Czas na XXI wiek w kolejowym bezpieczeństwie

Jazda na czerwonym

Każdego roku w Polsce dochodzi do około 100 tzw. zdarzeń SPAD (od angielskiego sformułowania Signal Passed at Danger). O SPAD możemy mówić, kiedy pociąg przejechał sygnał „stój” na semaforze, nie zatrzymał się w wyznaczonym miejscu lub maszynista ruszył bez zezwolenia. W terminologii ruchu drogowego powiedzielibyśmy, że „przejechał na czerwonym”. W ubiegłym roku było 36 takich wypadków oraz 129 incydentów – czyli zdarzeń, które grożą mniejszymi konsekwencjami niż wypadki. W pierwszym kwartale 2024 r. doszło do 10 wypadków (tyle samo było w I kw. 2023 r.) i 26 incydentów (32 w 2023 r.).

O tym, jak bardzo groźne w skutkach mogą być tego rodzaju zdarzenia, przekonaliśmy się np. w październiku zeszłego roku. W Gdyni zderzyły się dwa pociągi. Szynobus wyjechał z bocznicy w stronę stacji mimo sygnału zakazującego jazdy. Doszło do czołowego zderzenia z pociągiem osobowym relacji Malbork – Gdynia Chylonia. Na szczęście składem jechało niewielu pasażerów. Nikt w tym wypadku nie zginął, jednak ranne zostały 4 osoby. 

Do tego i podobnych zdarzeń dochodzi najczęściej przez błąd człowieka. Rozmowa z innym pracownikiem, korzystanie z telefonu komórkowego, zmęczenie – to najczęstsze przyczyny spadku koncentracji. Skoro jednak są rozwiązania techniczne, które mogą wspierać człowieka, minimalizować ryzyko popełnienia błędu, należy je wprowadzać.

„Kolej w Polsce jest bezpieczna. Ponad 2/3 wypadków to zdarzenia na przejazdach kolejowo-drogowych i z udziałem osób nielegalnie przechodzących przez tory. W Unii Europejskiej mamy sprawdzone rozwiązania techniczne, które pozwolą uniknąć części z pozostałych 1/3 wypadków, występujących w ramach systemu kolejowego. Liczba SPAD może być bliska zeru, trzeba tylko wyposażyć sieć kolejową i pojazdy w Europejski System Sterowania Pociągiem” – stwierdza dr inż. Ignacy Góra, prezes Urzędu Transportu Kolejowego (UTK).

Technika wspomoże człowieka 

Jedną z pośrednich przyczyn pomijania semafora z sygnałem „stój” są ograniczenia systemu zabezpieczenia ruchu, jakim jest SHP (Samoczynne Hamowanie Pociągu). Urządzenia SHP ostrzegają maszynistę o zbliżaniu się do semafora, ale nie dostarczają informacji o jego wskazaniach, nie nadzorują też prędkości jazdy pociągu. Maszynista musi jedynie potwierdzić odebranie informacji poprzez przyciśnięcie przycisku. Pod tym względem polska infrastruktura kolejowa odstaje od standardów stosowanych w innych krajach, gdzie systemy zabezpieczeń są o wiele bardziej zaawansowane.

Problem ten częściowo rozwiąże zabudowa systemu ETCS. ETCS to system kierowania pociągiem, a dodatkowo jest to najnowocześniejszy system sygnalizacji kabinowej stosowany w ruchu kolejowym. Polska, jako członek Unii Europejskiej również sukcesywnie wdraża system ETCS. Plan dotyczący tego przedsięwzięcia został opisany w krajowej strategii pn. „Krajowym Planie Wdrażania Technicznej Specyfikacji Interoperacyjności Sterowanie” (TSI Sterowanie). 

Działanie ETCS polega na tym, że maszynista kieruje się wskazaniami, które są widoczne na pulpicie sterowania pojazdu. System pokazuje nie tylko czy na najbliższym semaforze jest czerwone, ale również jaka jest maksymalna prędkość na danym odcinku oraz jak powinna zmieniać się prędkość pojazdu, aby zdążył zatrzymać się przed semaforem W razie braku odpowiedniej reakcji maszynisty system ETCS sam wyhamuje pojazd. System nie pozwoli również przekroczyć ograniczenia prędkości. ETCS jest obecnie rozwijany w ten sposób, by w przyszłości był zdolny do prowadzenia ruchu z pociągami autonomicznymi – bez człowieka w kabinie maszynisty.

