El sistema europeo de gestión del tráfico ferroviario, más conocido por sus siglas ERTMS (del inglés European Rail Traffic Management System), es una iniciativa de la Unión Europea en su empeño de garantizar la interoperabilidad de las redes ferroviarias, creando un único estándar a nivel mundial.
El objetivo final es que todas las líneas europeas formen una única red, y que un tren pueda circular libremente a lo largo de los diferentes países de la Unión Europea, algo que actualmente no es posible debido a las diferencias en ancho de vía, gálibo, electrificación y sistemas tecnológicos que existen entre las redes de cada uno de los países comunitarios. De todas formas necesitará un sistema de respaldo, que será el propio de cada país.
El sistema ERTMS se compone de varios subsistemas (o capas):
-El European Train Control System (ETCS, Sistema Europeo de Control de Trenes), se encarga del control y la seguridad del tráfico, es decir: del bloqueo. Es un sistema de control que permite evitar que un tren supere las velocidades máximas establecidas o las señales que indican parada, es un sistema mejorado sobre los sistemas de alarma automáticos ya instalados en muchos países europeos. Este sistema dispone de 5 niveles.
-El European Traffic Management Layer (ETML, Capa Europea de Gestión del Tráfico), se encarga de la gestión y regularidad del tráfico en los Centros de Regulación y Control (CRC, equivalente al CTC de muchas líneas convencionales), que es el lugar desde el que se dirige el tráfico. Las líneas Madrid-Toledo/Sevilla, así como la Madrid-Valladolid y la Ourense-Santiago se controlan desde el CRC central localizado en Madrid-Puerta de Atocha; la línea Córdoba-Málaga desde el ubicado en Antequera; la línea Madrid-Figueres desde el de Zaragoza; y la que conecta Madrid con Valencia y Alicante se gestiona desde el de Albacete. A su vez integra otros subsistemas, como son la planificación de capacidad (creación de las marchas) y el entorno operativo (regulación de la circulación, enrutamiento automático de trenes, y entorno: comunicaciones, telemandos y detectores). Aunque hay muchos más, en España está el DaVinci, que permite seguir el ciclo de vida completo del negocio ferroviario, desde la planificación, la creación de un tren en el entorno de operación, su regulación y seguimiento automático y la monitorización con desviaciones y predicciones.
Subsistemas opcionales:
-El GSM-R (Global System for Mobile Communications–Railway), es una comunicación celular digital específica para el tren, se encarga de la transmisión de voz y datos entre el tren y las instalaciones fijas. Este sistema es similar a los sistemas GSM públicos en cuanto a arquitectura de red, pero utiliza una banda de frecuencias separada y proporciona servicios exclusivos para el ámbito ferroviario: llamadas de grupo, llamadas de emergencia, numeración funcional, etc. Imprescindible con ETCS 2 y 3.
-Sistemas de posicionamiento (Galileo, GPS o GLONASS), sirven para localizar a los trenes con ETCS 3.
Muchas veces se confunde el todo con la parte y se habla, incluso en documentos oficiales, de “ERTMS nivel 1” o 2. Pero el ERTMS es el “todo” que engloba a los diferentes subsistemas, también a los niveles de ETCS, por tanto no puede hablarse de "ERTMS 1".
El GSM-R también puede actuar como apoyo en el nivel 1 y en otro tipo de líneas, como las Cercanías, al igual que el ETCS, que está instalado en 73 km de la C4 de Madrid (para 160 km/h) y se pondrá en la C3, y está en 123 trenes Civia, 20 S-451, 31 S-446 y 43 S-447; también en las locomotoras S-252 para Francia. En el mismo sentido se está instalando GSM-R en líneas convencionales (ya está en las Cercanías de Madrid, Bilbao y Santander) para sustituir al Tren-Tierra.
El ETCS tiene 5 niveles (0, 1, 2, 3 y STM), 17 modos técnicos de conducción (desde On Sight hasta Full Supervisión) e innumerables versiones de software SRS (System Requirements Specifications, normalmente desde la 2.3.0d hasta la 3.1.1.2 pasando por el estándar europeo 3.0.0).
Desde 2002 (en España: 19/05/2006) permite hasta 300 km/h. Está basado en circuitos de vía o contadores de eje, y ordena, mediante las eurobalizas, autorizaciones de movimiento (MA) con su curva de velocidades hasta la siguiente baliza. También se transmite información antes de las señales mediante los eurolazos, aun así la comunicación es puntual. Permite una frecuencia de paso de un tren cada 5 minutos y medio a 300 km/h. Por comparación, con ASFA es cada 8 minutos a 200 km/h.
Desde 2006 (en España: 24/10/2011, solo en Madrid-Lleida, variante de Perales y Albacete-Alicante) permite aumentar la velocidad hasta 350 km/h ya que la información se refiere a varios cantones. Además, la supervisión y comunicación es continua entre el RBC (Radio Block Center o Centro de Bloqueo por Radio), las balizas y el tren gracias al GSM-R. En Nivel 2 no es necesario instalar señales laterales (el cantonamiento sigue siendo fijo gracias a las pantallas virtuales), pero sí las balizas y los circuitos de vía o contadores de eje, también se utiliza las autorizaciones de movimiento (MA). Permite una frecuencia de paso de un tren cada 2 minutos y medio a 350 km/h gracias a la información continua y a los cantones virtuales.
