8. konference. Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici

Transkript

1

2

3 Správa železniční dopravní cesty, státní organizace 8. konference Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici Aktuální vývoj zabezpečovací a telekomunikační techniky safety and security KD Metropol Senovážné náměstí 2 České Budějovice

4 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: Tisk: Náklad: Správa železniční dopravní cesty, státní organizace Dlážděná 1003/7, Praha 1 Tiskárna VS Tisk, VS PRAHA - PANKRÁC Soudní 988/1, Praha výtisků ISBN

5

6

7 Vážení přátelé, kolegové, scházíme se opět v Českých Budějovicích na tradiční konferenci, která je platformou pro drážní i mimodrážní odborníky. Současně jim umožňuje vzájemné předávání odborných informací v oblasti zabezpečovací a telekomunikační techniky na železnici. Na letošní ročník přijal pozvání rekordní počet šesti set účastníků. To svědčí o stoupajícím významu konference i celého odvětví zabezpečovací, řídicí a telekomunikační techniky, které prodělává bouřlivý rozvoj. Zavádění nových technologií do praxe je podmínkou zapojení české železnice do celoevropské sítě, přináší i úsporu dopravních zaměstnanců. V neposlední řadě tento obor výrazně přispívá k tomu, že železnice patří, a věřím, že vždy patřit bude, k nejbezpečnějším druhům dopravy. Za uplynulé dva roky od konání poslední konference došlo v souvislosti s rozsáhlou investiční výstavbou na železnici k rozšíření dálkově řízených tratí v České republice. Moderní technologie umožňující řízení provozu na dálku se budují na hlavních i regionálních tratích, přispívají ke zrychlení dopravy a tím se zvyšuje efektivita provozu. Každým rokem se přibližuje i 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. Na celostátních tratích nasazujeme moderní technologie splňující normy Evropské unie, současně se vytváří jednotný systém hodnocení bezpečnostních rizik, která vznikají právě jejich používáním. V rámci sjednocené Evropy je dokončeno vybavení úseku z Kolína přes Břeclav až na státní hranice se Slovenskem a s Rakouskem interoperabilním systémem ETCS, na dalších tratích se připravuje jeho výstavba. Technický stav kolejových vozidel dopravců na naší železniční cestě už nyní kontrolují čidla pro diagnostiku jízdy kolejových vozidel rozmístěná po celé naší síti. Vážení hosté, dovolte mi, abych vám jménem manažera drážní infrastruktury v České republice Správy železniční dopravní cesty popřál co nejvíce úspěchů. Věřím, že na konferenci získáte spoustu nových poznatků a osobních kontaktů, které nám společně umožní spravovat, udržovat, modernizovat, racionalizovat a snad i nově budovat kvalitní evropskou železniční dopravní cestu na území České republiky. Ing. Pavel Surý, generální ředitel SŽDC

8 OBSAH Zabezpečovací zařízení z pohledu strategie rozvoje infrastruktury ČR i EU Mgr. Ing. Radek Čech, Ph.D., SŽDC, GŘ, Odbor strategie Národní legislativa a národní systémy Ing. Rudolf Půlpán, SŽDC, TUDC Palubní část systému ETCS - bezpečná instalace a integrace na vozidla Ing. Karel Beneš, Ph.D., Výzkumný ústav železniční, a.s Kybernetická bezpečnost v podmínkách SŽDC Ing. Tomáš Kříž, SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky Kybernetická bezpečnost z pohledu zabezpečovacích zařízení doc. RNDr. Štěpán Klapka, Ph.D. AŽD Praha s.r.o Informační management pro oblast bezpečnosti a provozu Ing. Martin Štrof, SUDOP PRAHA a.s (Ne)bezpečnost v telekomunikačních sítích Ing. Martin Škvor, Clarystone s.r.o Dílčí praktické kroky ke zvýšení bezpečnosti v datové síti SŽDC Ing. Rostislav Vodrážka, ČD - Telematika a.s Autonomní samočinný hasicí systém (ASHS) návrh, instalace a údržba Mgr. Daniel Slavíček, Ph.D., ASTRA SECURITY, a.s Predikce a řízení incidentů, událostí a poruchových stavů v reálném čase Ing. Martin Bajer, TTC MACRONI s.r.o Klíčová rizika spojená s porušováním zákona o silničním provozu na železničních přejezdech Dean Brabec, Arthur D. Little Centrální přechody z pohledu SŽDC Ing. Marcel Klega, SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky Zabezpečení centrálních přechodů Ing. Zdeněk Krůta, Ing. Lubomír Macháček, AŽD Praha s.r.o Evropský železniční rádiový standard GSM-R = celosvětový standard pro drážní komunikaci Ing. Petr Vítek, Kapsch CarrierCom s.r.o Implementace GSM-R STOP v infrastruktuře i vozidlové části Jan Hanzl, DCom spol. s r.o

9 Budování sítí GSM-R a SRV z pohledu projektanta Ing. Martin Ambros, IXPROJEKTA s.r.o Projekt virtualizace sdělovacího dispečerského pracoviště Ing. Pavel Bakič, AŽD Praha s.r.o., DTI...69 Spolupráce ATP a ATO Ing. Libor Šimek, AŽD Praha s.r.o Shift2Rail evropské rozvojové programy ATO over ETCS Dr. Ing. Aleš Lieskovský, AŽD Praha s.r.o Radioblok úrovně 1 Ing. Karel Veselý, Ph.D., AŽD Praha s.r.o Vlakový zabezpečovač MIREL VZ1 a jeho integrácia s ETCS Ing. Marián Matejovič, HMH, s.r.o Dálkové ovládání Posázavského Pacifiku Ing. Ladislav Polcar, AK signal Brno a.s Komunikační systém pro podporu autonomního provozu drážních vozidel Jaroslav Hokeš, RADOM, s.r.o Systematizace kontrolních činností Michal Drápalík, Retia...97 ASVC příležitost, zkušenost a další rozvoj Ing. Vlastimil Polach, Ph.D, Ing. Martin Šturma AŽD Praha s.r.o Dohledové dispečerské pracoviště pro sdělovací a zabezpečovací infrastrukturu Ing. Radek Prokopec, AŽD Praha s.r.o Diagnostický systém počítače náprav firmy Frauscher FDS zkušenosti ze zahraničí Ing. Jiří Skružný, Signalbau a.s Využití dat ze sítě diagnostiky závad jedoucích železničních vozidel Ing. Ondřej Kovář, STARMON s.r.o. Choceň Distribuované zabezpečovací zařízení SIRIUS v aplikaci počítače náprav a přenosového systému Ing. Jaroslav Mládek, Ing. Jiří Holinger a kolektiv střediska elektroniky, Starmon s.r.o. Choceň Bezdrátový přenos dat pro ZZ při využití veřejné přenosové sítě Ing. Antonín Diviš, AŽD Praha s.r.o Měření sil, přestavník EPZ a EPK Ing. Josef Adamec, AŽD Praha s.r.o

10 Dopady kybernetické bezpečnosti a GDPR na provoz datových sítí Ing. Pavel Dobiš, ČD - Telematika a.s Průběh stavby KAC dokončení a reálné výstupy Mgr. Tomáš Businský, ČD - Telematika a.s Trendy téma IoT Internet věcí v dopravě Ing. František Nedvěd, ČD - Telematika a.s Geografický informační systém (GIS) ČD - Telematiky Ing. Pavel Bartoň, ČD - Telematika a.s Synchronizace v paketových sítích Ing. Petr Boček, TTC MARCONI s.r.o Systém monitorování rozvaděčů RAMOS. Lze to ještě změnit? Tomáš Kratochvíl, CONTEG, spol. s r.o PŘEHLED REKLAM

11 ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ Z POHLEDU STRATEGIE ROZVOJE INFRASTRUKTURY ČR I EU Mgr. Ing. Radek Čech, Ph.D. SŽDC, GŘ, Odbor strategie 1. ÚVOD V současné době lze považovat úroveň zabezpečení jízdní cesty prostřednictvím dostupných systémů staničních, traťových a přejezdových zabezpečovacích zařízení za velmi vysokou. Technicky vyspělá, zpravidla plně elektronická, zařízení jsou rozšiřována v rámci investiční výstavby SŽDC v nejvyšší možné míře, přesto však zůstává podstatný podíl zodpovědnosti za bezpečnou jízdu vlaku na strojvedoucím, který je technickými prostředky jen v omezené míře kontrolován při jízdě podle návěstidel proti přehlédnutí nebo chybě např. při čtení návěsti. Potřebné zlepšení v tomto ohledu přináší vlakové zabezpečovací zařízení, které je schopno bezpečně kontrolovat, že se vlak pohybuje nejdále k místu s koncem oprávnění k jízdě (např. návěstidlo s návěstí Stůj) a před tímto místem zastaví i v případě např. přehlédnutí návěsti strojvedoucím, a zároveň nebude překračovat při této jízdě nejvyšší dovolenou rychlostí. Zaměříme se proto v rámci tohoto příspěvku zejména na problematiku vlakového zabezpečovacího zařízení. Evropská unie se zavázala vytvořit a rozvíjet transevropskou dopravní, komunikační a energetickou síť, přičemž v oblasti železniční dopravy se neustále od počátku 90. let 20. století stupňuje potřeba řešení interoperability na úrovni všech členských států. Interoperabilita v soudobém pojetí je definována na úrovni několika základních subsystémů, pro něž byly stanoveny požadavky souhrnně uvedené v technických specifikacích interoperability a v odkazovaných souvisejících dokumentech. Zahrnuje řadu oborů, z nichž do jednoho z nich patří i subsystémy traťové řízení a zabezpečení a palubní řízení a zabezpečení. V rámci subsystémů řízení a zabezpečení (dále jen CCS ) jsou dále definovány oblasti: vlakové zabezpečovací zařízení, rádiová hlasová komunikace, rádiová datová komunikace, prostředky pro detekci vlaků. 2. LEGISLATIVNÍ VÝCHODISKA Nejvýznamnějšími dokumenty pro interoperabilitu v oblasti řízení a zabezpečení jsou v současné době: Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2008/57/ES ze dne 17. června 2008 o interoperabilitě železničního systému ve Společenství, resp. Směrnice Evropského parlamentu a Rady (EU) 2016/797 ze dne 11. května 2016 o interoperabilitě železničního systému v Evropské unii Nařízení Komise (EU) 2016/919 ze dne 27. května 2016 o technické specifikaci pro interoperabilitu týkající se subsystémů Řízení a zabezpečení železničního systému v Evropské unii 11

12 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 zařízení (EU) č. 913/2010 a zrušují nařízení (ES) č. 680/2007 a (ES) č. 67/2010 Prováděcí nařízení Komise (EU) 2017/6 ze dne 5. ledna 2017 o evropském prováděcím plánu evropského systému řízení železničního provozu. V roce 2016 vstoupila v platnost nová směrnice Evropského parlamentu a Rady (EU) 2016/797 (o interoperabilitě), která plně nahradí původní směrnici Evropského parlamentu a Rady 2008/57/ES. Nová směrnice navazuje na původně stanovené cíle, rovněž definuje subsystémy interoperability a vymezuje rozsah železniční sítě, kde musí být dodržovány požadavky technických specifikací interoperability. Nejvýznamnější změnou, kterou nová směrnice přinesla pro ČR, je zařazení regionálních drah do evropského železničního systému, čímž se na ně vztahují v plném rozsahu požadavky na interoperabilitu a veškeré na nich prováděné investiční i neinvestiční akce musí být v souladu s TSI. Interoperabilita je na regionálních dráhách sledována již od druhé poloviny roku 2016, neboť tehdy hrozilo České republice ze strany Evropské komise řízení o porušení povinnosti vyplývající z právního předpisu EU. Ministerstvo dopravy tak již v září 2016 požádalo generálního ředitele SŽDC o dodržování TSI na regionálních dráhách. Aby bylo možné splnit podmínky právních předpisů EU, avšak zároveň vyčlenit některé tratě, na které se skutečně v souladu s předpisy EU interoperabilita vztahovat nemusí, z Evropského železničního systému, byla zákonem č. 319/2016 Sb. od 1. dubna 2017 zavedena nová kategorie dráha místní. Dráha místní je charakterizována jako dráha místního významu oddělená 1 od celostátní nebo regionální dráhy. Další novinkou vyplývající z nové směrnice o interoperabilitě je zásadní změna při schvalování projektů traťové části ERTMS, k níž dojde od 16. června Agentura Evropské unie pro železnice (dále jen ERA) bude nově kontrolovat před jakoukoli výzvou k podávání nabídek pro traťové zařízení ERTMS, zda jsou technická řešení plně v souladu s příslušnými TSI. Pro rozpracované projekty platí přechodná ustanovení uvedená ve směrnici. ERA se bude dle požadavků směrnice rovněž podílet na schvalování kolejových vozidel. Rok 2016 dále přinesl i změnu v podobě novelizované TSI CCS. Nově se jedná o nařízení Evropské komise, což znamená, že dokument je pro všechny členské státy závazný a přímo použitelný, a platí v celém svém rozsahu v celé EU. Tato TSI zavádí mimo jiné soubor specifikací č. 3 (základní specifikaci 3 verze 2 systému ETCS), stanovuje, že palubní datové rádio musí být nově povinně schopno zajistit navázání dvou nezávislých komunikačních relací s traťovou částí CCS nebo umožňuje zavedení testů kompatibility palubní a traťové části systému ETCS, přičemž vytvoření scénářů zkoušek je v kompetenci členského státu. Zásadním dokumentem pro zavádění systému ETCS na tratích hlavní sítě TEN se stalo Prováděcí nařízení Komise (EU) 2017/6 ze dne 5. ledna 2017 o evropském prováděcím plánu evropského systému řízení železničního provozu, které nahradilo Evropský rozvojový plán ERTMS z roku Prováděcí nařízení stanovuje závazné termíny pro zavedení ETCS na tratích hlavní sítě TEN, přičemž České republiky se přímo týkají koridory Baltskojadranský, Východní a východostředomořský a Rýnsko-dunajský. V případě nesplnění termínů výstavby ETCS hrozí nejen omezení nebo ztráta možnosti spolufinancování projektů z fondů EU, ale i řízení o porušení unijního práva vyvolané Evropskou komisí a z toho vyplývající sankce. Plnění termínů bude i ze strany odpovědných orgánů EU pečlivě 1 Dráhu lze považovat za oddělenou tehdy, umožňuje-li přesun drážního vozidla na jinou dráhu jen s použitím zvláštního technického zařízení nebo slouží-li výhradně provozování neveřejné osobní drážní dopravy, osobní drážní dopravy pro potřeby cestovního ruchu nebo provozované historickými vlaky. 12

13 sledováno členské státy jsou povinny Komisi oznamovat včasné provedení ERTMS na svých úsecích. Traťový úsek Termín dokončení ETCS Kolín Pardubice Česká Třebová Brno Břeclav státní hranice ČR/Rakousko, Slovensko státní hranice ČR/Polsko Petrovice u Karviné Bohumín Ostrava Přerov Břeclav Praha Poříčany Kolín Česká Třebová Přerov Plzeň Cheb Státní hranice ČR/Německo Děčín Ústí nad Labem Praha Cheb státní hranice ČR/Německo ( Schirnding) Tab. 1: Termíny povinného vybavení tratí hlavní sítě TEN do roku 2023 V návaznosti na politické cíle EU v oblasti železniční dopravy, z nichž stěžejním je interoperabilita, připravuje Evropská komise ve spolupráci s ERA a dalšími orgány dokument ERTMS Deployment Action Plan. Jeho cílem je stanovit nezbytné kroky ke skutečnému dosažení interoperability v oblasti Řízení a zabezpečení rozvojem ERTMS a zároveň urychlení odstranění systémů třídy B, neboť dosavadní postup a pokrok v této oblasti nepovažují orgány EU za vyhovující. Jedná se o další nástroj, jímž se vymezují členským státům jasná pravidla a mantinely pro přístup k rádiovým komunikačním a vlakovým zabezpečovacím systémům. EU požaduje identifikovat priority a stanovit úkoly směřující k naplnění cíle, neboť tímto směrem budou nadále primárně alokovány prostředky (nelze proto očekávat spolufinancování aktivit směřujících k neinteroperabilním systémům). 3. NÁRODNÍ IMPLEMENTAČNÍ PLÁN ERTMS 2017 Z TSI CCS přímo vyplývá pro všechny členské státy povinnost vypracování vnitrostátního prováděcího plánu systému ERTMS. V ČR byl tento dokument označovaný jako Národní implementační plán ERTMS (dále jen NIP ERTMS ) schválen Centrální komisí Ministerstva dopravy dne 29. srpna Předmětem NIP ERTMS je rozvoj systémů GSM-R a ETCS na železnici v ČR, a to koordinovaně jak na tratích, tak i na vozidlech. NIP ERTMS stanovuje v souladu s TSI CCS základní pravidla pro výstavbu traťových částí i vybavení vozidel systémy třídy A (GSM-R a ETCS) a zároveň upravuje podmínky pro další nakládání s národními systémy třídy B (rádiový systém TRS a národní vlakový zabezpečovač typu LS). Pro SŽDC, jakožto státní organizaci, je tento strategický dokument závazný. Důležitým pojmem, s nímž NIP ERTMS pracuje, je migrační období pro danou trať (traťový úsek), které začíná okamžikem spuštění systému třídy A do provozu, končí okamžikem zahájení výhradního provozu systému třídy A (včetně vybavení všech vozidel provozovaných na daném úseku systémem třídy A) a současně vyřazením systému třídy B z provozu. Zatímco před zahájením migračního období a po dobu jeho trvání lze ještě připustit současný provoz systémů třídy A i třídy B, po ukončení migračního období již nesmí být nadále provozovány systémy třídy B a všechna vozidla pohybující se na dané trati (traťovém úseku) musí být vybavena funkčními kompatibilními palubními částmi systému třídy A. Například migrační období pro systém ETCS pro příslušnou trať vyhlásí Ministerstvo 13

14 dopravy a potrvá nejdéle 5 let. Prvními úseky, kde bude od 1. ledna 2025 zaveden v souladu s NIP ERTMS výhradní provoz vlaků pod dohledem systému ETCS, budou: 1. Děčín Praha Česká Třebová Brno Břeclav 2. Břeclav Bohumín 3. Česká Třebová Přerov Znamená to, že vozidlo nevybavené funkční kompatibilní palubní částí ETCS nebude po uvedeném termínu oprávněno na těchto tratích vjíždět do ETCS vybaveného traťového úseku (bez ohledu na rychlost). 4. PRAVIDLA IMPLEMENTACE GSM-R V plánovacím období 2017 až 2030 se předpokládá v maximální možné míře pokračovat v implementaci systému GSM-R na železniční síti České republiky. Prioritou je dokončení vybavení tratí sítě TEN-T, dále všech drah celostátních a na ně navazujících drah regionálních, a to v pořadí podle provozně a ekonomicky daných priorit. Prioritně budou systémem GSM-R vybavovány tratě dosud nevybavené rádiovým systémem, a to podle provozních požadavků tak, aby vznikaly ucelené oblasti, respektive vozební ramena, umožňující jednotnou komunikaci v síti GSM-R. V souladu s TSI CCS musí být traťová část systému GSM-R instalována vždy, jedná-li se o první instalaci traťové části rádiového komunikačního systému nebo o její modernizaci, mění-li se funkce nebo výkonnostní charakteristiky subsystému. Stávající traťové části národního analogového rádiového systému TRS, pokud existují, na tratích nově vybavených infrastrukturní částí GSM-R zůstanou provozovány souběžně (migrační období), a to po dobu maximálně dvou měsíců od data zprovoznění systému GSM-R. 5. PRAVIDLA IMPLEMENTACE ETCS Prioritou při výstavbě traťové části ETCS je především dopravně silně zatížený 1. TŽK, dále 2. TŽK a spojovací trať Přerov Česká Třebová (součást 3. TŽK). Dále je nezbytné splnit závazky vůči EU implementací systému ETCS na úseku Strančice České Budějovice (součást 4. TŽK) a vybavit ostatní tratě v souladu s prováděcím nařízením Komise (EU) 2017/6. Systém ETCS bude podle NIP ERTMS vybudován na hlavních objízdných tratích TŽK, a dále ve všech případech, kdy bude požadováno vybudování traťové části vlakového zabezpečovacího zařízení v souladu s vyhláškou Ministerstva dopravy č. 173/1995 Sb., kterou se vydává dopravní řád drah, ve znění pozdějších předpisů. Veškeré investiční akce železniční infrastruktury proto musí být připravovány tak, aby v případě realizace vlakového zabezpečovacího zařízení bylo možno aplikovat systém třídy A (ETCS), který je pro Českou republiku nadále výhradním vlakovým zabezpečovacím zařízením. Nové stavby již musí být projektovány na cílové zavedení systému ETCS tak, aby nedocházelo k nežádoucímu snížení kapacity dráhy a nebyly tak ohroženy cíle i ekonomická efektivita projektů modernizace dráhy. Při projektování rekonstrukce nebo modernizace železniční infrastruktury je proto nezbytné zohlednit vlastnosti systému ETCS, odpovídající aplikační úrovně, která je na danou trať nasazována, nebo se zde její nasazení předpokládá. Je proto nutné počítat i s tím, že hlavní proměnná návěstidla nebude možné na tratích, vybavených ETCS L2, ponechávat po zavedení výhradního provozu v činnosti v plném rozsahu, neboť tím dochází ke zhoršování propustnosti dopravní cesty a degradaci možných přínosů ETCS. S ohledem na vlastnosti systému ETCS bude patrně dle současných poznatků nezbytné upravit i infrastrukturní staniční a traťová zabezpečovací zařízení 2. 2 Například zavést některé nové funkce umožňující zmírnit provozní dopady ETCS při jízdě k místu s koncem oprávnění k jízdě. 14

