AŽD testuje systémy pro autonomní provoz vlaků bez
strojvedoucích na celostátních tratích1.2.2021 Trať Kopidlno – Dolní Bousov se postupně proměňuje v experimentální
dráhu. Společnost AŽD zde začala testovat systémy pro autonomní provoz
vlaků bez strojvedoucích na širé trati. Informovala o tom v lednu 2021.
Testovací jízda
Vlak bez strojvedoucího jede poklidnou krajinou, když vtom se za
obloukem na železničním přejezdu objeví porouchaný terénní automobil a
kousek od něj mává zoufalý řidič, který z vozidla stačil vyskočit. Vlak
nejdříve mírně zpomalí a po chvíli bezpečně zastaví před přejezdem. 
Toto je přesný popis jedné z testovacích jízd na měřicím voze ETCS
851.026-5 společnosti AŽD, při nichž se nejen ověřuje spolehlivost
jednotlivých technologií pro autonomní provoz vlaků na širé trati, ale
slouží také pro sběr potřebných dat z kamer a dalších senzorů
instalovaných na čele vozidla. Z těch se neuronové sítě učí co nejlépe
rozpoznávat objekty v jejich zorném poli. Získané informace jsou
neustále posílány k vyhodnocení do výpočetního a řídicího modulu, který
pošle pokyny již existující technologii AŽD ATO (Automatic Train
Operation – Automatické vedení vlaku). Ta v běžném provozu umí vlak po
souhlasu strojvedoucího sama rozjet, a poté ho spolehlivě zastaví v
následující stanici. Za bezpečnost v rámci autonomního provozu zůstává
odpovědný systém ETCS (Evropský jednotný vlakový zabezpečovač).
Technologie a její vývoj
Vývoj započal průzkumem možností jednotlivých technologií pro detekci
překážek a pracemi na prvním tzv. proof of concept řešení, což
zahrnovalo i první testování na trati. Prostor před vlakem sleduje
detektor objektů, který nahrazuje oči strojvedoucího. Použití více
rozdílných typů senzorů umožňuje pokrýt monitorovaný prostor před
vlakem. Některé senzory sice mají daleký dosah, ale nepostřehnou to, co
se děje těsně u vlaku, a naopak. Vhodná skladba těchto senzorů a mnoho
dalších technických aspektů je předmětem podrobného zkoumání a
testování.
Detektor objektů se aktuálně skládá z několika technologií. V prvé řadě
je to lidar, který modeluje 3D scény prostoru pomocí laserových
paprsků. Dále jsou to stereokamery sestavující hloubkovou mapu na
základě perspektivního složení pohledů dvou kamer. Součástí je rovněž
termokamera k zobrazování infračerveného teplotního vyzařování objektů
a konečně i digitální kamera s HD rozlišením pro kvalitní zpracování
klasického obrazu. Systém se dále skládá z návazných zařízení, jako
jsou GNSS modul pro satelitní navigaci (GPS a GALILEO), řídicí
elektronika, výpočetní moduly pro zpracování senzorických dat a obrazu
interpretující viděné scény včetně hledání objektů a potenciálních
překážek a v neposlední řadě expertní rozhodovací modul (náhrada
rozhodování strojvedoucího).
Každý senzor ze své technologické podstaty vnímá okolí z vlastní
perspektivy. Již dnes jsou tedy zachycovány také informace nad rámec
současného vidění oka strojvedoucího. Odborníci z AŽD dokonce pracují
na senzorech, které umožní „vidět“ vlaku takzvaně za roh. Těmito
senzory se plánují osadit riziková místa podél trati, nástupiště,
vstupy do tunelů či úseky za oblouky, přičemž data z těchto senzorů
budou kontinuálně přenášena do rozhodovacích modulů. Systém musí každou
sekundu zpracovat neuvěřitelné množství dat ze všech senzorů. Nyní se
jedná zhruba o 1,5 GB/s, což pro představu činí miliony informací za
sekundu.
Autonomní provoz vlaků na celostátních tratích
Autonomní provoz na uzavřených tratích metra a městských rychlodrah
není novinkou (ve světě se úspěšně rozvíjí už od 80. let minulého
století), ale naopak rozvojovým trendem.
Jinak je tomu na celostátních tratích se smíšeným provozem, vedených po
povrchu a křížících, nezřídka úrovňově, i silniční komunikace. Zde
provoz vlaků v mnohém připomíná provoz autonomních silničních vozidel.
V porovnání s nimi má jeho řízení své přednosti i úskalí.
Oproti autonomním silničním vozidlům jsou autonomní vlaky a jejich
jízda předvídatelnější – u vlaku se přesně ví, kudy pojede a co jej na
trati čeká. Železniční provoz je však také mnohem komplexnější,
systémově propracovanější a svázaný velkým množstvím předpisů. Zásadním
problémem je také mnohem větší hybný moment. Zatímco automobil zabrzdí
na několika metrech, u vlaku jsou to stovky metrů.
