Demiryolu Ulaşımında Yeni Bir Standart: ERTMS

ERTMS (European Rail Traffic Management System), 8 UNIFE üyesi firma (Alstom Transport, Ansaldo STS, AZD Praha, Bombardier Transportation, CAF, Mermec, Siemens Mobility ve Thales) ile birlikte Avrupa Birliği,  demiryolu paydaşları ve GSM-R endüstrisinin işbirliği ile gerçekleştirilen önemli bir sanayi projesidir. ERTMS, Avrupa’da farklı ulusal kontrol ve kumanda sistemlerinin yerini almayı amaçlamaktadır. Bununla birlikte, ERTMS’in yayılması kesintisiz Avrupa raylı sisteminin oluşumuna imkan sağlayacak ve Avrupa demiryollarının rekabet gücünü arttıracaktır. 

06

Genel Özellikleri ile ERTMS/ETCS ve GSM-R

 

ETCS (European Train Control System) yani Avrupa Tren Kontrol Sistemi yaygın olarak pek çok Avrupa ülkesinde belirli bir merkezden trenleri kontrol edebilmek için kullanılan sinyalizasyon ve kontrol sistemidir. 

ERTMS/ETCS’ye olan ihtiyaç Avrupa’da artan ve hızlanan demiryolu ağına paralel olarak ülkeler arası demiryolu taşımacılığının da yoğunlaşmasıyla başlamıştır.  Farklı sinyalizasyon sistemleri kullanan ülkelere geçiş yapılırken ciddi sorunlar yaşanmıştır. Bu sorunlar lokomotif değiştirmek veya iki farklı sinyal sistemini çözebilecek ekipmanları olan trenler teşkil etmek suretiyle çözümlenmeye çalışılmıştır. Bunun yanı sıra diğer bir sorun da makinistlerin de farklı sinyalizasyon özel eğitime ihtiyaç duymalarıyla ortaya çıkmıştır. 

Demiryolu trafiğini olumsuz etkileyen bu sebeplerden ötürü, ERTMS (European Rail Traffic Management System) Avrupa Demiryolu Trafiği Yönetim Sistemi adı altında bir protokol oluşturulmuştur. Protokolün temel amacı; Avrupa ülkelerinde tek bir sinyalizyasyon dili kullanılmasıdır. 

 

Şekil 1: ERTMS Logosu

 

ERTMS ile; raylı sistem ekipmanlarını üreten üreten firmalar, büyük farklılıklar olmaksızın kendilerine has kullanım şekilleri haricinde, ortak olan bu sinyalizasyon dilini kullanmak zorundadır. Böylece, tren üzerindeki ve hat boyu sinyal ekipmanlarının oluşturduğu farklılıklar ortadan kaldırılarak, ülkeden ülkeye geçişlerde hızlı ve güvenli bir demiryolu trafiği oluşturulmuştur. Ancak, demiryolu trafiğini yönetmek tek başına yeterli değildir. İnsan hatalarından doğacak sorunları en aza indirerek, güvenli bir taşımacılık için, trenleri de uzaktan kontrol edebilecek bir sistemin de geliştirilmesi gerekmektedir. ETCS, bu açığı kapatmak amacıyla geliştirilmiştir. Gelişen elektronik bilgi iletişim teknikleri, gerek tren üzerindeki ekipmanlar, gerekse trene bilgi nakleden ekipmanların niteliğini arttırmış, bu sayede daha az tren personeliyle, çok daha güvenli bir taşımacılık sağlanmıştır.

Güvenli Taşımacılık için Yapılan ERTMS Test Birimleri 

 

 

ERTMS’i bileşenlerden oluşan bir protokol olarak düşünmek gerekirse, bu bileşenler ETCS ve GSM-R denilebilir.  Bu kompakt sistemde, hayati önem taşıyan unsurlardan biri de tren içerisindeki ERTMS/ETCS sinyal ve verilerini işleyen bilgisayar kontrol sistemidir. Bu sistem, kontrol merkezi tarafından gönderilen hat bilgilerini işleyerek makiniste iletip, trenin mevcut hızını da hesaba katarak makinistin bu sinyal bildirilerine uyup uymadığını kontrol etmektedir. Hız limitinin aşılması durumunda ise makiniste ikaz gönderilmektedir. Kısa süre içerisinde, makinistten bir tepki gelmezse ya tren yavaşlatılır ya da acil fren durumuna geçilip durdurulur. 

ERTMS/ETCS de kullanılan ekipmanlardan biri de GSM-R‘dır. GSM  (Global System of Mobile commutacion) küresel mobil iletişim sistemi olarak adlandırılan bu sistem, günümüzde neredeyse vazgeçilmez bir araç olan cep telefonlarının kullandığı şebeke sistemidir. Bu sistem; radyo dalgalarının, arazideki engellemeler yada yerleşim yerlerindeki yüksek binalardan dolayı ulaşamadığı bölgelere, küçük bölgesel aktarıcılar (baz istasyonları) sayesinde ulaşımını sağlayarak, mevcut coğrafyanın neresinde olursanız olun kesintisiz dijital iletişim sağlamaktadır. Ancak, baz istasyonlarının da belli bir mesafeye kadar veri alıp gönderme gücü olduğu dünüldüğünde bazı bölgeler için istasyon sayısını arttırmak gerekebilmektedir. 

GSM-R ismine tekrar dönüldüğünde ise; sondaki “R” harfinin “Rail” kelimesi ifade ettiği söylenebilir. Yani bu sistem, GSM’in demiryoluna uyarlanmış şekli olarak karşımıza çıkmaktadır. Sistem, hat boyunca, yada birbirlerine göreceli olarak yakın olan hatların arasına, belirli mesafelerle baz istasyonu konularak tasarlanmıştır. Tünel için de, tünelin uzunluğuna bağlı olarak ayrı bir baz istasyonu konulmaktadır. GSM-R’ın ilk tasarlandığı yıllarda, merkezle tren personeli arasında konuşma yapılabiliniyordu. Fakat gelişen hızlı veri aktarım teknikleri sayesinde, sinyalizasyon ve tren konum bilgileri, ayrıca uzaktan tren kontrolünü sağlayacak bilgileri de aktarır hale gelmiştir. Böylece tren ile merkez arasında, hayati önem taşıyan kesintisiz iletişim sağlanmıştır.

    

ERTMS Seviyeleri

Hattın kullanım yoğunluğu ve kapasitesine göre hat üzerine üç farklı ERTMS seviyesi uygulanabilmektedir. 

ERTMS Seviye 1: Ülkemizde, Ankara-İstanbul hızlı tren hattında kurulu olan ERTMS seviyesidir. Sistem, hat boyunca belli aralıklarla döşenen balisler (veya EUROBALİSE hattın içerisinde bir traversin üstüne tutturulan, elektromanyetik dalgalar sayesinde trenle irtibat kuran sensörlerdir.), kısa mesafe radyo dalgaları gönderen hat içerisine gömülü antenler ve hat kenarına konulan ışıklı sinyal renk göstergeleri sayesinde sinyal bilgilerini trene iletmektedir. 

ERTMS Seviye 1 ve İşleyişi

ERTMS Seviye 2: Bu seviyede trene iletilecek sinyalizasyon bilgileri, GSM-R aracılığıyla trene aktarılmaktadır. Seviye 1’deki gibi blok sinyal uygulaması kullanılan bu sistemde; hat boyunca, trenin hangi blokta olduğunu bildiren ve çok sıra dışı ya da çok acil durumlarda treni ATS  durumuna geçirebilecek balisler dışında, hat boyunca başka bir sinyal ekipmanı, isteğe bağlı olarak bulundurulmaya bilinir. 

ERTMS Seviye 2 ve İşleyişi

ERTMS Seviye 3: Sürekli gelişen elektronik bilgi aktarım tekniklerinin, bu sisteme adapte edilmesi sebebiyle, belirli aralıklarla farklı testlere tabi tutulan bir sistemdir. Tren, tamamıyla GSM-R ile kontrol edilmektedir. GSM-R, sinyalizasyon bilgilerini taşımak haricinde, treni uzaktan kontrol edebilecek bilgileri de taşımaktadır. Hat üzerinde bulunan balisler, trenin konum doğrulamasını yapmak ve ATS amacıyla bulunur. Bu sistemde diğer seviyelerin aksine blok sinyal uygulaması kullanılmamaktadır. Kontrol merkezindeki ekranda trenin hareketi metre metre takip edilmektedir. 