15 Jak je uvedeno v NIP ERTMS, jedině v případě zavedení výhradního provozu vozidel pod dohledem systému ETCS lze splnit požadovaný cíl zásadního zvýšení bezpečnosti železničního provozu. Paralelní provoz systému třídy B duálně se systémem třídy A je z bezpečnostního, technického, dopravně-technologického i ekonomického hlediska zásadně nežádoucí, proto nesmí být nadále v ČR v rámci jakýchkoliv investičních a neinvestičních akcí na železniční infrastruktuře nasazovány systémy třídy B a systémy nekompatibilní s vozidly, vybavenými palubní částí ETCS, a to v případě první instalace traťové části vlakového zabezpečovacího zařízení. V úsecích, kde byl systém třídy B typu LS v provozu před zahájením investiční nebo neinvestiční akce, smí být traťová část systému třídy B typu LS obnovena výhradně při splnění zvláštních podmínek NIP ERTMS, přičemž důvody tohoto přístupu jsou v dokumentu vysvětleny. Veškerá nová vozidla, určená pro vnitrostátní provoz na tratích, které jsou vybaveny traťovou částí ETCS, musí být v souladu s vyhláškou Ministerstva dopravy č. 173/1995 Sb., kterou se vydává dopravní řád drah, ve znění pozdějších předpisů, vybavena funkční kompatibilní palubní částí ETCS. Palubní částí ETCS musí být podle TSI CCS rovněž vybavena všechna nová vozidla určená pro vnitrostátní provoz na tratích, které budou vybaveny traťovou částí ETCS v délce nejméně 150 km, a to do pěti let od schválení takového vozidla do provozu. Z uvedených požadavků a postupů výstavby systémů třídy A na železniční síti ČR jednoznačně vyplývá, že dopravci již nemají jinou možnost, než vybavovat svoje vozidla povinně systémy třídy A. Náklady na pořízení těchto systémů jsou značné, dopravci navíc nemají mnoho možností promítnout toto zatížení přímo do ceny přepravy koncovému zákazníkovi. Probíhají proto různé dotační programy státu i s podporou EU na vybavení vozidel systémy třídy A (v současnosti zejména pro vybavení palubní částí ETCS), i slevy z poplatku za použití dopravní cesty pro vozidla vybavená ETCS, které pomohou dopravcům toto zatížení zvládnout. Požadovat od dopravců, aby investovali do dalších palubních systémů ještě nad rámec výše uvedených povinností, je proto považováno za nežádoucí. Pro zamezení diskriminačního přístupu k dopravcům provozujícím interoperabilní vozidla (tuzemským nebo zahraničním), resp. aby nedocházelo k jejich zatížení dodatečnými náklady na další dovybavení vozidel technickými systémy nad rámec povinných požadavků právních předpisů, musí i provozovatelé dráhy přijmout příslušná opatření a omezovat traťové části rádiových komunikačních systémů nebo vlakových zabezpečovacích zařízení třídy B, resp. zařízení nekompatibilních s vozidly vybavenými systémem třídy A. Podle výše uvedených předpokladů, lze tak budovat neinteroperabilní systémy pouze na dráze místní. Nejkomplikovanější situace je zejména na tratích nižšího významu, kde dosud nebyla vybudována ani infrastrukturní staniční a traťová zabezpečovací zařízení, a tratě jsou provozovány v režimu zjednodušeného řízení drážní dopravy. Základním cílem musí být v těchto případech vybavení tratí, které se předpokládají i do budoucna jako součást hospodářsky smysluplné železniční sítě ČR, staničními a traťovými zabezpečovacími zařízeními a odstranění zjednodušeného způsobu řízení drážní dopravy. Má-li být dle požadavků právních předpisů budováno vlakové zabezpečovací zařízení, tak přestože může být rentabilita výstavby nákladných systémů třídy A v plnohodnotném provedení na těchto tratích poněkud diskutabilní, musí být vždy v případě instalace součásti subsystému Řízení a zabezpečení zaručen nediskriminační přístup k dopravcům. Vzhledem ke skutečnosti, že dosud nejsou schváleny Evropskou komisí komplexní specifikace zjednodušené varianty systému ERTMS, umožňující snížení investičních i následně provozních nákladů, zejména v případě traťové části systému (například projekt ERTMS Regional ), a jejich schválení je v nejbližší době nepravděpodobné, vysoce se doporučuje využívat v současnosti dostupné možnosti, například využití provozního módu ETCS Limited Supervision. Pokud na trati budovaný systém vyžaduje instalovat do vozidla jakékoliv zařízení, je nutno jej konstruovat tak, aby byl kompatibilní s palubními částmi ETCS v interoperabilních vozidlech. 15

16 6. ZÁVĚ R Zavádění ERTMS v ČR představuje plnění povinností dopravní politiky ČR i EU, zakotvených ve směrnici o interoperabilitě a dalších souvisejících předpisech, k čemuž se ČR vstupem do EU zavázala. Mají-li být využívány pro spolufinancování projektů na železnici finanční prostředky EU, výstavba ERTMS je nezbytná. Realizace ERTMS (zejména ETCS) však kromě toho pro ČR znamená zcela zásadní přínos v oblasti zvýšení bezpečnosti železničního provozu, neboť představuje vlakové zabezpečovací zařízení nové generace, které moderní železnice nevyhnutelně vyžaduje. 16

17 NÁRODNÍ LEGISLATIVA A NÁRODNÍ SYSTÉMY Ing. Rudolf Půlpán SŽDC, TUDC NÁRODNÍ LEGISLATIVA Nejvyšší právní váhu má Ústava České republiky, následují speciální oborové zákony, zákony obecné povahy, prováděcí vyhlášky k zákonům. Nařízení Evropské komise jsou závazné a přímo vykonatelné, Směrnice EU musí být zapracovány do národní legislativy. Normy jsou obecně nezávazné, závaznými se stávají, pokud jsou uvedeny v zákonech nebo prováděcích vyhláškách, dále pokud se na nich partneři (zhotovitel-dodavatel) dohodnou. Nové zákony a vyhlášky včetně změn vychází z legislativního plánu vlády. Návrhy na změny se podávají gestorovi příslušného dokumentu. Legislativní proces se skládá ze zpracování věcného návrhu, připomínkového řízení, mezirezortního řízení a schválení. Normy spravuje ÚNMZ, který řídí tvorbu a aktualizace dle vlastního plánu. Pokud požaduje změnu subjekt, musí si náklady spojené s aktualizací uhradit. Staré normy formátu A5 byly stručné, měly unikátní jednoznačnou odbornou terminologii a logické členění. S rozvojem výpočetní techniky se zavedl formát A4 a normy obsahují až třetinu nepotřebných ustanovení, v kterých se ztrácí hlavní konkrétní údaje. Formulace má mít., doporučuje se, detailní popisy některých stavů apod. by technické normy neměly obsahovat, neboť komplikují řešení nestandardních situací. Předpisy, specifikace, technické podmínky a podnikové normy si tvoří jednotlivé subjekty na základě dodavatelsko-odběratelských vztahů. Legislativní materiál odpovídá vždy nějakému času, úrovni techniky, provozním podmínkám aj. Pokud dojde ke změně nějakého parametru nebo jsou podmínky nevyhovující, je třeba navrhnout změnu pravidel. Například v Německu zrušili v okolí Mnichova odstavné pruhy na dálnici. Další příklad ve vyhlášce 173/95 Sb. máme jasně definovanou viditelnost návěstidel a ve vyhlášce 177/95 Sb. však máme omezení traťové rychlosti u hnacích vozidel nevybavených vlakovým zabezpečovačem na 100km/h. Naproti tomu například na Slovensku to je 120 km/h. Vzhledem k nařízením EU je třeba otevřít diskuzi k této problematice. Ve vztahu k určeným technickým zařízením (UTZ) sladit ustanovení normy TNŽ a vyhlášky 100/95 Sb. Norma TNŽ platí pro všechna zabezpečovací zařízení, tj. s přímým i nepřímým zajištěním bezpečnosti. Vyhláška 100/95Sb. člení UTZ podle jiných kritérií, kde všechny součásti zařízení i přenosové cesty musí být pod dohledem zákona o dráhách a také je rozhodující časová návaznost a odezvy při přenášení informací. Elektronická zabezpečovací zařízení nelze provozovat bez ochran proti atmosférickému přepětí. Existují různá řešení jednotlivých zhotovitelů a doporučení výrobců přepěťových ochran. Náklady mohou v některých oblastech činit až 40% ceny zařízení, proto je nutné vypracovat obecné povinné zásady. Při projektování stavědlových ústředen dbát na to, aby svody hromosvodů nebyly na budově umístěny souběžně s kabelovými šachtami. V roce 2016 vstoupila v platnost směrnice EU 2016/97 (o interoperabilitě), která stanovuje rozsah železniční sítě, kde musí být dodržovány technické specifikace pro interoperabilitu (TSI). Zapracováním do národní legislativy byla zavedena nová kategorie dráha místní, kam byly převedeny téměř všechny regionální dráhy. V návaznosti na připravovanou výstavbu vysokorychlostních tratí a ukončení dotací z EU do ČR, lze očekávat nedostatek financí na modernizaci tratí se zjednodušenou dopravou. Souběžně s výstavbou ETCS na celostátních tratích je třeba zvážit i možnost vyjednání výjimky z uvedeného nařízení, pro tratě se zjednodušenou dopravou (regionální tratě). 17

18 NÁRODNÍ SYSTÉMY Na železniční síti SŽDC se používají radiové systémy digitální - GSM-R, analogové - TRS a MRS. Perspektivní a vyhovující TSI EU je evropský radiový systém GSM-R především jako traťový radiový systém a přenosový systém pro ETCS. V železničních uzlech neposkytuje uživatelům komfortní prostředí v porovnání s národními radiovými systémy TRS a MRS. Rovněž náklady na vybudování a provozování GSM-R jsou několikanásobně vyšší v porovnání se systémy TRS a MRS. Výrobce systému TRS má připravenu i digitální variantu. Opět se nabízí otázka, zda pro tratě se zjednodušenou dopravou je vhodný systém GSM-R, nebo národní systémy TRS nebo MRS, jedná se o další téma k projednání v komisi EU. Národní liniový traťový systém typu LS sice není perspektivní a nebude dále celosíťově budován, ale z hlediska zajištění bezpečnosti, má své opodstatnění při modernizacích celostátních tratí, do doby vybudování ETCS. Vzhledem ke skutečnosti, že dosud nejsou schváleny Evropskou komisí komplexní specifikace zjednodušené varianty systému ERTMS, umožňující snížení investičních i následně provozních nákladů, zejména v případě traťové části systému (například projekt ERTMS Regional ), a jejich schválení je v nejbližší době nepravděpodobné, nabízí se otázka využití národního systému Radioblok (po úpravě a zapracování národního radiového systému.) pro tratě se zjednodušenou dopravou. Mohlo by jít o ETCS úrovně L0 nebo R0. Pro zjišťování volnosti dopravní cesty byly prioritně využívány liniové prvky kolejové obvody. V poslední době se stále více upřednostňuje používání bodových prvků počítačů náprav. Každé řešení má své výhody a nevýhody, které mají dopad do diagnostiky železničního svršku. Na tratích řízených z CDP by měly být zachovány kolejové obvody, které svým způsobem nahrazují úsporu zaměstnanců, kteří kontrolovali volnost kolejí. Ale také samozřejmě hlídají celistvost kolejových pásů, že na dopravní cestě není lom kolejnic ohrožující bezpečnost dopravy. ZÁVĚ R Pro zvýšení atraktivity železniční dopravy je nutné zvýšení přepravních rychlostí, které se neobejde bez postupného zavedení jednotných telematických aplikací na hlavních tratích EU, což bude vyžadovat nemalé náklady. Železniční síť v ČR je poměrně hustá a pro zachování efektivního provozu i na tratích se zjednodušenou dopravou je třeba hledat vhodná řešení. Konference slouží k otevření diskuze nad výše uvedenými tématy z národního pohledu. 18

19 PALUBNÍ ČÁST SYSTÉMU ETCS - BEZPEČNÁ INSTALACE A INTEGRACE NA VOZIDLA Ing. Karel Beneš, Ph.D. Výzkumný ústav železniční, a.s. 1. PROČ INSTALOVAT ETCS NA VOZIDLA? Pro řadu zainteresovaných osob je otázka, proč instalovat systém ETCS na vozidla bezpředmětná a berou tuto potřebu jako jasně danou, logickou, jedinou možnou atd. Obvykle se takto bez pochyb vyjadřují osoby, které jsou zainteresované v rozvoji a implementaci traťové části systému ETCS. Zatímco osoby, které jsou nějakým způsobem zainteresované v provozování vozidel, v některých případech nejsou tak skálopevně přesvědčené, že ETCS je ta jediná správná cesta. Mj. se často argumentuje, z jejich pohledu, diskutabilními přínosy a nemalou cenou instalace. Výzkumný ústav železniční, a.s. (VUZ) se problematikou systému ETCS zabývá dlouhodobě v národním i evropském kontextu. A to v různých rolích, od technických konzultací, přes připomínky k návrhům rozličných technických i legislativních dokumentů až k pracím notifikované osoby či hodnotitele bezpečnosti. Na základě uvedených dlouhodobých zkušeností lze za VUZ konstatovat, že rovněž sdílíme stanovisko, že potřeba instalovat systém ETCS na vozidla je nevyhnutelná a správná. Prakticky potřeba instalace systému ETCS na vozidla vyplývá především z: [EDP] - prováděcí plán ERTMS specifikovaný v [EDP] stanovuje, že do roku 2023 by měl být systém ETCS instalován cca na 30 až 40 % tzv. koridorů hlavní sítě (core network corridors), [NIP] - národní implementační plán [NIP] v části věnované přechodové strategii od národního vlakového zabezpečovače (VZ) k systému ETCS stanovuje, že na tratích se souvislými úseky provozovaného systému ETCS v řádech stovek km bude nejdéle do pěti let od vybavení tratě vyžadován provoz všech vlaků výhradně pod dohledem ETCS (s funkční kompatibilní palubní částí ETCS), [TSI CCS] - pro nová vozidla (až na výjimky např. pro vozidla provozovaná vnitrostátně a výhradně mimo koridory dle [EDP]) vyžaduje [TSI CCS] instalaci systému ETCS, přibližování spuštění reálného provozu systému ETCS na tratích SŽDC, státní organizace (dále jen SŽDC), zjednodušení provozování vozidel používaných pro mezinárodní provoz v zahraničí na tratích vybavených systémem ETCS (interoperabilita), zvýšení bezpečnosti provozu zavedením systému ETCS. Uvedené důvody pro instalaci systému ETCS na vozidla jsou dostatečně pádné pro to, aby se touto problematikou odpovědné osoby velmi vážně zabývaly. A to přesto, že evropská i národní implementace systému ETCS je z různých důvodů pomalejší, složitější a kostrbatější, než by bylo třeba. Z pohledu VUZ je nyní situace taková, že již není na co čekat. 19

20 2. PODMÍNKY A FAKTORY INSTALACE ETCS NA VOZIDLA VUZ se aktuálně souvislostmi bezpečné instalace a integrace systému ETCS na vozidlech zabýval zejména ve vztahu k připravovanému vybavování velkého počtu vozidel velkých dopravců typu České dráhy, a.s., nebo ČD Cargo, a.s. Zároveň VUZ využil dřívějších zkušeností z instalací systému ETCS a z instalací národního VZ na vozidla. Výsledkem aktuálních aktivit VUZ je dále uvedený přehled nejpodstatnějších podmínek a faktorů, které se týkají bezpečné instalace a integrace systému ETCS na vozidla v podmínkách České republiky. 2.1 Výchozí předpoklady Z pohledu VUZ platí pro bezpečnou instalaci a integraci systému ETCS na vozidla následující předpoklady: V relativně krátkém čase bude vybaveno (má být vybaveno) poměrně velké množství již provozovaných vozidel. Vybavení velkého či většího počtu vozidel je podmíněno spolufinancováním z prostředků Evropské unie. Bez ohledu na formu spolufinancování, a to jako u všech spolufinancovaných projektů, znamená potřebu precizně plánovat související aktivity všech aktérů, aby projekty končily úspěšně a v čase, který je pro ně stanoven. Instalace na velký počet vozidel může kromě procesních a legislativních podmínek narážet i na praktické problémy typu dostatečné projekční, montážní a zkušební kapacity či uvolnění vozidel pro potřeby instalace. Proto je třeba, aby instalace probíhaly průběžně i s přihlédnutím k postupu prací na vybavování tratí systémem ETCS. Řešení bude umožňovat jízdu pod dohledem systému ETCS i národního VZ. Instalace se bude řešit na úrovni palubního subsystému Řízení a zabezpečení (ve smyslu [TSI CCS]). Použité prvky interoperability a komponenty národního VZ budou předem certifikované resp. schválené. Typicky se bude jednat o typové instalace (zástavby) na danou řadu vozidel. U některých řad vozidel se bude při instalaci řešit také součinnost s národními VZ sousedních zemí a případně se systémem automatického vedení vlaku (AVV). 2.2 Klíčové aktivity a témata instalace a integrace S ohledem na předpoklady uvedené v kap. 2.1 bude předmětem zástavby systému ETCS na vozidla pouze korektní instalace a integrace certifikovaných a schválených prvků interoperability a komponentů národního VZ (případně dalších národních VZ a systému AVV). Přičemž integraci lze vnímat ve dvou rovinách - vzájemná integrace jednotlivých prvků interoperability a komponentů národního VZ (tj. integrace na úrovni vlakového zabezpečovacího zařízení) a dále integrace s dalšími spolupracujícími součástmi či systémy na vozidle (např. s řídicím systémem vozidla) Hodnocení bezpečnosti (ČSN EN 50129) Smyslem hodnocení bezpečnosti podle normy ČSN EN je získání dostatečné jistoty, že instalace a integrace systému ETCS na vozidlo je především bezpečná a také provozně použitelná (spolehlivá, dostupná, udržovatelná). Což platí i pro vazbu a součinnost s národním VZ (případně dalšími národními VZ a systémem AVV). Nepředpokládá se tedy, že bude prováděno jakékoliv hodnocení bezpečnosti na úrovni prvků interoperability či dalších komponentů. Hodnocení bezpečnosti se proto bude soustředit na korektní propojení jednotlivých součástí a jejich instalaci na vozidlo a vazbu na další vozidlové systémy. Těžiště prací tak bude spočívat v prověření naplnění podmínek bezpečné aplikace použitých 20

