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Die gelben Baken im Gleis sind ERTMS-Baken oder Eurobalisen. Diese Exemplare befinden sich am Hauptbahnhof Utrecht in den Gleisen 9-11 auf der Nordseite. Nach dem Passieren dieser Eurobalisen beginnt die für die ERTMS-Sicherheit zwischen Amsterdam und Utrecht notwendige ERTMS-Zugausrüstung der mit ERTMS ausgestatteten Züge. Das Foto zeigt den Stand März 2013.

Das Driver Machine Interface (DMI). Das DMI ist der ERTMS-Bildschirm in der Kontrolltabelle des Treiber oder Lokführer.

Der Geschwindigkeitstakt des DMI sorgt auch für die Signalisierung, wodurch Signale entlang der Strecke überflüssig werden. Rechts daneben zeigt der Planungsteil des DMI, wie weit der Zug noch fahren darf.

Siehe den Artikel Signale aus dem ERTMS Weitere Informationen zur Signalisierung im Geschwindigkeitsuhr. Siehe den Artikel Europäisches Zugbeeinflussungssystem für weitere Informationen über die Fahrer-Maschinen-Schnittstelle.

Es Europäisches Eisenbahnverkehrsleitsystem (ERTMS) ist eine europäische Spezifikation für Eisenbahnsignale und Zugeinfluss.^{[Anmerkung 1]} Es ist Teil eines Projekts zur Verbesserung, Standardisierung und Umgestaltung der europäischen Eisenbahnnetze zu einem „europäischen Eisenbahnraum“.

Das ERTMS erhöht die Sicherheit des Schienenverkehrs, ermöglicht höhere Zuggeschwindigkeiten und trägt zur Kapazitätssteigerung der Schieneninfrastruktur bei. ERTMS erleichtert auch den internationalen Schienenverkehr und ermöglicht mehr Wettbewerb zwischen Ausrüstungslieferanten für Zugsicherheit, was die Anschaffungskosten senkt.^[2]

Das Europäische Union erreicht dies durch Zugbeeinflussung und Bahnsignalanlagen interoperabel damit Züge mit ERTMS-Fahrzeugausrüstung eines Herstellers reibungslos und ohne Einschränkungen auf Gleisen mit ERTMS-Streckenausrüstung anderer Hersteller fahren können. Aus rechtlicher Sicht besteht das ERTMS daher aus dem „technische Spezifikation für Interoperabilität Control-Command and Signalling" und aus Regeln für die Einführung und Anwendung dieser Spezifikation.

Der Betrieb des ERTMS basiert auf der regelmäßigen Übermittlung von standardisierten Fahrerlaubnissen an den Zug. Der ERTMS-Rechner im Zug ermittelt auf Basis jeder Fahrerlaubnis die maximale Geschwindigkeit und die maximal noch zu fahrende Strecke und überwacht, ob der Zug diese Höchstgrenzen einhält. Droht eine Überschreitung, sorgt der Computer immer für einen rechtzeitigen Bremseingriff.

Technisch besteht das ERTMS aus einem zugbeeinflussten Führerstandssignalsystem (Europäisches Zugbeeinflussungssystem, ETCS), ein Funkkommunikationssystem (Globales System für mobile Kommunikation für Bahnen, GSM-R) und Durchführungsbestimmungen für Bahnverkehrssteuerung und Ausbeutung (Betriebsvorschriften).^[3]

Das ERTMS wird auch als ETCS-Teilsystem bezeichnet.^[4]

Operation

Siehe die Überschrift ERTMS-Kabinesignalisierung im Artikel Bahnsignal für Beispiele und Bilder

Das ERTMS übermittelt alle Geschwindigkeitsinformationen über einen Bedienbildschirm Treiber. Damit hat der Triebfahrzeugführer auf einen Blick und jederzeit einen klaren Überblick über die tatsächliche Geschwindigkeit des Zuges, die geltende Höchstgeschwindigkeit, einen eventuellen Bremsbefehl und auf welche Geschwindigkeit gebremst werden muss. Auch mögliche Warnungen und mögliche Eingriffe des Zugeinflusses sind sichtbar und werden von Tonsignalen begleitet.

Signalisierung

Das ERTMS verwendet Kabinensignale. ERTMS hat bis auf wenige Ausnahmen keine Gleissignale^{[Anmerkung 2]}. Der ERTMS-Kontrollbildschirm im Kabine hat auch die Funktion des Kabinensignals. Dieser Bildschirm zeigt unter anderem eine Geschwindigkeitsuhr.

Ein einfaches Signal ist in der Geschwindigkeitsanzeige dieser Uhr zu erkennen. Ist die Geschwindigkeitsanzeige grau, darf der Zug weiterfahren. Die Geschwindigkeitsbegrenzung wird durch das Ende eines grauen Bandes um die Außenseite des Tachos angezeigt. Dieser Reifen beginnt kurz vor der 0 km/h-Linie und endet an der Stelle, die der Höchstgeschwindigkeit entspricht.

Wenn die Geschwindigkeitsanzeige auf der Geschwindigkeitsuhr gelb ist, muss der Fahrer bremsen. Dann wird auch das Ende des Bandes um die Außenseite der Geschwindigkeitsuhr gelb. Ab dem Punkt auf der Geschwindigkeitsuhr, der der nach dem Bremsen zu erreichenden Geschwindigkeit entspricht, wird der Reifen gelb. Der erste Teil des Bandes bleibt grau. Wenn Sie bis zum Stillstand bremsen müssen, ist der Reifen ab der 0 km/h-Linie gelb; B. auf 40 km/h abgebremst werden muss, dann ist der Reifen gelb ab der 40 km/h-Marke.

Zugeinfluss

Wenn der Zug schneller fährt als das durch das gelbe oder graue Ende des Reifens angezeigte Maximum, wird die Geschwindigkeitsanzeige auf der Geschwindigkeitsuhr orange. Wird das Maximum um mehr als eine bestimmte Sicherheitsmarge überschritten, wird die Geschwindigkeitsanzeige rot und der Zug bremst automatisch.

Planungsinformationen

Rechts neben der Geschwindigkeitsuhr zeigt der ERTMS-Bedienbildschirm Planungsinformationen, die unter anderem angeben, wie weit der Zug noch fahren darf, welche Höchstgeschwindigkeiten in den kommenden Kilometern gelten und mit welcher Steigung die Bahn steigt oder fällt , oder ob die Bahn flach ist. Mit diesen Informationen kann der Fahrer bereits vorab Signalbilder berücksichtigen, die auf der Geschwindigkeitsuhr erscheinen. Zum Beispiel kann er einen Befehl zur Geschwindigkeitsreduzierung kommen sehen. Er kann dann möglicherweise früher und ruhiger damit beginnen, die Geschwindigkeit, mit der Energie eingespart wird, zu reduzieren.

Ziel

Ziel von ERTMS ist es, Hindernisse für den grenzüberschreitenden Wettbewerb, das Funktionieren des Marktes und die Effizienz des Eisenbahnsystems zu beseitigen. Ein Hindernis für den internationalen Bahnverkehr ist, dass fast jedes Land in Europa eigene Eisenbahnsignale verwendet. Zugbeeinflussungssysteme wurden entwickelt, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein Zug nicht bremst oder anhält, wenn ein Signal dies anzeigt. Derzeit sind in Europa mehr als zwanzig verschiedene Zugbeeinflussungssysteme im Einsatz. Daher müssen Fahrer, die in ein anderes Land fahren werden, eine zusätzliche Schulung absolvieren, um sich mit den Systemen dieses Landes vertraut zu machen, oder der Fahrer eines grenzüberschreitenden Zuges muss an der Grenze entlastet werden. Ein zweites Hindernis ist, dass eine Reihe von Zugbeeinflussungssystemen das Ende ihres Lebenszyklus erreicht haben. Einige heute noch weit verbreitete Zugbeeinflussungssysteme wurden um 1930 entwickelt. Die weit verbreitete ATB der ersten Generation und das in Belgien weit verbreitete België Krokodil sind Beispiele dafür. Die Sicherheitsgarantien der alten Zugsicherungssysteme entsprechen nicht mehr immer den aktuellen Sicherheitsstandards und der aktuellen Zugverkehrsintensität. Die Kapazitäten und Nutzungsmöglichkeiten reichen für den aktuellen und oft stark frequentierten Bahnverkehr nicht aus. Die alten Techniken machen die Wartung dieser frühen Systeme immer teurer. Der Markt für viele Systeme ist sehr klein geworden, sodass es für den Anbieter nicht mehr interessant ist, in diese Systeme zu investieren und diese weiterzuentwickeln. All dies steht für die Weiterentwicklung der Eisenbahnsystem Im weg.

