náhled|Přepínatelná eurobalíza systému ETCS upevněná v koleji ETCS (European Train Control System) je evropský vlakový zabezpečovač. Je jednou ze součástí ERTMS. Měl by postupně nahradit cca 20 různých národních systémů vlakových zabezpečovačů a tak dosáhnout interoperability v železniční dopravě, tj. vedení vlaků po celém území Evropy bez nutnosti výměn hnacích vozidel na hranicích, popřípadě bez nutnosti vybavení hnacích vozidel různými národními systémy. Počítá se s jeho rozšířením především na vysokorychlostních tratích a tranzitních koridorech. Od národních systémů se ETCS odlišuje mírou autonomie přidělenou palubnímu zařízení drážních vozidel, kdy právě skrze řešení palubního zařízení je dosahováno cílů interoperability. Systém ETCS je navržen tak, aby mohl koexistovat se stávajícími železničními zabezpečovacími zařízeními a poskytuje vysokou míru flexibility při plánování přechodu z původního systému na ETCS.

Od roku 2000 se tento systém aplikuje nejen na tratích zemí Evropské unie, ale po celém světě. V České republice byl systém ETCS (v traťové části) poprvé realizován v letech 2005–2011 v rámci pilotního projektu na traťovém úseku mezi stanicemi Poříčany a Kolín. V roce 2023 byl na trati Olomouc–Šumperk v úseku Olomouc–Uničov zahájen výhradní provoz vlaků pod ETCS. V roce 2024 bylo systémem v České republice vybaveno téměř 1 200 km tratí, většina v aplikační úrovni ETCS L2. Český Národní implementační plán ERTMS ve verzi z roku 2024 počítal s vybavením všech českých tratí systémem do roku 2040 s výjimkou tratí bez pravidelného provozu nebo s minimálním provozem. Většinou má jít o úroveň L2 (FS a LS), na menší části pak L1 LS, na nejméně vytížených tratích pak pouze ETCS STOP (národní verze ETCS LC).

V roce 2025 došlo v České republice k postupnému spuštění výhradního provozu ETCS na hlavních tratích. V průběhu měsíce ledna byl zprovozněn na 622 kilometrech tratí v ČR:

1. ledna 2025: Česká Třebová – Olomouc – Dluhonice – Prosenice/Přerov 8. ledna 2025: Břeclav – Bohumín 15. ledna 2025: Česká Třebová – Adamov a Modřice – Břeclav 22. ledna 2025: Praha-Běchovice – Pardubice – Česká Třebová 14. prosince 2025: Praha – Kralupy nad Vltavou

Vývoj Jedním z předpokladů zabezpečení dostatečně spolehlivého a bezpečného železničního provozu je použití vhodného vlakového zabezpečovacího zařízení. V současné době používají evropské železniční správy asi 20 druhů vzájemně neslučitelných vlakových zabezpečovačů, které plní současné požadavky na zabezpečení jízdy vlaků a přenosů návěstí pouze částečně. Nikoli různost napájecích systémů, která rovněž komplikuje přeshraniční železniční dopravu, ale především různost vlakových zabezpečovačů brání stavbě univerzální evropské lokomotivy. Na žádnou lokomotivu se totiž všechny zabezpečovače se svými snímači nevejdou. Má-li železnice uspět v konkurenci silniční dopravy, je nutné snižovat náklady na přepravu a zkracovat přepravní doby. Jednou z překážek tohoto postupu je nutnost výměny hnacích vozidel na hranicích států. Ačkoli se v mezinárodní dopravě již používají hnací vozidla vybavená několika národními zabezpečovači, je toto řešení pouze částečné.

Z této situace vycházeli tvůrci myšlenky jednotného evropského systému řízení železniční dopravy ERTMS, jehož nedílnou součástí je jednotný vlakový zabezpečovač. Evropská komise iniciovala v roce 1989 projekt, který analyzoval problémy v oblasti zabezpečení a řízení jízd vlaků. V roce 1990 z popudu Mezinárodní železniční unie (UIC) sestavil Evropský železniční výzkumný ústav (ERRI) skupinu expertů A200, jejímž cílem bylo stanovit základní požadavky na jednotný evropský zabezpečovač. V roce 1995 definovala Evropská komise globální strategii dalšího vývoje ERTMS/ETCS, jejíž zásady byly zakotveny ve směrnici 96/48 „Interoperabilita evropských vysokorychlostních železničních systémů“, spolu s rádiovým komunikačním systémem GSM-R (Global System for Mobile communication – Railways). UIC prostřednictvím ERRI vypracovala konkrétní podmínky pro ETCS a zájmový spolek šesti evropských železničních správ spolu se svazem evropských výrobců zabezpečovacích zařízení UNISIG je dále rozvinul. Od roku 1999 započaly testy ETCS u některých železnic. Od roku 2001 platí evropská směrnice 2001/16/ES, která stanovuje zásady zavádění ETCS pro konvenční tratě.

