Numéro 250 Numéro spécial

JUIN 2015

96 PAGES

Prix version papier : 16.00 €*
Prix version numérique : 16.00 €
Prix bimédia : 27.00 €*

*Hors frais de port

L'éditorial

Le numéro aborde la seconde partie de l’important dossier sur la signalisation, plus particulièrement ERTMS. Le contenu est présenté par le coordinateur de ce thème ; nous évoquerons ici quelques réﬂexions que peut inspirer un programme aussi vaste et ambitieux.

ERTMS est un sujet en soi, mais c’est aussi la pointe de l’iceberg d’un grand projet humain. Les descriptions qui sont données dans ce numéro, ainsi que toutes celles que la RGCF a déjà livrées depuis plus de dix ans, sont la solution technique qui répond à la volonté de progresser dans la construction de l’Europe des chemins de fer. Cette pointe apparaît petite, comme le veut la physique expliquée par la poussée d’Archimède. Mais c’est elle qu’on voit, qui brille dans la lumière. Pourquoi donc soutenir qu’ERTMS est l’aﬀaire de tous : politiques, citoyens, clients, exploitants ? On a pu entendre çà et là que le développement est long, laborieux, coûteux et que, d’ailleurs, si les compagnies ferroviaires des Etats avaient su s’entendre depuis longtemps, la question d’une signalisation homogène en Europe ne se poserait même pas, puisqu’elle serait déjà uniﬁée comme elle l’est sur la route ou dans le ciel.

ERTMS est d’abord un projet politique, au même titre que le fut la création de la CECA, de la CEE et d’Euratom après la Seconde Guerre mondiale. C’est une pierre qui s’ajoute à l’édiﬁce de la construction européenne. Quant à dire que les signalisations des diﬀérents réseaux nationaux auraient dû être compatibles entre elles, interopérables pour reprendre un terme d’actualité, c’est oublier la prédominance des dirigeants politiques soucieux de l’indépendance, en réalité de l’étanchéité, des réseaux de chaque pays. Les caractéristiques techniques des chemins de fer sont fondamentalement cadrées par la loi. Ce cloisonnement a été dénoncé dès le XIXe siècle par les compagnies ferroviaires qui ont déﬁni des règles communes d’exploitation par des conventions internationales. Le dynamisme de l’Union européenne pour bâtir un réseau transeuropéen de transport, donnant une place structurante au ferroviaire, se traduit ainsi notamment dans le déploiement d’ERTMS. Cette mise en œuvre d’ERTMS semble anormalement longue pour certains observateurs. Pourtant, les ingénieurs chargés d’inventer un nouveau système de commande-contrôle du traﬁc non seulement ne déméritent pas, mais au contraire doivent être vus comme des sages. La comparaison avec la création du ciel aérien unique retiendra notre attention par des analogies : construction par étapes de blocs aériens qui dépassent les frontières nationales, alors que les règles internationales attribuent la souveraineté de l’espace aérien à chaque Etat exactement au-dessus de son territoire. Le ciel unique n’est pas encore une réalité, comme le réseau ferroviaire, mais l’uniﬁcation progresse. Celle-ci avance dans un souci essentiel, la sécurité, excellemment assurée par les systèmes actuels tandis qu’un nouveau est toujours source d’inquiétude faute évidemment d’une expérience probante qu’il ne peut avoir.

Comme pour le ciel unique, des enjeux de capacité et de ﬂuidité des traﬁcs, en assurant la continuité du service avec une sécurité irréprochable, justiﬁent les recherches intégrant les avancées technologiques. L’innovation coûte toujours trop cher, si on l’appréhende à court terme : cela inquiète souvent les exploitants, qui travaillent dans le présent. Mais elle doit procurer des gains sensibles dans l’économie de fonctionnement d’un réseau, du ressort des gestionnaires d’infrastructure préoccupés par les besoins de transport de l’avenir. Que tous les auteurs qui ont apporté, de leur propre initiative, leurs travaux sur ERTMS, volet technique parmi tant d’autres de l’entente européenne, soient ici remerciés.

Bonne lecture !