Die Europäische Union will mit einem effizienteren Eisenbahnsystem mehr zur europäischen Wirtschaftsentwicklung beitragen. Indem der Schienenverkehr gegenüber dem Straßen- und Luftverkehr attraktiver gemacht wird, kann er mehr zur Nachhaltigkeit des Verkehrs in Europa beitragen.^[5][6] Deshalb will die Europäische Union alle Zugbeeinflussungssysteme, die nicht dem ERTMS-Standard entsprechen, durch Systeme ersetzen, die diesem Standard entsprechen.^[7]

Das ERTMS ist eine Spezifikation

Das ERTMS ist kein greifbares Produkt, sondern eine Spezifikation. Das ERTMS ist in der technische Spezifikation für Interoperabilität (TSI) für die Signalisierungssteuerung und der TSI Betriebs- und Verkehrsmanagement. Neben diesen TSI hat die Europäische Kommission neun weitere technische Spezifikationen erarbeitet, um die Schienennetze der europäischen Staaten in einem „Eisenbahngebiet“ zusammenzuführen.

Da ERTMS eine Spezifikation ist, kann jedes Unternehmen ERTMS-Geräte entwickeln und anbieten. Wettbewerb bleibt also möglich. ERTMS-Spezifikationen beschränken sich auf technische Spezifikationen für die Interoperabilität. Diese Spezifikationen erzwingen lediglich, dass ERTMS-Geräte interoperabel sind. Lieferanten können zusätzliche Optionen in ihre Produkte einbauen. Dies ermöglicht es, Lösungen für spezifische Gegebenheiten anzubieten und bietet Lieferanten die Möglichkeit, sich mit attraktiven Zusatzoptionen zu profilieren.

Eisenbahnagentur

Es Eisenbahnagentur der Europäischen Union ist verantwortlich für den Entwicklungs- und Änderungsprozess der Spezifikationen des ERTMS. Um die Spezifikationen anzupassen, wird sich die Eisenbahnagentur mit den Bahnlieferanten, das Eisenbahnmanager und der Eisenbahnunternehmen. Führt dies zu einem Änderungsvorschlag, wird das Eisenbahnbüro dies in einer neuen Version der ERTMS-Spezifikation festhalten. Die Eisenbahnagentur wird diese Version dem Europäische Kommission.^[8] Die Europäische Kommission kann dann beschließen, die neue Spezifikation ab einem bestimmten Datum verbindlich vorzuschreiben.

Versionen der ERTMS-Spezifikationen

Die ERTMS-Spezifikation besteht aus einer Reihe von Dokumenten. Jedes Dokument hat eine Versionsnummer. Sie sind in einer Liste aufgeführt. Vier Versionskennungen werden verwendet, um die Versionsnummer der Dokumentenliste zu bezeichnen. Es gibt keine Eins-zu-Eins-Beziehungen zwischen den Versionsmarkierungen.^[9]

• Das SRS-Versionsbezeichnung folgt der Versionsnummer des Dokuments Spezifikation der Systemanforderungen^[10] (SRS) des ERTMS. Wenn sich die SRS-Version mit einer neuen Version der ERTMS-Spezifikation nicht ändert, wird der ERTMS-Versionsnummer ein Buchstabe hinzugefügt.
• Das Basisversionen beginnen Sie mit dem Buchstaben B gefolgt von der ersten Ziffer der SRS-Versionsnummer. Danach folgt die Freigabeanzeige mit dem Buchstaben R und einer nachfolgenden Zahl. Bei einer geringfügigen Änderung der ERTMS-Spezifikation wird der Freigabebezeichnung der Buchstabe M (Wartung) vorangestellt.
• EIN Reihe von Spezifikationen ist die Bezeichnung der aktuell gültigen Fassungen der ERTMS-Spezifikationen in den Entscheidungen der Europäischen Kommission. Auf diesen Begriff folgen ein # und eine Zahl.^[11]
• Das Systemversionen (SV) geben Einblick in die Kompatibilität der streckenseitigen und fahrzeugseitigen ETCS-Ausrüstung.^[12][13] Eine Systemversion wird in der Form 'X.Y' angegeben, wobei X und Y Zahlen sind.^[14]

Neue Versionen der Bordausrüstung werden, wenn möglich abwärtskompatibel sein. Züge mit neueren Versionen der ERTMS-Bordausrüstung müssen auf Bahnen mit der streckenseitigen ERTMS-Ausrüstung ab Version SRS 2.3.0d verkehren können. Rückgängig gemacht (vorwärtskompatibel Bordausrüstung) weniger möglich.^[17]

ERTMS-Anwendungsebenen

Die Versionsnummern der ERTMS-Spezifikationen sind unabhängig von den ERTMS-Anwendungsebenen, in englischer Sprache ERTMS-Anwendungsebenen. Ab der ersten Version bietet die ERTMS-Spezifikation mehrere Anwendungsebenen. Beispielsweise wurde ab Baseline 3 der ERTMS-Spezifikation der ERTMS-Modus begrenzte Überwachung (LS) offiziell in die ERTMS-Spezifikation aufgenommen, die hauptsächlich auf Anwendungsebene 1 (L1LS) verwendet wird. Weitere Informationen zu Anwendungsstufen bzw. Anwendungsstufen finden Sie weiter unten unter der Überschrift Designauswahl, Anwendungsebenen und Varianten. Züge mit ERTMS-Ausrüstung eines bestimmten Anwendungsniveaus können auf Eisenbahnen verkehren, die mit Ausrüstungen eines gleichen oder niedrigeren ERTMS-Anwendungsniveaus ausgestattet sind.

Klasse A und Klasse B Systeme

In europäischen Vorschriften werden Systeme, die der ERTMS-Spezifikation entsprechen, als Systeme der Klasse A bezeichnet. Systeme der Klasse B sind ältere Zugbeeinflussungssysteme, die vor dem 20. April 2001 im Einsatz waren, und Zugbeeinflussungssysteme, die vor dem 1. Juli 2015 verwendet wurden in Spanien, Portugal oder Irland im Einsatz waren.^[4] Die Eisenbahnagentur führt eine Liste von Klasse-B-Systemen, die innerhalb der Europäischen Union zugelassen sind.^[18]

Klasse-A-Systeme werden oft mit einem generischen Namen der Spezifikation bezeichnet, dh mit „GSM-R“, „ETCS“ oder „ERTMS/ETCS“ und selten mit ihrem Produktnamen. Systeme der Klasse B werden beispielsweise oft mit ihrem Produktnamen bezeichnet ATB, PZB, TBL oder telerail.

Zertifizierung

Bevor ERTMS-Geräte mit zugehöriger Software in Betrieb genommen werden können, müssen die Geräte von einer Benannte Stelle (NoBo). Ein Zertifikat belegt, dass ERTMS-Geräte der europäischen Spezifikation entsprechen. NoBos für ERTMS-Geräte werden in den Niederlanden von der Ministerium für I&M.

Das ERTMS als Kontrollkette des Schienenverkehrs

Kontrollkette des Schienenverkehrs

Das ERTMS kann als Spezifikation eines Teils der Bahnverkehrsleitkette. Die Abbildung rechts zeigt diesen Teil des Regelkreises.^{[Anmerkung 4][19][20]}

Der Bahnverkehrsregelkreis enthält zwei wichtige Informationsflüsse, die zusammen Regelkreise bilden. Die Informationsflüsse sind:

• Steuerinformationen. In der nebenstehenden Zeichnung ist der Steuerinformationsfluss durch grüne Pfeile gekennzeichnet. Ein Beispiel ist die Übertragung von ERTMS-Fahrerlaubnissen oder Fahrerlaubnissen (MAs) von der streckenseitigen Ausrüstung an die Zugausrüstung.
• Feedback-Informationen. Dies kann die Qualität der Steuerung verbessern. In der nebenstehenden Zeichnung ist der Fluss der Feedback-Informationen durch rote Pfeile gekennzeichnet. Ein Beispiel hierfür sind die ERTMS-Positionsmeldungen vom Zug an die Strecke.

Innerhalb des ERTMS sind die Teile mit den orangefarbenen Kästchen vollständig spezifiziert und mit der Verordnung (EU) 2016/919 vorgeschrieben^[11] von der Europäischen Kommission. Die Teile mit grauen Kästchen sind nur zu einem kleinen Teil spezifiziert und nur ein Teil davon ist durch diese Entscheidung der Europäischen Kommission verpflichtend.

