1. října 2020
V DN14-15/2020 jsme v rozhovoru s prezidentem Sdružení pro dopravní telematiku Ing. Romanem Srpem přinesli informaci o telematice na železnici. V návaznosti na tento rozhovor nám v následujícím článku poskytl podrobnější vhled do této tématiky doc. Ing. Martin Leso, Ph.D. z Fakulty dopravní ČVUT v Praze.
Jak bylo v rozhovoru uvedeno, telematika by měla mít pro železnici zásadní význam, a to ze dvou pohledů. Jednak využití telematiky na železnici může vést ke zvýšení kapacity a propustnosti dopravní cesty - mimo jiné tím, že se v plné míře uplatní princip inteligentního vozidla, které bude umožňovat aktivní spolupráci s infrastrukturní technologií nutnou pro řízení a zabezpečení jízdy vlaků. V případě plošného využití všech inteligentních vozidel na železniční infrastruktuře lze poté uvažovat o dalším zjednodušení a zlevnění (minimalizace prvků v infrastruktuře) s možností ještě vyšší flexibility optimalizace jízdy vozidel a tím zvýšení kapacity infrastruktury a spolehlivosti jízdy vlaků, to zaprvé.
A zadruhé, využití telematiky může pomoci integrovat železniční dopravu do celkového dopravního systému a zajistit spolupráci s jinými dopravními mody. Pokud taková spolupráce nebude, pokud se nepodaří železniční systém integrovat do celkového dopravního systému, obávám se, že doprava na železnici bude dále ztrácet svou konkurenceschopnost vůči jiným druhům dopravy, zejména vůči silniční, a to především v regionech.
Rozhodující by měla být automatizace
Na otázku, zda je při stávající hustotě železničního provozu ještě vůbec možnost, že by telematika mohla přispět ke zlepšení propustnosti tratí, lze odpovědět následovně. Hovoříme zde spíše o uplatnění automatizace do celého železničního systému a o tom, aby bylo možné v železničním dopravním systému uplatňovat celosíťovou optimalizaci provozu, která mimo jiné umožňuje do jisté míry predikovat pohyby vlaků v celé železniční síti. Prakticky to znamená, že by bylo možné v reálném čase železniční vozidla do určité míry zrychlovat a zpomalovat (optimalizovat aktuální jízdní trajektorii) tak, aby se dosáhlo žádoucího optimalizovaného efektu využití kapacity infrastruktury pro celý dopravní systém. Začínáme se tedy pohybovat v oblasti automatické optimalizace železničního sytému s využitím předpovědí, které jsou v reálném čase realizovány na chování každého vozidla tak, aby se minimalizovaly ztráty dané například dopravním zpožděním.
V současné době dochází k systematickému zavádění systému ERTMS/ETCS v celoplošném Evropském železničním prostoru. Není tomu jinak ani v České republice, avšak ze systémového pohledu se může jevit jako nedostačující proto, že tento systém se chápe pouze jako nový vlakový zabezpečovací systém pro koridorové tratě (při kombinaci se stávajícím systémem řízení provozu přinášející spíše problém snížení kapacity infrastruktury) a dostatečně se nevnímá jeho zásadní technologický potenciál umožňující nejenom zvýšit bezpečnost řízení vozidel, ale také umožnit ovlivnění jízdy každého vozidla za účelem optimalizace provozu a zvýšení kapacity železniční dopravy. Navíc v Evropě je aktuálně řešen projekt realizující systém ATO (Automatic Train Operation), který na úrovní celoevropsky závazných standardů zavádí technologii umožňující automatické řízení pohybu vlaků.
Tento systém je nadstavbou nad systémem ETCS. O to více je smutné, že v ČR je již více než 40 let vyvíjen a úspěšně provozován systém AVV (automatické vedení vlaků) který je nasazen například na všech příměstských jednotkách řady 490 (City Elefant) a dosahuje ojedinělých výsledků, bohužel bez patřičné podpory infrastruktury, což jeho výkon částečně znehodnocuje. ČR patří z tohoto pohledu ke špičce v automatizaci jízdy vlaků, avšak nebylo systematicky zvládnuto celosíťové komplexní zavedení těchto technologií.
Zapotřebí je velkorysý časový i finanční plán
Myslím si, že efektivní a systémové využití nových technologií jako je ERTMS/ETCS a ATO s uplatněním pro optimalizaci železničního provozu s efektem zvyšování kapacity infrastruktury by v podmínkách České republiky mělo být mnohem více podporováno a aktivně zkoumáno zejména v podobě pilotních ověřovacích provozů. Technologie existuje a směr, jakým se automatizace řízení a zabezpečení železničního provozu ubírá a jakých cílů chce dosáhnout, je jasně dán. Lze to zvládnout jedině jasně daným systematickým přístupem s dostatečně velkorysým časovým i finančním plánem.