En cambio este nivel no estará basado en los circuitos de vía sino en la situación de los trenes generada por el propio tren gracias al GSM-R o al GPS/GLONASS/Galileo. En N1 o N2 basta que un tren ocupe un circuito con solo el último vehículo para que todo el cantón esté ocupado para el sistema, es decir: varios kilómetros. Con los llamados cantones móviles se permite mayor proximidad entre los trenes (mayor saturación) y, además, el N3 tiene la enorme ventaja de que se prescinde de la señalización lateral y de los circuitos de vía. El problema está en cómo asegurarse de que no se ha producido una rotura de carril si no hay circuitos de vía. La velocidad máxima de este nivel será de 500 km/h. Este nivel acaba de empezar a desarrollarse mediante dos proyectos distintos:
Parte de un proyecto auspiciado por la UE bajo el nombre de ERTMS Low Cost, y consiste en instalar directamente una variante del sistema de control ETCS Nivel 3. Al no necesitar señalización lateral ni balizas, abarata su coste y su mantenimiento: según la UE, un 30%. El problema es que sin circuitos de vía no se puede saber si se ha roto un carril y tiene "islas" sin cobertura, por ejemplo los túneles. Además, los cantones son fijos (con contadores de ejes), aunque esto no es ningún problema en líneas de baja densidad.
Solo funciona en Suecia en una línea piloto (Västerdalsbanan, entre Malung y Borlänge, de 134 km y con 16 trenes al día), desde el 21/02/2012, pero los nuevos planes suecos y noruegos pasan por la instalación de ETCS N2. Está diseñada para suprimir, con un sistema barato, los bloqueos telefónicos en líneas de muy bajo tráfico, aunque ni siquiera Suecia va a cumplir sus planes de extender este sistema a otras once líneas antes de 2020.
Recientemente Bombardier están instalando este sistema de bloqueo en la línea de 980 km Chingola-Livingstone, en Zambia.
Se trata de un proyecto piloto financiado por la European Global Navigation Satellite Systems Agency), coordinado por Ansaldo STS e instalado en 2015 en 50 kilómetros del ferrocarril Cagliari-San Gavino, en Cerdeña (Italia). El elemento más novedoso es que utiliza balizas virtuales generadas por el satélite cada 50 metros; para asegurar su integridad, el tren recibe (en cabeza y cola) la señal de los satélites mediante el LDS (Location Detection System). Para abaratar el coste, en lugar de utilizar GSM-R, usa GSM de las redes públicas. Las primeras pruebas abarcan desde el 01/02/2015 hasta el 01/02/2017, pudiendo estar en funcionamiento en 2022. También está el EATS (ETCS Advanced Testing and Smart Train Positioning System), un proyecto de investigación colaborativa financiado por el Séptimo Programa Marco de Ciencia e Innovación de la Comisión Europea, que arrancó en octubre de 2012 con el objetivo de facilitar la migración a ETCS nivel 3 por medio de la mejora de los sistemas de pruebas en laboratorio para reducir el tiempo y esfuerzo en el proceso de verificación y certificación.
El nivel 0 se utiliza en zonas no equipadas con ETCS y el nivel STM (Specific Transmisión Module o Módulo de Transmisión Específico) se emplea cuando se circula al amparo de otro sistema (en España: ASFA o Ebicab). El módulo STM traduce la información del otro sistema al entorno ETCS, siendo visible en el Driver Machine Interface (DMI, Interfaz Máquina Conductor).
Resumen de los distintos niveles:
Modos de conducción
Al entrar en zona ETCS el sistema pasa a modo Supervisión Total (Full Supervisión, FS), donde se van recibiendo las Autorizaciones de Movimiento (Movement Autorithy, MA) que contienen la velocidad máxima que concede el sistema durante un tiempo determinado y para una distancia determinada (hasta 32 km en ETCS 2). A medida que se avanza en el trayecto, se van recibiendo nuevas MA.
En modo Supervisión Total el sistema hace todo, dependiendo de la serie de tren, salvo abrir y cerrar las puertas: regula la velocidad, cierra herméticamente el tren en los túneles, realiza las operaciones necesarias en las zonas neutras y deja el tren frenado junto a la topera.
El sistema supervisa la actuación del maquinista actuando sobre el freno de servicio si este rebasa la velocidad máxima de la MA o no cumple la curva de frenado hasta la siguiente.
La implantación es progresiva en las líneas europeas, y se inicia por aquellas líneas que tienen mayor potencial para el tráfico internacional. También se ha instalado en algunas líneas sin tráfico internacional debido a que al ser un sistema de nueva implantación tiene un desarrollo tecnológico que permite mayores prestaciones que los diferentes sistemas nacionales anteriormente utilizados.
Las primeras circulaciones comerciales con ERTMS son las siguientes:
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