Zabezpe ovací a telekom nika ní systémy na eleznici

Transkript

Zabezpe ovací a telekom nika ní systémy na eleznici
7. KONFERENCE
Zabezpe�ovací a telekom�nika�ní
systémy na �eleznici
�Aktu�lní výzvy moderního �ízení �elezni�ní
dopravy a zaji�t�ní její �ezpe�nosti�
10��12� listopadu 2015
Kulturní a konferen�ní centrum ArtIGY
Pra�sk� 12���2�� �eské �ud�jovice
Konference se kon� pod z��titou
Ministerstva dopravy �R
a hejtmana �iho�eského kraje
Správa železniční dopravní cesty,
státní organizace
7. konference
Zabezpečovací a telekomunikační
systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční
dopravy a zajištění její bezpečnosti
10. - 12. listopadu 2015
Kulturní a konferenční centrum ArtIGY
Pražská 1247/24
České Budějovice
Odborný garant konference:
Ing. Martin Krupička
Ředitel odboru automatizace a elektrotechniky
Správa železniční dopravní cesty, státní organizace
Přípravný výbor konference:
Předseda:
Ing. Martin Krupička
SŽDC, Odbor automatizace a elektrotechniky
Členové:
Richard Kolář
SŽDC, Odbor automatizace a elektrotechniky
Ing. Jiří Suchánek
SŽDC, Technická ústředna dopravní cesty
Jaroslav Hůrka
SŽDC, Oblastní ředitelství Plzeň
Blanka Prešinská
AŽD Praha s.r.o.
Tomaštíková Lucie
ČD - Telematika a. s.
Za věcnou správnost odpovídají autoři jednotlivých příspěvků!
Sborník neprošel jazykovou korekturou.
Vydal:
Správa železniční dopravní cesty, státní organizace
Dlážděná 1003/7, 110 00 Praha 1
Tisk:
Tiskárna VS Tisk, VS PRAHA - PANKRÁC
Soudní 988/1, 140 57 Praha 4
Náklad:
580 výtisků
www.ztscb.cz
ISBN 978-80-905200-7-3
Vážení účastníci konference,
po dvou letech se opět scházíme v Českých Budějovicích na konferenci
věnované zabezpečovacím a telekomunikačním systémům na železnici. Letošní,
již sedmý ročník je zaměřený na moderní řízení železniční dopravy a zajištění její
bezpečnosti.
Jde o témata vrcholně aktuální. Jak jistě víte, letošní rok je totiž mimořádně
náročný v souvislosti s rozsáhlou investiční výstavbou na železnici, kdy se
snažíme úspěšně dočerpat všechny přidělené evropské finance. Kromě
samotných stavebních prací dochází i k masivní výstavbě zabezpečovacích
a telekomunikačních zařízení pro dálkové řízení dopravy. Přibližuje se tak
okamžik splnění přání bývalého jihočeského hejtmana Zahradníka – propojení
Českých Budějovic s Prahou koridorovou tratí, která přinese nejen významné
zkrácení jízdní doby, ale i bezpečnější a komfortnější cestování mezi těmito
městy. A nejde zdaleka o jedinou změnu. V Jihočeském kraji totiž aktuálně
probíhají i revitalizace regionálních tratí. Budujeme nové technologie potřebné
k dálkovému řízení, čímž postupujeme ke zrychlení a zvýšení bezpečnosti těchto
lokálních drah.
Na celostátních tratích současně nasazujeme moderní zabezpečovací
a telekomunikační technologie, které po nás žádá Evropa svými normami
a nařízeními. V rámci sjednocené Evropy se například dokončuje vybavení úseku
tratě Kolín – Břeclav až na státní hranice Slovenska a Rakouska interoperabilním
systémem ETCS. Pro jeho testování bude využit i nový měřicí vůz ETCS, který
má nově SŽDC ve své stáji.
Významnou změnou prošla v letošním roce i samotná legislativa. Ta nově
zavádí například zákon o kybernetické bezpečnosti, který zahrnuje také
telekomunikační systémy, chování zaměstnanců SŽDC a diagnostiku zařízení.
Mimo jiné se proto připravují a již i realizují úpravy ve všech pásmech rádiového
provozu. Vytváří se rovněž nový nástroj pro řízení modernizace, oprav a údržby
infrastruktury – kontrolně analytické centrum.
Vážení kolegové, již jen letmý pohled do programu ukazuje, že změn
a novinek nás letos čeká mnoho. Dovolte mi tedy, abych Vám jménem manažera
infrastruktury popřál načerpání co možná nejvíce nových poznatků a zároveň
i navázání tolik důležitých osobních kontaktů. Je jedno, zda to bude přímo na
odborných přednáškách, nebo při následných neformálních diskuzích. Proč kladu
důraz na společná osobní setkání? Protože jedině takto vydiskutované
a ujednocené postoje nám umožní nejrychlejší postup při vytváření kompaktní
evropské železniční dopravní cesty.
Ing. Pavel Surý,
generální ředitel SŽDC
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
OBSAH
Železniční doprava – výhled do příštího období Ing. Jindřich Kušnír, Ministerstvo dopravy ČR, Odbor drážní a vodní dopravy ....... 11 Příprava technologických staveb Ing. Zbyněk Zunt SŽDC, GŘ, Odbor přípravy staveb ............................................. 13 Bezpečnost z pohledu legislativy ČR doc. Ing. Martin Leso, Ph.D., ČVUT v Praze, Fakulta dopravní .............................. 17 Nařízení Evropského parlamentu a Rady a jejich vliv na rozvoj žel. sítě v ČR Ing. Petr Kolář SŽDC, GŘ, Odbor strategie ............................................................ 22 Technické specifikace pro interoperabilitu – aktuální informace z pohledu
zabezpečovací techniky Mgr. Ing. Radek Čech, Ph.D., SŽDC, GŘ, Odbor strategie .................................... 27 Modernizácia zabezpečovacích systémov na ŽSR Ing. Bohuslav Dohnalík, Železnice Slovenskej republiky, Bratislava ...................... 29 Zkušební zařízení pro testování ETCS na ZC VUZ Velim Ing. Jan Patrovský, AŽD Praha s.r.o. ...................................................................... 33 Aplikace rádiového standardu GSM-R Ing. Petr Vítek, Kapsch CarrierCom s.r.o. ............................................................... 37 Technologie e-LTE a GSM-R od výrobce Huawei Tomáš Zloch, Huatech a.s. ..................................................................................... 39 Novinky v hodnocení bezpečnostních rizik dle nařízení EU Ing. Miroslav Šídlo, SŽDC, Technická ústředna dopravní cesty ............................. 43 Kompatibilita kolejových obvodů a drážních vozidel - aktuální stav, evropské
aktivity s vazbou na ČR Ing. Karel Beneš, Ph.D., Výzkumný ústav železniční, a.s. ...................................... 49 Praktické zkušenosti s projektováním nejnovějších technologií železničního
zabezpečovacího zařízení v ČR Ing. Milan Ptáček, Signal Projekt, s.r.o. .................................................................. 53 BUES 2000 – elektronické přejezdové zabezpečovací zařízení firmy
Scheidt&Bachmann Ing. Jiří Skružný, Signalbau, a.s. ............................................................................ 58 Aktuální problematika zabezpečovací techniky ve vztahu k požadavkům
provozu Ing. Marcel Klega, SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky ................... 62
8
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Quo vadis MODEST? Ing. Jiří Žilka, První Signální, a.s. ............................................................................68 DISTRIBUOVANÉ ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ SIRIUS Ing. Jaroslav Mládek, Ing. Jiří Holinger, Starmon s.r.o. Choceň ..............................73 ICT bezpečnost Ing. Tomáš Kříž, SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky ......................81 Nasazení systému nadstavby fyzické bezpečnosti v drážním prostředí Ing. Martin Bajer, TTC MARCONI s.r.o. ..................................................................82 Kontrolně analytické centrum řízení dopravy Ing. J. Kristek, Ing. L. Petrovický, Ing. M. Drápalík, RETIA, a.s. ..............................85 Integrovaný komunikačný systém INOMA COMP nástroj riadenia železničnej
dopravy Jozef Pethö, Milan Krasuľa, INOMA COMP s.r.o. ...................................................88 Na železniční dopravní cestu pouze s vybaveným vozidlem Ing. Martin Motyčka, DCOM spol. s r. o. ..................................................................93 Praktické zkušenosti v oblasti kabelovodů pro zabezpečovací a sdělovací
zařízení na železnici Karel Kabelka, SITEL, spol. s r.o.............................................................................97 Bezpečnost a plynulost provozu vlakové dopravy ve vztahu k požadavkům
na požární vlastnosti kabelů Ing. František Gilian, ELKOND HHK, a.s. ...............................................................101 Digitalizace traťového rádiového systému TRS Pavel Bažant, T- CZ, a.s. Pardubice .......................................................................105 Diagnostika zařízení měřicím vozem Ing. Vladimír Říha, SŽDC, Technická ústředna dopravní cesty...............................109 Novinky výhybkového programu AŽD Praha Ing. Josef Adamec, AŽD Praha s.r.o. ......................................................................114 Informace z EU Ing. Michal Pavel, Ing. Jakub Marek, Ph.D., AŽD Praha s.r.o. ................................118 Globální diagnostický systém Ing. Petr Houfek Ph.D., AŽD Praha s.r.o. ................................................................126 Měřící vůz ETCS AŽD a jeho využití pro testování ETCS Ing. Antonín Diviš, AŽD Praha s.r.o. ........................................................................130 Zastavení vlaku povelem STOP v síti GSM-R Ing. Petr Bulis, ČD - Telematika a.s. ......................................................................134 Železniční rádiové sítě v pásmu 150 MHz na SŽDC Ing. Tomáš Mádr, SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechnicky .................136 9
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Implementace technologie MPLS v drážním prostředí – zkušenosti
z ověřovacího provozu Ing. Martin Prokeš, TTC MARCONI s.r.o. ............................................................... 140 PŘEHLED REKLAM ............................................................................................... 141 10
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ŽELEZNIČNÍ DOPRAVA – VÝHLED DO PŘÍŠTÍHO OBDOBÍ
Ing. Jindřich Kušnír
Ministerstvo dopravy ČR, Odbor drážní a vodní dopravy
ANOTACE:
Přednáška obsahuje aktuální přehled aktivit Ministerstva dopravy v oblastech
železnice, kterými jsou především legislativa (přístup EU – směrnice o jednotném evropském
železničním prostoru; přístup ČR - zákon o dráhách, prováděcí předpisy), interoperabilita
(ERTMS, dopravci, konkurenceschopnost) a využití fondů EU (CEF, OPD 2).
INVESTICE NA INFRASTRUKTUŘE – INTEROPERABILITA
Tratě transevropské železniční sítě TEN-T musí naplnit cíle interoperability, kterými
jsou technická kompatibilita, bezpečnost, spolehlivost, ochrana zdraví a ochrana životního
prostředí.
Zejména příměstské úseky tranzitních koridorů jsou přetíženy souběhem
dálkové (osobní i nákladní) a regionální dopravy a ETCS pro ně představuje účinný
a potřebný nástroj ke zvýšení kapacity dopravní cesty.
Vybavení tratí, spadající do hlavní sítě TEN-T systémem ERTMS, je nutno organizovat
tak, aby bylo dosaženo cílového stavu do roku 2030, přitom je nutno mít na zřeteli, že
systém ETCS je reálné nasazovat už na již modernizované tratě.
V období let 2015 až 2020 se předpokládá zajistit implementaci systému ETCS na cca
1 350 km tratí a na 890 hnacích vozidlech, to znamená po dobu šesti let každoročně
přibližně 250 km tratí a 150 vozidel. To je náročný, ale reálný úkol. Prioritou je především
vybavení 478 km české části systémem ETCS Koridoru E, který je součástí Evropského
rozvojového plánu ETCS.
Vytvoření podmínek pro širší využití železniční a vodní dopravy prostřednictvím
modernizace dopravního parku
ZAJIŠTĚNÍ INTEROPERABILITY V ŽELEZNIČNÍ DOPRAVĚ

Implementace subsystému řízení a zabezpečení ERTMS – Evropský systém řízení
železniční dopravy
o

Cílem je vybavení vozidel mobilní částí ETCS a GSM-R
Implementace subsystému kolejová vozidla – lokomotivy a kolejová vozidla pro
přepravu osob – systém měření spotřeby energie
o
Cílem je možnost sledování skutečné spotřeby energie při provozu vozidel,
což je naplnění interoperability v oblasti osobní přepravy a energie
11
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Další priority OPD 2

Implementace subsystému telematika (telematické aplikace v nákladní dopravě,
telematické aplikace v osobní dopravě)
o
Cílem je zlepšení přenosu informací mezi dopravci, správci infrastruktury, jak
směrem k zákazníkům, tak k přepravcům v nákladní dopravě anebo
cestujícím v osobní dopravě.
LEGISLATIVA
Návrh zákona, kterým se mění zákon č. 266/1994 Sb., o dráhách, ve znění
pozdějších předpisů, a o změně a doplnění některých dalších zákonů
Cílem je provést transpozici evropské směrnice 2012/34/EU o vytvoření
jednotného evropského železničního prostoru. Novela reaguje na požadavky vyplývající
z této směrnice a přináší s sebou změny zejména v oblasti samotného přístupu na
dráhu, jeho omezení a zpoplatnění. Jedná se zejména o zakotvení institutu
hospodářské vyváženosti smlouvy, úpravu pravidel přidělování kapacity či oblasti
cenové regulace. Na základě požadavků směrnice doznává změn rovněž úprava vydávání
licencí.
Jedním ze stěžejních požadavků této směrnice je zřízení nezávislého regulačního
subjektu pro oblast železniční dopravy. Ve světle požadavků směrnice počítá se zřízením
regulačního subjektu. Tento návrh (resp. doprovodný návrh zákona, kterým by měl být
regulační subjekt zřízen), jenž pro regulační subjekt zvolil název Úřad pro přístup
k dopravní infrastruktuře. V rámci Úřadu pro ochranu podnikání v dopravě jako
regulačního subjektu ve smyslu směrnice 2012/34/EU bude komplexním způsobem
soustředěna působnost (obecně) v oblasti přístupu k drážní infrastruktuře.
Návrh rovněž provádí částečnou opravu transpozice směrnice 2004/49/ES
o bezpečnosti železnic a zasahuje tak do úpravy postavení a pravomocí Drážní
inspekce.
12
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
PŘÍPRAVA TECHNOLOGICKÝCH STAVEB
Ing. Zbyněk Zunt
SŽDC, GŘ, Odbor přípravy staveb
Úvod
Příprava staveb je složitý legislativně-technicko-ekonomický proces, jehož výsledkem
je jednoznačné určení CO, JAK, KDY a ZA KOLIK se má stavět.
Délka tohoto procesu závisí nejen na finančních prostředcích a přijaté koncepci, ale
i na dalších vlivech, jakými jsou například majetkoprávní projednání, vyvlastňovací řízení,
ekonomická efektivita, kapacitní možnosti projekčních firem, atd.
Příprava staveb 2014-2015
Roky 2014 a 2015 byly z pohledu zajištění přípravy staveb finančními prostředky
rekordní za celou dobu historie SŽDC.
Finanční prostředky na přípravu staveb v roce 2014 činily 784 mil. Kč a v letošním roce
pak 747 mil. Kč.
Specifika technologických staveb
Mezi hlavní specifika technologických staveb patří následující tři oblasti.
-
Stavby se převážně nacházejí v obvodu dráhy, většinou postačuje §15 dle Zákona
183/2006 Sb., tj. bez nutnosti získat Územní rozhodnutí (dále také ÚR). Jako
příklad tohoto postupu lze uvést výstavbu nového provizorního SZZ v ŽST Praha
Vyšehrad, kde bylo nahrazeno původní elektromechanické SZZ z roku 1954. Toto
zabezpečovací zařízení bylo již v havarijním stavu a hrozilo jeho vypnutí, což by
s ohledem na důležitost trati a četnost provozu mělo fatální dopady do provozu.
V předstihu před získáním ÚR v rámci připravované stavby „Traťový úsek Praha
hl.n. – Praha Smíchov“ se podařilo realizovat na §15 nové provizorní SZZ, které
bude sloužit i po dobu realizace plánované stavby.
-
Hranice stavby jsou odlišné (větší) než u stavební části. Hranice u stavebních částí
staveb se většinou určují jednoduše kilometrickou polohou - u první krajní výhybky,
u vjezdového návěstidla, atd. V případě technologických částí je však nutno počítat
s dalšími vazbami, většinou mimo rozsah stavby (kabelizace, PZS, TZZ, sdělovací
zařízení, kotevní úseky TV, SpS, atd.).
-
Důraz na zachování „správného“ sledu staveb. Pokud vlivem nejrůznějších průtahů
v rámci přípravy dojde k neočekávanému zdržení plánovaného sledu staveb,
narušuje se celá posloupnost přípravy a realizace, která může znemožnit uvedení
dílčí stavby do provozu.
Stavby DOZ a CDP Praha
Mezi hlavní technologické stavby, kde SŽDC v letech 2014-2015 ukončila přípravu
a vysoutěžila realizaci, patří zejména stavba budovy Centrálního dispečerského pracoviště
(CDP) v Praze na Balabence, která je realizována stavbou „CDP Praha“ za 320,926 mil. Kč.
Pro ilustraci velice obtížné přípravy je nutno uvést, že příprava této stavby začala již v roce
2007.
13
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Na vlastní budovu CDP Praha navazují v současnosti realizované stavby:
-
„DOZ Beroun (mimo) – Rokycany (včetně)“ – CIN: 100,177 mil. Kč
-
„DOZ Horní Dvořiště st. hranice – Č. Budějovice – Praha Uhříněves (mimo),
-
1.etapa, Olbramovice – Praha Uhříněves (mimo)“ – CIN: 145,535 mil. Kč
-
„DOZ Česká Třebová (včetně odb. Zádulka) – Kolín (včetně)“ – CIN: 265,714 mil.
Kč
-
„DOZ Kolín (mimo) – Kralupy nad Vltavou (mimo)“ – CIN: 356,557 mil. Kč
Na jednotlivých traťových úsecích řešených staveb DOZ probíhá také velké množství
dalších doprovodných staveb (investičních i opravných akcí OŘ).
Nově byla zahájena příprava stavby „DOZ Praha Uhříněves – Praha hl.n – Praha
Vysočany“ pro CDP Praha, která bude realizována současně se stavbou „Optimalizace
traťového úseku Praha Hostivař – Praha hl.n., II. část – Praha Hostivař – Praha hl.n.“ a bude
rovněž umožňovat postupné zapojování jednotlivých ŽST v rámci připravovaných staveb
na trati Lysá nad Labem – Praha Vysočany.
Pro CDP Přerov pak byla zahájena příprava stavby „DOZ Ostrava-Svinov - Petrovice
u Karviné st. hr., Dětmarovice - Mosty u Jablunkova st. hr.“, která se bude realizovat
v předstihu nebo současně se stavbou „Optimalizace trati Český Těšín – Dětmarovice“.
Stavby ERTMS
V letošním roce byl Centrální komisí MD ČR schválen nový Národní implementační
plán ERTMS (včetně Národní přílohy), který upřesňuje zavádění systémů GSM-R a ETCS
v ČR.
V souladu s tímto materiálem jsou v letošním roce připravovány jednotlivé stavby
GSM-R a ETCS v úhrnné výši CIN přes 2,5 mld. Kč. Příprava dalších staveb v úhrnné výši
CIN za více než 4 mld. Kč se předpokládá postupně zahájit v roce 2016.
Problémy technologických staveb
Hlavní problémy v přípravě technologických staveb lze rozdělit do následujících tří okruhů,
které se pak samozřejmě vzájemně prolínají.
Technické
-
Příprava „průměrně složité“ stavby trvá cca 3-5 let (v závislosti na dalších
okolnostech může dojít i ke 12 rokům; např. „Modernizace traťového úseku Praha
Běchovice – Úvaly“). Vlivem této doby dochází k určité „zastaralosti“ technického
řešení a s tím spojených odhadovaných nákladů stavby.
-
Dělení staveb dle stavebních profesí (viz. Specifika technologických staveb).
Ekonomické
-
Dosažení ekonomické efektivity pro zajištění financování stavby.
-
Požadavek na zabezpečení navazujících vlečkových kolejišť (Lovosice – potřeba
spoluúčasti vlečkaře).
-
Požadavek na použití stíněných kabelů TZEKPFLEZE pro budoucí přechod na
střídavou napájecí soustavu v závislosti na již schválené SP, PD.
Legislativní
-
Dosud není definováno výstražné zařízení pro cestující na centrálních přechodech
v železničních stanicích, včetně zákonné povinnosti cestujících se touto signalizací
14
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
řídit. Problém se týká přípravy nových investic za cca 18,5 mld. Kč a v současné
době se intenzivně řeší mezi SŽDC a MD ČR.
-
Současná legislativa neumožňuje na členitých traťových úsecích a železničních
stanicích (Kralupy – Děčín, Čerčany, atd.) splnit požadovanou viditelnost
návěstidel. Neexistuje ani úlevový prostředek, který by to umožnil (např. návěstní
napodobovač používaný u ÖBB). To může mít zásadní negativní vliv na traťovou
rychlost a kapacitu tratí.
-
V současné době znamená zrušení přejezdu obtížný a časově náročný proces,
který může být úspěšně završen pouze při souhlasu VŠECH dotčených účastníků
správních řízení (což je téměř nemožné zajistit).
-
Návrh kabelových tras na cizích pozemcích znamená opět zpravidla obtížný
a časově náročný majetkoprávní proces. Proto se v maximální míře umísťuje
kabelizace na pozemky SŽDC (ČD) i za cenu složitějších technických řešení.
Příklady připravovaných staveb
„Úpravy zabezpečovacího zařízení pro ETCS včetně DOZ v úseku Kralupy nad Vltavou
– Děčín – st. hr. SRN“
CIN: cca 3 mld. Kč, předpokládaná realizace 2018 – 2020
Stavba se připravuje od roku 2007, řeší výměnu nevyhovujících kolejových obvodů, TZZ,
SZZ, napájení 22kV, EOV, DOZ a je podmiňující pro nasazení ETCS.
„Zvýšení bezpečnosti na železničních přejezdech v úseku Vrané nad Vltavou (mimo) Dobříš“
CIN: 238,590 mil. Kč, realizace 07/2015 – 06/2016
Původně připravovaná komplexní stavba „revitalizace“ ekonomicky nevyšla, ale v rámci
přípravy stavby zvýšení bezpečnosti na přejezdech, se podařilo doplnit do technického
řešení výměnu mechanických návěstidel a nové SZZ 3. kategorie v ŽST Mníšek pod Brdy,
které bude připraveno pro dálkové ovládání z ŽST Vrané nad Vltavou (CDP Praha).
Příprava 2015+
Příprava technologických staveb se od roku 2016 zaměří hlavně na technologická
zařízení, kterým se blíží hranice životnosti a neodpovídají dnešním předpisům, normám
a současným potřebám železnice. Z hlediska staničních zabezpečovacích zařízení se jedná
zejména o železniční stanice Praha Smíchov, Česká Třebová, Nymburk, Kutná Hora, Brno,
Hradec Králové, Turnov, Praha Bubny, Veselí nad Moravou, Litoměřice d.n., atd.
K tomuto bodu je nutné podotknout, že výměnu těchto zastaralých SZZ mnohdy
blokuje nedořešené stavební uspořádání nebo nepřizpůsobitelná dosavadní železniční
infrastruktura v dotčených železničních stanicích. Také z tohoto důvodu v současnosti nejsou
připravovány dříve známé „racionalizační“ akce, které nahrazovaly pouze nevyhovující
technologická zařízení, ale připravují se investičně náročnější a komplexnější akce
„revitalizační“.
Stejně jako dosud bude rovněž velká pozornost věnována stavbám zvýšení
bezpečnosti na železničních přejezdech, které zaznamenaly, co se týče počtu nových PZS
a investičních prostředků, v letošním roce rekordní objem.
Další oblastí, která si jistě zaslouží pozornost, jsou tratě se zjednodušeným řízením
provozu dle předpisu SŽDC D3. Významným počinem v této oblasti jsou stavby „Úprava
rádiových sítí SRV na tratích D3“ (v lokalitách SSZ a SSV), které řeší vybudování rádiového
spojení v pásmu 150MHz s přípravou na funkci generální STOP.
15
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Mimo výše uvedené čistě technologické stavby bude pokračovat příprava mnoha
dalších „velkých“ staveb (např. na úsecích Praha - Kladno, Železniční uzel Brno, Nemanice –
Ševětín, Ústí nad Orlicí – Choceň, Lysá nad Labem – Praha Vysočany, Děčín – Nymburk –
Kolín – Havlíčkův Brod – Brno, Praha – Beroun, Plzeň - Domažlice, Pardubice, Česká
Třebová, Letohrad, Pardubice – Hradec Králové, Brno – Přerov, Zastávka u Brna – Třebíč,
atd…).
U většiny těchto staveb již bude součástí technického řešení i dálkové ovládání a bude
tedy docházet k přímému napojení jednotlivých ŽST do CDP (RDP) bez mezistavů v podobě
místního nebo úsekového řízení.
U nových staveb, kde se navrhuje rychlost vyšší než 100km/h, bude pravděpodobně
muset být součástí technického řešení i systém ERTMS. Tato skutečnost ovlivní výši
investičních nákladů a bude potřeba hledat nové cesty k dosažení ekonomické efektivity
(CBA+MKA). Z technického hlediska bude ovšem obtížné uvádět do provozu systém ETCS
po dílčích stavbách (v traťových úsecích cca 5-10km dlouhých).
Pro realizaci všech výše uvedených připravovaných staveb budou v maximální možné
míře využity finanční prostředky z nových evropských fondů OPD2 a CEF.
Budoucnost
V dlouhodobějším výhledu bude muset příprava investic řešit obnovu již vybudovaných
technologických zařízení (zejména v uzlech a koridorových tratích), kterým bude končit jejich
životnost (15-20 let).
V souvislosti se životností technologických zařízení je vhodné se zamyslet nad
investicemi a údržbou a začít uvažovat s analýzou celkových nákladů jednotlivých zařízení
za celý životní cyklus.
S tím souvisí i hledání nových technických možností pro realizaci energeticky
úsporných zařízení při splnění všech standardů bezpečnosti.
Další otázkou k zamyšlení je současná údržba složitých technologických zařízení
vlastními silami (servisní smlouvou), nebo možnost soutěžit investici složitého
technologického zařízení včetně údržby.
Lze rovněž očekávat větší tlak ze strany objednavatelů dopravy na zrychlení
a zkapacitnění dopravy v uzlech, na který budou muset reagovat i nově navrhované
technologické systémy.
V závislosti na dalším vývoji v přípravě „Rychlých spojení“ bude nutné zcela nově řešit
i návrh technologických zařízení pro tyto tratě.
LITERATURA:
SŽDC: Plán investiční výstavby
SŽDC: Národní implementační plán ERTMS
SŽDC Záznam „Aktualizace přípravy a realizace staveb Stavební správy západ“
SŽDC: Záznam „Aktualizace přípravy a realizace staveb Stavební správy východ“
16
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
BEZPEČNOST Z POHLEDU LEGISLATIVY ČR
doc. Ing. Martin Leso, Ph.D.
ČVUT v Praze, Fakulta dopravní
1.
ÚVOD
Přístup k řešení a zajištění bezpečnost drážní dopravy zaznamenal v uplynulých letech
poměrně výrazného posunu. Prostřednictvím řady směrnic, nařízení či rozhodnutí ES, EU
resp. EK se výrazným způsobem aplikuje systematický a metodický přístupu k řízení rizik
a bezpečnosti v drážní dopravě, který má být jednotný pro všechny země EU. Není tím
sledován pouze požadavek jednotného a nediskriminačního přístupu, ale zejména naplnění
cíle zvyšování a udržení vysoké úrovně bezpečnosti drážního systému, který je zároveň
průběžně sledován a vyhodnocován. ČR jakožto členská země EU musí tyto přístupy
přebírat a implementovat do svého legislativního prostředí. Musí však následně zajišťovat
jeho provádění v reálném provozu. Tento příspěvek nemůže díky omezenému prostoru
příspěvku kompletně a detailně popsat celý systém řízení bezpečnosti aplikovaný
v současnosti v ČR. Zaměří se proto na popis celkového principu a stěžejních části procesu
řízení bezpečnosti.
2.
PROCES ŘÍZENÍ BEZPEČNOSTI
Drážní odvětví patří díky svému charakteru provozu dlouhodobě k prostředí, kde
požadavky na stanovení a zajištění bezpečnost jsou jedním z hlavních parametrů. Tato
vlastnost se v současné době zajišťuje procesem, který se definuje jako proces řízení
bezpečnosti. Jedná se o systematický a trvalý přístup, který je zaměřen na vytvoření či
trvalé zajištění takových podmínek, která pomohou předcházet či snížit identifikovaná rizika,
vyhnout se problémům je zajistit bezpečný provoz a zamezit bezpečnostním rizikům
a hrozbám, jako jsou ohrožení či poškození života a zdraví, hmotných a nehmotných aktiv
organizace. V tento procesu se zajišťuje zejména pomocí různých metod, procedur, směrnic,
standardů a nástrojů. Jedním z hlavních nástrojů pro řízení bezpečnosti je proces řízení
rizik, který umožňuje řídit potenciální rizika, tedy omezit pravděpodobnost jejich výskytu
nebo snížit jejich dopad. Účelem řízení rizik je předejít problémům či negativním jevům,
vyhnout se krizovému řízení a zamezit vzniku problémů. Řízení rizik se skládá se ze čtyř
vzájemně provázaných fází, a to z identifikace rizik, zhodnocení rizik, usměrnění rizik
(respektive jejich zmírnění) a sledování rizik. Řízení bezpečnosti včetně řízení rizik musí
být zajištěno v rámci celého životního cyklu systému, resp. jednotlivých zařízení. Proces
řízení bezpečnosti včetně procesu řízení rizik zavádí norma ČSN EN 50126-1, která je platná
pro všechna drážní zařízení a zavádí základní procesní požadavky nejen na bezpečnost, ale
i na další stěžejní a přímo související parametry RAMS (spolehlivost, dostupnost,
udržovatelnost, bezpečnost).
3.
SMĚRNICE ŘÍZENÍ BEZPEČNOSTI
Zásadním právním dokumentem pro řízení bezpečnosti na železnici je směrnice 2004/49/ES
[1]. Jedná se o směrnici, která byla přijata již v roce 2004 v rámci II. železničního balíčku.
Hlavním předmětem směrnice je zajistit trvalý a systematický přístup k řízení bezpečnosti na
železnici i v prostředí liberalizovaného trhu, kdy zajišťování bezpečnosti je realizováno řadou
subjektů, které při zavádění opatření pro usměrňování rizik musí vzájemně spolupracovat.
17
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
3.1. Rozsah platnosti a odpovědnosti uživatelů
Směrnice se vztahuje na všechny uživatelé železničního systému, tedy provozovatelé
infrastruktury a železniční podniky – dopravce. Ti by měli nést plnou odpovědnost za
bezpečnost systému, každý za svou oblast. V případě potřeby by měli spolupracovat při
zavádění opatření pro usměrňování rizik. Každý provozovatel infrastruktury odpovídá
v první řadě za bezpečnou konstrukci, údržbu a bezpečný provoz své železniční sítě. Musí
být jednoznačně rozlišováno, kdo nese tuto bezprostřední odpovědností za bezpečnost
a úkoly bezpečnostních orgánů (v ČR zajišťuje DÚČR), které spočívají ve stanovení
vnitrostátního regulačního rámce a v dozoru nad činností provozovatelů.
3.2. Požadavky na bezpečnost
Požadavky na bezpečnost subsystémů transevropské železniční sítě jsou stanoveny ve
směrnicích TSI (Technická specifikace interoperability). Tyto směrnice však nedefinují
společné požadavky na úrovni celého železničního systému a podrobně se nezabývají
otázkami regulace, zajištění bezpečnosti a dozoru nad bezpečností. Souběžně
s definováním minimální úrovně bezpečnosti subsystémů v technických specifikacích pro
interoperabilitu (TSI) jsou zaváděny bezpečnostní cíle na úrovni systému. Směrnice zavádí
společné bezpečnostní cíle (CST), společné bezpečnostní metody (CSM) a společné
bezpečnostní ukazatele (CSI). Jedná se o důležitý nástroj pro posuzování úrovně
bezpečnosti a jejího naplňování na úrovni Společenství i na úrovni členských států. Vývoj
CST, CSM a CSI a potřeba usnadnit kroky směřující ke společnému přístupu k bezpečnosti
železnic vyžadují technickou podporu na úrovni Společenství, které zajišťuje Evropská
agentura pro železnice. Ta má za úkol vydávat doporučení týkající se CST, CSM a CSI
a další harmonizační opatření a sledovat vývoj bezpečnosti železnic Společenství.
bezpečnostní cíle (CST) - úrovně bezpečnosti, jichž musí jednotlivé části železničního
systému a systém jako celek alespoň dosáhnout, vyjádřené v kritériích přijatelnosti rizika;
Společné bezpečnostní cíle (CST) definují úrovně bezpečnosti z hlediska společenské
přijatelnosti rizik. Úroveň rizika se vyjadřuje jako počet úmrtí a vážných zranění na vlakový
kilometr. Kategorie rizik se dělí na rizik pro cestující, zaměstnance, uživatele přejezdů,
nepovolané osoby v železničních objektech, ostatní osoby a společnost jako celek. Společné
bezpečnostní cíle umožňují sledovat dodržování bezpečnosti pomocí kvantitativních kritérií,
jež určují, zda se bezpečnost železnic v členských státech přinejmenším nezhoršuje.
Společné bezpečnostní cíle jsou definovány prostřednictvím směrnic [2] a [3].
Společné bezpečnostní metody (CSM) - metody vypracované k popisu způsobu
posuzování úrovně bezpečnosti, stupně dosažení bezpečnostních cílů a dodržování jiných
bezpečnostních požadavků. Návrhy CSM vycházejí z posouzení stávajících metod členských
států. CSM obsahují zejména společné zásady pro zajišťování a regulaci bezpečnosti
železnic a pro dozor nad bezpečností železnic, včetně harmonizace kritérií pro vydávání
osvědčení o bezpečnosti a dohled nad nimi.
CSM popisují, jakým způsobem se posuzuje úroveň bezpečnosti a stupeň dosažení
bezpečnostních cílů a soulad s ostatními bezpečnostními požadavky. K tomu jsou
v současné době zavedeny následující metody na úrovni Společenství:
a)
Metody pro hodnocení a posuzování rizik [4]
b) Metody posuzování shody s požadavky na schválení a osvědčení o bezpečnosti
[5],[6]
c)
Metody kontroly provozu a údržby [7],[8]
Součástí bezpečnostních metod je rovněž řada vnitrostátních bezpečnostních
předpisů, které jsou často založeny na vnitrostátních technických normách a předpisech.
Jejich seznam, je k dispozic na stránkách DÚČR. Vnitrostátní bezpečnostní předpisy by však
měly být postupně nahrazovány předpisy založenými na harmonizovaných normách,
stanovených na základě TSI. Zavádění nových specifických vnitrostátních předpisů, které
nejsou založeny na takových harmonizovaných normách, by mělo být co nejvíce omezeno.
18
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Nové vnitrostátní předpisy by měly být v souladu s právními předpisy Společenství a měly by
usnadňovat přechod ke společnému přístupu k bezpečnosti železnic.
Dále směrnice zavádí společné bezpečnostní ukazatele (CSI) umožňující posoudit,
zda systém splňuje CST, a usnadňuje sledování výkonů železnice v oblasti bezpečnosti.
Jsou určeny zejména k měření bezpečnosti a posuzování ekonomických dopadů společných
bezpečnostních cílů (CST) a metody pro stanovení hospodářského dopadu nehod. CSI jsou
zveřejňovány Evropské agentuře ERA prostřednictvím výročních zpráv o bezpečnosti
vypracované bezpečnostním orgánem. Prvním referenčním rokem byl stanoven rok 2006,
přičemž Směrnice [1] definuje v příloze 1 způsob stanovení CSI. Společné bezpečnostní
ukazatele jsou zavedeny ve směrnicích [9], [10].
3.4. Osvědčení o bezpečnosti
Prokázání aplikace procesu řízení bezpečnosti v souladu se směrnicí [1] a příslušnými
předpisy prokazuje Osvědčení o bezpečnosti. Osvědčení o bezpečnosti musí získat každý
subjekt, který hodlá provozovat drážní dopravu, tedy jak správce infrastruktury, dopravce.
Tímto dokumentem se dokládat, že železniční podnik zavedl systém zajišťování bezpečnosti
a je schopen dodržovat platné bezpečnostní normy a předpisy. Osvědčení o bezpečnosti
není pouhou formální sumarizací jednotlivých předpisů a nařízení pro zajištění
a organizování provozu a jeho bezpečnosti. Nedílnou součástí jsou rovněž stanovení
seznamu rizik a zavedení procesů, postupů a metod pro jejich posuzování včetně
zavádění opatření pro usměrňování rizik. Z toho vyplývá nutnost systematického
(kontinuálního) zkoumání platnosti bezpečnostních předpokladů (seznamu rizik)
a aplikovaných postupů pro zajištění bezpečného provozu. Lze tedy konstatovat, že
prokázání splnění bezpečnostních požadavků není pouze jedinou postačující podmínkou, ale
že bezpečnostní parametry musí být sledovány a vyhodnocovány trvale zavedeným
a používaným procesem.
3 . 3 . R o z v o j a z v yš o v á n í b e z p e č n o s t i ž e l e z n i c
Při provádění svých činností a plnění svých povinností by měli provozovatelé
infrastruktury a železniční podniky zavést systém zajišťování bezpečnosti, který bude
splňovat požadavky Společenství a obsahovat společné prvky na úrovni systémového
přístupu. Informace o bezpečnosti a o zavádění systému zajišťování bezpečnosti jsou
předkládány bezpečnostnímu orgánu – DÚČR, který je musí schválit. K zajištění vysoké
úrovně bezpečnosti železnic a rovných podmínek pro všechny železniční podniky musí
železniční podniky podléhat shodným bezpečnostním požadavkům.
Před přijetím vnitrostátního bezpečnostního předpisu, který vyžaduje vyšší úroveň
bezpečnosti než CST, musí být tento krok konzultován se všemi zúčastněnými osobami
včetně posouzení komise, která by měla přijmout rozhodnutí. Pokud se ukáže, že
navrhovaný předpis není v souladu s právními předpisy Společenství nebo představuje
prostředek svévolné diskriminace nebo skrytého omezování provozování železniční dopravy
mezi členskými státy, neumožní zavedení takového předpisu.
Po vydání osvědčení o bezpečnosti nebo schválení z hlediska bezpečnosti musí
dosahování výsledků uvedených v žádosti o osvědčení o bezpečnosti nebo schválení
z hlediska bezpečnosti během provozu a průběžného plnění všech potřebných požadavků
průběžně kontrolována. To je prováděno prostřednictvím DÚČR formou Dozoru, kterým se
rozumí opatření zavedená za účelem kontroly výkonu v oblasti bezpečnosti poté, co udělil
osvědčení o bezpečnosti nebo schválení z hlediska bezpečnosti. Požadavky a způsob
provedení dozoru jsou zavedeny v rámci společných metod CSM [5],[6],[7],[8].
3 . 4 . V yš e t ř o v á n í n e h o d
Nedílnou součástí zajišťování a zvyšování bezpečnosti je vyšetřování nehod za účelem
zjištění skutečných příčin a okolností vedoucích k nehodě. Veškeré nehody by měly proto být
19
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
vyšetřeny z hlediska bezpečnosti, aby se znovu neopakovaly, a výsledky vyšetřování by
měly být veřejné. Vyšetřování z hlediska bezpečnosti by mělo být vedeno odděleně od
soudního vyšetřování mimořádné události a v jeho rámci by měl být umožněn přístup
k důkazům a ke svědkům. Je prováděno stálým inspekčním orgánem, který je nezávislý na
subjektech působících v odvětví železniční dopravy a byl vyloučen jakýkoli střet zájmů
a jakékoli možné spojení s příčinami vzniku událostí; zejména nesmí být jeho funkční
nezávislost ovlivněna z organizačních důvodů a z důvodů právní struktury úzký vztah
k vnitrostátnímu bezpečnostnímu orgánu nebo k regulačnímu orgánu v odvětví železnic.
Subjektem, který splňuje výše uvedené požadavky je v ČR Drážní inspekce, Drážní inspekce
navrhuje Bezpečnostní doporučení, který by měla být tím, komu jsou určena, dodržována
a inspekční orgán by měl obdržet zprávu o provedených opatřeních.
4.
ŘÍZENÍ
V ČR
BEZPEČNOSTI
PODLE
LEGISLATIVY
A
ZVYKLOSTÍ
V legislativě ČR je proces řízení bezpečnosti podle směrnice o bezpečnosti [1]
zaveden v následujicích ustanoveních zákonů a dalších právně závazných dokumentů:
§ 23a zákona č. 266/1994 Sb. o dráhách, které stanovuje povinnost provozovatele
získat Osvědčení o bezpečnosti provozovatele dráhy. Dále § 34h zákona č. 266/1994 Sb.
o dráhách , který stanovuje povinnost dopravce získat Osvědčení dopravce. Tato
osvědčení vydává a dohlíží nad jejich prováděním DÚČR. Obsah osvědčení i procedurou
získání osvědčení stanovuje detailně Vyhláška 376/2006 Sb. [11] a další metodické pokyny
DUČR.
4.1. Řízení bezpečnosti u zabezpečovacích zařízení
V rámci osvědčení o bezpečnosti musí být mimo jiné definován také seznam
používaných určených technických zařízení. Bezpečnost určených technických zařízení –
zabezpečovací zařízení jsou prověřována samostatným procesem. Ten je definován
požadavky zejména §47 zákona o drahách a pro interoperabilní systémy se aplikuje §49a.
Proces řízení bezpečnosti je zaváděn již ve fázi návrhu, vývoje a výroby, kdy je nezávislým
hodnotitelem bezpečnosti prověřována v rámci procesu hodnocení bezpečnosti podle norem
ČSN EN 50126-1, ČSN EN 50129 a ČSN EN 50128. Interoperabilní systémy jsou
prověřovány v rámci procesu certifikace autorizovanou/notifikovanou osobou postupem
vycházející z TSI. Výsledkem tohoto procesu je hodnotící zpráva bezpečnosti, případně
příslušný certifikát. Proces řízení bezpečnosti a posuzování rizik je rovněž prověřováno
v rámci posuzování hodnoceni a posuzování rizik podle směrnice CSM [4]. Toto posouzení
bývá prováděno ve fázi před uváděním do provozu, kdy je posuzován aplikovaný proces
řízení bezpečnosti u konkrétně definovaného projektu, případně jinak definované změny.
Zprávu o posouzení bezpečnosti vydávají na základě prověření ČIA a nebo DÚČR pověřené
organizace. Uvedený způsob posuzování a hodnocení bezpečnosti a rizik zabezpečovacích
zařízení se jeví částečně duplicitní. Každý má však svoje jednoznačně dané požadavky
a význam daný fází životního cyklu, ve které je aplikován.
5.
ZÁVĚR
V současné době je aplikován proces řízení bezpečnosti zejména prostřednictvím nařízení
Směrnice o bezpečnosti [1]. Tento přístup vychází z dosavadních bezpečnostních přístupů
jednotlivých členských států Společenství, zavádí však i prvky řízení bezpečnosti, které ve
většině států a jejich provozovatelů nebyly dosud obvyklé a systematicky zavedené.
Zavedený proces umožňuje jednotným způsobem zavést jak cíle a úrovně přijatelnosti rizik
pro celý železniční systém, tak definuje jednotné metody pro stanovení a prokázání úrovně
bezpečnosti železničního systému. Takto stanovená jednotné přístupy k řízení bezpečnosti
by měly vést ke zvýšení bezpečnosti železničního systému, tak také ke zvýšení
propojitelnosti jednotlivých železničních systémů.
20
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
LITERATURA:
[1] Směrnice 2004/49/ES o bezpečnosti železnic Společenství a o změně směrnice
95/18/ES o vydávání licencí železničním podnikům ve znění změn Směrnice
2008/110/ES a Směrnice 2009/149/ES a Směrnice 2014/88/EU.
[2] Rozhodnutí Komise 2010/409/EU ze dne 19. července 2010 o společných
bezpečnostních cílech podle článku 7 směrnice 2004/49/ES
[3] Rozhodnutí Komise 2012/226/EU ze dne 23. dubna 2012 o druhém souboru společných
bezpečnostních cílů pro železniční systém ve znění prováděcího rozhodnutí Komise
2013/753/EU ze dne 11. prosince 2013
[4] Prováděcí nařízení Komise (EU) č. 402/2013 ze dne 30. dubna 2013 o společné
bezpečnostní metodě pro hodnocení a posuzování rizik a o zrušení nařízení (ES)
č. 352/2009
[5] Nařízení Komise (EU) č. 1158/2010 ze dne 9. prosince 2010 o společné bezpečnostní
metodě pro posuzování shody s požadavky pro získání osvědčení o bezpečnosti
železnic
[6] Nařízení Komise (EU) č. 1169/2010 ze dne 10. prosince 2010 o společné bezpečnostní
metodě pro posuzování shody s požadavky pro získání schválení z hlediska bezpečnosti
železnic
[7] Nařízení Komise (EU) č. 1077/2012 ze dne 16. listopadu 2012 o společné bezpečnostní
metodě pro dozor vykonávaný vnitrostátními bezpečnostními orgány po vydání
osvědčení o bezpečnosti nebo schválení z hlediska bezpečnosti
[8] Nařízení Komise (EU) č. 1078/2012 ze dne 16. listopadu 2012 o společné bezpečnostní
metodě sledování, kterou mají používat železniční podniky, provozovatelé infrastruktury
po získání osvědčení o bezpečnosti nebo schválení z hlediska bezpečnosti a subjekty
odpovědné za údržbu
[9] Směrnice Komise 2009/149/ES ze dne 27. listopadu 2009, kterou se mění směrnice
Evropského parlamentu a Rady 2004/49/ES
[10] Směrnice Komise 2014/88/EU ze dne 9. července 2014, kterou se mění směrnice
Evropského parlamentu a Rady 2004/49/ES
[11] Vyhláška 376/2006 Sb. ze dne 17. července 2006 o systému bezpečnosti provozování
dráhy a drážní dopravy a postupech při vzniku mimořádných událostí na dráhách včetně
změn 248/2010 Sb. a změny 183/2015 Sb .
21
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU
A RADY A JEJICH VLIV NA ROZVOJ
ŽELEZNIČNÍ SÍTĚ V ČR
Ing. Petr Kolář
SŽDC, GŘ, Odbor strategie
1.
ÚVOD
Železniční doprava v České republice má své začátky na počátku 19. století. U nás
byla vybudována jedna z nejhustších železničních sítí v Evropě, která se stala součástí
celoevropské železniční sítě.
1.1 Bílá kniha
Evropská komise, která je výkonným orgánem Evropské unie (EU), který navrhuje
právní předpisy EU a dohlíží na dodržování smluv a evropského práva k realizaci společné
politiky EU, vydala v roce 2011 Bílou knihu, kde stanovuje cíle a úkoly pro dopravní sektor
s výhledem až do roku 2050. Navrhuje plán jednotného evropského dopravního prostoru –
vytvoření konkurenceschopného dopravního systému účinně využívajícího dostupné zdroje.
Mezi hlavní cíle, které jsou v Bílé knize stanoveny, patří z pohledu železnice následující cíle:

Udržovat hustou železniční síť ve všech členských státech.

Zavést interoperabilní manažerské a řídící systémy (ERTMS).

Snížit závislosti dopravního systému na ropě.

Dokončit evropskou vysokorychlostní železniční síť (VRT) do roku 2050. Do roku
2030 ztrojnásobit délku stávajících VRT (v roce 2014 bylo v Evropě 7400km).

Napojit do roku 2050 všechna letiště na železniční síť, pokud možno na
vysokorychlostní síť.