21 součástí. To jsou typické integrační aktivity vyžadující na jedné straně definici podmínek bezpečné aplikace, na druhé straně prokázání jejich naplnění. V rámci systému ETCS může být obvyklé, že použité prvky interoperability jsou od jednoho výrobce. Pak je jejich integrace z principu snazší než v případě více výrobců. Avšak ani pro prvky interoperability neplatí předpoklad jednoho výrobce ve všech případech. A téměř jistě nebude platit pro integraci systému ETCS s národním VZ případně se systémem AVV. Důsledkem je, že při dodání důkazů bezpečnosti se bude vyžadovat spolupráce více výrobců, přičemž praxe ukazuje, že to bývá často netriviální úkol. Protože se má systém ETCS instalovat na již provozovaná vozidla, předpokládá se, že související ověřovací provoz se může odehrát ve dvou fázích. První fáze bude následovat po instalaci všech komponentů na vozidlo (systém ETCS, vazba na národní VZ, případně systém AVV). Vozidlo pak může být v první fázi provozováno pod dohledem národního VZ, obvykle s vypnutým systémem ETCS. Tím se umožní rychlý návrat vozidla do provozu. Následující fáze ověřovacího provozu již bude probíhat se zapnutým systémem ETCS, bude se ověřovat činnost instalace jízdou pod dohledem systémem ETCS i v úrovni NTC včetně dynamických přechodů. Druhá fáze ověřovacího provozu bude kromě běžných hodnotitelských aktivit zaměřených na integraci (včetně testování) podmíněná dostatečným prověřením plnění požadavků [TSI CCS] na úrovni palubního subsystému (nemá smysl ověřovat systém ETCS, u něhož jsou pochybnosti o interoperabilitě) a provedením testů kompatibility ([TSI CCS], kap. 6.5). Úspěšné vyhodnocení ověřovacího provozu po druhé fázi je kromě ukončení procesu hodnocení bezpečnosti také podmínkou pro vydání certifikátu pro palubní subsystém ve smyslu [TSI CCS] bez omezení týkajících se bezpečnosti a spolehlivosti zařízení Posuzování palubního subsystému - [TSI CCS] Posuzování palubního subsystému je podobně jako v případě hodnocení bezpečnosti (viz kap ) zaměřené na korektní instalaci a integraci na vozidlo, avšak v tomto případě podle požadavků [TSI CCS]. Provedení posouzení je podmínkou pro zahájení druhé etapy ověřovacího provozu podle kap Určitou otázkou je, co bude výstupem notifikované osoby, která posouzení provede, před zahájením této etapy ověřovacího provozu. Nebude možné vydat certifikát bez omezení, protože ještě nebude dokončen ověřovací provoz, a tudíž nebude ověřena integrace instalace s traťovou částí systému ETCS a provozní spolehlivost instalace. Notifikovaná osoba tedy může v této fázi vydat certifikát s omezeními nebo dílčí stanovisko o ověření (ISV). Do určité míry bude výstup notifikované osoby ovlivněn dohodou mezi zainteresovanými účastníky procesu (včetně Drážního úřadu) a podmínkami pro přiznání dotace z Evropské unie. Certifikát bez omezení vyplývajících z nedokončeného ověřovacího provozu lze vydat po jeho úspěšném vyhodnocení. Přičemž v průběhu ověřovacího provozu se bude sledovat korektní chování instalace z pohledu požadavků [TSI CCS] i ČSN EN Testy kompatibility- [TSI CCS], kap. 6.5 [TSI CCS], kap. 6.5 nespecifikuje testy kompatibility jako nedílnou součást procesu posuzování subsystémů podle [TSI CCS]. Přesto je však doporučuje, což se shoduje i se zkušenostmi a doporučeními sdružení NB-RAIL, resp. ERA. Naléhavost a potřeba provádění testů kompatibility se prokazuje při integraci certifikovaných traťových a palubních subsystémů Řízení a zabezpečení, protože praxe bohužel i u certifikovaných subsystémů ukazuje dílčí nekompatibility, které typicky ovlivňují jejich spolehlivost a dostupnost. Příčinou je především komplexnost systému ETCS (resp. ERTMS) a množství požadavků a parametrů ovlivňujících kompatibilitu. V českých podmínkách připravila SŽDC na jaře roku 2017 návrh pokynu provozovatele dráhy ve věci testů kompatibility palubních a traťových částí systému ERTMS/ETCS 21

22 úrovně 2, a to v souvislosti s instalací systému ETCS na trati Kolín - Břeclav - st. hranice Rakousko/Slovensko. Návrh pokynu byl připomínkován a je v procesu přípravy k vydání. Do diskuse k testům kompatibility byl a je zapojen i Drážní úřad. Ten zhruba v polovině roku 2017 připravil a projednává návrh opatření, kterým se stanoví pravidla pro provádění testů kompatibility na síti SŽDC. Testy kompatibility je tudíž třeba zahrnout do aktivit instalace a integrace systému ETCS na vozidlo. Provedení testů kompatibility bude typovou záležitostí a předpokládá se, že by se při bezproblémovém průběhu mělo jednat o záležitost jednotek dní (provedení plus vyhodnocení) Posuzování bezpečnosti - [CSM-RA] S ohledem na platnou legislativu je třeba pro typové zástavby systému ETCS uplatnit také požadavky stanovené nařízením [CSM-RA]. V případě subsystému CCS je nutno vzít v úvahu práce provedené při hodnocení bezpečnosti ve smyslu normy ČSN EN 50129, aby se neopakovaly činnosti provedené dle [CSM-RA] a normy ČSN EN To platí především pro technické změny, které jsou typicky pokryté aktivitami dle normy ČSN EN (i tato norma běžně pracuje s hodnocením a posuzováním rizik). U subsystémů CCS proto aplikace nařízení [CSM-RA] má praktický význam zejména pro změny provozní a organizační, které přináší zavedení složitého systému typu ETCS do provozu. 3. ZÁVĚREČNÉ ÚVAHY A DOPORUČENÍ Kromě dosud uvedeného lze ve věci bezpečné instalace a integrace systému ETCS na vozidla doplnit: Vybavování vozidel systémem ETCS musí být průběžné a je třeba jej zahájit bez odkladů, aby potřebné práce proběhly kvalitně a včas s ohledem na instalaci traťových subsystémů ETCS. Plánování musí vzít v úvahu i ověřovací provoz typové zástavby. Aktivity je nutné řádně koordinovat - mezi provozovateli, výrobci i subjekty, které se budou zabývat činnostmi nutnými pro uvedení vozidla se systémem ETCS do provozu. Koordinace zahrnuje i řádné vyhodnocování ověřovacího provozu včetně případného nalezení příčin problémů - v palubních či traťových subsystémech ETCS. Při přípravě a vyjednávání podmínek pro přiznání dotací z prostředků Evropské unie je třeba zvážit jejich vhodnou definici, aby se minimalizovalo riziko budoucího nepřiznání či krácení dotací. Všechny činnosti jsou úzce vázané na konkrétní verze instalovaných zařízení (SW i HW) včetně relevantních podpůrných systémů vozidla (podle provedení instalace např. řídicí systém vozidla). Jakékoliv případné budoucí změny schválených verzí musí na všech úrovních uvádění vozidla do provozu podléhat systematickému změnovému řízení. Text se zabývá zejména instalací systému ETCS na již provozovaná vozidla. Přiměřeně jej lze aplikovat i pro nová vozidla. Zjednodušený přístup se bude týkat vozidel s již certifikovanými palubními subsystémy Řízení a zabezpečení. V takovém případě se pozornost bude soustředit na případné doplnění instalace o národní VZ nebo eventuálně systém AVV. 22

23 LITERATURA: [EDP] Prováděcí nařízení Komise (EU) 2017/6 ze dne 5. ledna 2017 o evropském prováděcím plánu evropského systému řízení železničního provozu [NIP] Národní implementační plán ERTMS, 2017 [TSI CCS] Nařízení Komise (EU) 2016/919 ze dne 27. května 2016 o technické specifikaci pro interoperabilitu týkající se subsystémů Řízení a zabezpečení železničního systému v Evropské unii [CSM-RA] 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/

24 KYBERNETICKÁ BEZPEČNOST V PODMÍNKÁCH SŽDC Ing. Tomáš Kříž SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky Zákon kybernetické bezpečnosti 181/2015 Sb. (dále zákon ) nabyl účinnosti k SŽDC byla určena jako správce kritické nebo významné infrastruktury v září Od té doby začala platit povinnost zajistit do jednoho roku implementaci technickoorganizačních opatření dle zákona. Problematika kybernetické bezpečnosti včetně legislativy je v gesci Národního bezpečnostního úřadu. Jednou z klíčových činností při budování infrastruktury v souladu se zákonem ve společnostech jako je SŽDC je definování a nastavení systému řízení bezpečnosti informací. Definování systému musí vycházet z firemní kultury od vrcholové řídící úrovně přes řízení aktiv až po samotné prováděcí postupy a standardy. Dále je nutné stanovení základních pravidel a postupů bezpečnosti informací. Jedním z hlavních cílů při implementaci systému řízení bezpečnosti informací je jednoznačně definovat povinnosti a odpovědnosti zaměstnanců a vytvořit tak základ pro efektivní implementaci a řízení bezpečnosti informací. Kybernetická bezpečnost je nikdy nekončící cyklus sestávající se ze sběru informací a jejich analýzy. Součástí analýzy musí být také návrh na zavedení nápravných opatření. Ve všech bodech tohoto cyklu je nutno pracovat se všemi vrstvami sedmivrstvého OSI modelu. Pokud se některá z vrstev nebere v úvahu, nelze považovat výsledné řešení za dostatečné. Od září 2015 jsou některé systémy SŽDC zařazeny do kritické infrastruktury, vztahuje se na ně Zákon o kybernetické bezpečnosti a s vědomím tohoto závazku se musí k těmto systémům také přistupovat. Kybernetická bezpečnost je ve značné míře závislá na chování uživatelů systémů spadajících pod kybernetický zákon. Z tohoto důvodu je nutno v prvé řadě začít se vzděláváním všech pracovníků, kteří pracují se systémy, na které se vztahuje zákon. Detekce a ochrana proti útokům musí být komplexní. Úroveň ochrany před útoky je a bude vždy závislá na finančních možnostech a je přímo úměrná hodnotě chráněných dat. Reálná obrana před útokem je hlavně v detekci jeho přípravy a v rychlosti jeho odhalení. Rychlé vypnutí systémů nemusí znamenat zastavení a odstranění útoku, toto neplatí při ochraně zdraví a života. Standardem při ochraně proti útokům je použití antivirové ochrany na koncových zařízeních pro kancelářské užití, strukturalizace datových sítí a přístupových oprávnění, používání oddělené správy systémů a komplexní sběr informací o datových tocích. Kybernetický útok je podle definice v zákoně č. 181/2014 Sb. kybernetickým bezpečnostním incidentem, kdy dojde k narušení bezpečnosti informací v informačních systémech nebo narušení bezpečnosti služeb anebo bezpečnosti a integrity sítí elektronických komunikací v důsledku kybernetické bezpečnostní události. Referenční sedmivrstvý OSI model: 24

25 1. FYZICKÁ VRSTVA Definuje prostředky pro komunikaci s přenosovým médiem a s technickými prostředky rozhraní. Dále definuje fyzické, elektrické, mechanické a funkční parametry týkající se fyzického propojení jednotlivých zařízení. Je hardwarová. 2. LINKOVÁ VRSTVA Zajišťuje integritu toku dat z jednoho uzlu sítě na druhý. V rámci této činnosti je prováděna synchronizace bloků dat a řízení jejich toku. Je hardwarová. 3. SÍŤOVÁ VRSTVA Definuje protokoly pro směrování dat, jejichž prostřednictvím je zajištěn přenos informací do požadovaného cílového uzlu. V lokální síti vůbec nemusí být, pokud se nepoužívá směrování. Je hardwarová, ale když směrování řeší PC s dvěma síťovými kartami. Je softwarová. 4. TRANSPORTNÍ VRSTVA Definuje protokoly pro strukturované zprávy a zabezpečuje bezchybnost přenosu (provádí některé chybové kontroly). Řeší například rozdělení souboru na pakety a potvrzování. Je softwarová. 5. RELAČNÍ VRSTVA Koordinuje komunikace a udržuje relaci tak dlouho, dokud je potřebná. Dále zajišťuje zabezpečovací, přihlašovací a správní funkce. Je softwarová. 6. PREZENTAČNÍ VRSTVA Specifikuje způsob, jakým jsou data formátována, prezentována, transformována a kódována. Řeší například háčky a čárky, CRC, kompresi a dekompresi, šifrování dat. Je softwarová. 7. APLIKAČ NÍ VRSTVA Je to v modelu vrstva nejvyšší. Definuje způsob, jakým komunikují se sítí aplikace, například databázové systémy, elektronická pošta nebo programy pro emulaci terminálů. Používá služby nižších vrstev a díky tomu je izolována od problémů síťových technických prostředků. Je softwarová. 25

26 KYBERNETICKÁ BEZPEČNOST Z POHLEDU ZABEZPEČOVACÍCH ZAŘÍZENÍ doc. RNDr. Štěpán Klapka, Ph.D. AŽD Praha s.r.o. 1. ÚVOD Tento příspěvek stručně shrnuje některé aktivity AŽD Praha s.r.o. v oblasti kybernetické bezpečnosti (dále jen KyBe). Motivací jsou jak poznatky z působení v pracovním balíčku WP8 Cyber Security 1. projektu X2Rail-1 v Inovačním programu IP2 celého projektu Shift2Rail (dále jen S2R), tak z předcházejících projektů, na které S2R navazuje. Je to například projekt Roll2Rail či předchozí práce v pracovních skupinách UNISIG Euroradio a Key management system. Dále je z pohledu safety zmíněn normativní kontext z příbuzných neželezničních oblastí. V závěru příspěvku je na příkladu analýzy detekčních schopností kryptografické techniky GCM ukázáno, jak může být při hodnocení konkrétní kryptografické techniky rozdílný safety a security pohled. 2. AKTIVITY V PROJEKTU X2RAIL-1 V OBLASTI KYBE Současná práce ve WP8 projektu X2Rail-1 probíhá jako součást první etapy celého projektu S2R, jeho Inovačním programu IP2, tedy v oblasti řízení a zabezpečení, a je rozdělena na několik dílčích pracovních úkolů (subtasků). V prvním roce se činnost soustředila na rešerši současných standardů z oblasti KyBe a na výběr norem vhodných pro oblast železniční dopravy. Zatím se jako nejvhodnější obecný standard jeví řada norem ISO/IEC [4]. V následujícím schématu je přehled všech částí normy ISO/IEC 62443, přičemž některé z nich jsou dostupné jen ve formě draftů a na některých částech se teprve začalo pracovat a nejsou k dispozici v žádné formě. Obr. 1 Z dostupných částí výše uvedených norem se dá usoudit, že jde o velice propracovaný systém postihující širokou škálu činností. Jejich aplikace v sektoru železniční dopravy může podstatně ovlivnit současné systémy řízení, a to nejen u správce kritické infrastruktury, ale i u ostatních hráčů v oblasti železniční dopravy včetně dodavatelů zabezpečovacích zařízení. Z technického hlediska je patrná snaha separovat bezpečnostně relevantní komunikace do 26

27 samostatných přenosových prostředků při maximální snaze oddělení safety od security oblastí, což se ovšem ne vždy dá uspokojivě provést. Dále pak rozdělení systému do specifických zón a jejich propojení tak, aby byly respektovány všechny požadavky pro ochranu celého systému. 3. POHLED ZE STRANY ZABEZPEČOVACÍ TECHNIKY V oblasti železniční zabezpečovací techniky je hlavním zdrojem požadavků pro komunikace v otevřených přenosových systémech norma ČSN EN 50159:2011 (dále jen norma [2]). Na její mezinárodní mutaci IEC se odvolává i řada norem ISO/IEC Z pohledu KyBe sice tato norma řeší jen úzkou část věnovanou komunikacím, ale zavádí svým způsobem neobvyklé praktiky formou kvantitativního hodnocení možnosti selhání technik pro kontrolu integrity. Zajímavé rozpracování tohoto konceptu, a to jak pro integritu, tak pro autenticitu a časovou souslednost, lze nalézt v normě IEC [5]. Je nutné podotknout, že některé vzorce pro intenzity selhání v normě [5] nedodržují konzervativní přístup nejhoršího případu, ale jinak jde o potřebné normativní propojení oblasti bezpečné komunikace s oblastí KyBe. Norma IEC předpokládá, že security ochrana bude realizována v oddělené protokolové vrstvě. Pro tento případ norma [2] zavadí typy zpráv B0 a B1, naproti tomu stávající řešení v systému ETCS (protokol EURORADIO) používá zprávy typu A1, což nevhodně provazuje safety a security koncepty. Kromě kvantitativního pohledu hodnocení na bezpečnostní kód jsou v normě [2] i další požadavky na kryptografické techniky, které jsou zajímavou výzvou pro řešení KyBe. Jako příklad lze uvést požadavek na technickou volbu kryptografických architektur, zahrnující kontrolu správného fungování kryptografických procesů během provozu v případě, že jsou implementovány mimo zařízení vztahující se k bezpečnosti (viz odstavec normy [2]). 4. PŘ ÍKLAD ANALÝZY DETEKČNÍCH VLASTNOSTÍ GCM/GMAC Příklad různého pohledu safety a security lze prezentovat na oblíbené kryptografické technice Galois/Counter Mode označované zkratkou GCM (použité označení viz [1]), která je svým způsobem doporučena i v projektu Roll2Rail. Ve své variantě GMAC by tato technika mohla nahradit CBC-MAC, který je použit v protokolu EURORADIO. Tato technika vychází z podobné algebraické konstrukce nad GF (Galois Field) jako skupina Reed-Solomonových kódů. To umožňuje aplikovat postupy použité pro výpočet detekčních schopností GCM/GMAC s tím rozdílem, že se analyzuje celý systém cyklických kódů, jejichž generující polynomy jsou ve tvaru x+h v GF(2 128 ). Zde je H výsledek po zašifrování nulového bloku H = CIPH K (0 128 ) pomocí klíče K a dá se interpretovat jako číslo 0-( ). S výjimkou, kdy H = 0, má tento systém konstrukční minimální vzdálenost d=2 v GF(2 128 ). V dalších odstavcích jsou stručně probrány některé případy hodnoty H, a jejich důsledek na detekční schopnosti v modelu BSC. Pokud by bylo H = 0, tak se celý mechanizmus GCM zhroutí, protože nebude detekována žádná změna v zabezpečovaných datech, a pravděpodobnost selhání kontroly integrity, autenticity či časového sledu je tedy rovna jedné. Tato hodnota H je již diskutována v článku [3]. Pokud je H = 1, tak detekční síla GMAC odpovídá detekční síle kontroly sloupcové parity pro 128 sloupců. Pro tento případ je známá formule pro pravděpodobnost neodhalitelné chyby P ud, která má pro m sloupců a n bloků následující tvar: P ud (p e,m,n)= 2 m ((1 2 p e ) n +1) m (1 p e ) mn. Velice špatné detekční vlastnosti kontroly sloupcové parity lze posoudit na grafu funkce P ud pro H = 1, uvedeném na následujícím obrázku 2a. Maxima funkce P ud se pro pevné n, 27

