hz. På grund af øens placering var interoperabilitet med fastlandet ikke rigtig et problem. Det ændrede sig med opførelsen af Öresundforbindelsen og elektrificering af jernbanelinjen Neumünster - Flensborg - Padborg på den tyske side, hvilket krævede systemadskillelsespunkter på den svenske side af Öresund og ved den tysk-danske grænse i Padborg.
På den anden side er koblingerne af godsvogne kompatible i hele Europa, men teknisk forældede og uøkonomiske. Tekniske innovationer såsom den centrale bufferkobling kunne ikke sejre, fordi godsvogne altid kører over grænserne, og det skulle være muligt at parre dem med køretøjerne der. Omkostningerne til en omfattende konvertering er så store, at den uøkonomiske operation stadig accepteres.
Juridiske rammer
I EF-direktiv 2008/57 / EF af 17. juni 2008 om jernbanesystemets interoperabilitet i Fællesskabet, direktiverne 2001/16 / EF om det konventionelle transeuropæiske jernbanesystem og 96/48 / EF om det transeuropæiske jernbanesystem Det europæiske højhastighedstogsystem blev kombineret og opdateret, tilpasset udviklingen. Deres krav skulle implementeres af Unionens medlemsstater inden den 19. juli 2010.
Direktivet regulerer betingelserne for at fremme interoperabiliteten i det transeuropæiske jernbanesystem med hensyn til konstruktion, idriftsættelse, fornyelse, drift og vedligeholdelse af systemet. Driftsmæssige aspekter er omfattet af direktiv 2004/49 / EF om jernbanesikkerhed og arbejdstagernes sikkerhed og sundhed på arbejdspladsen.
Den gradvise implementering af jernbanesystemets interoperabilitet opnås gennem harmonisering af tekniske standarder. Derfor vedrører denne politik:
- de væsentlige krav med hensyn til sikkerhed, pålidelighed, sundhed, miljøbeskyttelse, teknisk kompatibilitet og funktionalitet i systemet (reguleret i direktivets bilag III)
- de tekniske specifikationer for interoperabilitet (TSI'er), der er formuleret i overensstemmelse med dette direktiv for hvert delsystem eller del af et delsystem, og som, når de offentliggøres i Den Europæiske Unions Tidende, erstatter modstridende nationale regler i deres gyldighed, og
- de tilsvarende europæiske specifikationer.
Jernbanenettet er opdelt i delsystemer af en strukturel (energi, togstyring, togbeskyttelse og signalering, køretøjer) eller funktionel type (trafikdrift og trafikstyring, vedligeholdelse, telematikapplikationer).
I berettigede undtagelsestilfælde (f.eks. I tilfælde af avancerede byggeprojekter, teknisk uforenelighed med den eksisterende struktur, økonomisk urimelighed, i tilfælde af en katastrofe osv.; Se art. Omfanget af retningslinjen er bestemt.
TSI-udkast udarbejdes af Det Europæiske Jernbaneagentur på grundlag af undersøgelsen af delsystemerne i samarbejde med foreningerne og arbejdsmarkedets parter . Udkastene sendes derefter til Europa-Kommissionen , som ændrer dem og vedtager dem, samtidig med at Parlamentets kontrolbeføjelser opretholdes .
Interoperabilitetskomponenterne er underlagt europæiske specifikationer (såsom de europæiske standarder) og processen med EF-overensstemmelseserklæring eller EF-erklæring om anvendelsesegnethed.
Tekniske forhindringer
Målestok
En ensartet sporvidde er den vigtigste forudsætning for, at jernbanekøretøjer kan køre på forskellige jernbanenet. Løsninger til at overvinde denne forhindring er f.eks. Sporskiftesystemer , multisportspor og vogne . Efter at alle nye linjer på den iberiske halvø (Spanien, Portugal, nøgleordet Alta Velocidad Española ) er ved at blive bygget i standardmåler, og der stadig er overvejelser om at konvertere de eksisterende på lang sigt, er der en klar tendens mod standardmåler i Europa .