Cíle Cílem zavedení ETCS není pouze spojení řízení a zabezpečení jízdy vlaků a přivést tyto systémy na současnou úroveň techniky, ale také Snížení nákladů na údržbu a provoz traťové části Odstranění množství národních zabezpečovacích systémů, a tím Umožnění interoperability vozidel na evropských železnicích Zvýšení propustnosti tratí Zvýšení traťových rychlostí

Funkce Hlavním úkolem ETCS stejně jako každého jiného vlakového zabezpečovače je zajištění bezpečnosti vlakové dopravy a aktivní zásah do řízení vlaku v případě selhání nebo omylu strojvedoucího. Na základě přenášených informací kromě dodržování návěstí, respektive v případě ETCS oprávnění k jízdě (MA – movement authority), které obsahuje zejména informaci o délce úseku, pro který je MA platné, a o maximální rychlosti v daném úseku vyplývající z postavené jízdní cesty, sleduje tento zabezpečovač ještě další ukazatele: maximální traťovou rychlost v daném úseku maximální rychlost vlaku dodržení trasy vlaku směr jízdy přechodnost vlaku pro daný úsek dodržení přechodných omezení

Zařízení ETCS se skládá z traťové a vozidlové části. Informace mezi nimi probíhají v podobě datových přenosů.

Traťová část Traťovou část tvoří: Eurobalíza (z fr. Balise = bóje) Euroloop Traťová elektronická jednotka – LEU (Lineside Electronic Unit) Jednotka radiového vykrytí – RIU (Radio Infill unit) Radiobloková centrála – RBC (Radio Block Centre) Centrum managementu klíčů – KMC (Key Management Centre) Infrastruktura veřejných klíčů – PKI (Public Key Infrastructure)

Eurobalíza

Eurobalíza je základním prostředkem přenosu informací na drážní vozidlo. Balíza se umisťuje v ose koleje a je napájena bezkontaktně z vozidla při jeho průjezdu nad ní. Délka úseku pro kontakt je cca 1 m. Standardní balíza zasílá fixní telegram, taková balíza je nazývána jako nepřepínatelná balíza. Při instalaci balízy spolu s traťovou elektronickou jednotkou (LEU) se může zasílaný telegram měnit. V daném případě mluvíme o přepínatelné balíze. Pro snížení zranitelnosti systému ETCS se využívá redundance v podobě seskupování balíz do tzv. balízových skupin.

Euroloop Euroloop je zařízení pro tratě vybavené ETCS L1. Má shodnou úlohu jako přepínatelná balíza, kdy přenáší informace z traťového do palubního systému. Oproti balíze však pokrývá delší traťový úsek než jeden bod a v daném místě tak umožňuje liniový přenos. Používá se například v tunelech, nebo v úseku se sníženou délkou viditelnosti návěstidel. Jeho funkci může zastoupit balízová skupina složená z přepínatelných balíz, nebo jednotka radiového vykrytí (RIU).

Traťová elektronická jednotka (LEU) Traťová elektronická jednotka je elektronické zařízení, které generuje telegramy pro přepínatelné balízy (LEU Eurobalise) nebo Euroloop (LEU Euroloop) na základě informací přijatých z externích traťových systémů (např. staniční zabezpečovací zařízení).

Jednotka radiového vykrytí (RIU) Jednotka radiového vykrytí je zařízení pro tratě vybavené ETCS L1. Zajišťuje přenos informací o návěsti na příštím návěstidle v menší oblasti, kterou vykrývá prostřednictvím doplňkového radiového obvodu. Používá se v úseku se sníženou délkou viditelnosti návěstidel. Její funkci může zastoupit Euroloop nebo balízová skupina složená z přepínatelných balíz.

Radiobloková centrála (RBC) Radiobloková centrála je procesorový elektronický systém, který na základě informací získaných z pevné části zabezpečovacího zařízení a z informací z jednotlivých vozidel vypracovává a prostřednictvím sítě GSM-R vysílá zprávy s MA (Movement Authority = Oprávnění k jízdě).