PASCAL LUPO

Dossiers

ERTMS : le système de tous les défis - Bilan de 10 ans d’activité de l’ERA
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Créée en 2005, l’Agence Ferroviaire Européenne (ERA en anglais) a repris la responsabilité de la gestion des spécifications communes du système ERTMS, initialisées dans les années 90. Pour ce faire, elle a mis en place un processus de décision transparent pour recevoir, traiter et statuer tous les besoins d’évolution de ces spécifications que sont aujourd’hui les 2 versions autorisées « Baseline 2 » et « Baseline 3 ». Ce dossier montre également comment l’ERA prépare les évolutions futures avec les experts du monde ferroviaire et en coopération avec les Agences Nationales de Sécurité (ANS).

ERTMS: the system of all challenges. Review of a decade of ERA work

The European Railway Agency (ERA) founded in 2005 has taken over responsibility for managing the joint specifications for the ERTMS system initialised in the 1990s. For this purpose, it has introduced a transparent decision-making process to receive, address and decide on all needs for further developments in these specifications in the 2 authorised versions existing today, “Baseline 2” and “Baseline 3”. This article also shows how ERA prepares the future developments with railway experts in cooperation with the National Safety Authorities (NSA).

ERTMS: das System mit allen Herausforderungen. 10-jährige Bilanz der Aktivitäten der ERA

Die im Jahre 2005 gegründete Europäische Eisenbahnagentur (englische Abkürzung ERA) hat die Verantwortung für die Verwaltung der gemeinsamen Spezifikationen des in den 90er Jahren initialisierten Systems ERTMS übernommen. Hierzu hat sie einen transparenten Entscheidungsprozess für die Entgegennahme, Behandlung und Festlegung des gesamten Entwicklungsbedarfs dieser Spezifikationen – wobei es sich derzeit um die beiden zugelassenen Versionen „Baseline 2“ und „Baseline 3“ handelt – eingerichtet. Der vorliegende Artikel zeigt auch, wie die ERA die Entwicklungen der Zukunft mit den Experten der Eisenbahnwelt sowie in Zusammenarbeit mit den Nationalen Sicherheitsbehörden (NSA) vorbereitet.
ERTMS, pourquoi, comment ?
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Genèse du système de signalisation européen et rappel succinct des principes de fonctionnement des trois niveaux possibles d’équipement des lignes exploitées sous ERTMS.

ERTMS, why and how?

Genesis of the European signalling system and succinct review of the operating principles of the three levels of equipment possible for lines operated under ERTMS.

ERTMS, warum und wie?

Entstehung des Europäischen Signalsystems und kurze Aufzählung der Funktionsprinzipien für die drei möglichen Levels zur Ausrüstung der unter ERTMS betriebenen Strecken.
ERTMS niveau 2 sur la LGV Est européenne
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Les premières circulations commerciales en ERTMS niveau 2 sur la ligne à grande vitesse Est européenne équipée depuis l’origine (2007) en TVM 430, ont eu lieu en décembre 2014. C’est l’aboutissement d’un projet de longue haleine réunissant de nombreux acteurs sur la base de spécifications initiales qui ont continué à évoluer, le niveau de qualité attendu du média radio GSM-R n’étant pas l’une des moindres diﬃcultés.

ERTMS Level 2 on the East European High Speed Line

The first trains operated in revenue service under ERTMS Level 2 on the East European high speed line equipped at the outset (2007) with TVM 430 were launched in December 2014. This was the culmination of a lengthy project bringing together numerous players working to initial specifications which continued to evolve and in which the standard of quality expected for the GSM-R radio was not one of the least difficulties.

ERTMS Level 2 auf der europäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke Ost

Die ersten kommerziellen Fahrten mit ERTMS Level 2 auf der europäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke Ost, die von Anfang an (2007) mit TVM 430 ausgerüstet war, fanden im Jahre 2014 statt. Es handelt sich um den Beginn eines groß angelegten Projekts mit zahlreichen Akteuren auf der Grundlage erster Spezifikationen, die sich mit der Zeit weiterentwickelt haben, wobei das vom Funkmedium GSM-R erwartete Qualitätsniveau nicht eines der weniger schwierigen darstellt.
Utilisation d’une approche « Model-based Design » sur un système sol ERTMS Niveau 2
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Ce dossier présente l’approche « model-based design » utilisée pour la modélisation du système sol ERTMS. Cette approche est couramment utilisée dans le secteur de l’automobile et de l’aéronautique : elle est utilisée ici sur l’ERTMS aussi bien pour les activités de modélisation fonctionnelle que pour la validation fonctionnelle du modèle en allant jusqu’à la preuve modèle. Cette méthode met en œuvre des moyens de spécification indépendants de toute réalisation pour définir les attendus de façon non ambiguë.