Napojit přístavy, atd.
1.2 Právní akty
K tomu, aby Evropská unie naplňovala stanovené cíle, jsou využívány právní akty
několika druhů. Jsou to nařízení, směrnice, rozhodnutí, doporučení a stanoviska.
V příspěvku se zaměříme na nařízení, která jsou pro členské státy závazná a přímo
použitelná. Platí v celém svém rozsahu v celé EU, tedy i v České republice, která je členem
EU již od roku 2004, kdy bylo přijato10 nových členských států. Nařízení jsou zveřejňována
v Úředním věstníku Evropské unie.
2.
NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY
Pro budoucí rozvoj železniční sítě v České republice považujeme za důležité
v současnosti tři platná nařízení, která musíme respektovat při plánování a modernizaci
železniční sítě a v souladu se stanovenými požadavky musíme připravovat nové stavby.
Jedná se o následující nařízení:
22
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (EU) č. 1315/2013
ze dne 11. prosince 2013
o hlavních směrech Unie pro rozvoj transevropské dopravní sítě a o zrušení rozhodnutí
č. 661/2010/EU
NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (EU) č. 1316/2013
ze dne 11. prosince 2013,
kterým se vytváří Nástroj pro propojení Evropy, mění nařízení (EU) č. 913/2010 a
zrušují nařízení (ES) č. 680/2007 a (ES) č. 67/2010
NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (EU) č. 913/2010
ze dne 22. září 2010
o evropské železniční síti pro konkurenceschopnou nákladní dopravu
2.1 Nařízení EU č. 1315/2013
Toto nařízení stanoví hlavní směry pro rozvoj transevropské dopravní sítě (TEN-T).
Nařízení určuje projekty společného zájmu a stanoví požadavky, které je třeba při řízení
infrastruktury transevropské dopravní sítě dodržovat. Dále nařízení stanoví priority rozvoje
a opatření pro realizaci TEN-T sítě. Infrastrukturu transevropské dopravní sítě tvoří
infrastruktura pro železniční dopravu, vnitrozemskou vodní dopravu, silniční dopravu,
námořní dopravy, leteckou dopravu a multimodální dopravu. Síť TEN-T je definována jako síť
s dvouvrstvou strukturou, skládající se z globální sítě a hlavní sítě, přičemž hlavní síť je
zřízena na základě globální sítě.

Globální síť (Comprehensive network) – zajišťuje multimodální propojení
všech evropských regionů. Byla určena na základě objektivní metodiky
plánování, která stanovila primární uzly a zajistila propojení všech členských
států. Podle nařízení by měla být dokončena do roku 2050.

Hlavní síť (Core network) – představuje podmnožinu globální sítě a obsahuje
nejdůležitější transevropské tahy, které mají nejvyšší strategický význam
a odráží vývoj poptávky po dopravě. Hlavní síť byla stanovena na základě
jednotné evropské metodiky vypracované Evropskou komisí. Podle nařízení by
měla být dokončena do roku 2030.
V příloze č. 1 nařízení jsou uvedeny mapy globální a hlavní sítě pro celou Evropu.
V nařízení je rovněž definováno jaké požadavky musí infrastruktura TEN-T splňovat.
Upozornit bychom měli na základní požadavky uvedené v článku 12:

vybavení systémem ERTMS;

plnění požadavků směrnice Evropského parlamentu a Rady 2008/57/ES
o interoperabilitě železničního systému;

plnění požadavků TSI přijatých podle článku 6 směrnice 2008/57/ES;

úplná elektrizace tratí; ….
23
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Obr.1: Síť TEN-T pro osobní železniční dopravu a letiště.
2.2 Nařízení EU č. 913/2010
Toto nařízení stanoví pravidla pro zřízení a organizaci mezinárodních nákladních
železničních koridorů s cílem rozvoje evropské železniční sítě a zajištění její
konkurenceschopnosti. Stanoví pravidla pro výběr, organizaci a řízení koridorů pro nákladní
dopravu a orientační plánování investic do těchto koridorů. V oblasti dopravní infrastruktury
se zřizuje devět nákladních železničních koridorů, které budou plnit funkci dopravní páteře
jednotného evropského trhu. Hlavní dopravní síť má vzniknout do roku 2030. Mělo by dojít
k propojení nejvýznamnějších míst a to jak západní, tak i východní Evropy. Cílem je
modernizace silniční, železniční i letecké infrastruktury s důrazem na odstranění tzv. úzkých
míst.
24
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Obr.2: Trasy nákladních železničních koridorů vedoucích přes Českou republiku.
Nařízením č. 913 je zřízeno celkem 9 nákladních železničních koridorů. K dnešnímu
dni můžeme konstatovat, že Česká republika se v oblasti nákladní dopravy stává místem
propojení čtyř evropských nákladních koridorů.
2.3 Nařízení EU č. 1316/2013
Tímto nařízením se vytváří tzv. nástroj pro realizaci sítí vedoucí k propojení Evropy,
který vymezuje podmínky, metody a postupy poskytování finanční pomoci Unie na
transevropské sítě a vymezuje podmínky k podpoře projektů společného zájmu v odvětvích
dopravních, telekomunikačních a energetických infrastruktur a k využívání potenciální
synergie mezi těmito odvětvími. Nástroj pro propojení Evropy (Connecting Europe Facility,
zkr. CEF) je jedním z nejvýznamnějších programů, který je součástí finančního rámce EU na
období 2014 - 2020. Z rozpočtu tohoto programu budou podpořeny strategické projekty
v oblasti dopravní, energetické a telekomunikační infrastruktury. Finanční krytí pro provádění
nástroje pro propojení Evropy je stanoveno na 33 242 259 000 EUR.
SŽDC předložila v letošním roce celkem 5 samostatných žádostí a 2 společné žádosti
s mezinárodními partnery o spolufinancování projektů z programu CEF. Všech sedm žádostí
bylo schváleno. Je mezi nimi i projekt ETCS Petrovice u Karviné - Ostrava - Přerov –
Břeclav, kde celkové investiční náklady představují částku 855 milionů Kč a příspěvek
Společenství je ve výši 85%.
3.
NÁRODNÍ IMPLEMENTAČNÍ PLÁN ERTMS
Směrnice evropského parlamentu a rady 2008/57/ES ze dne 17. června 2008
o interoperabilitě železničního systému ve Společenství stanovuje cíle, které musí všechny
země EU splnit. Ale jakým způsobem požadavky naplní už záleží na rozhodnutí členské
země. Jakými konkrétními kroky se bude v České republice uskutečňovat rozvoj systémů
GSM-R a ETCS říká Národní implementační plán ERTMS, jehož novela byla 10. února 2015
schválena Centrální komisí Ministra dopravy. Je to strategický dokument na období 2014 až
25
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2020. Jsou v něm přehledně zpracovány konkrétní plány rozvoje systémů ETCS a GSM-R
v České republice, tak abychom splnili požadavky stanovené evropskou legislativou.
4.
ZÁVĚR
Hlavní železniční síť transevropské dopravní sítě představuje v České republice délku
tratí 2 583 km, což je 26% z celkového rozsahu železniční sítě v naší republice. Zde probíhá
přes 80% veškerých dopravních výkonů české železnice. Tyto tratě jsou pro nás prioritní
z pohledu naplňování požadavků EU, stanovenými evropskou legislativou. Na období 2014 –
2020 jsou EU vyčleněny pro dopravu finanční prostředky, které mají za cíl podpořit
vybudování jednotného evropského prostoru a naplnit stanovené cíle. Je to pro nás velká
šance, jak získat finanční prostředky pro rozvoj naší dopravní infrastruktury a zvýšit tak
konkurenceschopnost železniční dopravy v evropském kontextu. V letošním roce byla
schválena finanční podpora na projekt ETCS Petrovice u Kar. - Ostrava - Přerov – Břeclav
z fondu CEF.
Z výše zmíněných nařízení, která jsou pro nás jako členský stát EU závazná, vyplývá
strategie pro další období, která jednoznačně preferuje vybavování hlavní sítě TEN-T
interoperabilními systémy GSM-R a ETCS. Národní implementační plán ERTMS je
zpracován v souladu se zmíněnými nařízeními EU a respektuje technické i časové
požadavky na vybavení sítě TEN-T v České republice.
LITERATURA:
1. NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (EU) č. 1315/2013
ze dne 11. prosince 2013
2. NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (EU) č. 1316/2013
ze dne 11. prosince 2013
3. NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (EU) č. 913/2010
ze dne 22. září 2010
4. Národní implementační plán ERTMS, schválen 10. února 2015
26
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
TECHNICKÉ SPECIFIKACE PRO INTEROPERABILITU – AKTUÁLNÍ
INFORMACE Z POHLEDU ZABEZPEČOVACÍ TECHNIKY
Mgr. Ing. Radek Čech, Ph.D.
SŽDC, GŘ, Odbor strategie
1.
NOVÁ TSI
Vývoj technických specifikací pro interoperabilitu je spojitý a nekončící proces, který
v uplynulém období vyústil v zásadní změnu právního prostředí. Dne 5. ledna 2015 vydala
Evropská komise Rozhodnutí 2015/14/EU, kterým se mění rozhodnutí 2012/88/EU
o technické specifikaci pro interoperabilitu týkající se subsystémů pro řízení a zabezpečení
transevropského železničního systému (dále jen TSI CCS).
Cílem novely TSI CCS je, mimo jiné, rozšířit v souladu se Směrnicí pro
interoperabilitu 2008/57/ES jejich působnost na celý železniční systém, tedy dle § 3a
Zákona č. 266/1994 Sb., o drahách, s účinností od 1. ledna 2015: „Dráha celostátní je
součástí evropského železničního systému.“
Nově se tedy TSI CCS dle Rozhodnutí Komise 2015/14/EU vztahuje na hlavní
i globální síť (v dřívější terminologii vybraná síť), ale též na všechny ostatní tratě dráhy
celostátní. Dráhy regionální jsou přitom z působnosti TSI na základě stávající právní úpravy
vyňaty.
Změněné TSI CCS nabydou účinnosti k 1. 7. 2015, z toho plyne závaznost pravidel pro
uplatňování novely TSI i pro tratě dráhy celostátní, na které se minulá podoba TSI
nevztahovala.
Ustanovení týkající se vybavování tratí systémem ERTMS v kapitole 7 těchto TSI
nedoznala změn. To znamená, že co dosud platilo pro projekty na síti vybraných tratí (TENT), bude od 1. 7. 2015 platit pro projekty na všech tratích.
Při přípravě modernizačních, optimalizačních a racionalizačních staveb na všech
tratích je tedy třeba s uvedenými povinnostmi počítat a zřízení subsystémů CCS zahrnout do
stavby, případně požádat EK o odklad podle čl. 4 Rozhodnutí Komise 2012/88/EU.
Současně je nutno u již rozpracovaných projektů rozhodnout, zda je lze dle článku 8
odstavce 4 Směrnice o interoperabilitě 2008/57/ES považovat za projekty v pokročilé fázi
rozpracovanosti a pokud ano, je nezbytné požádat podle článku 9 odstavce 1 písm. a) téže
směrnice EK o výjimku. Projektem v pokročilé fázi rozvoje se přitom rozumí takový projekt,
který má ke dni začátku platnosti příslušných Technických specifikací interoperability:

schválenou studii proveditelnosti (viz článek 3.7 Směrnice upravující postupy MD,
investorských organizací a SFDI v průběhu přípravy a realizace investičních
a neinvestičních akcí dopravní infrastruktury, financovaných bez účasti státního
rozpočtu), nebo

schválený záměr projektu (viz článek 6.7 Směrnice upravující postupy MD,
investorských organizací a SFDI v průběhu přípravy a realizace investičních
a neinvestičních akcí dopravní infrastruktury, financovaných bez účasti státního
rozpočtu), nebo

vydané platné územní rozhodnutí (viz § 76 zákona č. 183/2006 Sb., o územním
plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů) nebo
územní souhlas (viz § 96 stavebního zákona).
Postup pro podání žádosti o výjimku se řídí článkem 9 Směrnice 2008/57/ES.
27
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
2.
České Budějovice
10.-12.11.2015
NOVÝ IMPLEMENTAČNÍ PLÁN ERTMS
Jako reakce na vývoj v okolních státech a na koridorech pro konkurenceschopnou
nákladní dopravu zřízených podle nařízení 913/2010 (EU) ze dne 22. září 2010 o evropské
železniční síti pro konkurenceschopnou nákladní dopravu a přijetí nařízení 1315/2013 (EU)
o hlavních směrech Unie pro rozvoj transevropské dopravní sítě byl zpracován nový
implementační plán ERTMS. V první etapě se jedná především o vybavení části národních
železničních koridorů, které jsou součástí hlavní sítě TEN-T, a tvoří úseky Evropských
nákladních koridorů ustanovených na nařízení 913/2010, které komplexně řeší problematiku
koridorů pro nákladní dopravu, následně změněném nařízením Evropského parlamentu
a Rady č. 1316/2013 z 11. prosince 2013, v platném znění.
V dalších etapách se jedná o zbytek národních železničních koridorů, o alternativní
větve koridorových tratí a důležité konvenční spojovací tratě, které spadají do globální sítě
TEN-T na území ČR. Tratě sítě TEN-T, na kterých je mimo jiné povinností instalovat
a využívat ERTMS, představují přibližně 26 % rozsahu celé železniční sítě ČR, a probíhá na
nich přes 80 % veškerých dopravních výkonů české železnice. Význam železničních tratí
sítě TEN-T je nejen v mezinárodní, ale i ve vnitrostátní dopravě.
Vybavení tratí spadajících do hlavní sítě TEN-T systémem ERTMS je nutno
organizovat tak, aby bylo ve smyslu nařízení 1315/2013 (EU) dosaženo cílového stavu do
roku 2030, přitom je však nutno mít na zřeteli, že zabezpečovací systém ETCS je reálné
nasazovat na již modernizované tratě. Vybavení tratí spadajících do globální sítě je třeba
organizovat bezprostředně v návaznosti na jejich modernizaci či optimalizaci s cílem jejich
vybavení, kde to bude možné, rovněž do roku 2030, nejpozději však do konce roku 2050.
3.
ZÁVĚR
Je zřejmé, že EU klade na subsystém řízení a zabezpečení velkou důležitost.
Vybavování tratí systémem ERTMS je důležitým úkolem politiky TEN-T i úkolem nákladních
koridorů ve smyslu nařízení 913/2010 (EU).
28
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
MODERNIZÁCIA ZABEZPEČOVACÍCH SYSTÉMOV NA ŽSR
Ing. Bohuslav Dohnalík
Železnice Slovenskej republiky, Bratislava
1.
ÚVOD
Po vzniku samostatných Železníc Slovenskej republiky sa Odbor oznamovacej
a zabezpečovacej techniky stal schvaľovacím orgánom pre výrobky zabezpečovacej
techniky. To znamená, že z pôvodného zamerania na konkrétne aplikácie bolo nutné
zamerať sa aj na tvorbu špecifikácií na konkrétne prvky a systémy zabezpečovacej techniky.
2.
VONKAJŠIE ZARIADENIA
2 . 1 P r e s t a v n í k y:
V čase vzniku ŽSR existovalo na Slovensku niekoľko firiem, ktoré stáli pred úlohou
transformovať sa z vojenskej na civilnú výrobu. V spolupráci s týmito firmami bolo vyvinutých
niekoľko prvkov zabezpečovacej techniky. Niekoľko z nich spomeniem.
Pevná upevňovacej súpravy PUS bola vyvinutá za účelom zaistenia stability parametrov,
čo sa dosiahlo pevným spojením medzi upevňovacou súpravou a klznými stoličkami.
Umožňuje univerzálne použitie s prestavníkmi EP 600 aj SK 700,
Západkový uzáver s vertikálnym chodom uzáveru, vrátane zakrytia v oceľovom žľabe, bol
vyvíjaný ako náhrada za klasické hákové uzávery.
Elektrohydraulický prestavníka EHP 200: sú rôzne názory na výhody a nevýhody
elektromotorických a elektrohydraulických prestavníkov. Jednoznačnou výhodou
elektrohydraulických prestavníkov je však možnosť viacbodového prestavovania výhybiek
pre vyššie rýchlosti bez nutnosti zložitého nastavovania prídavných záverov a s použitím iba
jedného pohonného kompresoru. Prestavniky boli cieľovo vyvinuté ako sústava typu PS-1U,
PS-2U a PS-3U s oceľovými podvalmi. PS-2U a PS 3U je sústava s dvomi resp. tromi
hydraulickými valcami pre štíhle výhybky. Prestavník EHP 200 sa však dá použiť aj s PUS.
Zariadenie pre samovratnú činnosť výmen, pozostávajúce z hydraulického valca HV,
upevňovacej súpravy a kontrolného zariadenia. Prvá inštalácia samovratných výhybiek bola
realizovaná na trati TEŽ, kde sa tým dosiahlo značné skrátenia času potrebného na
križovanie vlakov a kde slúžia dodnes. Používajú sa aj na ďalších málo zaťažených tratiach
a na dispečersky riadených tratiach.
Bohužiaľ, okrem PUS už bola výroba ostatných zariadení zastavená.
2.2 Prvky na zisťovanie voľnosti úsekov.
Pre dispečerské riadenie dopravy sa vyžaduje čo najvyššia spoľahlivosť
zabezpečovacích systémov. Koľajové obvody sú stále citlivé na vonkajšie podmienky, ako sú
izolačný stav koľajového zvršku, symetria trakčných prúdov a kvalita izolovaných stykov,
ktoré naviac predstavujú určité narušenie celistvosti koľajnicových pásov. V posledných
rokoch sa k tomu pridružili tiež problémy s EMC – tj. odolnosťou proti rušeniu spätným
trakčným prúdom, ktorý je u nových hnacích vozidiel pomerne vysoký a pôsobí často
v celom frekvenčnom spektre, používanom u nízkofrekvenčných koľajových obvodov.
29
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Moderné technológie umožnili vyvinúť elektronické systémy počítačov osí, ktoré cenovo
konkurujú koľajovým obvodom a sú tak dostupné, že niektoré železnice ich zdvojujú.
Ako prvé boli nasadené počítače osí typu AzS 350 firmy Frauscher, neskoršie sa začali
nasadzovať počítače osí AZF so snímačmi kolies RSR 122. Následne sa však zistilo, že sú
pomerne citlivé na ovplyvňovanie elektromagnetickými poľami, ktoré sa vyskytujú
u moderných koľajových vozidiel. Preto sa už pri modernizácii V. koridoru použili snímače
kolies typu RSR 180. Špecifickým problémom pre počítače osí sú však staršie šesťosové
hnacie vozidlá, tieto majú totiž stredné osi užšie ako stanovujú platné TSI. Problém sa
prejavil na spádovisku ŽST Žilina – Teplička, kde sa používa typ RSR 180 a kde je takýto
rušeň používaný ako prísunová lokomotíva. Problém sa riešil tým, že snímače sú výškovo
nastavené na maximálne prípustné hodnoty.
2.3 Návestidlá
Návestidlá typu AŽD 71 sa vyznačujú výbornou dohľadnosťou a nebol dôvod k ich
náhrade iným typom. Jedinou podstatnou inováciou tak zostáva používanie LED svietidiel.
Na ŽSR je zavedený typ Zelisco, ekonomicky však nevychádza výhodnejšie. Jednoznačne
sú však výhodnejšie svetelné ukazovatele rýchlosti a indikátory. LED svietidlá používame aj
vo výstražníkoch na priecestiach.
Zatiaľ asi najväčšou nevýhodou LED svietidiel je, že po čase strácajú svietivosť.
Predpokladá sa, že by nové generácie mohli zaistiť stabilnú svietivosť až na dobu 10 rokov.
3.
ZABEZPEČOVACIE SYSTÉMY
3.1 Priecestné zabezpečovacie zariadenia
Vývoj jednoznačne ide smerom k elektronickým systémom. Na ŽSR sa dnes používajú
viaceré typy – ELEKSA firmy Siemens, AŽD-RE, AŽD EPA, BUES 2000, SPA-4. Zmena
požiadaviek súvisí s ich nasadením na tratiach s vyššími rýchlosťami. Požaduje sa
predovšetkým kontrola celistvosti brvna a zapevnenie v spodnej polohe. S brvnami sú stále
problémy, štatistiky sú neúprosné – na priecestiach s celými závorami dochádza k nehodám
oveľa menej ako na priecestiach bez závor alebo s polovičnými závorami. Osvedčili sa nám
tiež samostatné ovládacie úseky priecestí namiesto využívania koľajových obvodov alebo
počítačov osí, ktoré sú súčasťou traťového zabezpečovacieho zariadenia. Špecifickým
prípadom je trať Čadca – Skalité. Použité počítače SOL-1 majú pri snímačoch elektronické
jednotky, ktoré s centrálou komunikujú cez dátovú linku. V centrále je potom možné
programovať, ktorý snímač patrí ku ktorému úseku. Centrály sú zapojené iba do stavadla,
ktoré má takto informácie o všetkých izolovaných úsekoch a PZZ na tejto trati sú ovládané
príkazmi zo stavadla. Tento princíp ovládania bol zachovaný aj po výmene stavadla
EBILOCK za ESA 44.
3.2 Stavadlá pre vedľajšie trate
Odbor OZT svojho času vypracoval návrh na vybavenie tratí z hľadiska ich dopravného
významu a zaťaženia. Zámerom bola čo najvyššia koncentrácia obsluhy, čo je aj prioritou
vyspelých železničných dráh.
Pre vedľajšie trate s vyššou hustotou dopravy sa navrhoval koncept jednoduchého
systému centrálneho ovládania staníc iba pre riadenie jázd vlakov, posun sa vykonáva na
mieste po odovzdaní stanice na miestnu obsluhu, a to zo stanovíšť pri výhybkách.
Vychádzalo sa z predpokladu, že na trati je vykonávaný iba jednoduchý posun, ktorý
vykonávajú vlakové čaty. Prvým pilotným projektom bola trať Nové Mesto n.V. – Myjava, kde
sa použil systém KGS firmy Siemens. Tento systém sa dá v podstate nazvať
telemechanizačným zariadením, nakoľko riadiaci počítač iba vysiela zadané príkazy
a zobrazuje iba to, čo mu hovoria spätné informácie zo zabezpečovacích zariadení
30
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
v jednotlivých staniciach. Nezaisťoval žiadne logické ani bezpečnostné funkcie. Pre tento
systém dodávala firma Siemens osobitné reléové stavadlo, v pilotnom projekte však boli do
tohto systému zapojené aj iné typy stavadiel. Rovnaký systém bol potom použitý aj na trati
Prešov – Plaveč, ten ale bol kompletne vybavený stavadlami firmy Siemens. Rovnakým
typom riadenia dopravy, ale založenom na systéme ETS-SK a ESA firmy AŽD Praha, boli
následne vybavené trate Trnava – Kúty a Podunajské Biskupice – Komárno.
3.3 Stavadlá pre koridorové trate
Stratégia modernizácie koridorových tratí bola založená na dohodách AGTC, AGC.
Označenie koridorov podľa týchto dohôd sa na ŽSR používa doteraz. Ide o koridory:

č. IV – št. hranica SK/CZ – Kúty – Bratislava – Štúrovo/Komárno – št. hranica SK/HU,

č. V – Bratislava – Žilina – Košice – Čierna n.T.,

č. VI – Žilina – Čadca – št. hranica SK/CZ resp. Skalité

č. X – št. hranica PL/SK – Plaveč – Kysak – Košice – Čaňa – št. hranica SK/HU
Pre modernizáciu koridorov sa uvažovalo s nasadzovaním kompletne elektronických
systémov zabezpečovacích zariadení. Prvým elektronickým stavadlom bolo stavadlo
Siemens/AŽD 97 v ŽST Petržalka. Išlo o stavadlo firmy Siemens, ktoré bolo doplnené
reléovými rozhraniami k vonkajším prvkom, s použitím bežných malorozmerové relé. Túto
technológiu však už dnes firma Siemens neponúka.
Prioritou pre ŽSR sa stal V. koridor v úseku Bratislava – Žilina. Úsek bol však stavebne
rozdelený na pomerne malé časti (Bratislava – Rača – Trnava, Trnava – Piešťany, Piešťany
– Nové Mesto n.V. atď.). V koncepcii modernizácie zabezpečovacej techniky sa však
uvažovalo s centralizáciou riadenia dopravy do vybratých uzlov,. Na uvedenej trati sú to
Trnava pre úsek Svätý Jur – Nové Mesto n.V. a Púchov pre úsek Trenčianske Bohuslavice –
Žilina
(mimo).
K zaisteniu
kompatibility
staničných,
traťových
a priecestných
zabezpečovacích systémov vrátane diaľkového ovládania sa preto uskutočnila osobitná
verejná súťaž na dodávateľa technológie pre ucelený úsek riadenia dopravy z centra.
O výhodách a nevýhodách elektronických a reléových zabezpečovacích zariadení sa
stále polemizuje. Z hľadiska obsluhy však poskytuje elektronické stavadlo určité
bezpečnostné funkcie, ako je blokovanie prvkov proti jazde, blokovanie výhybiek alebo
výkoľajok v určitej polohe, rôzne výstražné štítky, automatické vyhľadávanie bočnej ochrany
a podobne. Za väčší prínos je však možné považovať to, že v elektronických systémoch
dokážeme používať prvky automatizácie stavania vlakových ciest podľa čísla vlaku
s možnosťou operatívneho prispôsobenia aktuálnej dopravnej situácii, napríklad pri výlukách.
Ďalšou výhodou je možnosť prepojenia na informačné systémy, ako je automatické
ovládanie hlasových a vizuálnych informačných zariadení pre cestujúcich a komunikácia
s dátovými sieťami ŽSR. Bežnou funkciou je dnes aj automatický záznam grafikonu
a diaľková diagnostika so záznamom, z ktorého spätne dokážeme zobraziť požadované
dopravné situácie.
V rámci stavieb modernizácie pohraničnej stanice Čadca a následných
predelektrifikačných úprav trate Čadca – Skalité – št. hr. SK/PL bolo v Čadci vybudované
elektronické stavadlo EBILOCK 950, ktoré ovládalo aj stanice Čierne pri Čadci a Skalité.
Koncepcia tohto stavadla 2 x 2 z 2 má veľké výhody, prepojenie vonkajších objektových
radičov do slučky, ktorá prepojuje obe dvojice riadiacich počítačov umožňuje zachovať úplnú
prevádzku aj pri prerušení slučky, pri výmene alebo aktualizácii SW sú potrebné iba dve
krátke prestávky (5 – 10 minút).
31
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
3.4 Traťové zabezpečovacie zariadenia.
Vďaka počítačom osí dnes dokážeme budovať aj na vedľajších tratiach TZZ
s kontrolou voľnosti medzistaničných úsekov. Výhodným riešením je typ AH 2000 firmy
Signalbau, využívajúci prenosový systém, ktorý je súčasťou počítačov osí ACS 2000.
Stavadlá SIMIS W umožňujú ovládanie oddielových návestidiel priamo stavadlom,
traťové zabezpečovacie zariadenie je tak obmedzené na komunikáciu medzi stavadlami cez
vhodný prenosový systém. Umožňuje to ovládanie návestných svetiel oddielových
návestidiel elektronickými jednotkami MSTT, umiestnenými v blízkosti návestidlá. Tieto
jednotky komunikujú so stavadlom cez káble typu A-2Y alebo AJ-2Y, ktorými sa prenášajú
príkazy aj napájanie.
Ak je v susednej stanici iný typ stavadla ako SIMIS W, vybuduje sa v tejto stanici
variant AH 2000, označovaný ako AH 2000S. Tento variant vie komunikovať priamo
s elektronickým blokom stavadiel SIMIS W. Ak je následne aj v susednej stanici vybudované
stavadlo SIMIS W, komunikácia sa z AH 2000S prepojí do stavadla bez akýchkoľvek
dodatočných úprav.
Na vedľajších dispečerizovaných tratiach sa používa tiež TZZ typu AHP-03 alebo AH –
ESA-04 integrovaný do SZZ ESA 11 od firmy AŽD Praha
3.5 ETCS
Pre modernizáciu V. koridoru bolo rozhodnuté používať počítačov osí ako prvkov na
zisťovanie voľnosti koľají a ETCS ako nového typu vlakového zabezpečovača. V začiatkoch
modernizácie bolo používanie pásma GSM-R obmedzené, preto sa aplikovala úroveň 1.
Technológia stavadiel SIMIS W však umožnila použiť cestový výber telegramov ETCS podľa
postavenej vlakovej cesty namiesto klasického riešenia s LEU, ktoré výber telegramu
uskutočňujú podľa návestného znaku.
Je nutné uviesť, že v tom čase sa cena za úpravu hnacieho vozidla pohybovala okolo
150 000 EUR a pri rozšírení sa predpokladalo jej zníženie. Takisto je potrebné pripomenúť,
že projekt ETCS bol pôvodne projektom UIC a vyplynul z požiadavky členských dráh na
jednotný typ vlakového zabezpečovača.
V súčasnosti je v prevádzke subsystém ETCS úrovne 1 v úseku Svätý Jur – Zlatovce
(mimo). Do konca roku bude uvedený do prevádzky aj úsek Trenčianska Teplá – Púchov
a pokračuje výstavba v ďalších úsekoch. Koncom augusta 2015 bol tiež uvedený do
overovacej prevádzky aj subsystém ETCS úrovne 2 v úseku Žilina (mimo) – Čadca – št.
hranica SR/ČR, ktorý dodávala firma AŽD Praha. Podmienky v tomto úseku boli mimoriadne
náročné, nakoľko každá z troch staníc mala iný typ zabezpečovacieho zariadenia (ESA 33,
SIMIS W a EBILOCK 950). Z dôvodu vysokých nákladov na prispôsobenie stavadla
EBILOCK v ŽST Čadca bolo toto stavadlo nakoniec vymenené za typ ESA 44, vrátane
ovládania staníc Čierne pri Čadci a Skalité. Stavba si tiež vyžiadala výmenu UAB v úseku
Krásno n. K. – Čadca za typ ABE-1, vrátane výmeny priecestných zabezpečovacích
zariadení. A nakoľko verejná súťaž na tejto stavbe bola predtým dvakrát zrušená, pre jej
realizáciu bol daný extrémne krátky čas.
Na záver by som chcel poznamenať, že asi najväčším problémom pri modernizácie
zabezpečovacej techniky je, že prebieha zväčša ako súčasť modernizácie tratí alebo iných
stavieb a je ťažké stanoviť podmienky pre zabezpečovacie zariadenia tak, aby sa zaistila
kompatibilita v ucelených úsekoch.
32
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ZKUŠEBNÍ ZAŘÍZENÍ PRO TESTOVÁNÍ ETCS NA ZC VUZ VELIM
Ing. Jan Patrovský
AŽD Praha s.r.o.
1.
ÚVOD
V rámci postupného rozvoje infrastruktury Zkušebního centra VUZ Velim došlo
v letošním roce i k modernizaci a rozšíření zkušebního zařízení ETCS. VUZ tak reflektuje
trend postupného rozšiřování ETCS v Evropě a s tím souvisejících požadavků zákazníků na
zkoušení mobilních částí tohoto systému na nově konstruovaných vozidlech.
2.
VÝCHOZÍ STAV
V minulosti byla na velkém zkušebním okruhu (dále VZO) instalována traťová část
zařízení ETCS L1. Zařízení bylo tvořeno 14 balízami Siemens (z toho 5 přepínatelných)
a pěti jednotkami LEU Thales pro jejich ovládání. Úsek ETCS L1 se nacházel v pražské části
VZO v km 6,0 – 0,0 – 12,8, přičemž skutečná vzdálenost, ve které mohl vlak jet v úrovni L1,
byla cca 5,4 km. Zařízení bylo jednosměrné pro směr jízdy proti kilometráži (na Prahu)
a konfigurované tak, že rychlostní profil umožňoval jízdu s maximální rychlostí 160 km·h-1.
Přepínatelné balízy a LEU byly umístěny u světelných návěstidel, ale nebyly s nimi nijak
provázané. Rozsah možností zkoušení byl relativně omezený. V podstatě bylo možno pouze
zkoušet vstup a výstup do / z oblasti ETCS L1, jízdu v módu úplného dohledu (FS) a podle
rozhledu (OS) včetně přechodů mezi nimi a jízdu s různými rychlostními omezeními od LEU
u návěstidla Sk. K ovládání všech LEU sloužila maketa umístěná ve stavědlové ústředně,
která v návaznosti na reléovou logiku aktivovala vstupy jednotlivých LEU, které dle vstupních
stavů vybíraly správný telegram pro balízu.
3.
POŽADOVANÝ STAV
Nejdůležitějším požadavkem bylo rozšíření zkušebního zařízení tak, aby bylo možno
provádět i zkoušky ETCS L2. To znamenalo zejména doplnit Radioblokovou centrálu (RBC)
a balízy i na zbytek délky VZO a pomocného kolejiště. Protože RBC potřebuje ke své
činnosti vstupy od zabezpečovacího zařízení, bylo nutno doplnit i simulátor SZZ a detekční
prostředky (počítače náprav) po celém obvodu VZO a v pomocném kolejišti. Používat
stávající RZZ jako zdroj informací pro RBC nebylo vhodné (zásah do provozovaného ZZ) ani
možné (RZZ neposkytuje všechny potřebné informace).
Z hlediska možností provádění zkoušek bylo cílem zejména rozšířit okruh testů
prováděných pod ETCS L1, umožnit zkoušky v ETCS L2 včetně všech jejích běžných funkcí
a možnost vzájemných přechodů mezi úrovněmi ETCS L1, L1, L0 a LSTM (LS).
Z hlediska uživatelského komfortu bylo cílem vybudování vhodného zázemí pro
obsluhu, včetně uživatelsky komfortnějšího ovládání LEU systému ETCS L1.
3.
VÝSLEDNÝ STAV
3.1 Uspořádání kolejiště a testové konfigurace
Součástí zadání byla definice základních testových konfigurací, kdy pro každou
konfiguraci se dále definují testové scénáře. Konfigurací je celkem pět:
33
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
a) bez vlivu ETCS – ETCS musí být v takovém stavu, aby neovlivňovalo vozidla,
která jsou sice mobilní částí ETCS vybavena, ale není prováděno její zkoušení,
b) jen ETCS L2 – celý VZO i pomocné kolejiště tvoří oblast ETCS L2; tuto konfiguraci
je možno používat pro oba směry jízdy a umožňuje rychlost do 200 km·h-1;
c) ETCS L1 s přechodem do a z L0/LSTM – VZO je rozdělen na část L1 a na část
L0/LSTM; tato konfigurace je jednosměrná a pro rychlost do 160 km·h-1;
d) ETCS L2 s přechodem do a z L0/LSTM – VZO je rozdělen na část L2 a na část
L0/LSTM, tato konfigurace je jednosměrná a pro rychlost do 160 km·h-1;
e) ETCS L2 s přechodem do a z L1 – VZO je rozdělen na část L2 a na část L1; tato
konfigurace je jednosměrná a pro rychlost do 160 km·h-1.
Konfigurace se určuje nahráním příslušného adresného a systémového SW do RBC
a výběrem vhodného telegramu LEU.
VZO a kolejiště je rozděleno fiktivními návěstidly na dvě stanice a dva mezistaniční
úseky. Stanice A se topologicky shoduje s pomocným kolejištěm a má čtyři dopravní koleje.
Stanice B je fiktivní jednokolejná a nachází se v km 9,501–10,603. Její staniční kolej je
rozdělena fiktivním cestovým návěstidlem. Mezistaniční úseky mezi oběma stanicemi jsou
rozděleny fiktivním oddílovými návěstidly s oddíly dlouhými 1–1,5 km. V pražském oblouku
jsou fiktivní oddílová návěstidla umístěna do poloh reálných světelných návěstidel. Část
ETCS L1 je nově situována v km 7,0–1,4 pro konfiguraci s přechodem do L2 a v km 6,0–0,5
pro konfiguraci s přechodem do L0/LSTM. V km 1,700 je umístěn fiktivní přejezd.
Obrázek 1 – Reliéf simulátoru SZZ
3.2 Balízy ETCS
Jak bylo uvedeno, na VZO bylo již v minulosti namontováno devět nepřepínatelných
a pět přepínatelných balíz připojených na LEU. V rámci rekonstrukce bylo doplněno dalších
57 nepřepínatelných balíz a tři přepínatelné. Jedná se opět o balízy Siemens redukované
velikosti. Balízy jsou nyní rozmístěny v celé délce VZO a na kolejích 1, 3 a 4 pomocného
34
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
kolejiště. Balízy jsou uspořádány do balízových skupin (dále jen BG) vždy po dvou balízách
s výjimkou jedné BG, která je tvořena jen jednou balízou. Na VZO jsou navíc z minulosti
umístěny dvě osmibalízové BG Ansaldo (maximální přípustný počet balíz v jedné BG),
přičemž tyto jsou integrované jen do ETCS L2.
Balízy jsou umístěny tak, jak se umisťují na stavbách SŽDC, tj. k fiktivním odjezdovým,
cestovým a vjezdovým návěstidlům, za krajní výhybky dopraven, před oddílová návěstidla
a přejezdy.
Balízy jsou k pražcům upevněny na koleji VZO pomocí trámců Vortok a na pomocném
kolejišti pomocí pásků Bandimex a podložek.
3.2 LEU a ETCS L1
Každá přepínatelná balíza je připojena na vlastní LEU. LEU, na základě svého
vstupního stavu, vybere telegram, který je danému vstupnímu stavu napevno přiřazen
a odešle jej do balízy. Pro ovládání LEU se používá panel EIP, který na základě povelu
z obslužného pracoviště simulátoru SZZ nabudí příslušné relé, které připojí napětí na
návěstní transformátor umístěným přímo ve skříni PSK dané LEU. LEU pak načítá proud
návěstní žárovkou na sekundární straně návěstního transformátoru. Každá LEU má určitý
počet takových vstupů, který se stanovil na základě počtu telegramů, které musí umět
příslušná LEU předávat do balízy. Počet vstupů LEU se pohybuje mezi 2 až 7. Proudová relé
slouží ke zpětné indikaci na obslužném pracovišti. Na obrázku 2 je schéma připojení LEU se
čtyřmi vstupy.
Obrázek 2 – Ovládání LEU
Podle toho, jakou konfiguraci a jaký konkrétní test má být proveden, navolí obsluha
zkušebního zařízení dle konfigurační tabulky vstupní stav pro každou LEU. Pokud však
obsluha navolí špatné telegramy nebo špatnou sekvenci telegramů, může být sekvence
nebo druh informací předávaných na OBU nesmyslný a tím nesmyslný i celý test.
V ETCS L1 je možno provádět zejména následující zkoušky:

SoM v úrovni L1 a EoM v úrovni L1;

vstup do oblasti ETCS L1 z úrovně LSTM/L0 nebo L2;

výstup z oblasti ETCS L1 do úrovně LSTM/L0 nebo L2;

jízda v módu FS a OS včetně přechodů mezi nimi;
35
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015

MA s různě nastavenými body ohrožení (DP);

pomalé jízdy (TSR);

jízda s repozicí (repositioning) k neznámému cíli;

odeslání MA jako in-fill informace;

zastavení v módu SR a SH;

projetí EOA a přechod do módu TR;

traťové podmínky (změna trakce, vypnutí hlavního vypínače, stažení sběrače,
překlenutí záchranné brzdy).
3.2 RBC a ETCS L2
Zatímco u ETCS L1 jsou na vlak předávané informace zcela závislé na nastavení
vstupního stavu LEU obsluhou zkušebního zařízení, u L2 jsou informace generované přímo
v RBC bez možnosti ovlivnění obsluhou a závisí jen na interakci s mobilní částí ETCS na
vozidle, na stavu infrastruktury přijímaném od simulátoru zabezpečovacího zařízení
a povelech zadaných na obslužném pracovišti RBC. Jak bylo uvedeno výše, byl v rámci
modernizace zkušebního zařízení vybudován i simulátor SZZ. Jedná se o typ ESA 44
s ITZZ. Stavy všech vnějších prvků jsou vytvářeny simulátorem, pouze stavy KÚ je možno
načítat, díky novým počítačům náprav, z reálu. Ovšem pro každý KÚ je možno rozhodnout,
zda jeho stav má být dle skutečnosti (výstup počítačů náprav) nebo zda má být simulovaný.
RBC je ve verzi specifikací 2.3.0d a jeho funkční algoritmy jsou stejné jako ty, které se
používají pro RBC dodávané SŽDC. Jedinou úpravou je doplnění možnosti přechodu z a do
úrovně ETCS L1, která v SW pro SŽDC není. RBC je v sestavě složené z jedné skříně
RBCC (jádro), jedné skříně HMI (pro interakci s obslužným pracovištěm) a obslužného
pracoviště. Dále je RBC doplněno o KDC (zadávání kryptografických klíčů pro komunikaci
s vozidlem v síti GSM-R) a o LDS (lokální diagnostický systém). Pro komunikaci s vlaky
slouží připojení do ústředny MSC sítě GSM-R, přičemž RBC je schopna komunikovat se 60
vlaky současně.
V ETCS L2 je možno provádět zejména následující zkoušky:

SoM v úrovni L2 a EoM v úrovni L2;

vstup do oblasti ETCS L2 z úrovně LSTM/L0 nebo L2;

výstup z oblasti ETCS L2 do úrovně LSTM/L0 nebo L2;

jízda v módu FS a OS včetně přechodů mezi nimi;

odesílání adresných a generálních STOP obsluhou;

odesílání automatických STOP při porušení podmínek pro jízdu vlaku;

zadávání pomalých jízd (TSR) obsluhou a odesílání TSR při poruše přejezdu;

zastavení v módu SR a SH;

projetí EOA a přechod do módu TR;

přechod do a návrat z výluky ETCS.
36
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
APLIKACE RÁDIOVÉHO STANDARDU GSM-R
Ing. Petr Vítek
Kapsch CarrierCom s.r.o.
1.
HISTORIE A VÝVOJ STANDARDU GSM-R
Rádiové komunikační systémy se v oblasti řízení železniční dopravy rozvíjely
víceméně nezávisle, u každé železniční správy jinak. V době analogových rádiových
systémů (především v pásmech 450 MHz a 150 MHz) si každá železnice tvořila vlastní
funkční celky nezávislé nejen na okolních zemích, ale v některých případech i nezávislé na
použití. I přes snahu o standardizaci (například UIC 751-3 - v pásmu 450 MHz) si každá
země držela své vlastní „standardy“ a své doporučené přístroje pro využití ve vlastní síti.
Důsledkem tomu byla nutnost pro dopravce zajistit na hnacích vozidlech všechny potřebné
typy vozidlových radiostanic podle země, kam potřebovala zajíždět. To zvyšovalo
ekonomické náklady a způsobovalo technické a komunikační problémy. Toto byl hlavní
důvod, proč unie UIC inicializovala aktivitu vedoucí k nalezení jednotného drážního
rádiového komunikačního standardu.
Mezi roky 1985 až 1989 probíhala v Evropě poměrně rozsáhlá diskuze ohledně volby
technologického základu pro nový jednotný drážní standard rádiové komunikace. Největšími
rivaly zde byly technologie GSM a TETRA. Vítězem tohoto souboje se stala technologie
GSM, na které je založen dnešní standard – systém GSM-R.
V roce 1997 bylo vytvořeno memorandum o porozumění (Memorandum of
Understanding – MoU), které s UIC podepsalo 32 drážních společností, včetně státní
organizace České dráhy, zastoupené dnes dvěma následnickými organizacemi – Českými
dráhami, a.s. (ČD) a státní organizací Správa železniční dopravní cesty (SŽDC). Toto
prohlášení deklarovalo dohodu o plné podpoře vývoje a posléze realizace profesionálního
digitálního rádiového systému GSM-R v Evropě. Dalším krokem byla v roce 1999 dohoda
o implementaci (the Agreement on Implementation – AoI), kterou s UIC podepsalo 18
drážních společností včetně Českých drah. V této dohodě se členové zavázali začít
s implementací systému GSM-R na hlavních transevropských koridorech (TEN-T, TERFN)
nejpozději v roce 2003. Důležitým milníkem po desetiletých jednáních a aktivním lobováním
bylo vyhrazení části frekvenčního pásma GSM od organizace CEPT pro potřeby GSM-R.
Vývoj implementace GSM-R si vyžádal v roce 1999 založení skupiny s označením ERIG
(European Radio Implementation Group). Hlavním cílem této organizace je monitorovat
situaci se zaváděním GSM-R, zajišťovat správu a aktualizaci technických specifikací
a garantovat zachování interoperability. V rámci skupiny ERIG vznikly další odborné útvary:

GSM-R Operators' Group zabývající se otázkami provozování a spolupráce sítí GSMR a harmonizaci specifikací EIRENE SRS, EIRENE FRS a MORANE s evropskými
směrnicemi o interoperabilitě 48/96/EC, 2001/16/EC, 2006/860/EC, a další

GSM-R Functional Group zabývající se problematikou technických specifikací,
vyhodnocováním požadavků na jejich změny a standardizací nových funkcí EIRENE
FRS a jejich vývoj