Tvůrci systémů pro autonomní provoz vlaků na celostátních tratích proto
musí myslet i na situace, kdy například těsně před vozidlo vběhne zvěř,
spadne strom při vichřici anebo vjede nepozorný řidič, a přestože
systémy ihned zareagují, vlak nedobrzdí. Vzniká tak mimořádná událost a
o dalším postupu musí rozhodnout supervizor na dohledovém pracovišti.
Nyní je systém takového dohledového pracoviště pro autonomní provoz
vlaků vyvíjen. Reportovány budou různorodé incidenty, a to s patřičnou
prioritou. Pracovník dohledu potom může situaci vzdáleně přes kamery
prověřit, informovat cestující a provést potřebné kroky, například
přivolat složky Integrovaného záchranného systému, předat informace
správci infrastruktury, převzít dálkové ovládání anebo obnovit
automatický provoz vlaku. Supervizor si informace, zvuk či obraz z
příslušného vlaku může samozřejmě vyžádat kdykoliv během jízdy, i když
se nic neděje. Také cestující se budou moci kdykoliv během jízdy spojit
s dohledovým pracovištěm.
AŽD a redakce
Proelektrotechniky.cz
Foto © AŽD
Další
informace zde
 Přečtěte si také:
 29.10.2020 Dne 19. října 2020 jel po švýcarské trati Sierre – Sion první nákladní
vlak na světě, který byl úspěšně řízen českým systémem ATO (Automatic
Train Operation neboli Automatické vedení vlaku) společnosti AŽD Praha
(dále AŽD) pod dohledem jednotného evropského zabezpečovacího systému
ETCS (European Train Control System). 
 15.10.2020 Na velmi
nevšední severočeské lokálce – Švestkové
dráze (Čížkovice –
Obrnice) bylo v polovině října 2020 ukončeno
testování mobilní části jednotného
evropského vlakového zabezpečovače ETCS na novém speciálním měřicím
vozidle Plasser&Theurer typu EM100, vyrobeném pro Správu
železnic (viz foto). Testování zástavby ETCS ve verzi BL3R2 na vozidle
včetně národního vlakového zabezpečovače typu LS06 s funkcionalitou
STMLS (pro možnost jízdy na tratích bez ETCS) proběhlo za účasti firem
NDCon LOGIC, která je vrcholovým dodavatelem celé zakázky, a AŽD Praha
(dále AŽD).
 4.8.2020 České
dráhy
společně se zástupci Karlovarského kraje představily v červenci 2020
novou vlastní mobilní aplikaci, která pomůže strojvedoucím na tratích s
nejnižším stupněm zabezpečení provozovaným podle předpisu D3 Správy
železnic. Řešení funguje na bázi sdílení aktuální polohy. Nejedná se o
náhradu zabezpečovacího zařízení, aplikace v tabletech strojvedoucích
ale může předejít případným nehodám.
 25.6.2020 Technologie
Positve Train Control (PTC) pro automatický
provoz vlaků na celostátních tratích začne být využívána na Floridě.
Technologii instaluje společnost Wabtec na trati společnosti Virgin
Trains USA. Odborná veřejnost o tom byla informována v červnu
2020.
 4.6.2020 Zatímco u
vlaků metra a dalších městských rychlodrah je
plná
automatizace provozu bez lidského zásahu v současné době významným
trendem, v
povrchové dopravě na celostátních a regionálních tratích zůstává stále
výzvou. V Německu se za tímto účelem připravuje testovací projekt.
Ačkoli se s jeho provozem počítá v roce 2021, dodavatel jeho technické
části, společnost Alstom, získala již v květnu 2020 ocenění od
německého ministerstva hospodářství za inovativní projekt.
 28.2.2020 Před časem
téměř zrušená a díky okolním obcím a
inovativnímu průmyslu opět zprovozněná Švestková dráha (trať Čížkovice
– Obrnice na Ústecku) se stane technickým unikátem v oblasti provozu a
údržby tratí. Jak v únoru 2020 oznámil její vlastník, společnost AŽD
Praha, přejde tato trať na bezúdržbový provoz. Stane se tak první
železniční tratí v naší zemi, která kromě pravidelných preventivních
údržbových zásahů nebude potřebovat ani takzvané pochůzkáře, kteří
pravidelně kontrolují technický stav tratě.
 12.7.2019 Řídicí a
zabezpečovací systém Communication
based train control – CBTC,
pracující na principu pohyblivých bloků nezávislých na pevných
kolejových obvodech, a tudíž umožňujících větší hustotu provozu i větší
flexibilitu při řízení provozu, je charakteristický zejména pro systémy
městských rychlodrah/metra bez řidiče – viz
publikovaná zpráva UITP.
nabízí však možnosti využití i mimo tyto systémy, například u lehkých
městských železnic tramvajového typu. Důkazem je připravovaný projekt
Finch West light rail transit (LRT) v kanadském Torontu, který si na
konci června 2019 vybral jako řídicí a zabezpečovací systém právě CBTC
značky SelTrac od firmy Thales.
