ETCS (ESC) and GSM-R (RSC) compatibility tests in polish conditions

Abstract: The process of verification of the installation of the ‘on-board control-command and signalling’ subsystem is complex and requires numerous and time-consuming checks of both the overall technical documentation for a given ETCS installation on a specific vehicle, as well as checks performed during in-service tests. The experience has shown that the tests carried out in laboratories in simulated conditions and the commissioning tests of the on- board and trackside subsystems do not provide sufficient certainty in terms of the correct integration of the ‘on-board control-command and signalling’ subsystem with ‘trackside control-command and signalling’ subsystem and other subsystems. Therefore, additional tests of ETCS (European Train Control System) and GSM-R (GSM for Railways) on-board configurations with trackside ETCS and GSM-R installations on railway lines were introduced (hereinafter ESC / RSC compatibility tests). The premise of the ESC compatibility tests and RSC is to facilitate the operation of new subsystems, because their correct functioning in a given environment is fully verified at the stage of demonstrating compliance of ESC and RSC. In accordance with Polish requirements, from 1 July 2021, ESC / RSC tests are obligatory for all new, renewed and modernized projects in the field of the ‘on-board control-command and signalling’ subsystem. This obligation is a big challenge for vehicle manufacturers and users, because at that time these tests had not yet been carried out on the network managed by PKP PLK S.A. Accordingly, this article aims to introduce the issues related to the ESC and RSC tests, as well as to describe the roles and responsibilities of the various parties involved. in the implementation of the tests. Keywords: ESC / RSC tests; Compatibility; ERTMS, ETC

Ryzyka w procesach inwestycyjnych obejmujących systemy sterowania ruchem kolejowym

Ryzyko jest fundamentalnym czynnikiem procesu inwestycyjnego, w szczególności dotyczącym systemów sterowania ruchem kolejowym (srk), ponieważ podjęcie jakiejkolwiek decyzji działalności inwestycyjnej jest obarczone ryzykiem. Z tego względu konieczna jest ocena wielkości tego ryzyka. W artykule przedstawiono wybrane przykłady ryzyka w procesach inwestycyjnych, które obejmują zabudowę systemów sterowania ruchem kolejowym (srk). Podano wyniki ankiety, dotyczącej ryzyka na różnych etapach trwania procesu inwestycyjnego i zaproponowano działania, które mogą obniżyć jego poziom

CERTIFICATION IN CONTROL COMMAND AND SIGNALLING SYSTEM INVESTMENT PROCESSES

Railway system infrastructure, including control subsystems, is subject to continuous normative technical and legal regulations as defined by EU directives and European Commission regulations, as well as national railway administrations decrees. The aim of regulation is the optimization, harmonization and pursuit of the full interoperability, among others, of control subsystems, through the Control Command and Signalling Technical Specifications for Interoperability (CCS TSI), thereby providing consistency in terms of safety assurance level improvements. Regardless of TSI and baseline specification sets, it is crucial that certification processes function according to specific rules and procedures. In this publication, certification issues concerning a control subsystem and its elements will be discussed. It is assumed that the certification process should include a complex approach to CCS, starting from the project phase and finishing at the adaptation and trial exploitation phase. It is critical that CCS system adaptation is intensified in the PKP PLK

Modernization of railway control command devices in the areas for which a certificate of verification is issued for the control command and signalling subsystem