GSM-R Industry Group sdružující výrobce technologií pro GSM-R.
Otázkami železničních telekomunikací se zabývá i Evropský telekomunikační
standardizační institut ve své pracovní skupině Railway Telecommunications, která je
zodpovědná za harmonizaci drážních aplikací a standardů ETSI včetně požadavků na
interoperabilitu evropské směrnice pro vysokorychlostní a konvenční tratě.
37
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
2.
České Budějovice
10.-12.11.2015
SITUACE GSM-R V ČR
V současné době již všechny naše sousední drážní správy používají na části své sítě,
případně na celé své infrastruktuře systém GSM-R. Jelikož se jedná o celoevropský systém,
financování z fondů Evropské unie je v těchto stavbách možné do výše 85 %. Tato štědrá
dotace z EU umožnila rychlý rozvoj systému GSM-R a tak se tento systém již stal
v současnosti jediným rádiovým drážním systémem v Evropě.
Fungování sítě GSM-R v České republice zajišťují 2 centrální části sítě (NSS), které
pracují v tzv. georedundantním režimu s vyrovnáváním zátěže (load sharing).
Z bezpečnostních důvodů jsou obě tyto důležité lokality dimenzovány tak, aby v případě
výpadku jedné bylo možné zajistit plnohodnotný provoz z druhé centrální části. Postupně se
ve stavbách rozšiřuje pokrytí sítě rádiovým signálem GSM-R. Na koridorových tratích je
plánováno pokrytí dostačující pro aplikaci ETCS úrovně 2 a vyšší, na ostatních tratích
je GSM-R systém plánován pro hlasové spojení.
V současné době je v ČR realizováno/v realizaci celkem téměř 1800 traťových
kilometrů, do roku 2020 se plánuje rozšířit pokrytí na cca 2500 km.
Obrázek realizovaných a plánovaných projektů GSM-R v ČR:
2.
ZÁVĚR
Systém GSM-R byl vyvinut ve spolupráci výrobců komponent a evropských drážních
společností. Technicky jde o digitální systém, který byl upraven pro konkrétní zákazníky
(drážní společnosti) tzv. „na míru“. Největší prioritou je pro systém jeho bezpečnost
a spolehlivost. Díky rychlému nasazení systému GSM-R v ČR získala řada českých
odborníků cenné zkušenosti a mnoho českých společností příležitost se uplatnit nejen doma,
ale i v zahraničí. Délka standardizace a zavádění tohoto rádiového standardu byla
neuvěřitelných 15 let a jeho podpora musí trvat minimálně dalších 30 let.
38
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
TECHNOLOGIE E-LTE A GSM-R OD VÝROBCE HUAWEI
Tomáš Zloch
Huatech a.s.
1.
ŽELEZNICE SHUOHUANG (SHR) - CELOSVĚTOVĚ PRVNÍ
VYUŽITÍ KOMUNIKAČNÍ INFRASTRUKTURY 4G LTE
V ŽELEZNIČNÍ DOPRAVĚ
Společnost Shenhua Group Corporation Limited, největší světový dodavatel uhlí patřící
do žebříčku Fortune 500, zainvestovala stavbu železnice Shuohuang, která je se svými 588
kilometry nejdelší nákladní železniční tratí postavenou skupinou Shenhua. Tato trať
propojuje důlní oblast v provincii Shanxi s námořním přístavem Huanghua jižně od Pekingu.
Pro pokrytí rostoucích požadavků čínské ekonomiky sleduje železnice Shuohuang
ambiciozní cíle zvýšení přepravní kapacity, které činí u jedné vlakové soupravy až 25000
tun z dřívejších 5000 tun, a celkem se počítá s ročním objemem přepravy 350 milionů tun
uhlí.
.
39
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Provoz tak velkých nákladních vlaků vyžaduje dynamickou synchronizaci několika
lokomotiv, a prodloužení komunikační vzdálenosti mezi řídicí a řízenou lokomotivou na více
než 2500 m, což bylo umožněno nasazením komunikační sítě eLTE (enterprise LTE)
společnosti Huawei.
Systém využívá technologii TD-LTE na kmitočtech 1,8 GHz pro pokrytí koridoru
širokopásmovou komunikací s nízkou latencí a vysokou spolehlivostí: eLTE řešení bylo
navrženo jako plně redundantní s dostupností 99,999 %. Rychlosti přenosu dat při použití
kanálu o šířce 5 MHz dosahují 14 Mbit/s (DL) resp. 4 Mbit/s (UL), a umožňují tak nasazení
aplikací využívající přenosu HD videa, zejména pro video monitoring.
2.
4G LTE V ŽELEZNIČNÍ DOPRAVĚ
Hlavní výhody nasazení eLTE:
2.1.
•
•
•
•
Řízení vlaků - vysoká spolehlivost
pokrytí sítě ve dvou vrstvách
redundance core
mechanismus pro potlačení interferencí
garance provozu bez výpadku klíčových služeb
40
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.1.
Dispečink - vysoká efektivita
•
plánování a vypravování vlaků
•
informace o poloze vlaků v reálném čase
•
profesionální trunking (PTT a pokročilé hlasové funkce) pro dispečery, strojvedoucí i
údržbu
•
podporuje všechny hlasové funkce GSM-R, které jsou vylepšeny o další vlastnosti
2.3. Video surveillance - vysoký výkon
•
přenos HD videa v reálném čase
•
mobilita při vysokých rychlostech
•
zvýšení bezpečnosti
3.
GSM-R
Přes rostoucí investice do nových technologií LTE společnost Huawei neopomíjí ani
stále se rozvíjející oblast GSM-R, pro kterou v příslušné divizi R&D pracuje více než 270
vývojářů.
Huawei se aktivně podílí na standardizačních procesech GSM-R a strategických
diskusích (člen ETSI TC RT, UIC world conference) a účastní se důležitých výstav jako např.
Innotrans.
Inovativní řešení GSM-R společnosti Huawei vykazuje vyšší spolehlivost díky vysoké míře
redundance:
•
Core network - geografická redundance
•
Transportní síť - v topologii 1+1 backup, příp. ring
•
Přístupová síť - dvojité pokrytí
Všechny elementy sítě pracují v režimu s možností Hot Backup.
Důležitým krokem na cestě k úspěchu jsou IOT testy, které byly úspěšně absolvovány
v různých zemích se všemi významnými výrobci na trhu, zejména NSN a KCC.
Samozřejmostí jsou mezinárodní certifikáty potvrzující shodu s železničními standardy
(RINA, TÜV, Lloyd’s) i certifikáty vydávané třetími stranami potvrzujícími interoperabilitu.
Od dnes již historického úspěšného testu GSM-R na prvním komerčně provozovaném
rychlovlaku MAGLEV v Šanghaji (430 km/h, úspěšnost handoveru 99,8%) uplynulo 8 let.
41
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Za tu dobu se postupně zvyšoval podíl Huawei na trhu (i mimo Čínu), a dnes je
nasmlouváno více než 42 tisíc kilometrů GSM-R tratí. Technologii Huawei používá 5 z 10
největších světových železničních společností.
Ze zajímavých instalací GSM-R můžeme jmenovat například:
•
Rusko - Rychlodráha pro olympijské hry v Soči
•
PRASA Jihoafrická Republika - 1200 km, první GSM-R v subsaharské Africe
•
Turecko - několik důležitých tratí
•
Austrálie - Railcorp New South Wales
•
UAE - Etihad Rail
•
Maroko - kompletní pokrytí státní železnice ONCF
•
Německo - Deutsche Bahn AG - modernizace BSS s možností rozšíření
o širokopásmové datové služby jako 4G (LTE) v budoucnu
42
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
NOVINKY V HODNOCENÍ BEZPEČNOSTNÍCH RIZIK
DLE NAŘÍZENÍ EU
Ing. Miroslav Šídlo
SŽDC, Technická ústředna dopravní cesty
VŠEOBECNĚ
V železniční dopravě je z pohledu bezpečnosti uplatňován při realizaci technických,
provozních a organizačních změn proces řízení rizik. Organizační jednotka SŽDC, Technická
ústředna dopravní cesty (TÚDC), vytvořila uznaný Subjekt pro posuzování technických změn
SPB TÚDC typu B ve smyslu ISO ČSN EN 17020 pro následující rozsah strukturálních
a/nebo funkčních subsystémů a jejich částí: infrastruktura (INF), energie (ENE), traťové
řízení a zabezpečení (CCT) a pro vyjmenovaná zařízení kolejových vozidel, která souvisí
s palubním řízením a zabezpečením.
1.
ROZDÍLY V PROCESU NEZÁVISLÉHO
NAŘÍZENÍ EU 352/2009 A 402/2013
POSUZOVÁNÍ
PODLE
Přestože předmět a postupy nezávislého posuzování zůstávají téměř stejné, lze rozdíly
procesu nezávislého posuzování z hlediska obou nařízení porovnat v následující tabulce:
tabulka 1.: Rozdíly procesu nezávislého posuzování
Metody řízení rizik při realizaci změn se s nařízením EU č. 402/2013 nezměnily
a v praxi se využívají všechny tři dříve uznávané metody:
-
uplatnění kodexů správné praxe
-
metoda srovnání s referenčním systémem
-
metoda jednoznačného odhadu rizik
Postupy nezávislého posuzování musí být podle nařízení Komise EU prováděny
v souladu s normou ISO ČSN EN 17020, která je platná pro inspekční činnost. Management
takového systému posuzování je složitý, musí být dokumentován a podléhá tzv. uznání
způsobilosti vnitrostátním uznávacím subjektem nebo akreditaci. Řízení subjektu pro
posuzování (SPB) je složitější, musí být dokumentované, splňovat celou řadu náležitostí
a funkcionalita řízení musí být ověřována pomocí auditů. Komplikovanější jsou rovněž
postupy při posuzování, které musí být rovněž dokumentované.
43
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
2.
České Budějovice
10.-12.11.2015
OBECNÉ POSTUPY UPLATŇOVANÉ PŘI ANALÝZE RIZIK
PODLE CSM
Zacházení s riziky se podle CSM zabývá zjišťováním a hodnocením nebezpečí
a stanovováním nežádoucích důsledků. Všechna známá nebezpečí musí být usměrněna na
společensky přijatelnou úroveň. Zacházení s riziky se tedy týká řízení projektů změn
i procesů.
U projektů změn se začíná s hodnocením rizik, která mohou být způsobena špatně
vydefinovaným cílem a postupuje se přes všechny etapy životního cyklu podle RAMS ČSN
EN 50126 platné pro drážní zařízení.
Zpravidla navrhovatel uplatňuje dva základní přístupy v oblasti usměrňování rizik:
-
ochranu před důsledky
-
preventivní opatření, která ke snížení pravděpodobnosti výskytu nežádoucí události
Oba přístupy lze kolem čáry grafu, která popisuje míru rizika znázornit cestami, kterými se
každý z přístupů ubírá (ochrana snižuje důsledky, prevence snižuje pravděpodobnost
výskytu rizika).
Typickým příkladem ochrany je například technické řešení ochrany před nežádoucím
dotykem neživé části elektrického zařízení při jeho poruše s následujícím automatickým
odpojením části zařízení, které je známé například jako ochrana nulováním.
Typickým příkladem prevence je například pravidelné provádění prohlídek a revizí
technického zařízení během jeho provozu.
Všimněte si, že oba přístupy jsou běžně známé a uplatňované v každodenní praxi. Jsou
dostatečně definované tzv. kodexy správné praxe (v uvedených příkladech to jsou
elektrotechnické normy). Prostřednictvím kodexů bývá zpravidla konkrétní riziko usměrněno
na společensky přijatelnou úroveň a podle obou nařízení CSM nemusí být dále analyzováno.
44
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
3.
České Budějovice
10.-12.11.2015
NEBEZPEČÍ, KTERÁ JSOU USMĚRNĚNA JEN Z ČÁSTI
V praxi nastávají případy, že ani uplatněním kodexů správné praxe a ani srovnáním
s dříve posouzeným referenčním systémem nedochází k úplnému usměrnění rizik. U části
subsystému to poznáme poměrně rychle, minimálně např. ze statistiky, ve které nám počet
nežádoucích nebo nebezpečných událostí roste nebo alespoň neklesá. Jako příklad uvedu
četnost mimořádných událostí (incidentů, MU) na železničních přejezdech:
V posledních 5 letech se četnost šetřených mimořádných událostí zastavila na
poměrně vysoké hodnotě, a to kolem 180 šetřených nežádoucích událostí za rok. Bylo
rozhodnuto, že se provede podrobnější přezkoumání statistik s následujícím cílem:
- zda se mohlo jednat o tzv. projektové riziko; příznakem je, že se četnost MU
vyskytuje vícenásobně nebo častěji na jednom zařízení nebo na skupině zařízení
- zda bylo v době výskytu MU události zařízení ve funkčním stavu; s tím souvisí
hodnota projektovaných a dosahovaných parametrů RAMS
- zda bylo zařízení za plánovanou dobou svého technického života
- zda šlo o tzv. riziko vyšší moci; to jsou rizika náhodná, kterým se nelze vyhnout, např.
přírodní katastrofa, válečný konflikt
- zda šlo o riziko interní nebo externí; typický příklad u MU na přejezdech je, že riziko je
pro účastníky železniční dopravy vnucené, nedobrovolné. Pro účastníky silničního provozu
může jít o tzv. dobrovolně přijímané riziko („ještě to stihnu i při výstraze“ ...)
- zda šlo o riziko způsobené po změně technických a provozních parametrů (např.
nahrazením mechanických závor světelným zabezpečovacím zařízením)
- zda šlo o systémové riziko způsobené zavedením dalšího technického opatření (např.
investice), které má nezanedbatelnou vlastní míru rizika.
4.
RIZIKO INTERNÍ A EXTERNÍ
Rizika interní lze zpravidla projektovým týmem navrhovatele ovlivňovat a řídit ve
smyslu preventivních i ochranných opatření. Takových interních rizik, spojených s projektem,
45
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
existuje celá řada. Patří sem samozřejmě i rizika finanční nebo rizika přírodní. Existuje však
mnoho technik na jejich rozpoznání, například:
-
vytvoření kontrolní databáze se seznamem předem stanovených nebezpečí,
podmínek a opatření; rizika jsou zpravidla nějakým způsobem kategorizovaná,
kontrolní otázky (checklist) je generován na základě charakteristik zařízení,
u kterého navrhovatel provádí změnu nebo činnosti, které souvisejí se
subsystémem, možnými dopady, selháním, apod. Základy podobných databází
a checklistů jsou v dnešní době k dispozici u jednotlivých navrhovatelů změn
a pracuje na ní i vnitrostátní uznávací subjekt NSA CZ – Drážní úřad
-
safety audit; jde o postupy hledání potencionálně možných událostí nebo
provozních problémů
-
metoda „co se stane, když ...“; jde o řízené diskuze ve skupině odborníků
obeznámených s provozovaným procesem a subsystémem, na kterém se budou
provádět změny
-
analýza stromu událostí; jedná se o graficko-statistickou metodu, ve které se
sleduje proces na základě dvou událostí (příznivé a nepříznivé), vzniká tzv.
rozvětvený strom, ze kterého se stanovuje míra rizika
-
analýzy spolehlivosti; jedná se o poměrně rozsáhlou disciplínu, jejíž podrobný
popis je nad rámec mého krátkého příspěvku. Proto zde uvádím několik základních
pojmů a souvislostí, které jsou důležité. Zdůrazním zejména místo a úlohu
specifikace požadavků na spolehlivost v kvalitativní i kvantitativní formě, které je
v etapě návrhu a koncepce subsystémů nebo jejich změn. V této fázi musí být
provedena rovněž provedena analýza rizik spojených s poruchami subsystému
nebo zařízení
-
analýza dostupných statistických dat; statistická data nám nejen umožňují
sledovat četnost výskytu nežádoucích událostí, ale zpravidla dokážeme provádět
základní kategorizace takových událostí. Například v tomto příspěvku a v této
kapitole jsem zdůraznil kategorizaci rizik na rizika interní a externí, v jiné části
kategorizuji riziko podle toho, zda je dobrovolně přijímané nebo vnucené.
U technických systémů jsem zase zmínil kategorizaci, která se týká skutečností,
které souvisejí se spolehlivostí zařízení. V okamžiku výskytu MU mohou být
zařízení v bezporuchovém stavu nebo mimo svou funkci. Zařízení také mohou
být v okamžiku výskytu za plánovanou dobou svého technického života.
Rizika externí nejsou jednoduše ovlivnitelná projektovým týmem navrhujícím změnu
a projektový tým nemá možnost je jednoduše řídit. Na příkladu statistických dat z MU na
železničních přejezdech je např. zřejmé, že velké množství mimořádných událostí je
způsobené chováním řidičů a účastníků silničního provozu. Nesprávný a nebezpečný způsob
jízdy silničních vozidel je zřejmý i z rozložení četnosti událostí. Větší četnost je zjevná
v zimním období, kdy řidiči nepřizpůsobí rychlost stavu vozovky a vozidlo před přejezdem
neubrzdí. Větší četnost je zjevná v období dovolených. V hustém provozu na sebe řidiči
dobrovolně přijímají vyšší míru rizika. Navrhovatel dokáže často taková externí nebezpečí
rozpoznat a identifikovat, přestože je nedokáže sám usměrnit nebo správně analyzovat.
Proto by u významných změn měla být tato rizika analyzována i jinými týmy odborníků, např.
sociology a psychology, abychom obdrželi relevantní popisy chování jednotlivců, kteří na
sebe dobrovolně přijímají rizika až o několik řádů větší, než jsou ochotni přijímat
u nedobrovolných (vnucených) rizik. Tato rizika by měla být projednávána i s osobami, které
jsou zodpovědné za jiný druh dopravy s cílem přijmout opatření, která povedou např. k jiné
motivaci řidičů na železničních přejezdech, k větší intenzitě a kvalitě dopravní výchovy apod.
Rizika způsobená změnou nastavení technických a provozních parametrů mohou také
významně ovlivňovat celkové riziko navrhované změny. K tomuto příkladu uvedu ilustrativní
46
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
obrázek – grafické znázornění míry rizika (červená čára) v případě, kdy jsou technické
a provozní parametry nastaveny podle používaných kodexů. Graf je ilustrativní a používá pro
příklad pouze poměrné hodnoty na škále míry rizika (0 až 100) a na škále nastavení
parametrů (0 až 20). Lomená červená čára reprezentuje míru rizika, které lze docílit
optimálním nastavením technických a provozních parametrů v konkrétní instalaci. V našem
příkladu je konkrétně optimálním nastavením míra rizika snížena z poměrné hodnoty 90 na
hodnotu 10. Některé parametry však mohou mít vlastní míru rizika. U dvou parametrů jsou
nakreslené míry jejich vlastního rizika zelenými přerušovanými čárami. Výsledné riziko je
však v takovém případě dané součtem míry rizika systému nastaveného podle kodexu
a míry rizika dané nastavením kritického parametru s vlastní mírou rizika. Součtová čára,
která reprezentuje výslednou míru rizika, je modrá. Všimněte si, jak dalece se může hodnota
celkové míry rizika vzdalovat od optimálního nastavení. Pokud bych měl uvést jeden
z příkladů v souvislosti s mírou rizika na železničních přejezdech, uvedl bych, že při určitém
nastavení tzv. předzváněcí doby v souladu s kodexy správné praxe se podařilo docílit
optimálního nastavení. V některých konkrétních případech (složitější konfigurace, umístění
přejezdů na specifickém místě, vazby na staniční zařízení) musely však být parametry
upraveny mimo optimální nastavení. Např. předzváněcí doby jsou delší. Tento parametr je
však zatížen externím rizikem, který souvisí s dobrovolně přijímaným rizikem řidičů („ještě to
stihnu“) nebo jiným externím rizikem, kdy se řidič domnívá, že přejezdové zařízení je
v poruše (v trvalé výstraze) a jede. Výsledná míra rizika může být v takovém případě značně
vysoká, vysoce nad běžně dosahovanou optimální mírou rizika.
Podobný charakter mají rizika, která mohou být označována jako systémová, která se
týkají zavedení dalšího, často i technicky náročného a nákladného opatření, které má vlastní
míru rizika. Opět uvedu v názorném grafu. Riziková funkce stávajícího subsystému, tentokrát
v závislosti na celkových vynaložených nákladech je znázorněna zelenou čárou „1“. Vlastní
riziková funkce zaváděných technických opatření je znázorněna červenou čarou „2“.
Výsledná riziková funkce je znázorněna modrou čárou „3“. V uvedeném grafu je pro ni
typické, že míra rizika výsledné funkce má minimum (optimum označené O). Dalším
zvyšováním nákladů nadále míra rizika neklesá.
47
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ZÁVĚR
V příspěvku jsou popsány pouze základní odlišnosti jednotlivých nařízení EU
(č. 352/2009 a č. 402/2013), které ovlivnily činnost navrhovatelů změn a subjektů pro
nezávislé posuzování. Důraz byl kladen na situace, co se stane, když jsou po identifikaci
a analýze nebezpečí rizika usměrněna jen zčásti, příklad, jaký příznak takovou situaci
provází, jak lze rizika kategorizovat a příklad, co všechno může ovlivňovat rizikovou funkci.
Dále byla popsána skutečnost, že rizika u navrhovatelů změn železničních subsystémů
obsahují zpravidla rizika externí, která nelze jednoduše usměrnit projektovým týmem, který
navrhuje změnu a situace musí být řešena jinak. Cílem však byla maximální jednoduchost
a obecnost popisu problematiky.
LITERATURA:
PROVÁDĚCÍ NAŘÍZENÍ KOMISE (EU) č. 402/2013
VERSLYPE M.: Průvodce pro uplatňování nařízení Komise o přijetí společné
bezpečnostní metody pro hodnocení a posuzování rizik. Označováno také jako CSM.
Vydala Evropská agentura pro železnice ERA, 2009. Značka v ERA: ERA/GUI/01-2008/SAF
Materiály ze 47 semináře odborné skupiny pro spolehlivost: Specifikace, alokace
a optimalizace požadavků na spolehlivost; materiály publikovala Česká společnost pro
jakost (ČSJ), Novotného lávka 5, 116 68 Praha 1
KLÍČOVÁ SLOVA:
Riziko, analýza rizik, posuzování rizik, řízení rizik, kategorizace rizik, kodex správné praxe,
CSM, RAMS
48
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
KOMPATIBILITA KOLEJOVÝCH OBVODŮ A DRÁŽNÍCH VOZIDEL AKTUÁLNÍ STAV, EVROPSKÉ AKTIVITY S VAZBOU NA ČR
Ing. Karel Beneš, Ph.D.
Výzkumný ústav železniční, a.s.
1.
LEGISLATIVA
Evropská legislativa ovlivňuje také problematiku detekčních prostředků vlaku včetně
kolejových obvodů. Základním dokumentem je směrnice [2008/57]. Na ni v případě
zabezpečovacích systémů (systémy řízení a zabezpečení - CCS) úzce navazují technické
specifikace pro interoperabilitu (TSI) týkající se subsystémů řízení a zabezpečení [TSI CCS].
Konkrétní technické požadavky pro kolejové obvody a jejich rozhraní a součinnost s dalšími
subsystémy pak obsahuje především dokument [IntDoc], který je součástí [TSI CCS] jako
jedna z povinných specifikací.
Z dokumentů [2008/57], [TSI CCS] a [IntDoc] vyplývají pro kolejové obvody následující
důležité závěry:

Detekční prostředky vlaku jsou jednou ze tří částí subsystému CCS (kromě nich se
jedná o zabezpečení vlaků a rádiovou komunikaci, což jsou pro zařízení třídy A dle
[TSI CCS] systémy ETCS a GSM-R). Každá z uvedených tří částí subsystému
CCS může být předmětem samostatného ověřování plnění požadavků [TSI CCS],
které se následně zakončuje vydáním certifikátu o ověření. Ověření a vydání
certifikátu je v odpovědnosti pověřeného subjektu, což je v případě evropských
specifikací uvedených v [TSI CCS] notifikovaná osoba, v případě jiných
technických pravidel (když evropské specifikace neexistují, resp. když obsahují
otevřené body) pak subjekt pověřený členským státem.

Platné [TSI CCS] rozšířily svoji zeměpisnou působnost na celý železniční systém.
Směrnice [2008/57] uvádí určité obecně platné výjimky z této působnosti, pro síť
SŽDC však nejsou aplikovatelné. Pro detekční prostředky vlaku nejsou na rozdíl
od systému ERTMS stanovené v [TSI CCS] žádné specifické požadavky na
provádění, které by určovaly časový nebo traťový harmonogram uplatňování
požadavků [TSI CCS]. Jinými slovy řečeno, technické požadavky pro detekční
prostředky vlaku platí bez výjimky pro celý železniční systém, pokud se jedná
o následující situace dle kap. 7.2.8 [TSI CCS]:

a)
modernizace systému detekce vlaků,
b)
obnova systému detekce vlaků za předpokladu, že dodržování požadavků [TSI
CCS] neukládá nežádoucí změny nebo modernizace jiných traťových nebo
palubních systémů,
c)
obnova systému detekce vlaků, jestliže to vyžaduje modernizace nebo obnova
traťových systémů, které využívají informace ze systému detekce vlaků,
d)
odstranění vlakových zabezpečovacích systémů třídy B (jestliže jsou systémy
detekce vlaků a zabezpečení vlaku integrovány).
Dokument [IntDoc] obsahuje pro případ kolejových obvodů několik otevřených
bodů. Jedná se především o přípustné limity emisí drážních vozidel ve zpětném
trakčním proudu a dále o parametry písku pro pískování a kombinaci parametrů
ovlivňujících šunt (např. včetně neupřesněných požadavků na mazání okolků
a použití kompozitních brzdových špalků). V souladu s obecným postupem
49
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
u otevřených bodů v TSI se tudíž dosud pro limity emisí drážních vozidel ve
zpětném trakčním proudu používají národní předpisy (normy).
1.1 Národní předpisy
V podmínkách ČR je rozhodujícím předpisem stanovujícím zásady pro součinnost
kolejových obvodů s dalšími subsystémy norma [342613]. Ta platí v edici 3 souběžně s edicí
2, jejíž platnost končí na konci roku 2015. Kromě normy [342613] platí v ČR také norma
[CSN_238-2]. Ta je českou verzí technické specifikace CLC/TS 50238-2:2010. Tato
specifikace je na evropské úrovni aktualizována dokumentem [TS_238-2]. Smyslem
[CSN_238-2] resp. [TS_238-2] je stanovit limity ohrožujících proudů drážních vozidel (emise
drážních vozidel ve zpětném trakčním proudu) pro tzv. perspektivní typy kolejových obvodů,
jejichž použití se zamýšlí na interoperabilních tratích.
Pro limity emisí drážních vozidel ve zpětném trakčním proudu platí podle [342613]
resp. [TS_238-2] následující tabulka.
Tabulka 1 - Limity emisí drážních vozidel ve zpětném trakčním proudu
Perspektivní kolejové obvody
Starší kolejové obvody
Pásmo 75 Hz Pásmo 275 Hz Pásmo 50 Hz Pásmo 75 Hz Pásmo 275 Hz
[342613]
1,0
0,5
0,26
0,11
0,13
[TS_238-2]
1,0
0,5
N.A.
N.A.
N.A.
Poznámky k tabulce 1:

Uvedené hodnoty představují trvalý přípustný proud v [A] pro ovlivňující jednotku
v daném kmitočtovém pásmu. Podrobnosti k definici ovlivňující jednotky a parametrů
souvisejících s limity v tabulce 1 viz [342613] a [TS_238-2].

V tabulce jsou uvedeny nejnižší specifikované hodnoty, pokud daný dokument
obsahuje více hodnot.

Je použita specifikace [TS_238-2], do které byly promítnuty výsledky prací na normě
[342613].
2.
AKTUÁLNÍ EVROPSKÉ AKTIVITY
Obecně platným záměrem na evropské úrovni je pracovat na uzavření otevřených
bodů v TSI. To platí i pro [TSI CCS] a emise drážních vozidel ve zpětném trakčním proudu.
Evropská železniční agentura (European Railway Agency - ERA) má mandát ke spravování
TSI včetně řešení otevřených bodů. Za účelem uzavírání otázky emisí drážních vozidel ve
zpětném trakčním proudu využila ERA do značné míry i výsledky prací CENELEC na normě
[50617], která zmiňuje ve svém rozsahu platnosti záměr být normou stanovující požadavky
pro kolejové obvody spadající pod [TSI CCS]. V případě emisí drážních vozidel ve zpětném
trakčním proudu je součástí normy [50617] informativní příloha s frekvenčním
managementem (FM) pro kolejové obvody a drážní vozidla. FM navrhuje vyhrazená
kmitočtová pro kolejové obvody a odpovídající limity emisí drážních vozidel ve zpětném
trakčním proudu. Pro kolejové obvody v ČR jsou navrženy tyto parametry:

stejnosměrná trakce - 2 A/75 Hz a 1,2 A/275 Hz,

střídavá trakce - 2 A pro obě pásma.
ERA dále na začátku letošního roku připravila dotazník nazvaný Train Detection
Systems, jenž byl adresován správcům infrastruktury, provozovatelům drážní dopravy,
národním orgánům pro otázky bezpečnosti a výrobcům zabezpečovacích zařízení. Kromě
jiného byl součástí dotazníku návrh FM převzatý z normy [50617]. Deklarovaným záměrem
50
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ERA je získat dostatek informací o současném stavu v oblasti detekčních prostředků
v jednotlivých členských státech včetně strategie dalšího vývoje, nasazování a používání
detekčních prostředků v dalších letech. Následně je deklarován cíl posunout se v otázce
uzavření souvisejících otevřených bodů v [TSI CCS] resp. [IntDoc] a definovat tzv. cílový
stav v oblasti detekčních prostředků, tj. dlouhodobě akceptovatelné technické parametry
detekčních prostředků a drážních vozidel (případně i dalších subsystémů jako je
infrastruktura). Součástí definice cílového stavu má být i časový rámec, ve kterém by mělo
být cílového stavu dosaženo. S ohledem na stávající zvyklosti v problematice TSI jsou pak
otázky typu parametry komponentů pro cílový stav a časový rámec jeho dosažení součástí
příslušných TSI, čímž se stanou závaznými.
POZICE ČR
3.
Jednoduché porovnání hodnot emisí drážních vozidel ve zpětném trakčním proudu
uvedených v tabulce 1 a v části o aktuálních evropských aktivitách ukazuje, že současné
parametry kolejových obvodů používaných v ČR a představy prezentované evropskými
aktivitami nejsou v souladu. Primární příčinou jsou přísné bezpečnostní a provozní
požadavky pro kolejové obvody používané v ČR, které jsou v našich podmínkách
dlouhodobě uplatňované a vyžadované platnými předpisy (např. normou [342613]).
Souvisejícím aspektem je úzká provázanost našich kolejových obvodů s národním vlakovým
zabezpečovačem, která limituje možnosti jednoduché (z technického pohledu) náhrady
používaných kolejových obvodů např. koncepčně zcela novými kolejovými obvody
pracujícími v jiných kmitočtových pásmech.
ČR měla možnost vyjádřit se k návrhům normy [50617] a odpovědět na dotazník ERA
(viz část Aktuální evropské aktivity). V obou případech bylo vyjádření ČR negativní ve
smyslu odmítnutí navrženého FM. V případě normy [50617] bylo zamítavé stanovisko ČR
v připomínkovém řízení CENELEC přehlasováno a norma tedy platí s návrhem FM
v informativní příloze, jak je uvedeno v části Aktuální evropské aktivity. V případě dotazníku
ERA lze po odpovědi SŽDC očekávat další jednání mezi ERA a ČR a hledání přijatelného
kompromisu ohledně dalšího vývoje FM.
Principiálně správná myšlenka definice FM, a tedy cílového stavu, musí být
v podmínkách ČR posuzována především s ohledem na:

předpokládané dlouhé přechodné
zabezpečovače se systémem ETCS,

aktuální absenci kolejových obvodů vyhovujících navrženému FM (rozhodující výrobci
kolejových obvodů v ČR k tomu uvádějí, že by bylo teoreticky možné navrhované
parametry FM splnit, avšak důsledky pro činnost národního vlakového
zabezpečovače nejsou dosud prověřeny, podobně jako investiční a provozní náklady
spojené s touto teoretickou možností),

skutečnost, že kompatibilita je obecně nejméně dvoustrannou záležitostí - přičemž
zkušenosti s uváděním drážních vozidel do provozu v ČR potvrzují, že výrobci vozidel
jsou schopni splnit i limity emisí pro starší typy kolejových obvodů, natož pak pro
perspektivní typy kolejových obvodů (viz tabulka 1).
období
součinnosti
národního
vlakového
Aktuální pozici ČR lze shrnout tak, že „momentálně se v podstatě nic neděje“, protože
pro prokázání naplnění požadavků [TSI CCS] lze v případě emisí drážních vozidel ve
zpětném trakčním proudu stále aplikovat národní předpisy. Je však jednoznačné, že vývoj
směřující k větší evropské harmonizaci i v tomto parametru nelze zastavit a že je proto
nezbytné tuto otázku nepodcenit a dostatečně tak ochránit rozumné zájmy české železnice.
51
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
4.
České Budějovice
10.-12.11.2015
JAK DÁL?
Evropské aktivity budou problematiku kompatibility mezi kolejovými obvody a drážními
vozidly ovlivňovat stále více. To se týká i otázky emisí drážních vozidel ve zpětném trakčním
proudu coby dlouhodobě známého komplikovaného parametru. Podstatným aspektem pro
další jednání s odpovědnými evropskými institucemi je dostupnost pokud možno co
nejpřesnější národní strategie, kam hodlá ČR v oblasti kolejových obvodů směřovat.
Budeme-li schopni vůči Evropě prezentovat jasné, srozumitelné, technicky a ekonomicky
odůvodněné stanovisko, prostor pro prosazování našich představ rozhodně existuje.
S ohledem na již uvedené skutečnosti lze při respektování současných technických
parametrů kolejových obvodů, postupu náhrady starších typů kolejových obvodů kolejovými
obvody perspektivními, možností na straně drážních vozidel a provázanosti existujících
kolejových obvodů s národním vlakovým zabezpečovačem uvést:




Na národní úrovni je třeba mít vhodnou strategii dalšího provozování a nasazování
kolejových obvodů (a to v ucelených úsecích podle priorit od nejdůležitějších tratí
s očekávanou vazbou na interoperabilitu). K tomu je nutné vzít v úvahu specifické
pozitivní vlastnosti kolejových obvodů, např. schopnost detekce lomu kolejnice,
obnovení činnosti po poruchách nebo součinnost s národním vlakovým
zabezpečovačem.
Jsou k dispozici perspektivní kolejové obvody ve smyslu tabulky 1. Příslušné limity
jsou výrobci vozidel schopni splnit. Případné rezervy deklarované výrobci kolejových
obvodů vůči limitům v tabulce 1 je vhodné využít pro zlepšení jiných parametrů
kolejových obvodů, jako je např. šuntová citlivost.
Limity uvedené v tabulce 1 pro perspektivní kolejové obvody je třeba systematicky
prosazovat v příslušných evropských pracovních skupinách. Zejména je nutné
aktivně ovlivňovat podobu TSI CCS a norem CENELEC. K tomu lze rovněž zužitkovat
předpokládaná jednání se zástupci ERA.
Při modernizaci, obnově a opravách je třeba systematicky používat existující
perspektivní kolejové obvody.
LITERATURA:
[2008/57]
Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2008/57/ES ze dne 17. června
2008 o interoperabilitě železničního systému ve Společenství (přepracované
znění včetně směrnice Komise 2014/106/EU ze dne 5. prosince 2014)
[TSI CCS]
Rozhodnutí Komise ze dne 25. ledna 2012 (2012/88/EU) o technické
specifikaci pro interoperabilitu týkající se subsystémů řízení a zabezpečení
(včetně zapracovaných změn až k rozhodnutí Komise (EU) 2015/14 ze dne 5.
ledna 2015)
[IntDoc]
ERA: Interfaces Between Control-Command and Signalling Trackside
and Other Subsystems, ERA/ERTMS/033281, 2.0, 12.5.2014
[342613]
Norma ČSN 34 2613 ed. 3: Železniční zabezpečovací zařízení - Kolejové
obvody a vnější podmínky pro jejich činnost, březen 2014
[CSN_238-2] Norma ČSN CLC/TS 50238-2: Drážní zařízení - Kompatibilita mezi drážním
vozidlem a systémy pro detekování vlaků - Část 2: Kompatibilita
s kolejovými obvody, duben 2012
[TS_238-2]
Technical Specification CLC/TS 50238-2:2015: Railway applications Compatibility between rolling stock and train detection systems - Part 2:
Compatibility with track circuits), květen 2015
[50617]
European Standard EN 50617-1:2015: Railway applications - Technical
parameters of train detection systems for the interoperability of the
trans-European railway system - Part 1: Track circuits, duben 2015
52
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI S PROJEKTOVÁNÍM NEJNOVĚJŠÍCH
TECHNOLOGIÍ ŽELEZNIČNÍHO ZABEZPEČOVACÍHO
ZAŘÍZENÍ V ČR
Ing. Milan Ptáček
Signal Projekt, s.r.o.
1.
ÚVOD
Čerpání Operačního programu Doprava 1 přineslo velké množství příležitostí pro
projekty Modernizace železniční sítě TEN-T a mimo síť TEN-T. Chtěl bych se v této části
věnovat nikoliv teoretickému odbornému rozboru nových technologií na železniční dopravní
cestě, ale chtěl bych tady vybrané projekty shrnout z pohledu projektové přípravy, blíže
prezentovat proces, který stojí před samotnou realizací u vybraných významných staveb, na
kterých se naše společnost podílela v roli generálního projektanta.
2.
DIAGNOSTIKA JEDOUCÍCH ŽELEZNIČNÍCH VOZIDEL
Cílem v současné době již probíhající stavby je doplnění drážní sítě o diagnostická
zařízení na ochranu železniční infrastruktury před vlivy špatného technického stavu
jedoucích kolejových vozidel v souladu s Evropskou směrnicí č. 2001/16/ES Interoperabilita
transevropského konvenčního železničního systému, s přílohou Technických specifikací pro
interoperabilitu (TSI) subsystém Řízení a zabezpečení, a v souladu se základními cíli
koncepce diagnostiky závad na jedoucích kolejových vozidlech železniční sítě České
republiky a dalšími platnými předpisy a normami. Jedná se o realizace indikátorů
horkoběžnosti ložisek (IHL), indikátorů horkých brzd a obručí (IHO) a indikátorů plochých kol
(IPK) pro ochranu železniční infrastruktury.
Projektová příprava ve fázi záměr projektu ZP a přípravná dokumentace PD probíhala
ve dvou vlnách. Nejprve proběhla příprava první části souboru 11 staveb, které řeší celkem
instalaci 22 diagnostických traťových bodů:
1) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Kolín – Velim a Kolín – Záboří nad Labem
2) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Kolín – Církvice a Nymburk – Kamenné Zboží
3) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Praha Hostivař – Říčany a Votice – Benešov
4) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Zdice – Cerhovice a Plzeň – Doubravka
5) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Lovosice – Oleško a Lovosice – Dolní Zálezly
6) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Kralupy n/Vlt. – Nelahozeves a Kralupy n/Vlt. – Libčice
n/Vlt.
7) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Všetaty – Liběchov a Všetaty – Stará Boleslav
8) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Děčín hl. nádraží – Děčín st. hranice a Ústí n/L. západ –
Bohosudov
9) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Most – Bílina a Karlovy Vary – Sokolov“
10) Diagnostika jedoucích železničních vozidel Mar. Lázně – Chodová Planá a Horažďovice –
Střelské Hoštice
11) Diagnostika jedoucích železničních vozidel České Budějovice – Zliv a České Budějovice –
Nemanice
Ve druhé „vlně“ byla realizována projektová příprava druhého souboru 13 staveb, které
řeší celkem instalaci 21 diagnostických traťových bodů:
1) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (1.3) Svitavy – Skalice n. S. a (1.4) Brno - Skalice n. S.
2) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (1.20) Lanžhot st. hr. – Břeclav a (2.7) přechod
Hohenau – Břeclav
53
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
3) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (2.6) Hodonín – Břeclav a (2.5) Moravský Písek – Staré
Město u Uh. Hradiště
4) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (2.4)Lipník n. Beč. – Přerov a (3.1) Olomouc – Přerov
5) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (2.8) Petrovice u Karviné – Bohumín
6)Diagnostika jedoucích železničních vozidel (1.5) Ústí n. O. – Č. Třebová a (3.6) Rudoltice v Č. – Č.
Třebová
7) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (250.3) Kuřim – Brno a (300.2) Vyškov – Nezamyslice
8) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (250.1) Žďár n. Sáz. – Křižanov a (250.2) Tišnov –
Křižanov
9) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (230.1) Světlá n. Sáz. – Havlíčkův Brod a (250.4) Žďár
nad Sázavou – Havlíčkův Brod
10) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (280.2) Horní Lideč - Vsetín
11) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (024.1) Ústí nad Orlicí – Lichkov st. hranice
12) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (020.1) Chlumec n. Cidlinou – Hradec Králové
13) Diagnostika jedoucích železničních vozidel (1.6) Svitavy – Č. Třebová
Shrneme-li si tedy soubory staveb do jednoho celku, jedná se o realizaci celkem
24 staveb v rámci celé sítě SŽDC (43 diagnostických traťových bodů).
Geografické umístění navrhovaných indikátorů
Proces přípravy stavby ve fázi realizace záměru projektu (ZP) a přípravné
dokumentace stavby (PD) řešil zejména návrh technického řešení, zajištění územního
rozhodnutí nebo jiné formy (územní souhlas, § 15) dle zákona č.183/2006 Sb.
Klíčové pro realizaci stavby jsou výsledky hodnocení ekonomické efektivnosti (EH)
projektu, které bylo zpracováno pro všech 24 staveb. EH vychází z CIN 464,91 mil. Kč.
Ve finanční analýze byly uplatněny přínosy v oblasti nákladů na provoz, údržbu a opravu
infrastruktury. V ekonomické analýze byly uplatněny přínosy z úspory času (zpoždění vinou
přehřátého ložiska, obruče), přínosy ze zvýšení bezpečnosti v železniční dopravě (přínos
z úspory na škodách při mimořádných událostech vinou zejména přehřátých ložisek).
Výsledkem ekonomické analýzy je tabulka:
54
České Budějovice
10.-12.11.2015
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
Ukazatel
Hodnota
ENPV (ekonomická čistá současná hodnota)
215 386 873
EIRR (ekonomické vnitřní výnosové procento) 10,39
BCR (rentabilita nákladů)
Kč
%
1,539
Výsledky ekonomické analýzy
Z výše vypracovaného ekonomického hodnocení vyplývá,
v hodnoceném období 30 let ekonomicky návratná, BCR vychází 1,54.
že
stavba
je
Mimo uvedené monetizované přínosy v ekonomické analýze je zde i několik
nemonetizovaných, které jsou prokazatelně přínosem stavby, ale nelze je objektivně vyčíslit:
 Menší opotřebovávání kolejnic a ostatních součástí železničního svršku
 Zvýšení protipožárního zabezpečení tunelových objektů
 Zvýšení bezpečnosti cestujících
 Uspořené investiční náklady při rekonstrukcích koridorových tratí
Výsledkem procesu přípravy stavby bylo tedy EH s doporučením k realizaci. Dále
byla provedena komplexní inženýrská činnost pro všech 24 staveb, jejichž výsledkem bylo
zajištění územních rozhodnutí, územních souhlasů příp. upuštění od těchto správních řízení.
Celá projektová příprava probíhala v poměrně krátkém období od 7/2013-5/2014.
Díky součinnosti projektantů, zástupců stavebních správ, zástupců správce železniční
dopravní cesty, TÚDC a jednotlivých odborů GŘ SŽDC se podařil tento svým celoplošným
(celorepublikovým) záběrem poměrně rozsáhlý soubor staveb připravit a dostat do realizace,
která v současné době v režimu D&B (vyprojektuj a postav) probíhá.
3.
INSTALACE TRAŤOVÉ ČÁSTI AVV
Cílem realizace souborů staveb je rozšíření systému AVV (automatické vedení vlaku)
v síti SŽDC. Na dotčených traťových úsecích v oblasti jednotlivých OŘ SŽDC byly v rámci
této stavby instalovány informační body IB, které jsou stacionární (traťové) části systému
AVV. AVV je nadstavbovou částí systému určeného pro automatizaci řízení hnacích
a řídicích drážních vozidel v železniční síti Českých drah a označovaného CRV&AVV
(centrální regulátor vozidla a automatické vedení vlaku). Podmínkou pro funkčnost AVV je
vybavení tratě spolupracujícími systémy, které vytváří stacionární část AVV. V rámci této
stavby je řešena instalace adresných traťových informačních bodů (IB), které umožňují AVV
určit okamžitou polohu a směr jízdy vlaku na trati v okamžiku průjezdu nad tímto IB.
Základním typem IB vlastním pro AVV je magnetický informační bod (MIB). Body nesou
zabezpečeně zakódovanou informaci (kódové slovo), která je u každého bodu unikátní a to
pro oba směry jízdy. Adresa je vytvářena kombinací resp. rozmístěním permanentních
magnetů, ze kterých je MIB sestavován. Proces projektové přípravy byl rozdělen do dvou
souborů staveb – dle jednotlivých prioritních os:
I. - Instalace traťové části AVV – železniční síť TEN-T
a) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Praha I. Etapa (tratě TEN-T)
b) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Ústí nad Labem (tratě TEN-T)
c) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Hradec Králové I. Etapa (tratě TEN-T)
d) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Olomouc (tratě TEN-T)
e) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Ostrava I. Etapa (tratě TEN-T)
f) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Brno I. Etapa (tratě TEN-T)
III. - Instalace traťové části AVV – mimo železniční síť TEN-T
a) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Praha, II. etapa
b) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Hradec Králové, II. etapa
55
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
c) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Ostrava, II. etapa
d) Instalace traťové části AVV pro oblast OŘ Brno, II. etapa
Procesu přípravy stavby se naše společnost účastnila ve dvou fázích – ve fázi
realizace záměru projektu (ZP) a přípravné dokumentace stavby (PD), kde se řešil zejména
návrh technického řešení a pro realizaci stavby klíčové zpracování hodnocení ekonomické
efektivnosti projektu. V ekonomické analýze byly uplatněny zejména přínosy z úspor
nákladů na provoz vlaků (úspora trakční energie), nesporný přínos v oblasti bezpečnosti
dopravy kvůli velmi problematickému vyčíslení nebyl v ekonomickém hodnocení zohledněn.
Výsledkem ekonomické analýzy jsou tabulky:
Ukazatel
Hodnota
ENPV
92 855 592
Kč
EIRR
10,880 %
%
BCR
1,659
Výsledky ekonomické analýzy tratě TEN-T; CIN: 163 982 tis. Kč (smíšená CÚ)
Ukazatel
Hodnota
ENPV
25 919 611
Kč
EIRR
13,850 %
%
BCR
2,143
Výsledky ekonomické analýzy tratě mimo TEN-T; CIN: 25 849 tis. Kč (smíšená CÚ)
Zkvalitnění železniční dopravy pomocí úspor provozních nákladů železnice a úspor
ze zvýšení bezpečnosti dopravy zajišťuje velmi dobrou ekonomickou efektivnost investice.
Lze dále reálně předpokládat, že počet vlaků vybavených mobilní částí AVV bude
v budoucnu narůstat a tím bude také ekonomická efektivnost celého projektu mnohem vyšší,
než jsou vypočtené hodnoty.
Velmi náročnou činností v procesu přípravy bylo zpracování dalšího stupně
dokumentace ve fázi PROJEKT. Příprava probíhala v režimu D&B a mezi nejnáročnější
činnosti projektové přípravy patřilo zejména situování všech IB v komisi za přítomnosti
zástupců projektanta, zhotovitele a provozovatele železniční dopravní cesty. Jednalo se
o organizačně a časově velmi náročnou činnost – šlo o situování bezmála 3200
magnetických informačních bodů v rámci celé ČR. Celá projektová příprava probíhala
v poměrně krátkém období fáze ZP a PD od 3/2013 do 7/2013, fáze PROJEKT v období
roku 2014.
4.
MODERNIZACE ZABEZPEČOVACÍHO ZAŘÍZENÍ ZKUŠEBNÍHO
CENTRA VÚŽ VELIM
Předmětem změny č.2 stavby "Modernizace zabezpečovacího zařízení Zkušebního
centra VÚŽ Velim" bylo doplnění provozních souborů a stavebních objektů zařízení ETCS
a měřícího zařízení pro kontrolu jízdních vlastností drážních vozidel. Zásadním pro 2. část
modernizace byl provozní soubor - PS 01A Zařízení pro zkoušení vlakového zabezpečovače
ETCS L1 + L2.
V rámci úpravy stávajícího zkušebního zařízení ETCS L1 došlo k posunu oblasti L1
o jeden oddíl ve směru kilometráže VZO. V rámci nového zkušebního zařízení ETCS L2 se
v oblasti stávajícího manipulačního kolejiště zkušebního centra zřídila fiktivní dopravna.
Dopravna se doplnila nepřepínatelnými balízami a dalšími počítacími body. Na VZO se pro
56
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
určité konfigurace zřídila druhá fiktivní dopravna o jedné staniční koleji, dělenou pro lichý
směr fiktivním cestovým návěstidlem Lc1. Dopravna se doplnila nepřepínatelnými balízami
a počítacími body. Zbytek VZO se rozdělil po úsecích cca 1000m, které budou tvoří
jednotlivé oddíly. Trať se doplnila nepřepínatelnými balízami a počítacími body. V místnosti
stávající stavědlové ústředny byl umístěn stojan pro vnitřní technologii všech počítačů
náprav. V další místnosti se umístila technologie ETCS L2 a dodatečné vybavení pro
zajištění zkoušení uvedeného vlakového zabezpečovače. Železniční zabezpečovací zařízení
je i nadále ovládáno dispečerem ZC z upravené stávající kolejové desky umístěné
v dopravní kanceláři. V nové části přístavby jsou v místnosti ovládacích pracovišť ETCS L2
zřízena dvě pracoviště. Jedno pro ovládání RBC a druhé pro ovládání simulátoru stavědel.
Navrhovaná venkovní kabelizace propojila stavědlovou ústřednu s novými počítacími body.
Další kabelizace propojila stavědlovou ústřednu s technologií LEU v km 12,8 a stávající
technologii LEU v km 4,968 s novou technologií LEU v km 6 a 7.
Součástí PS01A byla dále rekonstrukce zařízení ETCS na elektrické lokomotivě VUZ,
která byla vybavena systémem ETCS L1.
V rámci instalace mobilní části ETCS L2 se nově dosadily všechny standardní části:
 evropský vitální počítač (EVC)
 dva displeje strojvedoucího (DMI)
 jednotka pro záznam právních informací (JRU)
 datová radiostanice umožňující vést současně dvě rádiové relace (RIU)
 anténa pro čtení balíz a stykový modul antény (BTM)
 systém odometrie (radar, snímače otáček)
Instalací technologie pro testování ETCS z produkce AŽD Praha má VUZ možnost
provádět zkoušky mobilních částí ETCS na vozidlech zákazníků v úrovních ETCS L1 (do 160
km/h), L2 (do 200 km/h), LSTM (typu LS) a L0 a také možnost přechodů mezi těmito
úrovněmi. Tím, že je tato technologie nainstalována na zkušebním okruhu, lze zde provádět
i nekonvenční testy, tedy simulovat různé traťové podmínky, pomalé jízdy, jízdy s otevřenými
dveřmi a tak dále.
Projektovou přípravu ve stadiu dokumentace pro stavební povolení a výběr zhotovitele
naše společnost realizovala v období 4/2013 – 10/2013, realizace stavby vč. zpracování
dokumentace pro realizaci stavby, na které se naše společnost také podílela v období 20142015. Specifikem stavby byla kombinace staničního zabezpečovacího zařízení 2. kategorie
reléového typu s nejmodernějším a technicky nejvyspělejším zařízením.
5.
ZÁVĚR
Myslím, že stojí za to zdůraznit a zopakovat, že díky OPD 1 bylo možné v oblasti
železniční infrastruktury řešit celou řadu zajímavých projektů. Nejenom projektové ústavy
a společnosti, ale i zhotovitelé, stavebník (SŽDC) a další subjekty dotčené procesem
přípravy a realizace staveb byly a v této době ještě jsou postaveny před obrovské výzvy.
A doufejme, že zkušenosti nabyté v projektech OPD 1 budou zúročeny v projektech
řešených v rámci OPD 2 zvláště projekty prioritní osy „Infrastruktura pro železniční a další
udržitelnou dopravu“.
57
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
BUES 2000 – ELEKTRONICKÉ PŘEJEZDOVÉ ZABEZPEČOVACÍ
ZAŘÍZENÍ FIRMY SCHEIDT&BACHMANN
Ing. Jiří Skružný
Signalbau, a.s.
1.
OBECNĚ
BUES 2000 (Bahnübergangssicherung 2000) je označení plně elektronického
přejezdového zabezpečovacího zařízení firmy Scheidt & Bachmann.
Tento zdokonalený systém, vyvinutý pro požadavky moderní železniční dopravy nabízí
řadu zajímavých atributů. Architektura více počítačů, otevřená pro jakoukoli komunikaci, plně
elektronické provozní komponenty a inteligentní servisní a diagnostické nástroje zavádějí
novou éru v zabezpečení železničního přejezdu.
Systém BUES 2000 je multipočítačový systém. Specifické úkoly řízení jsou rozděleny
na funkční skupiny. Komunikace mezi funkčními skupinami probíhá prostřednictvím
sériových datových sběrnic. Rozhraní mezi funkčními skupinami tvoří telegramy přenášené
prostřednictvím sběrnice. Toto rozhraní, zaměřené na komunikaci a v maximální možné míře
nezávislé na hardwaru, poskytuje maximální možnou svobodu při navrhování jednotlivých
funkčních skupin. Je tedy např. irelevantní, jaký hardware ovládá pohon závor. Důležité je
pouze to, aby pro stejnou událost (např. břevno závory v dolní poloze) byla u obou jednotek
vydána stejná zpráva (telegram).
Tato speciální vlastnost zajišťuje, že je systém BUES 2000 téměř nezávislý na
hardwarových komponentech, které jsou k dispozici, a nabízí velké výhody při případných
úpravách nebo rozšířeních.
Systém BUES 2000 může pracovat v těchto režimech:
2.