Use of a Model-based Design on a wayside ERTMS Level 2 system

This article describes the model-based design approach adopted for modelling the ERTMS wayside system. This approach is widely used in the automotive and aeronautical sectors; it is used here on ERTMS both for functional modelling work and for functional validation of the model up to proof of properties on the model. This method ensures specifications independent of manufacturers design choices in order to provide an unambiguous description of expected behaviour.

Verwendung eines Verfahrens „Model-based Design“ auf einem Bodensystem ERTMS Level 2

In diesem Artikel wird das Verfahren „Model-based Design“ vorgestellt, das zur Modellierung des Bodensystems ERTMS verwendet wurde. Dieses Verfahren wird häufig im Automobil- und Luftfahrtsektor benutzt; hier wird es auf dem ERTMS sowohl für die Aktivitäten der Funktionsmodellierung als auch für die Funktionsvalidierung des Modells bis hin zum Nachweis der Eigenschaften am Modell eingesetzt. Diese Methode wendet Spezifikationsmittel an, die von jeglicher Realisierung unabhängig sind, um die Beweggründe eindeutig zu definieren zu können.
Utilisation de la méthode de preuve formelle PERF de la RATP sur le projet PEEE
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Dans le cadre du projet PEEE (Pilote ERTMS N2 sur la LGV EE) et à la demande de Réseau Ferré de France (RFF), la RATP a mis en œuvre une méthode outillée appelée PERF (Preuve d’Evaluation par Rétro-modélisation Formelle) qu’elle déploie sur son propre réseau où elle a montré son eﬃcience, et ce sur le code source ADA du logiciel du RBC (calculateur sol ERTMS N2 et N3). Les résultats obtenus ont permis tout à la fois de valider le niveau de sécurité attendu pour l’équipement RBC en parallèle des travaux menés dans le cadre d’une démarche « habituelle de preuve de sécurité tout en mettant en évidence des pistes d’amélioration en termes de spéciﬁcations et de codages.

The PERF formal proof method used in the PEEE project of the RATP (ERTMS East European Pilot Project)

In the framework of the PEEE project (ERTMS Level 2 pilot project on the East European high speed line) and at the request of Réseau Ferré de France (RFF), the RATP has applied an instrumental method called PERF (Proof Executed over a Retro-engineered Formal model) which it is deploying on its own network where it has demonstrated its efficiency on the ADA source code of the RBC software (wayside computer for ERTMS Levels 2 and 3). The results achieved have made it possible to both validate the expected safety level for RBC equipment in parallel with the work carried out with the “usual” proof of safety approach while at the same time highlighting areas for improvement in the specifications and coding.

Verwendung der formellen Nachweismethode PERF beim Projekt PEEE von RATP(Pilote ERTMS Est Européen – europäisches Pilotprojekt ERTMS Ost)

Im Rahmen des Projekts PEEE (Pilot ERTMS N2 auf der europäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke Ost) und auf Antrag von Réseau Ferré de France (RFF), hat die RATP eine instrumentierte Methode mit der Bezeichnung PERF (Preuve d’Evaluation par Rétro-modélisation Formelle – Bewertungsnachweis mittels formeller Retromodellierung) entwickelt, die sie auf ihrem eigenen Netz einsetzt, auf dem die Methode ihre Effizienz unter Beweis gestellt hat, und zwar auf dem Quellencode ADA der Software des RBC (Rechner am Boden ERTMS N2 und N3). Anhand der erzielten Ergebnisse war es möglich, parallel zu den im Rahmen eines „üblichen“ Verfahrens zum Sicherheitsnachweis durchgeführten Arbeiten auch das für die RBC-Anlagen erwartete Sicherheitsniveau zu validieren und dabei gleichzeitig Verbesserungsansätze auf dem Gebiet der Spezifikationen und Kodierungen hervorzuheben.
La mise en œuvre d’ERTMS sur les TGV 2N2 3UA - Intégration du Bistandard ERTMS/TVM à bord des rames TGV
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Ce dossier présente la vision « bord » de l’ERTMS et l’intégration sur les rames TGV de la SNCF d’équipements de signalisation capables de porter simultanément ERTMS et les systèmes nationaux TVM préexistants

ERTMS implementation on 2N2 3UA TGVs – Integration of Bi-Standard ERTMS/TVM on TGV trainsets

The article presents the train-borne aspect of ERTMS and integration on SNCF TGV trainsets of signalling equipment capable of hosting simultaneously ETMS and pre-existng national TVM systems.

