ERTMS/ETCS-kalustovarustelun haasteet ja ratkaisumallit Suomen rautatiejärjestelmässä
Eriksson, Jonas (2026)
2026
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202602072413
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202602072413
Tiivistelmä
Suomen rautatiejärjestelmän digitalisaatio etenee Digirata-hankkeen myötä kohti eurooppalaista ERTMS/ETCS-kulunvalvontajärjestelmää. Tavoitteena on varustaa koko rataverkko ja liikkuva kalusto modernilla, radioverkkopohjaisella järjestelmällä vuoteen 2040 mennessä. Tämä kehitys on osa laajempaa eurooppalaista pyrkimystä yhtenäistää rautatieliikenteen ohjaus- ja turvallisuusjärjestelmät sekä parantaa kansainvälistä yhteentoimivuutta ja kilpailukykyä. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tunnistaa ja analysoida ERTMS/ETCS-kalustovarustelun keskeiset haasteet Suomen rataverkolla sekä arvioida Digirata-hankkeen tavoitteiden ja aikataulun vaikutuksia kaluston varusteluun. Lisäksi työssä vertailtiin kansainvälisiä ratkaisumalleja ja esitettiin suosituksia päätöksenteon tueksi, jotta Suomen siirtymä kohti digitaalista ja yhteentoimivaa rautatiejärjestelmää olisi mahdollisimman sujuva ja kustannustehokas.
Tutkimus perustui laajaan dokumenttiaineiston tarkasteluun, joka sisälsi sekä kansallisia, että eurooppalaisia teknisiä ohjeita ja suunnitelmia sekä kahden kohdennetun kyselytutkimuksen tuloksiin. Kyselyt toteutettiin suomalaisille ja eurooppalaisille rautatiealan asiantuntijoille, ja niiden avulla pyrittiin saamaan kattava kuva alan käytännön kokemuksista ja näkemyksistä. Aineisto analysoitiin sekä määrällisesti että laadullisesti, jotta voitiin muodostaa kokonaisvaltainen ymmärrys teknisistä, taloudellisista ja sääntelyyn liittyvistä haasteista, joita laajamittainen ERTMS/ETCS-kalustovarustelu tuo mukanaan.
Tulosten perusteella suurimmat kalustovarustelun haasteet liittyvät korkeisiin jälkiasennus- (retrofit) ja päivityskustannuksiin, rahoitusmallien puutteeseen, hyväksyntä- ja testausprosessien monimutkaisuuteen sekä kalustosarjan ensimmäisen yksikön (First-of-Class) riskikeskittymään. Lisäksi siirtymäkauden operointimalli, jossa kalustossa vaaditaan rinnakkaisia kulunvalvontaratkaisuja, kasvattaa kustannuksia ja siirtää teknologista vastuuta ratainfran haltijalta kaluston omistajille. Kansainväliset vertailut osoittavat, että useissa Euroopan maissa kansalliset tukimallit ovat keskeisiä varustelun onnistumiselle, mutta samalla markkinoiden konsolidoituminen ja vendor lock-in-ilmiö (toimittajalukkiutuminen) rajoittaa kilpailua ja nostaa varustelun kustannuksia. Geneerinen ETCS-hyväksyntäprosessi on laajasti tunnistettu tavoitteeksi, mutta sen käytännön toteutus ei ole vielä edennyt.
Työssä esitetään ratkaisumalleina kansallisen rahoitus- ja tukiohjelman käyttöönottoa, hyväksyntä- ja testausprosessien yksinkertaistamista, modulaarisen ja päivitettävän ETCS-arkkitehtuurin edistämistä sekä yhteishankintojen ja dokumentaatiopankin kehittämistä. Näiden toimenpiteiden avulla voidaan hallita kustannuksia, nopeuttaa käyttöönottoa ja varmistaa, että ERTMS/ETCS-kalustovarustelu toteutuu Suomessa kustannustehokkaasti ja aikataulussa. Työn johtopäätöksenä korostetaan määrätietoisen ohjelmajohtamisen, kansainvälisten oppien hyödyntämisen ja riskienhallinnan merkitystä onnistuneessa järjestelmäuudistuksessa. The digitalisation of the Finnish railway system is progressing through the Digirail programme towards the adoption of the European ERTMS/ETCS train control system. The aim is to equip the entire rail network and rolling stock with a modern, radio-based system by 2040. This development is part of a broader European effort to harmonise railway signalling and safety systems, and to improve international interoperability and competitiveness. The objective of this thesis was to identify and analyse the key challenges of ERTMS/ETCS on-board deployment in the Finnish rail network, as well as to assess the impact of the Digirail programme’s targets and schedule on rolling stock retrofitting. In addition, the study compared international solution models and provided recommendations to support decision-making, with the aim of ensuring a smooth and cost-effective transition for Finland towards a digital and interoperable railway system.
The research was based on an extensive review of documentary material, including both national and European technical guidelines and plans, as well as the results of two targeted surveys. The surveys were conducted among Finnish and European railway sector experts to gain a comprehensive understanding of practical experiences and perspectives in the field. The data were analysed both quantitatively and qualitatively to form a holistic view of the technical, economic, and regulatory challenges associated with large-scale ERTMS/ETCS on-board deployment.