Do 2050 roku ETCS w pełnej konfiguracji (z tzw. pełnym nadzorem prowadzenia pociągu) ma się pojawić na 8 233 km linii kolejowych w Polsce. To ok. 42% polskiej sieci kolejowej. Oznacza to, że na mniej niż połowie sieci kolejowej będą zabudowane nowoczesne urządzenia, które zapewniają ciągły nadzór pracy maszynisty. Jednak nadal większa część polskiej sieci kolejowej pozostałaby zabezpieczona jedynie urządzeniami SHP – technologią z lat 60. ubiegłego wieku.

Jest jednak rozwiązanie, które pozwoli na poprawę bezpieczeństwa na liniach, na których obecnie nie jest planowane wdrożenie ETCS w pełnej konfiguracji. To instalacja ETCS w wersji Limited Supervision – ograniczonego nadzoru (ETCS LS). W tym wariancie, urządzenie montowane przy torach jest prawie takie same jak w ETCS w trybie pełnego nadzoru. Składa się z balisy - to rodzaj tansmitera zamontowanego między szynami, który służy do przesyłania danych do i z pojazdów kolejowych i kodera LEU - urządzenia połączonego z balisą kablem, służącego do „tłumaczenia” sygnałów z semafora na informacje przesyłane maszyniście. Również zasada działania ETCS LS jest zbliżona do ETCS w pełnym nadzorze. Najważniejsza różnica między LS a pełną konfiguracją systemu widoczna jest w liczbie balis, które trzeba zainstalować w torze. Balisy są umieszczane jedynie w lokalizacjach zwiększonego ryzyka, czyli np. przed semaforami, rozjazdami itp. O tym, w których miejscach potrzebny jest dodatkowy nadzór może zdecydować sam zlecający, nie jest to podyktowane żadnymi wymogami. ETCS LS jest zatem rozwiązaniem bardzo elastycznym i może być dostosowany do specyfiki linii i poziomu ryzyka w konkretnej lokalizacji.

Limited Supervision w praktyce

„Mamy już bardzo dobre doświadczenia z ETCS Limited Supervision na szlaku Poznań – Wągrowiec w Wielkopolsce. Ten system się sprawdza. Jesteśmy aktualnie w decydującym momencie dla programowania przyszłych kierunków rozwoju systemu kolejowego. Zaczynamy korzystać ze środków unijnych w obecnej perspektywie finansowej, która rozpoczęła się na początku 2021 r. Wykorzystajmy tę szansę na poprawę bezpieczeństwa na kolei” – mówi dr inż. Ignacy Góra, Prezes UTK.

Ekspertyza, która została wykonana na zlecenie Urzędu Transportu Kolejowego pokazała, że najważniejsze zagrożenia, jakim powinien zapobiegać system ETCS LS, to niezatrzymanie się pociągu przed semaforem wskazującym sygnał „stój” oraz przekroczenie dozwolonej prędkości. Tam, gdzie zakres nadzorowania bezpieczeństwa powinien być większy (np. duże stacje), powinno się stosować ETCS w pełnej konfiguracji.

System ETCS LS stosowany już jest w kilku krajach europejskich. Przykładem najbardziej kompleksowego zastosowania jest Szwajcaria, gdzie w latach 2014 – 2017 zabudowano ETCS LS na całej sieci kolejowej. W Belgii obecnie ten system jest eksploatowany na 900 km linii, a do 2026 roku ma być tych linii 1 200 km (z 6 000 km linii kolejowych łącznie, pozostałe mają być do 2026 roku wyposażone w ETCS w pełnej konfiguracji). Zastosowanie ETCS LS planują również w Republice Czeskiej, gdzie do 2030 roku przewiduje się wyposażenie w ETCS 5 400 km linii kolejowych, z czego 1 600 km to wariant uproszczony.