28 8. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici Aktuální vývoj zabezpečovací a telekomunikační techniky safety and security České Budějovice kde n označuje počet bloků o 128 bitech, dosahuje v okolí pe=2/128n. Limita tohoto maxima pro n jdoucí do nekonečna je přibližně 0,002131, a tedy s rostoucím n již moc neroste. Tato pravděpodobnost selhání GMAC při kontrole integrity přenášené zprávy odpovídá přibližně pravděpodobnosti selhání pouhého devítibitového CRC. To je v rozporu s běžně používaným odhadem pravděpodobnosti selhání tohoto kódu 2-128= a (H=1) 2b (H=2) Obr. 2 Hodnota H = 1 je sice poněkud extrémní případ, ale naplňuje doporučení normy [2], dle kterého se doporučuje uvažovat nejhorší možný případ pravděpodobnosti pro pe<1/2 v modelu binárního symetrického kanálu. Ani pro další volby H však nedostaneme moc příznivé výsledky, pokud váha tohoto parametru (počet jedničkových bitů) nebude dostatečně veliká. Pro parametr H větší než jedna, se průběh Pud již blíží obvyklému průběhu pro cyklické kódy což je, že maximální hodnoty se dosahuje pro malé hodnoty n, a pro větší hodnoty se detekce pak zlepšuje (viz funkce obrázek 2b, kde H = 2). 3a (H=16383) 3b (optimum) Obr. 3 Na grafech 2b a 3a jsou uvedeny odhady průběhu funkce Pud, které vycházejí z linearity a cykličnosti použitých detekčních kódů. Pro H = (váha H je 14) je graf odhadu průběhu funkce Pud uveden na obrázku 3a v logaritmickém měřítku. Pro porovnání je na obrázku 3b uveden graf funkce Pud v případě, že se jedná o správný kód s redundancí 128 bitů. Není však jasné, zda v systému lineárních kódů popsaném generujícími polynomy tvaru x+h existuje nějaký kód, který by byl správný pro všechny uvažované délky 128n. 28

29 Počet různých parametrů H, jejichž váha je menší než 14, je Ke kterým z těchto parametrům H existuje opravdu klíč K, je těžko řešitelná úloha. Pokud by se GMAC měl použít jako kryptografický kód nahrazující například CBC-MAC v protokolu EURORADIO (viz zpráva typu A1 dle normy [2]), pak by bylo vhodné, aby při vytváření klíče K pro danou seanci bylo zajištěno, že nevznikne parametr H s vahou menší, než je kritická hodnota. Velikost kritické váhy by měla vycházet z konkrétních kvantitativních požadavků na detekční vlastnosti, které určuji například počet komunikujících zařízení a četnost telegramů za hodinu atd. Pokud by bylo GCM použito jako šifrovací prostředek pro případ telegramu typu B0 (oddělená security vrstva), tak jak je tato technika dnes použita například v IPsec, pak přínos přidané redundance k detekčním schopnostem bezpečnostního kódu je z pohledu normy [2] téměř zanedbatelný. Nicméně protože GCM je vlastně proudovou šifrou s lineárním detekčním kódem pro ověření integrity a autenticity, mohl by se uvažovat zmiňovaný útok v Tab. C-1 normy [2]. A jelikož případný útočník nemůže znát parametr H, je tento útok těžko proveditelný. Některé slabiny v konstrukci GCM, které ulehčují získání parametru H, jsou například popsány v [3]. 5. ZÁVĚR Předložený příspěvek stručně charakterizuje současný stav řešení v pracovním balíku WP8 "kybernetická bezpečnost" v projektu X2Rail-1. Dle původního plánu se dá předpokládat, že použitelné výsledky ve formě draftů specifikací budou k dispozici nejdříve ke konci první etapy projektu (2018). Ale poté bude v rámci S2R otevřen návazný projekt X2Rail-3, který dále rozpracuje koncepty zde připravené. Nedá se vyloučit, že nové specifikace pro oblast železnice podstatně změní současnou architekturu zabezpečovacích zařízení. Současný stav, spíše nedorozumění mezi safety a security, je ukázán na analýze detekčních schopností GCM/GMAC. Tato analýza šla uskutečnit jen díky specifické konstrukci GCM. Obvyklé kryptografické techniky obdobné způsoby analýz z principu své konstrukce neumožňují. Pokud však budeme respektovat konzervativní přístup (viz norma [2]), pak se na sílu detekčních schopností kryptografických technik nedá příliš spolehnout a uvedený vzorec pro sloupcovou paritu je vhodným pesimistickým odhadem jejich detekčních schopností. LITERATURA: [1] SP800-38D - NIST. Recommendation for Block Cipher Modes of Operation: Galois/Counter Mode (GCM) for Confidentiality and Authentication, Special Publication SP800-38D, National Institute of Standards and Technology, Technology Administration, U.S. Department of Commerce, November [2] ČSN EN 50159: Drážní zařízení Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat Komunikace v přenosových zabezpečovacích systémech. [3] Markku-Juhani O. Saarinen ( ). "Cycling Attacks on GCM, GHASH and Other Polynomial MACs and Hashes". FSE [4] ISO/IEC Industrial Automation and Control Systems Security, řada norem ISO/IEC x-y pro kybernetickou bezpečnost v průmyslové automatizaci [5] IEC :2016 Industrial communication networks Profiles Part 3: Functional safety fieldbuses General rules and profile definitions 29

30 INFORMAČNÍ MANAGEMENT PRO OBLAST BEZPEČNOSTI A PROVOZU Ing. Martin Štrof SUDOP PRAHA a.s. 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, 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 1, 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. Množství informací, které denně proudí z technologických systémů SŽDC je obrovské. Informace přicházejí z různých technologií a technologických celků kamery, zabezpečovací zařízení, řízení přístupu, automatické rozpoznávání registračních značek, RFID, GIS, HVAC, počasí, alarmy, požární systémy, IP systémy a další. Důležité je pak jak s těmito daty dále pracovat. Při řešení nastalé situace je klíčové dostat relevantní informace zainteresovaným lidem ve správný čas tak, aby byli schopni efektivně reagovat. V oblasti bezpečnosti a provozu může být každý okamžik klíčový pro ochranu lidí, majetku a obchodní činnosti. Proto je důležité mít k dispozici znalosti, být připraven a mít přehled o situaci. 2 SOUČASNÝ STAV V PROSTŘEDÍ SŽDC Přenesení obsluhy zabezpečovacího zařízení většího počtu železničních stanic do dispečerských pracovišť vyžaduje, aby byly soustředěny i další informace ze souvisejících technologických systémů železniční dopravní cesty (TLS) pro zajištění provozuschopnosti železniční dopravní cesty (ŽDC). Z tohoto důvodu byl v rámci sítě SŽDC vytvořen systém dálkové diagnostiky technologických systémů železniční dopravní cesty (DDTS ŽDC). Do systému DDTS ŽDC jsou dnes přenášeny TLS zejména pak: Elektrický ohřev výměn (EOV); Osvětlení železniční ch stanic a zastávek (OSV); Autonomní samočinný hasicí systém; Zařízení pro detekci požáru; Elektronická zabezpečovací signalizace; Informační systémy pro cestující (ISC); 1 Přednostně musí být sledována smysluplnost (účelnost) nasazování senzorů, kamer a dalších obdobných prvků. Nasazování značného množství prvků, které se stávají zdroji dat a následné hledání nástrojů pro zvládání jejich zpracování je sice současným trendem (platí obecně, nejen pro železniční dopravu), nelze je však z dlouhodobého hlediska považovat za udržitelné, v konečném důsledku povede ke snižování spolehlivosti železničního systému. 30

31 Kamerové systémy (KAMS); Elektrická předtápěcí zařízení (EPZ); Odečet spotřeby elektrické energie; Eskalátory; Výtahy. Informace z TLS jsou přenášeny přes integrační koncentrátory (InK) na integrační servery (InS). InS soustřeďuje diagnostické informace z TLS a poskytuje data klientským pracovištím. Veškeré přenosy a sběr dat jsou navrženy v souladu s technickou specifikací TS 2/2008-ZSE Dálková diagnostika technologických systémů železniční dopravní cesty v platném znění a gestorského výkladu k Technickým specifikacím 2/2008 ZSE, č.j. 5641/2016-SŽDC-O14 ze dne (GVTS 2/2008-ZSE). Obr. 1: Současný stav dohledu sdělovacích a ostatních technologií 3 INFORMAČNÍ MANAGEMENT V současné době existuje v oblasti správy a údržby železniční infrastruktury množství informačních systémů. Inteligentní dopravní systémy nabízí široké spektrum aplikací pro správce infrastruktury, dopravce i uživatele dopravy. Realizací projektu Vytvoření integrovaného technologického systému správce železniční infrastruktury bude umožněno správci železniční infrastruktury optimálně alokovat prostředky a kapacity s cílem zvýšit bezpečnost a plynulost prací na železniční síti, zajistit optimální parametry provozuschopnosti pro využívání jednotlivých částí infrastruktury s přihlédnutím ke stávajícím i výhledovým potřebám provozu. Vazba této připravované aplikace na provoz usnadní a zefektivní plánování vlakové dopravy, výlukovou činnost a včasnou indikaci a omezení nepravidelných a havarijních zákroků na infrastruktuře, což umožní celkové snížení zpoždění a nepravidelností v železničním provozu. Současně budou vytvořeny podmínky a rozhraní pro využití aplikací založených na družicových systémech (GPS, EGNOS, Galileo) pro monitorování bezpečnosti železniční dopravní infrastruktury, pro předvídání vlivu povětrnostní situace, sesuvů a poklesů půdy, záplav a povodní apod. 31

32 Z pohledu koncepce železnice v České republice a možných bezpečnostních situací, které je a bude nutné řešit, je využití sofistikovaného systému informačního managementu provozní bezpečnosti značným přínosem. V rámci komplexnosti řešení je možné systém využít na řešení Mimořádných událostí, predikce a odstraňování Poruch infrastruktury, zabezpečení jednotlivých Objektů ve správě železnice a Hodnocení odolnosti infrastruktury ve smyslu kritické infrastruktury. Obr. 2: Navrhovaný stav dohledu sdělovacích a ostatních technologií 3.1 Začlenění do nadstavbových systémů Kontrolně analytické centrum (KAC) v současné době poskytuje funkcionality komplexní rekonstrukce situace vztažné 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, ŽST.). Dále je podporována funkce přenosu aktuální reálné situace (video monitoringu) z vybrané lokality do nadřízeného centra a to s minimálním časovým zpožděním. Rozšířením funkcí KAC o principy a možnosti informačního managementu umožní získat plnohodnotné drážní řídící operační centrum, které bude zajišťovat: Predikci a řízení incidentů, událostí a poruchových stavů; Dohled nad objektovou a provozní bezpečností; Korelaci informací z jednotlivých technologií a informačních systémů v reálném čase zajišťující komplexní správu situace; Efektivní a účinné reakce na situaci podle optimalizovaných scénářů; Okamžitou informovanost všech zainteresovaných stran. 32

33 Obr. 3: Začlenění do systému KAC 3.2 Přínosy řešení Informační management provozní bezpečnosti nabízí železnici kompletní správu událostí. Ať už se jedná o mimořádné události, poruchy infrastruktury, objektovou bezpečnost, hodnocení odolnosti infrastruktury nebo rutinní postupy, reporty a hlášení, včetně distribuce různým složkám. Systém IMPROB je připraven tyto činnosti v různých rolích zastávat. Z hlediska mimořádných událostí tento systém poskytuje výrazné zkrácení doby získání přehledu o situaci a umožňuje automatické nebo poloautomatické cílené reakce na situaci. Z hlediska poruch umožňuje systém do jisté míry predikovat poruchy, a tak předcházet výpadku důležité technologie, která by způsobila škody většího rozsahu. I při řešení běžných poruch nebo vykonávání rutinních oprav či revizí, dokáže systém výrazně snížit dobu tohoto řešení. Zapojení tohoto informačního managementu do objektové bezpečnosti vede ke snížení počtu krádeží a vandalismu v železničních objektech a zároveň umožňuje automatizaci různých rutinních činností, které se dosud musí vykonávat lokálně. V případě hodnocení odolnosti infrastruktury umožňuje upozornit správu infrastruktury na slabá místa, která v budoucnu mohou způsobit újmu nebo mohou znamenat finanční náklady. Výše zmiňované aspekty se výrazně odráží v úspoře finančních prostředků. Dalším přínosem je pohodlné a jednotné pracoviště pro obsluhu, včasné vyrozumění všech zúčastněných při řešení mimořádných událostí nebo poruch, stanovení jasných postupů při práci pod stresem a komplexní reporting o událostech. 4 BEZPEČ NOST INFORMAČ NÍHO MANAGEMENTU Dne 1. ledna 2015 nabyl účinnosti zákon č. 181/2014 Sb., o kybernetické bezpečnosti a o změně souvisejících zákonů (zákon o kybernetické bezpečnosti), který upravuje práva a povinnosti osob a působnost pravomoci orgánů veřejné moci v oblasti kybernetické bezpečnosti. Dne 1. ledna 2015 dále nabyla účinnosti vyhláška č. 316/2014 Sb. o bezpečnostních incidentech, reaktivních opatřeních a stanovení náležitostí podání v oblasti 33

34 kybernetické bezpečnosti (vyhláška o kybernetické bezpečnosti). Předmětnou vyhláškou se stanoví obsah a struktura bezpečnostní dokumentace pro informační systém kritické informační infrastruktury, komunikační systém kritické informační infrastruktury nebo významný informační systém, obsah bezpečnostních opatření, rozsah jejich zavedení, typy a kategorie bezpečnostních incidentů, náležitosti a způsob hlášení kybernetického bezpečnostního incidentu, náležitosti oznámení o provedení reaktivních opatření a jeho výsledku a vzor oznámení kontaktních údajů a jeho formu. Kybernetická bezpečnost a plnění zákona č. 181/2014 Sb., o kybernetické bezpečnosti musí být prioritou SŽDC. Doporučuje se z hlediska bezpečnosti bránit neautorizovanému přístupu do sítě a nasazovat pouze prvky a zařízení, které splňují požadavky na kybernetickou bezpečnost. Bezpečnost celé komunikační infrastruktury by se měla v požadavcích na návrh řešení odrážet minimálně v následujících skupinách požadavků: Segmentace a další architekturní požadavky na síť; Ochrana důvěrnosti a integrity přenášených dat; Zabezpečení přístupu do sítě; Podpora subsystémů kybernetické bezpečnosti a potenciál ke splnění aktuálních nebo budoucích legislativních požadavků. 34

35 (NE)BEZPEČNOST V TELEKOMUNIKAČNÍCH SÍTÍCH Ing. Martin Škvor Clarystone s.r.o. 1. ÚVOD V dnešním digitálním světě představují data, práce s nimi a související informační technologie nezbytný základ pro rozvoj každé ekonomiky i společnosti (firmy). V prostředí, kde je téměř vše propojeno se vším pomocí informačních technologií je více než kdykoliv dříve nutné veškeré síťové prostředky chránit především před útoky nezvaných vetřelců. Tito vetřelci často se skvělým a vysoce sofistikovaným technologickým zázemím dokáží efektivně ekonomicky i fakticky ohrozit existenci jakéhokoliv subjektu připojeného do kybernetického prostředí internetu. Jak ukazuje poslední vývoj trendů kybernetických hrozeb, hlavním motivátorem zločinců působících v kybernetickém prostoru je zisk. V minulosti byly velké společnosti napadány často jednotlivci snažícími se prokázat svoji technickou nadřazenost popř. vlastními správci informačních systémů. Tato doba je ale nenávratně pryč a dnes je hlavním motivátorem zisk. Útočníci se snaží využít serverové kapacity síti, do kterých se dostávají, zcizují data nebo požadují výkupné od společností, jejichž data drží jako rukojmí. Zisky z kybernetického zločinu dosahují již dnes celosvětově řádově desítek až stovek miliard dolarů a jejich rozsah se stále zvětšuje. 2. NEJVÝZNAMNĚJŠÍ HROZBY V následujících odstavcích si stručně popíšeme tři nejběžnější hrozby, se kterými se každý z nás může setkat v kyberprostoru. 2.1 Škodlivé kódy Škodlivé kódy využívají známých bezpečnostních chyb aplikací nebo celých zařízení, které opakovaně zneužívají k různým typům útoků, na jejichž konci je zpravidla vyděračský software (ransomware). V případě takového útoku dojde k zakryptování dat napadeného uživatele s cílem získání výkupného, oproti slibu opětovného zpřístupnění uživatelských dat. Takto získané prostředky následně útočníci mimo jiné investují dále do modernizace a vylepšení své infrastruktury pro přípravu ještě sofistikovanějších útoků. Současné útoky jsou natolik promyšlené, že malware využívaný jako prostředek pro napadení a proniknutí do IT infrastruktury cílené oběti se dokáže v čase rychle měnit a mutovat tak, že jej lze stěží identifikovat a zneškodnit. Společnosti vyvíjející bezpečnostní řešení zjišťují, že zažitý způsob ochrany proti útokům založený na srovnávání provozu v napadené IT síti s předdefinovanou databází známých škodlivých kódů nelze efektivně využít pro obranu proti tomuto typu útoků, a to hlavně z důvodu mutace škodlivého kódu do neznámých forem a tudíž se stává neidentifikovatelný těmito tradičními metodami. Nejenom z těchto důvodů se stále více společností řešících kybernetickou bezpečnost zabývá nejenom tím, co se děje v jejich IT síti před útokem, ale mnohem více tím, co se děje při útoku, jak lze útok minimalizovat a následně co se bude dít po útoku pro vyřešení nápravy často významných škod. Tradiční způsoby obrany, kdy se sítě od okolního světa oddělovaly hrází firewallů a jiných bezpečnostních zařízení, se dnes jeví jako nedostačující. Studie ukazují, že vlastně nelze nalézt uživatelskou síť, ať už privátní nebo veřejnou, která by neobsahovala škodlivý 35

36 kód. Škodlivý kód se v sítích obětí útoku často skrývá bez odhalení po dobu až 200 dní. Proto se některé strategie obrany zaměřují na minimalizaci doby od proniknutí škodlivého kódu do sítě po identifikace a tím na minimalizaci doby, kdy má útočník do sítě přístup. 2.2 Nebezpečné Webové prohlížeče Dalšími, dnes hojně využívanými způsoby, útoků, jsou infekce webových prohlížečů. Webové prohlížeče potom slouží jako hostitelská aplikace pro únik dat. Při těchto útocích se využívají různé rozšíření nebo doplňky (takzvané browser add-ons ), které se na první pohled jeví jako legitimní nástroje a jsou často vnímány uživateli i administrátory jako nerizikové z pohledu kybernetické bezpečnosti. Tato zdánlivě legitimní vylepšení prohlížečů se dnes využívají jako prostředek pro zcizení dat a jsou jedním z hlavních zdrojů nebezpečí, protože uživatel si je dobrovolně instaluje s jiným cílem, než pro který ve skutečnosti slouží. Tyto doplňky se využívají zejména pro infikování počítačů malwarem. Po infikování prohlížeče je jejich hlavní funkcí při každém novém otevření webových stránek sbírat citlivá data (hesla, osobní data nebo informace o interním IT prostředí a infrastruktuře) a následně je odesílat útočníkům. Prohlížeče jsou obecně považovány za relativně bezpečné aplikace a tento druh malwaru často není po dobu několika dnů identifikován a odstraněn, čímž se zvyšuje riziko úniku citlivých dat. 2.3 DDoS útoky Neméně rozšířeným druhem útoku je takzvaný Botnet Command and Control. Jde o malwarem infikované počítače, které jsou následně zneužity na globální bázi k DDoS útokům (Distributed Denial of Service česky odepření služby ) nebo masivnímu rozesílání spamu. Tyto DDosS útoky spočívají v obrovském počtu soustředěných dotazů např. na DNS servery z desítek milionů IP adres, které v konečném důsledku způsobí nedostupnost internetových serverů nebo celých domén. K provedení útoku lze dnes využít i velkého množství IoT zařízení (Internet of Things Internet věcí) připojených do prostředí internetu jako např. tiskáren, IP kamer, dětských chůviček, atd. Nebezpečnými prvky otevírající brány útočníkům se tedy mohou stát i špatně zabezpečená jednoduchá zařízení (IoT) schopná komunikovat prostřednictvím internetu. 3. TECHNICKÉ PROSTŘEDKY PROTI KYBERNETICKÝM ÚTOKŮM Každé specifické technické řešení cílí vždy na několik klíčových oblastí důležitých pro efektivní chod firem jako např. řešení konceptu BYOD (Bring Your Own Device), kontrola zdravotního stavu zařízení před jeho připojením do sítě, možnost infikovaná zařízení izolovat do karantény, nebezpečná zařízení odpojit od sítě, umožňuje zřizovat takzvaný guest access např. pro subdodavatele pracující uvnitř perimetru instituce či firmy, atp. Při hledání účinných technických prostředků pro klíčové bezpečnostní systémy můžeme jednotlivé oblasti rozdělit do následujících skupin: Politika a přístup Pokročilá ochrana před malwarem ová bezpečnost Nová generace firewallů Nová generace IPS (Intrusion Prevention Systems) Bezpečnost na síťových směrovačích Řízení bezpečnostních systémů 36