Einsatz von ERTMS auf den TGV 2N2 3UA – Integration des Bi-Standard ERTMS/TVM an Bord der TGV-Züge

Dieser Artikel präsentiert die „Bord-Vision“ des ERTMS sowie die Integration von Signalanlagen, die gleichzeitig ERTMS und die bereits vorhandenen nationalen TVM-Systeme aufnehmen können, auf den TGV-Zügen der SNCF.
ANSALDO STS France pionnier de la signalisation à grande vitesse française
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Ansaldo STS qui a contribué à définir les normes ERTMS à travers les STI (Spécifications Techniques d’Interopérabilité) réalise tant les équipements sol avec les RBC (radio Block Center) que ceux du bord avec le Bi-Standard nécessaires aux circulations sous ERTMS de la LGV Est européenne et des futures lignes SEA (Sud Europe Atlantique) et BPL (Bretagne–Pays-de-la-Loire). Il est également fournisseur de postes d’enclenchement informatisés (SEI).

ANSALDO STS France, a pioneer in French high-speed signalling

Ansaldo STS which has contributed to defining ERTMS standards in the TSI (Technical Specifications for Interoperability) manufactures both wayside equipment with the RBC (Radio Block Centre) and train-borne Bi-Standard equipment required for train operation under ERTMS on the East European high speed line as well as on the future SEA (South East Atlantic and BPL (Brittany, Pays de la Loire) lines. It is also a supplier of computerised signal boxes.

ANSALDO STS France – Pionier beim Hochgeschwindigkeitssignalsystem in Frankreich

Die Firma Ansaldo STS, die über die TSI (Technische Spezifikationen für die Interoperabilität) zur Definition der ERTMS-Normen beigetragen hat, realisiert sowohl die Anlagen am Boden mit den RBC (Radio Block Center) als auch die Bordanlagen mit dem Bi-Standard, die für den Betrieb unter ERTMS auf der europäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke Ost und den künftigen Strecken SEA (Süd-Europa- Atlantik) und BPL (Bretagne-Pays-de-la-Loire) erforderlich sind. Ansaldo STS ist ebenfalls der Lieferant der Rechnerstellwerke (SEI).
Redynamiser la conduite à Grande Vitesse grâce à ERTMS
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Au-delà des possibilités techniques, en termes de vitesse et de débit, oﬀertes par les systèmes de signalisation en particulier sur les lignes parcourues à grande vitesse, les performances réelles sont tributaires de la manière dont réagissent les conducteurs aux diﬀérentes informations et sollicitations que ces systèmes leur communiquent. La mise en service d’ERTMS niveau 2 sur la LGV Est européenne qui nécessite pour la SNCF la formation d’une population importante de conducteurs qui circulaient jusque là sous TVM, a été l’occasion de ré-étudier en profondeur les gestes du métier » de manière à bénéficier au mieux des performances permises par le nouveau système.

Revitalising high speed train driving thanks to ERTMS

Beyond the technical possibilities of the signalling systems in terms of speed and throughput, in particular on lines operated at high speed, actual performance depends on how train drivers react to the various information and instructions they receive from these systems. Commissioning of ERTMS Level 2 on the East European high speed line for which the SNCF must train a large population of train drivers who have driven their trains under the TVM system until the advent of ERTMS, was an opportunity to re-examine in depth the “rudiments of the job” to make the most of the performance possible under the new system.

