5/27/2011
ERTMS - Sistema europeu de gestão de tráfego ferroviário
A via para a interoperabilidade nos comboios
Para garantir a interoperabilidade no sistema ferroviário europeu, uma maior capacidade da infra-estrutura, uma velocidade comercial mais elevada e uma
segurança acrescida, a Comissão Europeia adoptou um plano de implementação de um sistema uniforme de gestão de tráfego ferroviário – ERTMS – que tem como objectivo substituir os 20 sistemas diferentes existentes actualmente na Europa. Um dos países que já dispõe de uma linha ferroviária totalmente interoperável é a Bélgica, que recorreu a uma solução desenvolvida pela Alstom Transport, o sistema Atlas.
Todas as novas linhas ferroviárias que vierem a ser construídas na União Europeia terão de cumprir obrigatoriamente a norma europeia de gestão de tráfego ferroviário – ERTMS
(European Rail Traffic Management System), o que, por consequência, também se aplica à ligação ferroviária de Alta Velocidade entre Poceirão e Caia, que inclui a linha de
mercadorias entre Sines e o Caia.
Com esta imposição, a Comissão Europeia pretende a uniformização do sistema de
comunicação e sinalização nas linhas ferroviárias para substituir os 20 sistemas existentes actualmente na Europa. Basicamente, cada país tem o seu próprio que nem sequer é compatível com o do vizinho. Neste campo, Portugal e Espanha são casos paradigmáticos, entre outros. Alguns países, como a Bélgica, dão-se ao “luxo” de ter sete sistemas
diferentes, que oferecem níveis diferentes e complementares de sinalização e segurança. A implementação de um sistema europeu comum de gestão de tráfego ferroviário permite o estabelecimento de uma interoperabilidade que facilita a operação transfronteiriça,
incrementa o desempenho do transporte ferroviário, aumenta a capacidade da
infra-estrutura e a velocidade comercial, reduzindo simultaneamente os custos e investimentos do ciclo de vida. Uma outra vantagem consiste no aumento da concorrência no mercado de fornecimento de equipamentos de comunicação e sinalização, uma vez que passam a existir vários fornecedores com capacidade de participar em concursos, em vez de um único, aquele que forneceu inicialmente o sistema baseado em tecnologia própria.
A necessidade de implementação de um sistema ferroviário interoperável na Europa surgiu no início dos anos ’90 com a introdução do comboio de Alta Velocidade Thalys, que
estabelece a ligação entre as cidades de Bruxelas, Paris, Colónia e Amesterdão. Nessa altura constatou-se que cada locomotiva teria de estar dotada com sete sistemas de comunicação e sinalização diferentes embarcados para interpretarem as diferentes sinalizações dos quatro países (Bélgica, França, Alemanha e Holanda). Isto significa que cada locomotiva tem estar equipada com sensores, antenas e periféricos específicos para cada um dos sistemas embarcados, o que tem um impacto directo em termos de
investimento, nos custos de exploração e manutenção.
A Comissão Europeia adoptou em Julho de 2009 um Plano de Implementação ERTMS que traçou como metas o estabelecimento de uma rede com mais de dez mil quilómetros até 2015 e mais de 25 mil quilómetros até 2020. Essa rede incluirá seis corredores ERTMS inteiros – um deles consiste no Corredor D, que fará a ligação entre Lisboa, Madrid, Valência, Figueras, Perpignan, Avignon, Marselha/Lyon, Turim, Milão, Veneza, Koper, Ljubljana, Hodos e Budapeste. No caso português está contemplada igualmente uma linha complementar entre Sines, Lisboa, Coimbra, Porto e Leixões.
A Comissão Europeia determina igualmente que todos os comboios encomendados depois de 2012 ou que entrem ao serviço depois de 2015 têm de vir obrigatoriamente equipados com o sistema ERTMS, que integra as tecnologias ECTS (European Train Control System) e GSM-R.
À espera do terceiro nível
Actualmente estão disponíveis dois níveis de especificação que cumprem a norma ERTMS. No Nível 1, a informação é transmitida ao comboio pelas eurobalizas, as quais estão ligadas à sinalização de berma através de um dispositivo electrónico existente ao longo das vias (LEU – Lineside Electronic Unit). Este envia as instruções de velocidade que o comboio
deve respeitar sempre que se aproxima de uma baliza. O Nível 1 é frequentemente utilizado como sobreposição aos sistemas de sinalização existentes. Normalmente aplica-se a linhas de baixa ou média densidade de tráfego onde circulam comboios de passageiros e
mercadorias, cuja velocidade máxima não excede os 160 km/h.
