Bezpieczne i ekologiczne pociągi bezzałogowe dzięki informacjom z kosmosu
Pociągi bezzałogowe mogą pojawić się na europejskich szlakach już pod koniec bieżącej dekady. Będzie to w dużej mierze możliwe dzięki badaniom prowadzonym w ramach finansowanego ze środków UE projektu Certifiable Localisation Unit with GNSS in the Railway Environment (CLUG), który zakończył się latem 2022 r. Zespół projektu CLUG opracował i przetestował zoptymalizowane rozwiązania, które stanowią połączenie globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS) i innych czujników oraz gwarantują bezpieczną nawigację kolejową. Po certyfikacji nowy system zmieni oblicze najbardziej ekologicznej metody transportu w Europie, usprawniając lokalizowanie pociągów oraz redukując koszty, zmniejszając liczbę urządzeń przytorowych i ograniczając emisje. Ma to nastąpić do końca bieżącej dekady.
Europejskie koleje na drodze do interoperacyjności, zrównoważenia i cyfryzacji
CLUG to projekt o wartości 3,8 mln EUR. Jego zespół udowodnił, że wykorzystując informacje o położeniu i czasie pochodzące z zaawansowanych konstelacji satelitów systemów GNSS, takich jak Galileo i GPS, oraz uzupełniając je europejskim systemem wspomagania satelitarnego EGNOS oraz innymi usługami łączenia danych, można precyzyjnie monitorować z kosmosu pociągi i ich otoczenie. Rozwiązań tych będzie można używać w połączeniu z konwencjonalnymi narzędziami nawigacyjnymi, by zmienić oblicze kolei. Wdrożenie nowych rozwiązań wieloczujnikowych wykorzystujących informacje GNSS i inne dane pozwoli na wysoce precyzyjne określanie lokalizacji pociągów w czasie rzeczywistym. Umożliwi także wprowadzenie inteligentnych systemów zarządzania ruchem i automatyzację ruchu pociągów, minimalizując równocześnie ilość emisji i liczbę wymaganych urządzeń przytorowych.
Autonomia na kolei – od deski kreślarskiej do certyfikacji
Takie wieloczujnikowe narzędzie nawigacyjne nie było jeszcze stosowane na kolei. W związku z tym wśród 15 interesariuszy należących do konsorcjum projektu CLUG znalazły się przedsiębiorstwa specjalizujące się w rozwiązaniach dla kolei, badaniach, certyfikacji i systemie EGNOS, a także firma Airbus Defence and Space. Chodziło o „wykorzystanie ich doświadczenia w zakresie nawigacji i bezpieczeństwa”, mówi Valentin Barreau, kierownik projektu dotyczącego lokalizacji pociągów z firmy SNCF, francuskiego operatora kolejowego koordynującego projekt. Wykorzystując zasoby udostępnione przez członków konsorcjum, zespół projektu CLUG rozpoczął prace od zdefiniowania i zaprojektowania funkcjonalnej architektury systemu obejmującej dwa różne rozwiązania. Następnie na pokładzie trzech różnych pociągów zamontowano systemy monitorowania danych. Celem było zbadanie wykonalności założonego celu projektu, tzn. ocena precyzji pomiarów położenia i prędkości wykonywanych przez rozwiązania wieloczujnikowe. Przeprowadzono także analizę niezawodności, dostępności, obsługiwalności i bezpieczeństwa (ang. reliability, availability, maintainability and safety, RAMS). „Bezpieczne rozwiązanie do bezwzględnego pozycjonowania pociągów, którego prototyp opracowano w ramach projektu CLUG, przygotowano z myślą o potrzebach przyszłych sieci kolejowych”, podkreśla Barreau. Przyszłość ma przynieść możliwość optymalizacji obciążenia linii poprzez redukcję odstępu czasowego między pociągami. Ponadto system sygnalizacyjny nowej generacji – europejski system zarządzania ruchem kolejowym (ERTMS) poziomu 3 z ruchomym odstępem blokowym – ma działać lepiej dzięki precyzyjnej i bezpiecznej lokalizacji. Trwają także prace nad autonomicznie wykonywanymi funkcjami pociągów. Pomyślano również o zwiększeniu wygody i zadowolenia pasażerów, na przykład dzięki umożliwieniu śledzenia pociągów w czasie rzeczywistym.
Sterowanie przyszłym ruchem pociągów z użyciem danych i technologii satelitarnych
Projekt CLUG, wspierany przez Agencję Unii Europejskiej ds. Programu Kosmicznego, EUSPA, ma pomóc europejskim kolejom zbliżyć się do wizji, według której ruch pociągów towarowych i pasażerskich sterowany jest w sposób zapewniający efektywność, zrównoważenie i bezpieczeństwo. Po rozpowszechnieniu informacji o wynikach prac dwuletni projekt CLUG został zakończony. Na koniec Barreau dodaje, że branża zajmie się dalszymi przygotowaniami do certyfikacji potwierdzającej zgodność z normą sygnalizacji ERTMS – którą należy zaktualizować pod kątem nowego rozwiązania lokalizacyjnego dla kolei – oraz umożliwiającej wprowadzenie rozwiązania na rynek. Potrzebna będzie także nowa certyfikowana usługa EGNOS dla kolei.
Słowa kluczowe
CLUG, kolej, kosmos, lokalizacja, GNSS, rozwiązania wieloczujnikowe, pociągi bezzałogowe, pozycjonowanie pociągów, SNCF, globalne systemy nawigacji satelitarnej