Řada českých měst a obcí má v současné době zájem o postavení „smart
city“ či „chytré obce“ a k tomuto postavení již často podniká konkrétní
kroky. Problém je, že pojem smart city provází v ČR (ostatně i jinde ve
světě) řada nedorozumění – od pojímání smart city jako pouhého
„digitálního města“ po technické výstřelky typu „chytré“ lavičky. V
této situaci se provozovatelé našeho portálu, firma Ing. Jakub Slavík,
MBA – Consulting Services, rozhodli nabídnout městům, obcím a dalším
institucím zainteresovaným na rozvoji „smart“ konceptu krátké
interaktivní školení pro praktickou realizaci tohoto konceptu v jejich
konkrétních podmínkách.
Chytrým městem, obcí, či regionem, označovaným souhrnně pojmem „smart
city“, rozumíme koncept strategického řízení, při němž jsou využívány
moderní technologie z oblasti energetiky a služeb, mobility a
informatiky pro ovlivňování kvality života ve městě, a následně k
dosahování hospodářských a sociálních cílů. Nejde tedy o pouhé
„digitální město“ nebo o nepromyšlené pořizování nákladných moderních
technologií pro potřebu měst a regionů, jak je tento pojem někdy mylně
interpretován. Zhruba stopadesátistránková barevná publikace Smart city
v praxi s
bohatým obrazovým doprovodem je přednostně určena jako praktická
příručka těm, pro něž koncept smart city představuje každodenní práci
řídících pracovníků a specialistů při vytváření strategie chytrého
města a při jejím naplňování pomocí projektů moderních technologií. Více o knize
zde
Knihu je
možné zakoupit v e-shopu vydavatelství Profi Press zde
 Ing.
Jakub Slavík, MBA – Consulting Services je konzultační firma v oblasti
inovativních technologií pro dopravu a smart city (včetně energetiky a
vodíkových technologií), která rovněž provozuje informační portály www.smartcityvpraxi.cz
a www.proelektrotechniky.cz
a organizuje odborné akce. V rámci našich odborných služeb Vám nabízíme
vypracování strategie smart city, spolupráci na vytváření strategických
dokumentů, vytváření a realizace projektů pro smart city, další odborné
konzultační služby (studie, průzkumy, analýzy), vytváření a realizace
dalších projektů s inovativními technologiemi (automatická vozidla,
vodíkové technologie, elektromobilita aj.), specializované vzdělávací
akce „na klíč“, prezentační a autorské služby (prezentace na
konferencích, portálech).
Koncept inteligentního města – smart city – se snaží maximálně využít
moderních technologií, především informačních, pro ovlivňování kvality
života ve městě. Přitom dochází k synergiím mezi různými aktivitami a
veřejnými službami, díky nimž město funguje – především doprava,
logistika, bezpečnost, energetika, správa budov, atd. Ačkoliv existují
rozmanité oficiální metodiky a doporučení pro vytváření smart city na
úrovni EU a (nyní v přípravě) i ČR, „smart city“ není ničí ochranná
známka ani normativně vymezený pojem. V praxi proto existují po celém
světě rozmanité způsoby a konkrétní projekty, jakými je tento koncept
realizován v praxi. Tuto rozmanitost ukazují i články v naší rubrice
„Projekty smart city“, které mohou sloužit pro informaci i pro
inspiraci všem, kdo se na konceptu inteligentních měst v ČR podílejí
nebo hodlají podílet.
 Konference
„Elektrické
autobusy pro město“ se již od svého prvního běhu v říjnu
2013 vyprofilovala jako zcela ojedinělá prezentační a vzdělávací akce i
jako místo vzájemné výměny aktuálních zkušeností mezi profesionály z
elektrické osobní dopravy. Díky svému zaměření na konkrétní téma,
konkrétní prezentující a konkrétní publikum se tato konference stala
prostředkem přímé komunikace mezi výrobci elektrobusů a trolejbusů
(včetně jejich komponent a infrastruktury) a jejich provozovateli a
uživateli. V neposlední řadě zde hrají důležitou roli i zástupci
institucí, které rozhodují o financování této dopravy, nebo mají v
tomto ohledu aktuální a spolehlivé informace. Konference „Efektivní
elektromobilita v organizacích“ je první konferencí svého
druhu v ČR,
prezentující elektromobily jako dopravní prostředek pro organizace
soukromého a veřejného sektoru, ne tedy a priori jako luxusní nebo
zábavní předmět pro elektromobilní nadšence a jejich sdružení. Obsah
konference je cíleně zaměřen na organizace a správce jejich vozového
parku. Konference „Smart
city v praxi“ je zaměřena především na
ty zástupce měst a obcí a veřejných organizací, kteří se budou
rozhodovat o volbě konkrétních řešení od konkrétního dodavatele pro
definování a naplňování investičních projektů, jimiž je koncept smart
city v daném městě realizován.
Pozvánky
na tyto konference a zprávy z těchto a dalších konferencí naleznete zde.
|