W dobie dynamicznego rozwoju transportu kolejowego spowodowanego realizacją wielu inwestycji kolejowych zaczynają być zauważalne pewne problemy związane z realizacją inwestycji kolejowych, które odnoszą się do uzyskania zezwolenia do dopuszczenia do eksploatacji podsystemów strukturalnych. Większość realizowanych inwestycji jest współfinansowana ze środków unijnych, a ich głównym celem jest zwiększenie prędkości na liniach kolejowych przy utrzymaniu lub poprawie poziomu bezpieczeństwa. Oprócz modernizacji linii kolejowych z infrastrukturą towarzyszącą, urządzeń i sieci elektroenergetycznych, czy urządzeń sterowania ruchem kolejowym, linie kolejowe wyposażane są w urządzania przytorowe systemu ERTMS/ETCS. Wszystkie modernizowane linie kolejowe zgodnie z prawem europejskim jak i krajowym podlegają procesowi certyfikacji. W stosunku do linii wyposażonych w systemy ERTMS/ETCS, które zostały już scertyfikowane, jak i dopuszczone do eksploatacji, podejmowane są działania mające na celu polepszenie parametrów eksploatacyjnych infrastruktury kolejowej. Z tego też względu konieczna staje się ocena wpływu realizowanych inwestycji na zabudowane już urządzenia systemu ERTMS/ ETCS, które posiadają ważny certyfikat weryfikacji WE i uzyskały lub oczekują na otrzymanie zezwolenia na dopuszczenie do eksploatacji wydanego przez Prezesa UTK.In the era of dynamic development of rail transport caused by the implementation of many railway projects, some problems related to the implementation of railway investments are beginning to be noticed, which refer to obtaining a permit for placing in service of structural subsystems. Most of the investments are co-financed from EU funds, and their main goal is to increase speed on railway lines with the same or improved safety level. In addition to the modernization of railway lines with accompanying infrastructure, devices and power grids or railway traffic control devices, railway lines are equipped with trackside ERTMS / ETCS systems. All modernized railway lines are subject to a certification process in accordance with European and national law. In relation to lines equipped with ERTMS / ETCS systems, which have already been certified and accepted to operation, some actions are taken to improve the operational performance of the railway infrastructure. For this reason, it is necessary to assess the impact of investments on ERTMS / ETCS systems already installed, which have a valid EC verification certificate and have received or expect an authorization for placing in service issued by the Office of Rail Transport

Risks in Investment Processes Covering Railway Traffic Control Systems

A significant factor related to investment processes, particularly with reference to railway traffic control systems, is risk. Taking any investment-related decision entails a risk. For this reason, it is necessary to assess the gravity of risk related to the investment process. The article presents selected risks in investment processes which encompass the development of railway traffic control systems. The survey results which show risks at various stages of the investment process are discussed. Additionally, actions aimed at eliminating such risks are suggested

Sterowanie następstwem pojazdów hyperloop, wyzwania i możliwe rozwiązania

Amount of works and activities tending towards defining new transport mode on the basis of the hyperloop system concept is growing significantly. They assume use of individual vehicles, offering space for several dozen passengers, running with speeds near speed of sound in a closed space with significantly lowered air pressure, utilizing magnetic levitation. Simultaneously it is fairly from economic point of view assumed, that first implementations should link locations between which traffic demand is expected to be very high. Assumed short spacing between hyper-vehicles, which are frequently declared to be ad-hoc adjusted to transport demand, to the knowledge of the authors gained in railway transport, seems to be in conflict with high speed safety related spacing in view of the line infrastructure capacity operational rules defined in the UIC (International Union of Railways) documents. That is the challenge, that formed the basis for authors’ investigations described in the paper. Several thesis regarding future new mode of transport based on hyperloop concept form an outcome of those investigations presented in conclusions.Intensyfikowane są różnego rodzaju działania zmierzające do zdefiniowania nowego rodzaju transportu na bazie koncepcji systemu hyperloop. Zakłada się wykorzystywanie pojedynczych pojazdów, korzystających z lewitacji magnetycznej, oferujących miejsca dla kilkudziesięciu pasażerów, poruszających się z prędkością bliską prędkości dźwięku w zamkniętej przestrzeni z istotnie obniżonym ciśnieniem powietrza. Jednocześnie przyjmuje się, że pierwsze wdrożenia obsługiwać będą połączenia o bardzo wysokim zapotrzebowaniu na transport. Przyjmowane małe, na przykład dwuminutowe, ad hoc zmieniane, odstępy pomiędzy hyper-pojazdami, wedle wiedzy autorów pochodzącej z transportu szynowego, wydają się sprzeczne z zasadami zarządzania następstwem pojazdów poruszających się z dużymi prędkościami opisanymi w dokumentach Międzynarodowego Związku Kolei UIC definiujących eksploatacyjne zasady zarządzania przepustowością infrastruktury liniowej. Związane z tym wyzwania legły u podstaw rozważań autorów, które zaowocowały kilkoma tezami dotyczącymi przyszłego systemu hyperloop. Przedstawione w artykule rozważania wychodzą od różnych zasad zarządzania następstwem pociągów w transporcie kolejowym jako podstawy analizy potrzeb i możliwości zarządzania następstwem pojazdów w systemie hyperloop. Uwzględniono zarządzanie następstwem według zasady stałego odstępu blokowego oraz według zasady ruchomego odstępu blokowego rozróżniając względy i bezwzględny ruchomy odstęp blokowy. Przedstawiono podstawy definiowania przepustowości dla liniowej infrastruktury transportowej oraz koncepcję zwiększania przepustowości poprzez łączenie i dzielenie składów w biegu. We wnioskach wskazano, że w odniesieniu do systemów typu hyperloop należy uwzględnić potrzebę tworzenia hyper-pociągów z hyper-pojazdów oraz powiązania pomiędzy trzema systemami technicznymi: wirtualnymi sprzęgami, napędami pojazdów i systemami hamowania pojazdów. Na końcu artykułu wskazano ścieżkę dalszych prac przywołując normy definiujące formalne podejście do związanych z bezpieczeństwem systemów elektronicznych i programowalnych stosowanych w transporcie kolejowym. Podejście takie autorzy proponują w ramach prac wspólnego komitetu Technicznego CEN i CENELEC dedykowanego dla systemów hyperloop