Neubelebung der Fahrt bei hoher Geschwindigkeit dank ERTMS

Neben den technischen Möglichkeiten – was Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit angeht -, welche die Signalsysteme vor allem auf Hochgeschwindigkeitsstrecken zu bieten haben, hängen die tatsächlichen Leistungen davon ab, wie die Triebfahrzeugführer auf die unterschiedlichen Informationen und Belastungen reagieren, die ihnen von diesen Systemen übermittelt werden. Die Inbetriebnahme von ERTMS Level 2 auf der europäischen Hochgeschwindigkeitsstrecke Ost, die für die SNCF die Schulung einer großen Anzahl von bisher unter TVM fahrenden Triebfahrzeugführern erforderlich macht, war die Gelegenheit für eine tiefgreifende Neuuntersuchung der „Berufspraktiken“, um am besten von den Leistungen, die das neue System ermöglicht, profitieren zu können.
ETCS sur le réseau conventionnel
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La mise en œuvre de la signalisation ETCS sur le réseau ferré français conventionnel (hors lignes à grande vitesse) concernera en priorité les corridors fret en commencant par le n° 2 entre Longuyon/Bettembourg et Bâle d’ici fin 2018. Du fait de la grande variété de technologies de poste existante sur le réseau, l’équipement se fera en niveau 1 « Full Supervision » (version 2.3.Od).

ETCS on the conventional network

Implementation of ETCS signalling on the conventional French railway network (apart from high speed lines) will be pursued on the freight corridors in priority, beginning with Corridor No. 2 between Longuyon/Bettembourg and Basel between now and the end of 2018. Because of the large variety of existing signal box technologies on the network, the lines will be equipped with Level 1 “Full Supervision” (version 2.3.Od) technology.

ETCS auf dem konventionellen Netz

Die Einführung des Signalsystems ETCS auf dem konventionellen französischen Streckennetz (außer den Hochgeschwindigkeitsstrecken) betrifft vorrangig die Güterverkehrskorridore, beginnend mit Korridor Nr. 2 zwischen Longuyon/Bettembourg und Basel ab jetzt bis Ende 2018. Aufgrund der großen Verschiedenartigkeit der auf dem Netz vorhandenen Stellwerktechniken wird im Level 1 „Full Supervision“ (Version 2.3.Od) ausgerüstet werden.
L’interopérabilité opérationnelle avec ERTMS
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Les premières spécifications d’ERTMS ont été essentiellement techniques et élaborées et les techniciens des gestionnaires d’infrastructure. Dans une vision système le point de vue des exploitants est tout aussi nécessaire pour trouver des solutions adaptées aux besoins des utilisateurs et éviter des arrêts aux frontières faute de règles d’exploitation harmonisées entre les diﬀérent réseaux. Aussi, l’Agence Ferroviaire Européenne anime des groupes de travail en charge de mener les études et de proposer les évolutions des spécifications nécessaires. Sont traités à titre d’exemple les repères ETCS, les données trains, l’interface homme machine ou les règles d’exploitation harmonisées (le quoi faire et non le comment).

Operational interoperability with ERTMS

The initial ERTMS specifications were essentially technical and were drawn up by industry and infrastructure manager technicians. To achieve a system approach, the view of operators is just as necessary in order to find solutions adapted to users’ needs and avoid strops at borders for lack of harmonised operating rules between the different networks. The European Railway Agency has set up working parties to carry out studies on the subject and propose the necessary changes in the specifications. Some of the subjects addressed, for example, are ETCS lineside markers, train data, man-machine interface and harmonised operating rules (what to do, and not how to do it).

Betriebliche Interoperabilität mit ERTMS

Die ersten Spezifikationen von ERTMS waren im Wesentlichen technischer Art und wurden von der Industrie und den Technikern der Infrastrukturbetreiber ausgearbeitet. Bei einer Systemvision ist der Standpunkt der Betreiber ebenso von Bedeutung, um bedarfsgerechte Lösungen für die Benutzer zu finden und einen Stillstand an der Grenze aufgrund mangelnder harmonisierter Betriebsvorschriften zwischen den einzelnen Bahnen zu vermeiden. Daher hat die Europäische Eisenbahnagentur Arbeitsgruppen ins Leben gerufen, deren Aufgabe darin besteht, die Untersuchungen durchzuführen und Weiterentwicklungen der erforderlichen Spezifikationen vorzuschlagen. So werden beispielsweise die Merkmale von ETCS, die Zugdaten, die Schnittstelle Mensch-Maschine oder die harmonisierten Betriebsvorschriften (was zu tun ist und nicht wie) behandelt.

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