s dálkovým dohledem s povely z nadřazeného ZZ

autonomní s aktivními přejezdníky

ve stanici

kombinace výše uvedených režimů
ARCHITEKTURA SYSTÉMU
U zařízení BUES 2000 se používá multipočítačový systém koncipovaný speciálně pro
zabezpečovací techniku. Celý systém je rozdělen na úrovně (německy Ebene) a moduly.
Úrovně představují rozčlenění podle hledisek zpracování dat. V modulech jsou sdruženy
jednotky, které patří k jedné oblasti úkolů řízení procesu. Všechny komponenty relevantní
z hlediska bezpečnosti jsou použity dvakrát. Komunikace mezi komponenty probíhá
prostřednictvím spolehlivých sběrnicových systémů.
2.1. Multipočítačový systém
Systém BUES 2000 je multipočítačový systém s rozdělenou inteligencí. Liší se vždy
podle centrálního modulu, modulu světel/závor a kolejového modulu. Každý modul
představuje v zásadě počítačovou jednotku 2 ze 2, jejíž činné komponenty jsou propojeny
pomocí sběrnice CAN-Bus na inteligentní provozní úrovni. Sběrnice modulu spojuje
počítačové jednotky 2 ze 2 s jednotkami provozní úrovně. Počítačové jednotky 2 ze 2 se
58
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
skládají vždy ze dvou identických modulových procesorů. Modulové
procesory
všech
modulů jsou sdruženy ve společném zásuvném modulu. Systémové sběrnice A a B spojují
navzájem všechny počítačové jednotky 2 ze 2. Tento koncept rozdělené inteligence
umožňuje přesunutí funkčních jednotek do periferie (např. pohon závor HSM 10E, výstražník
s optikou LED SSB 200, počítač náprav AZSB 300).
2.2. Koncepce bezpečnosti
2.2.1. systém 2 ze 2

zařízení BUES 2000 je koncipováno jako systém 2 ze 2

bezpečný systém 2 ze 2 se skládá ze dvou nezávislých dílčích systémů

(Nezávislý ve smyslu Mü 8004, směrnice 30050.)

v zařízení BUES 2000 jsou dílčí systémy označeny jako kanály – kanál 1(Teilanlage
1, TA1) a kanál 11 (Teilanlage 11, TA11).

všechny funkční skupiny ovládání jsou dvakrát

funkční skupiny jsou bezpečné a navzájem nezávislé

redundantní zpracování s bezpečným porovnáním.(dle EN 50129: composite fail safety)

porovnání provádí při každém druhém kroku následná funkční skupina.

procesově orientovaná práce a porovnávací člen jsou sdruženy v jednom
počítačovém systému.

každá funkční skupina při poruše zaujme definovanou nouzovou úroveň.
Pod nouzovou úrovní se rozumí bezpečný stav zařízení z hlediska zabezpečovací
techniky v případě poruchy (např. svítí červené světlo a závory jsou spuštěny dole,
rozhraní z navazujícího ZZ v poruše, vazba na hlavní návěstidlo – rozhraní bez
povolení k jízdě, přejezdník ukazuje BÜ0 (přejezdník zhaslý)).

bezpečná funkce je prokázána.(Transparentní koncept na bázi MÜ 8004)
Certifikace dle Mü 8004 a DINV 19250 0801 třída 7, resp. IEC/EN 50129 SIL 4
2.2.2. metody
vysoký bezpečnostní standard zajišťují níže uvedené skutečnosti:

hardwarové a softwarové oddělení funkčních jednotek na základě použití sériových
rozhraní - Komunikace mezi funkčními jednotkami prostřednictvím sběrnice CAN-Bus

optické oddělení funkční jednotky a přenosové cesty - Sběrnice CAN-Bus je
galvanicky oddělena od funkčních skupin pomocí optočlenů

vzájemně nezávislé testy CRC (Cyclic Redundancy Check) ve všech funkčních
jednotkách

vysoká spolehlivost přenosu prostřednictvím CAN-BUS Hammingova vzdálenost 6,
100% detekce chyb, k nimž dojde v celé síti

sériová redundance - metoda bezpečného datového přenosu mezi dvěma systémy
2 ze 2, u něhož oba dílčí systémy postupně používají stejný přenosový kanál

porovnání 2 ze 2 při příjmu ve všech účastnících sběrnice - účastníci sběrnice
(jednotky) přijmou telegramy od obou kanálů a vzájemně je porovnají. V případě
rozdílů přejde jednotka automaticky do bezpečného stavu (nouzová úroveň)
59
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015

krátké doby do odhalení výpadku díky cyklické kontrole - cyklická kontrola je technika,
která se periodicky dotazuje všech účastníků sběrnice a neustále tak monitoruje jejich
funkčnost

napájení odděleno prostřednictvím DC/DC měniče
3. SOFTWARE
Zařízení BUES 2000 je ve své logické struktuře rozděleno na řídicí úroveň, provozní
úroveň a diagnostickou úroveň. Hardware každé úrovně je optimalizován speciálně pro
příslušné úkoly. Podle toho je také software přizpůsoben použitému hardwaru a funkcím
jednotlivých úrovní.
Ve všech bezpečnostně relevantních oblastech řídicí úrovně a provozní úrovně se
používá software sestavený a testovaný podle zásad zabezpečovací techniky. Pro oblasti,
které nejsou pro bezpečnost tolik důležité, například pro diagnostiku, dálkový přenos dat,
servisní a projekční nástroje atd. se používá standardní software nebo software
programovaný s použitím programovacího jazyka.
4. DIAGNOSTIKA
Součástí každého systému BUES 2000 je Diagnostika XP, která odposlouchává
telegramy ze sběrnic CAN a zobrazuje všechny telegramy, které prochází systémem BUES
2000. Hlavní znaky Diagnostiky XP jsou:
5.

důsledná realizace směrnic pro grafické uživatelské prostředí

pokročilé filtry pro telegramy zařízení

zjednodušený přístup k datům prostřednictvím záznamu poruch

integrace prohlížení souboru s nápovědou pro zobrazená data

zabezpečení dat pro konfiguraci systému

připojení serveru a sítě pro systémy „Stand Alone“
TVORBA REALIZAČNÍ DOKUMENTACE
Pro vytvoření realizační dokumentace a projektové tabulky BUES2000 je zapotřebí
pouze schválená tabulka přejezdu a schválené situační schéma. Výkresy zapojení
BUES2000 jsou vytvořeny pomocí SW nástrojů, do kterých se zadají data z tabulky přejezdu
a situačního schématu.
Programy BUES 2000 Konfigurator nebo Projektmanager jsou pohodlné nástroje
k projektování. Pomocí těchto nástrojů vybere projektant na svém počítači z množství
přípustných variant konfiguraci zařízení potřebnou pro budované přejezdové zabezpečovací
zařízení. Program Konfigurator / Projektmanager posoudí takto získaná data, provede
zkoušky spolehlivosti a hodnověrnosti, přiřadí data k příslušným klíčovým heslům nebo jejich
parametrům a vytvoří z toho projektovou tabulku. Vedle projektování se automaticky sestaví
také podklady pro zapojení, výrobu a konfiguraci a také pro zkoušky. Tyto podklady je možné
vytisknout. Nakonec se vedle podkladů vytvoří také paměť ZPAS se všemi softwarovými
komponenty potřebnými pro provoz. Zařízení tak lze bootovat.
60
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
6.
České Budějovice
10.-12.11.2015
VENKOVNÍ PERIFERIE
6.1. Výstražníky
Pro systém BUES 2000 lze použít LED výstražníky SSB 200L firmy Scheidt &
Bachmann nebo žárovkové výstražníky AŽD 97.
6.2. Závory
Pro systém BUES 2000 lze použít pouze pohon závor HSM 10 E firmy Scheidt &
Bachmann. Jedná se o hydraulický pohon s nuceným sklápěním. Ovládání závory probíhá
pomocí integrované řídicí elektroniky (HSE-BG), která je centrálně řízena systémem
BUES 2000. Odtud k ní směřují příkazy k otevření a k uzavření závory.
6.3.
Detekční prvky
Na tratích SŽDC budou používány jako detekční prvky počítače náprav ACS2000
(kolový senzor RSR) firmy Frauscher v kombinaci s počítačem náprav AZSB300 (kolový
senzor AS) firmy Scheidt & Bachmann nebo počítač náprav AZSB300 samostatně. Vypínací
úsek musí být vždy tvořen počítačem náprav AZSB300. Počítač náprav je součástí systému
BUES 2000 a nelze použít samostatně.
Pro izolaci přibližovacích úseků mohou být použity také kolejové obvody. Vypínací
úsek musí být tvořen počítačem náprav AZSB300.
6.4. Akustika
Systém BUES 2000 používá Akustiku V2 firmy Scheidt & Bachmann, která se skládá
ze dvou až čtyř reproduktorů a jednotky akustiky umístěnou v technologickém domku.
6.5. Přejezdníky
Pro systém BUES 2000 lze použít pouze přejezdník s LED svítilnou SSB 200 L.
Konstrukční provedení se řídí dle předpisů provozovatele dráhy.
6.6. Skříňka místního ovládání
Pro systém BUES 2000 lze použít pouze skříňku místního ovládání firmy Scheidt &
Bachmann, pomocí které lze ovládat výstrahu na přejezdu nezávisle na ostatních povelech.
LITERATURA:
A. Havel: BUES 2000, Technický popis, v. 1.0.2_CZ, Plzeň, 2015
J. Skružný: BUES 2000, Směrnice pro projektování, v. 1.3, Plzeň, 2015
J. Skružný: Diagnostika XP, Směrnice pro obsluhu SW, v. 1.0, Plzeň, 2014
61
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
AKTUÁLNÍ PROBLEMATIKA ZABEZPEČOVACÍ TECHNIKY
VE VZTAHU K POŽADAVKŮM PROVOZU
Ing. Marcel Klega
SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky
1.
ÚVOD
Odvětví zabezpečovací techniky dlouhodobě reaguje na požadavky spojené s řízením
a organizováním drážní dopravy. Je to pochopitelné, neboť zabezpečovací zařízení neslouží
samoúčelně, ale jeho hlavním úkolem je přispívat k bezpečnosti drážní dopravy tím, že
nahrazuje a kontroluje drážní zaměstnance ve výkonu služby.
Až do nedávné minulosti „náhrada“ zaměstnanců spočívala v náhradě výhybkářů,
signalistů, hláskařů, hradlařů a závorářů. V současné době však dochází i k náhradě
výpravčích, která vyžaduje po zabezpečovacím zařízení, či po jeho nadstavbě další funkce.
Co se týká kontroly drážních zaměstnanců má zabezpečovací zařízení v České
republice jeden velký rest. Tou je kontrola činnosti strojvedoucího. Dosud byla zajišťována
jen liniovým vlakovým zabezpečovačem, který přenáší zjednodušeným způsobem z trati
návěsti na vedoucí drážní vozidlo v čele vlaku a podle přenášené informace kontroluje pouze
bdělost strojvedoucího, případně mobilní část MIREL generuje brzdné křivky na jednotnou
vzdálenost od místa změny kódu s cílovou rychlostí vyplývající z přenesené zjednodušené
informace o návěsti, popř. upravené strojvedoucím směrem nahoru. Dohled nad řízením
vlaku zajišťovaný systémy kontroly bdělosti strojvedoucího, je ještě menší.
2.
STANIČNÍ A TRAŤOVÉ ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ
Nové požadované funkce staničního zabezpečovacího zařízení (dále jen SZZ)
a traťového zabezpečovacího zařízení (dále jen TZZ) však nejsou vyvolány jen dálkovým
ovládáním zabezpečovacího zařízení (dále jen DOZ), ale také vyššími rychlostmi vlaků
a nutností poskytovat informace systému evropského vlakového zabezpečovače ETCS.
2.1 Zaústěné tratě se zjednodušeným řízením drážní dopravy
V posledních letech se u Správy železniční dopravní cesty, státní organizace (dále jen
SŽDC), ustoupilo od výpravy vlaků výpravčím. Na to již SZZ částečně reagovalo tím, že se
do něj doplnily dříve nepoužívané závislosti, např. závislost hlavních návěstidel na
pohotovostním stavu přejezdových zabezpečovacích zařízení. Ovšem v poslední době se
vyskytla potřeba dalších doplnění. Je to třeba záležitost zaústěných tratí se zjednodušeným
řízením drážní dopravy (D3) do dálkově ovládaných dopraven, kde dosud nebyla zřízena
žádná technická zařízení, která by umožnila, aby traťový dispečer, příp. výpravčí DOZ
nemusel při stavění vlakové cesta na trať D3 zadávat dokumentovaný povel, kterým by
potvrzoval, že má svolení k odjezdu od dirigujícího dispečera. Stanovení požadavků na
takové zařízení je jedním z dnešních úkolů.
2.2 Viditelnost návěstidel
Požadavky na další specifikace vyplývají z takového uspořádání stanic, kde
strojvedoucí nevidí z místa pravidelného stání vlaku osobní dopravy na odjezdové (cestové)
návěstidlo. Tím, že ho na trati s DOZ nemůže vypravit výpravčí, je třeba, aby viděl návěst
návěstidla, nebo mu ho poskytl vlakový zabezpečovač nebo byl o návěsti dovolující jízdu
62
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
vlaku informován jiným způsobem. Možnosti LVZ a v určitých situacích i ETCS jsou
omezené a neumožňují tuto informaci poskytnout. Typickým případem je situace, kdy na
návěstidle svítí návěst „Rychlost 40 km/h a opakování návěsti Výstraha“. Před takovou
návěstí ukazuje jak samostatná opakovací předvěst, tak i návěstní opakovač vlakového
zabezpečovače stejnou návěst, jako při návěsti „Stůj“, případně při „Přivolávací návěsti“.
Proto byl odborem automatizace a elektrotechniky připraven návrh použití tzv. návěstního
napodobovače, který svou návěstí bude moci informovat strojvedoucího i v těchto případech.
V letošním roce se vyskytlo několik případů, kdy je obtížné zajistit viditelnost návěstidel
dle požadavků vyhlášky č. 173/1995 Sb. Souvisí to zejména s vyšší rychlostí vlaků
v obloucích než v minulosti (díky soupravám s aktivním naklápěním, případně díky vozům
s vyšším přípustným nedostatkem převýšení v obloucích). Kritická je situace, kdy se na
sousední koleji na vnitřní straně oblouku nacházejí stojící nebo jedoucí vozidla. V takovém
případě nelze zajistit požadovanou viditelnost pro rychlost, kterou umožňuje poloměr
oblouku. Je několik možných řešení:
a)
přemístění návěstidel do vhodnějšího místa, avšak to nepřichází v úvahu ve stanicích
b)
přemístění návěstidel do větší vzdálenosti od vnější koleje, ale to lze prakticky použít
také jen na trati
c)
zmírnění požadavků na viditelnost návěstidel, např. při jízdě pod úplným dohledem
ETCS nebo při označení takových míst vhodnou návěstí, což má negativní důsledek
při jízdě k návěsti „Rychlost 40 km/h a opakování návěsti Výstraha“ nebo
k „Přivolávací návěsti“, protože jsou předvěstěny stejnou návěstí jako návěst „Stůj“;
dokud strojvedoucí nevidí na návěstidlo, neví, jaká je na něm návěst, a proto se
k němu musí blížit malou rychlostí
d)
omezení rychlosti.
Tuto problematiku řešíme s projekčními organizacemi, Ministerstvem dopravy České
republiky a se zástupci strojvedoucích a hledáme případná další řešení.
Poznámka: Umístění návěstidel na návěstní lávky či krakorce dobu viditelnosti návěstí
při vozidlech na sousední koleji na vnitřní straně oblouku prakticky neprodlužuje.
2.3 Zabezpečení vleček a nákladišť na širé trati
Výstavbou DOZ na regionálních tratích přibývá případů zabezpečení vleček a nákladišť
na širé trati do TZZ 3. kategorie dle TNŽ 34 2620, buď proto, že se tam již vyskytují, nebo se
na nákladiště mění dosavadní stanice. I když je jejich budoucnost vzhledem k diskuzím
o omezení přepravy vozových zásilek nejistá, nelze do případného zrušení vlečky, resp.
nákladiště jejich zabezpečení ignorovat.
Pro zabezpečení vlečky, resp. nákladiště (dále jen vlečky) je rozhodující způsob jejich
obsluhy, čili buď vlečkovým vlakem, který se vrací do výchozí dopravny, nebo manipulačním
vlakem, který pokračuje do další stanice. Podle intenzity provozu, či při taktové osobní
dopravě je případně třeba počítat s uzamčením na vlečce.
Podstatná, z hlediska bezpečnosti vzhledem k obsluze zabezpečovacího zařízení na
zaměstnanci dopravce, je eliminace rizika nesprávné obsluhy vůči přejezdovým zařízením.
Znamená to navrhovat mezi vlečkou a přejezdem s přejezdovým zařízením přejezdník.
Způsob zabezpečení vlečky výrazně ovlivňuje cenu TZZ, proto je třeba se důslednému
návrhu s ohledem na způsob obsluhy vlečky věnovat již v úrovni studie proveditelnosti (nebo
v záměru projektu) a v dalších stupních projektové dokumentace již ho neměnit.
2.4 Spolupráce s ETCS
Systém evropského vlakového zabezpečovače přináší na jedné straně nové provozní
možnosti pro zabezpečovací zařízení a na druhé straně vede k novým provozním
63
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
omezením. Nové možnosti vyplývají z funkcí ETCS, které dovedou zajistit větší dohled nad
jízdou vlaku při jízdě na obsazenou kolej (takových případů přibývá v souvislosti
s rozšiřujícím se provozem elektrických a motorových jednotek, příp. vratných souprav
s řídicími vozy) a díky tomu dovolit jízdu alespoň v části vlakové cesty na obsazenou kolej
vyšší rychlostí, než je tomu dnes při jízdě na „Přivolávací návěst“. ETCS umožňuje
poskytnout větší dohled nad jízdou vlaku také při jízdě na „Přivolávací návěst“. V obou
případech potřebuje rádiobloková centrála (RBC) od SZZ k tomu potřebné informace.
V souvislosti s provozem jak rychlých, tak i pomalejších vlaků na hlavních tratích
a s nehodovými událostmi na železničních přejezdech je třeba se zamyslet nad tím, zda by
SZZ mohlo měnit délku skutečného přibližovacího úseku ne podle rychlosti, kterou je návěstí
dovoleno pojíždět příslušnou vlakovou cestu, nýbrž podle dovolené rychlosti vlaku. V zásadě
se nabízejí řešení na základě:
3.
a)
stanovené rychlosti vlaku zadané strojvedoucím do mobilní části ETCS a touto
mobilní části dohlížené; stanovenou rychlost předává mobilní část ETCS RBC
současně s ostatními parametry vlaku
b)
rychlosti vlaku uvedené v systémech řízení dopravy a promítnuté do systému
automatického stavění vlakových cesty (ASVC), kdy na základě přenosu informace
z ASVC cestou SZZ do RBC o stanové rychlosti vlaku a případně také o zastavení na
zastávkách a ve stanicích RBC generuje statický rychlostní profil v souladu s těmito
informacemi (přitom je třeba počítat s nějakou nejvyšší dovolenou rychlostí pro vlaky
bez mobilní části ETCS nebo s jízdou v módu „Na odpovědnost strojvedoucího“
c)
rychlosti změřené v určité části přibližovacího úseku – ovšem toto řešení je
nevhodné, protože vlak může v přibližovacím úseku z různých důvodů potřebovat
zrychlit (po pomalé jízdě, po rozjezdu ze zastávky, po snížení rychlosti z důvodu
povětrnostních podmínek apod.) a nelze po strojvedoucím a ani po dopravcích
požadovat, aby vlaky v přibližovacím úseku přejezdu nezrychlovaly.
VLAKOVÉ ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ
I když v České republice byl realizován pilotní projekt systému ETCS a probíhá první
komerční stavba, vyžaduje systém ETCS značnou pozornost. Týká se několika oblastí.
3 . 1 P r a v i d l a p r o p r o v o z v l a k ů s e s ys t é m e m E T C S
Připravujeme předpis pro provozování ETCS. Sice lze vyjít z technické specifikace
Provoz a řízení dopravy (TSI OPE), ovšem je třeba doplnit pro některé situace tzv.
neharmonizovaná pravidla. Tj. pravidla, na kterých se evropské železnice dosud neshodly
a musí si je doplnit každá železnice v souladu se svými provozními pravidly.
3.2 Implementace základní specifikace 2 TSI CCS (tzv. Baseline 3)
Počátkem roku 2015 byla zveřejněna nová verze Technické specifikace interoperability
Řízení a zabezpečení (TSI CCS), která stanovuje požadavky také tzv. základní specifikace 2
(Baseline 3). Nová specifikace přináší novou konstrukci brzdných křivek, pro které musí
provozovatel dráhy stanovit některé národní hodnoty. Dále umožňuje použít nové provozní
módy LS (Limited Supervision – Omezený dohled) a PS (Passive Shunting – Pasivní posun).
Rovněž přináší další možnosti, jak omezit případy spuštění provozního brzdění při poruše
jedné balízy v balízové skupině, vůči možnostem daným základní specifikací 1 (Baseline 2).
3.3 Zaústěné vedlejší tratě
Problematika zaústěných vedlejší tratí se ani netýká definování požadavků na řešení
vstupu do oblasti ETCS, ale výběru, zda má proběhnout automatické přepnutí pod dohled
ETCS u vjezdového návěstidla stanice nebo až v ní po zastavení vlaku, případně při
64
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
pokračování v jízdě bez zastavení někde na dopravní koleji stanice nebo až za stanicí. Volba
řešení úzce souvisí s dotační politikou státu na pořízení mobilních částí ETCS. Sice lze
navrhovat všude automatické přepnutí za jízdy v úrovni vjezdového návěstidla, ovšem
vyžaduje to pokrytí vedlejší tratě rádiovým signálem GSM–R na vzdálenost odpovídající
jízdě traťovou rychlostí po dobu cca 2 minut, což stávající pokrytí ledaskde nezajišťuje.
3 . 4 Ú s e k y c e l o s t á t n í d r á h y m o d e r n i z o v a n é p r o r yc h l o s t v yš š í n e ž
1 0 0 k m / h d o s u d n e v yb a v e n é n á r o d n í m v l a k o v ý m z a b e z p e č o v a č e m
TSI CCS a dotační pravidla Evropské unie vyžadují instalaci systému ETCS v případě
prvotní instalace vlakového zabezpečovače. To znamená, že tam, kde dosud vlakový
zabezpečovač na celostátní dráze nebyl a nově se pro dovolení jízdy rychlostí vyšší než
100 km/h instaluje, je současně povinná instalace systému ETCS. Postupná modernizace
trati po krátkých úsecích neumožňuje smysluplné nasazení ETCS úrovně 2,
a pravděpodobně ani jeho ekonomicky efektivní výstavbu. Řešením by mohlo být použití
standardního ETCS úrovně 1, nebo použití módu „LS“ – Limited Supervision. Ovšem obě
řešení vyžadují použití proměnných balíz a vybudování kabelizace k nim, resp. k jejich
traťovým elektronickým jednotkám. Při použití módu LS bude rozsah kabelizace menší.
U projektů, které byly k 7. 1. 2015, v pokročilé fázi rozvoje nebo jsou předmětem
probíhajícího plnění smlouvy (míněno na realizaci) a které nespadaly do působnosti
předchozí TSI, lze v průběhu letošního roku požádat Evropskou komisi o výjimku z uplatnění
TSI CCS, která rozšiřuje jejich působnost na celou evropskou železniční síť. U dalších
projektů takto již postupovat nelze.
Dle dopisu Ministerstva dopravy České republiky z 25. 8. 2015 se za projekty
v pokročilé fázi rozvoje považují projekty, které mají:
a)
schválenou studii proveditelnosti nebo
b)
schválený záměr projektu nebo
c)
vydané platné územní rozhodnutí nebo územní souhlas.
3.5 Vjezd na kolej ukončenou zarážedlem
Z důvodu zajištění bezpečnosti systém ETCS standardně nedovolí dojet až
k zarážedlu. Pokud by to systém ETCS měl dovolit, nemůže současně zabránit najetí až na
zarážedlo. Pouze kombinací nenulové tzv. uvolňovací rychlosti, která umožňuje „projetí“
konce oprávnění k jízdě, a instalací tzv. dynamického zarážedla je možné současně zajistit
jak dojetí vlaku co nejblíže zarážedlu, tak současně vyloučit takovou nehodovou událost,
k jaké došlo letos v Praze na Masarykově nádraží.
4.
PŘEJEZDOVÉ ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ
V letošním roce došlo k několika tragickým nehodám na železničních přejezdech.
Zatím nejtragičtější bylo střetnutí Pendolina s kamiónem převážejícím plechy ve Studénce.
Nehod s kamióny přibývá a řešení zabezpečení přejezdů by na to mělo reagovat. Nejde o to,
že bychom chtěli tolerovat neukázněnost řidičů silničních vozidel, ale našim cílem by
především měla být ochrana životů a zdraví strojvedoucích a cestujících. Jaké máme
možnosti:
a)
omezit budování přejezdových zabezpečovacích zařízení bez závor, připustit je při
traťové rychlosti do 120 km/h např. pouze na chodnících, cyklistických stezkách nebo
na místních a účelových komunikacích v případech nízkých traťových rychlostí.
b)
pro eliminaci uzavření vozidel mezi závorami navrhovat závory poloviční, případně
4kvadrantové postupně sklápěné
c)
instalovat detektory překážek na železničním přejezdu
65
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
d)
instalovat mezi závory a nebezpečné pásmo přejezdu pohyblivé bariéry
e)
nahrazovat úrovňová křížení mimoúrovňovými.
České Budějovice
10.-12.11.2015
Řešení a) až c) vždy vedou k prodloužení celkové doby uzavření přejezdu. Pokud by
již celková denní doba uzavření zatíženého přejezdu byla vysoká, ekonomické benefity
časových úspor uživatelů pozemní komunikace a cestujících ve vlaku v případech, kdy vlak
při obsazení části přibližovacího úseku před návěstidle bude čekat, až uplyne doba
rozsvícení návěstidla, povedou ke kladnému ekonomickému posouzení náhrady takto
vybaveného úrovňového křížení (zejména při řešení podle c) s dovolením jízdy na přejezd až
po vyhodnocení jeho volnosti), křížením mimoúrovňovým.
Mnoho PZS vybudovaných v poslední době se 4kvadrantovými závorami má závory
současně sklápěné. Důvodem může být snaha projektanta nebo dodavatele zjednodušit si
zařízení, ale také skutečnost, že závory přehrazují rovněž chodník (levou krajnici na
komunikaci bez chodníku) a je třeba dát chodci čas vyjít za závoru za přejezdem. Jedním
řešením je vyvést chodník mimo závoru, která je pro vozidla závorou před přejezdem. Nebo
závoru, která je pro chodce závorou za přejezdem a současně pro vozidla závorou před
přejezdem, sklápět ve stejný okamžik jako dnes, avšak závoru, která je pro vozidla závorou
za přejezdem, sklápět až po zahájení sklápění závory před přejezdem a po následném
uplynutí doby jízdy konce vozidla od závory před přejezdem za závoru za přejezdem.
Co se týká detektoru překážek, existuje na světě již několik výrobců potřebné
technologie. Otázkou však je, jak postupovat při zjištění překážky na přejezdu. Obecně lze:
a)
v okamžiku uplynutí předzváněcí doby nesklopit žádné břevno závory
b)
v okamžiku uplynutí předzváněcí doby pro závoru za přejezdem u 4kvadrantových
závor nesklopit břevna závor pro vozidla za přejezdem
c)
v okamžiku, kdy uplyne předzváněcí doba pro závoru za přejezdem nebo doba
sklápění závor (nebo nějaký okamžik mezi tím) u PZS s celými závorami (včetně
4kvadrantových) nebo vyklizovací doba přejezdu u PZS s polovičními závorami
vypnout kód VZ, v ETCS položit pomalou jízdu 10 km/h ze vzdálenosti 60 m před
přejezdem platnou jen pro čelo vlaku, a změnit návěst dovolující jízdu na návěstidle
před přejezdem na návěst zakazující
d)
nerozsvítit návěst „Uzavřený přejezd“ na přejezdníku
e)
nerozsvítit návěst dovolující jízdu na přejezd
f)
vyslat nouzový stop do TRS a GSM-R.
Pokud nemá být jízda vlaku omezována, musí být v případech d) a e) prodloužen
přibližovací úsek tak, aby došlo ke změně návěsti nejméně před místem:

požadované viditelnosti kmenového přejezdníku

požadované viditelnosti předvěsti posledního hlavního návěstidla před přejezdem

kde je kód VZ závislý na návěsti posledního hlavního návěstidla před přejezdem
(tj. na trati s automatickým blokem nejméně dva prostorové oddíly)

kde se uplatní varovná brzdná křivka nejhůře brzdícího vlaku vybaveného ETCS
(současně by bylo vhodné zohlednit případnou reakci systému ATO, aby
nedocházelo zbytečně k omezení tažné síly).
Aby nedocházelo ke zbytečnému stresování strojvedoucího a zastavování vlaků (či
posunových dílů) v případech a), b), c) a f), bylo by obzvláště vhodné počítat s nějakou
rezervou pro „neukázněné řidiče“, kteří by opouštěli prostor přejezdu později.
Pravděpodobně bude vhodné nastavit detektor tak, aby nevyhodnocoval obsazení
přejezdu chodcem případně zvířetem (pes, srna), protože by to negativně ovlivňovalo vlaky.
66
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Použití detektoru překážek, pokud má přispět k bezpečnosti, obecně povede vždy
k prodloužení celkové doby výstrahy na železničním přejezdu pro uživatele pozemní
komunikace a v některých situacích i k omezování jízdy vlaků. Řešení, které vydává dovolení
jízdy až po vyhodnocení volnosti přejezdu, by na přejezdu ve Studénce vedlo k prodloužení
celkové doby uzavření přejezdu z cca 9,5 hodiny na cca 13 hodin denně, možná i více.
Řešení a), b), c) a f) přitom neošetří případy uváznutí vozidla na přejezdu, pouze mohou
zmírnit následky případného střetnutí. Ale ani řešení podle d) a e) nevyloučí střetnutí.
K němu může dojít, pokud řidič nezastaví vozidlo před přejezdem a vjede na přejezd při
přeražení závor nebo jejich objetí.
Ani zřízení pohyblivé zábrany před železničním přejezdem nemůže zcela vyloučit
střetnutí, protože ani zvednutá pohyblivá zábrana nebude schopná zastavit rychle jedoucí
naložený těžký nákladní automobil tak, aby se žádná jeho část nedostala na přejezd.
Samotná pohyblivá zábrana nemůže zabráním střetnutím v případech, kdy vozidlo uvázlo na
přejezdu (dokonce vyvolává opačný efekt u řidičů, protože mohou mít obavu z přejezdu
odjet) a musela by vždy být doplněna detektorem překážek.
Proto by všude, kde je to z hlediska místních podmínek (výkup pozemků, souhlas
majitelů sousedních nemovitostí, atd.) a z ekonomického hodnocení možné, mělo být
upřednostňováno řešení s mimoúrovňovým křížením, i když jeho příprava a výstavba je
dražší a výrazně delší.
5.
ZÁVĚR
Je vidět, že před námi stojí několik úkolů, které vyžadují nemálo analýz, rozhodování
a podrobnější specifikace požadavků na funkci zabezpečovacího zařízení. Je třeba, aby se
na nich podílel nejen odbor automatizace a elektrotechniky SŽDC, ale také výrobci
zabezpečovacího zařízení, vysoké školy a projekční organizace a společně hledali optimální,
nebo alespoň nejméně špatné řešení.
67
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
QUO VADIS MODEST?
Ing. Jiří Žilka
První Signální, a.s.
Otázku Kam kráčíš, MODESTe? bych chtěl využít jako úvod k úvaze o budoucím
směřovaní produktového portfolia firmy První Signální. Ale vše po pořádku. Nejprve pro
jistotu představím naši firmu, která je dlouholetým hráčem na poli železniční zabezpečovací
techniky.
Kdo jsme?
Firma První Signální je akciová společnost vlastněná firmami:
 AŽD Praha, kterou je zbytečné představovat,
 C-MODUL, která vzešla ze slavných Čubových Slušovic a
 ArcelorMittal, největší ocelářskou firmou světa.
Odkud přicházíme?
- 30
- 25
- 20
- 15
- 10
Know-how První Signální stojí na základech C-MODULu, jehož zaměstnanci začali
před 30-ti lety vyvíjet první počítačově řízené staniční zabezpečovací zařízení ve
střední a východní Evropě.
Je to už čtvrt století, co jsme spustili do plného provozu první stavědlo pod názvem
MODEST.
20 let používáme plně elektronické převodníky, kterými jsme se zcela zbavili
zastaralé reléové technologie. Současně jsme přišli s obrovským zvýšením
dostupnosti díky použitému modernímu principu horkého zálohování systémem 2oo3.
Do rodiny MODESTů přibylo vedle několika generací staničního i spádovištní
zabezpečovací zařízení MODEST-MARSHAL.
Před více něž 10-ti lety přišlo rozhodnutí nahradit dosud používané PLC přední
americké firmy Rockwell Automation vlastními safety PLC NEXUS.
Pozn.: na následujícím obrázku je safety PLC NEXUS v provedení pro trh USA¨
68
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Bezpečnost PLC NEXUS je osvědčena předními nezávislými laboratořemi
i akademickými ústavy. Dosažená úroveň bezpečnosti SIL4 je nejvyšší dosažitelná
úroveň a byla posouzena podle norem CENELEC 50 126, 129, 128 a 159.
-5
Platforma safety PLC NEXUS nám umožnila posunout úroveň jak staničního, tak
i spádovištního zabezpečovacího zařízení na novou kvalitativní úroveň. Zároveň
otevřela cestu pro doplnění portfolia o funkce libovolného zabezpečovacího zařízení.
Kam jdeme?
Cílem První Signální je udržovat si pozici spolehlivého dodavatele vysoce inovativních
řešení. Spolupracujeme s předními firmami v oboru ať již v pozici dodavatele nebo
odběratele. Vždy se snažíme dosáhnout na špičkovou kvalitu. V poslední době se
orientujeme hlavně na zahraničí, kde jsme spustili v řadě zemí jak přejezdové
zabezpečovací zařízení LEXIS, tak i naši vlajkovou loď – staniční zabezpečovací zařízení
MODEST-GEMINI.
V České republice bychom rádi rozšířili počet našich úspěšně nasazených aplikací
z oblasti spádovištní techniky, kde disponujeme systémem pro řízení rychlosti odvěsů
BrakeMaster a systémem pro komplexní automatizaci spádovišť MODEST-MARSHAL.
Pro doplnění celkového obrázku o šíři záběru První Signální nelze vynechat naše
aktivity v České republice a na Slovensku v segmentu tramvajové dopravy.
No a po krátkém představení se vraťme k úvodní otázce. Nyní už víme, že MODEST je
jméno rodiny produktů, které spojuje hardwarová a softwarová platforma PLC NEXUS.
A kam tedy kráčí?
Budoucnost naší firmy spojujeme se schopností přijít na trh s něčím novým. Chtěli
bychom poskytovat stále systémy a služby s vysokou přidanou hodnotou. Nasloucháme
potřebám našich zákazníků a sledujeme technologie na dynamičtějších trzích.
Je jasné, že železniční trh je jeden z nejkonzervativnějších a nejpomalejších a tudíž
nediktuje směry vývoje. Právě proto je zde velká příležitost v přenosu technologických
novinek z tržních segmentů jako je avionika, energetika, automobilový průmysl nebo trh
výpočetní techniky a mobilních komunikací. Ty žijí vysokým tempem a krátkými inovační
cykly. Jsou buď bohaté, rostoucí nebo obrovské nebo nejlépe vše najednou. Právě tyto trhy
rodí trendy a technologie, které je vhodné aplikovat do oblasti železnic.
Sami si udělejte srovnání počtu železničních aplikací s počty na jiných trzích:
 počet mobilních telefonů ve světě
4,3 miliardy
 počet personálních počítačů na světě
1 miliarda
 počet automobilů ve světě
1 miliarda
Právě tyto trhy umožnily rozvoj zajímavých technologií, které znamenají velkou příležitost
i pro nás:
 procesory s neustále rostoucím výpočetním výkonem;
 komunikační technologie – sítě, modemy, bezdrátové přenosy, protokoly;
 wireless technologie – RFID, Internet of Things, Sigfox, ...
 laserová technika a optoelektronika;
 LED;
 velkoplošné zobrazovací jednotky;
 web technologie;
69
České Budějovice
10.-12.11.2015
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti







tablety a smartphones;
informační systémy;
nové sensory;
cloud computing;
SW definované služby;
nové řešení baterií a solární technologie;
a další.
√
Přenositelná zařízení
- tablety a smartphones
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
Lasery
√
Rozpoznávání obrazu
√
Optoelektronika
√
√
√
√
Informační technologie
Nové zdroje napájení
- nové baterie, superkapacitory, solární
panely
√
√
Cloud
Internet
Tram Systems
SwitchMaster
GNSS systémy
- GPS / Galileo
√
MARSHAL Spádovištní
automatizace
Fleet Management
ATLAS
√
Detektor překážek
XeYe
√
Počítač náprav
AXC
PZZ
LEXIS
Bezdrátové technologie
Prediktor
AXIO
SZZ
GEMINI
Následující tabulka Vám dá nahlédnout, které technologie První Signální zavádí do svých
produktů na trhu, který stále ještě ovládají relé.
√
√
√
√
Signálový processing
COTS HW
√
√
Prediktivní diagnostika
√
√
√
√
FPGA
70
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Na doplnění pár informací a pohled První Signální do budoucna:

Rostoucí výpočetní výkon počítačů nám umožnil konstrukci vysoce bezpečných
systémů, které téměř všechen výkon věnují na zajištění integrity funkce, tj. včasnou
detekci HW poruch. Dále nám umožnily popis funkčního chování ve formě, která je
blízká doménovým expertům železnice a minimalizují problémy vzniklé
nedorozuměním mezi programátory a zabezpečovacími specialisty.

Výkonné procesory a programovatelná hradlová pole používáme pro signálový
processing, formální verifikace a práce s velkými databázemi a někdy snad i s Big
Data. Umožní zpracovat diagnostická data sbíraná kontinuálně z celé železniční sítě
po dlouhá léta a pomocí korelačních analýz získávat nesmírně důležitá data pro
managerská rozhodování v oblastech údržby a prevence nehod.

Dnešní procesory zvládají náročné algoritmy vyhodnocování obrazu nebo 3D
laserového scanování, která jsou využitelná například pro hlídání prostoru přejezdů,
stavu železničního svršku nebo sledování horkoběžnosti.

Dnešní zabezpečovací systémy jsou pevně postaveny na základech počítačové
technika a programování a stále více se jejich těžiště posouvá do oblasti komunikací.
Sotva si provozovatelé zvykli na požadavek počítačové gramotnosti svých pracovníků
údržby je tu obrovský tlak na znalost komunikačních technologií – sítě, switche,
routery, modemy, bezdrátové přenosy a komunikační protokoly jsou novou výzvou,
kterou sebou nesou systémy PTC, ETCS a CBTC.

Bezdrátové technologie nám pomáhají řešit problémy s vysokými náklady na
budování kabelizace pro zabezpečení vedlejších tratí. Bezdrátové přenosy jsou
zajímavé i v důlních oblastech, kde dochází k poddolování a následným náhlým
deformacím povrchu a propadům s rizikem poškození kabeláže.

Velkou budoucnost má i technologie Internetu věcí, RFID a Sigfox a dalších.
Využívání bezlicenčních radiových pásem ve spolupráci s novými technologiemi
v oblasti baterií a nízkopříjmové elektroniky (např. FPGA), umožní konstruovat
autonomní monitorovací a diagnostické systémy v dosud nevídaném rozměru.

Laserová technika, optovlákna a LED mění intenzivně svět a otevírají bránu k velmi
zajímavým řešením.

Příchod tabletů a smartphonů umožní redefinovat práci techniků v poli. Uživatelsky
přívětivé rozhraní, možnost dělání poznámek, fotodokumentace nebo telekonferencí
z místa práce, vzdálený monitoring zařízení, navigace na místo poruchy, instantní
přístup ke kompletní a aktuální dokumentace, to vše bude běžnou součástí práce
udržujících pracovníků. Bylo skvělé mít k dispozici pomoc kolegů naprosto
jednoduchou formou a okamžitě s nimi sdílet všechny informace při spouštění
aplikace i v USA...

Počítače umožní dosáhnout nebývalé flexibility v železniční dopravě. Bude možné
pružněji reagovat na momentální poptávku zákazníků a optimalizovat řešení každé
zakázky. Ve velkých podnicích jako jsou rafinérie, hutě, chemičky, papírny, doly,
terminály a překladiště bude samozřejmostí vědět naprosto přesně stav flotily
lokomotiv i stovek a tisíců vozů, rozptýlených na mnoha kilometrech čtverečních
rozsáhlých kolejišť. Každá objednávka bude sledována, dispečer bude dohlížet na
proces, ve kterém se pomocí optimalizačních vícekriteriálních algoritmů vybere
vhodná lokomotiva, skupina vozů, trasa a automaticky se začne stavět cesta v ten
nejvhodnější moment – just in time. On-line sledování stavu motoru, stylu jízdy, stavu
paliva nebo spotřeby elektrické energie atd. už začne být samozřejmostí.

Elektronická stavědla vytvoří základ procesního řízení, kde budované informační
systémy se budou více zaměřovat na podporu managerských rozhodování. Jejich
71
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
těžiště se přesune z operativního řízení do taktického a strategického řízení, podpory
plánování a on-line optimalizace, kde vidíme významné zdroje úspor nákladů.