37 Bezpečný systém klientů VPN Webová bezpečnost Každá tato oblast zahrnuje řadu konkrétních řešení postavených na bázi hardware nebo software. Poskytuje také možnost implementace v lokalitě uživatele, tak i mimo jeho lokalitu, např. na základě služby cloud. 3.1 Řízení přístupu do sítě Příkladem konkrétního technického opatření v řízení politiky přístupu do sítě může být např. řešení na bázi ISE (Identity Services Engine). Jedná se o element zahrnující možnost řízení bezpečnostních politik, který automatizuje a vynucuje definované a přednastavené přístupy a politiky na bázi kontextuální bezpečnosti v prostředí vnitřní podnikové sítě. Nasazení ISE umožňuje dokonalý přehled o uživatelích a zařízeních, která se v síti vyskytují. Podporuje mobilitu uživatelů včetně nasazení konceptu BYOD, kdy uživatelé mohou využívat svých vlastních koncových zařízení v podnikové síti. Díky ISE je možné kontrolovat přístupy do sítě. Pomocí ISE lze efektivně identifikovat, zamezovat a odstraňovat bezpečnostní hrozby. Stejně tak ISE může sdílet a poskytovat data s partnerskými řešeními pro identifikaci a zamezení rizik. ISE ve spojení s řešením SIEM dává bezpečnostním manažerům a institucím spadajícím pod ZoKB (Zákon o Kybernetické bezpečnosti) možnost včas zhodnotit závažnost hrozeb v podnikové síti a jejich potenciálních dopadů na bezpečnost. ISE poskytuje schopnost kontrolovat veškerý přístup do sítě z jednoho místa, umožňuje přehled a schopnost sdílet detaily o všech zařízeních v síti a taktéž umožňuje lokalizaci a izolaci hrozeb. Využitím řešení ISE a jeho implementace v podnikové síti dává do rukou dané instituce efektivní nástroj, který pomáhá naplňovat požadavky plynoucí ze zákona o kybernetické bezpečnosti. Obr.: Identity Service Engine 3.2 Pokročilá ochrana před malwarem Advanced Malware Protection (AMP), čili pokročilá obrana před malwarem je řešení, které významně zvyšuje schopnost včasné eliminace či blokování malware, minimalizaci času spojeným s implementací řešení či snížení dopadu proniknutí malware do IT prostředí, redukci nákladů spojených s identifikací a limitací malwaru, zvýšení dostupnosti a výkonnosti koncových stanic a vynucení předepsané politiky využíváni koncových stanic. 37

38 AMP je nasazován jako efektivní ochrana následujících elementů IT infrastruktury: Koncové stanice (mobilní i pevné) LAN nebo WAN Ochrana ového a webového provozu AMP je často dostupný jako software pro koncová zařízení (PC, mobilní zařízení) i jako samostatné zařízení. AMP též může být součástí dalších bezpečnostních řešení jako jsou Cloudová, Webová bezpečnost a ová bezpečnost, i součástí řešení Nové generace firewallů. 4. ZÁVĚR Uvedené příklady demonstrují pouze některá z mnoha možných řešení v souvislosti s kybernetickou bezpečností v IT prostředí a alespoň ve zkratce naznačují, jaké prostředky obrany před kybernetickými hrozbami je nutno zvažovat v rámci posilování zabezpečení specifického prostředí drážní telekomunikační sítě. LITERATURA: Cisco Annual Security Report, 2016 M. Holubář: Zpracování návrhu technických opatření včetně využití konkrétních technologií a jejich implementace do prostředí institucí pro řešení kybernetické bezpečnosti včetně vazby na požadavky ZoKB, Praha,

39 DÍLČÍ PRAKTICKÉ KROKY KE ZVÝŠENÍ BEZPEČNOSTI V DATOVÉ SÍTI SŽDC Ing. Rostislav Vodrážka ČD - Telematika a.s. CO TO JE DATOVÁ SÍŤ SŽDC? Jedná se o poměrně rozsáhlou a heterogenní topologickou i geografickou datovou síť, která slouží především pro: zajištění datové konektivity zařízení a systémů sloužících pro zajištění plynulého a bezpečného provozu drážní dopravy (TechLAN); datovou komunikaci infrastruktury (intranet); ostatní podpůrné systémy, management sítě apod. Bezpečnost datové sítě je chápána: jako její odolnost vůči napadení datové sítě a její funkčnosti; jako bezpečnost dat přenášených touto datovou sítí. Případné narušení bezpečnosti může mít přímý dopad na bezpečnost majetku a dopravy (zdraví cestujících a obsluhy). Bezpečnost datové sítě je zajišťována: technickými prostředky zabránění přístupu k infrastruktuře, použití vhodného HW a SW; organizační pravidla a legislativa jasná definice hranic, kompetencí, pravidel a zodpovědností; v praxi kombinací obojího. Konkrétními kroky, které mají vést ke zvýšení bezpečnosti datové sítě SŽDC PPDI program Projekty drážního intranetu. Zpracovává se celkem 13 dílčích projektů, z nichž několik následujících se přímo dotýká bezpečnosti datové sítě SŽDC: Segmentace infrastruktury segmentace sdílené LAN/WAN infrastruktury na úroveň úplného logického oddělení komunikací jednotlivých společností. DMZ - Vytvoření nového sdíleného prostředí DMZ zóny v podobě jedné společné technické platformy a oddělených virtuálních bezpečnostních bran dle jednotlivých společností/správců. Služba řízení přístupů do infrastruktury. Sledování datových toků infrastruktury. Správa provozních logů. Bezpečnostní dohled. Ochrana před škodlivým kódem. Certifikační autorita. 39

40 AUTONOMNÍ SAMOČINNÝ HASICÍ SYSTÉM (ASHS) NÁVRH, INSTALACE A ÚDRŽBA Mgr. Daniel Slavíček, Ph.D. ASTRA SECURITY, a.s. 1. ÚVOD V roce 2005 jsme byli osloveni společností SUDOP PRAHA a.s. v rámci hledání nejlepšího technického řešení pro požární ochranu klíčových sdělovacích a zabezpečovacích technologií na železničních tratích v rámci procesu optimalizace a racionalizace, tzn. pro ochranu stanic, kde nebude přítomna obsluha. V předchozích letech bylo standardem využívání elektrické požární signalizace (EPS), která umí požár detekovat, ale vyžaduje represivní zásah ze strany obsluhy nebo složek Hasičského záchranného sboru (HZS). Ponechání EPS v objektech bez stálé 24 hod. služby má nevýhodu v tom, že je třeba dle zákonných požadavků vybudovat připojení na pult HZS, což s sebou přináší nemalé investiční, ale zejména pravidelné měsíční náklady. Proto bylo na doporučení Generálního ředitelství HZS navrhnuto, aby se ve vybraných prostorech požár nejen detekoval, ale také automaticky hasil. Zadáním tedy bylo najít takový systém, který bude nezávislý (autonomní) vůči ostatním požárně bezpečnostním zařízením (zejména EPS), automaticky (samočinně) uhasí požár bez nutnosti lidského činitele, bude prostorově nenáročný a bude využívat takové hasivo, které nepoškodí technologie a bude zdraví neškodné. Výsledkem je Autonomní samočinný hasicí systém (ASHS). ASHS je koncipován zejména jako systém s úplným zaplavením (celozáplavový), který naplňuje hasivem chráněný prostor jako celek. To má velkou výhodu v tom, že může být prostor vybaven jakoukoli technologií a ta může být bez problémů servisována i měněna. Vzhledem k nákladnosti takového řešení se však postupem času začaly pro tratě menšího významu nasazovat také lokální systémy, které chrání pouze vybrané skříně (racky). Jako hasební médium bylo původně užíváno hasivo FM-200 (HFC 227ea dle ČSN EN ), které v roce 2011 nahradilo nejmodernější hasivo na trhu NOVEC 1230 (FK dle ČSN EN ). 2. POPIS SYSTÉMU ASHS 2.1 Hasivo Kromě požadavku na čisté hasivo, které neublíží případným osobám uvnitř hasebního úseku a zároveň nepoškodí chráněné technologie, což by nastalo při užití konvenčních hasiv jakými jsou CO 2, voda, pěna, prášek, byl důležitým prvkem požadavek na malou prostorovou náročnost takového řešení, tj. aby nevyžadovalo velké množství tlakových nádob. To v zásadě vyloučilo užití inertních plynů, které jsou vhodné pro aplikace, kde je třeba hasit na velké vzdálenosti, ale pracují s vysokými tlaky ( bar) a vyžadují odvedení přetlaku mimo budovu. Jako hasební látka tak bylo zvoleno hasivo FM-200, vyráběné firmou DuPont Hasivo FM-200 FM-200 je heptafluorpropan, chemický vzorec CF3CHFCF3. V normálním stavu se jedná o plyn bezbarvý, bez zápachu, elektricky nevodivý. Jako hasivo je skladován v kapalném stavu pod tlakem 25 bar. Když dojde k jeho vypuštění, mění v trysce své 40

41 skupenství na plynné. Ve správné koncentraci hasí požár narušováním vazeb reakce spalování, rychle potlačuje plameny, zabraňuje znovuvznícení, nezanechává zbytkové materiály a nevyžaduje úklid po vypuštění - vyvětrá se. Systém s tímto hasivem je konstruován k velmi rychlému zásahu (6-10 sekund), aby se minimalizovaly škody na zařízení a snížilo nebezpečí ohrožení života. Do prostorů se navrhuje lidskému zdraví bezpečná koncentrace hasiva min. 7,9 % (návrhová koncentrace) a max. 9 %. Nevýhodou hasiva FM-200 je jeho vliv na globální oteplování, což je aspekt, který stále více získává na významu. Proto dochází k postupnému omezování ze strany orgánů Evropské unie. V současné době je povinnost vybavit všechny tyto hasicí systémy tlakovým spínačem pro monitorování tlaku, vést evidenční knihy případných úniků a vypuštění a provádět kontroly těsnosti zařízení certifikovanými osobami dle vyhlášky MŽP č. 279/ Hasivo NOVEC 1230 Nejmodernější hasivo NOVEC 1230, vyráběné firmou 3M, je fluorketon, chemický vzorec: CF3CF2C(O)CF(CF3)2. V normálním stavu se jedná o čirou kapalinu bez zápachu, elektricky nevodivou, která má rychlou výparnost. Jako hasivo je skladován v kapalném stavu pod tlakem 25 bar. Když dojde k jeho vypuštění, mění v trysce své skupenství na plynné. Ve správné koncentraci hasí požár kombinací tepelné absorpce a chemické reakce s plamenem, rychle potlačuje plameny, zabraňuje znovuvznícení, nezanechává zbytkové materiály a nevyžaduje úklid po vypuštění - vyvětrá se. Také systém s tímto hasivem je konstruován k velmi rychlému zásahu (6-10 sekund), aby se minimalizovaly škody na zařízení a snížilo nebezpečí ohrožení života. Do prostorů se navrhuje lidskému zdraví bezpečná koncentrace hasiva min. 5,3 % (návrhová koncentrace) a max. 10 %, což představuje nejvyšší míru bezpečnosti ze všech náhrad halonu, které jsou v současné době na trhu. Toto hasivo je zcela ekologické, tj. nemá potenciál ke ztenčování ozónové sféry a nemá negativní vliv na globální oteplování. 2.2 Celozáplavové ASHS Systém s úplným zaplavením je uceleným požárně bezpečnostním zařízením, které sestává z detekční (elektro) části a z hasicí (strojní) části. Detekční část slouží k včasné signalizaci vzniklého ohniska požáru. Samočinně nebo prostřednictvím lidského činitele urychluje předání této informace osobám určeným k zajištění represivního zásahu, nebo spouští zařízení, které požár účinně uhasí. Detekční část se skládá z ústředny, hlásičů požáru, opticko-akustické signalizace, ovládacích tlačítek a doplňujících zařízení. Hasicí část se řadí mezi aktivní prvky požární ochrany a tvoří ji zejména tlakové nádoby s hasivem, potrubní rozvody a trysky. Hasicí ústředna může být dodána v neadresném (konvenčním) provedení s možností hašení 1-4 hasebních úseků, nebo v adresovatelném provedení, které umožňuje hasit až několik desítek úseků. K tomu, aby došlo k automatickému vypuštění hasiva, je třeba, aby dva hlásiče požáru ze dvou nezávislých smyček (popř. skupin) vyhlásily požární poplach (tzv. logika dva ze dvou). Stavy systému jsou z ústředny přenášeny do vzdáleného pracoviště přes systém Dálková diagnostika technologických systémů železniční dopravní cesty (DDTS ŽDC). 41

42 Obr. 1: Hasicí ústředna Obr. 2: Tlakové nádoby 2.3 Lokální ASHS Lokální ASHS je jednoduchý hasicí systém, který hasí požár pouze uvnitř daných uzavřených technologií, jakými jsou stojany (racky), rozvaděče, skříně, CNC, průmyslové či dopravní stroje. Přitom nevyžaduje přítomnost lidské obsluhy. Základem systému jsou malé tlakové nádoby v různých velikostech a vysoce kvalitní polymerová trubička pod stálým tlakem, která v případě požáru praskne a vypustí hasivo do chráněné technologie. Tento systém je ekonomicky výhodný pro ochranu do cca pěti skříní v jedné místnosti. Jinak se vyplatí spíš celozáplavové hašení. Systém je nabízen ve třech základních variantách, přičemž všechny využívají hasivo NOVEC Systém s přímým vypouštěním Hasicí zařízení s přímým vypouštěním využívá polymerovou trubičku jako detekční prvek a zároveň jako médium, skrz které je hasební látka vypuštěna. Prasknutí trubičky při nárůstu teploty na 100 o C vypustí celý objem tlakové nádoby. Ventil nádoby je vybaven spínačem, který indikuje do DDTS ŽDC pokles tlaku v nádobě / vypuštění hasiva Systém s nepřímým vypouštěním Hasicí zařízení s nepřímým vypouštěním využívá stejnou polymerovou trubičku, která slouží jako detekční prvek. Při jejím prasknutí se vypustí hasivo skrz samostatný rozvod, zakončený tryskou nebo tryskami. Tento rozvod může vypustit hasivo také na základě signálu od vhodného hlásiče požáru, hasicí ústředny či EPS. Systém je tak podobný celozáplavovým hasicím zařízením, avšak hasí pouze uvnitř vybraných technologií Systém do 19 racku Lokální ASHS v 19 rack provedení představuje kompaktní technologii, která se montuje přímo do horní části 19 racku. Nasazení tohoto zařízení je třeba koordinovat s dodavatelem dotčené technologie. Jedná o poměrně drahé zařízení ve srovnání s ostatními možnostmi hašení a proto se tolik neprosazuje. 42

43 3. NÁVRH, INSTALACE A ÚDRŽBA Návrh, montáž a pravidelnou preventivní údržbu mohou provádět výrobcem proškolené osoby s platným osvědčením. Při návrhu se v realizační fázi dokumentace zpracovává hydraulický výpočet pomocí licencovaného programu firmy Kidde, který garantuje funkčnost a bezpečnost celého řešení. Po montáži je pak normativní povinností provést zkoušku těsnosti prostoru, tzv. Door Fan Test (DFT), aby se lokalizovaly a následně efektivně utěsnily jakékoli významné netěsnosti, které by mohly mít za následek nesprávné udržení předepsané úrovně koncentrace hasiva po stanovenou dobu udržování koncentrace, která je 10 minut. V rámci plánu údržby podléhá ASHS pravidelným preventivním prohlídkám v následujícím rozsahu. Naše společnost má vlastní plnírnu a zkušebnu tlakových nádob, díky čemuž můžeme provádět tlakové zkoušky nádob výměnným způsobem na místě instalace. Termín 1x za 6 měsíců 1x za 1 rok 1x za 2 roky 1x za 5 let 1x za 10 let Celozáplavové ASHS Úkon Zkouška činnosti při provozu (mohou provádět proškolení pracovníci OŘ SŽDC) Kontrola provozuschopnosti Kontrola provozuschopnosti rozšířená: - kontrola průchodnosti potrubí (kompresorem) Kontrola provozuschopnosti rozšířená: - vizuální kontrola tlakových lahví (demontáž z úchytu) - revize silnoproud Kontrola provozuschopnosti rozšířená: - tlaková zkouška tlakových lahví (provádí se výměnou kus za kus na místě instalace) Termín 1x za 6 měsíců 1x za 1 rok 1x za 5 let Lokální ASHS Úkon Zkouška činnosti při provozu (mohou provádět proškolení pracovníci OŘ SŽDC) Kontrola provozuschopnosti Kontrola provozuschopnosti rozšířená: - tlaková zkouška lahví (provádí se výměnou kus za kus na místě instalace) 4. REFERENCE Naše společnost zrealizovala za posledních 10 let více jak 100 systémů ASHS v technologických objektech SŽDC a to zejména ve spolupráci s naším hlavním partnerem společností AŽD Praha s.r.o. Plynové hasicí systémy jsou obecně považovány za velice spolehlivé, jelikož chrání čistá prostředí výpočetních a telekomunikačních zařízení, kde nedochází k falešným poplachům. Ze zkušeností na železničních tratích můžeme konstatovat, že nedošlo k žádnému planému poplachu, ani planému vypuštění hasicího systému. Naopak úspěšně uhašené požáry v železničních stanicích Žďárec u Skutče a Zdice jsou důkazem toho, že nasazení těchto technologií je správnou volbou, která zajišťuje jak provozuschopnost dotčených prvků kritické infrastruktury, tak také ochranu životů. 43