A norma ERTMS Nível 2 determina o estabelecimento de um diálogo contínuo entre terra e a locomotiva através de uma rede móvel do tipo GSM-R, que utiliza frequências dedicadas afectas ao universo ferroviário. As eurobalizas continuam a ser utilizadas para confirmar a posição do comboio que está em contacto permanente com o centro de autorização dos movimentos por rádio (RBC). Este último tem como função determinar a localização de todos os comboios e gerir o tráfego em tempo real. Uma das alterações mais significativas da implementação da norma ERTMS Nível 2 consiste na ausência de sinais tradicionais nas bermas, reduzindo os custos de investimento e de manutenção. O nível 2 está vocacionado para linhas de velocidade elevada e alta velocidade ou para as linhas de forte densidade de tráfego. Como existe um diálogo contínuo entre a locomotiva e a unidade de controlo dos movimentos por rádio, os intervalos entre dois comboios são diminuídos, uma vez que estão garantidas as necessárias condições de segurança.
A indústria ferroviária e a Comissão Europeia estão a discutir a introdução de um ERTMS Nível 3, cujas especificações só estarão definidas no final de 2012. O objectivo consiste na transferência da gestão de algumas funções de segurança de terra para bordo. O terceiro nível deverá permitir uma redução ainda mais significativa do intervalo entre dois comboios, bem como o controlo da sua integridade.
Equipamentos embarcados e de via
Para circular em vias dotadas de sistema europeu de gestão de tráfego ferroviário – ERTMS – as locomotivas necessitam de ter a bordo um equipamento dedicado, designadamente sensores nas rodas, acelerómetro, antenas de baliza, equipamento de rádio, um computador central (European Viyal Computer – EVC), uma antena GSM-R (só nível 2) e um gravador de dados (caixa negra). Na cabina do maquinista encontra-se um painel de instrumentos denominado DMI - Driver Machine Interface (Interface da Máquina do Condutor). Este equipamento fornece ao maquinista um conjunto de dados relativos à velocidade, travões, informação auxiliar de condução, área de planeamento (número do maquinista, número do comboio, categoria do comboio, comprimento, percentagem de travagem, velocidade máxima, carga por eixo), entre outros.
Por sua vez, o equipamento de berma ERTMS Nível 1 inclui sinais convencionais,
eurobalizas mais unidade electrónica de mesmas, e circuitos de carris ou contadores de eixo para detecção dos comboios. No ERTMS Nível 2, os semáforos nas bermas são
substituídos por antenas que enviam a informação para RBC (Radio Block Center). Em qualquer dos casos, o sistema está configurado para que o comboio não ultrapasse a velocidade máxima autorizada num determinado troço de linha, forçando-o a abrandar em caso de necessidade ou mesmo a parar. O Radio Block Center, que basicamente consiste numa caixa equipada com vários computadores, envia informações para a locomotiva através das eurobalizas para assegurar o funcionamento do sistema de protecção automática do comboio, o qual garante o controlo da velocidade e a integridade da
segurança.
Por sua vez, os centros de comando de tráfego efectuam remotamente a monitorização, controlo e gestão da circulação dos comboios na rede ferroviária, com base na informação obtida pelos Radio Block Center.
Primeira linha com interoperabilidade total
estabelece a ligação entre Antuérpia e a fronteira holandesa. Com 35 quilómetros de via dupla bi-direccional e electrificada a 25 kV, três Radio Block Center, a infra-estrutura, denominada L4, permite a circulação de comboios a uma velocidade de 300 km/h. Além do Thalys, que liga Bruxelas a Amesterdão, também circula nesta linha o comboio regional M6, entre Antuérpia e a Noorderkempen, uma localidade perto da fronteira
holandesa, onde existe um interface intermodal, que oferece aos utilizadores a possibilidade de utilizarem um serviço ferroviário com um tempo de viagem de aproximadamente 20 minutos.
Neste caso, a operação é assegurada por comboios da família M6, desenvolvidos com base no TGV Duplex e nos I-11 da Bombardier, com dois andares por carruagem e assentos dispostos dois a dois, face a face, de forma assimétrica de cada lado do corredor. O comboio oferece uma capacidade total de 786 lugares sentados, com possibilidade de acoplar duas unidades, para aumentar a capacidade total de 1.572 lugares sentados em 12 carruagens.