Centrum managementu/správy klíčů (KMC) Centrum managementu/správy klíčů spravuje kryptografické klíče, které jsou používány k zabezpečení komunikace protokolem Euroradio mezi palubními a traťovými subsystémy. ETCS využívá tzv. asymetrické kryptografie.

Infrastruktura veřejných klíčů (PKI) Infrastruktura veřejných klíčů spravuje a distribuuje digitální certifikáty (kryptografické klíče) tak, aby to bylo bezpečné (asymetrická kryptografie).

Vozidlová část Vozidlovou část tvoří: Centrální počítač EVC (European Vital Computer) Záznamová jednotka JRU (Juridical Recording Unit) Zobrazovací jednotka DMI (Driver-Machine Interface) Přenosový modul balízy BTM (Balise Transmission Module) odometrie

Centrální počítač Centrální počítač je jádrem celého systému, vyhodnocuje přijaté údaje a vypočítává brzdné křivky, dohlíží na jízdu vlaku a v případě potřeby aktivuje brzdy.

JRU JRU slouží k záznamu všech zadaných informací z provozu, její konstrukce vyžaduje vysokou odolnost pro případ mimořádné události.

DMI DMI je tvořena obvykle dotykovou obrazovkou, zobrazuje potřebná data (rychlosti, délku povolení k jízdě, průběh rychlostního profilu, režim atd.).

BTM náhled|Anténa pro komunikaci s balízami BTM vysílá nepřetržitě signál o kmitočtu 27 MHz k napájení balíz, přijímá telegramy z balíz v pásmech 3,9 a 4,5 MHz.

Odometrie Přesné měření rychlosti a ujeté vzdálenosti je naprosto nezbytné pro správnou a bezpečnou funkci zařízení. ETCS vyžaduje alespoň tři nezávislé způsoby měření. K měření rychlosti se používají snímače otáček na nápravách doplněné o Dopplerovský radar.

Aplikační úrovně ETCS Zabezpečovač ETCS je tvořen oddělenými stavebními prvky, které svými kombinacemi a zapojením do stávajícího zabezpečovacího zařízení umožňují dosažení různých úrovní funkce tohoto systému. Aplikační úrovně se značí písmenem L (z anglického Level).

ETCS L0 Vozidlo s mobilní částí ETCS se pohybuje po tratích bez traťové části jakéhokoliv vlakového zabezpečovače. Zařízení tak hlídá pouze maximální rychlost.

ETCS LNTC (dříve LSTM) Level National Train Control = Vozidlo s mobilní částí ETCS se pohybuje po tratích vybavených národním vlakovým zabezpečovačem. Zařízení ETCS z něj přijímá informace prostřednictvím STM (Specific Transmission Module).

ETCS L1 náhled|Schéma funkce ETCS L1

Zařízení pracuje na trati vybavené přepínatelnými balízami. Jeho zařízení pracuje podobně jako bodový vlakový zabezpečovač, avšak s tím rozdílem, že balízy ještě předávají informace o následujícím traťovém úseku, což umožňuje průběžně sledovat nejvyšší dovolenou rychlost vlaku. K přenosu návěstí může být kromě balíz ještě použito smyček a rádiových obvodů.

ETCS L2 náhled|Schéma funkce ETCS L2

Zařízení pracuje s pevnými balízami, které slouží jako referenční bod, k němuž jsou vztaženy informace týkající se polohy předávané vozidlu ze stacionární části systému reprezentované zejména radioblokovou centrálou RBC. Povolení k jízdě (Movement Authority, MA) získává vlak tedy přímo z RBC prostřednictvím GSM-R. Vozidlová část ETCS získává informace o ujeté vzdálenosti od poslední balízy průběžně prostřednictvím impulsních snímačů otáček na nápravách a Dopplerova radaru na spodku vozidla. Návěstidla pro tuto aplikační úroveň nejsou potřeba, avšak zjišťování volnosti úseků se děje konvenčními prostředky (kolejovými obvody, počítači náprav).

Vzhledem k trvalému spojení mezi vlakem a řídicí centrálou tato úroveň umožňuje zavedení poloautomatického provozu, na úrovni automatizace GoA2 (Grade of automation) podle IEC 62290‐1. Někdy se tato úroveň označuje jako implementace automatického vedení vlaku ATO (Automatic train operation), strojvůdce však musí být vždy v kabině a řešit mimořádné situace.

Úroveň tohoto stupně zabezpečení je použit v produkčním provozu v České republice.

ETCS L2 s pohyblivým oddílem (bývalý ETCS L3)