44 PREDIKCE A ŘÍZENÍ INCIDENTŮ, UDÁLOSTÍ A PORUCHOVÝCH STAVŮ V REÁLNÉM ČASE Ing. Martin Bajer TTC MACRONI s.r.o. Jedním z klíčových referenčních objektů, které systémově řeší zajištění bezpečnosti, jsou firmy a organizace. V minulosti se jednotlivé druhy bezpečností považovaly za samostatné oblasti, které řeší lokální bezpečnostní problémy v podnicích a organizacích. Nejrozšířenější byla obvykle fyzická bezpečnost, která se u větších firem případně podle potřeby rozšířila i o jiné druhy pro ně důležitých specifických bezpečností, jako jsou např. personální, administrativní a další. Později, s rozvojem databázových systémů, se začala hromadně sledovat a prosazovat informační bezpečnost, která byla standardizována skupinou mezinárodních norem ČSN ISO/IEC a příslušnými národními certifikáty. S rozvojem paketových komunikačních IP sítí a rozšiřujícím se výskytem různých typů kybernetických útoků se začala zdůrazňovat důležitost kybernetické bezpečnosti, která byla podpořena různými obecně platnými zákony a vyhláškami. V souvislosti s paketovými síťovými technologiemi typu internet se začal objevovat pojem IT bezpečnosti, která označovala sdružení kybernetické a informační bezpečnosti do jednoho funkčního celku. V současné době se již objevuje trend řešit bezpečnost určitého podniku nebo organizace jako souhrn optimalizovaných řešení všech zásadních druhů bezpečností vhodných pro daný objekt a sloučit je do jediné výsledné bezpečnosti. Takto vytvořená výsledná bezpečnost je z globálního pohledu firmy nebo organizace jenom jedna a budeme ji nadále označovat pojmem konvergovaná bezpečnost. Protože prostředky pro sledování a zajištění konvergované bezpečnosti jsou dnes relativně sofistikované a nákladné, tak se pomocí nich průběžně sledují nejenom kritické, ale i běžné provozní stavy podniku nebo organizace, které ukazují na jeho provozní situaci v reálném čase. Proto do konvergované bezpečnosti lze v rámci provozní bezpečnosti zahrnout i modely kontinuity činností, jejichž cílem je zvýšení odolnosti proti napadení a zajištění přežití objektu v případě narušení bezpečnosti. Z praktického pohledu by konvergovaná bezpečnost měla obsahovat vždy alespoň následující základní druhy bezpečnosti: fyzickou bezpečnost, informační bezpečnost, kybernetickou bezpečnost, provozní bezpečnost. Vzhledem ke stále se zvyšující složitosti bezpečnostních systémů, požadovaných sofistikovaných bezpečnostních postupů a existenci rozsáhlých informačních systémů z různých oborů přestávají stačit proprietární nestrukturované platformy bezpečnostních nadstavbových systémů a přechází se na platformu managementu informací konvergované bezpečnosti CSIM (Converged Security Information Management - Management informací konvergované bezpečnosti). Systémy CSIM jsou vzhledem ke své sofistikovanosti poměrně nákladné, a proto musí pro uživatele přinést možnost dosažení úspor např. následkem minimalizace členů obsluhy a jejich požadované odbornosti na základě částečné automatizace rozhodovacích procesů, predikce určitých možných incidentů a tím i minimalizace případných ztrát. Používají se 44

45 hlavně v oblasti zajišťování bezpečnosti celých regionů (doprava, bezpečnost obyvatelstva aj.) a větších objektech (letiště, přístavy, železniční uzly aj.). Trend konvergované bezpečnosti znamená formální spolupráci mezi dříve odlišnými bezpečnostními funkcemi, tedy na počátku mezi fyzickou a kybernetickou bezpečností. Mimo jiné se ukazuje, že vzhledem k rozvoji nových technologických koncepcí, jako jsou IoT, Industry 4.0, Smart Cities aj. dochází k obrovskému nárůstu dat, které je možno vyhodnotit pouze na základě použití algoritmů zpracování hromadných dat. Pro nově se vyskytující bezpečnostní oblasti, jako je např. ochrana měkkých cílů, je nutno mimo dat z obrovského množství kamer z různých rozptýlených kamerových systémů a městských řídicích systémů (doprava, energie, voda, teplo aj.) analyzovat i významový obsah komunikace na sociálních sítích (Facebook, YouTube, Twitter, WhatIs a mnoho dalších). Výše uvedené nové bezpečnostní trendy vyžadují vysokou úroveň integrace, která umožní vzájemnou spolupráci mezi komunikačními, informačními a bezpečnostními systémy různých organizací, čímž se umožní holistický pohled na celou bezpečnost sledované oblasti. Silnější integrace mezi organizacemi a jejími vedoucími pracovníky bude mít za následek také postupnou organizační a operační konvergenci. CSIM je tedy inteligentní systém, který pomocí filtrování a korelování obrovského množství dat na základě času, místa, doby trvání, frekvence výskytu, jejich typu aj. získává smysluplné, přijatelné a logické informace. Vyhodnocovací kritéria jsou volena tak, aby odpovídala bezpečnostní politice, normám a zásadám každé jednotlivé organizace a umožnila odpovědným osobám kvalitní rozhodování v případě mimořádných situací. Aby systémy CSIM byly ekonomicky efektivní nejenom pro velké celky, ale i pro jednotlivé organice, musí těmto organizacím umožnit automatizovaný přístup k vlastním akčním plánům založeným na stěžejních zásadách a postupech. Může se jednat o řízení rizik, kterými mohou být prevence ztrát, podvodů, dodržování zákonů, vnitřních předpisů aj. a také o plánování a řízení kontinuity činnosti organizace podle stanovených výkonových metrik. 45

46 KLÍČOVÁ RIZIKA SPOJENÁ S PORUŠOVÁNÍM ZÁKONA O SILNIČNÍM PROVOZU NA ŽELEZNIČNÍCH PŘEJEZDECH Dean Brabec Arthur D. Little 1. ÚVOD V minulých letech došlo na železničních přejezdech k několika vážným nehodám, které rozpoutaly veřejnou debatu nad úrovní zabezpečení železničních přejezdů. Na základě této debaty vznikla studie, jejímž hlavním účelem bylo identifikovat rizika spojená s porušováním zákona na železničních přejezdech a navrhnout možná řešení. V rámci studie byla provedena důkladná analýza nehodovosti na železničních přejezdech v kontextu podmínek dopravní sítě České republiky a na základě výsledků byla navržena možná nápravná opatření. 2. DOPRAVNÍ SÍŤ Č R NEODPOVÍDÁ VÝKONNOSTI EKONOMIKY Hustota železniční i silniční sítě je v České republice v porovnání se zahraničím velmi vysoká. Pokud ji dáme do souvislosti s relativně malou rozlohou České republiky a přepočteme na ni celkové délky dopravních sítí, vychází hustota dopravních sítí následovně: Na jeden kilometr čtvereční rozlohy připadá více než 122 metrů železniční tratě Na jeden kilometr čtvereční rozlohy připadá více než metrů silnic Graf 1: Srovnání zemí EU podle hustoty železniční a silniční sítě za rok

47 Česká republika má nejhustší železniční síť v Evropě a desátou nejhustší silniční síť. Výkonností ekonomiky, měřenou přes DPH na obyvatele, však zaujímá až 19. místo. Kraje i stát se stále významně podílejí na financování železniční dopravy a tedy i SŽDC. Veřejný příspěvek na financování železniční sítě však musí odpovídat výkonnosti ekonomiky, ta je však ve výrazném nepoměru k hustotě železniční sítě. Dochází tak k relativnímu podfinancování železniční sítě ve srovnání s ostatními zeměmi. 3. SŽDC INVESTUJE DO ZABEZEPEČENÍ ŽELEZNIČNÍCH P Ř EJEZDŮ A RUŠÍ PŘ EBYTEČNÉ PŘ EJEZDY Vysoká hustota železniční a silniční sítě implikuje také vysoký počet úrovňových křížení a tedy železničních přejezdů. Na vysoký počet přejezdů je třeba vynakládat adekvátní finance na údržbu. Finanční prostředky jsou však velmi limitované a proto rušení přebytečných přejezdů umožňuje investovat uspořené prostředky do modernizace a zabezpečení přejezdů, které zůstávají v provozu. Graf 2: Změna počtu a zvýšení zabezpečení přejezdů mezi roky 2005 až 2016 Od roku se celkový počet přejezdů snížil o 583 a podařilo se také výrazně modernizovat železniční přejezdy v provozu. Výrazně tak navýšila bezpečnost provozu na železničních přejezdech s velmi kladným efektem na nehodovost. Konkrétní výčet modernizací mezi roky 2005 až 2016 je následovný: Počet přejezdů s nejnižším zabezpečením se podařilo snížit o 20 %, tedy 998 přejezdů Přejezdů s přejezdovým zařízením mechanickým ubylo 47 % na 352 přejezdů Počet přejezdů s přejezdovým zařízením světelným se závorami se podařilo navýšit o 51 %, v absolutních číslech jich přibylo 450 Počet přejezdů s automatickým přejezdovým zařízením světelným bez závor se zvýšil o 13 %, v absolutních číslech o 276 kusů 4. NEHODOVOST NA ŽELEZNIČNÍCH PŘ EJEZDECH KLESÁ Snižováním počtu a modernizací železničních přejezdů v kombinaci s osvětovou činností se daří SŽDC úspěšně snižovat nehodovost na železničních přejezdech. Mezi lety 2003 až 2016 se podařilo dosáhnout: Snížení počtu nehod na železničních přejezdech o 52 % (z 287 na 138) Snížení počtu obětí nehod na železničních přejezdech o 62 % (ze 156 na 63) Snížení počtu zraněných při nehodách na železničních přejezdech o 60 % (z 66 na 24) 47

48 Poklesu počtu nehod na železničních přejezdech se podařilo dosáhnout napříč trendu rostoucí hustoty dopravy, kdy se ve stejném časovém období, mezi lety 2003 až 2016, navýšil počet registrovaných vozidel o necelých 50 % (z 5 mil. na 7,3 mil) a dopravní výkon na českých železnicích, měřený v osobokilometrech, narostl o 28 %, z 500 mil. na mil. 4.1 Nehodovost na železničních přejezdech je v České republice nižší než průměr EU Při mezinárodním srovnání bezpečnosti železničních přejezdů Česká republika za ostatními zeměmi nezaostává a pohybuje se okolo průměrných hodnot v rámci celé EU. Počet obětí nehod na železničních přejezdů dosahuje v ČR hodnoty 2,4, je tedy nižší, než je průměr EU, odpovídající 2,8 obětem na železničních přejezdů Počet obětí nehod na km železniční sítě dosahuje v ČR hodnoty 2,0., je tedy nepatrně vyšší, než je průměr EU, odpovídající 1,5 obětem na 1000 km železniční sítě Rozdíl v umístění České republiky v rámci těchto dvou metrik tak ukazuje, jak absolutní čísla nehodovosti na železničních přejezdech ovlivňuje vysoký počet přejezdů. Při přepočítání počtu obětí nehod na železničních přejezdech na počet přejezdů vychází Česká republika ze srovnání nejlépe z celého bývalého východního bloku. Dosahuje také nižších hodnot oproti mnoha západním zemím, jakými jsou například Dánsko, Rakousko nebo Švýcarsko, které jsou v této oblasti často dávány za vzor. 5. HLAVNÍMI VINÍKY NEHOD NA ŽELEZNIČNÍCH PŘ EJEZDECH JSOU Ř IDIČI MOTOROVÝCH VOZIDEL V rámci analýzy nehodovosti na železničních přejezdech bylo identifikováno porušení zákona č. 361/2000 Sb. o pozemních komunikacích jako hlavní příčina 99,7 % všech nehod, zatím co porušení zákona č. 266/1994 Sb. o drahách vedlo k pouze 0,3 % nehod. Z tohoto vyplývá, že hlavními viníky nehod na železničních přejezdech jsou jednoznačně řidiči motorových vozidel, nedodržující pravidla silničního provozu. 75,8 % nehod na železničních přejezdech zapříčinili řidiči osobních vozidel, představují tak primární viníky nehod na železničních přejezdech 14,3 % ze všech nehod na železničních přejezdech způsobili profesionální řidiči, tedy řidiči nákladních vozidel, autobusů, traktorů a jiných speciálních vozidel nad 3,5 tuny 1,9 % kolizí jdou na vrub jezdcům na motocyklech 6. VYHODNOCENÍ RIZIKOVOSTI DLE TYPU PŘ EJEZDU V rámci analýzy nehodovosti byla také hodnocena rizikovost jednotlivých typů přejezdů dle úrovně jejich zabezpečení a typu pozemní komunikace v místě křížení. Jako nejvýše rizikové vychází přejezdy na silnicích nižší kategorie s nižší úrovní zabezpečení: Přejezdy na silnicích II. třídy vybavené přejezdovým zařízením světelným bez závor Přejezdy na silnicích III. třídy vybavené přejezdovým zařízením světelným bez závor Přejezdy na silnicích III. třídy zabezpečené pouze výstražným křížem Přejezdy na místních komunikacích vybavené přejezdovým zařízením světelným bez závor U všech těchto skupin vychází dvojnásobná disproporce mezi jejich podílem zastoupení v počtu přejezdů a jejich podílem na celkovém počtu nehod na přejezdech. Důvodem může být to, že ačkoliv jejich význam nebyl shledán jako dostatečný pro nejvyšší úroveň 48

49 zabezpečení, je jejich dopravní moment v kombinaci s nižší úrovní zabezpečení dostatečný pro vznik vysokého množství rizikových situací vedoucích k nehodám. 7. SŽDC BUDE I NADÁLE ZVYŠOVAT BEZPEČNOST NA PŘ EJEZ- DECH POMOCÍ SYSTÉMOVÝCH A TECHNICKÝCH OPATŘENÍ SŽDC intenzivně pracuje na dalším zvyšování bezpečnosti železničních přejezdů a rozvíjí systémová i technická opatření za tímto účelem. V rámci studie obdrželo SŽDC od společnosti Arthur D. Little také seznam možných opatření pro zvýšení bezpečnosti na železničních přejezdech vypracovaný na základě nejlepší praxe s ohledem na lokální poměry v České republice Technická opatření Doporučená technická opatření spočívají zejména v rychlé implementaci moderních technologií s potencionálním efektem na zvyšování bezpečnosti na železničních přejezdech. Implementace detektorů překážek na železničních přejezdech, běžně užívaných v zahraniční. V současnosti probíhá pilotní testování Příprava zavedení C-ITS technologie pro přenos výstrahy na přejezdu do prostoru vozidla. Standard vejde v platnost v roce 2019 a technologie bude v budoucnu instalována do každého nově vyrobeného automobilu Rozpracovat možnost využití technologie ECTS pro implementaci adaptabilní doby výstrahy za účelem maximálního snížení čekací doby na železničních přejezdech Systémová opatření Systémová opatření se soustředí zejména na změnu podmínek a předpisů ovlivňujících provoz na železničních přejezdech za účelem zvýšení jejich bezpečnosti Intenzivní osvětová a preventivní činnost zaměřená na komunikaci funkčních principů železničních přejezdů, cílená na nejvíce rizikové skupiny řidičů motorových vozidel Zvýšení prostorové výraznosti železničních přejezdů pomocí kontrastních barev a systémů psychologických brzd Zavedení kamerových systémů pro vyšší vymahatelnost zákona č. 361/2000 Sb. o pozemních komunikacích. V současnosti probíhá pilotní testování Vývoj analytického modelu pro stanovení rizikovosti železničních přejezdů pro umožnění efektivní prioritizace přejezdů za účelem jejich modernizace Modifikace technických norem pro výpočet délky výstražných dob, které jsou v současnosti předimenzované vlivem neaktuálních předpokladů o provozu na pozemních komunikacích Zavedení institutu společného financování železničních přejezdů, dle zahraniční praxe (Rakousko, Německo) pro snadnější rušení nadbytečných železničních přejezdů 8. ZÁVĚ R Nehodovost na železničních přejezdech v České republice má díky aktivitám SŽDC dlouhodobě sestupný trend a v současné době je zhruba na úrovni průměru zemí v Evropské unii. U naprosté většiny dopravních nehod bylo jako hlavní příčina nehody identifikováno porušení zákona č. 361/2000 Sb. o pozemních komunikacích, zatím co porušení zákona č. 266/1994 Sb. o drahách bylo shledáno jako příčina nehody pouze u 0,3 % případů. I přes 49

50 omezené zdroje se SŽDC dlouhodobě daří zvyšovat úroveň zabezpečení železničních přejezdů jejich modernizací a v současnosti má k dispozici seznam dalších možných opatření, jak technických tak systémových, které i za pouze částečné implementace, mohou výrazným způsobem zvýšit bezpečnost na železničních přejezdech v České republice. 50

51 CENTRÁLNÍ PŘECHODY Z POHLEDU SŽDC Ing. Marcel Klega SŽDC, GŘ, Odbor automatizace a elektrotechniky 1. VŠEOBECNĚ Centrálními přechody se rozumí úrovňové křížení přístupové komunikace pro cestující na poloostrovní nástupiště 1 s kolejištěm (ČSN ). Poloostrovní nástupiště lze zřídit se souhlasem vlastníka dráhy v železničních stanicích a zastávkách na jednokolejných tratích. Pokud není centrální přechod vybaven výstražným zařízením, může být rychlost v kolejích, přes které vede do 50 km/h včetně, a musí být splněny požadavky na rozhledové pole podle ČSN Centrální přechod se umisťuje mimo nástupní hranu nástupiště (např. je z čela nástupiště, dělí nástupištní hranu na dvě nástupní hrany apod.). 2. PŘ ÍNOSY CENTRÁLNÍCH PŘECHODŮ Centrální přechody umožňují zřídit přístup na poloostrovní nástupiště, které mají výšku 550 mm nad spojnicí temen kolejnic. Zvyšují bezpečnost cestujících tím, že soustředí jejich pohyb do jednoho místa. Snižují investiční a provozní náklady vůči řešení s mimoúrovňovým přístupem (s podchodem, nadchodem), neboť není nutno budovat výtahy, eskalátory, rampy, zajišťovat jejich provoz, evakuaci osob, pokud výtah uvázne, apod. U malých nádraží zvyšují pocit bezpečí cestujících (nemusejí jít osamoceni úzkým podchodem, do kterého není z okolí vidět). Vůči řešení s mimoúrovňovým přístupem mohou zkracovat dobu potřebnou na opuštění nástupiště. 3. POUŽITÍ CENTRÁLNÍCH PŘ ECHODŮ Centrální přechody se běžně navrhují v dopravnách D3 (v dopravnách radiobloku) a ve stanicích na vedlejších tratí, a to ve stanicích mezilehlých, odbočných, přípojných i uzlových. Centrální přechody se navrhovaly dosud tak, aby za běžného provozu vjíždějící vlaky zastavovaly před centrálním přechodem. Bezpečnost cestujících je zajištěna povinností strojvedoucího dávat dle předpisu SŽDC D1 slyšitelnou návěst Pozor za odjezdu vlaku kolem nástupiště, na kterém se nacházejí osoby (tato povinnost se týká nástupišť s úrovňovým přístupem přes kolej, ze které vlak odjíždí). V poslední době se vyskytují případy, kdy je z provozních důvodů žádoucí umožnit také vjezd vlaku přes centrální přechod např. ve stanici, kde může docházet ke křižování zastavujícího osobní vlaku s projíždějícím vlakem (např. spěšný vlak projede po koleji, přes kterou nevede centrální přechod, tj. za poloostrovním nástupištěm, osobní vlak z jednoho směru před tím bude muset vjet k nástupní hraně přes centrální přechod). 1 Poloostrovním nástupištěm se rozumí nástupiště ležící mezi kolejemi přístupné přes centrální přechod. Poloostrovní nástupiště mohou být jednostranná nebo oboustranná. 51