Neméně důležitou roli počítače sehrají v podpoře udržujících pracovníků. Celý
průmysl a nakonec celá společnost bude čelit stále více situaci, kdy méně a méně lidí
rozumí systémům kolem sebe. Kamna a bojler, jehož princip funkce znal každý běžný
technik vystřídaly dotykové varné desky a tepelná čerpadla s webovými rozhraními.
Školy produkují masu mladých lidí s minimálními znalostmi a odporem k technice. Je
jasné, že bude muset méně lidí být schopno udržovat více a násobně složitějších
zařízení. To nebude možné bez expertních systémů, které je povedou při
odstraňování poruch a zejména bude obrovský tlak na prediktivní diagnostiku, která
vytvoří podmínky pro řešení úkolů plánovaně, v nízko-stresové situaci díky přípravě
a nepřerušení provozu.
Nové technologie sebou nesou i výzvy jako je kybernetická bezpečnost, ale to je na
další povídání.
Nakonec svého příspěvku bych chtěl vyjádřit za naši společnost První Signální velké
díky našim zákazníkům za důvěru a ochotu s námi spolupracovat a umožňovat nám podílet
se na tolik zajímavých projektech. Moc si toho vážíme.
72
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
DISTRIBUOVANÉ ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ SIRIUS
Ing. Jaroslav Mládek, Ing. Jiří Holinger
Starmon s.r.o. Choceň
1.
ÚVOD
Systémové řešení SIRIUS (jak už z jeho názvu vyplývá - Starmon Innovative Railway
Interlocking Universal Solution) bylo vyvinuto jako nová platforma firmy Starmon pro
univerzální modulární objektově orientovanou výstavbu všech běžných infrastrukturních typů
zabezpečovacích zařízení. K vývoji nové platformy nás vedla skutečnost, že naše současné
řešení pro K-2002 a PNS-03 je již více než 13 let staré a začíná vznikat problém
s dostupností některých typů elektronických součástek a to hlavně procesorů a pamětí.
Platforma SIRIUS umožňuje budoucí použití nejen pro výstavbu SZZ, TZZ, PZZ, ale i jako
systém na poli detekce drážních vozidel tj. kolejových obvodů či počítačů náprav.
Univerzálnost HW i SW řešení umožňuje kombinaci všech těchto typů zabezpečovacích
zařízení v jednom celku s možností rychlé adaptace na různé národní podmínky.
2.
POPIS SYSTÉMU
Jádro systému tvoří dvojice dvoukanálových technologických počítačů CPU pracujících
v režimu horké zálohy 2 x 2 ze 2. Komunikaci s jednotlivými objektovými kontroléry zajišťují
speciálně vyvinuté switche ER1 a dále koncentrátory dat NDC. Páteřní komunikace
k jednotlivým venkovním prvkům je zajišťována po sběrnici ETHERNET a to primárně
optickým spojem. Pro některé případy lze využít i metalický ETHERNET. Poslední míle od
NDC k jednotlivým objektovým kontrolérům je zajišťována pomocí sběrnice RS485 a to také
volitelně po optickém nebo metalickém vedení. Vnitřní prvky jsou napájeny
z akumulátorové baterie 24 VDC a venkovní prvky přes dvojici DC/DC konvertorů s výstupním
napětím 400 VDC. Pro některé typy aplikací je také možné zřídit dislokované místní napájení.
Všechny přenosové prvky a všechny komunikační a napájecí linky odcházející k objektovým
kontrolérům jsou striktně redundantní z důvodu zajištění vysoké dostupnosti systému při
poruše nebo přerušení vedení. Napájecí vedení a všechny metalické komunikační linky jsou
také důsledně opatřeny ochranami proti přepětí. Platforma je kompletně navržena na řadě
výkonných procesorů ARM. CPU využívá procesory s jádrem Cortex M4, které zajišťují
vysoký výkon pro obsluhu komunikačních linek a samozřejmě pro obsluhu složitých
algoritmů. Objektové kontroléry využívají jednotné systémové jádro založené na dvojici
procesorů s jádrem Cortex M3, které také oplývá dostatkem výpočetního výkonu. Platforma
SIRIUS je navržena tak, aby pomocí jednoho jádra CPU (dvojice kazet CPU) a potřebného
množství OC (objektových kontrolérů) byla schopna výstavby jak malých, tak i velmi
rozsáhlých řešení v rámci železniční stanice a přilehlých traťových úseků. Na jedno jádro lze
připojit až 512 objektových kontrolérů (návěstidel, výhybek, počítacích bodů, KO atd.). Pro
rozsáhlejší systémy je možné řetězit jádra CPU, které lze spojit bezpečnou datovou vazbou.
Řízení a povelování systému je zajištěno pomocí již v předešlých letech vyvinutého
řešení MaDOS. Toto umožňuje lokální, vzdálené a dálkové řízení platformy SIRIUS a také
systému K-2002, proto je nespornou výhodou možná kombinace a kompatibilita právě se
systémem K-2002 na ovládací úrovni. Základem řešení MaDOS je dvojice komunikačních
počítačů KP, které koncentrují a směrují komunikaci mezi ovládacími počítači (lokální
a dispečerské), údržbářskými počítači (diagnostické), počítači pro evidenci dopravní
dokumentace (GRADO) a technologickými počítači (CPU). Komunikační počítače také
mohou sloužit jako generátor a dynamické úložiště čísla vlaků a jako překladač
bezpečnostně nerelevantních povelů z jiných nástavbových systémů (ASDŘ, ASVC,
GRADO aj.). Síť takových systémů musí být oddělena bezpečným oddělovačem sítě OS1,
73
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
který má taktéž hodnocení bezpečnosti s integritou bezpečnosti SIL4. Nutnou samozřejmostí
takové platformy je kompletní sofistikovaná diagnostika všech prvků a objektových
kontrolérů. Diagnostická data se ve většině případů generují v časovém rastru 100 ms
a v tomto rastru se i ukládají. Vizualizace je zajištěna pomocí nástrojů GRADIG a METODIG,
jenž jsou opět univerzální napříč všemi našimi zařízeními.
Všechny prvky systému jsou navrhovány dle norem CENELEC. Začátkem roku 2016
připravujeme zahájení procesu hodnocení bezpečnosti u některé z notifikovaných osob a to
z pohledu technické i funkční bezpečnosti s úrovní bezpečnosti funkce SIL4.
První aplikace systému SIRIUS bude použita jako liniový automatický blok na
jednokolejné banalizované trati UkrZaliznice (Ukrajinské státní železnice) ve Lvovské oblasti
v západní části Ukrajiny poblíž města Užhorod mezi stanicemi Kamjanica a Domanynci
s označením EABT-UA. Systém je připraven ke spuštění a čeká se na dokončení
legislativních procesů nutných k uvedení do provozu. V následujících letech plánujeme
zařízení postupně doplnit i o další objektové kontroléry a tento systém bychom rádi uplatnili
v některé z aplikací i na síti SŽDC.
Celá platforma SIRIUS je navržena tak, aby umožňovala kompletní decentralizaci
ovládacích prvků jednotlivých objektů (OC) a také aby umožňovala částečnou centralizaci
vazebních obvodů na jiné systémy zabezpečovacího zařízení. Proto prvky mají konstrukci
kazet 3U a umožňují i modifikaci umístění na DIN lištu.
Principiální schéma je na následujícím obrázku:
ER1
DOP
100 Mbit Ethernet
do 100 metrů
ER1
ER1
LOP A
OS1
100 Mbit optický Ethernet
do 100 kilometrů
ER1
RS-485
stovky metrů
KP A
KP B
RS-422
lokální spoj
ER1
ER1
stejné jako K-2002 s
MaDOS
CPU A
ER1
CPU B
OS1
ER1
nové pro SIRIUS
DOP - dálkový ovládací počítač
ER1 - Ethernet switch / router
NDC1 A
NDC1 B
OC 1
KP - komunikační počítač
OC 2
NDC2 A
LOP - lokální ovládací počítač
TP - technologický počítač
NDC2 B
OC 3
NDC - koncentrátor dat
OC - objektový kontrolér
OC 4
Obrázek 1: Blokové schéma systému SIRIUS a MaDOS
Jádro systému SIRIUS, jak už bylo výše popsáno, tvoří dvojice kazet CPU pracující
v horké záloze. Dalšími podpůrnými komunikačními prvky jsou následující komponenty:

NDC
koncentrátor dat mezi CPU a OC

ER1
univerzální konfigurovatelný komunikační prvek (switch, router)

OS1
bezpečný SIL4 oddělovač ETH-ETH
74
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Pro systém SIRIUS jsou již vyvinuty nebo se pracuje na vývoji následujících typů
objektových kontrolérů:

OCi
objektový kontrolér kontaktních vstupů (16 vstupů)

OCo
objektový kontrolér výstupů (8 výstupů)

OCsi
objektový kontrolér ovládání návěstidla (až 8 ks světel OCled)

OCled
objektový kontrolér světla návěstidla s LED zdrojem světla

OCcan
objektový kontrolér vazby na K-2002 a PNS-03

OCac
objektový kontrolér počítacího bodu (ve vývoji)

OCsw
objektový kontrolér výhybky (ve vývoji)

OCstc
objektový kontrolér snímání KO (ve vývoji)

OCptc
objektový kontrolér napájení KO (ve vývoji)

OCctc
objektový kontrolér kódování KO (ve vývoji)

OCsbr
objektový kontrolér snímání detekce lomu kolejnice (ve vývoji)

OCpbr
objektový kontrolér napájení detekce lomu kolejnice (ve vývoji)

OCrs
objektový kontrolér světla Č/B výstražníku (ve vývoji)

OCrbr
objektový kontrolér závory (ve vývoji)

OCsic
objektový kontrolér návěstidla OCsi ve funkci přejezdníku
V následujících bodech jsou popsány základní elektronické komponenty a některé
jejich vybrané technické vlastnosti.
2.1 CPU
Kazeta CPU je hlavním řídicím prvkem celého systému. Uvnitř této kazety se nachází
dvě nezávislé procesorové struktury řízené výkonnými jádry s mikroprocesory
ARM Cortex M4, které jsou v každém kanále doplněny o interní komparační kanál, dvě
komunikační rozhraní typu ETHERNET a jednu sériovou linku RS422. První ETHERNET
slouží ke komunikaci s objektovými kontroléry. Druhý ETHERNET slouží ke komunikaci
s komunikačními počítači KP. Sériová duplexní linka RS422 slouží k přenosu komparačních
dat mezi technologickými počítači. Aplikační a adresný SW se do jednotlivých kanálů zavádí
pomocí USB rozhraní. Aplikační SW je vystavěn modulárně s jednoznačně definovaným
rozhraním. To umožňuje rychlé aplikování změn či doplnění systému o další funkce. Adresný
SW je oddělený od aplikační části a zavádí se samostatně do separátní části paměti FLASH.
Konstrukčně je kazeta určena do panelové rackové zástavby 3U
a je vyráběna v celokrytovém provedení. To zajišťuje splnění
požadavků na elektromagnetickou kompatibilitu a zabraňuje
vniknutí cizích předmětů. Na čelní straně kazety jsou umístěny
indikační prvky pro každý kanál zvlášť. Pro instalaci do systému
je součástí výrobku také zadní konektorový díl, jenž zajišťuje
zakončení vodičů instalace a do něhož se následně zasune
kazeta CPU. Podobný systém používá i většina ostatních prvků
systému SIRIUS. To umožňuje snadnou a rychlou výrobu
interních instalačních skříní nebo boxů umístěných v kolejišti.
Vývoj modulárního SW pro CPU a pro ostatní části platformy
Obrázek 2: Kazeta CPU
SIRIUS je prováděn pomocí jazyka C++ tak, že jsou nejdříve
všechny algoritmy modelovány a odladěny na počítačích řady PC a následně přeloženy pro
instrukční sadu procesorů ARM. Kazeta CPU je z hlediska všech použitých funkcí navržena
75
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
takovým způsobem, aby vyhověla požadavkům na integritu bezpečnosti funkce SIL4 dle
ČSN EN 50129.
2.2 NDC
NDC je komunikační prvek nevztahující se k bezpečnosti určený k přenosu informací
v rámci páteřní komunikační sítě a k adresnému přesměrování paketů od/do TP
k/z jednotlivým OC. Pro komunikaci v rámci páteřní sítě je vybaven dvěma ETH porty pro
SFP moduly. To umožňuje výběr typu přenosového média. Je možné použít metalický
ETHERNET nebo optický jednovláknový přenos WDM. Kazeta NDC dále disponuje pěti
komunikačními linkami RS485, které slouží k přenosu informací do/z objektových kontrolérů.
Linku RS485 lze pomocí převodníku RS485/OPTO převést na optické vlákno a komunikaci
k jednotlivým OC tak zajistit pomoci tohoto média. Na
každou linku je možné připojit až šest objektových
kontrolérů. Jednou kazetou NDC tak lze obsloužit až 30 ks
OC. Kazeta je určena pro použití do vnitřního i venkovního
prostředí. Typicky se umísťuje buď v RM nebo ve venkovní
skříni NDC. Jak je znázorněno na obrázku č. 1, tak
z důvodu zvýšení dostupnosti při poruše jsou v systému
pro každý přípojný bod použity vždy dva NDC a zdvojeny
jsou i všechny komunikační linky ETH a RS485. Nastavení
pozice v systému se provádí pomocí DIP switchů. Kazeta
NDC generuje při každém komunikačním cyklu
diagnostické informace, které popisují nejen stav vlastní
kazety, ale také všech komunikačních linek a SFP modulů.
Obrázek 3: Kazeta NDC
Aplikační SW se do kazety zavádí pomocí USB rozhraní.
2.3 ER1
ER1 je speciálně vyvinutý ethernetový komunikační prvek, který pomocí dvou portů
s SFP moduly a pomocí pěti portů ETH RJ45 zajišťuje komunikaci jednotlivých prvků
systému MaDOS a platformy SIRIUS pomocí sběrnice ETHERNET mezi sebou. Jedná se
o prvek, na který nejsou kladeny žádné bezpečnostní požadavky. V základní verzi SW
pracuje ve dvou režimech. První režim je switch, při
kterém je umožněna přímá komunikace mezi všemi
sedmi porty ER1. Druhý režim je MaDOS router.
V tomto režimu probíhá WAN komunikace na dvou
portech opatřených SFP moduly (metalický nebo optický
ETH) a do/z LAN strany se přeposílají jen pakety, které
dle konfiguračně nastavitelného filtru odpovídají
požadovanému paketu na uživatelské úrovni. Aplikační i
konfigurační software se do kazety zavádí pomocí USB
portu. Na čelní straně kazety jsou umístěny indikační
prvky a na zadní straně jsou umístěny příslušné
konektory RJ45 a SFP sloty, do kterých se přímo
připojují ETH kabely nebo do SFP modulů optické
Obrázek 4: Kazeta ER1
patchcordy. Tento prvek je použit i ve starším systému
K-2002.
2.4 OS1
OS1 je další z řady komunikačních prvků. Tento však je na rozdíl od ER1 a NDC určen
k plnění bezpečnostní funkce a to k bezpečnému oddělení dvou ETH sítí. Vždy jedna je
bezpečnostně relevantní (BR) a jedna bezpečnostně irelevantní (BI). HW dvoukanálová
koncepce a SW výbava umožňuje dva režimy použití. Při prvním režimu JPD
76
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
(jednosměrného přenosu dat) je umožněn přenos libovolných dat z BR sítě do BI sítě.
Přenos z BI sítě do BR sítě je zakázán. Typické použití je u přenosu diagnostických
informací do serverů umístěných na TDS. Druhý režim OPD (oboustranný přenos dat)
umožňuje přenos libovolných dat z BR sítě do BI sítě a dále přenos přesně definovaných
paketů z BI sítě do BR sítě. Definice paketů je dána konfigurací, která je uložena
v identifikátoru, jenž je umístěn mimo OS1 v konektorovém dílu. Konfiguraci je možné měnit
pomocí SW konfiguračního nástroje. Typickým příkladem použití režimu OPD je oddělení
sítě systému K-2002 nebo SIRIUS od sítě Intranet, TDS a systémů GRADO či ASVC. OS1 je
navržen a již certifikován tak, že splňuje požadavky na integritu bezpečnosti funkce SIL4.
Konstrukce kazety OS1 je shodná s kazetou CPU. Aplikační SW se do kazety zavádí pomocí
USB rozhraní. Součástí konektorového dílu OS1 je již zmiňovaný dvoukanálový identifikátor,
který obsahuje konfigurační SW. Tento si OS1 za běhu programu čte a používá k plnění
bezpečnostních funkcí. OS1 má dostatečně výkonné jádro s procesory ARM a proto do
budoucna připravujeme třetí režim použití a to je přenos mezi dvěma BR sítěmi pomocí dvou
OS1 po „otevřených BI sítích“.
Obrázek 5: Kazeta OS1
2.5 OCi
Pro připojení obecných potenciálových a kontaktních vstupů do platformy SIRIUS je
určena kazeta OCi. Tento objektový kontrolér obsahuje bezpečnou dvoukanálovou strukturu
s použitím univerzálního jádra s mikroprocesory ARM Cortex M3, která umožňuje bezpečnou
detekci až 16-ti vstupů. Kazeta OCi je navržena s úrovní bezpečnosti funkce SIL4 dle
ČSN EN 50129. Kazeta je opět konstruována jako prvek 3U, na čelní straně má indikační
prvky pro oba kanály a podobně jako CPU používá
k připojení vodičů do systému konektorový díl.
Součástí tohoto konektorového dílu, je odnímatelný a plombovatelný procesorový dvoukanálový
identifikátor. Každá větev identifikátoru má za úkol
přenášet konfigurační informace do jednotlivých
větví OCi. Tímto je zajištěna globální jednoznačná
adresná identifikace umístění kazety. Na základě
těchto informací se kazeta OCi hlásí do systému a
řídicí kazeta CPU dokáže rozlišit zdroj vstupních
informací. Tento systém je použit u všech OC. To
umožňuje
rychlou
a
bezpečnou
výměnu
jakéhokoliv prvku (OC) v rámci systému při údržbě
či servisním zásahu. Aplikační software se do
kazety zavádí pomocí USB portu.
Obrázek 6: Kazeta OCi
77
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.6 OCo
Kazeta OCo je konstrukčně i vlastním zapojením
velmi podobná OCi. Hlavním rozdílem je jejich funkce.
Vstupní obvody zde byly zaměněny na výstupní. Tudíž
kazeta OCo je schopna ovládat 8 ks relé. Celá kazeta
OCo a výstupní obvody jsou navrženy s úrovní
bezpečnosti
funkce
SIL4.
Z pohledu
úrovně
bezpečnosti dané funkce se může použít relé třídy N
nebo třídy C. Tato se mohou umístit buď do panelu
volné vazby nebo do speciálních reléových kazet.
Aplikační software se do kazety zavádí pomocí USB
portu.
Obrázek 7: Kazeta OCo
2.7 OCsi
OCsi je objektový kontrolér pro ovládání funkce návěstidla. Má speciální konstrukci na
DIN lištu určenou pro použití ve venkovním prostředí a zpravidla se instaluje do skříně, která
se umístí na stožár návěstidla nebo vedle návěstidla. Pro určité typy návěstidel je možné jej
umístit i do prostoru v patě návěstidla. OCsi je tvořen bezpečnou dvoukanálovou strukturou
s již známým univerzálním jádrem ARM Cortex M3, které je použito i u ostatních OC.
Zajišťuje komunikaci s CPU a dále s až osmi světly, jenž jsou tvořeny pomocí OCled (popsán
dále). OCsi opět využívá dvoukanálový identifikátor pro zajištění identifikace adresy
návěstidla a konfigurace vlastností daného objektu. Na základě informací z identifikátoru
OCsi zajišťuje ovládání světel OCled a to povelů ke svícení a zhasnutí. U svícení je možné
definovat úroveň svícení denní nebo noční. OCsi také určuje frekvenci kmitání kmitavých
návěstí a umožňuje měnit poměr svícení ku zhasnutí. Vše je konfigurovatelné a nezávislé na
aplikačním SW v OCsi. Aplikační software se do kazety zavádí pomocí USB portu. Objektový
kontrolér OCsi je navržen s úrovní bezpečnosti funkce SIL4.
2.8 OCled
Objektový kontrolér OCled je výjimečný svou konstrukcí oproti ostatním OC. Je
bezpečným zdrojem bodového světla (obdoba žárovky) a je navržen tak, aby se dal umístit
do stávajících optických systémů využívaných v postsovětských zemích a v ČR tj. i do
návěstidel typu AŽD70. Jako jediný nekomunikuje přímo z CPU, ale se svým příslušným
OCsi. Zdrojem vlastního světla je čtveřice čipů LED, které jsou organizovány do dvou větví.
Každá větev samostatně je schopna zajistit
požadovanou úroveň svitu. Dvoukanálová
struktura
s jádrem
ARM Cortex M3
komunikuje s OCsi, bezpečným způsobem
generuje napětí pro každou větev LED,
provádí dohled svícení pomocí napěťového a
proudového dohledu a speciálním algoritmem,
který kontroluje V-A charakteristiku každé
větve, kontroluje odchylky od definované
křivky. Elektronika je univerzální pro použití
všech barev a LED čipy jsou umístěny na
separátní hliníkové desce umístěné na
chladiči, který zajišťuje účinné chlazení.
Moduly světel jsou vyvinuty v červené, žluté
(horní a dolní), zelené, bílé a modré variantě
Obrázek 8: Konstrukce OCled pro UA návěstidlo
zdroje světla. OCled má životnost 20 let.
78
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Zdroje LED světla mají životnost nejméně 50.000 hodin. Diagnostika světla eviduje dobu
svícení. Při dosažení deklarované doby svícení je nutné vyměnit desku s LED čipy. Což je
jednoduchý a i finančně dostupný úkon. Jelikož však musí dojít ke kalibraci a k testu intenzity
světla, tak není možné, aby takový úkon prováděl pracovník údržby. Proto bude muset tento
úkon provádět výrobce, specializovaná laboratoř provozovatele dráhy nebo jiná k tomuto
úkonu pověřená smluvní organizace. Výměna OCled v návěstidle je jednoduchá a není o nic
náročnější než dnešní výměna žárovky. Pro zamezení záměny barev v rámci návěstidla je
každý typ světla opatřen identifikačními kolíčky, které mechanicky zamezí umístění OCled do
místa, kde by mohla být taková záměna fatální pro bezpečnost provozu. Aplikační software
se do kazety zavádí pomocí USB portu. Objektový kontrolér OCled je navržen s úrovní
bezpečnosti funkce SIL4.
2.9 OCcan
Posledním již vyvinutým typem objektového kontroléru je OCcan. Kazeta OCcan opět
obsahuje univerzální dvoukanálovou strukturu založenou na Cortex M3. Obsahuje linky
RS485 pro komunikaci v platformě SIRIUS a linky sběrnice CAN pro komunikaci se staršími
typy našich zařízení. Má podobné konstrukční řešení jako OCi a OCo i s využitím zadního
konektorového
dílu
a
dvoukanálového
identifikátoru. Jejím úkolem je připojení na CAN
sběrnici starších typů zabezpečovacích zařízení
firmy STARMON, jako jsou K-2000, K-2002
a PNS-03. Na straně RS 485 komunikuje s CPU
platformy SIRIUS a na straně CAN sběrnice OCcan
simuluje vstupní a výstupní periferie CANi30 a
CANo24 v systému K-2002 a PNS-03 a CANDI,
CANDO a CANTDO v systému K-2000. Aplikační
SW se také zavádí pomocí rozhraní USB. Také
objektový kontrolér OCcan zajišťuje bezpečnostně
relevantní funkce a je navržen s úrovní bezpečnosti
funkce SIL4. OCcan s kazetou NDC jsou mimo
SIRIUS použity také jako součást našeho systému
CANDAT, který umožňuje datovou vazbu mezi
dvěma systémy K-2002 nebo mezi K-2002 a
Obrázek 9: Kazeta OCcan
PNS-03.
79
České Budějovice
10.-12.11.2015
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
3.
PŘÍKLAD POUŽITÍ
Schéma zapojení autobloku Kamjanica - Domanynci
Řízení PZZ
Návěstní bod
Návěstní bod
OC
vstupů
OC
výstupů
Logika
přejezdu
Koncentrátor
dat
OC
návěstidla
Optická vlákna
Koncentrátor
dat
Technologické
počítače
+ síťové prvky
Kolejové obvody
OC
vstupů
OC
výstupů
Napájení
OC
vstupů
OC
výstupů
OC
vstupů
OC
výstupů
Koncentrátor
dat
Koncentrátor
dat
Koncentrátor
dat
Koncentrátor
dat
OC CAN
OC CAN
SZZ K-2002
Domanynci
Reléová místnost Kamjanica
4.
OC
návěstidla
Koncentrátor
dat
Koncentrátor
dat
OC
výstupů
OC
návěstidla
Koncentrátor
dat
Koncentrátor
dat
OC
vstupů
OC
návěstidla
Reléová místnost Domanynci
ZÁVĚR
Platforma SIRIUS byla komplexně navržena z pohledu modularity, komunikačních
rozhraní a komunikačních protokolů tak, aby byla co nejvíce univerzální a také co nejvíce
modifikovatelná a doplnitelná do budoucna. U jednotlivých prvků jsou jasně definována
rozhraní, která také umožňují jednodušší proces hodnocení bezpečnosti v případě doplnění
či změny. Celý systém je navržen dle nejnovějších norem CENELEC a v mnohých
parametrech i se zvýšenými nároky, které nařizují i jiné normy, jenž využívají železniční
správy v jiných než eurozoních zemích. Výhodami takových modulárních distribuovaných
řešení je významná úspora kabelizace, nízká spotřeba, vyšší dostupnost a úspora místa, pro
některé druhy aplikace není třeba ani speciálních RM. Nevýhodou řešení je vyšší nárok na
vývoj a umístění prvků v kolejišti a tím zvýšené nároky na odolnost vlivů prostředí a vyšší
nároky na elektromagnetickou kompatibilitu.
80
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ICT BEZPEČNOST
Ing. Tomáš Kříž
SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky
1.
ÚVOD
Informační a komunikační technologie (ICT - Information and Communication
Technology) nás v soukromém i pracovním životě reálně v každém okamžiku obklopují
a ovládají, aniž si to uvědomujeme a bohužel v současnosti již jen můžeme jejich vliv omezit.
2.
ICT BEZPEČNOST
Žádný systém není bezpečný na 100%, ale se 100% jistotou můžeme prohlásit, že
víme, že nevíme jestli k útoku došlo, dochází nebo se připravuje.V současnosti nelze
zastávat názor, že jsme jako organizace nebo jedinec nezajímavý cíl.
Při řešení ICT bezpečnosti je třeba mít neustále na paměti, zda na první pohled
neočekávané a zdánlivě nemožné útoky, nejsou vlastně velmi reálné. Příkladem je např.
připojování zařízení k Internetu, které pro to nebyly původně určeny.
3.
PRÁVO V ICT
Právní normy, zákony a odpovědnosti jsou pro prostředí ICT definovány již v minulém
století. Dotýkaly se, ale prakticky hlavně pracovníků v ICT a nikoliv statutárních zástupců
společností. Kybernetický zákon 181/2014 Sb. a související vyhlášky v pozdějším znění
definuje koho se týká, jaké jsou odpovědnosti a povinnosti např. statuárních zástupců
společnosti. Zároveň popisuje jak tyto požadavky naplňovat. Kybernetický zákon
a související vyhlášky je potřeba chápat jako pomoc a nikoliv jako hrozbu.
4.
ICT ZNALOSTI UŽIVATELŮ
Každý uživatel používající ICT systémy by měl pokud možno vědět o systémech víc
než, kde se zapínají. Vzdělávání uživatelů je nikdy nekončící proces.
5.
DETEKCE A OBRANA PROTI ÚTOKŮM
Útočník má prakticky vždy náskok před obráncem. Účinnost obrany je velmi závislá na
rychlosti nalezení hrozby nebo již probíhajícího útoku. Součástí obrany je popis procesů
chování při nalezení hrozby nebo útoku spolu s popisem a řešením odstranění předchozí
hrozby nebo útoku. Kybernetický zákon přímo požaduje spolupráci s NCKB (Národní
centerm kybernetické bezpečnosti) a tím i nepřímo s ostatními subjekty, které provozují
kritické nebo významné ICT systémy.
LITERATURA:
Zákon č. 181/2014 Sb. o kybernetické bezpečnosti a o změně souvisejících zákonů (zákon
o kybernetické bezpečnosti)
Prováděcí právní předpisy k zákonu č. 181/2014 Sb., o kybernetické bezpečnosti a o změně
souvisejících zákonů (zákon o kybernetické bezpečnosti)
81
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
NASAZENÍ SYSTÉMU NADSTAVBY FYZICKÉ BEZPEČNOSTI
V DRÁŽNÍM PROSTŘEDÍ
Ing. Martin Bajer
TTC MARCONI s.r.o.
1.
ÚVOD
Díky rychlému vývoji technologií a možnosti získávání informací z různých zdrojů
přicházejí i možnosti, jak tato data využít i v oblasti ochrany života, zdraví a majetku. Tradiční
dohledová a přijímací centra sice poskytují základní možnosti ochrany, nicméně dnešní
prostředky již nabízejí firmám a organizacím komplexnější řešení. Jedná se o souhrn HW
a SW prostředků označovaných jako PSIM (Physical Security Information Management),
který integruje nezávislé bezpečnostní aplikace a zařízení do jednoho funkčního celku
a ovládá je pomocí centrálního komplexního uživatelského rozhraní. Shromažďuje
a vyhodnocuje události z existujících různorodých bezpečnostních zařízení a informačních
systémů (video, řízení přístupu, senzory, analytika, sítě, systémy budov, atd.) a identifikuje
a aktivně řeší nastalé situace. Oproti stávajícím integračním a vizualizačním nadstavbovým
systémům přináší dvě nové základní vlastnosti, a to informační management a situační
analýzu.
Obr. 1: Řídící a bezpečnostní centrum
82
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
VLASTNOSTI SYSTÉMŮ PSIM
2.
Systémy PSIM pomáhají organizacím snížit bezpečnostní a provozní rizika tím, že
zachycují, analyzují a korelují smysluplné informace z mnoha zdrojů a poskytují komplexní
situační přehled. Zabezpečují celý bezpečnostní životní cyklus - vylepšují celkový přehled,
řízení, reakce, plánování a prevenci.
Software je navržen a vytvořen tak, aby umožnil bezproblémovou a rychlou integraci se
všemi řídicími systémy, senzory a dalšími zařízeními.
Systémy PSIM podporují unifikovaná rozhraní pro systémy třetích stran, jako jsou
bezpečnostní systémy, komunikační systémy, lokalizační systémy, systémy sběru dat
a informační zdroje.
Mezi klíčové vlastnosti systémů PSIM patří:
3.

Otevřená platforma: poskytuje snadnou integraci různých systémů a zařízení, aby
bylo možné zajistit obousměrnou komunikaci systému.

Normalizace dat: poskytuje možnost transformovat agregovaná data z různých zdrojů
do jednotného tvaru tak, aby byla možnost data vzájemně významově porovnávat
(korelovat) a stanovit jejich prioritu.

Korelace: poskytuje schopnost porovnávat události a alarmy z více systémů
a integrovat je společně s dalšími informacemi, jako jsou čas, geografické údaje,
údaje z privátních databází aj. Na základě těchto výsledků se automaticky identifikuje
vzniklá situace, která se dynamicky aktualizuje podle skutečného vývoje.

Určování polohy: dynamicky vyhledává zařízení, osoby a majetek a vytváří vztahy
mezi nimi. Například automaticky identifikuje nejbližší adresy, kamery nebo najde
nejbližší lékařskou pohotovost.

Dynamické mapování na zařízení: možnost zobrazení situací a alarmů relevantním
osobám na fixních i mobilních zařízeních. Ukazuje, co se děje v reálném čase v rámci
dané situace, nebo globálně napříč všemi situacemi.

Prohlížeč - webové rozhraní: Umožňuje snadný přístup a spolupráci mezi pracovníky
a organizacemi a podporuje koncová mobilní zařízení stejně jako terminály
v dispečerském centru.

Scénáře (SOPs - Standard Operation Procedures): představují standardní operační
postupy provozovatele, spolu s informacemi, nástroji v rámci jediného uživatelského
rozhraní. PSIM má sadu snadno použitelných vizuálních nástrojů pro generování
politik a SOPs, které jsou automaticky importovány do systému pro použití při
identifikaci a řešení situací.

Reporting: shromažďuje všechny informace (videa, alarmy, audio), přijatá opatření
a výsledky do jedné složky přístupné operátorům. Umožňuje zpětnou analýzu situace
a podklady pro zlepšení procesů či školení.
STRUKTURA SYSTÉMŮ PSIM
Spodní vrstva „Senzory a systémy“ na obr. 2 zobrazuje vstupy, které přicházejí do
systému PSIM. Těmi mohou být události z různých technologií, senzorů, tak i informace
vkládaných obsluhou. Vyšší vrstva „Korelační jádro“ tyto vstupní informace koreluje mezi
sebou, informace lokalizuje a ze všech vstupů vytváří relevantní informaci, která se pak
zobrazí v „Operačním centru“. Zde se provádí „Optimalizace odezvy na situaci“ tak, že
s touto informací je pracováno podle předem definovaných postupů, ať již plně
automatických, poloautomatických či v kompetencích operátora. Na situaci je tak relevantně
reagováno s minimalizací času odezvy a možnosti vzniku chybné reakce. Po vyřešení
83
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
vzniklé situace následuje reporting a možnost zpětného prověření průběhu jejího řešení tak,
aby se mohl celý proces dále optimalizovat a zdokonalovat.
Obr. 2: Struktura systému PSIM
4.
VYUŽITÍ V OBLASTI ŽELEZNIČNÍ DOPRAVY
V oblasti drah je možné využít systémů PSIM jak v oblasti bezpečnosti, tak v oblasti
provozu. Mezi mnohými případy implementace systému PSIM můžeme uvést nasazení
PSIM na jednom z nejrušnějších nádraží Kings Cross v Londýně, kde systém zastřešuje
videosystémy, přístupové systémy, požární systémy, help pointy, drážní rozhlas a informační
systémy pro cestující. V oblasti nákladní železniční dopravy můžeme zmínit jednoho
z největších provozovatelů nákladní železniční dopravy na světě, jihoafrický Transnet Freight
Rail. PSIM umožňuje správu tisíců bezpečnostních zařízení, jako jsou kamery, ochrana
perimetru, požární systémy, přístupové systémy apod., nabízí nástroj pro řízení a záznamy
incidentů a pomáhá řídit krizové a bezpečnostní operace. Nasazením PSIM se snížil počet
řídících středisek ze 13 na 3, počet operátorů na středisko z 50 na 9 a snížila se průměrná
reakční doba na incident o 22%. Trochu jinou implementaci systému PSIM použil
nizozemský poskytovatel železniční infrastruktury ProRail. Systém používá pro integrované
řešení pro krizové řízení a správu incidentů (nehoda, technická porucha, zpoždění,
poškození, výpadek proudu apod.). Řízení incidentů je založené na přehledovém provozním
pohledu a sdílení informací, použití připravených scénářů a spolupráci se všemi
zúčastněnými stranami včetně národního krizového centra, regionálních řídících středisek
a integrovaného záchranného systému.
Zatímco v Americe a Asii jsou systémy PSIM již hojně nasazovány, ve střední Evropě
se začínají postupně prosazovat až nyní. Hlavním prodejcem PSIM systémů je izraelská
společnost NICE Systems, kterou na českém a slovenském trhu reprezentuje TTC
MARCONI.
84
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
KONTROLNĚ ANALYTICKÉ CENTRUM ŘÍZENÍ DOPRAVY
Ing. J. Kristek, Ing. L. Petrovický, Ing. M. Drápalík
RETIA, a.s.
ZÁMĚR A FUNKCE SYSTÉMU
1.
Kontrolně analytické centrum (KAC) poskytuje funkcionality komplexní rekonstrukce
situace vztažené k řízení a organizování drážního provozu ze záznamu. Situace je
rekonstruována časově synchronní reprodukcí záznamů hlasové komunikace, video
záznamů, obrazovek monitorů a logů činnosti zabezpečovacích zařízení z vybrané lokality,
resp. uzlu řízení provozu (např. CDP, RDP, železniční stanice). Dále jsou podporovány
funkce přenosu aktuální reálné situace (video monitoringu) z vybrané lokality do nadřízeného
centra, a to s minimálním časovým zpožděním.
Uživatelské funkce jsou poskytovány prostřednictvím internetového prohlížeče. Je
kladen důraz na jednoduchost a přehlednost prostředí, zvláště pro rutinní funkce pro nejnižší
úrovně oprávnění pracovníků v přímém výkonu řízení dopravy. Z hlediska ovládání KAC
centralizuje a soustřeďuje konfiguraci, správu a dohled funkčnosti integrovaných prostředků
snímání a záznamů. Prostředky pro snímání a záznam signálů jsou organizovány dle
geografického umístění v drážní síti. Přístupy k veškerým datům a povolené funkce jsou
řízeny systémem přístupových práv. Nad zaznamenanými daty a provozními údaji systém
KAC poskytuje reportingové a analytické funkce. Reportingové a statistické výstupy jsou
dostupné online přímo v uživatelském prostředí KAC nebo jsou rozesílány e-mailem
v nastavených periodických intervalech určeným pracovníkům. KAC je navrženo tak, aby
umožňovalo provádění úprav (např. vkládání nových lokalit) uživatelem.
2.
KOMPONENTY KAC
Systém KAC se skládá z těchto komponent a integruje tyto systémy:

Technologická část KAC;

Aplikace uživatelského prostředí KAC;

Aplikace a metody pro statistické a analytické zpracování záznamů;

Systém dohledování provozu KAC;

Systémy pro snímání a záznam dispečerské hlasové komunikace;

Systémy pro video monitoring objektů souvisejících s řízením dopravy;

Systémy pro snímání a záznam obrazovek dispečerských monitorů;

Elektronická zabezpečovací zařízení a další zařízení související s drážním provozem,
ze kterých KAC získává, archivuje a prezentuje záznamy (logy) činnosti;

Dispečerské komunikační terminály;

Softwarové prostředky pro indikaci funkce záznamu;

Interface pro napojení na databázi uživatelských účtů SŽDC;

Interface pro centrální synchronizaci času.
85
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Obrázek 1: Topologie a struktura systému KAC
3.
ROZSAH OBLASTÍ PŘIPOJENÝCH DO SYSTÉMU KAC
Do systému KAC jsou přenášeny informace z obou centrálních dispečerských
pracovišť (CDP) v Praze a v Přerově a řízených oblastí zaústěných do těchto CDP.
V případě, že se v rámci řízené oblasti ovládané z CDP nacházejí i železniční stanice, které
nejsou zapojeny do dálkového ovládání (DOZ), jsou i tyto železniční stanice do systému
KAC začleňovány. Po rekonstrukci dotčené železniční stanice a začlenění do DOZ dochází
ke konfiguraci a novému nastavení přenosu informací do systému KAC.
Do systému KAC jsou přenášeny informace ze stávajících (i budoucích) regionálních
dispečerských pracovišť (RDP). Podmínkou ovšem je odpovídající datová konektivita.
4.
POPIS TECHNICKÉHO ŘEŠENÍ
KAC je technologicky vybudován jako jednotný systém, jehož prvky jsou rozloženy
z důvodů prostorové bezpečnosti do dvou lokalit, a to do technologických prostor
(sdělovacích místností) CDP Praha a CDP Přerov. Jedná o sadu serverů provozujících
databázový systém, rozsáhlé datové úložiště, www server a specializované aplikace. Celý
koncept řešení splňuje koncepci no-single-point-of-failure. Uživatelské funkce jsou
poskytovány přes internetový prohlížeč.
86
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
KAC prostřednictvím datových sítí SŽDC integruje a koncentruje data ze systémů pro
snímání a záznam hovorové komunikace, objektového videa a obrazovek monitorů a získává
a uchovává záznamy (logy) o činnosti zabezpečovacích zařízení. Centrum je napojeno na
centrální systém správy uživatelských účtů SŽDC a poskytuje informace pro dispečerské
telefonní terminály a pro prostředky indikace na dispečerské úrovni. Obě technologické
lokality KAC a všechny integrované systémy jsou propojeny datovou sítí SŽDC
s garantovanými parametry.
Technologická část KAC se skládá ze serverů s programovým vybavením, datového
úložiště, LAN síťových prvků a napájecích prvků zajišťujících provoz centra. Prvky centra
jsou umístěny a provozovány ve dvou lokalitách, a to v technologických prostorech CDP
Přerov a CDP Praha. Návrh topologie KAC zajišťuje vysokou dostupnost funkcí. Technologie
v obou lokalitách KAC se vzájemně zálohují. Systém je tvořen redundantními prvky tak, aby
výpadek jakéhokoliv prvku nezpůsobil nefunkčnost nebo omezení funkce centra. Obě lokality
se z hlediska poskytování uživatelských funkcí chovají jako jeden, resp. jednotný systém
a jejich data jsou synchronizována.
Technologie KAC provozuje databázový server, www server, disková pole datového
úložiště a aplikace pro komunikaci a vytěžování dat z prostředků monitoringu a záznamu.
Dále provozuje uživatelské a analytické aplikace, archivaci dat a aplikace pro zabezpečení
komunikace s dalšími prvky KAC a dohledů.
5.
KDO BUDE KAC VYUŽÍVAT?
Pro dokreslení představy o tom, kdo bude využívat systém Kontrolně Analytické
Centrum, je níže popsána struktura rozdělení uživatelských přístupů.
Základní přístup
určen pracovníkům v přímém výkonu dopravní služby
Pasivní přístup
určen ke kontrole přímého výkonu dopravní služby
Aktivní přístup
určen inspekci pro provádění šetření a uzavírání mimořádných událostí
Analytický přístup
pracovníkům provádějícím optimalizaci pracovních procesů, zpracovávajícím technologické
podmínky, připravujícím materiály a prostředí pro školení a trénink
Servisní a administrátorský přístup
pro administrátory SŽDC, servisní firmu, dodavatelskou firmu
87
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
INTEGROVANÝ KOMUNIKAČNÝ SYSTÉM INOMA COMP
NÁSTROJ RIADENIA ŽELEZNIČNEJ DOPRAVY
Jozef Pethö, Milan Krasuľa
INOMA COMP s.r.o.
1. ÚVOD
Hlavnou požiadavkou prevádzkovateľov železničnej infraštruktúry na systémy pre
riadenie železničnej dopravy je dôraz na bezpečnosť a spoľahlivosť prevádzky používaných
zariadení. Bezpečnosť prevádzky je definovaná ako schopnosť zabezpečiť
prevádzkyschopnosť zariadenia, obmedzenie poruchovosti a výpadkov počas celého
životného cyklu. Túto požiadavku uplatňuje firma INOMA COMP ako základný cieľ pri vývoji
svojich produktov a ich uvádzaní do prevádzky.
Z našich najnovších technológií používaných na železniciach sú inovované diaľkové
ovládanie spojovacích systémov ALFA, nové spôsoby ovládania rozhlasových ústrední RRU,
záznamový systém REVOC, diaľkový dohľad a implementácia GSM-R do spojovacieho
systému ALFA.
2. DIAĽKOVÉ OVLÁDANIE SPOJOVACÍCH SYSTÉMOV ALFA
Systém diaľkového ovládania tvorí centrálne pracovisko obsluhy s riadiacimi
pracoviskami a podriadené pracoviská.
Jednotlivé pracoviská sú vzájomne prepojené prenosovými okruhmi E1 prostredníctvom multiplexerov.
2.1. Riadiace pracovisko
Riadiace pracovisko tvorí počítačový obsluhovací pult pripojený k multiplexeru. Každé
riadiace pracovisko využíva pre diaľkové ovládanie prenosové kanály pre diaľkové ovládanie,
ktoré umožňujú prepínanie podriadených pracovísk k jednotlivým riadiacim pracoviskám. Do
jedného okruhu môže byť pripojených 10 riadiacich pracovísk. Podriadené pracovisko môže
byť pripojené ku ktorémukoľvek avšak vždy len k jednému riadiacemu pracovisku, prípadne
može byť odovzdané na miestnu obsluhu. Takýmto spôsobom je z dôvodu zabezpečenia
bezpečnosti a jednoznačnosti komunikácie pri riadení dopravnej prevádzky znemožnená
obsluha jednej linky z dvoch rôznych pracovísk.
Riadenie systémov zabezpečuje riadiaca jednotka, ktorá umožňuje prepínanie
jednotlivých podriadených pracovísk k príslušnému riadiacemu pracovisku. V prípade
poruchy riadiacej jednotky zostáva celý systém funkčný a nastavený podľa poslednej
konfigurácie.
2.2. Podriadené pracovisko
Podriadené pracovisko tvorí multiplexer a spojovací systém ALFA s obsluhovacím
pultom.
Môže byť prepnuté v miestnom alebo diaľkovom režime. Jednoduchým preložením
prepínača do polohy diaľkovej obsluhy, sa odpojí obsluhovací pult od spojovacej jednotky
a pripojí k nej multiplexer s prenosovým systémom. Touto manipuláciou je obsluha všetkých
liniek a ovládaných zariadení odovzdaná na príslušné riadiace pracovisko do centrálneho
88
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
pracoviska obsluhy. Preložením prepínača do polohy miestnej obsluhy može byť kedykoľvek
ovládanie vrátené späť na miestnu obsluhu.
Ak je spojovací systém v miestnom režime, môže byť prepnutý na náhradný zapojovač.
Pri prepnutí do diaľkového režimu sa funkcia náhradného zapojovača zablokuje.
2.3. Hlavný a záložný trakt
Diaľkové ovládanie spojovacích systémov môže byť vybavené hlavným a záložným
traktom.
Každý trakt má svoju riadiacu jednotku, riadiace pracoviská, multiplexery a prenosový
okruh E1. Podriadené pracovisko disponuje vždy jedným spojovacím systémom ALFA (linky
a ovládané zariadenia môžu byť pripojené vždy len na jeden spojovací systém).
Ak nastane porucha v niektorom systéme, prípadne je potrebné vykonať údržbu
zariadenia, prepne sa prenosový systém do jedného traktu a opravy a údržba sa môže
vykonávať na voľnom trakte. Pri prepnutí sa do zvoleného traktu prepnú všetky riadiace
a podriadené pracoviská, čiže všetky pracoviská sú pripojené vždy k rovnakému traktu.
Každý trakt môže byť okruhovaný, pri výskyte prvej poruchy sa systém nasmeruje
prevádzku podľa dostupnosti okruhu. Do druhej poruchy funguje bez ovplyvnenia obsluhy
zariadenia.
Inovované diaľkové ovládanie spojovacích systémov ALFA sme vybudovali na
koridorovej trati ŽSR Nové Mesto nad Váhom – Púchov.
3. NOVÉ SPÔSOBY OVLÁDANIA ROZHLASOVÝCH ÚSTREDNÍ
3.1. Diaľkové ovládanie rozhlasových ústrední
Pre diaľkové ovládanie rozhlasových ústrední sa používa riadenie rozhlasovej ústredne
RRU-U-3M2D, ktorá má 3 miestne a 2 diaľkové vstupy s nastaviteľnou prioritou.
Ako ovládacie pracovisko môže byť použitý obsluhovací pult spojovacieho systému
ALFA alebo zdroj automatického hlásenia pripojený k spojovaciemu systému ALFA.
Riadenia rozhlasových ústrední sú s ovládacím pracoviskom spojené pomocou dosky
ALFA-DRAH-0 cez prenosový systém, ktorý môže byť vytvorený dvojdrôtovým alebo
štvordrôtovým metalickým vedením alebo kanálmi ľubovoľného prenosového systému.
V jednom okruhu môže byť diaľkovo ovládaných maximálne 12 rozhlasových ústrední
RRU.
3.2. Ovládanie rozhlasových ústrední cez sieť LAN
Na ovládanie rozhlasového zariadenia cez sieť LAN sa používa riadenie rozhlasovej
ústredne RRU-U-3MLAN, ktorá má 3 miestne vstupy a jeden vstup LAN s nastaviteľnou
prioritou.
Ako ovládacie pracovisko môže byť použitý obsluhovací pult spojovacieho systému
ALFA pripojený pomocou dosky ALFA-RRU-LAN, zdroj automatického hlásenia alebo
obsluhovací pult spojovacieho systému DELTA.
Cez sieť LAN môže byť ovládaných 12 rozhlasových ústrední RRU.
4. ZÁZNAMOVÝ SYSTÉM REVOC
Záznamový systém REVOC je zariadenie slúžiace na záznam hovorov a ich
archiváciu. Umožňuje zaznamenávať hovory vykonané prostredníctvom počítačových
89
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
obsluhovacích pultov vybavených príslušným softvérom, tlačidlových obsluhovacích pultov,
zapojovačov MIKRO-Z-0, MIKRO-NZ-10, vybraných typov rádiostaníc a liniek.
Záznamový systém REVOC je viackanálový systém. Stav jednotlivých kanálov ako aj
stav celého zariadenia je indikovaný optickou aj akustickou signalizáciou.
Prostredníctvom počítačovej siete umožňuje replikovať vzniknutý záznam na vzdialený
záznamový server, vzdialený prístup k záznamom a pracovisko diaľkového dohľadu.
Záznamový server archivuje replikované záznamy zo všetkých dostupných záznamových
systémov REVOC a kontroluje vzdialený užívateľský prístup k záznamom.
Záznamový systém REVOC kontroluje celistvosť nahrávanej linky až po samotný
ovládací pult. Všetky poruchy ako aj prerušenie linky k zaznamenávanému zariadeniu
vyhodnocuje aj na príslušnom stavovom paneli, ktorý sa umiestňuje v zornom poli obsluhy.
Systém archivuje všetky udalosti a prevádzkové stavy.
V prostredí ŽSR je vybudovaných viac ako 100 aplikácií záznamového systému
REVOC v rôznych modifikáciách.
5. DIAĽKOVÝ DOHĽAD
Diaľkový dohľad je modulárny systém. Tvorí ho pracovná stanica pre diaľkový dohľad
realizovaná na OS Linux s príslušným programovým vybavením. Pracovná stanica
diaľkového dohľadu vykonáva dohľad prostredníctvom počítačovej siete.
Systém diaľkového dohľadu umožňuje monitorovať, periodicky sledovať
a vyhodnocovať stav zariadení (spojovacie systémy ALFA a DELTA, ich počítačové
obsluhovacie pulty, multiplexery PSE1 a BRIMUX, záznamové systémy REVOC, zálohované
zdroje, hovorové súpravy tichého dorozumenia). Jedná sa o otvorený systém s možnosťou
monitorovania aj ďalších zariadení.
Prevádzkový stav dohliadaných zariadení je v rôznych úrovniach zobrazovaný priamo
na pracovnej stanici pre diaľkový dohľad alebo na určenom počítači pomocou webového
prehliadača. Obsluha má možnosť získať informácie o okamžitom stave dohliadaných
zariadení ako i o histórii stavov.
Stavy jednotlivých zariadení je možné sledovať v rôznych úrovniach, od úrovne stavu
celkov, graficky zobrazených do máp, až po detailné stavy jednotlivých dohliadaných
zariadení.
Systém umožňuje zasielať automatické oznámenia o udalostiach konkrétnym
užívateľom, prostredníctvom rôznych distribučných kanálov, napr. e-mail, SMS a podobne.
Diaľkový dohľad je prevádzkovaný v žst. Žilina – Teplička, na riadiacom pracovisku
GSM-R v Bratislave a v Centre riadenia dopravy v Púchove.
6.
SPOJOVACÍ SYSTÉM ALFA S IMPLEMENTOVANÝMI
VLASTNOSŤAMI GSM-R
Spojovací systém ALFA s implementovanými vlastnosťami terminálu GSM-R umožňuje
pripojenie liniek mobilnej siete GSM-R. Pripojenie sa realizuje pomocou multiplexera
BRIMUX a dosky GSM-R. Multiplexer BRIMUX umožňuje pripojenie šiestich terminálov
GSM-R.
Terminál GSM-R umožňuje volania s identifikáciou funkčných čísel, volania do
telefónnej siete dráh a do sietí komerčných telekomunikačných operátorov, jednosmerné
volania, skupinové volania, železničné núdzové volania, identifikáciu a príjem prioritného
volania, konferenčné spojenia, parkovanie hovorov a návrat k hovorom, históriu príchodzích
a odchodzích hovorov, záznam hovorov. Doplnkovou službou je SMS klient, ktorá umožňuje
prijímanie a vysielanie SMS správ v sieti GSM-R.
90
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Možnosti volaní a funkčné vlastnosti terminálu GSM-R sú závislé od nastavenia
ústredne GSM-R.
Terminál GSM-R je možné implementovať aj do existujúcich spojovacích systémov
ALFA.
V takomto prípade sa aktualizuje hardvérová a softvérová verzia dosky riadenia, do
spojovacieho systému ALFA sa doplní doska GSM-R a aktualizuje softvér v obsluhovacom
pulte OPPC. V prípade, ak spojovací systém disponuje len tlačidlovým obsluhovacím pultom,
je potrebná jeho výmena za obsluhovací pult OPPC.
Spojovacie systémy s implementovanými vlastnosťami GSM-R sú prevádzkované na
ŽSR a SŽDC. V prostredí ŽSR je zabudovaných 40 ks a v prostredí SŽDC 5 ks GSM-R
terminálov a to v centrách riadenia dopravy, vo vybraných železničných staniciach a na
dispečerských pracoviskách prevádzkových dispečerov a elektrodispečerov.
7. PRENOS ZVUKU - NOVÉ TECHNOLÓGIE A KONZERVATÍVNE
RIEŠENIA
7.1. Nové trendy v telekomunikačnej technike
V súčasnej dobe sa do prevádzky presadzujú riešenia komunikácie prostredníctvom
VoIP sietí, ktoré zlučujú dáta hlas a video do jedného paketového celku. Tieto siete majú
svoje výhody a dokážu zabezpečiť funkcie, ktoré by boli pri použití klasických
telekomunikačných technológiách oveľa zložitejšie. Prenos je zabezpečený prostredníctvom
paketov bez rezervácie spojenia medzi účastníkmi, čo im podľa zástancov uvedených
technológií predurčuje nižšie finančné zaťaženie na prevádzku.
Použitie je výhodné najmä v prostredí, ktoré využíva čistú IP infraštruktúru.
Nevýhodou týchto sietí je náročnosť zabezpečenia kvality ponúkanej služby. Kvalitu
spojenia v týchto sieťach určuje priechodnosť siete, stratovosť paketov a oneskorenie.
Kvalita zvukového spojenia v týchto sieťach závisí od šírky pásma dostupnej medzi
koncovými bodmi. Šírku prenosového pásma ovplyvňuje prenosová kapacita a momentálne
zaťaženie siete, na ktorých je závislé oneskorenie. A práve oneskorenie a kolísanie
oneskorenia je hlavným problémom pri prenose hlasu a vedie k výrazne zníženej kvalite
hovoru a spôsobuje problémy ako napríklad ozvenu.
7.2. Technológia VoIP v produktoch firmy INOMA COMP
Pre komunikáciu v prostredí VoIP vyvinula firma INOMA COMP spojovací systém
DELTA, ktorý umožňuje pripojenie digitálnych aj analógových liniek a ovládanie rozhlasových
ústrední RRU.
Pre prepojenie analógového a digitálneho prostredia sme použili spojovací systém
ALFA a doplnili ho o vlastnosti VoIP.
Spojovací systém DELTA určený pre komunikáciu v prostredí VoIP sme vybudovali
v metre v Baku v Azerbajdžane.
7.3. Použitie klasických technológií pre prenos zvuku
Požiadavka železníc využívať v systémoch pre riadenie železničnej dopravy optické aj
metalické vedenia a pritom zabezpečiť spoľahlivú činnosť zariadenia, viedla firmu INOMA
COMP používať na prenos hlasu pevné spojenia. Na vytvorenie pevného spojenia je použitý
prenosový okruh E1 v kombinácii s metalickými vedeniami, čím je zabezpečené, že obsluha
má jednotlivé linky vždy k dispozícii a v prípade potreby sa okamžite dovolá.
91
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Tieto zariadenia dokážu garantovať požadovanú prenosovú rýchlosť a šírku pásma.
Garantovaná šírka prenosového pásma zaručuje, že pri prenose nedochádza ku skresleniu
hlasu a nežiaducim ozvenám. Vzhľadom k tomu, že boli vyvinuté špeciálne na prenos hlasu,
dosahujú vysokú zrozumiteľnosť a vernosť hlasu.
7.4. Použitie VoIP technológií pre prenos zvuku
Komunikácia v prostredí VoIP má nepochybne svoje výhody. Prenos pomocou paketov
nepožaduje rezerváciu pevného spojenia, takže neblokuje systém v prípade, že sa
nevyužíva. Dokáže lepšie využívať kapacitu a je veľmi vhodná pre prenos dát. Avšak
negarantuje šírku prenosového pásma, čím sa zhoršuje kvalita prenášaného zvuku.
S neustálym vývojom a napredovaním v oblasti IT technológií môžeme v budúcnosti
očakávať aj zlepšenie prenosových vlastností pri prenose zvuku a následné globálne
využívanie VoIP prostredia pre všetky aplikácie.
V súčasnej dobe je však na zváženie vhodnosť nasadenia v kombinovanej
infraštruktúre akou disponuje väčšina zadávateľov.
92
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
NA ŽELEZNIČNÍ DOPRAVNÍ CESTU POUZE
S VYBAVENÝM VOZIDLEM
Ing. Martin Motyčka
DCOM spol. s r. o.
1.
LEGISLATIVA PŘÍSTUPU NA ŽDC
Pokud drážní vozidla nesplňují podmínky přístupu na ŽDC, nesmí být na ŽDC
vypravena!
1.1 Podmínky
přístupu
legislativou:
na
ŽDC
jsou
definovány
následující

Zákon o dráhách - ustanovení § 34c zákona o dráhách ukládá SŽDC povinnost
vydání a zveřejnění Prohlášení o dráze.