Os comboios M6 estão equipados com um sistema de sinalização Atlas da Alstom, que é compatível com as normas da Bélgica e europeias – ERTMS Nível 1 – que assegura a gestão do tráfego dos comboios, indicando a velocidade máxima autorizada, a distância de segurança entre os comboios. O sistema permite optimizar a tráfego das linhas, garantindo simultaneamente uma segurança máxima para os passageiros.
A SNCB – Societé Nationale des Chemins de Fer Belge escolheu também a Alstom Transport para equipar s totalidade dos comboios M6 e os seus sistemas secundários integrados.
A central de controlo de tráfego, localizada em Antuérpia, nas instalações da Infrabel, efectua a monitorização de toda a linha L4 (Antuérpia – Roterdão/Breda), bem como o interface com o sistema nacional belga de gestão de comboios, o sistema de accionamento e o ERTMS nível na Holanda e o sistema ERTMS nível da Linha L3 (Liége – Aachen).
Mais mil comboios equipados com sistema da Alstom
Pioneira no desenvolvimento do ERTMS, a Alstom Transport reivindica a liderança mundial nesta tecnologia, com a implementação da sua solução Atlas em mais de mil comboios, próprios e também de outros fabricantes como Bombardier, Siemens, Mitsui, Vossloh, entre outros, num total de 45 tipos diferentes. Todos os meses, os comboios equipados com soluções ERTMS da Alstom Transport percorrem o equivalente a um milhão de quilómetros. O construtor francês garante ser o único no mercado que tem a capacidade para
disponibilizar aos seus clientes uma gama completa de soluções ERTMS inteiramente operacional.
O sistema Atlas permite aos comboios receberem informações sobre a gestão de tráfego – velocidade autorizada, sinais / pontos, distâncias de segurança entre comboios –
possibilitando o cálculo em permanência da velocidade máxima autorizada. Essas informações são transmitidas aos comboios pelas eurobalizas, isto é, os terminais
normalizados instalados ao longo das vias. O sistema permite a um comboio de passageiros ou de mercadorias circular sem parar de uma ponta à outra da linha. As soluções Atlas reforçam igualmente a capacidade em termos de tráfego, uma vez que os comboios
recebem as informações necessárias para antecipar e adaptar a sua velocidade em toda a segurança, optimizando as fases de aceleração e abrandamento. Esta melhoria reforça a fluidez do tráfego e reduz o tempo de viagem. A instalação do sistema Atlas na linha de forte densidade que liga Mattesten a Rothrist, na Suíça, possibilitou um aumento na sua
capacidade de 14 por cento. Por sua vez, na linha entre Roma e Nápoles, o tempo de viagem diminui de 1h45m para 1h25m e, a prazo, baixará para 1h06m.
A experiência e o conhecimento adquirido pela Alstom Transport permitiu a implementação do sistema Atlas em várias linhas, seja de Alta Velocidade, convencionais, suburbanas ou de mercadorias. Um dos projectos consistiu na Linha de Alta Velocidade L3, na Bélgica, equipada com ERTMs Nível 1 e 2. Inaugurada em Junho de 2009 pela Frabel, estabelece a ligação entre Liége (Bélgica) e a fronteira alemã via Aachen, numa extensão de 35
quilómetros. O sistema Atlas possibilitou a diminuição do tempo de percurso entre Bruxelas e Frankfurt em 26 minutos, permitindo chegar a Colónia em 1h51m e a Frankfurt em 3h08m. A Alstom instalou igualmente o Atlas a bordo de quatro comboios ICE da Deutsche Bahn (plataforma Siemens Velaro) que circulam nesta linha e também equipará os seis comboios da frota que serão colocados em serviço até 2012.
Igualmente emblemática é a Linha de Alta Velocidade Roma- Napóles, que tem uma extensão de 216 quilómetros e serve 18 estações. Inaugurada oficialmente em Janeiro de 2006, apesar de ter entrado ao serviço comercial em Dezembro do ano anterior, é a primeira linha de alta velocidade equipada unicamente com ERTMS Nível 2. A Alstom instalou o sistema de terra (Atlas 200) e embarcado para 53 comboios (ETR 500, ETR 600, ETR 485), que circulam a uma velocidade comercial de 300 km/h.