Analysis of the possibility of implementing interoperability tests on Polish railways

Ensuring the greatest possible interoperability of rail transport, especially for railways in Europe, is one of the key projects to be implemented using the European Rail Traffic Management System (ERTMS), including the European Train Control System (ETCS) and the Global System for Mobile Communications-Railways (GSM-R). The ERTMS system aims to replace many different rail traffic control systems with one, common and unified European solution (Commission Regulation (EU) 2016/919, 2016), (Directive (EU) 2016/797, n.d.) Its creation was dictated by the desire to standardize the traffic control systems present in the territories of various European countries, at the same time extending their functionality and eliminating the existing technical barriers. The aim of this article is to present the possibility of implementation interoperability tests - IOP tests, on Polish railways. These tests are intended to provide a faster, more accurate and less costly demonstration of compliance with the ETCS interoperability requirements compared to field tests. The work defines the concept of interoperability tests as well as the purpose of their application. The general principles and procedures for conducting interoperability tests are presented. In the further part of the work, the operation of laboratories in the European Union is analysed. The laboratories functional in Switzerland and Spain were selected for this analysis. Following, the paper presents the validity of implementing interoperability tests on the territory of the Republic of Poland. On the basis of the pan-European procedure of conducting interoperability tests and the experience of foreign independent laboratories, conditions for the implementation of tests in the Polish railways were developed, which could be used in the future to introduce IOP tests in Poland