Prováděcí vyhlášky k zákonu o dráhách – základní pravidla provozu; vydává MD
ČR.

Prohlášení o dráze - obsahuje technické, provozní a obchodní podmínky určené
pro přístup žadatelů na dráhu. Prohlášení o dráze také obsahuje podmínky
přístupu na ŽDC.
o Příloha F - Traťová rádiové systémy

Vnitřní předpisy a směrnice SŽDC – určují pravidla organizování a zabezpečení
provozu na dráze.
o Směrnice SŽDC č. 35 (technické specifikace vlakových rádiových zařízení
a zásady pro jejich přípravu a realizaci na ŽDC ve vlastnictví státu)
o Směrnice SŽDC č. 34 (uvádění do provozu výrobků, které jsou součástí
sdělovacích a zabezpečovacích zařízení a zařízení elektrotechniky
a energetiky, na ŽDC ve vlastnictví státu)
1 . 2 P o d m í n k y p ř í s t u p u n a Ž D C z p o h l e d u s d ě l o v a c í c h s ys t é m ů
Vlaková rádiová zařízení na železniční dopravní cestě provozované SŽDC jsou
používána jako základní, náhradní nebo nouzové traťové rádiové spojení.
Základním traťovým rádiovým spojením se rozumí takové rádiové spojení, které na trati
vybavené příslušnou rádiovou infrastrukturou umožňuje s předepsanou kvalitou jak
plnohodnotnou hlasovou komunikaci mezi strojvedoucím a výpravčím a mezi strojvedoucími
navzájem, tak datovou komunikaci mezi pohyblivými a pevnými rádiovými zařízeními
(pracujícími případně bez obsluhy).
Náhradním traťovým rádiovým spojením se rozumí rádiové spojení, které musí umožnit
uskutečnění rádiového spojení strojvedoucího s výpravčím z převážné většiny míst tratí v jím
řízené oblasti. K náhradnímu rádiovému spojení se smí používat pouze stanovené typy
rádiových zařízení. Druh a typ rádiového zařízení určeného jako náhradní rádiové spojení
určí provozovatel dráhy individuálně pro jednotlivé tratě s přihlédnutím k úrovni pokrytí
příslušných rádiových úseků trati využitelným signálem. Náhradní rádiové spojení nesmí být
trvale používáno místo základního rádiového spojení.
Nouzovým traťovým rádiovým spojením se rozumí jakékoliv rádiové spojení, které
umožní uskutečnění nouzového spojení strojvedoucího s výpravčím příslušné řízené oblasti
v případě vzniku poruchy nebo mimořádnosti v průběhu jízdy hnacího vozidla, a to pouze do
93
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
doby dojezdu vozidla. Nouzové rádiové spojení nesmí být nikdy použito jako náhrada
základního nebo náhradního rádiového spojení.
Rozhodujícím dokumentem určujícím aktuální konfiguraci základního, náhradního,
resp. nouzového traťového rádiového spojení na jednotlivých tratích vybavených příslušnou
infrastrukturou je tabulka č. 1 TTP.
Hnací vozidla pohybující se na trati vybavené infrastrukturní částí vlakového
rádiového zařízení (systém GSM-R, systém TRS, systém ASCOM nebo síť SRV – viz dále)
musí být vybavena terminálem umožňujícím základní rádiové spojení.
Pokud hnací vozidlo nesplňuje ani podmínky pro náhradní rádiové spojení, nesmí
být do řízené oblasti (traťového úseku) vybavené infrastrukturou vlakového rádiového
zařízení vypraveno.
2.
TRAŤOVÉ RÁDIOVÉ SYSTÉMY V ČR
Prohlášení o dráze specifikuje používané traťové rádiové systémy v ČR (kapitola
3.3.3.3 Komunikační systémy).
2.1 Pro řízení drážní dopravy jsou provozovány následující traťové
rádiové systémy:
 digitální rádiový systém GSM-R v pásmu 900 MHz,
 analogový rádiový systém TRS v pásmu 450 MHz,
 analogový rádiový systém ASCOM v pásmu 450 MHz,
 analogové simplexní rádiové sítě v pásmu 150 MHz.
2.2 Mapa M10 (Základní traťové rádiové spojení)
Obr. 1 – mapa M10, základní traťové rádiové spojení
94
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
3.
České Budějovice
10.-12.11.2015
VOZIDLA DOPRAVCŮ A SŽDC
3 . 1 P o č t y a s t a v v yb a v e n í v o z i d e l d o p r a v c ů
Cca 1 900 vozidel (ČD a ČD Cargo) bylo postupně od roku 1993 vybaveno analogovou
radiostanicí VS47. Od roku 2006 začalo doplňování vozidel dopravců o GSM-R radiostanici.
V letošním roce je naprostá většina vozidel majoritních dopravců vybavena. Část
vozidel je vybavena velkým 10“ displejem. Všechny vybavená vozidla umožňují provoz ve
všech používaných rádiových systémech v ČR.
3 . 2 P o č t y a s t a v v yb a v e n í v o z i d e l S Ž D C
SŽDC provozuje cca 500 speciálních hnacích vozidel (MUVky, MVTV, SVP, …).
Do letošního roku tyto vozidla převážně nebyla vybavena žádným rádiovým systémem.
V letošním roce SŽDC zahájila jak celkovou modernizaci vybraných SHV (celková
modernizace vozidel MUV), tak realizaci vybavení všech SHV komunikačních systémem.
Do konce roku 2015 budou všechny SHV vybavena pro vstup na ŽDC.
3 . 3 P o č t y a s t a v v yb a v e n í v o z i d e l o s t a t n í c h d o p r a v c ů
Ostatní dopravci (AWT, AŽD, ARRIVA, EUROVIA, GJW Praha, LOKO TRANS, …)
většinou mají vozidla vybavena pro analogové rádiové systémy a intenzivně vybavují vozidla
GSM-R rádiem. Dá se předpokládat, že většina vozidel bude během roku plně vybavena.
3.4 Foto
95
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Foto vozidel SŽDC
4.
ZÁVĚR
Dá se říci, že do konce roku 2015 bude naprostá většina vozidel, které jezdí po ŽDC
v ČR vybavena sdělovacím systémem (rádiem) pro oprávněný přístup na ŽDC.
Z pohledu tématu konference se jedná o dobrou zprávu (ještě před cca 2 roky byla
situace zcela opačná)!
LITERATURA:
ČR: Zákon č. 266/1994 Sb., o dráhách
SŽDC: Prohlášení o dráze celostátní a regionální 2016
SŽDC: Směrnice č. 34
SŽDC: Směrnice č. 35
SŽDC: webové stránky www.szdc.cz
96
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI V OBLASTI KABELOVODŮ
PRO ZABEZPEČOVACÍ A SDĚLOVACÍ ZAŘÍZENÍ NA ŽELEZNICI
Karel Kabelka
SITEL, spol. s r.o.
1.
KABELOVODY Z MULTIKANÁLŮ
Při výstavbě tras podzemních telekomunikačních a energetických kabelů se požaduje,
aby tyto kabely byly dokonale chráněny před nebezpečím mechanického poškození.
Současný stav mechanických ochran je:
 betonové žlaby např. TK1 a TK2
 žlaby z plastů a recyklovaného plastu ZEKAN, KZ, KŽ, TRANSFORM
 trubky hladké, trubky vrapované
 zákrytové desky
Ochrana kabelů pomocí HDPE trubek. Výhodou této nejrozšířenější mechanické ochrany
optických a metalických kabelů je, že kabely lze do nich zatáhnout či zafouknout
v libovolném čase až po jejich instalaci. Již uložené kabely lze v případě potřeby vytáhnout či
vyfouknout, popřípadě nahradit kabely novými. Při realizaci kabelových tras se do výkopu
velmi často klade i značné množství těchto trubek. To s sebou přináší řadu problémů, jako je
nutnost dokonalého zajištění identifikace jednotlivých trubek, včetně jejich prostorového
uložení a dodržení jejich předepsaného vzájemného uložení po celé délce trasy. Ochranné
trubky jak při strojní pokládce, tak i při pokládce ruční, mají tendenci se vzájemně křížit
a propadat se z vyšší vrstvy do vrstvy nižší.
Pro své zákazníky nabízíme novou progresivní technologii prostorově dokonale
uspořádaných kabelovodů. Jde o řešení s plastovými Multikanály SITEL, doplněné
plastovými nebo betonovými kabelovými komorami. Systém kabelových Multikanálů
a plastových komor je vyráběn z vysokohustotního polyetylénu (HDPE). Předností tohoto
materiálu je vysoká pevnost a houževnatost, odolnost proti chemickým látkám a velmi dlouhá
životnost. Systém Multikanálů a kabelových komor tak umožňuje snadnou
manipulovatelnost, značnou variabilitu a jednoduchou montáž. Rozmístění a vzájemné
vzdálenosti jednotlivých otvoru Multikanálů jsou v celé trase takovéhoto kabelovodu
konstantní, bez zvlnění, jako u tras realizovaných z vrapovaných trubek.
Multikanály jsou dodávány ve všech třech provedeních, čtyřotvorové – 4W,
šestiotvorové – 6W, devítiotvorové – 9W. Světlost jednoho otvoru je 105 x 105 mm, což
umožňuje snadné přímé zatažení kabelů do těchto otvorů nebo vložení ochranných HDPE
trubek. Délka jednoho základního dílu multikanálu je 1 118 mm a jednotlivé díly se vzájemně
spojují hrdlovým spojem, který je utěsněn pryžovým těsněním a zajištěn čtyřmi pružnými
ocelovými sponami.
4W
6W
9W
Kabelovod je konstruován pro SUCHÝ PROCES výstavby, bez nutnosti použití betonu
a přesto je zatížitelnost tohoto systému až 150 kN (až 15 tun) na 1 m délky trasy.
97
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Po provedení minimálního krytí 30 cm zeminy je pojízdný těžkou mechanizací. Použitím této
technologie lze dosáhnout značných materiálových a časových úspor a tím i úspor
finančních. Z praktických zkušeností vyplývá, že při výstavbě Multikanálových kabelovodů
se dosáhne značné finanční úspory v porovnání s výstavbou stejně kapacitních kabelových
tras z vrapovaných trubek, následně obetonovaných, případně při použití běžných
betonových žlabů. Multikanál lze také použít pro povrchové uložení (mosty), protlaky,
překopy a všude tam, kde jsou vysoké požadavky na rychlost výstavby a vysoké nároky na
přehlednost celého systému. Mezi další nesporné výhody tohoto produktu patří komplexní
přizpůsobení systému daným potřebám zákazníka. Je možno vytvářet přímé úseky, ohyby,
změny úrovní uložení, odbočky, přechody, redukce na samostatné trubky o průměru
110 mm, či kombinovat tento systém s jiným uložením. Speciální ohybový díl 9W-M
umožňuje 3º odklonění od přímého směru, přičemž 90º ohyb lze dosáhnout na délce 6,4 m.
Poškozený kabelovod je možné opravit použitím speciálního děleného opravného dílu.
Významné využití nacházejí Multikanály při budování železničních uzlů, stanic
a páteřních energetických a telekomunikačních kabelových tras, kde lze ocenit zejména to,
že do již stávajících kabelovodů lze kdykoliv snadno vstoupit z přístupových kabelových
komor, zatáhnout nebo zafouknout další kabely a to bez nutnosti realizace nákladných
výkopových prací, včetně následné konečné úpravy povrchu. V případě potřeby lze celou
kabelovou trasu i s kabely odsunout do jiné polohy. Praxe ukázala nutnost plánovat kabelové
trasy s rezervou, obzvláště v městských aglomeracích a všude tam, kde je hustá kabelová
sít, protože s dalším růstem objemu pokládaných kabelů i ve vzdálenější budoucnosti by
mohl být problém s jejich prostorovým uložením. Je proto výhodné při výstavbě kabelových
sítí volit Multikanály devítiotvorové, čímž se vytvoří rezervy pro budoucí pokládku. Všechny
náročné požadavky na trasy kabelovodu Multikanálové systémy plně splňují a lze proto
konstatovat, že v současné době neexistuje srovnatelný produkt, který by byl schopen plně
konkurovat nabízenému systému se všemi jeho přednostmi.
Multikanály společnosti SITEL, spol. s r.o., byly do používání u Českých drah zavedeny
zaváděcím listem ZL 03/2002 – SZ s účinností od 21.12.2001. Kabelovody z Multikanálů
v současnosti již úspěšně používají vedle společnosti SŽDC i další provozovatelé
kabelových sítí. Například z energetické skupiny společnost E.ON Česká republika, O2
(nově CETIN), Dopravní podnik města Brna, Dopravní podnik hl. města Prahy, Dopravní
podnik města Ostravy, Skanska CZ, ŽS BRNO, Česká správa letišť, Řízení letového provozu
a řada dalších.
98
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
2.
České Budějovice
10.-12.11.2015
KABELOVÉ KOMORY CARSON
Nezbytnou součástí kabelových tras jsou přístupové kabelové komory, které jsou
hlavně využívány ke kontrole, opravě, výměně či instalaci nových kabelů do stávajících
kabelovodů. Přístupové komory, které se dnes běžně používají, mohou být betonové nebo
zděné. Výhodou těchto komor je jejich velikostní přizpůsobitelnost k danému kabelovodu,
nosnost, životnost atd. Při dnešním tempu vývoje stavebnictví však pouze tyto „výhody“
nestačí a je nutností nabídnout výhod mnohem více. Jedním z alternativních a trhem už
prověřených řešení je použití plastových přístupových kabelových komor Carson. Přístupové
komory umožňují svojí rozměrovou řadou a variabilitou využití v různých oborech. Jejich
rozmanitou použitelnost lze demonstrovat na množství již realizovaných staveb. Plastové
kabelové komory jsou stejně, jako Multikanály, vyrobeny z vysokohustotního polyetylénu
(HDPE), což je materiál, který je houževnatý, vysoce odolný vůči chemikáliím, lehce
obrobitelný, svařitelný, ekologický, lehký atd. Tyto vlastnosti spolu s jeho dlouholetou
životností, která je 50 let, jsou největšími přednostmi toho produktu.
Kabelové komory Carson lze využívat téměř bez omezení. Instalace nevyžaduje
mechanizaci a je velice snadná. Rozměrová rada Polyvault a Integral nabízí různé varianty
velikostí komor a umožňují téměř neomezené výškové nebo délkové nastavení rozměru
podle požadavku zákazníka. Tělo komor je konstruováno tak, aby bylo schopno odolávat
vysokému statickému zatížení. Pro silniční zatížení je vhodný typ komory C2, který splňuje
nároky na zatížení třídy D 400 (400 kN, tj. 40 t). Usazení plastové kabelové komory se
provádí na betonový základ, popřípadě na upravené štěrkové lože.
Vstupy do komor lze provést pomocí vrtací korunky, přímoběžné nebo motorové pily
a komory je tak možno instalovat i na stávající kabelová vedení. K utěsnění prostupu se
používá montážní pěna. Víka kabelových komor jsou dodávána plastová, betonová, litinová
a víka kovová s povrchovou úpravou žárovým pozinkováním. Kovová víka lze uzamknout
pomocí speciálních šroubů a klíče. Litinová, betonová a kovová víka lze použít pro zatížení
třídy B 125 (125 kN, tj. 12,5 t), což je vhodné pro parkoviště osobních vozidel a parkovací
podlaží. Plastová víka jsou vhodná pro plochy se zatížením třídy A 15 (15 kN, tj. 1,5 t), např.
pro zelené plochy a plochy určené pro pěší a cyklisty. Na vyžádání lze dodat i víka se
speciální úpravou, například víka s úpravou pro zámkovou dlažbu, barevnou úpravou
povrchu atd. Vnitřek šachet lze vybavit kabelovými rošty nebo držáky na kabely dle
požadavku zákazníka. Spolu s Multikanály tvoří plastové komory Carson ucelený progresivní
systém budování nových kabelovodů. Jejich použití při výstavbě přinese nejenom úsporu
finanční ale i časovou a jistotu návratnosti investice. Pro projektování Multikanálových tras
a plastových komor Carson zájemcům zdarma poskytneme CD s příslušnými soubory
v AutoCadu a Microstationu, dále nabízíme odbornou pomoc s projekcí těchto progresivních
kabelovodů.
3.
BETONOVÉ KABELOVÉ KOMORY
Jde o unikátní systém, který zajišťuje po smontování jednotlivých konstrukčních dílců
požadovanou vodotěsnost. Komory se vždy připravují na konkrétní projekt, čímž je plně
99
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
využita jejich univerzálnost. Komory vytvářejí dostatek prostoru pro křížení, spojování
a odbočování jednotlivých kabelů i celých tras. Osazení prostupů do komor je zajištěno na
přání zákazníka a také je možné upravit vnitřní prostor rozdělením příčkami i patry.
Samozřejmostí je vybavení stupadly nebo žebříky a možná úprava zákrytové desky
s různými tvary vstupních otvorů.
Komora je koncipována jako modulární a skládá se z těchto základních dílů:
 betonový základ je budován pouze v případě větších komor
 dno komory, může být opatřeno kanálkem nebo příčkami
 konstrukční segment může být opatřen příčkami, má integrovány vodící prvky (HT)
pro snadné uchycení kabelové výstroje
 krycí deska se vstupním otvorem opatřeným víkem
Dno a konstrukční segmenty jsou vybaveny unikátním systémem zámků, které
se vzájemně spojují polyuretanovým tmelem a montážní pěnou. Toto spojení pak zajišťuje
vodotěsnost spoje a celé komory. Na konstrukci komor je využit vodostavební beton C40/50
odolný vůči prostředí XA1, lze vyrobit i pro agresivní prostředí XA2 a XA3.
Ukázka využití pro vedení kabelů při rekonstrukci železničních stanic:
Pokud Vás tyto produkty zaujaly, nebo potřebujete více informací, navštivte prosím,
webovou stránku www.sitel.cz nebo kontaktujte hlavní provozovnu společnosti:
SITEL, spol. s r.o., Nad Elektrárnou 1526/45, 106 00 Praha 10, Slatiny, tel: 267 198 111
nebo pro moravský region:
SITEL, spol. s r.o., Vinohradská 74, 618 00 Brno, Černovice, tel: 548 133 411.
100
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
BEZPEČNOST A PLYNULOST PROVOZU VLAKOVÉ DOPRAVY VE
VZTAHU K POŽADAVKŮM NA POŽÁRNÍ VLASTNOSTI KABELŮ
Ing. František Gilian,
ELKOND HHK, a.s.
1.
ANOTACE
Příspěvek je zaměřen na seznámení účastníků konference s novým hodnocením
požadavků na požární vlastnosti kabelů, které jsou zavedeny v platných právních předpisech
a technických normách pro stavební výrobky a požární bezpečnost staveb ve vztahu ke
stávajícím požadavkům na požární vlastnosti kabelů uvedeným v platných právních
předpisech pro stavby na dráze v České republice.
2. NOVÉ HODNOCENÍ POŽÁRNÍCH
POUŽITÍ VE STAVBÁCH
VLASTNOSTÍ
KABELŮ
PRO
2.1 Obecně
Hodnocení požárních vlastností kabelů pro použití v stavbách se uskutečňuje podle:
a)
reakce na oheň;
b)
zachování funkčnosti při požáru.
2.2 Reakce na oheň
Hodnocení reakce kabelů na oheň je posuzování jejich požárního nebezpečí z hlediska
šíření plamene, vývinu tepla a kouře, rozvoje požáru, tvorby planoucích kapek a částic
a tvorby halogenových plynů v zplodinách hoření. Výsledkem hodnocení kabelu je jeho
zařazení do příslušné klasifikační třídy s doplňkovými klasifikacemi dle ČSN EN 135016:2015.
Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca a Fca – třída reakce na oheň (vyjadřuje celkové množství
uvolněného tepla z kabelů, nejvyšší hodnotu rychlosti uvolňování tepla, šíření plamene
a rychlost rozvoje požáru).
s1, s1a, s1b, s2 a s3 – doplňková klasifikace (vyjadřuje celkové množství vývinu kouře
a okamžité množství uvolněného kouře).
d0, d1 a d2 – doplňková klasifikace (vyjadřuje výskyt a přetrvávání planoucích
kapek/částic).
a1, a2 a a3 – doplňková klasifikace (vyjadřuje obsah halogenových prvků měřením
acidity, a konduktivity).
2.2.1 Technické normy
Ve vztahu k reakci kabelů na oheň se použijí tyto výrobkové, klasifikační, aplikační
a zkušební normy:
ČSN EN 50575:2015 Silové, řídicí a komunikační kabely – Kabely pro obecné použití ve
stavbách ve vztahu k požadavkům reakce na oheň
101
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ČSN EN 13501-6:2015 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb – Část 6:
Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň elektrických kabelů
ČSN CLC/TS 50576:2015 Elektrické kabely – Rozšířená aplikace výsledků zkoušek reakce
na oheň
ČSN EN 50399:2012 Zkušební metody kabelů v podmínkách požáru – Měření uvolněného
tepla a kouře na kabelech v průběhu zkoušky šíření plamene – Zkušební zařízení, postupy
a výsledky
ČSN EN 61034-2:2006 Měření hustoty kouře při hoření kabelů za definovaných podmínek –
Část 2: Zkušební postup a požadavky
ČSN EN 60332-1-2:2005 Zkoušky elektrických a optických kabelů v podmínkách požáru –
Část 1-2: Zkouška svislého šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací – Postup
pro 1 kW směsný plamen
ČSN EN 60754-2:2015 Zkouška plynů vznikajících při hoření materiálů z kabelů – Část 2:
Určení acidity (měřením pH) a konduktivity (IEC 60754-2:2011)
ČSN EN ISO 1716:2010 Zkoušení reakce výrobků na oheň – Stanovení spalného tepla
(kalorické hodnoty)
ČSN IEC 60331 Zkoušky elektrických kabelů za podmínek požáru
2.3
Zachování funkčnosti kabelů při požáru
Hodnocení zachování funkčnosti kabelů při požáru je posuzování schopnosti kabelů
odolávat podmínkám požáru bez ztráty jejich základní funkce. Výsledkem hodnocení je
zařazení kabelu do příslušné třídy funkčnosti kabelové trasy podle ZP-27/2008. Třídy
funkčnosti kabelové trasy se označují kritérii P15(30, 60, 90, 120)-R nebo PH15(30, 60, 90,
120)-R s uvedením doby zachování funkčnosti v minutách. Zkouška zachování funkčnosti
kabelové trasy se provádí podle ZP-27/2008 (Zkušební předpis PAVÚS). V současnosti se
připravuje vydání nové ČSN 73 0895, které základem je slovenská STN 92 0205 a tato
norma v budoucnu nahradí ZP-27/2008.
3.
3.1
POUŽITÍ KABELŮ S POŽÁRNÍMI VLASTNOSTMI PODLE
LEGISLATIVY ČR
Obecně
Použití kabelů s požárními vlastnostmi stanovují v České republice právní předpisy pro
stavební výrobky, požární bezpečnost staveb a související technická norma a také právní
předpisy pro stavby na dráze:
- Nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na
vybrané stavební výrobky;
- Vyhláška č. 23/2008 Sb. o technických podmínkách požární ochrany staveb
v platném znění;
- ČSN 73 0848 Požární bezpečnost staveb - Kabelové rozvody;
- Zákon č. 266/1994 Sb. o dráze v platném znění
- Vyhláška č. 177/1995 Sb. kterou se vydává stavební a technický řád drah
v platném znění
3.2
Problémy rozdílných požadavků legislativy
V § 41 odst. 3 vyhlášky č. 177/1995 Sb. je uvedeno následující ustanovení:
(3) Všechna izolovaná vedení a elektrická zařízení mající vliv na bezpečnost a plynulost
provozu vlakové dopravy musí mít vodiče s měděným jádrem; kabely musí být
102
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
bezhalogenové v provedení oheň retardující se zvýšenou odolností proti šíření plamene –R,
nebo ohniodolné s funkční schopností při požáru –V.
Stejný požadavek se vyskytuje i v § 46 odst. 5, kde se také v druhé větě za středníkem
uvádí text „kabely musí být bezhalogenové v provedení oheň retardující se zvýšenou
odolností proti šíření plamene –R, nebo ohniodolné s funkční schopností při požáru –V.".
Požadavek je z pohledu současného technického poznání a platných právních
předpisů ve stavebnictví z hlediska požární bezpečnosti staveb nesprávně formulován
a technicky a prakticky těžko realizovatelný.
Požadavek na požární vlastnosti kabelů by se měl týkat pouze kabelů a vodičů, které
mohou mít vliv na požární bezpečnost stavby na dráze resp. provozní bezpečnost vlakové
dopravy v případě požáru, tj. v případě požáru nesmí způsobit šíření ohně, tvorbu tepla
a kouře a nebezpečných zplodin hoření z hlediska ohrožení osob a majetku. Požadavek,
označen symbolem –R, by se měl vztahovat jenom na kabely, které jsou vedeny prostorami,
ve kterých by případný požár kabelů mohl způsobit nebezpečí ohrožení osob nebo majetku.
Také by se požadavek označen symbolem –V měl vztahovat pouze na kabely, které při
požáru musí zajistit trvalou dodávku elektrické energie nebo signálu pro důležitá zařízení,
které mají vliv na požární bezpečnost stavby a provozní bezpečnost vlakové dopravy
v případě požáru.
Stanovení požadavku na požární vlastnosti kabelů ve vztahu k plynulosti provozu
vlakové dopravy uveden v § 41 odst. 3 nemá praktický význam, protože plynulost provozu
vlakové dopravy nelze zajistit požárními vlastnostmi kabelu.
Požadavek, aby kabely byly bezhalogenové v provedení oheň retardujícím se
zvýšenou odolností proti šíření plamene –R, je z hlediska platných právních předpisů pro
požární bezpečnost staveb nesprávný, technicky a prakticky neuskutečnitelný a kabely
s takovými vlastnostmi se nikdy nevyráběly.
Není totiž reálně možné požadovat od kabelu, pokud jsou jeho izolační materiály
plastové, aby byl současně bezhalogenový (správně bez obsahu halogenových prvků)
a současně obsahoval retardéry hoření. Reálně je možné požadovat pouze snížený obsah
halogenových prvků v materiálech, co je třeba přesně stanovit požadavkem na doplňkovou
klasifikaci acidity a konduktivity (a1 nebo a2). Také požadavek na oheň retardující provedení
se zvýšenou odolností proti šíření plamene není správně formulován, protože právě přidáním
retardérů hoření do izolačních směsí se dosahuje vlastnost, kterou je odolnost proti šíření
plamene. Pokud se požaduje určitá schopnost kabelu odolávat šíření plamene, je zapotřebí
stanovit patřičnou třídu reakce na oheň, která charakterizuje úroveň vývinu tepla, kouře
a šíření plamene. Také chybí požadavek na omezení vývinu kouře při hoření kabelů, který je
důležitý z hlediska požární bezpečnosti staveb a vyjadřuje se doplňkovou klasifikací (s1, s1a,
s1b, s2 nebo s3).
Platné právní předpisy pro požární bezpečnost staveb a související technické normy,
požadavek na požární vlastnost označenou symbolem –R stanovují příslušnou třídou reakce
na oheň s doplňkovými klasifikacemi např. B2ca-d1,s1,a1.
Další požadavek označen symbolem –V, aby kabely byly ohni odolné s funkční
schopností při požáru, je také z hlediska současných platných požadavků pro požární
bezpečnost staveb nesprávný a nedostatečný. Správné kritérium pro označení funkčnosti
kabelu při požáru se označuje symbolem P(XX)-R nebo PH(XX)-R s uvedením doby
zachování funkčnosti kabelové trasy. Symbolem –V se označují kabely, které vyhověly
zkoušce na udržení integrity elektrického obvodu v laboratorních podmínkách hoření kabelu,
při konstantní teplotě nejméně 750 °C podle souboru ČSN IEC 60331. Toto kritérium však
není dostačující pro hodnocení funkčnosti kabelu při požáru. Právní předpisy pro požární
bezpečnost staveb požadují přísnější zkušební metodu podle ZP 27/2008.
Požadavek označen symbolem –R i požadavek označen symbolem –V, může
a v některých případech z hlediska požární bezpečnosti staveb musí platit současně pro
103
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
tentýž kabel. Uvedené ustanovení to však neumožňuje, protože uvádí tyto požadavky jako
alternativní tj. termínem „nebo“.
3.3 Řešení problémů
Řešením nesouladu uvedených požadavků právních předpisů pro stavby na dráze
s požadavky právních předpisů pro požární bezpečnost staveb, by bylo použití nového
hodnocení požárních vlastností kabelů podle platných právních předpisů pro požární
bezpečnost staveb v právních předpisech pro stavby na dráze. Snad by také bylo vhodné,
řešit požadavky na projektování a realizaci kabelových rozvodů z hlediska požární
bezpečnosti staveb na dráze, v patřičném rozsahu, odkazem na již zmíněnou ČSN 73 0848.
Zabezpečení trvalé dodávky elektrické energie při požáru není totiž jenom záležitostí
stanovení správných požárních vlastností kabelů, ale celého komplexu opatření uvedených
v této normě. Bez těchto změn není možné zajistit nízké požární nebezpečí kabelových
rozvodů a spolehlivost trvalé dodávky elektrické energie a signálu při požáru v stavbách na
dráze. Pokud např. nejsou stanoveny přesné klasifikační třídy požárních vlastností kabelů,
může dojít k situaci, kdy kabely sice vyhoví současnému požadavku –R, ale nebude známo,
jak velké požární nebezpečí představují.
Jako příklad uvádím v tabulce srovnání některých parametrů požárního nebezpečí
dvou stejných silových kabelů různých tříd reakce na oheň, které plně vyhovují současnému
požadavku –R, ale z hlediska požárního nebezpečí jsou výrazně rozdílné.
Celkové
uvolněné
teplo v době
Silový kabel od začátku
5x16 mm2
do konce
zkoušky
Index
Maximální
rychlosti
hodnota
uvolněného rozvoje
požáru
tepla
Celkové
množství
kouře
vyvinutého
od začátku
do konce
zkoušky
Maximální
hodnota
vývinu
kouře
Výskyt
planoucích
kapek a
částic
[MJ]
[kW]
[Ws–1]
[m2]
[m2/s]
Třída reakce
na oheň
THR1200s
Peak HRR
FIGRA
TSP1200s
Peak SPR
B2ca-s1,d0,a1
≤ 15
≤ 30
≤ 150
≤ 50
≤ 0,25
ne
Dca-s2,d2,a2
≤ 70
≤ 400
≤ 1 300
≤ 400
≤ 1,5
ano
Procentuální
zhoršení
parametru
467 %
1 333 %
867 %
800 %
600 %
-
4.
[ano/ne]
ZÁVĚR
Z uvedených parametrů je zřejmé, že kabel třídy reakce na oheň Dca-s2,d2,a2 sice
vyhovuje současnému požadavku –R, ale představuje několikanásobně vyšší požární
nebezpečí ve srovnání s kabelem třídy reakce na oheň B2ca-s1,d0,a1. Odpovědné instituce
by měli tyto skutečnosti vzít v úvahu a kvantifikovat nezbytná kritéria a úrovně požárních
vlastností kabelů pro použití v stavbách na dráze, v zájmu zlepšení úrovně požárně
bezpečnostních opatření.
LITERATURA:
František Gilian, Viliam Fusek: Požiarna bezpečnosť stavieb nielen pre elektrotechnikov,
Bratislava 2012
104
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
DIGITALIZACE TRAŤOVÉHO RÁDIOVÉHO SYSTÉMU TRS
Pavel Bažant
T- CZ, a.s. Pardubice
1. DIGITALIZACE SYSTÉMU TRS V PÁSMU 450 MHz
1.1. Důvod potřeby zavedení digitalizace linkového propojení
Digitalizace traťového radiového systému řeší doplnění LAN konektivity do
základnových zařízení systému jako možnost nahrazení stávajícího propojení jednotlivých
bloků metalickým nebo rádiovým způsobem.
1.2. Záznam hlasového a datového provozu
Hlasový a datový provoz systému TRS může být nahráván v úrovni jednotlivých
základnových radiostanic pomocí záznamového zařízení Train Borne Recorder TBR02.
Stručný popis záznamového zařízení je uveden níže v Kapitole 2.
1.3. Problematika technického řešení
Vzhledem k tomu, že internetové propojení jednotlivých bloků TRS způsobuje různá
přenosová zpoždění při vyhodnocení přenášených signálů, je nutné doplnit jednotlivé bloky
systému kromě převodníkových modulů pro přenos nízkofrekvenčního hovorového spektra
a datových signálů po internetových nebo intranetových sítích i moduly přizpůsobení.
Moduly přizpůsobení jsou mechanicky koncipovány jako desky plošných spojů
integrované do pozice diagnostického konektoru jednotlivých bloků TRS. Programově
upravují funkce základnových zařízení tak, aby časová zpoždění nenarušila činnost systému
při navazování spojení, oboustranné komunikaci a diagnostice.
1.4. Funkce generálního stopu
V případě inicializace generálního stopu GS výpravčím je zajištěno jeho souběžné
vysílání a následná komunikace i pomocí obou sousedních základnových radiostanic.
1.5. Koncepce zařízení z důvodu kompatibility
Koncepce doplňujících zařízení minimalizuje úpravy SW a HW stávajících
základnových zařízení systému TRS a nenarušuje kompatibilitu systému. Mobilních zařízení
se úpravy nedotknou.
105
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Obr. 1 Současné liniové řazení základnových radiostanic v systému TRS se sériovým
propojením jednotlivých komponentů
ZÁKLADNOVÉ
RADIOSTANICE ZR 47
OVLÁDACÍ BLOK
ZL 47
DISPEČER
ZO 47
LAN
OVLÁDACÍ BLOK
ZL 47
VÝPRAVČÍ
ZO 47
OVLÁDACÍ BLOK
ZL 47
VÝPRAVČÍ
ZO 47
LAN
Obr. 2 Příklad propojení ovládacích pracovišť po digitalizaci s využitím LAN
106
INTRANET
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
NAPÁJENÍ DC 9 ÷ 35 V
DATOVÉ ROZHRANÍ 2 RS 422
DATOVÉ ROZHRANÍ 1 RS 422
AUDIO PRAVÝ KANÁL
AUDIO LEVÝ KANÁL
Obr. 3 Převodník LAN (PLAN 47)
Funkce Převodníku LAN:

Umožňuje připojení jednotlivých komponentů systému TRS k intranetové síti

Zajišťuje přenos dvou mono nezávislých audio signálů s různou adresací

Zajišťuje přenos datových zpráv pomocí dvou nezávislých rozhraní RS 422

Napájení DC 9 ÷ 35 V / 2,5 VA, zdrojem elektrické energie je připojený komponent TRS

Obsahuje microSD kartu pro záznam IP adres

Je umístěn v plechové skříni o rozměrech 130 x 190 x 40 mm

Vzhledem k datovému rozhraní musí být umístěn v blízkosti připojeného bloku TRS

Různé možnosti umístění

PŘEVODNÍK LAN je univerzální zařízení s jednotným SW vybavením
2. ZÁZNAMOVÉ ZAŘÍZENÍ TBR02
2.1. Důvod potřeby zavedení záznamového zařízení
Záznamové zařízení Train Borne Recorder TBR02 vzniklo a je primárně určeno pro
provoz na drážních kolejových vozidlech. Lze ho, ale použít i jako stacionární zařízení, které
může být připojeno k základovým radiostanicím systému TRS.
Záznamové zařízení TBR02 vzniklo na základě požadavků bezpečnosti provozu
a drážních dopravců a jeho primární činností je nahrávat veškerý hlasový provoz, který
probíhá přes vozidlovou radiostanici mezi strojvedoucím a řízením provozu. Jeho aktuální
provedení umožňuje nahrávání hlasového provozu až dvou zařízení instalovaných na
drážním vozidle a zároveň umožňuje záznam datového provozu těchto zařízení. Jedním
z důležitých aspektů zařízení TBR02 je ucelený záznam radiové komunikace, který může být
využit při šetření kolizních událostí nebo při vnitřních kontrolách a analýzách provozovatele
vozidla.
Rekordér může být vybaven přijímačem GPS dat, díky čemuž je možná přesná
synchronizace času a definice aktuální polohy a rychlosti vozidla ke každému, právě
vytvářenému záznamu. Zařízení je samozřejmě vybaveno rozsáhlou interní diagnostikou,
která je indikována přímo na čelním panelu rekordéru, nebo pomocí externích indikátorů. Pro
datový záznam je k dispozici několik volitelných typů datových rozhraní. Standardem je
integrovaný záložní zdroj pro zajištění napájení rekordéru při výpadku externího napájecího
napětí, čímž je umožněno bezpečné uložení záznamů a ukončení systému TBR.
Samozřejmostí je možnost zálohování záznamů v reálném čase na druhé interní úložiště.
K exportu a vyhodnocení záznamů je určeno vyhodnocovací zařízení dodávané výrobcem
zařízení, společností T-CZ.
107
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Obr. 4 Záznamové zařízení Train Borne Recorder TBR02
2.2 Technické řešení
Jak je napsáno výše, záznamové zařízení je primárně určeno k instalaci na drážní
vozidlo, z toho důvodu splňuje požadavky normy ČSN EN 50 155. Zařízení také splňuje
požadavky normy ČSN EN 60 529 na stupeň krytí až IP65.
Rekordér umožňuje volitelně záznam hlasového a datového provozu. Pro záznam dat
je k dispozici několik volitelných typů rozhraní. Kapacita záznamu hlasu je dle konfigurace
rekordéru 100 – 1500 hodin. Záznamy mohou být v rekordéru zálohovány.Rekordér může
být vybaven GPS přijímačem pro synchronizaci času, lokalizaci dle GPS a určení rychlosti
vozidla.Záznam provozu probíhá automaticky a kontinuálně. Velikost interního úložiště je
dána konfigurací TBR02.
Rekordér je vybaven interní diagnostikou, která je indikována pomocí stavových LED
na předním panelu rekordéru. Zároveň jsou jednotlivé stavy rekordéru podrobně
zaznamenávány do souboru, který je přístupný pomocí aplikace TBPlayer, jakožto součásti
vyhodnocovacího a diagnostického zařízení výrobce zařízení TBR02.
K rekordéru je možné připojit až dva externí diagnostické indikátory TBR02 DIAG. Tyto
indikátory zobrazují stavy rekordéru shodně se stavovými LED na předním panelu rekordéru.
Obr. 5 Externí diagnostický indikátor TBR02 DIAG
108
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
DIAGNOSTIKA ZAŘÍZENÍ MĚŘICÍM VOZEM
Ing. Vladimír Říha
SŽDC, Technická ústředna dopravní cesty
1. ÚVOD
Správa železniční dopravní cesty, s. o. (dále jen SŽDC) věnuje značné úsilí rozvoji
dostupných diagnostických metod a využití moderních diagnostických prostředků
k objektivnímu a efektivnímu zjišťování skutečného technického stavu zařízení a systémů
železniční dopravní cesty. V rámci SŽDC tuto kontrolní činnost provádí Technická ústředna
dopravní cesty (dále jen TÚDC). Pro tuto činnost pak využívá především měřicí vozy.
Koncem roku 2014 byla flotila těchto vozů rozšířena o měřicí vůz ERTMS (dále jen MV
ERTMS).
2. MV ERTMS
Speciální hnací vozidlo typu ERTMS (99 54 9165 002-5) vzniklo přestavbou původního
hnacího drážního vozidla 851.014-1.
2.1 Základní popis
MV ERTMS je čtyřnápravové hnací vozidlo s uspořádáním dvojkolí B´2´. K pohonu
vozidla je použit spalovací motor Caterpillar C27, který nahradil původní K12V170DR.
Spalovací motor je pomocí kloubového hřídele spojen s původní hydrodynamickou
převodovkou H750M. Na vozidle je kompletně nová pneumatická a elektrická instalace. Na
stanoviště strojvedoucího jsou dosazeny nové řídicí pulty s ovládacími a měřicími prvky.
Regulaci výkonu a ovládání vozidla zajišťuje elektronický řídicí systém. Vozidlo je vybavené
pneumatickou brzdou přímočinnou, samočinnou a doplňkovou. Zajišťovací brzda je
střadačová.
Obrázek 1: MV ERTMS
109
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.2 Základní technické údaje
Parametr
Hodnota
Rozchod
1435 mm
Jmenovitá hmotnost vozidla
56,4 t (+3% -1%)
Jmenovitá hmotnost na nápravu hnacího/běžného podvozku
16,9 t / 11,3 t
Jmenovitá hmotnost obsazeného vozidla
59 t
Počet přepravovaných osob
10
Způsob vypružení dvojkolí
vinuté pružiny
Způsob přenosu tažných sil
tažný čep
Uspořádání dvojkolí
B´2´
Počet hnacích dvojkolí
2
Přenos výkonu
Hydrodynamický
Maximální tažná síla na háku
80 kN
Nejmenší poloměr projížděného oblouku
120 m
Nejmenší poloměr oblouku při průjezdu traťovou rychlostí
150 m
Obrys pro drážní vozidlo
Dle ČSN 28 0312
Maximální šířka
2 880 mm
Maximální výška
4 200 mm
Délka přes nárazníky
24 790 mm
Délka přes čelníky
23 956 mm
Celkový rozvor
21 500 mm
Rozvor podvozku
2 300 mm
Vzdálenost středů otáčení podvozků
16 900 mm
Jmenovitý průměr kol
900 mm
Jízdní obrys kola
Dle UIC-ORE
Tabulka 1: Základní technické údaje
2.3 Vnější a vnitřní uspořádání
Z původních vstupů do vozidla byly ponechány pouze dveře na přední stanoviště
strojvedoucího (stanoviště vedle spalovacího motoru) a vstup na měřicí pracoviště v blízkosti
zadního stanoviště strojvedoucího. Z karoserie vozidla byly odstraněny přední dveře a místo
toho byla dosazena okna pro lepší sledování trati osádkou vozidla a umožnění umístění
snímacích zařízení.
Obě stanoviště strojvedoucího jsou uspořádány jako třímístné a jsou od následujících
prostorů měřicího vozu odděleny pevnou příčkou. V prostoru za zadním stanovištěm je
měřicí pracoviště, kde je soustředěna měřicí a vyhodnocovací technika. Ostatní prostory jsou
přestavěny na tři ubytovací zařízení, kuchyňku, WC s uzavřeným systémem a umývárnu se
sprchovým koutem.
2 . 4 V yt á p ě n í , k l i m a t i z a c e a v o d n í h o s p o d á ř s t v í
Všechny prostory měřicího vozu jsou klimatizovány. Klimatizace umožňuje i vytápět.
Vzhledem k tomu, že klimatizace mají svoji regulaci, je jimi primárně zajištěno vytápění
vozidla. Jako další zdroj tepla jsou zde použita topná tělesa teplovodního topení vyhřívaná
naftovým agregátem.
Ve střešních prostorech MV ERTMS je umístěna nerezová nádrž na vodu o objemu
1200 l a na podvozku je umístěna nerezová nádrž na odpadní vodu o objemu 1300 l.
110
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.5 Vlakové zabezpečovací zařízení
MV ERTMS je vybaven schváleným zabezpečovacím zařízením LS06 a mobilní částí
ETCS (verze SW 2.3.0.d) doplněnou o specifický přenosový modul STMLS pro umožnění
jízdy na tratích, které nejsou vybaveny traťovou částí ETCS. Modul STMLS zajišťuje také
kontrolu bdělosti v módech ETCS, ve kterých je to požadováno.
Mobilní část ETCS je v současné době schválená jako zkušební zařízení, v rámci
zkušebního provozu probíhají úkony spojené s jejím ověřováním, validací a certifikací, aby
mohla být v budoucnu schválena jako vlakové zabezpečovací zařízení.
2.6 Vozidlová radiostanice a komunikace na vozidle
MV ERTMS je vybaven vozidlovou radiostanicí umožňující komunikaci v pásmech
450 MHz a 150 MHz a v síti GSM-R.
Pro komunikaci v rámci vozidla je použit Intercom, který je tvořen telefonní ústřednou
a čtyřmi aparáty umístěnými na vozidle (na stanovištích strojvedoucího, měřicím pracovišti
a u hlavního rozvaděče).
2.7 Zabezpečení
MV ERTMS je zabezpečen proti vniknutí cizích osob elektronickým zabezpečovacím
systémem (EZS), okna jsou opatřena bezpečnostními fóliemi. Z důvodu protipožárních
opatření je vozidlo vybaveno elektronickým požárním systémem (EPS). V motorovém
prostoru a v místě hlavního rozvaděče je proveden systém aktivního hašení, který je spuštěn
na základě ručního potvrzení.
3. DIAGNOSTICKÉ SYSTÉMY NA MV ERTMS
MV ERTMS je vybaven různými diagnostickými systémy pro projektová, akceptační
a periodická měření.
3.1 Diagnostika traťové části LVZ
Pro účely diagnostiky signálu traťové části LVZ je přes oddělovací zesilovače přiveden
signál ze snímačů vlakového zabezpečovače LS06 a signál z odometru na konektory, které
jsou umístěny na stanovištích strojvedoucího a také na měřicím pracovišti. Přes tyto
konektory je možné připojit měřicí soupravu, na které je instalovaný měřicí SW pracující ve
dvou režimech:

režim záznamu dat (on-line),

režim prohlížení naměřených dat (off-line).
V režimu záznamu dat je zaznamenáváno výstupní napětí oddělovacího zesilovače
za antialiasingovým filtrem, signál odometru, uživatelské značky a čas. Pro každý záznam
dat se nastavují jeho parametry (název záznamu, průměr kola, konstanty pro přepočet napětí
na proud Vrms/Arms pro 50 Hz a 75Hz, výchozí kilometrická poloha a směr jízdy). Během
záznamu je možné měnit rozlišení jeho zobrazení (na svislé ose Y je zobrazováno napětí, na
vodorovné ose X je zobrazován čas) a také k datům přidat uživatelskou značku nebo
„zmrazit“ aktuálně zobrazovaný průběh stiskem příslušné klávesy. Ve zvláštním okně je
zobrazována ujetá vzdálenost od začátku záznamu.
V režimu prohlížení naměřených dat je možné zobrazit celkový naměřený signál
nebo část spektra dle požadovaných filtrů (filtr 50 Hz, filtr 50/75 Hz, filtr 75 Hz a filtr 600 Hz).
V základním zobrazení je na vodorovné ose X zobrazen čas a na ose Y okamžitá hodnota
indukovaného napětí. Volitelně je možné na ose X zobrazit ujetou vzdálenost, popřípadě
kilometrickou polohu, a na ose Y proud (50 Hz, 75 Hz) přepočítaný dle koeficientu
111
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
nastaveného v parametrech daného záznamu. Dále je možné v záznamu zvýraznit výpadek
kódu delší než 2 s nebo zvýraznit místa, kde je poměr impulz/mezera menší než 0,5 nebo
větší než 2 (požadavek vychází z předpisu T120, čl. 132). V neposlední řadě je možné
provést Fourierovu transformaci z vybrané části záznamu a provádět různá kurzorová
měření.
3.2 Diagnostika traťové části systému ETCS
V běžném provozu vykonává mobilní část ETCS funkci vlakového zabezpečovacího
zařízení na tratích vybavených traťovou částí ETCS a řídí specifický přenosový modul
STMLS, který plní stejnou funkci na tratích nevybavených traťovou částí ETCS.
Pro diagnostiku traťové části ETCS je systém doplněn o diagnostický modul ODL, který
registruje komunikaci na všech sběrnicích v rámci mobilní části ETCS a vytváří archivní
soubory, které je možné pomocí speciálního SW nástroje vyhodnocovat.
3.3 Diagnostika úrovně radiových signálů
MV ERTMS je vybaven anténami pro měření úrovně radiových signálů:
Typ
87010007
87010007
87010007
87010007
Výrobce
Kathrein
Kathrein
Kathrein
Kathrein
Pásmo
GSM-R
GSM-R
GSM-R
GSM-R
Účel
CW měření – umožňuje vyhodnocení EIRENE
kritéria pro jednotlivé traťové úseky pro úroveň
95 dBm v každém 100 m úseku trati
s pravděpodobností 100%
87010007
Kathrein
GSM-R
87010007
Kathrein
GSM-R
Měření pomocí měřicího terminálu MT2
z důvodu možnosti posouzení úrovňových
a kvalitativních parametrů poskytovaných
měřicím terminálem a parametrů „handover“
VA 42
VA 46
VA 46
T-CZ
T-CZ
T-CZ
450 MHz
150 MHz
150 MHz
Měření analogových radiových sítí
Monitoring místních radiových sítí
Tabulka 2: Měřicí antény
3.4 Diagnostika indikátorů horkoběžnosti
Tester horkoběžnosti slouží ke kontrole funkce indikátorů horkých ložisek (dále IHL)
a indikátoru horkých obručí a brzd (dále IHO). Skládá se z ovládacího SW, který je
nainstalován na diagnostickém počítači na měřicím pracovišti, dále ze skříně s řídicí
elektronikou a topných tělísek, které simulují teplotu horkých ložisek, respektive horkých
obručí a jsou umístěna na podvozku MV ERTMS.
Na diagnostickém počítači se nastavuje požadovaná teplota, na kterou mají topná
tělíska topit a zároveň se zde zobrazuje jejich skutečná teplota. U horkých ložisek se
nastavuje teplota s krokem 1°C, u horkých obručí s krokem 10°C. Ke stabilizaci nastavené
teploty je použita PID regulace.
Skutečné teploty tělísek se každou sekundu spolu s GPS souřadnicemi a přesným
časem zaznamenávají do datového souboru. Z těchto hodnot je následně možné generovat
grafy, případně je použít pro další zpracování a vyhodnocení. Datový soubor je rovněž
možné odeslat na server ROSA (ROlling Stock Availability – Dostupnost kolejových vozidel),
kde se provede napárování průjezdu MV ERTMS nad daným indikátorem IHL a IHO.
3.5 Snímkování návěstidel
Jedná se o pilotní projekt vývoje systému kontroly viditelnosti návěstidel. Na
stanovištích strojvedoucího jsou umístěny kamerové systémy, které jsou ovládány přes
112
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
diagnostický počítač umístěný na měřicím pracovišti. Kamerový systém získává snímky
(sekvenci 4 snímků) v následujících vzdálenostech od sledovaného objektu:

ve vzdálenosti 100 m od návěstidla,

ve vzdálenosti odpovídající 12-ti vteřinám jízdy drážního vozidla rychlostí odpovídající
maximální povolené rychlosti v daném úseku trati,

ve vzdálenosti odpovídající 7-mi vteřinám jízdy drážního vozidla rychlostí odpovídající
maximální povolené rychlosti v daném úseku trati,

ve vzdálenosti 10 m od návěstidla.
Takto pořízená data jsou ve formě grafických souborů (JPEG) uložené do databáze
a jednoznačně přiřazené k danému objektu (propojují se s databází návěstidel provozovatele
dráhy) a přes webové rozhraní jsou přístupné definovaným uživatelům pro prohlížení
a vyhledávání.
3.6 Progresivní pískovací zařízení
Pískovací zařízení se skládá z pneumatického řídicího bloku, z dávkovače připojeného
ke každému zásobníku písku a ze soustavy dopravních hadic s vytápěnými výsypnými
trubicemi. Výsypné trubice jsou po celou dobu aktivovaného vozidla temperovány topnými
tělesy v intervalu +45°C až +55°C. Dávka písku je dána průtokem vzduchu proudícím přes
dávkovač. Nastavení množství dodávaného písku je realizováno přes řídicí automatiku v 9-ti
předdefinovaných polohách (pískování od 100 do 500 g / 30 s) na měřicím pracovišti.
Ovládání celého systému pískování se provádí ručně pomocí tlačítka pískování na řídicím
pultu na obou stanovištích strojvedoucího.
Tento způsob progresivního pískování umožňuje pozorovat závislost množství
dodaného písku na možném nežádoucím ovlivnění kolejových obvodů.
4. ZÁVĚR
V současné době probíhá na základě rozhodnutí Drážního úřadu Praha na MV ERTMS
zkušební provoz podle přesně stanovených podmínek. Během zkušebního provozu jsou
realizovány zkušební a kalibrační jízdy pro odladění funkce diagnostických systémů
umístěných na vozidle. MV ERTMS je plánováno využívat pro diagnostiku skutečného stavu
zařízení a systémů používaných na železniční dopravní cestě nejen v České republice, ale
i na Slovensku a Maďarsku.
113
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
NOVINKY VÝHYBKOVÉHO PROGRAMU
AŽD Praha
Ing. Josef Adamec
AŽD Praha s.r.o.
Od posledního příspěvku o novinkách výhybkového programu na konferenci v Českých
Budějovicích v r. 2009 lze novinky rozdělit do třech skupin na:
1.