Ekonomiczne bezpieczeństwo

Producenci systemu ETCS wskazują, że koszt ETCS LS jest zawsze niższy niż wdrożenie pełnego ETCS poziomu 1 lub 2, co wynika z samej specyfiki systemu – wyposażamy jedynie wybrane lokalizacje, o największym potencjalnym ryzyku. 

Ile to może kosztować? Najbardziej miarodajnym wskaźnikiem będzie określenie jednostkowego kosztu wyposażenia sygnalizatora w balisę i koder LEU, które służą do odczytywania i przekazywania informacji o wyświetlanym sygnale do urządzeń pokładowych ETCS. W Polsce mamy już doświadczenie w montażu tego systemu. ETCS LS został wprowadzony na linii kolejowej 356 Poznań Wschód – Wągrowiec. Kontrakt ten był wart 7,39 mln zł. Wyposażone zostały 53 punkty, w których zezwolenie na jazdę jest uzależnione od wskazań sygnalizatorów. Koszt włączenia jednego sygnalizatora w system wynosił zatem ok. 139 tys. zł.

Z danych przekazanych przez PKP PLK wynika, że na liniach kolejowych potencjalnie przeznaczonych do objęcia ETCS LS znajduje się ok. 15 600 sygnalizatorów. Oznacza to, że przybliżony koszt inwestycji wynosi 3 mld zł. 

Bez zbędnych kosztów

Wprowadzenie ETCS LS na sieci kolejowej w Polsce nie wymagałoby żadnych zmian w urządzeniach pokładowych pojazdów, które już system ETCS posiadają. Od kilku lat każdy nowy pojazd musi zostać wyposażony w urządzenia pokładowe ETCS. W Polsce jest już ich około 300. Średni wiek pozostałych pojazdów coraz bardziej kwalifikuje je do wymiany na nowe. Optymalne jest więc wprowadzenie ETCS jako standardu na całej sieci kolejowej.

Niejednolity system kontroli jazdy pociągu w Polsce to także dodatkowe koszty. Jeśli pojazd wyposażony w ETCS porusza się po linii, która go nie ma, musi mieć dodany moduł, który interpretuje sygnał z urządzeń SHP. Oszczędności z tego tytułu byłyby znaczące i sięgałyby 129-215 tys. zł. Biorąc pod uwagę liczbę pojazdów trakcyjnych, które nadal nie mają ETCS (w tym liczbę pojazdów nowych, które muszą być w niego wyposażone), mamy bardzo duże, milionowe kwoty, które można zaoszczędzić.

Bardzo korzystne jest wyposażenie w ETCS LS szlaków kolejowych, które przylegają do linii wyposażonych lub planowanych w wyposażenie w ETCS poziomu 1 lub 2. Powstaną w ten sposób połączenia, które pozwolą na jazdę pod ciągłą kontrolą systemu ETCS. Większa liczba linii wyposażona w ETCS pozwoli – w razie budowy, awarii czy innych niespodziewanych sytuacji na głównych liniach kolejowych – skierować ruch na alternatywne trasy, na których ruch nadal będzie się odbywać w oparciu o międzynarodowy standard ETCS. Jest to ważny element niezawodności systemu i konkurencyjności oraz atrakcyjności polskiej sieci kolejowej w Unii Europejskiej i w przewozach tranzytowych pomiędzy krajami sąsiednimi.

Co dalej? 

Prezes UTK przekazał do Ministerstwa Infrastruktury propozycję działań związanych z wdrożeniem ETCS L1 LS na polskiej sieci kolejowej. Konieczna jest teraz aktualizacja Krajowego Planu Wdrażania TSI Sterowanie, która da zdecydowany impuls dla realizacji tego projektu. Rewizja tego dokumentu jest i tak obowiązkowa – wynika to z przepisów prawa europejskiego i musi nastąpić do 15 czerwca 2024 r., więc jest dobra okazja do uwzględnienia ETCS LS. Podstawowe założenia i analizy są już gotowe. Pora zacząć je realizować. Prezes UTK deklaruje gotowość do wspierania tych działań. „Zależy nam na budowaniu bezpiecznego, konkurencyjnego i interoperacyjnego systemu kolejowego w Polsce” – dodaje Ignacy Góra.

Źródło informacji: Urząd Transportu Kolejowego