52 V poslední době se preferuje, aby centrální přechod vedl jen přes jednu kolej, nicméně ne všude je takové řešení možné. 4. PŘ ÍSTUPNOST NÁSTUPIŠŤ PRO OSOBY S OMEZENOU SCHOPNOSTÍ POHYBU A ORIENTACE V současné době je třeba při přípravě staveb naplňovat požadavky technických specifikací interoperability nejen na tratích tzv. vybrané sítě a na dráze celostátní, ale také na dráze regionální. Nařízení Komise (EU) č. 1300/2014 (TSI PRM) uvádí: Přechody kolejí pro cestující k nástupištím 1) Podle vnitrostátních pravidel je přípustné, aby součástí bezschodové nebo bezbariérové cesty ve stanicích byly úrovňové přechody kolejí. 2) 3) Pokud se úrovňové přechody kolejí používají jako součást bezbariérových cest, které představují jedinou cestu pro všechny cestující, musí tyto úrovňové přechody splňovat tyto požadavky: vyhovovat všem specifikacím uvedeným výše, být opatřeny vizuálním i hmatovým značením vymezujícím začátek a konec povrchu přechodu, být pod dozorem, nebo být v souladu s vnitrostátními pravidly opatřeny vybavením pro bezpečný přechod nevidomých či zrakově postižených osob a/nebo být provozovány jako bezpečný přechod pro zrakově postižené osoby. 4). Vnitrostátní pravidla reprezentují právní předpisy (zákony, vyhlášky, nařízení vlády) a české technické normy. ČSN uvádí: 4.8 Nástupiště musí mít pohodlné a bezpečné přístupy pro cestující. Nástupiště a alespoň jedna přístupová na ně musí zajistit bezbariérový přístup a užívání osobám s omezenou schopností pohybu a orientace. Nástupiště s přístupem vedeným přes úrovňový nebo centrální přechod nejsou z bezpečností důvodů samostatné přístupná zrakově postiženým. Předpis SŽDC D1 uvádí: 361. Ve stanicích s centrálním přechodem pro přístup cestujících na poloostrovní nástupiště musí být tento přechod označen výstražnými tabulemi podle ČSN Není-li přechod vybaven světelnou a zvukovou signalizací nebo je-li některá z těchto signalizací v poruše, musí být cestující před každou jízdou vozidel přes tento přechod varováni rozhlasem nebo ZDD určeným zaměstnancem. Ve stanicích dálkově ovládaných není zpravidla k dispozici zaměstnanec provozovatele dráhy, který by mohl zajistit, aby přechod kolejí byl pod dozorem. Žádný právní předpis ani ČSN výslovně neuvádí pravidla pro provozování přechodu kolejí, aby byl bezpečný pro zrakově postižené osoby. Samozřejmě lze diskutovat, zda by bylo možno za vnitrostátní pravidla považovat usměrněný provoz, kdy přes centrální 52

53 přechod vlaky pouze odjíždějí (byť po zastavení), a ustanovení předpisu SŽDC D1 přikazující strojvedoucímu povinnost dávat při odjezdu zvukovou návěst Pozor, pokud jsou na nástupišti osoby. Nicméně v žádné vyhlášce a ani v žádné technické normě to není v tomto smyslu dosud uvedeno. 5. VÝSTRAŽNÉ ZAŘ ÍZENÍ PRO PŘ ECHOD KOLEJÍ 5.1 Požadavky právních předpisů Vyhláška č. 177/1995 Sb., ve znění vyhlášky č. 117/2017 Sb., obsahuje základní požadavky na výstražné zařízení pro přechod kolejí určený pro přístup cestujících na nástupiště. Definuje signály takového zařízení, světelný signál Stůj, který je stejný jako u signálu pro chodce se znamením Stůj u světelného signalizačního zařízení (světelné křižovatky), akustické signály Stůj a Volno jako u dálkově ovládané zvukové signalizace pro nevidomé doplňující přejezdové zabezpečovací zařízení a mechanický signál Stůj dávaný závorou, je-li výstražné zařízení závorovými břevny vybaveno. Světelný signál Stůj v provedení signálu pro chodce má výrazně menší nároky na prostor ve srovnání s výstražníkem přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného (dále jen PZS) a je jednoznačný i pro osoby s poruchou vnímání barev. Akustické signály Stůj a Volno nezvyšují zvukovou zátěž okolí tak, jako zvuková signalizace PZS. 5.2 Požadavky vnitřních předpisů Správy železniční dopravní cesty, státní organizace Správa železniční dopravní cesty, státní organizace (dále jen SŽDC), připravuje technické specifikace (dále jen TS) Výstražné zařízení pro přechod kolejí (dále VZPK). Tyto TS obsahují podrobnější požadavky na VZPK a pro jejich tvorbu byly přijaty následující zásady: Protože VZPK plní analogické funkce jako PZS, platí pro ně stejné požadavky, pokud TS, či právní předpisy nestanoví jinak. Je třeba minimalizovat dobu uzavření centrálního přechodu po průjezdu konce vlaku (posunového dílu) tak, aby nedocházelo k časovým ztrátám cestujících (které např. byly získány modernizací tratě). Musí být možné na základě příjmu povelu z vysílačky povelů (kompenzační pomůcky nevidomého) vydávat signál Volno i v době, kdy vlak stojí u nástupiště. Musí být zajištěna viditelnost hlavního návěstidla kryjícího centrální přechod ve směru od nástupiště v souladu s požadavky Nařízení Komise (EU) č. 1302/2014 (TSI LOC&PAS), které odkazuje na vyhlášku UIC 651. Musí být minimalizována docházková vzdálenost cestujících od vlaku na centrální přechod. Nesmí vzniknout krátké kolejové úseky, které by mohly být obkročeny vozidlem s nejdelším přípustným rozvorem v souladu s nařízením Komise (EU) 2016/919 (TSI CCS), které odkazuje na dokument ERA/ERTMS/ Přes centrální přechod s VZPK musí být možné stavět také vjezdové vlakové cesty. Při absenci účinných přístřešků na poloostrovním nástupišti chránicích cestující před nepřízní počasí, je třeba předpokládat, že cestující budou vyčkávat před příjezdem vlaku pod přístřeškem výpravní budovy. 53

54 U centrálního přechodu je jen omezený prostor pro umístění zdrojů světelných a zvukových signálů, příp. závor. Světelný signál a zvukové signály musí být možno vydávat i při jedné poruše. Jsou-li blízko vedle sebe dva centrální přechody s VZPK, musí mít nevidomý či zrakově postižená osoba možnost zjistit, jaký zvukový signál dává VZPK toho přechodu kolejí, který chce použít. V současné době probíhá připomínkové řízení. V rozšířené verzi příspěvku dostupné na webu konference je uveden příklad konfigurace VZPK se závorami a příklad možného uspořádání zabezpečovacího zařízení u centrální přechodu s VZPK. 6. ZÁVĚR SŽDC věnuje velké úsilí zajištění bezpečnosti cestujících, zvýšení kvality jejich cestování, což se projevuje také návrhy stanic s centrálními přechody. Výstražné zařízení pro přechod kolejí sice dosud nebylo v žádné stanici vybudováno, v několika stanicích se již připravuje. LITERATURA: Nařízení Komise (EU) č. 1300/2014 ze dne 18. listopadu 2014 o technických specifikacích pro interoperabilitu týkajících se přístupnosti železničního systému Unie pro osoby se zdravotním postižením a osoby s omezenou schopností pohybu a orientace, Brusel, 2014 (TSI PRM) Nařízení Komise (EU) č. 1302/2014 ze dne 18. listopadu 2014 o technických specifikacích pro interoperabilitu subsystému kolejová vozidla lokomotivy a kolejová vozidla pro přepravu osob železničního systému v Evropské unii, Brusel, 2014 (TSI LOC&PAS) Nařízení Komise (EU) 2016/919 ze dne 27. května 2016 o technické specifikaci pro interoperabilitu týkající se subsystémů Řízení a zabezpečení železničního systému v Evropské unii, Brusel, 2016 (TSI CCS) Vyhláška Ministerstva dopravy č. 177/1995 Sb., kterou se vydává stavební a technický řád drah, ve znění vyhl. č. 117/2017 Sb., a předch., Praha, 2017 Leaflet UIC 651, Layout of driver s cab in locomotives, railcars, multiple unit trains and driving trailers, 4 th edition, Paříž, 2002 ERA/ERTMS/033281, Interfaces between Control-Command and Signalling Trackside and other subsystems, version 3.0, 2015 ČSN Nástupiště a nástupištní přístřešky na drahách celostátních, regionálních a vlečkách, Praha, duben 2009 SŽDC D1 Dopravní a návěstní předpis, Praha,

55 ZABEZPEČENÍ CENTRÁLNÍCH PŘECHODŮ Ing. Zdeněk Krůta, Ing. Lubomír Macháček AŽD Praha s.r.o. 1. VÝSTRAŽNÉ ZAŘÍZENÍ PRO PŘ ECHOD KOLEJÍ Pro zabezpečení centrálních přechodů má být použito Výstražné zařízení pro přechod kolejí (dále VZPK). Technické požadavky na tato zařízení jsou stanoveny jednak Vyhláškou č. 117/2017 Sb., kterou se mění vyhláška č. 177/1995 Sb., Stavební a technický řád drah, dále Nařízením komise (EU) č. 1300/2014 ze dne 18. listopadu 2014, o technických specifikacích pro interoperabilitu týkajících se přístupnosti železničního systému Unie pro osoby se zdravotním postižením a osoby s omezenou schopností pohybu a orientace. Vše pak rozpracovává připravovaná Technická specifikace SŽDC. Právě z návrhu Technické specifikace SŽDC. ze dne bylo vycházeno při přípravě návrhu zařízení VZPK ze strany AŽD Praha s.r.o. Jako řešení byla zvolena koncepce, která integruje zařízení VZPK do staničního zabezpečovacího zařízení (SZZ) typu ESA 44 a tudíž bude využívat i jeho komponenty. Nebude se jednat o samostatné zařízení. Vlastní implementaci pak lze rozdělit na řídící a prováděcí úroveň stavědla. 1.1 Řídící úroveň Tuto úroveň standardně u SZZ typu ESA 44 tvoří dvojice technologických počítačů (TPC). Ovládání zařízení VZPK bude odvozeno ze stávajícího SW modulu pro ovládání přejezdů, který již je implementován v dosavadních verzích systémového SW stavědla, jelikož požadavky na chování zařízení VZPK vychází právě z chování přejezdových zabezpečovacích zařízení, respektive se jedná o jejich modifikaci. Tedy tato úroveň bude bezpečně vyhodnocovat základní podmínky pro vydávání signálů STŮJ a VOLNO na základě stavu přibližovacích úseků VZPK, stavu návěstidel, které VZPK kryjí, zajišťovat zpožděné rozsvícení návěstidel, případně odkládání vydávání signálu STŮJ, nebo umožňovat vydávat signál STŮJ dle požadavku obsluhy. Budou však provedeny některé dílčí úpravy týkající se např. zavedení požadované funkce pro nouzové uvolnění přechodu (NUP), načítání informací o stavu akustického signálu, úpravu textových výpisů, atd. Rovněž nově bude muset být provedena komunikace s prováděcí úrovní. 1.2 Prováděcí úroveň Na této úrovni bude ovládání VZPK řešeno v panelu EIP dvojící jednotek SLI-2 pro bezpečné ovládání a dohled svícení světelného signálu STŮJ (optická část), dále jednotkou SCI-1 pro ovládání zvukového signálu STŮJ nebo VOLNO (akustická část) a nouzového otevření, a jednotkou SII-1 pro předávání informací o stavu zvukové výstrahy. Mezi TPC řídící úrovně a panelem EIP budou předávány jednak povely pro ovládání optické a akustické části VZPK a dále budou z panelu EIP vraceny indikace o vydávání světelného signálu STŮJ a o tom, že na prováděcí úrovni nebyl detekován nouzový nebo poruchový stav. Úroveň EC vlastního panelu EIP pak na základě povelu od TPC pro optickou část VZPK vydá příslušné povely pro ovládání jednotlivých výstupů jednotek SLI-2, a na základě 55

56 povelu/povelů pro akustickou část, vydá příslušné povely pro ovládání výstupu/výstupů jednotek SCI-1. Každá jednotka SLI-2 bude pak do úrovně EC panelu EIP vracet zpět tři základní informace o stavu světel, a to: není nouzový stav není poruchový stav je vydáván světelný signál STŮJ Tyto informace od obou jednotek SLI-2 budou úrovní EC panelu EIP sloučeny a předány do TPC. Na každou jednotku SLI-2 bude možné osadit až 8 výstražných světel, tedy pro jedno VZPK bude možné ovládat, až 16 světel pro signál STŮJ. Přitom se předpokládá takové rozdělení, které zajistí, že při ztrátě napájení jedné jednotky SLI-2 v každém směru chůze zůstanou v provozu alespoň některá světla. Jako světelné zdroje pro vydávání signálu STŮJ budou použity LED svítilny typu LLA-2, které mají jednotlivé LED zapojeny do šesti sekcí. Na jejich čelní ploše bude zobrazen symbol panáčka obdobně jako u silničních přechodů pro chodce. V případě výpadku jedné sekce libovolné svítilny bude indikován nouzový stav zařízení. Pokud nebudou dodrženy požadované světelné parametry při výpadku více sekcí libovolné svítilny, bude indikován poruchový stav. Detekcí nouzového ani poruchového stavu však není dotčeno vlastní vydávání signálu STŮJ. V případě ztráty komunikace mezi řídící úrovní TPC a prováděcí úrovní panelu EIP bude na VZPK zahájeno vydávání signálu STŮJ. Pro tyto případy bude zřízena možnost nouzového otevření VZPK tlačítkem umístěným v místě obsluhy. V případě výpadku vlastního panelu EIP a funkčním napájení světel dojde k trvalému klidnému svícení výstražných světel a opět bude třeba svícení ukončit pomocí prvku pro nouzové otevření přechodu, ať už prostřednictvím povelu z JOP, nebo tlačítkem umístěným v místě obsluhy. Po celou dobu vydávání světelného signálu STŮJ bude rovněž vydáván akustický signál STŮJ pomocí zařízení, které je již dnes využíváno pro akustickou signalizaci pro nevidomé na přejezdových zabezpečovacích zařízeních z produkce AŽD Praha s.r.o. Vydávání akustického signálu bude dohlíženo a informace o jeho stavu bude předávána prostřednictvím jednotky SII-1 do TPC. V době, kdy nebude vydáván signál STŮJ, bude možné, na základě dálkového ovladače na holi nevidomého aktivovat vydávání akustického signálu VOLNO. Zahájení vydávání signálu STŮJ bude rovněž umožněno, v souladu s požadavky připravované specifikace SŽDC. i dálkovým ovladačem od strojvedoucího, případně ze skříňky místního ovládání umístěné poblíž vlastního přechodu. 2. ZÁVĚ R Instalací VZPK bude možné zvýšit bezpečnost příchodu/odchodu cestujících do/z nástupního prostoru, což je jednou ze základních podmínek budování systémů automatického stavění vlakových cest (ASVC). Uvedené předpoklady budou provozně ověřeny na SZZ typu ESA 44 v železniční stanici Smržovka na trati Tanvald Liberec. 56

57 EVROPSKÝ ŽELEZNIČNÍ RÁDIOVÝ STANDARD GSM-R = celosvětový standard pro drážní komunikaci Ing. Petr Vítek Kapsch CarrierCom s.r.o. 1. ÚVOD V první polovině tohoto roku bylo spouštěno do ostrého provozu několik prvních základnových stanic BTS nové generace pro systém GSM-R. Tato generace základnových radiostanic označovaná jako BTS-R je svojí architekturou již plně připravena i na rozšíření o budoucí evropský drážní rádiový systém označovaný FRMCS (Future Railway Mobile Communication System). Jedná se celosvětově o jedinou technologii, která je určena výhradně do drážního provozu a plně splňuje aktuální evropské standardy EIRENE pro interoperabilitu. Společnost Kapsch CarrierCom se v současné době významně podílí na vývoji tohoto nového drážního standardu rádiové komunikace v Evropě. Na přípravách tohoto nového standardu se v rámci UIC aktivně účastní za Českou Republiku Správa železniční dopravní cesty. V současné době má ČR systémem GSM-R pokryto již cca 1800 traťových kilometrů a dále se pokračuje v rozšiřování stávající sítě, prioritně se dokončuje pokrytí na hlavních koridorech. Z hlediska bezpečnosti celého provozu jsou centrální části sítě, které zařizují komunikaci v celé GSM-R síti zdvojeny a jsou provozovány v tzv. georedundantním režimu se sdílenou zátěží. V Evropě používají rádiový systém GSM-R téměř všechny drážní správy a to buď na části své sítě, případně na celé své infrastruktuře. Jelikož se jedná o interoperabilní celoevropský systém, financování z fondů Evropské unie je v těchto stavbách možné ve výši 85 %. Tato štědrá dotace z EU umožňuje rychlý rozvoj systému GSM-R a i proto se tento systém velmi rychle stal jediným interoperabilním rádiovým drážním systémem v Evropě. Česká republika je v zavádění tohoto systému v čele střední a východní Evropy. Díky reálným zkušenostem čerpaných již od roku 2004, je v České republice významné znalostní zázemí jak ve sféře privátní, tak i veřejné. 2. VÝSTAVBA GSM-R 2.1 Výstavba GSM-R sítě v České republice V České republice probíhá výstavba drážního rádiového standardu GSM-R od roku První projekt musel být dle mezinárodních dohod pilotní projekt, který měl za úkol nejen technicky uvést na první trati interoperabilní rádiový systém, ale i dodat reálné prostředí pro seznámení se s provozem tohoto systému a provést přípravu provozních předpisů pro lokální prostředí. Dokončené GSM-R projekty (rok dokončení): 2005 Pilotní projekt GSM-R 2009 Dokončení I. NŽK 2010 II. NŽK (Břeclav - Přerov - Petrovice u Karviné) 2013 Ostrava SK, Přerov Česká Třebová 2013 Děčín Všetaty Kolín 2014 Vstup do oblasti ETCS v úseku Hohenau Břeclav 57

58 2014 Vstup do oblasti ETCS v úseku Kúty Lanžhot 2014 Vstup do oblasti ETCS v úseku Letohrad Ústí nad Orlicí 2015 Beroun Praha Benešov 2016 Cheb Vojtanov 2016 Benešov Votice 2016 Kolín Havlíčkův Brod Křižanov Brno 2016 III. koridor Beroun - Plzeň Cheb 1. etapa 2016 Znojmo Šatov Obr. 1: 58

59 Projekty GSM-R v ČR Plánované dokončení rozpracovaných GSM-R projektů: 2018 III. koridor Beroun - Plzeň Cheb 2. etapa 2019 GSM-R České Velenice České Budějovice Horní Dvořiště 2019 GSM-R Plzeň - České Budějovice 2.2 Výstavba GSM-R sítě na Slovensku Na Slovensku začala výstavba sítě GSM-R pilotním projektem v roce 2004 jako jedna z prvních v Evropě. Ještě před Rakouskem, Maďarskem, Polskem. Tento náskok se však ztratil v průběhu přestávky do roku 2014, kdy výstavba pokračovala úsekem Bratislava Žilina - Čadca státní hranice. Tímto projektem došlo k prvnímu optickému propojení sítí SŽDC a ŽSR. V mezičase si Rakousko a Maďarsko postavilo GSM-R na hlavních tratích a v současné době nepokrytý úsek především mezi Kúty a Bratislavou komplikuje drážním operátorům provoz. Dobrou zprávou je, že na tento traťový úsek již probíhá výběrové řízení a se spuštěním systému GSM-R se zde počítá do roku Obr. 2: Dokončené projekty GSM-R v SR 3. HISTORIE A VÝVOJ STANDARDU PRO RÁDIOVOU INTEROPERABILITU 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 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 Důležitým milníkem po desetiletých jednáních a aktivním lobování, 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 59

60 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 GSM-R 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. 4. ROZDÍLY MEZI GSM A GSM-R Ačkoliv se systém GSM-R vyvinul ze stejného základu jako systém GSM a používá hardwarově podobné komponenty, je mezi nimi plno rozdílů. Hlavní rozdíl spočívá ve využívání technologie systém GSM-R je používán pro aktivní řízení dopravních procesů na železnici, je také přenosovým prostředím pro zabezpečovací systém ETCS 2/3 úrovně. V případě výpadku by mohlo dojít k ohrožení provozu. Cílem provozovávání je zajištění bezpečnosti a spolehlivosti provozu. Oproti tomu GSM systém je používán jako veřejný nástroj pro komunikaci mezi účastníky. Cílem provozovávání je maximalizovat zisk operátora. 5. BUDOUCNOST STANDARDU GSM-R SYSTÉM FRMCS Oproti veřejným GSM operátorům se železniční společnosti nachází v rozdílných podmínkách. Cílem provozu sítě GSM-R je zajištění bezpečné provozní komunikace napříč celé Evropy. Uživatelé sítě GSM-R jsou pro používání systému proškoleni a musejí se chovat podle drážních předpisů. V tomto prostření nemají prostor experimentu přechodu na novou generaci každé cca 4 roky jako tomu je u veřejných operátorů, kteří potřebují upoutat klienty novinkami. Všechny funkce (kromě prostoru pro národní aplikace) jsou schvalovány v rámci celé Evropy jednotně pod hlavičkou UIC. To tvoří pevný základ pro interoperabilitu. Díky těmto specifickým požadavkům není možné podléhat přáním některých výrobců a jejich marketinkových kampaní a přecházet urychleně na nový a novější systém bez provázanosti s právními a provozními předpisy. 60