novinky legislativně schválené po ověřovacím provozu (SŽDC O14) nebo po
provozním ověření (SŽDC O13)

novinky po kladném vyhodnocení v provozu, ale legislativně zatím nezavedené

novinky ještě ověřované v provozu nebo před nasazením do provozu.
NOVINKY SCHVÁLENÉ
1 . 1 J e d n o d u c h é v ý h y b k y s p o h yb l i v ý m h r o t e m s r d c o v k y ( P H S )
Od první realizace v žst. Vranovice (výhybka tvaru J60-1:12-500 PHS), přes žst.
Poříčany (výhybka tvaru J60-1:26,5-2500 PHS) až do současné doby pro výhybky tvaru
J60-1:9(11)-300 PHS (žst. Vlkov u Tišnova, Křižanov), J60-1:14-760 PHS (žst. Čerčany,
Dolní Žandov,…) a J60-1:18,5-1200 PHS (aktuální realizace v žst. Trenčín) je k dispozici
ucelené portfolio zabezpečení a ovládání jednoduchých výhybek s PHS soustavy svršku
UIC 60. Tyto výhybky lze již standardně projektovat pro lokality a podmínky, pro které je
z hlediska zvyšujících se rychlostí, geometrických parametrů kolejiště či s ohledem na
provozovaná vozidla používání jednoduchých výhybek s PHS nezbytné nebo doporučené
(viz např. Úřední věstník EU L 77/27 z 19.3. 2008).
1 . 2 C e l é i p o l o v i č n í k ř i ž o v a t k o v é v ý h yb k y s b e t o n o v ý m i a ž l a b o v ý m i
pražci
Ucelené portfolio zabezpečení a ovládání celých i polovičních křižovatkových výhybek
soustavy svršku UIC 60 a S49 2. generace s betonovými a žlabovými pražci je vytvořeno pro
standardní projektování tvarů výhybek C60-1:9-190, C60-1:11-300, C49-1:9-190, C49-1:11300, B60-1:11-300, B49-1:9-190 a B49-1:11-300. Na rozdíl od jednoduchých výhybek se
žlabovými pražci, kde se již výhradně používá přírubové provedení uchycení přestavníku, již
jen u těchto výhybek se používají původní prodloužené žlabové pražce s přestavníky
vkládanými do žlabových pražců.
1.3 Snímač polohy přestavníkový SPP
Snímač je určen pro doplnění elektrické kontroly polohy jazyků u ručně stavěných
výhybek v systému DOZ. Konstrukce vychází z elektromotorického přestavníku EP 600.
Přestavné ústrojí je upraveno tak, že je vypuštěn elektromotor, klikový vypínač, čelní
ozubené soukolí a šnekový převod. U přídržného ústrojí je upravena vodící deska
s korigovanými výběhy, která je sešroubována s výtlačným kruhem.
Snímač se umísťuje vně koleje jako přestavník, k výhybce se připevňuje pomocí
kloubové připevňovací soupravy, k výměnovému závěru se připevňuje pomocí přestavníkové
spojnice a kontrola jazyků je provedena pomocí standardních kontrolních tyčí.
114
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Koncová poloha výhybky se vyhodnocuje elektricky pomocí kontaktů kontaktové sady
stejné jako u přestavníku a přepínání kontaktů se řídí pohybem přestavné tyče spojené
s výměnovým závěrem.
Snímač je konstrukčně řešen jako rozřezný. Pokud kolejové vozidlo najede do ručně
ovládané výhybky z nesprávného směru, dojde k přestavení snímače do opačné polohy
a kontaktová sada indikuje ztrátu kontroly polohy. Přitom dojde k poškození vnějších
výměnových zámků, kterými jsou výhybky s tímto snímačem SPP vybaveny.
Modifikovaná varianta SPP, nazvaná z principu své funkce závorník s elektrickým
dohledem (ZED), je již ve skříni snímače výměnovým zámkem vybavena (viz dále informaci
k ZED).
1.4 Inovované výkolejky
Inovované výkolejky jsou sice již standardně montovány, přičemž inovace spočívala
v odstranění nutnosti montáže pouze na dřevěné pražce při zachování stávajícího svodného
klínu a jeho upevnění k tělesu výkolejky. Současně bylo nutno rozšířit sortiment i pro starý
svršek A. Nyní tedy existují inovované výkolejky pro všechny u nás používané soustavy
svršku, tj. UIC 60, R 65, S 49 (T) a A. Přitom byly u každého svršku zachovány všechny
varianty pro pravé nebo levé provedení, ovládané ručně nebo přestavníkem (již jen pouze
typ EP 681), s návěstním tělesem nebo bez návěstního tělesa, se zámkem jednoduchým
nebo kontrolním a při všech vzájemných kombinacích.
1 . 5 N e t r a d i č n í v yu ž i t í m e c h a n i s m u s a m o v r a t n é v ý h yb k y ( M S V )
Tradiční využití MSV od roku 1993 v železniční síti ČR i jiných subjektů je již
dostatečně ověřeno a známo (svršek A, T, S 49 s dřevěnými nebo ocelovými pražci).
Netradiční využití MSV znamená aplikaci v rámci provizorního zab. zařízení.
Po dřívějším prvním úspěšném odzkoušení v žst. Jílovice a v žst. Nová Ves bylo v t.r. řešení
s úspěchem použito v žst. Špičák na výhybkách J49-1:12-500 a J49-1:9-300 (betonové
pražce, čelisťový závěr v přírubovém žlabovém pražci).
2.
NOVINKY PO KLADNÉM VYHODNOCENÍ OVĚŘOVACÍHO
PROVOZU, LEGISLATIVNĚ ZATÍM NEZAVEDENÉ
2 . 1 M e c h a n i s m u s s a m o v r a t n é v ý h yb k y d o p l n ě n ý o s n í m a č p o l o h y S P A
pro kontrolu odlehlého jazyka
V rámci OP v žst. Bavorov bylo úspěšně ověřeno (květen 2014) doplnění snímače typu
SPA do MSV pro kontrolu polohy odlehlého jazyka. Důvodem bylo několik případů prasknutí
háků hákových závěrů. V případě, že dojde k destrukci háku v rameni spojeném se
spojovací tyčí jazyků, odlehlý jazyk zůstává volný.
Stávající snímač polohy v MSV kontroloval polohu samovratné výhybky v základní
(preferované poloze) odvozené od polohy přestavného zařízení (kritérium zabezpečení
výhybky I.). Do MSV byl proto integrován další snímač polohy s kontrolní tyčí spojenou
s odlehlým jazykem v preferované poloze. Zároveň byla provedena úprava MSV pro zajištění
přímé kontroly i přilehlého jazyka v základní poloze (kritérium zabezpečení výhybky zvýšeno
na IV.).
Návrh řešení umožňuje, aby po legislativním zavedení bylo možno dodatečně tuto
úpravu doplňovat také již do provozovaných samovratných výhybek, jejichž provoz
a konfigurace si to bude vyžadovat.
115
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.2 Závorník s elektrickým dohledem ZED
V rámci OP v žst. Aš a Hazlov byl úspěšně ověřen (říjen 2013) závorník s elektrickým
dohledem ZED, který je inovací snímače polohy přestavníkového SPP, spočívající v integraci
zámku (jednoduchého či kontrolního) do skříně závorníku.
Závorník je určen pro zapevnění jazyků výhybky, ke kontrole polohy jazyků v určené
základní poloze a k indikaci najetí kolejového vozidla do výhybky z nesprávného směru
u ručně přestavovaných výhybek. Poloha výhybky se vyhodnocuje elektricky. Tato funkčnost
umožňuje použít závorník ZED jako zapevňovací a kontrolní prvek v systému dálkového
ovládání zabezpečovacího zařízení DOZ. Z těchto důvodů není nutno ručně přestavované
výhybky opatřené závorníkem ZED vybavovat stojanovým ani vnějším výměnovým zámkem.
Legislativně zatím není zcela dokončeno, takže pro požadované aplikace v žst. Boršov,
Horní Planá, Křemže, Nová Pec, Kájov, Zlatá Koruna, Český Krumlov, Černá v Pošumaví
a další aplikace v žst. Aš a Hazlov bylo nutno zažádat o souhlas s použitím výrobku.
2.3 Inovovaný snímač SPA41
Snímač polohy SPA41 se na první pohled od předcházejícího typu SPA21.3 ničím
neliší. Snímač má však odpružené uchycení k připevňovací soupravě a vnitřní úpravy
vlastního mechanismu, kde byly použity nové mikrospínače Schaltbau (místo v poslední
době značně nespolehlivých mikrospínačů Honeywell). Byla doplněna interní svorkovnice
a kryt sestavy mikrospínačů. Odpružené uchycení a použití nových mikrospínačů zásadně
eliminovalo u některých výhybek velmi nepříznivé provozní vlivy (rázy a vibrace), když při
průjezdu železničního vozidla těmito výhybkami byly velmi často indikovány tzv.
„technologické rozřezy“. Vznik těchto vlivů a jejich indikace ve SZZ typu ESA44 s PMI-1
způsobovaly zásadní problémy v žel. stanicích, kde byla tato nová stavědla nasazována.
Protože snímače typu SPA41 nebyly při aktivaci SZZ ESA44 ještě legislativně zavedeny,
bylo nutno ve všech těchto stanicích zajistit pro nové snímače ověřovací provoz.
To obnášelo více než 250 ks snímačů. V současné době jsou všechny tyto snímače po
kladném závěrečném vyhodnocení (únor 2015) a veškeré nynější úsilí směřuje ke sjednání
technických podmínek a převedení do řádného provozu.
2.4 Inovovaný přestavník EPI 600
Protože pro inovovaný elektromotorický přestavník, zatím „pracovně“ nazvaný EPI 600,
se nepodařilo v minulosti zajistit ověřovací provoz v Česku, bylo nakonec využito příležitosti
ověření na Slovensku v žst. Krásno nad Kysucou. Ověřovací provoz byl úspěšně ukončen
v srpnu 2014. Inovovaný přestavník se vyznačuje hlavně novým elektromotorem
s el. pevností 4 kV (dosud 2,3 kV), kompozitním víkem přestavníku, průhledným plastovým
víkem kontaktové sady, plastovým pastorkem, novým řešením zamykáním víka, novým
zakrytím otvoru pro nouzové ruční ovládání a zatěsněním přestavné tyče. Uvedené úpravy
budou zaváděny do konstrukce stávajícího přestavníku EP 600 dle technologických
a dodavatelských možností kooperantů postupně a dle rozhodnutí O14 SŽDC k nutnosti
provedení ověřovacího provozu.
3.
NOVINKY V OVĚŘOVACÍM PROVOZU NEBO PŘED SCHVÁLENÍM DO OVĚŘOVACÍHO PROVOZU
3.1 Inovovaný snímač polohy SPA 45 pro PHS
V ověřovacím provozu od května t.r. je snímač polohy typu SPA 45 v žst. Stéblová
na výh.č.1 tvaru J60-1:26,5-2500 s PHS, který je určen pro indikaci najetí z nesprávného
směru do výhybky v oblasti pohyblivého hrotu srdcovky (PHS) a jehož konstrukce vychází
z již prezentovaného typu SPA 41.
116
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
3.2 Elektromotorický přestavník EPK 600
Novinkou připravenou do ověřovacího provozu je elektromotorický přestavník typu
EPK 600. Vyznačuje se využitím kuličkového šroubu s kombinovanou elektromagnetickoodstředivou spojkou pro přenos přestavné síly, nižší hmotností a vyšší účinností oproti
stávajícímu přestavníku EP 600. Přestavník prošel úspěšně typovou zkouškou a pro
ověřovací provoz byla hodnotitelem bezpečnosti vydána kladná zpráva o hodnocení
bezpečnosti. O ověřovacím provozu však nebylo dosud ze strany SŽDC rozhodnuto.
3.3 Čelisťový závěr v úzkém žlabovém pražci
Novinkou ve výhybkovém programu je také čelisťový závěr v úzkém žlabovém pražci.
Pojem „úzký“ žlabový pražec znamená nahrazení pouze jednoho výhybkového pražce pro
umístění výměnového závěru oproti stávající konstrukci, kdy žlabový pražec nahrazuje dva
výhybkové pražce. Výhodou úzkého pražce je, kromě jeho nižší hmotnosti a menších
rozměrů, také zachování optimálního rozdělení pražců ve výhybce a zjednodušení podbíjení.
Od ledna 2015 je v platnosti nová norma ČSN EN 16431 – Železniční aplikace – Kolej –
Žlabové pražce příčné a výhybkové. Tato norma vymezuje rozměry, technická kritéria
a zkoušky, které musí nové žlabové pražce splňovat. Možnost připojení stávajícího
přírubového přestavníku typu EP 600, ale v budoucnu i nového typu EPK 600, umožňuje
perspektivní pokračování rozvoje výhybkového programu. S tím samozřejmě souvisí
i modifikace čelisťového závěru, přestavníkové spojnice a kontrolních tyčí do daných
prostorových možností úzkého žlabového pražce.
Konstrukce žlabového pražce byla optimalizována PC simulací s verifikací PC
simulace od VUT Brno – FAST, kterou byla potvrzena bezpečnost navržené konstrukce.
Prototyp žlabového pražce byl dále podroben v Ústavu aplikované mechaniky Brno
zkouškám dle požadavků uvedené normy ČSN EN 16431. Žlabový pražec vyhověl ve všech
mechanických i elektrických parametrech. Tyto úspěšné zkoušky jsou předpokladem pro
jednání se SŽDC O13 a Výhybkárnou DT Prostějov o možnosti uplatnění úzkých pražců
v železniční síti ČR.
Výhodou této konstrukce je také reálná možnost případné aplikace na výhybky
zahraničních výrobců, se kterými se při zahraničních tendrech stále více setkáváme.
Pro repase výhybek přímo v terénu je také připravena tzv. dělená varianta, která by
mohla mít v této oblasti výhodné uplatnění.
4.
RŮZNÉ
4.1 Certifikace pro rychlost 300 km/h
Na základě předložených výpočtových zpráv, protokolů ze zkoušek i protokolů
z měření namáhání prvků výhybkového programu v reálném provozu (naposledy při
certifikaci zkušebního okruhu v Cerhenicích při rychlostních jízdách elektrické jednotky 680
Pendolino rychlostí 230 km/h) byl VÚŽ vydán expertní posudek s predikci vhodnosti použití
základních prvků VP do rychlosti 300 km/h.
4 . 2 K a t a l o g a p l i k a c í v ý r o b k ů v ý h yb k o v é h o p r o g r a m u
V polovině t.r. byl vydán nový (aktualizovaný) katalog. Z katalogu byly vyřazeny již
neperspektivní výhybkové konstrukce a naopak byl doplněn o výhybkové konstrukce
vybavení jednoduchých výhybek s PHS.
LITERATURA:
Zpracováno z vlastních materiálů autora
117
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
INFORMACE Z EU
Ing. Michal Pavel, Ing. Jakub Marek, Ph.D.
AŽD Praha s.r.o.
1.
PŮSOBENÍ
AŽD
PRAHA
V EVROPSKÝCH
VÝZKUMNÝCH
A NORMALIZAČNÍCH ORGANIZACÍCH A PROJEKTECH
Společnost AŽD Praha s.r.o. se aktivně účastní prací v mezinárodních organizacích,
konsorciích a normotvorných skupinách jako je například UNIFE, UNISIG, CENELEC nebo
IEC. Vedle toho se zapojuje do důležitých evropských projektů zaměřujících se na železniční
zabezpečovací techniku – v současnosti především do již běžících projektů NGTC a In2Rail
a do připravovaných projektů Shift2Rail a STARS. Získané poznatky uplatňuje i v národní
normalizaci a v připomínkování norem a evropských směrnic, které se přenášejí do národní
legislativy, zejména v oblasti bezpečnosti a interoperability v železniční dopravě.
Tento příspěvek se zaměřuje na tři důležité oblasti a přináší v první části informace
o působení společnosti AŽD Praha na poli tvorby specifikací ERTMS/ETCS (v rámci jejího
působení v konsorciu UNISIG), jeho druhá část je poté věnována rozvojovým plánům na poli
výzkumu a inovací evropské železnice (Shift2Rail). Obě tyto aktivity by měly přinést další
zvýšení propojenosti a bezpečnosti evropského železničního systému, doprovázené vyšší
konkurenceschopností evropského železničního průmyslu. Z tohoto důvodu jsou značně politicky, legislativně i finančně podporovány Evropskou unií. Poslední kapitola tohoto příspěvku
zmiňuje působení AŽD Praha na poli normalizačním (CENELEC, IEC).
2.
AŽD PRAHA A UNISIG (J. MAREK)
2.1 Konsorcium UNISIG
UNISIG, jakožto konsorcium sdružující přední výrobce železničních zabezpečovacích
systémů, je přidruženým členem UNIFE. Sdružuje výrobce, kteří vyvíjejí a dodávají evropský
vlakový zabezpečovací systém ERTMS/ETCS (dále jen ETCS) a současně se chtějí aktivně
podílet na tvorbě specifikací tohoto systému. Tyto specifikace jsou následně dle směrnice
o interoperabilitě (2008/57/EC) vydávány jako rozhodnutí Evropské komise a jsou závazné
pro všechny členské státy Evropské unie.
Konsorcium UNISIG vzniklo na speciální žádost Evropské komise (dále jen EK) za
účelem tvorby a údržby specifikací ETCS již v roce 1999. Bylo tvořeno šesti zakládajícími
společnostmi, kterými v abecedním pořadí dnešních názvů byly: Alstom, Ansaldo STS,
Bombardier, Siemens a Thales1. Česká společnost AŽD Praha s.r.o. se do konsorcia
UNISIG po několikaletém úsilí zařadila v roce 2009 a stala se tak jeho historicky prvním
přidruženým členem. Dalšími přidruženými členy se staly společnosti MER MEC (2010)
a CAF Signalling (2012). Začátkem roku 2014 se společnosti AŽD Praha a CAF Signalling
staly po splnění dalších podmínek členy plnoprávnými. Dnes tedy UNISIG čítá sedm členů
plnoprávných a jednoho člena přidruženého.
1
Šestou (dnes již neexistující) zakládající společností byla společnost Invensys, jejíž Rail Group byla
v r. 2013 koupena společností Siemens. Thales se stal členem akvizicí společnosti Alcatel.
118
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.2 Činnost konsorcia UNISIG a jeho pracovní skupiny
Konsorcium UNISIG ustavuje podle aktuálních potřeb řadu pracovních skupin nebo tzv.
pracovních balíčků, podílejících se na tvorbě specifikací ETCS. Po technické stránce jeho
činnost zastřešuje pracovní skupina Supergroup (SG), po stránce strategického rozhodování
a plánování pak Steering Committee (SC). Pracovní skupina SG tvoří Subset-026
„System Requirements Specification“, podílí se tedy na tvorbě dokumentu obsahujícího
podstatu funkčního chování systému ETCS, a zajišťuje konsolidace a revize všech
dokumentů, které jsou uvolňovány vně konsorcia UNISIG.
Další pracovní skupiny, jichž je dnes celkem 14, působí ve specifických oblastech jako
technická podpora SG. Jde o oblasti týkající se Eurobalízy, Euroradia, transakce RBC/RBC
Handover (HOV), Interoperability (IOP) a jejího testování, bezpečnosti a spolehlivosti
(RAMS), správy klíčů (KMS), automatického vedení vlaku (ATO). Všechny tyto a dalších
sedm pracovních skupin se podílí na tvorbě specifikací ETCS a AŽD Praha s.r.o., jakožto
plnoprávný člen konsorcia, má v každé z nich (včetně SG a SC) své zástupce.
2.3 Mandatorní a informativní specifikace ERTMS/ETCS
Vztah činnosti konsorcia UNISIG a specifikací ETCS je tedy patrný. Tyto specifikace
jsou dílem součástí Technických specifikací pro interoperabilitu pro oblast řízení
a zabezpečení (TSI CCS), dílem součástí Aplikační příručky pro TSI CCS. Je-li konkrétní
část (dokument) specifikací ETCS citována v příloze A TSI CCS, jde o mandatorní
specifikaci, neboť TSI CCS jsou publikovány v úředním věstníku EU jakožto nařízení EK.
Okamžikem této publikace se TSI CCS, jakož i dokumenty v nich citované, stávají závazné
pro všechny členské státy EU. Je-li konkrétní část specifikací ETCS citována v Aplikační
příručce pro TSI CCS, jde o informativní (podpůrnou) specifikaci.
Dříve než však dojde k této publikaci, tedy než se stanou specifikace ETCS v příloze
A TSI CCS pro členské státy EU závazné, je možno do jejich znění do určité míry zasahovat.
Ať již na úrovni výrobců (UNISIG) či uživatelů (EUG), tak jak je to popsáno v následující
kapitole, nebo na úrovni výboru RISC, kde jsou zástupci členských států, kteří hlasují o přijetí
TSI CCS, tak jak jsou jim předloženy Evropskou železniční agenturou (ERA). RISC je
poradním orgánem EK, která (v případě jeho kladného doporučení) TSI CCS následně
publikuje, čímž se stanou závazné pro členské státy.
2.2.1
Proces tvorby a údržby specifikací ETCS
Vlastní specifikace ETCS tvoří a udržuje rozšířený tým ERA (EECT). Jde o tým složený
z pracovníků Evropské železniční agentury (ERA), která jedná jako systémová autorita,
rozšířený na jedné straně o zástupce z řad výrobců ETCS, kteří jsou členy UNIFE a jsou
sdruženi v konsorciu UNISIG (UNIFE/UNISIG), na druhé straně o zástupce z řad uživatelů
tohoto systému, kteří jsou sdruženi v evropské zájmové ekonomické skupině EUG (EEIG
ERTMS Users Group). Podle potřeby se do tohoto týmu zařazují též zástupci jiných
evropských organizací, jako např. CER, UIC, GSM-R Industry Group. Za předání specifikací
ETCS Evropské komisi (EK) k jejich začlenění do Evropské legislativy je odpovědná ERA.
Ta též, s mandátem k tomu uděleným EK, celý postup tvorby a údržby těchto specifikací dle
procesu CCM řídí. V rámci procesu CCM se shromažďují všechny požadavky na změny
mandatorních specifikací ETCS. Tyto se pak za účasti všech členů EECT hodnotí, navrhují
a probírají se jejich řešení, hodnotí se zpětná kompatibilita atp. (více o tomto procesu
v [ERA]).
2.2.2
Aktuální stav specifikací ETCS
Specifikace ETCS se vyvíjí (viz obr. 1 zachycující nové funkce v jednotlivých
posledních vydáních základních verzí těchto specifikací, tzv. Baselines), aktuálně jsou dle
rozhodnutí EK 2015/14, měnící rozhodnutí EK 2012/88/EU, platné ve dvou verzích:
v Baseline 2 a v první údržbě Baseline 3. Pro Baseline 2 je specifická verze Subsetu-026
119
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.3.0d (tj. oficiálně jde o Subset-026 ve verzi 2.3.0 se zapracovanými požadavky na změny
dle Subsetu-108 verze 1.2.0). Pro první údržbu Baseline 3 je specifická verze Subsetu-026
3.4.0. Verze všech dokumentů obsahujících specifikace ETCS jsou uvedeny v příloze A TSI
CCS, které se vydávají formou rozhodnutí EK. Tyto dokumenty jsou zveřejňovány na
webových stránkách ERA.
Obr. 1: Historie vývoje specifikací ETCS
2.2.3
Další vývoj specifikací ETCS
Aktuálně se na úrovni EECT připravuje, resp. dokončuje druhé vydání Baseline 3.
Od prvního údržbového vydání této Baseline se dle Plánu projektu má lišit zapracováním 56
požadavků na změny specifikací ETCS (tzv. CRs), přičemž některé z nich zavádí do ETCS
zcela nové funkce, jako např.:
1. CR741, který pro radiovou komunikaci mezi mobilní a traťovou částí ETCS
zavádí službu přepínání paketů.
2. CR1238, který chtěl do ETCS zavést funkci automatického vedení vlaku (AVV),
který byl ale z různých důvodů vyjmut z tohoto druhého vydání Baseline 3.
3. CR1237, který zavádí on-line správu klíčů zabezpečujících komunikaci mezi
mobilní a traťovou částí ETCS.
Jiné CRs zavádí významné a zajímavé změny, jako např.:
1. CR1249, který v aktuálním návrhu požaduje na rozhraní pro strojvedoucího
zrušit tzv. pre-indikace,
2. CR1091, který požaduje umožnit na vyžádání zobrazovat na rozhraní pro
strojvedoucího plánovací oblast i v módu OS „Podle rozhledu“.
3. CR1107, který navrhuje mít na rozhraní pro strojvedoucího plánovací oblast
zobrazenou v módu FS „Úplný dohled“ trvale [pozn. dnes je ji možno vypnout].
Další CRs kupříkladu opravují vyskytující se nedokonalosti ve specifikacích ETCS atp.
Aniž by zde byl uveden konkrétní výčet všech 56 CRs, které se průběžně zapracovávají, je
patrné, že jak vývoj, tak údržba specifikací ETCS stále probíhá. Aby produkty mohly
„dohonit“ tento vývoj specifikací, hovoří se o tom, že po vydání jejich další verze (druhé
120
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
vydání Baseline 3) nastane období pěti let „klidu na implementace“. Na specifikacích ETCS
se sice bude pravděpodobně stále pracovat, ale nebude v této době legalizována žádná
jejich další verze.
3.
AŽD PRAHA A SHIFT2RAIL (M. PAVEL)
3.1 Výzkumný program Shift2Rail
Význam projektu či řekněme programu Shift2Rail značně převyšuje ostatní výzkumné
a inovační projekty a aktivity i v evropském měřítku v oblasti železničního výzkumu a vývoje,
přičemž v rámci programu EU Horizon 2020 zahrnuje veškerou podporu v oblasti
železničního výzkumu a vývoje po dobu trvání programu Horizon 2020. Rádi bychom využili
této příležitosti k vysvětlení organizačních principů a cílů programu Shift2Rail. Ostatně stále
se ukazuje, že existují jisté zkreslené představy a nedorozumění o tom, co je JTI Shift2Rail,
co JU Shift2Rail. Vedle toho se pokusíme poskytnout aktuální informace aspoň do takové
míry, která nezpůsobí prozrazení důvěrných informací. Jako tzv. majákové projekty do
programu Shift2Rail patří 3 projekty, schválené a odstartované v rámci 1. výzvy rámcového
programu Horizon 2020. O nich se zmíníme v závěru.
3.1.1
Koncept Společné technické iniciativy – Společný podnik
Koncept JTI – Společné technické iniciativy zavedla EK jako nástroj, který má sloužit
k vytvoření partnerství mezi veřejnou a privátní sférou za účelem podpory evropské
průmyslové konkurenceschopnosti. Následně evropská asociace výrobců železniční techniky
UNIFE navrhla program Shift²Rail jako realizaci JTI v oblasti výzkumu a vývoje drážních
systémů, výrobků a aplikací. Výzkum a vývoj běžně podporovaný EU je zaměřen na výzkum
nových metod a řešení, případně hledání perspektivních technologií, standardizaci
a sjednocování rozhraní, zatímco JTI Shift²Rail je zaměřena na důkladnější rozpracování
nových technických řešení tak, aby jejich uplatnění již mohlo být relativně snadné pro finální
výrobce. Realizaci těchto kroků pak má zajistit společný stejnojmenný podnik EU
a evropského železničního průmyslu – JU – Joint Undertaking.
Samotný program pro roky 2015-2022 se soustředí na výzkum vyvolaný přímými
potřebami průmyslu a postavený na aktivním angažování jmenovaných členů
prostřednictvím JU Shift²Rail. Vedle jmenovaných členů se součástí JU stanou i Asociovaní
členové na základě výběrového procesu. Všichni tito členové budou mít jistotu, že
s garantovanou dlouhodobou podporou bude možné zefektivnit inovační proces od
počátečního výzkumu až po absorpci jeho výsledku trhem. To vše má zabránit fragmentaci
a nedostatku kontinuity výzkumných a inovačních snah, jak se někdy stávalo v průběhu
Rámcových programů.
3.1.2
Cíle a programy Shift²Rail
Cíle JU Shift²Rail vycházejí z globálních cílů a priorit EU zachycených v Bílé knize
dopravy do roku 2050 jako je: “chytrý” a udržitelný rozvoj, vyšší efektivita využívání zdrojů
a surovin, vyšší energetická efektivita dopravy a nižší emise skleníkových plynů a jsou
specifikovány podrobně v tzv. Master Plan – veřejném dokumentu programu Shift²Rail. Tyto
cíle jsou rozprostřeny do 5 Inovačních programů:
 IP1: Cost-efficient and Reliable High Capacity and High Speed Trains
(Rentabilní a spolehlivé vysokokapacitní a vysokorychlostní vlaky)
 IP2: Advanced Traffic Management & Control Systems (Pokročilé systémy
řízení a zabezpečení dopravy)
 IP3: Cost Efficient and Reliable High Capacity Infrastructure (Rentabilní
a spolehlivá vysokokapacitní infrastruktura)
 IP4: IT Solutions For Attractive Railway Services (IT řešení pro atraktivní
železniční služby)
121
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti

České Budějovice
10.-12.11.2015
IP5: Technologies For Sustainable & Attractive European Freight (Technologie
pro udržitelnou a atraktivní evropskou železniční dopravu)
Pro AŽD Praha je nejdůležitější Inovační program IP2, který je výchozím programem
pro zabezpečovací a řídicí systémy. Konkrétní oblasti řešení v programu IP2 jsou
specifikovány v dokumentu Master Plan následovně:
 Smart, fail-safe communications and positioning systems (Chytré a bezpečné
komunikace a lokalizační systémy)
 Traffic Management Evolution (Rozvoj řízení provozu)
 Automation (Automatizace)
 Moving block (MB) and train integrity (Pohyblivý blok a celistvost vlaku)
 Smart procurement and testing (Chytré zajišťování a testování)
 Virtual coupling (Virtuální spojování)
 Cyber security (Kybernetická bezpečnost)
Je patrné, že některé oblasti sdružují více témat. Ta budou rozvedena do jednotlivých
tzv. Technických demonstrátorů (TD), jež prokáží realizovatelnost a funkčnost navržených
řešení. Je tedy zřejmé, že oproti dříve dosahovaným stupňům technické připravenosti TRL
v 6. a 7. rámcovém programu v rozsahu 3 – 4 je nyní cílem dosáhnout stupně 6 – 7, tedy již
velmi blízko k hotovému výrobku (stupeň 9).
3.1.3
Struktura JU Shift²Rail a rozpočet
JTI je posunem od tradiční metody veřejné podpory projektů „případ od případu“
k rozsáhlým výzkumným programům, které úzce vážou výzkum a průmyslové inovace. JU
byl ustanoven Nařízením Rady EU č. 642/2014 a se jmenovanými Zakládajícími členy spolu
s EU je autonomní entitou mimo EK, která implementuje výzkum, řízení a následné aktivity
užitím roční rozpočtové splátky poskytnuté EK. Řízení JU garantuje Správní Rada
(Governing Board), která vybírá Výkonného ředitele JU, jenž se svým administrativním
aparátem zajistí každodenní chod JU.
Vliv na rozhodování v rámci JU mají také Asociovaní členové, kteří se zavazují
k činnosti v JU po celou dobu trvání a kteří se budou podílet na řízení programů v řídicích
komisích jednotlivých Inovačních programů. Všichni členové přispívají na chod JU dílem
úměrným jejich vkladům do rozpočtu.
Dlouhodobé řízení podniku bude vycházet z MAAP (Multi-Annual Action Plan) –
víceletého akčního plánu. Schválený rozpočet JU Shift²Rail je 920 milionů EUR. V MAAP
pak budou stanoveny rozpočty pro jednotlivé oblasti a to až na úroveň Technických
demonstrátorů. Rozpočty také určí pro každé téma rozsah potřeby pokrytí vybraných
výzkumně-vývojových činností externími dodavateli na základě otevřených výzev – Open
Calls. Tím by měly být pokryty činnosti, které nedokáží zajistit ani zakládající ani asociovaní
členové. Zde se předpokládá velký zájem a přínos výzkumných organizací a univerzit spolu
s malými a středními firmami (SME).
3.1.3
Postavení AŽD Praha
Naše společnost se aktivně zapojila již do přípravy tohoto velkého projektu před více
než 3 roky. Následně se ustanovila skupina velkých investorů projektu, kteří se stali
zakládajícími členy (Founding members) a kteří získají 40% celkového rozpočtu na VnV
práce. Zakládajícími členy jsou: Network Rail, Trafikverket, Alstom, Ansaldo STS,
Bombardier, CAF, Thales a Siemens. Druhou skupinou jsou Asociovaní členové, kteří získají
30% z rozpočtu a posledních 30% rozpočtu bude pravidelně soutěženo formou otevřených
výzev.
AŽD Praha se přihlásila na podzim roku 2014 do výzvy pro Asociované členy a prošla
úspěšně dvoukolovým výběrovým řízením. Úspěch AŽD Praha je třeba přičíst dlouholeté
stabilní podpoře jak vlastního výzkumu a vývoje, tak již 15 let trvajícímu odpovědnému
přístupu k evropském spolupráci ve výzkumu a v neposlední řadě kvalitně zpracované
122
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
přihlášce, přinášející podnětné náměty a konkrétní návrhy činností a postupů. Přihlášky
posuzovali nezávislí hodnotitelé EK, přičemž původní počet zájemců o asociované členství
byl zredukován na méně než polovinu.
Úspěšné zvládnutí tohoto procesu je pro nás vstupenkou k přímému a náročnému
dvoustrannému vyjednávání s EK, resp. výkonným ředitelem JU o naší účasti a ke
spolupodílení se na tvorbě MAAP. Pakliže najdeme vzájemnou shodu na prioritách a dílčích
výkonech, vkladech a rozpočtech pro jednotlivé TD, obhájíme náš výběr za Asociovaného
člena. Toto vyjednávání zabere celý podzim letošního roku a případný podpis přístupové
smlouvy se očekává před Vánoci.
Hlavní těžiště prací AŽD Praha by se mělo soustředit do dále uvedených oblastí:

Dokončit specifikace AVV nad ETCS na půdě UNISIG tak, aby se výsledné
řešení co nejvíce blížilo současnému stavu systému AVV na české železnici,
případně jej dále rozvíjelo. To vše ověřit a demonstrovat za provozu.

Navrhnout/dokončit v projektu NGTC rozpracované společné specifikace
virtuální balízy (VB) využívající GNSS. Na demonstračním vzorku VB prokázat
využitelnost a provozuschopnost.

Navázat na aktivity AŽD Praha v nedávno odstartovaném projektu In2Rail,
zaměřeném na rozvoj pokročilých a interoperabilních systémů řízení provozu
(Traffic Management systémy).

Rozvinout bezpečné protokolové sady pro přenos zpráv jak v rámci ERTMS,
tak i pro další zabezpečovací aplikace do té míry, aby byly do značné míry
nezávislé na použité komunikační technologii a plně odolné vůči současným
i budoucím nebezpečím, plynoucím z možných kybernetických útoků.
Zapojením AŽD Praha jako Asociovaného člena JU Shift²Rail se potvrzuje pozice AŽD
Praha jako vedoucí firmy ve střední a východní Evropě v oblasti řídicích a zabezpečovacích
systémů pro železniční dopravu.
3.2
Majákové projekty Shift2Rail
Jako předvoj programu Shift²Rail a jako jistá kompenzace očekávaného skluzu
v náročné přípravě založení JU Shift²Rail byly již v 1. výzvě Horizon 2020 podány přihlášky
projektů In2Rail, IT2RaiL a Roll2Rail. AŽD Praha se účastní projektu In2Rail v jeho části
zaměřené na vývoj a sjednocení v oblasti dopravního řízení – Traffic Managementu. Cílem je
navrhnout jednotný rámec, společné vrstvy, protokoly a rozhraní takového systému, který by
zajišťoval efektivní řízení provozu v celé propojené evropské železniční síti. Rozhraní mezi
národními systémy by se sjednotila na takové úrovni, která umožní interoperabilitu mezi
centrálními řídicími systémy a současně podpoří snadnou integraci dílčích aplikací a úloh od
různých dodavatelů.
4.
AŽD PRAHA A NORMALIZAČNÍ ORGANIZACE
Společnost AŽD Praha s.r.o. má díky svému působení v Centru technické normalizace
(CTN) ACRI, které spolupracuje s ÚNMZ v oblasti Elektrotechnika v dopravě (TNK 126),
zastoupení v mezinárodních a evropských normalizačních organizacích. Jedná se
o Evropský výbor pro normalizaci v elektrotechnice (CENELEC či CLC), konkrétně jeho
technickou komisi 9X „Elektrické a elektronické zařízení pro železnice“ (CLC/TC9X)
a Mezinárodní elektrotech-nickou komisi (IEC), konkrétně její technickou komisi 9 „Elektrická
zařízení a systémy pro železnici“ (IEC/TC9). TNK jsou odbornými poradními orgány Odboru
technické normalizace (OTN) ÚNMZ. Jejich úkolem je odborně posuzovat problematiku
normalizace ve vymezeném rozsahu oboru jejich působnosti, zaujímat k ní odborná
stanoviska a navrhovat příslušná řešení. AŽD Praha s.r.o. má tak možnost účastnit se při
tvorbě, projednávání a připomínkování technických norem (aktuálně např. příprav EN 50126,
123
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
částí 1 i 2, EN 50129, EN 50238) pro oblast elektrotechniky v dopravě, ještě dříve než vejdou
na národní úrovni v platnost.
5.
ZÁVĚR
Příspěvek chtěl ukázat skutečnost, že česká společnost AŽD Praha s.r.o. je nejen
aktivní v dodávkách a výrobě moderní zabezpečovací, telekomunikační, informační
a automatizační techniky, ale je též aktivní na poli evropského výzkumu, inovací
a standardizace. Toto její působení je významné a užitečné i z národního hlediska
(kupříkladu pro správce železniční infrastruktury a dopravce), a to zejména proto, že má
možnost se účastnit výzkumu, návrhu a tvorby nových standardních řešení a má možnost
ovlivňovat a připomínkovat příslušné dokumenty již ve fázi jejich vzniku. Tedy ještě před tím,
než se na národní úrovni stanou závaznými (ať už formou rozhodnutí EC /v případě TSI
CCS/, nebo formou převzetí evropské či mezinárodní normy za normu národní).
SEZNAM ZKRATEK:
ACRI
Association of the Czech Railway Industry
AVV
B2
Baseline 2
B3
Baseline 3
B3 MR1
1st Maintenance Release of Baseline 3
B3 R2
Baseline 3 Release 2
Asociace podniků českého žel. průmyslu
Automatické vedení vlaku
druhá základní verze (specifikací ETCS)
třetí základní verze (specifikací ETCS)
první údržbová verze třetí základní verze
(specifikací ETCS)
třetí základní verze, 2. vydání (specifikací ETCS)
CCM
Change Control Management
Proces řízení změn (specifikací ETCS)
CEN
CENELEC,
též CLC
Evropský výbor pro normalizaci
CMD
CR
CTN
EECT
EEIG
EGPRS
EK, popř. EC
EN
ERA
ERTMS
ETCS
EU
EUG
FS
GNSS
Comité Européen de Normalisation (Fr.)
Comité Européen de Normalisation
Électrotechnique (Fr.)
Community of European Railway and
Infrastructure Companies
Cold Movement Detection
Change Request
Extended ERA Core Team
European Economic Interest Group
Enhanced GPRS
European Commission
European Standard
European Railway Agency
European Rail Traffic Management System
European Train Control System
European Union
ERTMS Users Group
Full Supervision
Global Navigation Satellite System
GPRS
General Packet Radio Service
GSM-R
Global System for Mobile communication for
Railway applications
CER
124
Evropský výbor pro elektrotechnickou normalizaci
Společenství evropských železničních a
infrastrukturních společností
Detekce studeného pohybu
Požadavek na změnu (specifikací ETCS)
Centrum technické normalizace
Rozšířený tým ERA
Evropské ekonomické zájmové sdružení
Rozšířená GPRS
Evropská komise
Evropská norma
Evropská železniční agentura
Evropský systém řízení železničního provozu
Evropský vlakový zabezpečovací systém
Evropské společenství
Skupina uživatelů systému ETCS
Režim Úplný dohled
Globální družicový polohový systém
Služba přepínání paketů [zde myšleno v síti
GSM-R]
Globální systém pro mobilní komunikace pro
železniční aplikace
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
IEC
JTI
JU
International Electrotechnical Commission
Joint Technology Initiative
Joint Undertaking
KMS
Key Management System
LS
LX
MAAP
NGTC
OBU
OS
OTN
Limited Supervision
Level Crossing
Multi-Annual Action Plan
Next Generation Train Control
On-Board Unit
On-Side mode
Speed Restriction to ensure (given) Permitted
Braking Distance
Passive Shunting
Radio Block Centre
Railway Interoperability and Safety Committee
Small and Medium Enterprise
Satellite Technology for Advanced Railway
Signalling
Technical Demonstrator
Technology Readiness Level
Technical Specification for Interoperability
related to Control-Command and Signalling
subsystem
Union internationale des chemins de fer (Fr.)
Union des Industriels Ferroviaires
Européennes (Fr.)
PBD SR
PS
RBC
RISC
SME
STARS
TD
TNK
TRL
TSI CCS
UIC
UNIFE
UNISIG
Union Industry of Signalling
ÚNMZ
-
VBC
VnV
Virtual Balise Cover
Verification and Validation
České Budějovice
10.-12.11.2015
Mezinárodní elektrotechnická komise
Společná technická iniciativa
Společný podnik
Systém správy klíčů (pro zabezpečení přenosu
informací mezi OBU a RBC)
Provozní režim Částečný dohled
Přejezd
Víceletý akční plán
projekt v rámcovém programu FP7
mobilní (palubní) jednotka ETCS
Režim Podle rozhledu
Odboru technické normalizace
Omezení rychlosti k zajištění dané povolené
brzdné dráhy
Provozní režim Pasivního posunu
Radiobloková centrála ETCS
Výbor (EC) pro interoperabilitu a bezpečnost
Malá a střední firma
projekt v rámcovém programu H2020
Technický demonstrátor
Technická normalizační komise
Úroveň technologické připravenosti
Technické specifikace pro interoperability pro
oblast řízení a zabezpečení
Mezinárodní železniční unie
Sdružení podniků evropského železničního
průmyslu
Konsorcium výrobců zabezpečovací techniky
(disponujících produkty ETCS)
Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní
zkušebnictví
Virtuální (za)krytí balízy
Verifikace a validace
LITERATURA:
ERA (ERTMS Unit): ERTMS Change Control Management, Lille, 2010
PODĚKOVÁNÍ:
Děkujeme panu kolegovi Mgr. Martinu Vlčkovi, Ph.D., členovi CTN ACRI, za poskytnuté
informace, které nám pomohly při zpracovávání části o technické normalizaci.
125
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
GLOBÁLNÍ DIAGNOSTICKÝ SYSTÉM
Ing. Petr Houfek Ph.D.
AŽD Praha s.r.o.
1.
ÚVOD
Se stoupající složitostí zabezpečovacích zařízení stoupá i význam jejich diagnostiky.
U řady elektronických zabezpečovacích zařízení je dnes diagnostika často navíc jediným
informačním kanálem poskytujícím data o správné činnosti nebo poruchách.
Hlavním úkolem diagnostických systémů je včasné informování o poruše
zabezpečovacího zařízení s její následnou rychlou lokalizací. Zkušenosti ukazují, že vývoj
diagnostických systémů na SŽDC směřuje k centralizaci činností údržby, a to jak v rámci
celé železniční sítě, tak i v rámci menších správních celků. Možnosti získávaní informací se
s rozvojem informačních technologií stále rozšiřují a to vytváří prostor řadu činností
automatizovat. S rostoucím nasazením systémů též dochází k vývoji požadavků na rozsah
a kvalitu diagnostických informací.
Pro dispečera musí moderní systémy globální diagnostiky poskytovat přehledné
zobrazení poruch tak, aby byl schopen předávat tyto informace dále. Naopak pro udržujícího
pracovníka musí systém poskytovat dostatek informací pro rychlou lokalizaci poruchy na
úrovni konkrétního prvku, karty apod. K tomu je nutná klasifikace závad, která se neobejde
bez součinnosti s odborníky v oblasti zabezpečovacích zařízení. Díky spolupráci může
vzniknout expertní systém, který při správném nastavení umožňuje dodat jak rychlý přehled
poruch, tak informace pro rychlé odstraňování poruch.
2.
HISTORIE VÝVOJE GDS A LDS-3
Společnost AŽD Praha s.r.o. se rozhodla reagovat na moderní trendy v diagnostice
vývojem komplexních diagnostických systémů LDS-3 a GDS. Vývoj byl zahájen nejprve
systémem LDS-3, který představuje lokální diagnostiku jedné nebo v případě použití
systému DOZ i více stanic. Na lokální úrovni bylo nutné zajistit zejména bezpečný sběr dat
z datových rozhranní zabezpečovacích zařízení. V některých případech to znamenalo vývoj
a schválení bezpečných oddělovacích prostředků. Kromě toho bylo ve spolupráci s firmou
Starmon s.r.o. do lokální úrovně doplněno měření napětí, izolačních odporů a proudů.
V prvních verzích lokálního systému byl pro archivaci používán vlastní systém binárních
souborů. To se ukázalo být nedostatečné pro další rozvoj a doplňování nových funkcí. Proto
bylo pro zpracování a archivaci informací pro systém LDS-3 navrženo nové řešení s využitím
databázového systému Oracle 11g. To umožnilo nejenom standardizaci ukládaných formátů
dat, ale zejména rozvoj globálního diagnostického systému GDS, který představuje
nadstavbu systémů LDS-3. Systém GDS je určen pro globální diagnostiku zabezpečovacích
zařízení v rámci nových dispečerských center.
3.
ZÁKLADNÍ USPOŘÁDÁNÍ SYSTÉMU GDS
Základním zdrojem diagnostických informací v systému GDS jsou diagnostické lokální
servery DLS, které jsou součástí systémů LDS-3 v jednotlivých stanicích. Tyto servery
neustále monitorují připojená zařízení a jsou v nich ukládány veškeré změny stavových
a měřicích veličin, které jsou následně analyzovány a jsou z nich generovány poruchové
alarmy.
126
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Poruchové alarmy poté přebírá globální diagnostický server DRS a ukládá je do
jednotné tabulky, která je základem zobrazení na globálním přístupovém počítači
označeném jako DRA. Popisované uspořádání je uvedeno na následujícím obrázku.
Dispečerské centrum
Klient
DRA
WAN
Klient
DLA
Stanice 1
Klient
DLA
Internet
Stanice 2
Klient
DLA
Stanice 3
Pro běžného uživatele systému je nejdůležitější částí systému vizualizační software,
který je navržen tak, aby poskytoval rychlou orientaci ve vzniklých poruchách. Jak ukazují
zkušenosti z podobných diagnostických systémů, je vhodné barevně rozlišit závažnost
poruch. V systému GDS jsou veškeré možné poruchy rozděleny do několika úrovní. Stav bez
poruch je zobrazován bílou barvou pozadí. Méně závažné poruchy jsou zobrazovány žlutou,
případně šedou barvou a závažnější poruchy jsou zobrazovány červeně nebo fialově.
Uživatel může zvolit jeden ze dvou pohledů na alarmy. Jednak si může zobrazit strom
připojených stanic, ve kterém jsou železniční stanice seřazeny dle organizačního členění
SŽDC (dle obvodů OŘ), anebo si může zobrazit stanice v geografické mapě. Tyto dva
pohledy jsou uvedeny na následujících obrázcích.
127
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Na klientském počítači DRA jsou také k dispozici programy pro lokální prohlížení
jednotlivých stanic. Přechod do lokální úrovně lze provést přímo z hlavního vizualizačního
programu po kliknutí na konkrétní ikonu stanice z mapy nebo na po kliknutí na konkrétní
alarm v zobrazení stromu stanic. V obou případech je provedeno automatické přihlášení do
vybrané stanice a spuštění program pro vizualizaci lokálních dat.
Systém GDS je pokusně ověřován u SŽDC v několika lokalitách a jsou postupně
sbírány zkušenosti z provozu. Díky těmto zkušenostem byly do systému v posledním roce
implementovány následující nové funkce:
4.