A Suíça, por sua vez, optou por instalar o sistema Atlas “terra” de nível 2 no troço Berna – Zurique (45 quilómetros) da linha Mattstetten-Rothrist, que constitui o nó ferroviário
estratégico entre Berna, Basileia, Zurique e Lucerna. A Alstom forneceu igualmente o equipamento de bordo 486 comboios de 12 tipos diferentes, que poderão circular a uma velocidade até 200 km/h, diminuindo o tempo de viagem entre Berna e Zurique de 70 para 55 minutos.
Outro projecto implementado ERTMS, mas de nível 1, foi na linha suburbana que liga o centro de Atenas ao aeroporto. Os 60 quilómetros de vias assim como os comboios foram equipados pela Alstom Transport.
Centro de competência ERTMS da Alstom localiza-se em Charleroi
O pólo de Charleroi, na Bélgica, constitui o centro de competência da Alstom para ERTMS, que se dedica ao desenvolvimento e integração dos sistemas de sinalização e controlo do tráfego, assim como à concepção e fabrico a nível mundial de conversores auxiliares para a gama de material circulante do grupo. Nesta unidade trabalham cerca de 400 engenheiros,
dos quais cem apenas em pesquisa e desenvolvimento.
A Alstom Transport Bélgica assegura a aplicação dos equipamentos de encravamento electrónico e os circuitos de via na totalidade da rede da gestora de infra-estrutura belga, Infrabel. Para a holandesa ProRail, o pólo de Charleroi implementa os circuitos de via e os equipamentos de bordo de controlo de velocidade. A Alstom fornece ainda equipamentos de sinalização para a totalidade do material circulante em operação comercial da SNCB e CFL. Em termos de sinalização ERTMS, a Alstom Transport Bélgica desenvolveu equipamentos de terra e de bordo para linhas de alta velocidade e velocidade elevada da Bélgica, Holanda, Alemanha, França, Suíça e Áustria.
No pólo de Charleroi são efectuados testes em laboratório para verificar a compatibilidade do sistema Atlas com comboios de outros fabricantes, como a Siemens ou a Bombardier, para permitir a circulação dos mesmos em qualquer linha dotada com sinalização e gestão de tráfego ERTMS.
DESTAQUE
A principal diferença entre o sistema ERTMS de Nível 1 e de Nível 2 é que este último
dispensa a tradicional sinalização exterior que é substituída por uma antena. A rede de rádio GSM-R assegura um contacto contínuo entre terra e o comboio.
Criada inicialmente para assegurar a interoperabilidade ferroviária na União Europa, a norma ERTMS está a obter uma elevada aceitação noutros continentes. De acordo com dados da Unife – The European Rail Industry relativos a Setembro de 2010, dos cerca de 37 mil quilómetros em carris contratados no mundo para serem equipados com o ERTMS, cerca de 50 por cento são fora da Europa. A China lidera, com quase seis mil quilómetros. O primeiro país europeu a surgir na lista é a Espanha, com cerca de quatro mil quilómetros, logo seguida pela Suécia, com perto de três mil quilómetros e pela Arábia Saudita, também com perto de três mil quilómetros. A Turquia, Taiwan, Líbia e Coreia do Sul são outros dos países que também têm vindo a investir neste sistema.
Apesar de a interoperabilidade não ser um problema nalguns países não europeus, a opção pelo sistema ERTMS oferece várias vantagens. Uma delas consiste num padrão único que abre oportunidades de multi-fornecimento. O aumento da capacidade do tráfego, uma melhor segurança com a substituição dos sistemas legados e uma velocidade comercial mais elevada são outros factores que levam os gestores da infra-estruturas ferroviárias a optarem por uma solução tecnológica desenvolvida inicialmente para a realidade europeia. A Unife estima que o mercado potencial da sinalização ferroviária teve um valor superior a 11 mil milhões de euros, em 2009. Desse total, cerca de mil milhões de euros foram
canalizados para ERTMS. Até 2020, o plano adoptado pela União Europeia em Junho de 2009 prevê a implementação do sistema ERTMS em aproximadamente 40.000 quilómetros de vias, o que irá implicar investimentos de aproximadamente dez mil milhões de euros, que serão parcialmente co-financiados pela Comissão Europeia.
Por: Carlos Moura Fonte:
