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互联互通的长征

2014-02-11范婷婷

铁路通信信号工程技术 2014年2期
关键词:管理局基线基础设施

挑战:上月通过的泛欧网络计划的修订版,已经将在所有核心走廊上首次使用的欧洲铁路运输管理系统(ERTMS)确定为一项重点工作,但是仍需进行很多工作,才能实现稳定的规范和真正的互联互通。

11月12日,欧洲铁路管理局(ERA)在里尔组织的控制命令和铁路通信会议开幕式上,欧洲委员会的ERTMS协调员卡雷尔 凡克发言,承认“我们已经迈出一大步,但是仍有很多事情要做”。

来自铁路部门的300多位代表注册参会,欧洲铁路管理局局长M arcel Verslype指出,这样旨在允许工程师、用户和决策者“公开并且深入”应对有关欧洲铁路运输管理系统的规范、实施和演进的很多问题。

凡克坚信,欧洲铁路运输管理系统“在当今的世界上已经成为事实”,提醒与会代表,智利已经成为第34个使用这项技术的国家。然而,凡克承认,在应用上“仍有一些挑战”,呼吁更加严格遵守商定的规范。

凡克概括过去几年取得的成就,表示目前“不再有人质疑欧洲标准的正确性”。凡克期待未来几周发布命令控制和信号互联互通技术规范的修订版,上述修订版能够体现“欧洲铁路管理局和法定机构进行的大量工作”,以便为2012年商定的基线3规范的实施做好准备。

合规变得非常重要

凡克审视未来几个月的重点工作,表示“我怎样强调实现欧洲铁路运输管理系统的互联互通是第一要务都不为过。如果不能实现互联互通,建设欧洲铁路网络也就毫无意义”。

凡克这样呼吁,反映出来过去25年欧洲出现很多不兼容系统版本的严肃现实。不应该在这里回顾早期ETCS标准的开口项,尽管在铁路公司和供应商努力实现首次应用ETCS标准的过程中,上述开口项导致对于标准出现不同解读。但是,这点导致出现的额外费用和复杂性问题,需要花费多年时间予以克服。

凡克提出,目前供应商需要负责确保产品能完全实现互联互通,并表示,为了这个目的,列车运营商和基础设施管理公司不应再接受任何不能完全符合标准的设备。

欧洲委员会交通运输总局(DG M ove)的几位代表,在发言中重申不应再接受本地系统版本的信息。欧洲铁路管理局的交叉验收机构负责人理查德 洛基特建议,将来应改进不符合标准的基础设施,以便支持符合互联互通技术规范的列车,而不是采取相反的方法。

这点在全面实现互联互通的欧洲网络的道路上,明显属于合乎要求的目标,但是对于很多铁路公司来说,这点需要从根本上改变过去150年以来的短视思维方式。制造特殊的列车以便克服基础设施限制,是快速简单的解决办法,但是需要忍受低效运行的问题;然而,对于基础设施进行巨大改变,既不便宜也不容易,尽管起草各个互联互通技术规范的时候,曾经试图适应现在欧洲使用的绝大多数列车的需要。

ERTM S的实施,仍是欧洲机构12月正式通过的泛欧交通网络(TEN-T)计划的主要内容。这样,到2030年,所有“核心线路”将配备ETCS系统,到2050年,整个TEN-T网络将在可能的最大范围内配备ETCS系统。欧洲委员会已经决定,将继续设置一位单独的ERTM S协调员,作为两位“水平”协调员之中的一位,和九位走廊协调员一起工作。

资金方面,连接欧洲设施(CEF)在2014年至2020年间将至少为TEN-T项目提供262亿欧元,DG Move的Stephane Ouaki表示,这个数字是此前预算周期提供的80亿欧元的3倍多。其中,用于欧洲铁路运输管理系统的资金预计达到7亿至11亿欧元。

互联欧洲设施的资金计划作为联合融资,鼓励私营合作伙伴和成员国进行投资,投资比例为20%~85%;欧洲委员会将为欧洲铁路运输管理系统的地面和车载设备提供50%以上资金。资金将通过2014年4月启动的多年方案征求过程分配,将主要用于优先走廊和核心网络。然而,Ouak i和其他代表在发言中明确表示,不符合相关的互联互通技术规范的项目,将不会获得欧盟的资金。

对于这一举动,有人表示欢迎,认为能给供应商施加压力,从而确保产品符合标准,但是有人表示忧虑,认为一些较早应用ETCS系统的国家,可能因为从一开始支持ETCS系统受到惩罚。例如,租赁公司MRCE公司的大部分机车都已经配备ETCS系统,因为坚信“这样做是正确的”。然而,当时投入市场的车载设备,现在被认为不符合标准,因此MRCE公司面临失去欧盟的基金的风险。欧洲铁路和基础设施公司共同体(CER)表示,这一举动将“向市场发送各种错误的信号”。

为基线3做准备

凡克表示,第二要务是确保ETCS车载设备建立唯一的基线3标准,这点将确保列车在配备基线3或基线2(基本上是当前的系统需求规范的2.3.0d版)设备的基础设施上运行,遵守2012年4月签署的整个行业的协议备忘录。

凡克认为,欧洲委员会强调跨境问题是正确的,这点对于出现真正的泛欧铁路网络“十分重要”。由于跨境问题“非常复杂”,凡客提出,如果能够解决影响20条主要跨境线路的问题,就能解决“80%的互联互通问题”。

但是凡克承认,提高稳定性非常重要,号召所有各方确保“我们考虑测试和实施经验,共同努力尽可能确保标准的稳定性。”因此,需要考虑向欧洲铁路管理局提出的任何改变请求的正确性,以便确定变更请求是关注开口项,提高系统能力,还是仅仅引起实施继续推迟的风险。凡克警告,“提出各种价值很小的变更请求没有意义”。

欧洲铁路管理局的H ans Bier lein在报告签署谅解备忘录后基线3规范的发展情况的过程中,表示欧洲铁路管理局正在与U N ISIG和ER TM S用户集团(为CER和欧洲基础设施管理公司协会(EIM)提供技术支持)合作,以便准备两个“维护版本”。第一个版本预计2013年年底提交欧洲委员会,预计2014年年中获得铁路互联互通和安全委员会的批准。

上述版本将包括较早实施ETCS系统的国家的一些纠错和反馈,例如ETCS 1级有限监督的DM I显示,并且将提出基线3车载设备的测试规范。欧洲铁路管理局也正在提出无线闭塞中心接口规范的修订版。但是Bier lein表示,确保基线3和基线的向后兼容才是最大的焦点问题。

第二个版本2015年年底发布,为实现列车自动运行或应用卫星导航系统等额外功能铺平道路。但是这个版本最大的改变是,ETCS规范将独立于通信层规范,从而为应用替代GSM-R的通信媒介做好准备。这点可以促进没有GSM-R无线频谱的国家使用ETCS系统,包括使用TETRA,但是也将使得现有列车控制系统设备,可以和LTE等新一代商用通信技术一起使用。

现在担任欧洲铁路行业联盟UN ISIG总经理的M ichel van Liefferinge提醒与会代表,有关资金已经通过TEN-T计划2011年的“ETCS系统IP协议”方案征求过程提供,这点将促进使用GPRS,并且为制定独立于通信媒介的规范做好准备。同时,UNISIG供应商正在开始制定用于支持ATO功能达到GoA 2(有人驾驶的ATO)的ETCS系统需求规范。今年早些时候,FP7研究资金已经分配给有关ETCS的卫星应用工作,针对这项工作,正在与伽利略计划管理局进行讨论。

通信平台

欧洲铁路管理局的Hans Bier概述GSM-R当前的发展态势,包括现在正在加入的额外功能。有关修改既有规范的工作正在进行,以便应用滤波元件(例如外部滤波器或改进的接收器),从而抵抗其他无线频带的干扰。

这些都将纳入预计2014年年中生效的当前基线规范的第四版中。仍然有人对于一些问题表示担忧,包括是谁将支付安装滤波器或者新接收器模块的费用;一些运营商认为,“欧洲应支付费用”,但是欧洲的知情人士表示,各个成员国出售冲突的光谱引发这个问题,因此应该期待成员国为此买单。

国际铁路联盟(U IC)的Rob er t Sa r fa ti表示,GSM-R系统目前已经在欧洲约70 000 km的线路上投入使用,今后几年还将在84 000 km的线路上投入使用。相比之下,欧洲以外的地方使用GSM-R系统的线路已达138 000 km。Sa r fa ti认为,已经证明通过GSM-R系统既能实现演进,也能保证稳定;预计2014年将能够首次使用GPRS处理列车控制数据。供应商已经做出保证,GSM-R系统至少能够支持ETCS系统运行到2025年,很多运营商希望设备能够使用到2032年或更久。

向后兼容

正如凡克所述,基线3标准演进的一个主要部分是需要确保向后兼容。基线3目前使用是2012年应用的系统需求规范的3.3.0版,预计3.4.0版在发布第一个维护版本时发布。车到地通信信息包括X和Y变量,以便确定正在使用的系统版本,X变化表明不兼容。