Bahnverkehrssteuerung

Das Bahnverkehrssteuerung oder einfach die Verkehrssteuerung entscheidet über den Zugverkehr. In einer Situation ohne Störungen und ohne plötzlichen Ausfall oder plötzlich auftretenden Verkehrsbedarf setzt die Verkehrssteuerung den Fahrplan um, in anderen Fällen passt sie den Fahrplan an. Die Entscheidungen der Verkehrskontrolle führen schließlich, weiter unten in der Kontrollkette, zu Fahrerlaubnissen an den Triebfahrzeugführer, Triebfahrzeugführer oder Zug.

Zu wissen, wo sich Züge befinden, ist für eine sichere und effiziente Zugverkehrssteuerung unabdingbar, daher gehen Rückmeldungen über den Standort der Züge nicht nur an die Straßensicherheitaber auch zur Verkehrskontrolle.

Die ERTMS-Spezifikation ist Europäische Verkehrsmanagementschicht (ETML). Dieser Teil der Kontrollkette ist nur teilweise spezifiziert.

• Die Spezifikation für die Erstellung, Ausgabe und Verwaltung von Verschlüsselungsschlüsseln für die Kommunikation über GSM-R ist durch die Verordnung (EU) 2016/919 . vorgeschrieben^[11] von der Europäischen Kommission.
• Darüber hinaus gibt es eine Reihe von Standardisierungsinitiativen für das grenzüberschreitende Schienenverkehrsmanagement, wie beispielsweise das „Train Information System“, ehemals Eurooptirails, das Teil der Organisation Rail Net Europe ist.^[21]

Steuerung und Stations- und Blockschutz

Die Verkehrssteuerung bedient Signale und Weichen, indem sie Routen setzt. Eine Fahrbahn ist eine bestimmte Strecke eines Zuges auf einem Gleis und eventuellen Weichen. Die Strecke wird von der Bahnhofs- und Blocksicherung kontrolliert, d.h. die Straßensicherheit. Nur wenn die Strecke sicher ist, „stellt“ das Gerät bei Bedarf die Weichen, zeichnet die Strecke auf und signalisiert dem Zug eine „Fahrerlaubnis“.

ETCS-Streckenseite

Das ETCS- Streckenausrüstung „übersetzt“ die Fahrerlaubnis des Fahrbahnsicherungssystems in eine standardisierte ERTMS-Fahrerlaubnis, eine Fahrerlaubnis, und sendet diese an den Zug.^[22]

GSM-R

GSM-R ist die Funkverbindung, die für die Sprachkommunikation, die Übertragung der Fahrerlaubnis von der streckenseitigen Ausrüstung auf die fahrzeugseitige Ausrüstung und für die Übertragung der Positionsmeldungen vom Zug in umgekehrter Richtung verwendet wird.^{[Anmerkung 5]}

ETCS-Zugausrüstung

Das ETCS-Bordgerät erhält die Fahrerlaubnis, berechnet die entsprechende Höchstgeschwindigkeit und zeigt dem Triebfahrzeugführer oder Triebfahrzeugführer alle Informationen über einen Bildschirm an. Fährt der Lokführer oder Lokführer schneller oder weiter als die Fahrerlaubnis erlaubt, bremst die Zugeinrichtung den Zug ab.^[23]

Designauswahl, Anwendungsebenen und Varianten

Konstruktionsprinzip

Ein wichtiges Konstruktionsprinzip für das ERTMS ist es, möglichst wenig Bahnschutzeinrichtungen in und entlang der Bahn zu platzieren. Die Ausrüstung für die Sicherheit wird so weit wie möglich in Stellwerke und in Bahnverkehrsleitstellen einerseits und in den Zügen andererseits. Dies ermöglicht erhebliche Einsparungen bei den Kosten für den Bau und die Instandhaltung von Eisenbahnen. Dadurch wird weniger Zeit für den Bau und die Instandhaltung von Eisenbahnen benötigt, so dass diese seltener und für einen kürzeren Zeitraum außer Betrieb genommen werden müssen.

Die Designwahl zu Kabinensignalisierung Die Verwendung einer der beiden Kontrollposten-Signalisierungen passt gut zu dieser Entwurfsprämisse. Bahnsignale entlang der Bahnstrecke und deren kilometerlange Kabel entfallen dann. Der Lokführer oder Lokführer kann dann die Fahrerlaubnis von einem Bildschirm in seiner Steuertabelle ablesen. Es ist auch offensichtlich, dass die Bordausrüstung die Einhaltung der Kabinensignalisierung erzwingt. Das ERTMS verfügt somit über ein integriertes Zugbeeinflussungssystem.

Auch die konstruktive Entscheidung, dass die Kommunikation zwischen Zug- und Bahnverkehrszentrale nur über Funkstrecken, GSM-R, erfolgt, ergibt sich aus dem Konstruktionsprinzip. Die Minimierung der Ausrüstung in und entlang von Eisenbahnen führt auch zu einer Minimierung der Verkabelung entlang von Eisenbahnen. In der Praxis ist die Verkabelung ein großer Kostenfaktor und eine wichtige Störquelle.

Fahrerlaubnisse und Gleisbeschäftigungen

Bei der Kommunikation zwischen Zügen und Bahnleitstellen geht es um die Weitergabe von Fahrerlaubnissen und Gleisbelegungen. Dies sind zwei zentrale Konzepte der Eisenbahnsicherheit und damit auch innerhalb des ERTMS. Ein sicherer Bahnverkehr setzt voraus, dass ein Zug nur fährt, wenn eine Fahrerlaubnis erteilt wurde. Fahrerlaubnisse müssen korrekt sein. Bahnverkehrszentralen können nur dann korrekte und sichere Fahrerlaubnisse erteilen, wenn klar ist, wo sich alle Züge befinden, dh wenn bekannt ist, welche Streckenabschnitte von Zügen besetzt sind.

Wenn das Zuggerät die Gleisbelegung überträgt, muss nicht nur die Position der Zugvorderseite, sondern auch die Position des Hinterwagens übertragen werden. Dafür muss nicht nur die Länge des Zuges bekannt sein. Es sollte auch bestimmt sind, dass der Zug noch komplett ist und somit z. B. keine Kupplung gebrochen ist. Zur zuverlässigen Weitergabe Positionsmeldungen Ausrüstung im Zug muss die „Zugintegrität“ überwachen, d. h. überwachen, ob der Zug nicht kaputt ist.

ERTMS-Anwendungsebenen 1, 2 und 3

Der Wechsel von der Nutzung von Kabelverbindungen auf die Nutzung von Funkverbindungen für die Übermittlung der Fahrerlaubnis und der Zugposition hat weitreichende Folgen für die Ausrüstung entlang des Gleises und im Zug. Dies bringt mitunter so viele Änderungen und Kosten mit sich, dass eine Implementierung des ERTMS in einem einzigen Schritt nicht möglich ist. Aus diesem Grund hat die Europäische Kommission die „Anwendungsebenen“ 1, 2 und 3 definiert^[24], die eine schrittweise Einführung von ERTMS ermöglicht. Das englische Wort wird in den Niederlanden oft anstelle von „Anwendungsebene“ verwendet. Niveau, als Verkürzung von Anwendungsebene. Die ERTMS-Anwendungsebenen geben den Bahnbetreibern und Beförderern die Möglichkeit, die Anwendungsebene auszuwählen, die ihrer Situation am besten entspricht.^[25][26]

Je mehr die Fahrerlaubnisse und die Gleisbelegung über Funkstrecken weitergegeben werden, desto höher der Anwendungsgrad und desto besser werden die Möglichkeiten des ERTMS genutzt. Und je höher die Anwendungsebene, desto weniger streckenseitige Ausrüstung wird benötigt. Im Endzustand sind in der Bahn nur Eurobalisen vorhanden, Eurobaken, anhand derer der Zug seine Position bestimmen kann.

Ein Vergleich der drei Anwendungsebenen des ERTMS ist in der folgenden Tabelle dargestellt.

Das ERTMS ist in vielen Varianten einsetzbar und kann somit flexibel an eine bestehende Situation angepasst werden. Es ist auch möglich, die Implementierung mit der Inbetriebnahme einiger ERTMS-Komponenten zu beginnen und später den nächsten Schritt in der Implementierung des ERTMS zu gehen. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über Anwendungsstufen und Varianten.

Anwendungsstufe 1

ERTMS-Stufe 1

• Eine LEU (Line Side Electronic Unit) liest die Fahrerlaubnis aus der Straßensicherheit (IXL). Die LEU erteilt die Fahrerlaubnis (MA)^{[Anmerkung 6]} zu den Eurobalisen. Eurobalisen sind Leuchtfeuer im Gleis, die als Transponder arbeiten. Der Zug hat eine Antenne zum Auslesen der Fahrerlaubnis von Eurobalisen. Die Fahrerlaubnis erfolgt über die grüne Linie vom Stellwerk zum Zug.

Steht ein Zug am Ende einer Fahrberechtigung, kann der Zug in der Regel keine neue Fahrberechtigung über eine Eurobalise erhalten, da dazu die Antenne genau über der Eurobalise stehen müsste. Der Zug wartet dann kurz vor der Eurobalise und vor dem Ende der Fahrerlaubnis. An diesen Stellen wurden Euroloops (Kabelschleifen von einigen zehn Metern) im Gleis installiert. Über einen Euroloop kann das Signal gegeben werden, dass die nächste Eurobalise eine neue Fahrerlaubnis erteilt. Auf Basis der noch gültigen Fahrerlaubnis fährt der Zug über die nächste Eurobalise und erhält beim Passieren die Fahrerlaubnis.

Anstelle von Euroloops ist es möglich, entlang der Strecke zu signalisieren oder GSM-R benutzen.

• Der Zugeinfluss der ETCS-Bordausrüstung ist vollständig in die Kabinensignalisierung und überwacht, ob die vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeiten und die maximal zurückzulegenden Strecken nicht überschritten werden und verhindert ggf. durch rechtzeitigen Bremseingriff eine Überschreitung.
• Der Standort des Zuges (Gleisbelegung TO)^{[Anmerkung 7]} wird mit streckenseitigen Geräten wie Ströme verfolgen track und Achszähler. Die Information über die Gleisbelegung läuft über die rote Linie zum Fahrbahnschutz bzw. Stellwerk (IXL) im Stellwerk.

Bei ERTMS Level 1 liegt es nahe, dieses Level mit Bahnsignalen entlang der Strecke zu kombinieren. Dann kann die LEU auch die Fahrerlaubnis aus den Signalen ablesen. Der Vorteil der Kombination von ERTMS mit bestehenden Eisenbahnsignalen und einem bestehenden Zugbeeinflussungssystem besteht darin, dass in diesem Fall Züge mit ERTMS-Ausrüstung und Züge mit vorhandener Zugbeeinflussung austauschbar verwendet werden können. Eine solche Kombination wird als „Dual Signalling“ bezeichnet.

Anwendungsebene 2

ERTMS-Stufe 2

• Die Fahrerlaubnis erfolgt über die grüne Linie vom Stellwerk zum Zug. Ein RBC (Radio Block Center) erhält die Fahrerlaubnis vom Fahrbahnschutzsystem oder Stellwerk (IXL). Das RBC verfolgt genau, wo sich welcher Zug befindet^{[Anmerkung 8]}, um sicherzustellen, dass jede Fahrerlaubnis an den richtigen Zug geht. Das RBC erteilt die Fahrberechtigung (MA)^{[Anmerkung 6]} mit GSM-R zum Zug.
• Der Zugeinfluss der ETCS-Bordausrüstung ist vollständig in die Kabinensignalisierung und überwacht, ob die vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeiten und die maximal zurückzulegenden Strecken nicht überschritten werden und verhindert ggf. durch rechtzeitigen Bremseingriff eine Überschreitung.
• Der Zug übermittelt die Position seiner Front mit GSM-R an das RBC. Diese Positionsmeldung garantiert nicht, dass der Zug nicht unterbrochen wird und kann daher nicht für die Fahrbahnsicherung oder das Stellwerk (IXL) verwendet werden. Die volle Gleisbelegung (TO)^{[Anmerkung 7]} wird daher auch von streckenseitigen Geräten verwendet, wie z Ströme verfolgen track und Achszähler, erkannt und an den Fahrbahnschutz (IXL) im Stellwerk weitergegeben.

Anwendungsstufe 3

ERTMS-Stufe 3

• Die Fahrerlaubnis erfolgt über die grüne Linie vom Stellwerk zum Zug. Ein RBC (Radio Block Center) erhält die Fahrerlaubnis vom Fahrbahnschutzsystem oder Stellwerk (IXL). Das RBC verfolgt genau, wo sich welcher Zug befindet, um sicherzustellen, dass jede Fahrerlaubnis an den richtigen Zug geht. Das RBC erteilt die Fahrberechtigung (MA)^{[Anmerkung 6]} mit GSM-R zum Zug.
• Die Zugbeeinflussung der ETCS-Bordausrüstung ist vollständig in die Führerstandssignalisierung integriert und überwacht, ob die vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeiten und die maximal zurückzulegenden Strecken nicht überschritten werden und verhindert ggf. durch rechtzeitigen Bremseingriff eine Überschreitung.
• Die Gleisbelegung verläuft durch die rote Linie vom Zug zum Stellwerk. Der Zug zeigt die volle Gleisbelegung (TO)^{[Anmerkung 7]} vom Zug mit GSM-R zum RBC. Um sicherzustellen, dass der Zug nicht kaputt geht, gibt es im Zug eine Ausrüstung, die die Vollständigkeit des Zuges überwacht. In der Zeichnung ist dies mit TIM gekennzeichnet. TIM ist die Abkürzung für Train Integrity Monitoring.

ERTMS-Anwendungsebenen 0 und NTC

Die Systemanforderungen des ERTMS nennen fünf Anwendungsebenen.^[27] Zusätzlich zu den drei in der Verordnung (EU) 2016/919 genannten Stufen^[24] von der Europäischen Kommission kennen die Systemanforderungen auch Application Level 0 und Application Level NTC (National Train Control)^{[Anmerkung 9]}. Die Anwendung dieser Niveaus erleichtert in vielen Fällen die Umsetzung des ERTMS.

Anwendungsebene 0

ERTMS-Stufe 0

Die Anwendungsebene 0 ermöglicht es einem Zug mit ERTMS-Bordausrüstung, auf einer Strecke ohne ERTMS-Ausrüstung zu fahren. Da dieses Level keinen Zugeinfluss bietet, ist es wirklich nur für den gelegentlichen Gebrauch geeignet.

• Der Fahrer oder Lokführer liest die Fahrberechtigung (MA)^{[Anmerkung 6]} von Signalen entlang der Strecke.
• Zugeinfluss fehlt, da keine streckenseitige ERTMS-Ausrüstung in das Gleis eingebaut ist. Es gibt also auch kein Zugbeeinflussungssystem der Klasse B^{[Anmerkung 10]} vorhanden.
• Die Gleisbelegung (TO)^{[Anmerkung 7]} wird mit streckenseitigen Einrichtungen wie Gleisstromschleifen und Achszählern erkannt.

Anwendungsebene NTC

ERTMS-Niveau NTC

Oftmals ist es erforderlich, dass Züge mit ERTMS-Bordgeräten auch auf Bahnen fahren können, die mit einem nationalen Zugbeeinflussungssystem der Klasse B ausgestattet sind.^{[Anmerkung 10]} gesichert werden. Die Züge müssen dann mit ERTMS und mit den nationalen Zugbeeinflussungssystemen ausgestattet werden. In einigen ist es mit einem STM (spezifisches Übertragungsmodul) möglich, Informationen für Zugbeeinflussungssysteme der Klasse B in Informationen umzuwandeln, die den ERTMS-Bordgeräten entsprechen. Für die Niederlande ist eine Spezifikation von STM-ATB verfügbar, die geeignet ist für ATB EC und ATB NG.

• Der Lokführer oder Lokführer liest die Fahrberechtigung (MA)^{[Anmerkung 6]} von Signalen entlang der Strecke.
• Anwendungsebene NTC^{[Anmerkung 9]} bietet den gleichen Schutz wie das entsprechende Zugbeeinflussungssystem der Klasse B.
• Die Gleisbelegung (TO)^{[Anmerkung 7]} wird mit streckenseitigen Einrichtungen wie Gleisstromschleifen und Achszählern erkannt.

Weitere ERTMS-Anwendungsebenen und -varianten

In der Praxis entstand der Bedarf nach noch mehr Anwendungsebenen und Varianten.

Reverse-STM

Reverse-STM

In einigen Fällen ist es mit zusätzlicher Bordausrüstung möglich, ERTMS-Informationen in Informationen für ein Zugbeeinflussungssystem der Klasse B umzuwandeln.^{[Anmerkung 10]} Dies ist Reverse-STM. Reverse STM wird normalerweise mit ERTMS Level 1 kombiniert, aber auch eine Kombination mit ERTMS Level 2 ist möglich.

Durch den Einbau von Reverse-STM in Zügen mit Zugausrüstung der Klasse B können diese auf ERTMS-geschützten Bahnen verkehren.

• Die Fahrerlaubnis (MA)^{[Anmerkung 6]} wird von streckenseitigen ERTMS-Geräten an den Zug übertragen.
• Züge haben ein Zugbeeinflussungssystem der Klasse B.
• Die Gleisbelegung (TO)^{[Anmerkung 7]} wird mit streckenseitigen Einrichtungen wie Gleisstromschleifen und Achszählern erkannt.

ERTMS Regional

ERTMS Regional

ERTMS Regional hieß früher ERTMS Low Cost und kann als Variante des ERTMS Level 3 angesehen werden. Es wurde für Regionalstrecken mit wenig Zugverkehr entwickelt. ERTMS Regional erfordert weniger streckenseitige Ausrüstung und Verkabelung und ist daher kostengünstiger zu bauen als andere ERTMS-Varianten. Es bietet auch weniger Kapazität, aber ausreichend für Regionalbahnlinien. Einige Hersteller bieten die Möglichkeit, Weichen, Bahnübergänge und ähnliches über GSM-R zu bedienen^{[Anmerkung 11]}, was noch mehr Verkabelung spart. Eine vollständige GSM-R-Abdeckung ist nicht erforderlich.

• Die Fahrerlaubnis wird über die grüne Linie vom Stellwerk an den Zug weitergegeben. Ein RBC (Radio Block Center) erhält die Fahrerlaubnis vom Fahrbahnschutzsystem oder Stellwerk (IXL). Das RBC verfolgt genau, wo sich welcher Zug befindet^{[Anmerkung 8]}, um sicherzustellen, dass jede Fahrerlaubnis an den richtigen Zug geht. Het RBC geeft de rijtoestemming (MA)^{[noot 6]} met GSM-R door aan de trein.
• De treinbeïnvloeding van de ETCS-treinapparatuur is volledig geïntegreerd met de cabineseingeving en bewaakt of de opgelegde maximumsnelheden en de maximaal af te leggen afstanden niet worden overschreden en voorkomt overschrijding met een tijdige remingreep als dat nodig is. Echter, de cabineseingeving en treinbeïnvloeding werkt niet voor eventuele beperkingen die aangegeven worden met seinen of borden langs de baan, omdat die beperkingen niet in de ETCS-treinapparatuur bekend zijn.
• De trein geeft de volledige spoorbezetting (TO)^{[noot 7]} van de trein met GSM-R door aan het RBC. Er moet zekerheid zijn dat de trein niet is gebroken. Voor zover er met motorwagens wordt gereden is de treinintegriteit vrijwel een gegeven, zodat de spoorbezetting (TO) op het vereiste beveiligingsniveau kan worden afgeleid van de positie van de voorzijde van de trein. De treinintegriteit van treinen die uit meerdere rijtuigen of wagons bestaan wordt bewaakt op basis van procedures.

Limited supervision

ERTMS niveau 1 limited supervision

Limited supervision wordt afgekort als LS. Rijtoestemmingen komen niet alleen via ETCS-baanapparatuur, maar ook via laterale seinen (seinen langs de spoorweg).Het seinbeeld van deze seinen is niet altijd bekend in de ETCS-baan- of -treinapparatuur. De machinist of treinbestuurder moet dus zelf op de laterale seinen letten en er naar handelen. De bescherming die de treinbeïnvloeding biedt werkt alleen voor seinen die bekend zijn in de ETCS-treinapparatuur.

In Zwitserland gebruikt men ERTMS toepassingsniveau 1 LS als tussenstap bij het invoeren van ERTMS. Deze tussenstap voorkomt dat bestaande beveiligingsapparatuur vervroegd moet worden afgeschreven. Limited supervision is in principe ook mogelijk in de toepassingsniveaus 2 en 3, maar die combinatie wordt tot nu toe niet toegepast. Strikt genomen is Limited Supervision een van de ETCS-modi.

• De rijtoestemming loopt via de groene lijn van het seinhuis naar de trein. De rijtoestemming (MA)^{[noot 6]} wordt door ERTMS-baanapparatuur (LEU's en eurobalisies) aan de trein doorgegeven, én door seinen langs de baan.
• De treinbeïnvloeding van de ETCS-treinapparatuur is volledig geïntegreerd met de cabineseingeving en bewaakt of de opgelegde maximumsnelheden en de maximaal af te leggen afstanden niet worden overschreden en voorkomt overschrijding met een tijdige remingreep als dat nodig is. Echter, de cabineseingeving en treinbeïnvloeding werkt niet voor beperkingen die alléén aangegeven worden met seinen of borden langs de baan en dus niet in de ETCS-treinapparatuur bekend zijn.
• De plaats van de trein (spoorbezetting TO)^{[noot 7]} wordt gedetecteerd met baanapparatuur zoals spoorstroomlopen en assentellers. De informatie over de spoorbezetting loopt via de rode lijn naar de rijwegbeveiliging ofwel interlocking (IXL) in het seinhuis.

Packet 44

ERTMS packet 44

'Packet 44' is een extra mogelijkheid die de baanapparatuur van ERTMS niveau 1 biedt. Hierbij kunnen eurobalises behalve ERTMS-conforme informatie ook informatie voor een treinbeïnvloedingssysteem van klasse B^{[noot 10]} naar de trein zenden. In deze variant is de informatie voor het treinbeïnvloedingssysteem van klasse B 'ingepakt' in ERTMS-informatie. De ingepakte boodschappen worden binnen de ERTMS specificaties aangeduid met 'packet 44'.

Als een spoorweg met ERTMS niveau 1 is beveiligd en de eurobalises packet 44 boodschappen uitzenden, dan is deze spoorweg ook geschikt voor treinen met treinbeïnvloedingsapparatuur van klasse B als zij een antenne hebben voor eurobalises, of voor transponders die sterk op eurobalises lijken.

In Zwitserland wordt packet 44 toegepast om treinen zonder ERTMS te laten rijden op spoorwegen die zijn beveiligd met ERTMS L1LS. In België wordt packet 44 toegepast om boodschappen van het systeem TBL 1 aan de trein door te geven.

• De rijtoestemming (MA)^{[noot 6]} wordt door ERTMS-baanapparatuur (LEU's en eurobalisies) aan de trein doorgegeven in de vorm van packet 44-boodschappen.
• Treinen hebben een treinbeïnvloedingssysteem van klasse B.
• De plaats van de trein (spoorbezetting TO)^{[noot 7]} wordt gedetecteerd met baanapparatuur zoals spoorstroomlopen en assentellers.

Combinaties van ERTMS niveaus en -varianten

Het is mogelijk om treinen met verschillende ERTMS niveaus gemengd op dezelfde lijn te laten rijden. Er is bijvoorbeeld gemengd treinverkeer mogelijk van treinen met treinintegriteitsbewaking die in ERTMS niveau 3 rijden, en treinen zonder treinintegriteitsbewaking die in ERTMS niveau 2 rijden.^{[noot 12]} Een ander voorbeeld is een station waarop treinen arriveren die afkomstig zijn van een spoorweg met ERTMS niveau 1, én treinen van een spoorweg met ERTMS niveau 2.^[28] Ook 'dual signalling' is bijvoorbeeld mogelijk; dat is gemengd gebruik van een lijn door treinen met ERTMS-boordapparatuur en treinen met een nationaal treinbeveiligingssysteem, zoals de combinatie van lichtseinen met ATB.

Gemengd treinverkeer met treinen in ERTMS niveau 2 en niveau 3

Bij gemengd treinverkeer in ERTMS niveau 2 en niveau 3 is de volgafstand (headway) tussen treinen afhankelijk van het ERTMS-niveau van de trein die gevolgd wordt.

• Treinen die in ERTMS niveau 3 rijden geven zelf de positie van hun achterzijde door. De minimale volgafstand voor een volgende trein wordt bepaald door de remweg en een veiligheidsmarge.
• Van treinen die in ERTMS niveau 2 rijden wordt de positie van de achterzijde door de baanapparatuur bepaald, door detectiepunten zoals assentellers. De minimaal bruikbare volgafstand voor een volgende trein wordt bepaald door de remweg, een veiligheidsmarge én de afstand tussen de twee verst uit elkaar gelegen detectiepunten.

Dit verschil in volgafstand wordt kleiner naarmate er meer detectiepunten in het spoor liggen. Vergroting van het aantal detectiepunten aan het begin en aan het einde van een traject heeft het meeste effect. Als de detectiepunten daar zo'n 200 meter uit elkaar liggen is er geen verschil in volgafstand meer.

Geschiedenis en ontwikkeling van het ERTMS

De start: politiek en regelgeving

In december 1989 besloot de toenmalige Eurocommissaris van transport, de Belgische Karel Van Miert, de problemen van het Europese spoorverkeer te onderzoeken die veroorzaakt worden door de onderling sterk verschillende signaleringssystemen en treinbeïnvloedingssystemen in Europa.

