Moderní řídící a zabezpečovací technologie o polovinu zvyšují využitelnou kapacitu železničních tratí. Při provozu navíc uspoří až třetinu využívané energie, pečlivě dodržují jízdní řády, zlepšují komfort cestování a zvyšují bezpečnost. Řídí spolehlivěji než lidé a jsou nadějí, že si železnice udrží konkurenceschopnost i v tomto století.
Otázku bezpečnosti řešila železná dráha od svého počátku. Legendou se stal žezlový systém. Strojvůdce nemohl vyrazit na trať, pokud v ruce netřímal příslušné žezlo – jakýsi štafetový kolík. Další vlak musel vyčkat, dokud se žezlo nevrátilo zpět. Přivezl jej křižující spoj, nebo s ním ze sousední stanice přiběhl zřízenec. Vývoj zabezpečovací techniky však nezadržitelně pokračoval. První optické systémy byly vystřídány důmyslnými mechanickými systémy, které již byly schopny hlídat třeba vazby mezi postavením výhybek a návěstidel. O slovo se začala hlásit elektrotechnika a elektronika. Systémy informovaly odpovědnou osobu, pomáhaly jí při práci a kontrolovali ji. Právě nedůsledný a chybující člověk se však začal stávat jejich přítěží. Dnešní technologie proto stále častěji samy řídí, plánují a dokonce optimalizují. Dbají nejen o bezpečnost, ale i o pravidelnost a úspornost provozu. Jejich pohled je až neuvěřitelně komplexní.
Nedůsledný a chybující člověk se začal stávat limitou. Dnešní technologie proto stále častěji samy řídí, plánují a dokonce optimalizují. Dbají nejen o bezpečnost, ale i o pravidelnost a úspornost provozu.
Lépe a úsporněji
Příkladem může být plánovací a dohledový systém Falco společnosti Siemens. Ten průběžně vyhodnocuje situaci na trati, flexibilně přizpůsobuje provoz mimořádným okolnostem a díky pokročilým algoritmům také sám vytváří nové optimalizované jízdní řády. Simuluje spotřebu energie a určuje nejvhodnější způsob průjezdu vlaku po trati. Jde dokonce tak daleko, že koordinuje akceleraci a brzdění jednotlivých souprav tak, aby energie rekuperovaná do sítě při brzdění byla jinými vlaky využita k akceleraci. Tím odpadá potřeba dočasně ukládat nadbytečnou energii, což bývá investičně náročně a energeticky ztrátové. Systém Falco nyní využívá více než dvacet místních dopravních systémů po celém světě a jedna australská dráha přepravující železnou rudu. „Zkušenosti však ukazují, že počítačem navržené procesy zřídka fungují optimálně, pokud zahrnují zařízení řízená člověkem,“ říká Horst Ernst zabývající se v Siemensu automatizací železniční dopravy. Technika proto stále častěji přebírá kontrolu i nad samotným vlakem.
Vlaky bez strojvedoucího
Jedna taková technologie se nazývá ATO (Automatic Train Operation) a pracuje jako doplněk rozšířeného zabezpečovacího a řídicího systému Trainguard TM. Úlohu člověka redukuje na odeslání povelu k odjezdu soupravy a na ovládání dveří. Systém na základě uloženého profilu trati vypočítává jak intenzivně má vlak na daném úseku akcelerovat nebo brzdit, aby do cílové stanice dorazil podle jízdního řádu s využitím minima energie. Automatika snižuje spotřebu až o 30 procent oproti lidským strojvůdcům, kteří mají sklon příliš intenzivně brzdit a poté opět zrychlovat.
Překonán byl i standardní způsob zabezpečení pracující s pevným blokem, kdy je trať rozčleněna na neměnné sekce a snímače sledují průjezdy vlaků. Souprava je do další sekce vpuštěna teprve poté, co předcházející vlak opustil sekci následující. Trainguard TM umožňuje provoz s pohyblivým blokem. Snímače zaznamenávají nejen průjezd vlaku, ale i jeho rychlost. To umožňuje vypočítat bezpečnou vzdálenost mezi soupravami. Následujícímu vlaku na trati často postačí, aby místo úplného zastavení pouze zpomalil. Tato technologie je obzvláště vhodná pro městské podzemní dráhy, kde dokáže zkrátit rozestupy mezi soupravami na 90 vteřin, čímž až o polovinu navýší kapacitu linky. Systém proto využívají například pulzující čínské metropole Kanton a Peking. My se můžeme svézt třeba v Norimberku.
Konec přepřahání lokomotiv
„Je relativně jednoduché automatizovat linku metra. Na dálkových a regionálních tratích je to složitější,“ přiznává Horst Ernst. Přesto se velké změny postupně prosazují i na síti evropských železnic. Očekává se zavedení ETCS (European Train Control System), který má postupně nahradit národní zabezpečovací systémy. To zrychlí a zjednoduší mezinárodní spoje, neboť odpadne potřeba přepřahat na hranicích lokomotivy.
ETCS pracuje s profilem trati, zná její sklony i rychlostní limity. Kontroluje, zda vlak jede po správné koleji správným směrem povolenou rychlostí. V závislosti na své konfiguraci ETCS vynucuje respektování signálů na trati (tzv. Level 1) nebo plně nahrazuje tradiční návěsti průběžným přenosem dat (tzv. Level 2). V budoucnu ETCS umožní také provoz s pohyblivým blokem (tzv. Level 3).
ETCS byl poprvé nasazen v roce 2005 na trati Jütebog – Halle – Lipsko. Dodávku realizoval Siemens, který se podílel i na definování standardů tohoto systému. K plošnému přechodu na ETCS mají evropské železnice ještě daleko. Již dnes však tato technologie pomáhá španělským rychlovlakům Velaro zvládnout 650 kilometrů mezi Madridem a Barcelonou za méně než tři hodiny. A čínské rychlovlaky vybavené ETCS přijíždějí v 98 procentech případů přesně podle jízdního řádu.
Článek vznikl pro podzimní číslo časopisu Visions (Visions 03/2011, http://www.siemens.cz/visions/). V případě zájmu o použití textu prosím kontaktujte pražské Tiskové centrum koncernu Siemens.
