31. července 2020, red
Role železniční dopravy se za posledních deset let výrazně změnila. Železnice byla a je konfrontována s celou řadou procesů, které lze v krátkosti popsat jako liberalizace a digitalizace. Ty s sebou přináší jak příležitosti, tak hrozby. Železniční systém v ČR proto stojí na „životní křižovatce“ dalšího rozvoje.
Všechny tyto procesy jsou zaváděny z důvodu zajištění nediskriminovaného přístupu na železniční trh a s cílem zvýšit bezpečnost a spolehlivost. Železniční doprava musí v budoucnu plnit, stejně jako v minulosti a současnosti, svou základní úlohu – musí být páteří dopravního systému a mobility osob a zboží.
Snaha o naplnění těchto cílů však měla v některých případech negativní vliv na kapacitu železničního systému či jeho částí. Stejně tak realizovaná opatření pro zvýšení bezpečnosti mohou v některých specifických případech snížit propustnou výkonnost nejen jednotlivých tratí, ale možná i celé sítě. Je proto důležité využít nových poznatků v technologií železniční dopravy a pracovat na efektivních opatřeních a postupech pro zvýšení kapacity železniční dopravní cesty a maximalizaci propustné výkonnosti sítě s udržením kvality, spolehlivosti a bezpečnosti.
Faktory ovlivňující kapacitu sítě
Jako nejžhavější se z pohledu časového jeví zavádění Automated Train Operation, ETCS, unifikace trakční napájecí soustavy či rekonstrukce stanic, zhlaví a efektivní řízení výlukové činnosti obecně. To jsou faktory, které mají zásadní vliv na kapacitu sítě. V tomto ohledu je možné spatřovat nový trend v používání moderních simulačních nástrojů při přípravě nových staveb či optimalizacích současné sítě.
Neméně důležité je klást důraz na kvalitu služeb poskytovanou zákazníkům v osobní dopravě. V této oblasti je dnes velkým fenoménem interakce s přepravní službou v podobě real‑time informování cestujících, zajištění standardů kvality, přestupních vazeb či řešení nestandardních situací. V nákladní železniční dopravě, jejíž rentabilita je velmi závislá na harmonizaci přepravních podmínek se silniční dopravou, je třeba se zabývat efektivní vazbou na logistické systémy a zapojení železniční dopravy dodavatelsko‑odběratelských řetězců. Efektivní provázaností dat celého logistického (multimodálního) řetězce včetně implementace očekávaného času příjezdu (ETA), mimo jiné rozvojem moderních přepravních technologií, digitalizací, automatizací, využitím AI atd., lze dosáhnout vyšší rentability a konkurenceschopnosti železniční dopravy. To vše v kontextu plánu zavedení jednotného evropského dopravního prostoru (SERA).
Koncepce řízení drážní dopravy založená na přímé komunikaci vozidel a infrastruktury má velký potenciál pro efektivnější, spolehlivější, bezpečnější a levnější řízení drážní dopravy, což je extrémně důležité především pro nekoridorové tratě. V této oblasti je možné efektivnější uplatnění ERTMS/ETCS v železničním systému ČR, a to prostřednictvím návrhu jeho nové národní koncepce a architektury. Ta bude založena na funkční integraci prvků ERTMS/ETCS (traťová část a mobilní část, GSM‑R), dosavadních technologií pro řízení a zabezpečení železniční dopravy (staniční, traťové, přejezdové zabezpečovací zařízení a další funkce jako Automated Train Operation) a systému centralizovaného řízení dopravy. Pro úspěšnou implementaci je nutné navrhnout model jednotného řídicího a zabezpečovacího zařízení, které využije distribuované technologie s objektovými kontroléry a centralizací logických funkcí.
Jako další stupeň pak mohou být řešeny otázky zabezpečení posunových cest, podmínky jízdy bez strojvedoucího (GoA3, GoA4) a virtuální svěšování vozidel. Tato implementace potřebuje svou podporu také v metodice zavádění navrhované koncepce řízení a zabezpečení pro fázi projektování, výstavby a provozování systému v reálných podmínkách ČR. K tomu je vhodné a nutné tento systém ověřit a demonstrovat v simulovaném prostředí.
Komunikace V2I a V2V
Neoddělitelnou součástí se musí stát technologie komunikace vozidlo‑infrastruktura (V2I i V2V) se všemi prvky dopravního systému, která bude založena na kvalitním vysokorychlostním a vysokokapacitním datovém spojení. V tomto ohledu se nabízí využití technologie FRMCS, případně využití 5G sítí veřejných operátorů nebo otevřeného standardu ITS G5, vyvinutého pro komunikaci vozidel na pozemních komunikacích. Pro komunikaci V2I bude nutné v dlouhodobém horizontu stanovit komplexní požadavky pro zajištění potřeb železniční dopravy, v perspektivě řešení VRT, koridorových a mimo‑koridorových tratí v ČR s přesahem na další druhy dopravy. Obdobným způsobem pak bude možné tohoto systému komunikace využít při zavádění automatizace řízení vozidel (řešení jízdy vozidla bez strojvedoucího v režimu GoA3 i především GoA4) jako je zajištění přenosu video streamu s vysokým rozlišením, přenos dat s velmi nízkou a garantovanou časovou latencí odezvy a vysokým stupněm zabezpečení (safety & security). Současně by měl být řešen přechod z dosavadního systému GSM‑R (jeho podpora je zajištěna do roku 2030) na nové technologie, zejména FRMCS, 5G, ITS G5 s akcentem na komplexní pokrytí, spolehlivost a bezpečnost.
Nutná je také budoucí koncepce rozvoje
Tyto klíčové úkoly však není možné efektivně řešit bez poznání současného a návrhu žádoucího stavu pomocí funkční, organizační architektury a procesní mapy železničního dopravního systému. Taková koncepce, metodicky přejatá ze silniční dopravy, by postihla jak současný stav a jeho základní atributy (vysoká četnost subjektů působících na dopravním trhu vs. požadavek na vysokou funkční konzistenci železničního systému), tak zejména funkce, organizační jednotky a procesy, které současný stav nemá, ale musí mít (či by měl mít). Významným aspektem tohoto nástroje je hodnocení, případně návrh ukazatelů kvality funkcí a procesů, a také jejich soulad s definovanými cíli a opatřeními zejména s ohledem na předpokládanou masivní digitalizaci dopravního sektoru.
Předpokladem digitalizace je posílení horizontální komunikace mezi jednotlivými aktéry. Jako vhodný prostředek se jeví využití metody logického rámce, která umožňuje navrhnout a uspořádat základní charakteristiky systému ve vzájemných souvislostech. Je třeba identifikovat cíle a prostředky s určením jejich vzájemné provázanosti, pomocí kterých je možné jich dosáhnout. Celková logika návrhu musí být vytvářena přibližovacím postupem – to, co můžeme změřit, můžeme i řídit. Po prvotním nastavení systému bude za pomoci matice logického rámce možné jednotlivé části systému interně vyhodnotit a ověřit.
Petr Nachtigall (Univerzita Pardubice), Miroslav Haltuf, Roman Srp
Foto: archiv