Částečně inspirativní by v železniční dopravě mohly být i některé zkušenosti z řízení leteckého provozu nebo automatizace silniční dopravy, podobně jako zkušenosti ze zahraničí. Tam zkušenosti s optimalizací železničního provozu s využitím předpovídání dopravního provozu a zanášení předpovědí do chování vozidel na jednotlivých tratích existují. Rovněž se ověřují a získávají reálné zkušenosti s provozem inteligentních vozidel umožňující minimalizaci vybavení infrastruktury. Jedná se zejména o zabezpečení ERTMS/ETCS na aplikační úrovni 3 umožňující zavedení principu pohyblivého bloku (moving block), který dovoluje zkracovat vzájemnou vzdálenost vozidel na trati mezi sebou bez omezení vyplývající z dosavadní technologie detekce vlaků (kolejové obvody, počítače náprav) a tím také zvýšit kapacitu infrastruktury.
Úloha státu při zavádění ETCS
Co se týče poznámky, že dopravcům vadí, že zařízením ETCS musejí vozidla vybavovat na své náklady, i v tomto souhlasím s prezidentem SDT Romanem Srpem. Ano, proč by tedy takové zařízení nemohlo či nemělo být majetkem správce dopravní cesty? Pokud se budeme věnovat čistě technické stránce problému, potom je nutné si uvědomit, že kapacita infrastruktury je velmi vzácný a omezený zdroj, který je velmi snadno vyčerpatelný, a reálně není možné z časového ani ekonomického hlediska navyšovat kapacitu infrastruktury pouhým stavěním dalších kolejí. Je tedy především zájmem státu, aby velmi drahá infrastruktura, kterou stát buduje a udržuje, byla optimálně využívána a zároveň byla zachována jak bezpečnost, tak také spolehlivost provozu. Protože předmětem dopravy jsou železniční vozidla, nelze železnici rozdělovat z pohledu majetkoprávního na infrastrukturu (kterou převážně vlastní, provozuje a investuje do ní stát) a dopravce (kteří musí zajišťovat dopravu, která je na dopravním trhu konkurenceschopná).
Úlohou státu je proto zajistit takový technologický i ekonomický koncept (například masivní dotace nebo pronájem vybavení technologií ERTMS/ETCS a ATO na vozidla), který bude výhodný pro stát, ale zároveň umožní konkurenceschopnost železniční dopravy.
Zavádění nových technologií ERTMS/ETCS a ATO umožňuje efektivní a poměrně snadnou a rychlou (ve srovnání s výstavbou infrastruktury) optimalizaci provozu a navyšování kapacity infrastruktury. Umožňuje rovněž efektivně řešit celou železniční síť v ČR i včetně mimokoridorových tratí, které jsou, díky vysoké technologické zastaralosti, vysokou ekonomickou zátěží pro správce infrastruktury, přičemž jejich efektivita využívání je nízká. Ale i tyto tratě jsou pro konkurenceschopnost na dopravním trhu v ČR důležité!
Rovněž si také myslím, že zabezpečovací systém ERTMS/ETCS jako takový (i včetně radiové komponenty, která je postavena na systému GSM-R) se bude výhledově vyvíjet. Ano, jedna věc je, co můžeme v České republice implementovat v horizontu do pěti až deseti let. Vyjdeme-li z tohoto horizontu, pak si myslím, že vše potřebné je v současné době již standardizované a nezbývá než tyto standardy zcela naplňovat. Něco jiného však je, jak se budou traťové zabezpečení a systémy ATO (automatické vedení vlaku) budou vyvíjet ve výhledu třiceti let. Za tuto dobu zcela jistě technologický vývoj povede k rozvoji jiných systémů komunikace vozidla s infrastrukturou a třeba i k jiné filozofii traťového zabezpečení, jak v rozhovoru uvedl Roman Srp. A podporuji jeho názor, že je třeba, abychom tyto trendy z pohledu naší republiky sledovali a uměli nové poznatky aplikovat. Například i tak, že české firmy a instituce, ale i dopravci a správce železniční dopravní cesty se zapojí do evropských projektů financovaných například v rámci Shift2Rail2.
Doc. Ing. Martin Leso, Ph.D.
Fakulta dopravní ČVUT v Praze
Foto: DB