B ier lein做出解释,X=1的地面设备将能和基线2和基线3的车载设备一起运行,而X=2的地面设备将仅仅能够与基线3的车载设备一起运行。Y变量将显示可选功能,例如GPRS或基线3的额外功能,可以被基线2上运行的列车忽略。然而,欧洲铁路管理局尚未确定发布基线2的第二个维护版本时候2.3.0d版和提出的3.5.0版之间互联互通的程度,对于已经大力投资基线2设备的运营商来说,这点仍然是一个令人忧虑的问题。

西班牙发展部的Silvia Domínguez强调系统迁移带来的挑战。西班牙是另一个较早应用ETCS系统的国家,目前铁路基础设施管理公司(AD IF)超过2 000 km的线路已经装备ETCS 1级或ETCS 2级系统。其中不到50%是2.3.0 d版,因为早期设备全部使用2.2.2+版。车辆方面,西班牙国家铁路公司(RENFE)的240列高速列车和4辆机车已经装备2.2.2+版车载设备,217列郊区动车组使用2.3.0d版。每种设备至少通过6个供应商供货,这点已经导致需要制定漫长而复杂的兼容测试计划。

发展部目前已经启动将50%使用2.2.2+版的线路以及所有高速列车更换成2.3.0 d版的计划,TEN-T执行局提供资金,旨在促进实现国际互联互通。然而,在确保实现系统迁移的同时,必须确保轨道和列车继续进行商业运营,因此发展部、基础设施管理公司、西班牙国家铁路公司、Ineco和测试机构CEDEX已经组成工作组,以便协调上述过程。

因为装备2.2.2+版设备的列车已经能够在2.3.0 d版的基础设施上,在ETCS 1级模式下运行,工作组提议,所有地面设备应在剩余部分进行修改之前,满足规范要求。一旦车载设备升级到2.3.0 d版,第三阶段将实现根据新的标准,在ETCS 2级模式下运行。

发展部相信,2.3.0 d版将提供可预见的未来所需的所有功能。然而,西班牙基础设施未来可能必须支持配备基线3设备的列车,Domín guez一直强调保持向后兼容的重要性。

TEN-T走廊的系统迁移战略仍是令人忧虑的一个领域,尽管已经根据铁路货运规定,建立包括各个基础设施管理公司的各个走廊管理委员会,但是仍需依靠各国政府确定ETCS系统应用的资金和时间安排,在这个方面上,似乎仍然几乎没有达成共识。

一位知情人士指出,一些列车运营商的主要交通流量,可能使用几个走廊,以及用于运行结束的时候进入终端站的非核心线路,提供针对每个走廊的单独一站式服务基本不能给上述列车运营商带来好处。因此,为了在高度竞争的市场上,与更加灵活的公路运输部门竞争,铁路运营商在构建通过不同行政区的可通行线路上,仍然面临挑战。为此,有人建议,是否可以提供包括所有走廊的一站式服务,甚至基础设施管理公司之间是否可以实现更大范围的跨境整合。

范围扩展

当然,上述走廊仅仅占整个TEN-T网络较小的部分,而TEN-T网络仅仅占所有欧洲铁路的40%。欧洲铁路管理局的皮尔 库迪在报告中表示,针对欧洲铁路管理局将控制命令和信号互联互通技术规范的适用范围扩展到占剩下60%的“TEN网络以外”线路的建议,9月9日已经启动3个月的公众咨询过程。因为超过90%的机车车辆,既在TEN网络以内,又在TEN网络以外运行,欧洲铁路管理局将鼓励统一列车控制系统,实现车载设备和地面设备使用相同参数的行为。尽管成员国可以自行选择采取“本国措施”,支持在更大范围内安装ERTM S系统,移除遗留系统,但是将ERTM S的应用范围扩展到TEN网络以外线路,“在现在的条件下,预计不会成为强制要求”。

欧洲铁路管理局相信,这样可以降低单个运营商或者供应商应用“新的遗留系统”的风险,尽管正如法国国家铁路(SNCF)公司的战略总监皮埃尔 麦休拉姆指出的那样,将必须进行一些持续的开发工作,以便处理TVM等既有B级列车控制系统的部件报废问题。这点已经在法国高速铁路东线上成为问题,上述线路同时安装ETCS 2和TVM 430两套系统。预计2014年恢复ETCS系统的影子运行,尽管据说德国铁路网路(DB Netz)公司已将曾将安装在萨尔布吕肯—法兰克福线部分区段的并未投入使用的ETCS设备移除。

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