In 1993 werd interoperabiliteitsrichtlijn 96/48/EG van kracht. Deze richtlijn maakte het mogelijk om technische specificaties voor interoperabiliteit (TSI's) verplicht te stellen. Zo kan gewaarborgd worden dat (treinbeveiligings)systemen van verschillende fabrikanten met elkaar samen kunnen werken.^[29]

In 1995 werd de ERTMS Users Group (EUG) gevormd, een Europees economisch samenwerkingsverband (EESV), waarin een groot aantal Europese spoorwergbeheerders zich hebben verenigd. Vanaf de oprichting richt de EUG zich op de technische aspecten rondom implementatie, onderhoud en evolutie van ERTMS.^[30]

In 1998 werd de UNISIG gevormd, een organisatie waarin de leveranciers van spoorwegbeveiligingssystemen deelnemen. Doel van de UNISIG is het schrijven van de ERTMS technische specificaties op voldoende gedetailleerd niveau.^[31]

Versie 1 (class 1 SRS) van het ERTMS

De UNISIG presenteerde op 25 april 2000 de ERTMS-specificatie 'class 1 SRS'. De specificaties van het ERTMS werden steeds aangevuld en herzien om beter tegemoet te komen aan de behoeften van spoorwegondernemers en spoorwegbeheerders.

ERTMS-specificaties eerst verplicht voor hogesnelheidslijnen

De ERTMS-specificaties zijn sinds november 2002 verplicht voor alle hogesnelheidslijnen in Europa die nieuw worden aangelegd of waarvan de beveiliging wordt vervangen.^[32][33] Ook vanaf dat moment geldt dat alle nieuwe treinbeïnvloedingssystemen aan de ERTMS-specificaties moeten voldoen.^{[34][noot 13]} Het toepassingsgebied van de TSI’s wordt geleidelijk uitgebreid tot het gehele spoorwegsysteem in de Europese Unie.^[35]

In 2004 werd het Europese Spoorwegbureau opgericht, dat de taak kreeg om de specificaties van het ERTMS verder te ontwikkelen in samenspraak met de leveranciers van spoorwegbeveiligingssystemen en de spoorwegmaatschappijen.^[36]

Versie 2 (SRS 2.0.0) van het ERTMS

Op 25 april 2005 werden de technische en functionele specificaties van het ERTMS aangeboden aan toenmalige Eurocommissaris van transport, de Spaanse Loyola de Palacio. Deze specificaties zijn vastgelegd als SRS 2.0.0, ofwel de eerste baseline-2-specificatie van het ERTMS.^[37][38]

Op 17 maart 2005 sloten de Europese Commissie, de leveranciers van spoorwegbeveiligingssystemen en de spoorwegmaatschappijen het eerste memorandum van overeenstemming^[39] dat in het kader van het trans-Europese netwerk voor transport (TEN-T) zes 'prioritaire corridors' aangewezen zouden worden waarop ERTMS van begin tot eind geïnstalleerd zou worden. De Europese Commissie kon deze corridors al in 2006 vaststellen.^[40][41] In dit kader werd besloten het ERTMS te installeren op de Betuweroute, die deel uitmaakt van de Rhine-Alpine corridor van Rotterdam naar Genua (stad).^[42] Ook in 2006 werd een verbod van kracht op het wijzigen van klasse B systemen als ATB, PZB en TBL, tenzij het gaat om het wegwerken van aan het licht gekomen veiligheidsgebreken.^[43][44][45]

Op 23 april 2008 stelde de Europese Commissie versie SRS 2.3.0d. van de ERTMS-specificatie vast.^[46] De vaststelling van een nieuwe ERTMS-specificatie maakte het meestal noodzakelijk om nieuwe programmatuurversies te installeren. Om dat te ondervangen spraken het Europees Spoorwegbureau en de Europese spoorwegorganisaties bij de vaststelling van ERTMS-versie 2.3.0d in een tweede memorandum van overeenstemming voornemens uit over compatibiliteit van ERTMS-implementaties op basis van de SRS 2.3.0d specificatie.^[47]

Op 22 juli 2009 stelde de Europese Commissie het Europese implementatieplan vast.^[48] Vóór deze datum hadden alle lidstaten een invoeringsplan of -strategie bekendgemaakt. Op hetzelfde moment besloot de Europese Commissie dat alle treinen besteld na 1 januari 2012 of geleverd na 1 januari 2015 voorzien moeten zijn van ERTMS-treinapparatuur, overigens met een uitzonderingsmogelijkheid voor treinen die uitsluitend bedoeld zijn voor binnenlands gebruik.^[49]

Versie 3 (baseline 3) van het ERTMS

In 2012 stelde de Europese Commissie de eerste versie van de baseline-3-specificatie vast, SRS 3.3.0.^[50] De Europese Commissie, het spoorwegbureau en de spoorsector kwamen in een derde memorandum van overeenstemming overeen om consequent na te streven dat bestaande ERTMS-apparatuur en -programmatuur niet vervangen hoeft te worden als een nieuwe versie van de ERTMS-specificaties van kracht wordt.^[17] Daarmee werden de garanties voor achterwaartse compatibiliteit tot en met versie 2.3.0d werkbaarder en meer realistisch. De SRS 3.3.0 is in 2014 vervangen door de SRS 3.4.0^[51] en in 2016 door SRS 3.6.0^[52].

Tijdens de spoorwegvakbeurs InnoTrans presenteerde Alstom in 2014 als eerste een commerciële versie van ERTMS niveau 3. Treinen kunnen hiermee veilig dichter op elkaar rijden op basis van de beschikbare remweg in plaats van op basis van vaste blokken (moving block of glijdende blokken). Dit is mogelijk doordat treinen zeer regelmatig zelf doorgeven welk deel van een traject zij bezet houden en daarbij ook voldoende zekerheid bieden dat de trein niet is gebroken, en dus geen rijtuigen, wagons of treindelen op de spoorweg achterblijven. Ook maakte het bedrijf bekend, na Bombardier, als tweede een commerciële versie van ERTMS Regional te bieden.^[53]

ERTMS-specificaties verplicht voor landen met breedspoor

Vanaf 1 juli 2015 geldt de invoeringsverplichting voor het invoeren van het ERTMS ook voor landen die een breder spoor hebben dan de "normale" spoorwijdte, dus voor enkele Oost-Europese landen, Finland, Ierland en het Iberisch Schiereiland.^[54]

In 2016 wijzigt de naam van het Europees Spoorwegbureau in Spoorwegbureau van de Europese Unie. Ook neemt het spoorwegbureau een aantal bevoegdheden over van nationale organen, zoals het verstrekken van vergunningen om voertuigen op de EU-markt te brengen, het verstrekken van veiligheidscertificaten aan spoorwegondernemingen die in de hele EU gelden, en de keuring van ERTMS-toepassingen.^[55][56]

Op 14 juni 2016 werd naast de twee al bestaande versies van de ERTMS-specificaties^{[noot 14]} een derde toegevoegd, ERTMS versie 3.6.0.^[52] Enkele nieuwe mogelijkheden van deze versie zijn:^[57]

• Het vergroten van de capaciteit van GSM-R door gebruik van GPRS.
• Toevoeging van public key infrastructure (PKI) voor online beheer van de berichtenversleuteling (key management) van de ERTMS/ETCS-berichten die via bakens en/of GSM-R worden verzonden.
• Verhelderde certificateprocedure voor betere compatibiliteit van baan- en treingebonden apparatuur.
• Verbetering van de ERTMS-beeldscherminterface (DMI).

Op 20 september 2016 kwam de Europese spoorsector een vierde memorandum van overeenstemming overeen over de samenwerking bij de verdere ontwikkeling van het ERTMS en het verminderen van (nationale en uiteenlopende) regels.^[58] Op 5 januari 2017 werd dit vervolgd met een nieuwe versie van het invoeringsplan.^{[59][60][61][62]}

De ontwikkeling van de interoperabiliteit

Interoperabiliteit is, naast veiligheid en toekomstvastheid, de belangrijkste belofte van het ERTMS. De eerste stap in het bereiken van interoperabiliteit was aan te tonen dat de industrie daadwerkelijk in staat was hun producten zodanig te specificeren en fabriceren dat het mogelijk was dat treinen met ERTMS-apparatuur van de ene fabrikant kunnen rijden over een spoorweg met ERTMS-apparatuur van een andere fabrikant. Dit werd aangetoond in een aantal praktijkproeven, onder andere:

• ERTMS niveau 1 werd beproefd in november 1999 op het traject Wenen – Budapest. Hier werden de eerste prototypen van Ansaldo, Alstom en Alcatel beoordeeld op hun samenwerking op het deel Oostenrijkse Wenen – Nickelsdorf.
• ERTMS niveau 2 werd beproefd in 2000 op een veertig kilometer lang hoofdlijntraject tussen Berlijn en Halle / Leipzig in Duitsland, op het deel Jüterborg – Halle.
• Hetzelfde gebeurde ook op een zeventig kilometer lang traject van een hogesnelheidslijn tussen Arezzo en Firenze in Italië.