Možnost vypnutí (výluky) rekonstruovaných nebo nově aktivovaných stanic – díky
tomu je možné snížit objem falešných chybových alarmů.

Možnost zasílání reportů poruch a přehledů e-mailem – je možné např. nastavit
zasílání denních přehledů o poruchách, které nastaly.

Doplnění rozhraní pro archivaci poruchových alarmů z jiných lokálních diagnostických
systémů jako např. systému K2000 od firmy Starmon s.r.o.
NÁVAZNOST SYSTÉMU GDS
BUDOVANÉ V RÁMCI SŽDC
NA
DISPEČERSKÉ
SYSTÉMY
V rámci SŽDC jsou v současné době připravovány dva projekty. Prvním je projekt
kontrolně analytického centra řízení dopravy (KAC), který je připravován ve spolupráci
s firmou RETIA a.s. Cílem projektu je realizace Kontrolně analytického centra řízení dopravy
ve dvou technologických lokalitách (CDP Praha, CDP Přerov). Centrum bude
prostřednictvím stávajících a nových datových sítí SŽDC integrovat a archivovat data ze
systémů hlasové komunikace, kamer a dostupných zabezpečovacích zařízení v rámci celé
sítě SŽDC. Systémy GDS a LDS-3 jsou v systému KAC využity jako zdroje dat ze
zabezpečovacích zařízení. Celkové uspořádání KAC předpokládá základní zobrazení
webové aplikace s mapou sledovaných míst. Případná porucha bude indikována změnou
ikony a pro bližší zkoumání poruchy bude systém umožňovat přechod do lokální úrovně. Na
lokální úrovni budou pro vizualizaci poruch použity různé programy. Vhodný vizualizační
128
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
program se v navrhovaném řešení bude vybírat automaticky dle druhu sledovaného zařízení.
Cílem uspořádání je získání možnosti zpětného rozboru podmínek a činností obsluhujících
zaměstnanců.
Druhým projektem je oprava dohledového centra OŘ Hradec Králové. Cílem projektu je
realizace klientského pracoviště dispečera železniční infrastruktury (DŽI). Hlavním obsahem
pracovní náplně dispečera DŽI je zejména evidence hlášených poruch a předávání informací
o závažných poruchách s vlivem na dopravu příslušným udržujícím zaměstnanců. Do
systému operátora jsou přiváděny informace ze zabezpečovacích zařízení a zařízení
dálkové diagnostiky technologických systémů a dále data ze systémů hlasové komunikace
a kamer. Navrhované řešení je podobné k systému KAC z hlediska požadavků na vizualizaci
a lokalizaci závad. Nicméně v tomto případě jsou navíc požadovány administrativní funkce
jako evidence závad a popisu jejich odstranění, které budou do GDS doplněny.
5.
ZÁVĚR
Systém GDS představuje moderní řešení globální diagnostiky zabezpečovacích
zařízení pro dispečerská centra různých úrovní. Systém může pracovat buď samostatně
anebo může být součástí dalších celků.
Vzhledem k vývoji požadavků na globální diagnostiku je velkou výhodou otevřenost
systému, tj. možnost rozšiřování dle potřeb zákazníka. Systém je v současné době
připravován na provozní ověření pro SSZT Praha - východ a pokusně je také ověřován
v dalších lokalitách jako např. SSZT Pardubice. Předpokládá se také nasazení v rámci
projektů KAC a DŽI, které jsou zmíněny v předchozí kapitole. Díky tomu jsou získávány
cenné zkušenosti z provozu, které umožňují další rozvoj systému.
129
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
MĚŘÍCÍ VŮZ ETCS AŽD
A JEHO VYUŽITÍ PRO TESTOVÁNÍ ETCS
Ing. Antonín Diviš
AŽD Praha s.r.o.
1.
MV ETCS AŽD
Každá úspěšná technologická společnost musí kromě neustálého systematického
rozvoje a zavádění moderních ověřených technologií mít k dispozici i velmi silné a efektivně
pracující části zajišťující neustálé dobře probíhající testování. Stejně jak části vývoje, tak
i části odpovědné za verifikace a validaci musí mít k dispozici a dostupné nejlepší
technologie.
Společnost AŽD Praha s.r.o. udělala před několika lety zásadní rozhodnutí aktivně se
zapojit do prací na jednotném evropském zabezpečovacím systému, známým pod
označením ERTMS/ETCS. To mimo jiné znamenalo i to, že AŽD se stalo nejprve
asociovaným a později (od roku 2014) plnoprávným členem sdružení UNISIG. Účast v tomto
sdružení spočívá zejména v tom, že AŽD se účastní práce jeho pracovních skupin od roku
2014 i jeho hlavní pracovní skupiny SG, která je přímém kontaktu s ERA. Současně byl
zahájen vývoj vlastních zařízení, které tvoří součásti systému ETCS. Prvním z nich byl
specifický přenosový modul STMLS, který na svém rozhraní k OBU ETCS naplňuje všechny
související specifikace definované v subsetech ETCS a který vznikl v rámci realizace
Pilotního projektu ETCS Poříčany - Kolín. Na STMLS navázal vývoj a realizace
Radioblokové centrály RBC pro ETCS druhé úrovně. V současné době kromě neustálého
rozvoje RBC probíhá i vývoj první úrovně ETCS.
V návaznosti na velmi intenzivní rozvoj v oblasti ETCS musela společnost AŽD Praha
velmi rychle řešit problematiku testovacích nástrojů, z nichž „největší výzvou” mezi nimi byl
záměr pořídit si vlastní vozidlo vybavené technologií pro testování traťové části ETCS.
Vznikla tak idea realizace speciálního zkušebního vozidla, které umožní provádění
veškerých činností souvisejících s ETCS a to jak pro potřeby projekčních prací, tak i hlavně
pro veškeré testovací a ověřovací činnosti v realizačních etapách. Nedílnou součástí byl
od začátku požadavek na možnost pracovat s interními daty (hrubými) systému ETCS tak,
aby bylo možné provádět velmi podrobnou a interní analýzu chování systému.
2.
REALIZACE
V roce 2012 společnost AŽD Praha s.r.o. po
dohodě s ČD, a.s. odkoupila motorový vůz 851.0265, který byl v té době dlouhodobě záložním s cílem
jej přestavět na speciální měřicí vozidlo pro potřeby
(nejen) oživování a testování systémů ETCS a GSMR. Došlo ke kompletní rekonstrukci vozidla, které má
ve svém rodném listě 1968. V průběhu roků 2012
a 2013 došlo ve firmě CZ Loko, a.s. podle specifikací
AŽD Praha k realizaci přestavby a vznikl tak
speciální vůz označený MV ETCS 99 54 9165 001-7.
Vzhledem ke stáří vozidla se jednalo o přestavbu
výraznou, fakticky došlo k zachování pouze skeletu
vozidla, jeho rámů a podvozků. A i ty prošly kompletní revitalizací. Nově vzniklý měřicí vůz je
od roku 2014 využíván pro veškeré potřeby, které na něm instalované technologie umožňují.
130
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
2.1 Rozsah rekonstrukce vozidla
Během přípravných a následně
projekčních prací bylo rozhodnuto, že
původní tvar vozidla bude zachován.
V rámci rekonstrukce došlo pouze
k odstranění nepotřebných průchozích
dveří na obou čelech, které byly
nahrazeny dalšími čelními okny. Vnitřní
dispozice vozidla byla upravena, vznikl
nový spací oddíl, kuchyňka a měřící
pracoviště, na kterém jsou dostupné
datové výstupy všech na voze instalovaných technologií. Vůz je vybaven
vlastní Wi-Fi sítí. V rámci zajištění pro
současnost běžné úrovně komfortu
vybavení vozidla bylo původní WC
nahrazeno vakuovým. Výkonné části
všech technologií a řízení vozidla jsou umístěny v technologické místnosti, která vznikla
z bývalého zavazadlového prostoru.
Po rekonstrukci byly zachovány maximální rychlost vozu 110 km/h, rozměry vozu
(délka cca 25 m, šířka cca 2,9 m) a hydrodynamický přenos výkonu. Původní spalovací
motor ČKD KS 12 V 170 DR o výkonu 588 kW byl nahrazen novým výkonnějším
CATERPILLAR CAT C27 o výkonu 700 kW s novým chlazením, který splňuje všechny přísné
ekologické limity pro současný provoz a má nižší spotřebu.
Jako součást provedených změn na voze došlo ke kompletní výměně elektrické
výzbroje vozu. Napájení je nově zajišťováno ze startovací a vozové baterie, nového
generátoru LEROY o výkonu 45 kW poháněného spalovacím motorem nebo v případě
odstavení vozidla z vnější přípojky nebo z elektrocentrály CAT, která je rovněž součástí
vozidla. Vůz je tak v případě potřeby energeticky nezávislý.
Součástí modernizace byla kompletní modernizace brzdy s použitím komponent
společnosti DAKO. Byl instalován panelový brzdič, původní vzduchojemy byly nahrazeny
novými nerezovými a původní potrubí rozvodu vzduchu bylo vyměněno za nerezové.
Vůz byl osazen novým řídicím systémem od společnosti MSV elektronika se SW
dodaným AŽD. Tvoří jej centrální regulátor vozidla s funkcí automatického vedení vlaku
(CRV&AVV) a diagnostickým počítačem vozidla (DPV).
131
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Interiér vozidla je kompletně přebudován. Součástí je nový oddíl pro potřeby měření,
zázemí pro ubytování, kuchyňský kout a sanitární modul. Vozidlo je osazeno novými
zářivkovými svítidly, je instalováno nové teplovodní topení a nové větrání s rekuperací
vzduchu. Obě stanoviště strojvedoucího jsou plně klimatizovaná, obsahují nové řídicí pulty
včetně zázemí pro potřeby měřicích techniků a byla použita nová bezpečnostní čelní skla.
Motorový vůz je střežen elektrickou požární a zabezpečovací signalizací s možností
přenosu varovné SMS zprávy na mobilní telefon.
2.2 Instalované technologie
Vozidlo bylo osazeno pro zajištění radiového spojení s řízením dopravní cesty
radiostanicemi MTR 10 pro komunikaci v digitálních sítích GSM-R a FAM 10 pro sítě
analogové od společnosti Radom.
Pro zajištění bezpečnosti provozu byl jako primární vlakový zabezpečovač instalován
nový vlakový zabezpečovač LS06 z produkce AŽD Praha. Instalace VZ je doplněna
technologií pro diagnostiku přenosu signálu národního vlakového zabezpečovače LS a pro
tento účel je na vozidle zřízen rozvod signálu ze snímačů kódu, který je oddělen vysokoimpedančním oddělovacím zesilovačem.
Pro potřeby přezkušování traťové části ETCS byla instalována mobilní část ETCS
od společnosti Bombardier vybavená speciálními diagnostickými rozhraními a doplněná
o specifický přenosový modul STMLS z produkce AŽD Praha. Vozidlo je vybaveno také
veškerou nezbytnou technologií potřebnou pro provádění zaměřování prvků infrastruktury
pro potřeby přípravy konfiguračních dat systému ETCS.
Pro potřeby ladění a testování systému Radioblok z produkce společnosti AŽD Praha
pro zabezpečení dopravy na regionálních tratích byl MV ETCS osazen také kompletní
mobilní částí systému.
2.3 Technologie ETCS
MV ETCS je vybaven technologií
ETCS, která je certifikována pro verzi
evropských specifikací TSI CCS
2.3.0d. Mobilní část je oproti standardnímu provedení instalace OBU ETCS
doplněna o diagnostický modul ODL,
který umožňuje kompletní záznam
informací vyměněných mezi mobilní a
traťovou částí ETCS. Pro potřeby
provádění testů sítě GSM-R včetně
testy kvality služeb (QoS) je vozidlo
vybaveno měřící anténou GSM-R
sdruženou s anténou GPS, disponuje
potřebnými rozvody signálu. Tato
technologie je doplněna nezbytným
SW vybavením.
Pro provádění zaměřování železniční infrastruktury je na obou koncích vozidla
připraven konektor pro připojení kamer a synchronizačního zařízení. Na vozidle je pak
připravena síť pro připojení počítače, na kterém se provádí záznam odometrie. Tato
technologie se uvádí do provozu pouze v případě, kdy se vlastní zaměřování provádí.
132
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
3.
České Budějovice
10.-12.11.2015
VYUŽITÍ MV ETCS PRO POTŘEBY SYSTÉMU ERTMS
3.1 Zaměřování ETCS
Zaměřování drážní infrastruktury pro potřeby
ETCS probíhá vlastním projetím dokumentovaných
úseků a záznamem na dvojici videokamer. Tento
záznam je ihned doplněn odometrickou informací a
GPS informací o poloze. Následuje jeho zpracování
a převedení do tabelární formy. Ta je pak výchozí
pro zpracování definice obsahů balíz a adresného
SW pro RBC.
3.2 Měření GSM-R
Měření sítě GSM-R probíhá ve dvou etapách. První z nich je ověření dostatečné
pokrytí a síly signálu GSM-R. Tyto informace jsou základní, důležité, nikoliv však dostačující.
Při realizaci úseků vybavených ETCS L2 bylo v praxi ověřeno, že vlastní síla signálu není
jediným dostačujícím parametrem. Významnou roli v posuzování dostupnosti sítě GSM-R
hraje tzv. dostupnost kvality služeb, která udává nakolik je síť schopná plnit svoji funkci, tj.
zajistit přenos dat. Praktická zkušenost z realizací opakovaně potvrdila, že síť dostatečně
fungující pro hlasové služby neznamená automaticky, že ta samá síť je použitelná pro datové
přenosy potřebné pro ETCS.
3.3 Testování balíz
Pro potřeby dokládání správnosti instalace balíz do stanovených poloh a současně
ověření jejich obsahu probíhá pokaždé po jejich instalaci a naprogramování kompletní test.
Tento test spočívá v projetí celých úseků přes každou nainstalovanou balízu měřicím vozem,
analýzou záznamu z jednotky ODL mobilní části ETCS a porovnáním výstupů se vstupními
daty, která byla podkladem pro zpracování telegramů pro balízy. Současně dochází
k ověření správnosti poloh instalace vůči zaměřovacím tabulkám.
3.4 Testování stacionární části ETCS
Nejvýznamnějším přínosem MV ETCS je pak možnost provádění testů vlastní
technologie ETCS. Dostupnost hrubých vnitřních dat systému ETCS umožňuje podrobnou
analýzu chování stacionární i mobilní části systému ETCS v téměř jakékoliv situaci a odvodit
příčiny případných problémů.
4.
ZÁVĚR
Od prvních okamžiků, kdy se začalo uvažovat o realizaci vlastního měřicího vozu
ETCS, bylo zřejmé, že se jedná o prostředek, bez kterého nemůže být úspěšně dokončen
vývoj jakékoliv komponenty systému ETCS. Po jeho dokončení se toto jen potvrdilo a rozsah
využívání MV ETCS, který je téměř v každodenním provozu, předčil původní záměry.
MV ETCS byl již úspěšně využit při realizaci instalace systému ETCS L1 a L2 ve ZC VUZ
a při realizaci ETCS L2 na Slovensku na úseku Žilina - Čadca. Zcela nenahraditelným je MV
ETCS při realizaci prvního komerčního projektu ETCS L2 v České republice v úseku Kolín Česká Třebová - Brno - hranice A/SK. Je ale také třeba neopomenout testy systému
Radioblok na trati Číčenice - Volary a nebo provádění testování kvality přenosu signálu
národního vlakové zabezpečovače LS. Samozřejmostí je možnost provádění testů modifikací
systému AVV nebo funkčních úprav národního VZ.
133
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ZASTAVENÍ VLAKU POVELEM STOP V SÍTI GSM-R
Ing. Petr Bulis
ČD - Telematika a.s.
1.
FUNKCIONALITA GENERÁLNÍ STOP SE V PROVOZNÍCH
PODMÍNKÁCH OSVĚDČILA
S nástupem budování digitálního traťového rádiového systému GSM-R v České
republice se objevila otázka řešení funkce dálkového zastavení vlaku GENERÁLNÍ STOP
v GSM-R. Funkcionalita GENERÁLNÍ STOP, původně vyvinutá pro analogový systém TRS,
se v provozních podmínkách velmi osvědčila. Z tohoto důvodu hned zpočátku uvádění
systému GSM-R do provozu byla řešena možnost realizovat zastavení vlaku GENERÁLNÍ
STOP v této technologii. Dostupnost této funkcionality v GSM-R je jednou z možností, jak lze
tento systém rozvíjet v rámci splnění mezinárodních norem TSI a nadnárodních specifikací
EIRENE s přihlédnutím k národním podmínkám, a tím k zachování již dosaženého vysokého
stupně bezpečnosti traťových analogových rádiových systémů v ČR.
První principiální otestování funkcionality STOP GSM-R proběhlo 28. 3. 2007
v prostorách železniční stanice Praha-Libeň. K prezentaci funkcionality STOP v GSM-R bylo
použito vozidlové radiostanice FXM20 společnosti Radom a vozidlové radiostanice VS67
společnosti T-CZ, instalovaných s potřebnou SW a HW úpravou na dvou motorových vozech
řady 810. Aktivace funkce STOP byla provedena z prostředí dispečerského terminálu
s aplikací „Dopravní deník“.
V současné době je funkce STOP v systému GSM-R popsána v SŽDC v Technické
specifikaci systémů, zařízení a výrobků číslo TS 3/2014-S.
1.1 Princip funkcionality STOP GSM-R
Pro dálkové zastavení vlaku v systému GSM-R je použita funkce Nouzového
skupinového volání 299 ve spojení s jednosměrným voláním 499, které aktivuje brzdový
ventil. Na základě kombinace těchto volání dojde k zastavení vlaků nacházejících se v dané
oblasti.
Vozidlová radiostanice GSM-R připojená na brzdový ventil bude reagovat na
jednosměrné volání 499 GENERÁLNÍ STOP pouze v případě, kdy je bezprostředně před
ním aktivováno Nouzové skupinové volání 299. V tomto případě dojde k aktivaci brzdového
ventilu a zastavení vlaku, na displeji vozidlové radiostanice se zobrazí nápis STOP a je
aktivní Nouzové skupinové volání 299, čímž je umožněna hlasová komunikace.
Hlasové komunikace při použití funkce GENERÁLNÍ STOP probíhá v Nouzovém
skupinovém volání 299. Jednosměrné volání 499 je použito pouze k aktivaci brzdového
ventilu vedoucího k samočinnému zastavení vlaku.
Hnací vozidlo je oprávněn zastavovat jen zaměstnanec k tomu určený, který zajišťuje
přímé řízení a organizaci drážního provozu. Strojvedoucí na vozidlové radiostanici tuto
funkcionalitu GENERÁLNÍ STOP nemá. Pro nouzové volání strojvedoucímu slouží Nouzové
skupinové volání 299.
1.2 Aktivace funkce STOP v GSM-R
K aktivaci funkce GENERÁLNÍ STOP dochází z dispečerského terminálu. V režimu
GSM-R se vybere záložka Nouze. Zvolíme požadovanou oblast pro zastavení vlaku (ty jsou
134
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
definovány v infrastruktuře GSM-R dle požadavků řízení dopravy) a stiskneme tlačítko STOP
vlak. Tento povel musíme potvrdit tlačítkem.
Při aktivaci funkce GENERÁLNÍ STOP dojde k vytvoření Nouzového skupinového
spojení 299 do zvolené oblasti a následně hned poté k vytvoření jednosměrného volání 499
ve stejné oblasti. Na tuto sekvenci reaguje vozidlová radiostanice povelem k aktivaci
brzdového ventilu, a tím k samočinnému zastavení vlaku. Aktivní Nouzové skupinové volání
299 zajištuje hlasovou komunikaci, jednosměrné volání 499 aktivuje povel k zastavení vlaku
a je skryté na pozadí.
Jednosměrné volání 499 má mít v síti GSM-R nastavenou prioritu volání „1“.
Pro správnou funkčnost funkcionality GENERÁLNÍ STOP v GSM-R musí být oblasti
pro jednosměrné volání 499 a pro Nouzové skupinové volání 299 shodné!
1.3 Princip nastaveni oblasti pro Nouzové volání a STOP GSM-R
CID – jedinečné označení sektoru Bts
Základní oblast – vyznačena černě, obsahuje základní BTS, v této oblasti vyvolá skupinové
volání rádiový účastník i dispečerský terminál.
Přelivová část – vyznačena červeně, obsahuje přelivovou BTS, na těchto přelivových BTS
lze vyvolat skupinové volání pouze z dispečerského terminálu, tj. pro dispečerský terminál je
základní oblast rozšířena o přeliv (přelivovou BTS) do další oblasti.
1.4 Jak se chová oblast s přelivovou BTS
Bude-li pro oblast 29911 aktivována z dispečerského terminálu funkce GENERÁLNÍ
STOP, dojde k aktivaci funkce dálkového zastavení vlaku na vozidlových terminálech
nacházejících se pod signály BTS v základní oblasti (tj. BTS 32639, 32637, 32635, 32633)
a zároveň v našem případě i pod signálem BTS 32631, jenž patří sice do jiné základní
oblasti 29912, ale do oblasti 29911 má tzv. přeliv, a tudíž i zde bude GENERÁLNÍ STOP
aktivní.
135
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
ŽELEZNIČNÍ RÁDIOVÉ SÍTĚ V PÁSMU 150 MHZ NA SŽDC
Ing. Tomáš Mádr
SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechnicky
VYUŽITÍ RÁDIOVÝCH SÍTÍ V PÁSMU 150 MHZ
Základním využitím rádiových sítí v pásmu 150 MHz jsou sítě místní (MRS) určené pro
místní komunikaci pracovníků navzájem, a to jak při posunových pracích, tak při údržbě
a opravách. Dalším využitím jsou práce stavební a řešení mimořádných událostí (například
součinnost s HZS). Kromě místního použití se na méně významných tratích provozují traťové
rádiové sítě (SRV), které slouží primárně pro komunikaci mezi dirigujícím dispečerem řídícím
dopravu na dané trati a strojvedoucími. Posledním velkým využitím pásma 150 MHz je
náhradní nebo nouzové spojení, pro případ poruchy základního traťového spojení. Z výše
uvedeného výčtu je patrné, že použití 150 MHz sítí je velmi rozmanité a v současné době
nejsou tyto sítě jednoduše nahraditelné jiným druhem spojení, a ze strany SŽDC jsou nadále
považovány za významný komunikační prvek pro zajištění bezproblémového provozu
železnice. Tyto sítě jsou na železnici historicky nejstarší rádiovou komunikací a jsou
postupně modernizovány v návaznosti na vývoj technických možností radiostanic.
Modernizace 150 MHz sítí se dnes ubírají dvěma základními směry. Prvním je postupná
náhrada 150 MHz sítí systémem GSM-R, který tak tvoří univerzální komunikační systém,
druhým je modernizace infrastruktury pro pásmo 150 MHz a zavedení nových funkcí,
zlepšujících provozní vlastnosti a možnosti rádiových sítí. Celosvětově je patrný postupný
odklon od používání analogové FM modulace a přechod na digitální provoz. Z komerčně
dostupných digitálních systémů se jako nejperspektivnější jeví systém DMR, pro jeho
rozšířenost, podporu výrobců, technické parametry (v jednom 12,5 kHz širokém kanálu
umožňuje dva souběžné hovory) a hlavně dvou systémovost, kdy radiostanice DMR umí
pracovat jak v digitálním DMR režimu, tak v režimu analogovém a tím umožňují jednoduchý
přechod z analogového na digitální provoz nebo provoz smíšený.
MODERNIZACE A PŘELADĚNÍ 150 MHZ SÍTÍ NA SŽDC
V roce 1999 Český telekomunikační úřad (ČTÚ) zveřejnil první informace týkající se
postupného přelaďování všech uživatelů pásma 150 MHz a přechodu z kanálové rozteče
25 kHz na 12,5 kHz. SŽDC se na přeladění železničních rádiových sítí pracujících v pásmu
150 MHz intenzivně připravuje od roku 2006. V současné době (9/2015) došlo k snad již
poslednímu odkladu přeladění, kdy nám bylo ze strany ČTÚ poskytnuto prodloužení
možnosti používání kmitočtů s rastrem 25 kHz nejpozději do 31. 12. 2016. ČTÚ toto
prodloužení ČTÚ poskytl na žádost dopravců pro umožnění zajištění nepřetržitého
provozu komunikačních prostředků během závěrečného období přechodu na
harmonizované užívání kmitočtů. Přesný termín přeladění je v současné době v jednání
mezi SŽDC a dopravci. Je třeba najít vhodný termín, kdy již budou všichni připraveni na
vlastní přepnutí kmitočtů, nebude docházet ke kolizím s jinými plánovanými organizačními
opatřeními (změna grafikonu, …) a bude se dát očekávat dobré počasí, umožňující práci
venku. Malá část radiostanic se nachází v izolovaných lokalitách a vlastní přepnutí u nich
bude nutné provést servisním zásahem. Kmitočtové spektrum není neomezené, na kmitočty
které železnice uvolní v rámci přeladění, čekají další uživatelé, aby také mohli dokončit
přeladění svých rádiových sítí, jedním z nich je Hasičský záchranný sbor.
V rámci přípravy na přeladění, postupné obměny a modernizace infrastruktury
a zavádění dálkového řízení provozu na některých tratích dochází k náhradě zastaralé
infrastruktury modernější, která již nabízí funkce, běžně využívané jinými uživateli
radiostanic. Jde o systémy výběrového příjmu a selektivních voleb sloužící pro omezení
136
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
nežádoucího rušení a umožňující cílené směrování volání na straně jedné, a dálkově
ovládané radiostanice na straně druhé. Omezujícím faktorem pro nasazení těchto funkcí jsou
možnosti pohyblivých radiostanic, hlavně starších vozidlových. Modernizace vozidlových
(vlakových) radiostanic probíhá podstatně pomaleji než modernizace ostatních částí
150 MHz sítí a stále se ještě v provozu vyskytují radiostanice velmi staré, kterým je třeba se
přizpůsobovat. Nutnost přechodu na kanálovou rozteč 12,5 kHz, která se týká všech
radiostanic pracujících v pásmu 150 MHz, nám dala jedinečnou příležitost zmodernizovat
tyto rádiové sítě, a zavést v nich nové funkce zlepšující a zkvalitňující vlastní rádiový provoz.
SELEKTIVNÍ VOLBA CTCSS
Byla zvolena jako základní funkce výběrového příjmu u rádiových zařízení v pásmu
150 MHz. Umožňuje rozlišení užitečného signálu od signálů rušivých. Využívá doplňkového
tónu (subtónu) přidaného do přenášeného hovoru po celou délku vysílání. Tento subtón má
kmitočet nižší (67 až 250 Hz) než je kmitočtový rozsah přenášeného hovoru, a je jinak
v radiostanici potlačován. V přijímači je tento subtón detekován a slouží k vyhodnocení
přítomnosti užitečného signálu. Případný rušivý signál tento subtón neobsahuje a není tedy
přijímán. Při použití různých subtónů u více skupin uživatelů je možné skupiny tímto
způsobem navzájem oddělit, při použití jednoho subtónu pro všechny uživatele dojde
k oddělení užitečných signálů od signálů rušivých.
Tabulka 1: kmitočty CTCSS subtónů
subtón
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
f [Hz]
67,0
71,9
74,4
77,0
79,7
82,5
85,4
88,5
91,5
94,8
subtón
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
subtón
f [Hz]
97,4
100,0
103,5
107,2
110,9
114,8
118,8
123,0
127,3
131,8
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
f [Hz]
136,5
141,3
146,3
151,4
156,7
162,2
167,9
173,8
179,9
186,2
subtón
31
32
33
34
35
36
37
38
---
f [Hz]
192,8
203,5
210,7
218,1
229,1
233,6
241,8
250,3
---
Vzhledem k omezeným možnostem některých vozidlových radiostanic a zvětšujícím
se problémům s rušením nežádoucími signály bude v rámci přeladění přistoupeno k alespoň
omezenému zavedení tohoto systému na všech základnových radiostanicích SŽDC
v pásmu 150 MHz za použití jediného subtónu 250,3 Hz. Tento subtón umí generovat
všechny radiostanice v současné době na železnici provozované. Všechny základnové
radiostanice budou tento subtón při příjmu vyžadovat, ale nebudou ho při vysílání generovat.
Přenosné a vozidlové radiostanice ho budou při vysílání generovat. Tento způsob nasazení
systému CTCSS vyřeší největší problémy s nežádoucími přeslechy a příjmem rušení
u základnových radiostanic.
Vzájemné přeslechy dnes vznikají mezi geograficky blízkými základnovými
radiostanicemi pracujícími na stejném kmitočtu. V celoplošných sítích (nově VOS, SMV
a TOS), které pracují na celém území ČR na jednom kmitočtu, není možné přeslechy mezi
základnovými radiostanicemi odstranit změnou kmitočtu. U dálkově ovládaných tratí, kde
jeden pracovník obsluhuje několik radiostanic pracujících na stejném kmitočtu v sousedních
stanicích, toto vede až k vypnutí aktuálně nepoužívaných radiostanic obsluhou.
Dalším problémem je postupný nárůst průmyslového rušení od zvyšujícího se počtu
elektronických zařízení (počítače, kamery, informační systémy, řízení pohonů, …), kdy je
137
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
často nutné uměle snižovat citlivost přijímačů základnových radiostanic, aby obsluha nebyla
opakovaně a někdy i trvale rušena nežádoucím příjmem rušení (šum, praskání, …). Nově
bude tomuto příjmu rušení zabáněno aktivací CTCSS na přijímací straně základnových
radiostanic. Rušivé signály subtón neobsahují a radiostanice je nebude přijímat. Navíc bude
možné radiostanice opět provozovat s plnou citlivostí přijímače, čímž dojde k zlepšení
rádiového pokrytí. Lepší rádiové pokrytí umožní následně snížení výkonu pohyblivých
radiostanic a tím i snížení vzájemného rušení a u přenosných radiostanic prodloužení doby
provozu na baterie.
SELEKTIVNÍ VOLBA SEL5
Doplňkovou funkcí výběrového příjmu u místních rádiových zařízení bude selektivní
volba dle standardu SEL5 s tóny dle standardu ZVEI1, umožňující cílené volání konkrétní
základnové radiostanice. Telegram selektivní volby vysílaný pohyblivým terminálem se
skládá z pěti tónů, kdy 1., 3. a 5. tón udávají adresu volané základnové radiostanice a 2. a 4.
tón udávají identifikaci typu volajícího pohyblivého terminálu. Délka 2. až 5. tónu telegramu je
70±10 ms, délka 1. tónu telegramu je 1500±50 ms.
Tabulka 2: vybrané signalizační tóny ze standardu ZVEI1
označení
tónu
0 (nula)
1
2
3
4
označení
f [Hz]
f [Hz]
tónu
2400
1060
1160
1270
1400
5
6
7
8
9
1530
1670
1830
2000
2200
Tabulka 3: Identifikace (ID) pohyblivých terminálů:
ID
Popis
00 (nula nula)
radiostanice bez identifikace
vozidlové radiostanice
44
hnací vozidlo, speciální hnací vozidlo
45
speciální vozidla (dvoucestná, bagry, …)
46
vozidla HZS
přenosné radiostanice mimo SŽDC
54
dopravci, cizí právní subjekt
přenosné radiostanice pracovníků SŽDC
64
řízení provozu
65
správa budov a bytového hospodářství
66
správa tratí
67
správa sdělovací a zabezpečovací techniky
68
správa elektrotechniky a energetiky
69
správa mostů a tunelů
74
SŽE
75
HZS SŽDC
76
TÚDC
77
SŽG
78
ostatní složky SŽDC
138
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
Uživatel přenosné nebo vozidlové radiostanice na počátku hovoru bude mít možnost
obsluhu základnové radiostanice touto selektivní volbou o hovor požádat (vyzvonit ji).
Základnová radiostanice při příjmu jí adresované selektivní volby automaticky akusticky
a opticky upozorní obsluhu na příchozí selektivní volbu, zobrazí informaci o identifikaci (ID)
volajícího terminálu a zpětně potvrdí příjem selektivní volby jejímu odesílateli (pípnutím).
Obsluha základnové radiostanice tak bude mít jednoznačnou indikaci, že byla volána,
odesílatel selektivní volby bude zpětnou indikací vyrozuměn, že selektivní volba byla řádně
přijata a tedy že základnová stanice se kterou se snažní spojit je aktuálně na kmitočtu na
kterém se s ní snaží spojit a je v jeho rádiovém dosahu. Výběr tónů selektivních voleb, počtu
adres (maximálně 27) a rozdělení identifikací byl ovlivněn možnostmi ovládání nejstarších
vozidlových radiostanic. Hlavní využití předpokládáme u dálkové řízených tratí, kde je dnes
obsluze obtížné signalizovat příchozí žádost o hovor současně z několika radiostanic
umístěných v několika lokalitách.
DMR U SŽDC
V současné době není u SŽDC provozována žádná radiostanice v digitálním systému
DMR. Proběhly interní zkoušky kompatibility DMR radiostanic různých výrobců a v rámci
výměn přenosných radiostanic byla část nových radiostanic pořízena v DMR provedení,
i když budou používány prozatím pouze v analogovém režimu. Použití DMR systému
v budoucnu není vyloučeno, pravděpodobně jako doplněk k systému GSM-R, u kterého je
v plánu postupné rozšiřování pokrytí. DMR (s šifrováním provozu z důvodu bezpečnosti) by
mohlo sloužit například jako náhrada telefonních spojení tam, kde nejsou k dispozici
metalická vedení a jejich instalace by byla neekonomická, nebo v konfiguraci s více
propojenými základnovými radiostanicemi pro efektivní pokrytí lokalit s velkým provozem
(větší uzly) nebo rozsáhlejších oblastí (traťové rádiové spojení). Bylo by zde možné využít
alespoň části výhod, který má DMR systém oproti analogovým radiostanicím (identifikace,
šifrování, sdílení kmitočtů více uživateli), za současného zachování relativní jednoduchosti
celé infrastruktury, velkého dosahu jednotlivých základnových stanic a rychlé odezvy
systému, který je sice již plně digitální, ale na rozdíl od GSM-R je navržen jako náhrada
analogových radiostanic, nikoliv jako systém pro mobilní telefonování.
139
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
České Budějovice
10.-12.11.2015
IMPLEMENTACE TECHNOLOGIE MPLS V DRÁŽNÍM PROSTŘEDÍ –
ZKUŠENOSTI Z OVĚŘOVACÍHO PROVOZU
Ing. Martin Prokeš
TTC MARCONI s.r.o.
Počátky technologie MPLS (Multiprotocol Label Switching) spadají do první poloviny
devadesátých let minulého století, kdy se začíná řešit požadavek rychlého přepínání
datových jednotek, které svou kapacitou několikanásobně převyšují kapacitu, v té době
používaných, ATM (Asynchronous Transfer Mode) buněk. Na konci devadesátých let se
potom objevuje první nasazení této technologie v praxi. Na začátku nového tisíciletí už
vznikají první RFC MPLS doporučení.
MPLS, jak ze zkratky vyplývá, je založeno na přepínání datového provozu na základě
krátkých značek – proto „Label Switching“ a podpoře přenosu celé řady dalších protokolů –
proto „Multiprotocol“. Přepínání provozu podle krátkých značek („labels“) pak výrazně urychlí
odbavení provozu v datových prvcích. Multiprotokolová podpora potom zajišťuje přenos
dalších druhů provozu jako:

Ethernet

ATM

Frame Relay

PPP (Point-to-Point Protocol) a HDLC (High-Level Data Link Control)

TDM
Právě multiprotokolová podpora a využití ethernetu, jako základního přenosového
prostředku v těchto sítích, předurčuje MPLS sítě k nasazení do velkých páteřních sítí, ze
kterých potom sítě jako ATM, Frame Relay, SDH postupně ustupují a stávají se přístupovými
sítěmi k páteřní síti MPLS. Tento trend má samozřejmě za následek postupný útlum
produkce a vývoje prvků do těchto starých sítí jak už k tomu před časem došlo u technologíí
ATM a Frame Relay a v současné době k tomu dochází i v SDH. Proto je nutné hledat MPLS
prvky, které budou nahrazovat stávající SDH technologii a zajistí připojení a transport
provozů jako např. DŘT, CCTV, VoIP telefonie, TDM (PBX, GSM-R) atd. sítí SŽDC.
Technologií, která je schopna splnit požadavky na tyto přenosy, jsou směrovače od
společnosti Cisco, řada ASR900. Tato řada je charakteristická tím že nabídne směrovače:

s modulární nebo fixní architekturou

s podporou rozšířeného teplotního rozsahu

ve většině případů s podporou redundantního AC nebo DC napájení

s podporou rozhraní: GE, 10GE, E1, STM-1, v některých případech i STM-4

s podporou širokého rozsahu funkcionalit jako např. Synchronní ethernet, Emulace
okruhů, MPLS VPN (L2, L3), Hierarchický QoS, atd.
A právě směrovače řady ASR900 byly součástí ověřovacího provozu společnosti TTC
MARCONI s.r.o. na lokalitách Všetaty, Lysá nad Labem, Nymburk ATÚ a Nymburk žst.
Ve zmíněném ověřovacím provozu byly směrovače nasazeny pro ověření ostrého přenosu
provozů DŘT, CCTV, VoIP, PBX E1, GSM-R E1 a správy. Ověřovací provoz byl úspěšný
a zařízení obdržela schválení Technických podmínek výrobku a vydání Souhlasu s použitím
výrobku na ŽDC ve vlastnictví státu.
140
7. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici
Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti
PŘEHLED REKLAM
Supervisory systems, s.r.o.
ČD-Telematika, a. s.
EPLcond a.s.
T-CZ, a.s.
141
České Budějovice
10.-12.11.2015
Supervisory systems, s.r.o.
TRADICE KOMPLEXNÍCH DODÁVEK ŘÍDICÍCH SYSTÉMŮ DÁLKOVÉHO OVLÁDÁNÍ
pro elektrodispečinky SŽDC, dispečinky energetických sítí a
energetické dispečinky městské hromadné dopravy
• Podpora zákazníkům, analýzy
a vícestupňové projekty
• Dodávky a montáže
telemechanické řídicí techniky
• Dodávky a instalace
výpočetních prostředků, včetně
nestandardních vývojů
• Dodávky vlastního aplikačního
programového vybavení
s úplnou technologickou
implementací (modely, řízení ...)
• Dodávky a montáže
dispečerských zobrazovačů,
interiérové úpravy
• Školení, garance, pogaranční
servis
Dodávky dispečerské řídicí techniky na
koridorových tratích SŽDC:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Praha Bubeneč – Kralupy nad Vlt.
Praha hl.n. - Holešovice
Praha hl.n. - Libeň - Běchovice
Votice - Benešov - Hostivař
Kolín – Pardubice – Choceň
Ústí nad Orlicí – Česká Třebová
Česká Třebová – Brno
Brno – Břeclav – st. hr. ČR/SR
Břeclav – Přerov
Přerov – Ostrava – Petrovice
Přerov – Olomouc – Česká Třebová
Ostrava hl. n. – Ostrava Kunčice
Český Těšín – st. hr. ČR/SR
železniční uzel Ústí nad Labem
CDP Přerov
Supervisory systems, s.r.o.
Šumavská 31, 602 00 Brno
tel. 541 213 614, fax. 541 211 278, e-mail: [email protected]
Supervisory systems, s.r.o.
RTIS a WWW
Aplikační programové vybavení RTIS firmy Supervisory systems, s.r.o. umožňuje přes
webový prohlížeč přístup k vybraným funkcím aplikačního programového vybavení RTIS. K dispozici jsou
vybrané funkce aplikačního programového vybavení RTIS na elektrodispečinku SŽDC, jako jsou např.
zobrazení jednopólových schémat řízené technologie, přehled působících poruch, zobrazení provozního
protokolu s možností zadávání výběrových kriterií a pod. Přístup přes webový prohlížeč zajišťuje vedoucím
pracovníkům a pracovníkům údržby a servisu technologií napájecích stanic, trakčního vedení, napájení
zabezpečovacího zařízení a silnoproudu zobrazení aktuálních informací o stavu řízených technologií
ovládaných z elektrodispečinku SŽDC. Zobrazení informací probíhá na počítačích oprávněných pracovníků
zapojených do intranetu SŽDC. Veškeré změny v řízené technologii jsou okamžitě zobrazeny bez nutnosti
ruční aktualizace webových stránek.
Bezpečnost řídicího systému na elektrodispečinku SŽDC je řešena oddělením technologické sítě
řídicího systému elektrodispečinku s aplikačním programovým vybavením RTIS od intranetu SŽDC pomocí
samostatného počítače s instalovaným webovým serverem. Webový server zajišťuje příjem dat z řídicího
systému elektrodispečinku, jejich zpracování a následné poskytnutí těchto dat pro jejich zobrazení ve
webovém prohlížeči. Přístup k webovým stránkám je umožněn pouze vybraným uživatelům a je
zabezpečen zadáním přístupového jména a hesla.
Supervisory systems, s.r.o.
Šumavská 31, 602 00 Brno
tel. 541 213 614, fax. 541 211 278, e-mail: [email protected]
inzerce_A4 profil:Sestava 1
8.10.2015
14:58
Stránka 1
20 let know-how v ICT
ČD - Telematika a.s. je stabilním a zkušeným dodavatelem
služeb v oblasti správy, údržby a výstavby různých typů ICT infrastruktur.
Poskytujeme datové, hlasové a serverhousingové služby s garancí kvality
prostřednictvím druhé největší optické sítě v ČR o délce více než 3 500 km.
Disponujeme odpovídajícím know-how pro GSM-R i náročné telematické projekty.
Zajišťujeme zákaznickou podporu 24/7 i servisní zásahy po celé zemi.
ČD - Telematika a.s. | Pod Táborem 369/8a | 190 00 Praha 9 | [email protected]
www.cdt.cz
www.cdt.cz
ISO 9001
ISO 14001
OHSAS
 zabezpečovací a sdělovací technologie pro kolejové a dopravní systémy
 počítačové LAN sítě, zabezpečovací a požární signalizace, identifikační,
přístupové a kamerové systémy
 silnoproudé elektrotechnické systémy
 stavební činnost a správa budov (facility management)
 biometrické bezpečnostní systémy
EPLcond a.s.
Purkyňova 2873/19a
301 00 Plzeň
IČO 263 46 575
DIČ CZ26346575
tel. 377 457 617
fax 377 431 923
www.eplcond.cz
e-mail: [email protected]
web: www.eplcond.cz
Příjemný pobyt v Českých Budějovicích
Vám přeje pořadatel SŽDC
a hlavní sponzor konference AŽD Praha
ISBN 978-80-905200-7-3