ERTMS Seviye 3 ve İşleyişi

 

Türkiye’de ERTMS

 

Türkiye’de ERTMS adına birçok yatırım ve çalışma gerçekleştirilmiştir. 29 Ekim 2013 tarihinde açılan Marmaray hattı 250 km/saat hıza çıkabilme olanağı vermesi ve ERTMS Seviye 1 uygulaması ile önemli bir dönüm noktası olmuştur. Bu hat 196 kilometre uzunluğunda Ankara-İstanbul hızlı tren hattının bir bölümü olma özelliği de taşımaktadır. Bunun yanı sıra ERTMS Seviye 1 tarafından denetlenen 212 kilometrelik Ankara-Konya hızlı tren hattı da Ağustos 2011’de seferlerine başlayarak Türkiye’nin ikinci hızlı tren hattı olmuştur. 419 kilometrelik Boğazköprü-Yenice, Mersin-Toprakkale ile 58 kilometrelik Sincan-Esenkent, Hasanbey-İnönü hatları 2009 yılında çalışmaya başlatılan önemli hatlardandır. Ayrıca 328 kilometre uzunluğundaki tek hatlı Eskişehir-Balıkesir, 56 kilometre uzunluğundaki Gebze-Köseköy, 310 km kilometre uzunluğundaki tek hatlı Bandırma-Menemen, kilometre uzunluğundaki tek hatlı Irmak-Zonguldak ve 70 kilometre uzunluğundaki Pamukova-Köseköy projeleri yeni imzalanmıştır. Gerekli çalışmalar bitirilip aktif hale getirildiğinde 250 ERTMS ekipmanlarına sahip aracı ve 2300 kilometrenin üzerinde demiryolu hattına sahip Türkiye 250 km/saat üzerindeki tren hızına müsaade edebilecektir. Eklemek gerekirse ERTMS Seviye 2 uygulamaları için de gerekli çalışmalar yürütülmektedir. Hâli hazırda Bandırma-Menemen hattında ERTMS Seviye 1 ve ERTMS Seviye 2 birlikte uygulanmaktadır.

Gelecek Tarihlerde ERTMS Uygulanacak Hatlar

2023 yılına gelinliğinde ise demiryolu alanında yapılan yatırımların 28 milyar Euro’ya ulaşması öngörülmektedir. 14,000 kilometrelik hat eklenmesi ve bu eklenecek hattın 10,000 kilometresinin hızlı tren hattı olması planlanmaktadır. Bunun sonucu olarak 2035 yılına kadar Türkiye’nin 28,000 kilometrelik demiryoluna sahip olacaktır. 20 yıl içerisinde de ERTMS konusundaki çalışmalar hız kesmeden devam edecektir.

 

ERTMS Çözümleri

 

Alanında öncü firmaların getirdiği yazılımsal ve donanımsal ERTMS çözümleri, demiryolu sektöründe standartlaştırılmaya gidilmesini sürecini hızlandırmaktadır.

ERTMS Standardı İle Gelişen Tren İzleme Birimi ve Elektronik Anklaşman Sistemi Elemanları

Bu kapsamda, işletim kontrol sistemleri tasarlanmaktadır. Bu sistemlerin tasarımından; maliyet yönünden efektif olmaları, farklı hatlarda çalışabilme özelliğine sahip olmaları ve yolcu konforunu göz ardı etmemeleri beklenmektedir. Diğer bir kritik ise elektronik anlaşman sisteminin her daim çalışır ve müsait olmasıdır. Güvenli yolcu ve yük taşımacılığı, raylı sistem tasarımında ve dolayısıyla ERTMS protokolünün gerçeklenmesin de oldukça önemlidir.

Makas İşletim Sistemleri İle Tren Kontrol Sisteminin Kombinasyonu 

ERTMS/ETCS uygulanan bir hatta ait tren kontrol sisteminin tüm izleme ve kontrol işlemlerini kusursuz şekilde yerine getirmesi gerekmektedir. Ayrıca, bu işlemlerin hepsi otomatize olmalıdır. Makas işletim sistemi, sinyaller ve aks sayacı gibi elemanlar da kolay bakımı yapılabilme ve sürekli çalışır halde olma özelliklerine sahip olmalıdır. 

ERTMS’in Getirileri

ERTMS’in faydaları ve getirileri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

►Var olan hatlar üzerinde artabilen kapasite ve gelişen ulaşım ihtiyaçlarına kolayca cevap verebilme  
►Yüksek hız sağlayabilme (maksimum hız 500 km/h)
►Yüksek güvenilirlik oranı
►Düşük üretim masrafı
►Azaltılmış bakım maliyetleri
►Açık bir arz piyasası
►Azaltılmış sözleşme teslim süresi
►Basitleştirilmiş onay süreci
►Yolcular için geliştirilmiş güvenlik

 

Yazar: Sena Koçak

Kaynak:

►ertms.net
►tcdd.gov.tr