In 2008 werd een belangrijke mijlpaal bereikt toen de spoorwegindustrie en het Spoorwegbureau in een memorandum van overeenstemming overeenkwamen dat oudere ERTMS-implementaties zoveel mogelijk compatibel gemaakt zouden worden met ERTMS versie SRS 2.3.0d.^[47] De compatibiliteit van ERTMS-toepassingen van uiteenlopende situaties in de praktijk is echter moeizaam gebleken^[63], onder andere omdat leveranciers, afnemers en de nationale controleurs van ERTMS-apparatuur steeds genoegen namen met afwijkingen van de ERTMS-specificaties. De Europese rekenkamer bracht dit in 2017 helder in beeld.^[64] Al eerder, in 2016, werd onder andere om deze reden besloten om (vanaf 2019) het Spoorwegbureau van de Europese Unie als enige de taak te geven om conformiteitsverklaringen uit te geven van ERTMS-toepassingen, en deze bevoegdheden weg te halen bij nationale organisaties.^[55]

De ontwikkeling van de radiocommunicatie

Het ERTMS maakt gebruik van radiocommunicatie. GSM was de meest veelbelovende radiocommunicatietechniek in de tijd dat ERTMS gespecificeerd werd, wat leidde tot de ontwikkeling van GSM-Rail, vaak aanduid als GSM-R. Inmiddels is duidelijk dat GSM aan de grens van zijn mogelijkheden zit als ERTMS wordt toegepast bij intensief en omvangrijk treinverkeer. Ook is geconstateerd dat radiocommunicatietechnieken die ook in de toekomst ruimschoots voldoen aan de toekomstige eisen van het ERTMS nu nog in ontwikkeling zijn. Om deze redenen wordt ERTMS geschikt gemaakt om met meerdere radiocommunicatietechnieken te kunnen werken. Een eerste kleine stap is dat er nu, naast GSM-R over Circuit Switched Data (CSD), ook een specificatie beschikbaar is voor GSM-R over General Packet Radio Service (GPRS).Een 'Future radio mobile communication system (FRMCS) is in studie.^[65][66]

Ontwikkeling van de rijwegbeveiliging

Binnen het ERTMS is de rijwegbeveiliging of interlocking nog niet geharmoniseerd.^[67] Er is inmiddels wel een Europees begrippenkader voor rijwegbeveiliging en een specificatie van algemene principes voor rijwegbeveiliging. Dat is het resultaat van de projecten Euro-Interlocking^[68], dat liep van 1999 tot 2006, en Integrated European Signalling System (INESS)^[69], dat werd afgesloten in 2012. Het project INESS is vanaf 2014 voortgezet in het project European Initative to Linking Interlocking Systems (EULYNX)^[70], dat specificaties voor het koppelvlak met de rijwegbeveiliging heeft opgeleverd^[71]. Het maken van een referentiearchitectuur voor rijwegbeveiliging is een volgend doel.^[72]

Onderzoeksprojecten voor het ERTMS

Next generation train control

Het Europese onderzoeksproject Next generation train control (NGTC)^[73][74] werkt aan het combineren van functies die geboden worden door zowel het Communications-Based Train Control (CBTC) als het ERTMS, op basis van een analyse van de overeenkomsten en verschillen tussen vereiste functionaliteit voor seingevings- en treinbeïnvloedingssystemen voor hoofdspoorwegen enerzijds en voor drukke stedelijke spoorwegen en metrosystemen anderzijds.^[75] Dit biedt zicht op:

• Verdere verbetering van de radiocommunicatie.
• Snelheidsbewaking en energiemanagement.
• Automatische treinbesturing (Engels: automatic train operation, ATO). Afhankelijk van de automatiseringsgraad krijgt de machinist of treinbestuurder minder taken of is zelfs niet meer aanwezig. De automatiseringsgraden komen overeen met die van de CBTC-automatiseringsgraden.^[76]

Shift²Rail

Het onderzoeksprogramma Shift²Rail^[77][78] is een gemeenschappelijke publiek-private onderneming van de Europese Unie en marktpartijen. Shift²Rail richt zich op research- en innovatie voor de ontwikkeling van het spoorverkeer in Europa, met als doel de capaciteit van het spoorwegverkeer te verdubbelen, de kosten ervan met 50% te verminderen en de betrouwbaarheid en punctualiteit met 50% te verbeteren. Shift²Rail kent vijf innovatieprogramma's. Innovatieprogramma 2 is een volgende stap in de ontwikkeling van besturing en seingeving. Het richt zich ook op de ontwikkeling van de verkeersleiding.^[79]

Cyber security

Het belang van gegevensbeveiliging groeit door toename in het gebruik van elektronische onderdelen en van informatie- en communicatietechonogie. Dit geldt voor zowel spoorbaan als trein, en zeker ook voor de besturing van en seingeving aan het treinverkeer. Daarom schreef Spoorwegbureau van de Europese Unie een whitepaper over gegevensbeveiliging.^[80]

De volgende versie van het ERTMS

De volgende versie van de ERTMS specificaties zal profiteren van de resultaten van bovenstaande ontwikkelingen. De volgende versie is aangekondigd voor 2022.^[81]

Invoering van het ERTMS

Het ERTMS wordt wereldwijd gebruikt. Uitzonderingen zijn China en de Verenigde staten, die een vergelijkbaar eigen systeem verplicht gesteld hebben. Van de totale hoeveelheid kilometers spoorweg met ERTMS ligt ongeveer 50% in Europa. Van het totaal aantal locomotieven en treinstellen dat met ERTMS is uitgerust is ongeveer 70% Europees.^[82]

De invoering van het ERTMS binnen de Europese Unie wordt zowel op nationaal niveau als op Europees niveau gecoördineerd. De Europese Commissie geeft voorrang aan een Europees netwerk van spoorwegen, waarbij de aandacht vooral uitgaat naar goederenlijnen. De implementatie op nationaal niveau loopt van land tot land uiteen, waarbij vooral de prestaties van het bestaande veiligheidssysteem belangrijk zijn voor de inspanning die landen leveren om het ERTMS in te voeren. Luxemburg, België en Denemarken pakken om die redenen de invoering van het ERTMS voortvarend aan. Luxemburg heeft zijn hele spoorwegnet inmiddels van ERTMS voorzien.

Het Europees Implementatieplan

He Europees implementatieplan stelt uiterste datums voor de invoering van het ERTMS met als doel de implementatie van het ERTMS op negen belangrijke kernnetwerkverbindingen van het Europese spoorwegnetwerk te versnellen.^[83] Deze kernnetwerkverbindingen zijn^[59]:

Op bijvoorbeeld de North Sea – Mediterranean corridor (de Noordzee – Middellandse Zee corridor) konden in 2017 goederentreinen al rijden onder ERTMS van Antwerpen-Noord tot Luxemburg en Frankrijk (via Mechelen, Leuven, Ottignies, Jeneppe, Namen, Dinant en Athus). Het knooppunt Athus moet nog aangepakt worden.^[84]

In het algemeen wordt gesteld dat in 2030 binnen Europa alle nationale hoofdverbindingen zijn uitgerust met ERTMS en dat tegen 2050 ook de belangrijkste internationale verbindingen van het Europese spoorwegnetwerk over ERTMS beschikken.^[59]

Het ERTMS in België

In 2007 werd de HSL 4, het Belgische deel van de hogesnelheidslijn Schiphol - Antwerpen, als eerste traject in België met het ERTMS uitgerust. De baanapparatuur in het Belgische deel is geleverd door Alstom en die in het Nederlandse deel door Thales en Siemens. Daarmee was dit wereldwijd het eerste traject waarvan de baanapparatuur van de ene leverancier moest gaan samenwerken met de baanapparatuur van de andere leverancier.