Frigørelsesprofil og køretøjsmåler
En frigangsmåler , der er for lille, forhindrer køretøjer med større sporvidde i at kunne køre på en rute. Situationen er den samme med bredden på strømaftagerne , bortset fra at strømaftagere, der er for brede og for smalle, skal udelukkes på grund af zigzaglinjen i køreledningen . Mens udstyr med flere strømaftagere teknisk set er relativt problemfrit og billigt, er harmonisering i sig selv kun meget dyrt at opnå i tilfælde af afvigelser fra frirummet (udvidelse af tunnelen, udvidelse af sporets centrum-til-centrum afstand) . Især Storbritannien har en lille godkendelsesprofil sammenlignet med resten af Europa; moderne lokomotiver, godsvogne og flere enheder kan udveksles mellem de fleste centraleuropæiske lande uden problemer. Der er dog visse begrænsninger (afgrænsningslinjer, KLV-trafik ) z. B. selv inden for Tyskland.
Strømsystem
I jernbaner er direkte og skiftende strømme med forskellige spændinger almindelige. Overgangen fra et elsystem til et andet kaldes et systemadskillelsespunkt . Multisystemkøretøjer kan køre i forskellige elsystemer og bliver mere og mere standard i grænseoverskridende godstrafik såvel som i højhastighedstrafik (ICE 3M, TGV POS). På grund af energibehovet for højhastighedstrafik er der en klar tendens mod 25 kV / 50 Hz for nye linjer (undtagen i lande med et eksisterende 15 kV / 16,7 Hz-netværk som Tyskland), især i lande med relativt lav DC spænding (Holland, Sydfrankrig) diskuteres en konvertering af det eksisterende netværk igen og igen, men ville være tilsvarende dyrt.
Togkontrol
Når det kommer til togkontrolsystemer, er der de største forskelle mellem de nationale jernbanenet. Da mere end ét system allerede er i brug i de fleste lande, har lokomotiver med flere systemer installeret op til ti forskellige togstyringssystemer. På grund af uforenelighed skal de eksterne togstyringssystemer være slukket. I Europa skal de eksisterende nationale togkontrolsystemer erstattes af den nye ETCS- standard .
automatisering
Hver operatør har også sit eget system til rapportering af tognumre og togrute. Den ERTMS er også beregnet til at standardisere styring af trafikken i fremtiden.
Oversigt
| Land | Målestok | Clearance-profil | Strømsystem | Vippebredde | Togkontrol |
|---|---|---|---|---|---|
| Tyskland | 1435 mm | G2 EBO | 15 kV 16,7 Hz ~ **) | 1950 mm | Indusi , PZB , LZB |
| Østrig | 1435 mm | G2 EBO | 15 kV 16,7 Hz ~ **) | 1950 mm | Indusi , PZB , LZB |
| Schweiz | 1435 mm | <G2 EBO > UIC 505-1 |
15 kV 16,7 Hz ~ **) | 1450 mm | ETCS , Euro-ZUB |
| Holland | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 1500 V DC 25 kV 50 Hz ~ |
1950 mm | ATB , ATB VV, ATB NG |
| Belgien | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V DC 25 kV 50 Hz ~ |
1950 mm | TBL , krokodille |
| Luxembourg | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V jævnstrøm | 1950 mm | Krokodille , TBL |
| 25 kV 50 Hz ~ | 1450 mm | ||||
| Frankrig | 1435 mm | UIC 505-1 | 1500 V jævnstrøm | 1950 mm | Krokodille , TVM , KVB |
| 25 kV 50 Hz ~ | 1450 mm | ||||
| Italien | 1435 mm | UIC 505-1 | 3000 V DC 25 kV 50 Hz ~ |
1450 mm | RS4 Codici , SCMT |
| Spanien | 1668 mm 1435 mm (NBS) |
3000 V DC 25 kV 50 Hz ~ |
ASFA , ZUB 121 , LZB | ||
| Portugal | 1668 mm | 25 kV 50 Hz ~ | EBICAB 700 | ||