Challenges related to the introduction of the RSC and ESC compatibility tests

Testy zgodności konfiguracji pokładowych ETCS (European Train Control System) i GSM-R (GSM for Railways) z przytorowymi instalacjami ETCS i GSM-R na liniach kolejowych (dalej testy kompatybilności ESC/RSC), stanowią dodatkowe sprawdzenie zainstalowanych systemów ETCS i GSM-R, które są niezbędne do potwierdzenia zgodności technicznej urządzeń pokładowych z poszczególnymi instalacjami przytorowymi. Założeniem testów kompatybilności ESC i RSC jest ułatwienie eksploatacji nowych podsystemów, ponieważ ich prawidłowe funkcjonowanie w danym środowisku zostaje w pełni zweryfikowane na etapie wykazania zgodności ESC i RSC. Wymóg zastosowania testów ESC i RSC został określony odpowiednio w pkt 6.1.2.4 oraz 6.1.2.5 TSI CCS [14], [17]. Testy ESC i RSC stają się obowiązkowe w momencie opublikowania zestawów w dokumencie technicznym Agencji Kolejowej UE. Zgodnie z wymaganiami od 1 lipca 2021 r. testy ESC/RSC są obligatoryjne dla wszystkich nowych oraz odnawianych i modernizowanych projektów w zakresie podsystemu „Sterowanie – urządzenia pokładowe”. W związku z wprowadzeniem nowych testów ESC i RSC, które do chwili obecnej nie były realizowane, powstaje wiele problemów interpretacyjnych oraz technicznych. Na to składa się również krótki czas wyznaczony na wykonanie testów na dopuszczonych już instalacjach na liniach kolejowych. Niniejszy artykuł ma na celu przybliżenie zagadnień związanych z testami ESC i RSC oraz pokazanie z jakimi problemami należy się zmierzyć, aby takie testy były poprawnie realizowane i mogły być między innymi podstawą do wydania dopuszczenia do eksploatacji.Compliance tests of the ETCS (European Train Control System) and GSM-R (GSM for Railways) on-board configurations with trackside ETCS and GSM-R installations on railway lines (hereinafter ESC / RSC compatibility tests) constitute an additional check of the installed ETCS and GSM-R systems which are necessary to confirm the technical compatibility of the on-board equipment with the individual trackside installations. The assumption of ESC and RSC compatibility tests is to facilitate the operation of new subsystems, because their proper functioning in a given environment is fully verified at the stage of ESC and RSC compliance demonstration. The requirement to apply the ESC and RSC tests is set out in Clausem 6.1.2.4 and 6.1.2.5 of TSI CCS, respectively. The ESC and RSC tests become mandatowy with the publication of the kits in a technical document of the EU Railway Agency. According to the requirements, from July 1, 2021, ESC / RSC tests are obligatory for all new, renewed and modernized projects in the field of the “Control--Command - On-Board Equipment” subsystem. Due to the introduction of the New ESC and RSC tests, which have not been implemented so far, many interpretation and technical problems arise. This is also due to the short time allowed for the performance of tests on already approved installations on railway lines. This article aims to introduce the issues related to the ESC and RSC tests and to show what problems should be faced in order for such tests to be properly carried out and could be the basis for, among other things, the release to service

The Impact of Tourist Traffic on the Condition and Cell Structures of Alpine Swards

This research focuses on the effect of trampling on vegetation in high-mountain ecosystems through the electromagnetic spectrum’s interaction with plant pigments, cell structure, water content and other substances that have a direct impact on leaf properties. The aim of the study was to confirm with the use of fluorescence methods of variability in the state of high-mountain vegetation previously measured spectrometrically. The most heavily visited part of the High Tatras in Poland was divided into polygons and, after selecting the dominant species within alpine swards, a detailed analysis of trampled and reference patterns was performed. The Analytical Spectral Devices (ASD) FieldSpec 3/4 were used to acquire high-resolution spectral properties of plants, their fluorescence and the leaf chlorophyll content with the difference between the plant surface temperature (ts), and the air temperature (ta) as well as fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation (fAPAR) used as reference data. The results show that, along tourist trails, vegetation adapts to trampling with the impact depending on the species. A lower chlorophyll value was confirmed by a decrease in fluorescence, and the cellular structures were degraded in trampled compared to reference species, with a lower leaf reflectance. In addition, at the extreme, trampling can eliminate certain species such as Luzula alpino-pilosa, for which significant changes were noted due to trampling

Etiology of Ulcerative Dermal Necrosis (UDN) in Brown Trout (<i>Salmo trutta</i> Morpha <i>trutta</i>)—Preliminary Results

Every year, ulcerative dermal necrosis (UDN) affects salmonids that spend most of their lives in the sea during their migration to the rivers of northern Poland to spawn. The clinical form of the disease manifests itself in ulcerative skin lesions, which lead to significant weakening of the fish and, in most cases, result in their death. This study was carried out on samples taken from sea trout in the Słupia River in northern Poland. In order to identify the pathogen, experiments on the transmission of the disease were carried out, and additional histopathological, microbiological and electron microscopic examinations were performed. As a result of these studies, it was possible to experimentally transfer the disease from sick to healthy fish. The results indicate a complex etiology of the disease (lack of a clearly defined pathogen), in which the change in the environment from salty to freshwater triggers the related changes in skin physiology, which are the main causes of increased susceptibility to the development of the disease