Naar aanleiding van een treinongeval bij Buizingen besprak de Kamer van volksvertegenwoordigers op 4 november 2011 een 'Masterplan ETCS'. Op basis van dit plan geeft de NMBS 1,7 miljard euro uit om alle treinen uiterlijk in 2025 uit te rusten met ERTMS. Spoorbeheerder Infrabel besteedt 2 miljard euro om alle spoorwegen in België uiterlijk in 2022 uit te rusten met het ERTMS. Infrabel installeert ERTMS niveau 2 op de belangrijkste, hoogwaardige vervoersassen en ERTMS niveau 1 op de grote knooppunten en op nog enkele andere lijnen. Regionale spoorlijnen worden voorzien van ERTMS niveau 1 limited supervision. Om de veiligheid sneller te verbeteren wordt als tussenstap het systeem TBL 1 tot en met 2015 op vrijwel het gehele spoorwegnet geïnstalleerd en zal dan tot in 2025 in gebruik blijven. Het streven is na 2025 in een periode van tien jaar het ERTMS op het hele net te gaan standaardiseren op niveau 2.^[85][86] Een contract om ERTMS niveau 2 op meer dan 2200 km spoor te installeren is gegund aan Siemens en Cofely-Fabricom voor 510 miljoen euro. De Raad van State schorste het contract tijdelijk na bezwaren van het concurrerende consortium AVES, gevormd door Alstom, Vandenbergh, Engema en Louis Stevens & Co. Op 15 juli 2015 werd duidelijk dat het AVES-consortium het bezwaar introk, waarna de Raad van State de schorsing introk.^[87]

Het ERTMS in Nederland

Na een proefneming van 2002 tot ongeveer 2005 zijn in Nederland in 2007 de eerste trajecten uitgerust met het ERTMS voor gebruik in de normale treindienst. Hierboven is al genoemd dat de Belgisch-Nederlandse hogesnelheidslijn Schiphol - Antwerpen het eerste traject is dat uitgerust werd met ERTMS-baanapparatuur van verschillende leveranciers. De Betuweroute is het eerste ERTMS-traject dat door meerdere vervoerders wordt gebruikt. Daarmee was dit het eerste traject waarvan de ERTMS-baanapparatuur van één leverancier daadwerkelijk moest gaan samenwerken met de ERTMS-treinapparatuur van meerdere leveranciers.

Het traject Amsterdam – Utrecht is als een van de eerste lijnen ter wereld uitgerust met de combinatie van ERTMS niveau 2 én seinen langs de baan. In combinatie met seinen langs de baan werd tot dan toe gewoonlijk ERTMS niveau 1 gebruikt. De baanapparatuur van ERTMS niveau 2 werd opgeleverd op 20 december 2010, drie jaar nadat het aantal sporen verdubbeld was naar vier en de lichtseinen langs de baan functioneerden. Om de ERTMS-baanbeveiliging te testen zijn tests uitgevoerd met enkele speciaal daarvoor ingerichte locomotieven en motorwagens. In juni 2013 startte een testperiode van ongeveer twee jaar met treintypen die ook in de normale treindienst gebruikt worden, namelijk de Sprinter Light Train (SLT) de hogesnelheidstrein ICE 3, en de locomotieftypen Siemens ES 64 F4, MaK G 1206 en BR 203.^[91][92]

De Nederlandse regering besloot in 2012 het Nederlandse spoorwegnet uit te rusten met het ERTMS^[93] naar aanleiding van het 'Parlementair onderzoek onderhoud en innovatie spoor' van de tijdelijke Tweedekamercommissie Kuiken.^[94] Op 11 april 2014 presenteerde het kabinet de 'Voorkeursbeslissing ERTMS', waarin werd besloten dat het ERTMS in Nederland tussen 2016 en 2030 wordt ingevoerd op de drukste spoorlijnen en op corridors voor goederentreinen.^[95] In de loop van 2015 werd de invoering van het ERTMS stilgezet vanwege een aantal onzekerheden, onder andere over de projectbeheersing, kritiek van de Auditdienst Rijk, en vanwege de wens van de kamer om gebruik te maken van de lessen van het Fyra-debacle en van ervaringen in het buitenland.^[96]

In 2016 presenteerde het kabinet een nieuwe 'uitrolsrategie ERTMS'. Eerst wordt het inbouwen van het ERTMS in treinen ter hand genomen, dat duurt tot 2024. Daarna volgt inbouw in het spoorwegnet. De planning voor de inbouw in het spoor loopt tot 2038, acht jaar langer dan voorzien in het eerdere plan van het kabinet uit 2014. Volgens het nieuwe plan is er dan een groter deel van het spoorwegnet voorzien van ERTMS dan volgens het eerdere kabinetsplan, maar in het nieuwe plan wordt nog niet expliciet aangegeven dat ERTMS in het hele spoorwegnet ingebouwd zou moeten worden.^[97] De planning na 2028 wordt 'voorlopig' genoemd.^[98][99] Op 28 mei 2018 presenteert de staatssecretaris de achtste voortgangsrapportage ERTMS aan de Tweede Kamer. Daarbij schrijft de staatssecretaris voor het eerst expliciet dat het in de rede ligt ERTMS geleidelijk op het hele Nederlandse spoor uit te rollen en dat het is te verwachten dat de landelijke uitrol tot circa 2050 in beslag neemt.^[100] Het wordt ook duidelijk dat de planning ten opzichte van 2016 twee jaar is vertraagd. De oplevering van de twee eerstvolgende baanvakken met ERTMS wordt nu verwacht in de periode 2026-2028.^[101] In de negende voortgangsrapportage wordt voor het eerst een conceptplanning voor de verdere introductie van het ERTMS gepresenteerd.^[102] Daarbij werd ook duidelijk dat het ERTMS van de trajecten Amsterdam-Utrecht en de Hanzelijn 'operationeel geharmoniseerd' wordt, zodat machinisten geen verschillen zullen ondervinden tussen de nieuw aangelegde ERTMS-baanapparatuur en dat wat al eerder is aangelegd.^[103] Op 17 mei 2019 besluit het Kabinet over de snelheid en de volgorde waarmee het Nederlandse spoorwegnet met ERTMS wordt uitgerust. Het kabinet besluit ook honderd miljoen euro per jaar te reserveren voor de periode 2030-2050, waarmee er financiering is voor hele periode van 2014 tot en met 2050.^[104]

De Sprinter Nieuwe Generatie, die vanaf 2018 in dienst kwam, was de eerste treinserie die in Nederland met ERTMS-treinapparatuur is uitgerust.^[105] Op 10 januari 2020 opende de NS de inschrijving op de inbouw van ERTMS-treinapparatuur in de 176 VIRM dubbeldekstreinen. Dit is de eerste order voor de inbouw van ERTMS-treinapparatuur in treinen voor binnenlands reizigersvervoer, afgezien van enkele treinstellen die al eerder van ERTMS-treinapparatuur voorzien zijn voor proefnemingen.^[106][107]Op 28 april 2020 publiceerde ProRail de aanbesteding van het landelijke, computergestuurde centrale veiligheidssysteem van het ERTMS, het zogenoemde ERTMS Central Safety System (CSS).^[108] Het CSS bestaat uit een centraal en een decentraal deel. Het centrale deel omvat radio block centers (RBC)^{[noot 16]} en rijwegbeveiligingen. Het decentrale deel omvat aangebonden apparatuur zoals object controllers, lineside electronic units (LEU) en eurobalises^{[noot 17]}.^[109]

Het ERTMS in Europa

De Europese landen voeren het ERTMS op verschillende manieren en met verschillende snelheden in. Naast België besloten nog meer landen om het ERTMS op het hele net en in alle treinen te installeren, maar niet alle.

Het ERTMS buiten Europa

ERTMS is ook succesvol buiten de Europese Unie. In onderstaande tabel enkele voorbeelden.

Leveranciers en ERTMS-apparatuur

Een aantal leveranciers van ERTMS-apparatuur heeft zich verenigd in de Unisig.^[31] De UNISIG is op zijn beurt aangesloten bij de UNIFE.^[130] De leveranciers van GSM-R-apparatuur hebben zich verenigd in de GSM-R-Industriegroep.^[131]

De ETCS-baanapparatuur moet op zijn beurt weer kunnen samenwerken met de systemen voor rijwegbeveiliging, dat zijn de systemen aan de baanzijde die ervoor zorgen dat seingeving en wisselbediening altijd veilig zijn. In de laatste kolom staan systemen voor rijwegbeveiliging van de leveranciers die kunnen samenwerken met de door hen geleverde ETCS-baanapparatuur.

Zie ook

• European Train Control System
• GSM-Rail
• Treinbeïnvloeding

Externe bronnen

• Prorail en het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat - ERTMS
• (en) Europese Commissie - ERTMS - European Rail Traffic Management System
• (en) Spoorwegbureau van de Europese Unie - ERTMS
• (en) UIC - ERTMS
• (en) Unife - Europäisches Eisenbahnverkehrsleitsystem
• (und) UNISIG- Das Europäische Eisenbahnverkehrsleitsystem
• OpenRailwaymap, Eisenbahnkarte, vergrößert auf die Niederlande.

Fußnoten

Verweise