| Storbritanien | 1435 mm | <UIC 505-1 | 750 V jævnstrøm | Busbar | AWS , TPWS |
| 25 kV 50 Hz ~ | |||||
| Irland | 1600 mm | 1500 V jævnstrøm | |||
| Danmark | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 25 kV 50 Hz ~ | 1800 mm | ATC |
| Norge | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 15 kV 16 Hz ~ | 1800 mm | EBICAB |
| Sverige | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 15 kV 16 Hz ~ | 1800 mm | ATC , EBICAB |
| Finland | 1520 mm *) | 25 kV 50 Hz ~ | EBICAB 900 | ||
| Estland | 1520 mm *) | 3000 V jævnstrøm | |||
| Letland | 1520 mm *) | 3000 V jævnstrøm | |||
| Litauen | 1520 mm *) | 25 kV 50 Hz ~ | |||
| Polen | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V jævnstrøm | 1950 mm | SHP |
| Tjekkiet | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V DC 25 kV 50 Hz ~ |
1950 mm | LS90 |
| Slovakiet | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 3000 V DC 25 kV 50 Hz ~ |
1950 mm | LS90 |
| Ungarn | 1435 mm | ≥ G2 EBO | 25 kV 50 Hz ~ | 2050 mm | EVM 120 |
| Slovenien | 1435 mm | 3000 V DC 25 KV 50 Hz ~ |
|||
| Rumænien | 1435 mm | 25 kV 50 Hz ~ | |||
| Bulgarien | 1435 mm | 25 kV 50 Hz ~ | |||
| Grækenland | 1435 mm | 25 kV 50 Hz ~ |
identifikation
UIC og International Container Office har standardiseret forskellige nummereringsordninger til ensartet identifikation af køretøjer, containere og tog . Internationale tog har et unikt tognummer i hele Europa . Skinnevognene har et ensartet kodet UIC-vognummer i hele Europa . Containerne har et internationalt ensartet og standardiseret containernummer ( BIC-kode i henhold til ISO 6346). Indtil videre har swaplegemerne kun haft en størrelseskodning, men ingen ensartet identifikation. Det samme gælder trailere, men som vejkøretøjer har de et køretøjsregistreringsnummer.
Automatisk aflæsningsproces
De nationale jernbaneadministrationer og de ansatte i de private jernbanevirksomheder, der er uddannet i disse virksomheder, bruger endnu ikke moderne transportstyringsmetoder, f.eks. Til automatisk identifikation af jernbanevogne og containere i godstrafik. Det er tvivlsomt, om der vil være nogen ændring uden generationsskifte.
Siden begyndelsen af nummereringen (nummerering) læses bilnummeret visuelt. Dette er stadig den valgte metode i dag (2008). Intet jernbaneselskab er i stand til at læse vognnumrene automatisk og med en tilstrækkelig lav fejlprocent (1 ud af 10.000).
Bogstaverne (DB AG: lige standard skrifttype DIN 16 variant DB) læses med en fejlprocent på mindre end 5% (1 ud af 20) ved hjælp af OCR-processen.
Stregkodeidentifikation
Et etableret system til identifikation med stregkoder, som simpelthen gengiver UIC-nummeret, er ikke kendt. Det lave niveau for understøttelse af fejlidentifikation gennem bare kontrolcifre ville ikke være tilstrækkelig til et robust driftskoncept.
Med en vandret retning ville automatisk læsning ved scanning ved kørsel forbi være mulig. Med lodret retning ville automatisk aflæsning ved scanning kun være mulig med kamerarays, når man kører forbi.
Matrix kode identifikation
Et etableret system til identifikation med matrixkoder, som simpelthen gengiver UIC-nummeret, er ikke kendt. For eksempel ville en datamatrixkode ifølge ISO / IEC 16022 ECC 200 være velegnet. Med en kamerachip og flashbelysning kunne disse koder let genkendes når som helst, uanset vejrforhold.
