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欧盟铁路互联互通技术规范TSI

本文分析了欧盟铁路信号系统互联互通技术规范(TSI)符合性认证相关要求,并解读认证体系,对比分析各认证模式的不同特点及成本高低,研究并阐述认证的工作流程以及认证模式的选择思路。

1 概述

欧盟铁路互联互通技术规范(Technical Specification for Interoperability,TSI)是为了消除欧盟国与国之间的跨国铁路运输发展障碍,进一步提高铁路运输效率,构筑泛欧铁路运输网(TEN),达到互联互通的要求,由铁路管理机构根据EC指令规定,编制的一种针对铁路运输的互联互通性技术规范。TSI是欧盟关于铁路产品的法规,任何进入欧盟国家的铁路产品必须具有TSI认证证书。在轨道交通领域,欧洲标准是大多数国际标准的来源。获得欧盟认可,也就是获得了铁路轨道产品进入欧盟市场的通行证,对欧盟以外的市场也有很大帮助。我国正在大力推进“走出去”和“一带一路”战略,伴随着我国高铁走出去,中国自主知识产权的高速铁路列控系统如何获得欧盟认可、进入欧盟市场,为进一步拓展海外市场加快国际化步伐提供有力的支撑和保障,是目前急需研究的课题。

本文依据欧盟指令(Directive)“2008/57/EC”《欧盟内部铁路系统互操作性》和决议(Decision)“2010/713/EU”《应用于2008/57/EC指令的使用和EC确认用符合性适应性评估程序模块》及“2016/919/EC”《关于欧盟内部铁路系统“控制指挥和信号”子系统的互联互通技术规范》等,对铁路系统TSI认证模式及相关要求进行分析,并重点关注铁路信号系统,提出相应的认证工作思路。

2 TSI认证相关概念

1996年以来,为了构建泛欧铁路交通运输网络,提高欧洲铁路运输效率,对铁路行业的市场和标准进行一体化、统一化改革,欧盟陆续颁布了跨欧高速铁路、普速铁路系统等指令,并通过指令、TSI以及相关标准对铁路系统“安全性、可靠性与可用性、健康、环境保护、技术兼容性和无障碍环境”等方面的基本要求逐级分解,形成了自上而下、逐级分配、系统配套的铁路系统产品互联互通性准入管理的法规体系,保证列车安全和不间断运行。

互联互通能力依赖于标准化的管理机制、技术和运行条件,在TSI认证中可按照子系统和互通部件两种方式对铁路系统进行划分,具体认证时又定义了若干不同版本的认证基线。

1)子系统

根据指令2008/57/ EC《欧盟内部铁路系统互操作性》,欧盟铁路系统按结构和功能领域划分如下:

结构领域:基础设施、供电、控制指挥和信号、机车车辆子系统。

功能领域:交通运营和管理、维护、客货运远程信息处理应用子系统。

各子系统的具体范围如表1所示。其中,铁路信号系统涉及的子系统主要为控制指挥和信号(CCS)子系统,其范围包括所有用于保障安全和控制列车运行的设备。


 

2)互通部件

互通部件(Interoperability Constituent)是构成子系统并需单独进行TSI认证的零部件或组件,简称为IC部件。各子系统规定相应的互通部件,如表2所示。其中,在2016/919/EC中规定CCS子系统中包含的互通部件为ETCS车载、测速测距单元、外部STM、GSM-R电台、GSM-R SIM卡、RBC、无线注入单元、欧洲应答器、欧洲环线、LEU等共10项,其中前5项为车载部分,后5项为地面部分。


 

3)认证基线

TSI通常直接引用相关欧洲标准和欧洲规范,而标准规范本身也在随着技术的发展不断演进。为了能够兼容不同时期的要求,TSI允许采用不同的基线开展认证工作。以CCS子系统为例,经过数十年的不断发展,截止目前欧盟正式发布了3个CCS TSI认证基线规范集,如表3所示。

3 TSI认证模式

TSI规定了可用于互通部件一致性评估或子系统验证的模块,由互通部件一致性评估或子系统验证的申请人在TSI规定的范围内选择模块或模块组合进行认证申请。

1)子系统适用的认证模块/模块组合

根据2010/713/EU的规定,子系统适用的认证模块包括SB、SD、SF、SG、SH1等5种,各种不同子系统认证模块分别涉及设计环节、生产环节和全过程,其特点的对比如表4所示。由于TSI认证必须覆盖产品设计生产的全过程,因此单独适用于设计环节或生产环节的模块不能独立认证,必须组合成若干种认证模式,包括SB+SD、SB+SF、SG、SH1等4种。

对子系统采用不同认证模式时,产品的生产成本会随着产量规模的变化而有所不同,成本与产量的关系如图1所示。从图中可以看到,SB+SD模块或SH1模块意味着在生产第一件产品前已经投入成本,但生产每件新产品的边际成本较低。批量生产规模越大,越适宜采用这类模块。SG模块则有所不同,需要对每件产品进行逐个验证,边际成本较高,因此这类模块更适用于一次性产品。

2)互通部件适用的认证模块/模块组合

互通部件适用的认证模块包括CA、CA1、CA2、CH、CB、CC、CD、CF、CH1、CV等10种。根据欧盟指令文件的建议,CA、CB+CD、CB+CF、CH1等4种认证模式适用于CCS子系统互通部件认证。各种不同互通部件认证模块分别涉及设计环节、生产环节、型式试验环节、运行试验环节和全过程,其特点的对比如表5所示。

对互通部件采用不同认证模式时,产品的生产成本与产量规模有着较大的关联,其关系如图2所示。从图中可以看到,CB+CD模块或CH1模块意味着在生产第一件产品前已经投入成本,但生产每件新产品的边际成本较低。批量生产规模越大,越适宜采用这类模块。CA模块意味着对每件产品进行逐个验证,边际成本较高,这类模块更适用于一次性产品。

4 认证的基本工作流程及任务

申请TSI认证的一般程序:

1)根据用户需求选择适当的认证模块/模块组合和认证基线,向NoBo(公示机构)提出认证申请;

2)双方签订认证合同;

3)设计及生产文件评估和审核;

4)样机试制和试验;

5)试验见证和结果判定;

6)生产现场和质量管理体系的审核;

7)报告和证书签发。

5 结论

按照欧盟铁路互联互通技术规范的要求,开展符合性认证并获得证书,是铁路产品进入欧盟及欧洲自由贸易区国家市场的必备条件。本文介绍TSI认证的背景和相关概念,归纳总结需要认证的子系统、互通部件和认证基线,并对各种不同的认证模式进行对比分析,给出TSI认证工作流程建议,希望能够对国内铁路装备生产企业开展TSI认证有所帮助,助力我国“走出去”和“一带一路”战略的顺利推进。


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