The results indicate that the main challenges in rolling stock retrofitting relate to high retrofit and upgrade costs, the lack of suitable funding models, the complexity of authorisation and testing processes, and the risk concentration in the First-of-Class (FoC) vehicle. Furthermore, the transitional operational model, which requires parallel train protection systems on board, increases costs and shifts technological responsibility from infrastructure managers to rolling stock owners. International comparisons show that national support schemes are essential for successful deployment in many European countries, but at the same time, market consolidation and vendor lock-in are restricting competition and increasing the costs of deployment. The development of a generic ETCS authorisation process is widely recognised as a goal, but its practical implementation has not yet progressed.
The thesis proposes the introduction of a national funding and support programme, simplification of authorisation and testing processes, promotion of modular and upgradable ETCS architectures, and the development of joint procurement models and a documentation repository. These measures would help control costs, accelerate deployment, and ensure that ERTMS/ETCS on-board implementation in Finland is both cost-effective and delivered on schedule. The conclusions highlight the importance of determined programme management, leveraging international best practices, and effective risk management for a successful system transformation.
Tutkimus perustui laajaan dokumenttiaineiston tarkasteluun, joka sisälsi sekä kansallisia, että eurooppalaisia teknisiä ohjeita ja suunnitelmia sekä kahden kohdennetun kyselytutkimuksen tuloksiin. Kyselyt toteutettiin suomalaisille ja eurooppalaisille rautatiealan asiantuntijoille, ja niiden avulla pyrittiin saamaan kattava kuva alan käytännön kokemuksista ja näkemyksistä. Aineisto analysoitiin sekä määrällisesti että laadullisesti, jotta voitiin muodostaa kokonaisvaltainen ymmärrys teknisistä, taloudellisista ja sääntelyyn liittyvistä haasteista, joita laajamittainen ERTMS/ETCS-kalustovarustelu tuo mukanaan.
Tulosten perusteella suurimmat kalustovarustelun haasteet liittyvät korkeisiin jälkiasennus- (retrofit) ja päivityskustannuksiin, rahoitusmallien puutteeseen, hyväksyntä- ja testausprosessien monimutkaisuuteen sekä kalustosarjan ensimmäisen yksikön (First-of-Class) riskikeskittymään. Lisäksi siirtymäkauden operointimalli, jossa kalustossa vaaditaan rinnakkaisia kulunvalvontaratkaisuja, kasvattaa kustannuksia ja siirtää teknologista vastuuta ratainfran haltijalta kaluston omistajille. Kansainväliset vertailut osoittavat, että useissa Euroopan maissa kansalliset tukimallit ovat keskeisiä varustelun onnistumiselle, mutta samalla markkinoiden konsolidoituminen ja vendor lock-in-ilmiö (toimittajalukkiutuminen) rajoittaa kilpailua ja nostaa varustelun kustannuksia. Geneerinen ETCS-hyväksyntäprosessi on laajasti tunnistettu tavoitteeksi, mutta sen käytännön toteutus ei ole vielä edennyt.
Työssä esitetään ratkaisumalleina kansallisen rahoitus- ja tukiohjelman käyttöönottoa, hyväksyntä- ja testausprosessien yksinkertaistamista, modulaarisen ja päivitettävän ETCS-arkkitehtuurin edistämistä sekä yhteishankintojen ja dokumentaatiopankin kehittämistä. Näiden toimenpiteiden avulla voidaan hallita kustannuksia, nopeuttaa käyttöönottoa ja varmistaa, että ERTMS/ETCS-kalustovarustelu toteutuu Suomessa kustannustehokkaasti ja aikataulussa. Työn johtopäätöksenä korostetaan määrätietoisen ohjelmajohtamisen, kansainvälisten oppien hyödyntämisen ja riskienhallinnan merkitystä onnistuneessa järjestelmäuudistuksessa.
The research was based on an extensive review of documentary material, including both national and European technical guidelines and plans, as well as the results of two targeted surveys. The surveys were conducted among Finnish and European railway sector experts to gain a comprehensive understanding of practical experiences and perspectives in the field. The data were analysed both quantitatively and qualitatively to form a holistic view of the technical, economic, and regulatory challenges associated with large-scale ERTMS/ETCS on-board deployment.
The results indicate that the main challenges in rolling stock retrofitting relate to high retrofit and upgrade costs, the lack of suitable funding models, the complexity of authorisation and testing processes, and the risk concentration in the First-of-Class (FoC) vehicle. Furthermore, the transitional operational model, which requires parallel train protection systems on board, increases costs and shifts technological responsibility from infrastructure managers to rolling stock owners. International comparisons show that national support schemes are essential for successful deployment in many European countries, but at the same time, market consolidation and vendor lock-in are restricting competition and increasing the costs of deployment. The development of a generic ETCS authorisation process is widely recognised as a goal, but its practical implementation has not yet progressed.
The thesis proposes the introduction of a national funding and support programme, simplification of authorisation and testing processes, promotion of modular and upgradable ETCS architectures, and the development of joint procurement models and a documentation repository. These measures would help control costs, accelerate deployment, and ensure that ERTMS/ETCS on-board implementation in Finland is both cost-effective and delivered on schedule. The conclusions highlight the importance of determined programme management, leveraging international best practices, and effective risk management for a successful system transformation.