Ved at korrigere fejl ved hjælp af den iboende redundans på 25%, ville det være muligt og sikkert og pålideligt at rekonstruere kode, der kun er delvis læsbar. Den gode understøttelse af fejldetektion og -korrektion gennem redundans er den eneste tilgang, der gør kodning bedre end visuel genkendelse fra starten. Visuel-manuel efterbehandling ville være unødvendig, hvis dataene fra togkørsler blev forbundet i overensstemmelse hermed.
Ved at vælge en passende farve (pigmenter, maling, bærer, påføringsproces) kan denne mærkning designes til at være forfalskningssikker og permanent.
RFID-identifikation
For togsystemer er der i nogle tilfælde indført RFID- kodning og for individuelle vogntyper . Som regel understøtter dette imidlertid ikke kørselsoperationen, men kun styringen af togenhederne i vedligeholdelse og reparationer.
Med en vandret retning ville det være muligt automatisk at læse RFID-tags fastgjort til siden ved at scanne dem under kørsel forbi. Konceptet skal indeholde en etiket, der enten er fastgjort på begge sider (godt koncept på grund af etiketternes iboende redundans) eller optaget med læsning fra begge sider (dyrere koncept, fordi der kræves dobbelt antenneudstyr overalt). I tilfælde af dobbelt mærkning skal standardisering af tildelingen af numre sikre, at RFID-tags har unikke identifikationsnumre og også inkluderer unikke vognumre.
RTLS lokalisering
Søgen efter en omkostningseffektiv og robust instrumentering af jernbanevogne til automatisk lokalisering inklusive identifikation, som har været forfulgt af datterselskaber af DB AG i årevis, er ingen steder . Operatøren er hverken villig til at afvige fra sine specifikationer og er heller ikke i stand til at imødekomme operatørens prisforventninger.
TAF TSI
Bestemmelserne fra Europa-Kommissionen i den tekniske specifikation for interoperabilitet (TSI) for telematikapplikationer til godstransport (TAF) sætter jernbanevirksomhederne (RU) under pres for bæredygtigt at forbedre interoperabilitet på basis af ensartede procedurer inden den obligatoriske dato for generel introduktion.
Kommissionen vedtog forordning (EF) nr. 62/2006 af 23. december 2005 om den tekniske specifikation for interoperabilitet (TSI) for delsystemet telematikapplikationer til godstransport af det konventionelle transeuropæiske jernbanesystem, offentliggjort i EU-Tidende L13 af 18 December 2005. Januar 2006, s. 1.
- Tillæg 1: Datadefinition og meddelelser
- Tillæg 2: Infrastrukturdata og køretøjsdata
- Tillæg 3: Fragtseddelens data og beskrivelse
- Tillæg 4: Togstigdata og beskrivelse
- Bilag 5: Figurer og rutediagrammer for TAF-TSI-meddelelser
- Tillæg 6: TAF-konfigurationsstyring, koncept og generelle krav
Sikker transportkæder
Ved mærkning af containere på jernbanevogne på dørsiden i seks pakker (3 × 2 TEU ) blev der fundet læsehastigheder på 60% i USA i 2005.
Organisatoriske og juridiske vanskeligheder
Godkendelser
Køretøjer - især lokomotiver med flere systemer - kræver national godkendelse i alle lande. Dette er dyrt og tidskrævende med hensyn til administration.
Driftsregler
Hvert land har forskellige driftsregler og signaleringssystemer . Forskellene i jernbanesignalering er undertiden betydelige og kan ikke sammenlignes med forskellene i vejsignalering. Personale, der skal indsættes internationalt, har brug for yderligere uddannelse og passende undersøgelser.
forretning
Driftsforskelle gør det vanskeligt at aflevere et tog til et tredjeparts jernbaneselskab og vanskeliggør også trafikken i netadgangen .
Weblinks
- Jernbanetransport og interoperabilitet
- Multisystemkoncepter til jernbaner i Europa
- Oplysninger om interoperabilitet og grænsestationer (for det meste på engelsk)