61 Obr. 3 a 4: Budoucnost standardu GSM-R v Evropě 6. ZÁVĚ R SOUHRN ZÁKLADNÍCH SKUTEČ NOSTÍ GSM-R je daný standard pro veškerou drážní rádiovou komunikaci, který je legislativně povinný díky evropským směrnicím pro interoperabilitu. Kvalita a garantovaná dostupnost GSM-R podle platných EU směrnic je základem profesionální sítě. Postaveno GSM-R v ČR: o BTS (základnové stanice): >70 % hotovo o BSC (kontrolér BTS): 100 % hotovo o Georedundantní MSC: (ústředna GSM-R): 100 % hotovo o Georedundantní IN: (inteligentní síť): 100 % hotovo Systém GSM-R = drážní systém tzv. na míru, největší prioritou je pro systém jeho bezpečnost a spolehlivost. Rychlá instalace na prvních tratích v ČR a integrace GSM-R do drážních předpisů dává obrovský exportní potenciál pro české firmy v oblasti výstavby a provozu GSM-R. 61

62 IMPLEMENTACE GSM-R STOP V INFRASTRUKTUŘE I VOZIDLOVÉ ČÁSTI Jan Hanzl DCom spol. s r.o. 1. ÚVOD GSM-R STOP je funkce, která umožnuje dálkové zastavení vlaků výpravčím nebo dispečerem v síti GSM-R. Toto dálkové zastavení je možné aktivovat pouze z IP dotykových telefonních zapojovačů (dále jen IP terminál), které implementují aktuální verzi směrnice TS 6/2010. V případě aktivace funkce GSM-R STOP dojde na straně hnacího vozidla k automatické aktivaci nouzového brzdného obvodu a následně k zastavení vlaku. GSM-R STOP funguje pouze v režimu generálního stopu, kdy dojde k zastavení všech vlaků v dané oblasti. Adresné zastavení konkrétního vlaku není možné. Funkce GSM-R STOP vznikla z požadavku řízení provozu na zachování možnosti zastavení vlaků na tratích vybavených systémem GSM-R, které však nejsou vybaveny vlakovým zabezpečovačem ETCS a to za situace, kdy je rušen původní Traťový Rádiový Systém TRS, který tuto funkci umožnoval. Funkce GSM-R STOP je tvořena jako národní doplněk standardu GSM-R s požadavkem, že její použití je kompatibilní se všemi účastníky sítě, proto bylo zvoleno využití standardní funkce NOUZE VLAK, tedy nouzového skupinového volání 299 s nejvyšší prioritou doplněného o druhý hovor, jednosměrného skupinového volání 499. Tímto je zaručeno, že strojvedoucí ve vlaku s vozidlovou radiostanicí GSM-R bez funkce STOP bude řádně informován o mimořádné situaci a nutnosti zastavit vlak. Základní zapojení systému je znázorněno na obr. 1. Obr. 1: Aktivace GSM-R STOP v síti 62

63 2. POPIS GSM-R STOP Aktivaci funkce GSM-R STOP může provést výpravčí nebo dispečer z IP terminálu stiskem tlačítka STOP VLAK na záložce GSM-R NOUZE. Stiskem tlačítka dojde k okamžitému zahájení nouzového skupinového volání 299 a jednosměrného skupinového volání 499. Pokud vozidlová radiostanice GSM-R detekuje kombinaci těchto dvou hovorů, aktivuje brzdový ventil a vlak zastaví. Zároveň se přes hovor 299 přehraje automatická hlasová výzva k zastavení vlaku. V případě, že vozidlová radiostanice není vybavena funkcí STOP, přijme pouze nouzové skupinové volání 299, strojvedoucí uslyší výzvu k zastavení vlaku, na níž musí reagovat a vlak zastavit ručně. GSM-R STOP není možné aktivovat z GSM-R mobilních telefonů nebo vozidlových radiostanic GSM-R, pouze z IP terminálů, např. TOP1. Průběh zastavení vlaku je slovně popsán níže spolu se znázorněním časové posloupnosti na obr Stisk tlačítka STOP VLAK na IP terminálu. 2. IP terminál vytvoří nouzové skupinové volání IP terminál vytvoří jednosměrné volání Vozidlová radiostanice přijme volání Vozidlová radiostanice detekuje a přijme volání 499, sepne nouzový brzdící okruh. 6. IP terminál přehraje automatickou hlasovou výzvu k zastavení vlaku, která se přehraje všem účastníků hovoru. 7. Po přehrání automatické výzvy může obsluha IP terminálu provést další nezbytnou komunikaci s ostatními účastníky hovoru. 8. Ukončení hovoru. Obr. 2: Průběh funkce GSM-R STOP Na IP terminálu jsou na záložce GSM-R NOUZE zobrazeny tlačítka NOUZE VLAK a STOP VLAK pro každou z nadefinovaných oblastí. Tlačítko NOUZE VLAK zahájí nouzové prioritní skupinové volání 299. Tlačítko STOP VLAK zahájí nouzové prioritní skupinové volání 299 v kombinaci s jednosměrným skupinovým voláním

64 Obr. 3: Záložka GSM-R NOUZE na IP terminálu TOP1 Po stisku tlačítka STOP VLAK se ihned zahájí nouzové skupinové volání 299 s nejvyšší prioritou 0, které je asi po dvou sekundách vyzvednuto (přijato do konference) a zároveň jsou do konference připojování i ostatní účastníci. Připojení mobilních účastníků může trvat i několik sekund. Po 4 sekundách se začne přehrávat automatická hlasová výzva k zastavení vlaku ve znění: Pozor, pozor, všechny vlaky na příjmu STOP, STOP!. Zpožděný začátek přehrávání automatické výzvy je z důvodu, že připojení mobilních účastníků do nouzového skupinového volání má zpoždění dané vlastností GSM-R sítě a nastavením jednotlivých účastníků. Zpožděním začátku je zajištěno přehrání celé výzvy. Zároveň se s voláním 299 vytvoří i jednosměrné skupinové volání 499 s prioritou 1. Účastníci, kteří nemají oprávnění na skupinu 499 komunikují pouze ve skupině 299. Vozidlové radiostanice GSM-R s oprávněním STOP automaticky vyzvednou hovor 299 a připojí ho na hlavní reproduktor. Po detekci druhého hovoru 499 sepnou nouzový brzdící obvod a na displeji se zobrazí nápis STOP. Následně se do reproduktoru přehraje hlasová výzva k zastavení vlaku. Vozidlové radiostanice bez oprávnění STOP vyzvednou hovor 299 a připojí ho na hlavní reproduktor. Na displeji zobrazí pouze informace, že se jedná o nouzový hovor. Následně se z reproduktoru přehraje hlasová výzva k zastavení vlaku. Při ukončení hovoru GSM-R STOP dojde nejprve k ukončení jednosměrného skupinového volání 499 a následně k ukončení nouzového skupinového volání 299. Ukončování může trvat až 9 sekund. Doplnění přehrání automatické hlasové výzvy bylo zvoleno z důvodu omezení možných chyb obsluhy IP terminálu při nouzové a stresové situaci, kdy stoupá riziko, že nebude hlasová výzva provedena nebo nebude provedena srozumitelně. 64

65 3. TESTOVÁNÍ FUNKCE GSM-R STOP Pro ověření správného nastavení sítě GSM-R a IP terminálu je nutné mít možnost otestovat funkci GSM-R STOP. Toto ale ní možné provést v běžném provozu, protože by docházelo k zastavování vlaků ať už přímo funkcí STOP nebo nepřímo na základě hlasové výzvy. Z tohoto důvodu je zaváděn testovací mód v IP terminálech. Po aktivaci tohoto módu se změní chování STOP VLAK v IP terminálu, ostatní funkce budou fungovat plnohodnotně. Změna bude ve dvou nastaveních, místo jednosměrného volání 499 se zahájí jednosměrné volání 477 a přehraje se upravená hlasová výzva ve znění Probíhá zkouška systému, na toto hlášení nereagujte. Tímto testovacím hovorem se ověří korektní nastavení IP terminálů a GSM-R sítě, zároveň použitím upravené hlasové výzvy a jednosměrného volání 477 nedojde k zastavení vlaků. Oprávnění na hovor 477 bude mít pouze testovací mobilní telefon technika servisní organizace, který zkoušku bude provádět. Zkouška funkčnosti GSM-R STOP na vozidlových radiostanicích se neprovádějí v běžném provozu, ale v testovacích podmínkách v DEPU, kde nehrozí žádné škody na zdraví a majetku cestujících. 4. GSM-R STOP NA IP TERMINÁLU TOP1 TOP1 je IP dotykový telefonní zapojovač, který splňuje směrnici SŽDC TS 6/2010. Jedná se o integrovaný dispečerský terminál, který umožňuje obsluhujícímu zaměstnanci komunikace do rozdílných drážních systémů. Terminál umožňuje volání do MB okruhů, telefonní sítě AUT, do sítě vlakového dispečera a elektrodispečera, ovládání rozhlasu, komunikaci v síti MRS a TRS a v systému GSM-R. V aktuální verzi systém podporuje i novou funkci GSM-R STOP včetně funkce testovacího režimu. Funkce GSM-R STOP na straně infrastruktury je integrovaná přímo v terminálech TOP1, na stávající GSM-R infrastrukturní části (GSM-R GW, MSC, BSC, BTS) nebylo potřeba žádné SW nebo HW úpravy. 5. GSM-R STOP V HNACÍCH VOZIDLECH Pro fungování funkce GSM-R STOP na vozidlové radiostanici GSM-R je nutné na SIM kartě povolit skupinové volání 499, propojit vozidlovou radiostanici GSM-R s obvodem vlakového zabezpečovače pro možnost sepnutí brzdového ventilu hnacího vozidla (toto propojení bývá standardně provedeno z důvodu možnosti zastavení vlaku pomocí funkce TRS STOP) a přehrát firmware umožňující zastavení pomocí funkce GSM-R STOP. Funkce GSM-R STOP je již implementována a odzkoušena například v CAB rádiích FXM20 a FXM30 od firmy RADOM. LITERATURA: [1] SŽDC: Technická specifikace: TS 3/2014-S [2] SŽDC: Technická specifikace: TS 6/2010 [3] Petr Bulis: Zastavení vlaku STOP v GSM-R,

66 BUDOVÁNÍ SÍTÍ GSM-R A SRV Z POHLEDU PROJEKTANTA Ing. Martin Ambros IXPROJEKTA s.r.o. 1. ÚVOD Využití rádiového spojení u železnice má za sebou dlouhý vývoj a historii. V tomto příspěvku se zaměříme na budování stuhových rádiových sítí v pásmu 900 MHz - GSM-R a v pásmu 150 MHz - SRV. Rádiový systém GSM-R je univerzální komunikační systém, který obdobou globálního mobilního komunikačního systému GSM upraveného pro potřeby železnice. Rádiový systém SRV (Síť Radiodispečerská Vlaková) je simplexní rádiový systém sloužící pro spojení dispečera se strojvedoucím na méně frekventovaných železničních tratích, zejména na těch, jejichž provoz je řízen dle předpisu SŽDC D3. 2. PROJEKTOVÁ PŘ ÍPRAVA Samotná projektová příprava výše zmíněných rádiových systémů je principiálně velice podobná. V obou případech se jedná o stuhový rádiový systém. V obou případech jsou nosným prvkem těchto rádiových systémů základnové radiostanice, které jsou navzájem propojeny. Základnové radiostanice společně s "ústřednovou" částí a ovládacím pracovištěm tvoří jeden funkční celek. 2.1 Základnové radiostanice Nejdůležitější část projektové přípravy tedy spočívá v nalezení vhodných lokalit pro vybudování základnových radiostanic. Lokalita vhodná pro výstavbu základnové radiostanice musí splňovat několik předpokladů, přičemž lze tyto předpoklady rozdělit do tří skupin. První skupinu tvoří předpoklady týkající rádiové části základnové radiostanice, mezi které patří například zvlnění okolního terénu, výška a hustota okolní zástavby, zalesnění terénu, atd. Druhou skupinu tvoří předpoklady technického charakteru. Za ty nejdůležitější lze považovat možnost připojení k napájení a k technické infrastruktuře (přenosové médium), možnost využití stávajícího technického vybavení, možnost příjezdu na staveniště s těžkou technikou, atd.. Třetí a v poslední době nejvýznamnější skupinou předpokladů jsou předpoklady administrativní, které zahrnují majetkoprávní vztahy týkající se vybrané lokality, územní a regulační plány, ochranná pásma vodních zdrojů, letišť, inženýrských sítí, ochrana přírody atd.. Do administrativních předpokladů lze zahrnout i investiční náklady, které jdou ruku v ruce s ostatními předpoklady a mnohdy mají při výběru největší váhu. Při hledání vhodné lokality je tedy nutné volit kompromisy mezi jednotlivými skupinami předpokladů tak, aby ve výsledku vznikl rádiový systém s potřebnými parametry s minimálními investičními náklady. Na první pohled vhodná lokalita z hlediska rádiového plánování totiž nemusí znamenat vhodnou lokalitu vzhledem k ostatním hlediskům. 2.2 Ovládací pracoviště a ústřednové části U ovládacích pracovišť rádiových systémů je jejich umístění většinou předem dáno a jejich návrh je vedle nutnosti napájení a připojení k technické infrastruktuře ovlivněn i dalšími faktory. Hlavním faktorem je místo na pracovním stole dopravního zaměstnance. Na nedostatek místa narážíme většinou v lokalitách, ve kterých ještě neproběhla modernizace, rekonstrukce či revitalizace, kde s postupem času a s přibývajícími technologiemi místo na pracovním stole prostě došlo. O hustotě elektroinstalace nemluvě. 66

67 Obdobným způsobem lze v těchto lokalitách pohlédnout na možnost propojení do sdělovacích místností k technologii. Strukturovaná kabeláž v těchto lokalitách rozhodně není standardem. Výše popsané problémy jsou vázány spíše k budování rádiového systému SRV, který je budován právě v méně exponovaných lokalitách. Lze zcela jistě konstatovat, že v případě budování rádiového systému GSM-R je umisťování ovládacích pracovišť mnohem méně náročné. Ústřednové části umisťované ve většině případů v technologických prostorách na sebe vážou problémy výhradně technického charakteru. 3. POSTUP UMISŤOVÁNÍ ZR Postup umisťování základnových radiostanic na železnici lze popsat v několika následujících krocích: Vytipování vhodných lokalit z hlediska majetkoprávních vztahů v 1. fázi návrhu se prověřují převážně lokality spadající do obvodu dopraven. Ve 2. fázi se prověřují lokality v traťových obloucích, před zářezy, tunely, atd. Ověření možnosti připojení ke stávajícímu napájení a přenosovým médiím, popřípadě posouzení možnosti vybudování nového odběrného místa, výpichu, či propojovacího kabelu. Prověření lokalit z hlediska rádiového plánování. Na základě zkušeností a za použití simulačního SW jsou jednotlivá vytipovaná místa prověřována z hlediska pokrytí železniční trati rádiovým signálem. Tento proces zahrnuje prověření všech možných variant rozmístění základnových radiostanic podél trati tak, aby byly splněny podmínky na pokrytí radiovým signálem a zároveň tyto základnové radiostanice nebránily logickému dělení do budoucích dispečerských celků a vzájemným přechodům vozidel mezi jednotlivými základnovými radiostanicemi. Tato část návrhu je mnohem složitější u rádiového systému GSM-R, kde je nutno posuzovat mnohem více vzájemně se ovlivňujících faktorů. Pokud předchozí fáze ukáže na nedostatek vhodných lokalit, dojde k opakování předchozích dvou kroků ovšem s mnohem nižší nastavenou citlivostí na problémové lokality. Do výběru se tedy dostávají méně vhodné lokality, které s sebou samozřejmě nesou mnohem více budoucích problémů. V konečné fázi jsou již vytipované sestavy vhodných lokalit posuzovány z pohledu ostatních výše zmíněných předpokladů. Je vybrána nejvhodnější sestava a celý proces se dostane do fáze výroby projektové dokumentace. Zahájení tohoto procesu ovšem neznamená výhru. Po rozpracování dokumentace a zahájení projednávání totiž vyvstávají stále nové poznatky a návrh je nutné během procesu výroby několikrát přehodnocovat. Ideálním výstupem na konci tohoto zdlouhavého návrhového procesu je rádiový systém s požadovanými parametry s minimalizovanými investičními náklady. 4. PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI V praxi se lze při výběru lokalit a při následném zpracování projektové dokumentace setkat s mnohými nepředvídatelnými problémy, a to jak technického charakteru, tak administrativního charakteru. Technické problémy zahrnující staré neevidované kabely a jiné inženýrské sítě, staré septiky, podzemní nádrže, zbytky budov, atd. se na stavbách řeší dnes a denně. Bohužel, i přes veškeré snahy takové nálezy eliminovat, nelze tuto možnost zcela jistě vyloučit. 67

68 S administrativními problémy lze taktéž u tohoto typu staveb počítat dopředu, ale s čím již tak snadno počítat nelze, je jejich náplň. Nyní pár praktických příkladů: Návrh BTS výšky 25 m rádiového systému GSM-R v ŽST Sedlnice Ve vyjádření úřadu pro civilní letectví bylo mimo jiné uvedeno, že navržená BTS zasahuje 23 m své výšky do ochranného pásma letiště Leoše Janáčka - Mošnov. Návrh BTS GSM-R v ŽST Nezvěstice Při projednávání územního řízení na stavebním úřadě bylo v jedné z námitek proti výstavbě BTS uvedeno, že umístění BTS jako strategické stavby zvyšuje možnost teroristického či válečného útoku na danou lokalitu. Návrh ZR SRV v lokalitě Janová Jednou z námitek proti výstavbě ZR bylo znehodnocení výhledu z okna obývacího pokoje. 4. ZÁVĚ R Závěrem lze říci, že návrh rádiového systému stuhového charakteru je náročný převážně z důvodu vzájemné provázanosti jednotlivých lokalit. V mnoha případech totiž jedna provedená změna vyvolá změny další. Z toho tedy vyplývá, že v některých opodstatněných situacích je přistupováno k výstavbě základnových radiostanic i v méně atraktivních a vhodných lokalitách. 68

69 PROJEKT VIRTUALIZACE SDĚLOVACÍHO DISPEČERSKÉHO PRACOVIŠTĚ Ing. Pavel Bakič AŽD Praha s.r.o., DTI V době, kdy byla vyhlášena soutěž na dodávku technologického vybavení CDP Praha, bylo v zadání uvažováno s řešením jednotlivých aplikací tradičním způsobem na samostatných serverech. Tedy zapojení předpokládá počet serverů odpovídající jednotlivým technologiím. A toto celé číslo je násobeno počtem obsluhovaných DOZ z centrálních dispečerských pracovišť. Pro sdělovací technologie musíme počítat s technologií pro kamerové systémy, informační systémy a DDTS (Dálkové diagnostiky technických systémů). Obr. 1: Tradiční řešení technologického objektu Nevýhodou tohoto řešení je trvale narůstající počet serverů, zvyšující se energetická bilance a nedostatečné zálohování serverů. Z uvedených důvodů se již během realizace rodila myšlenka na použití virtualizace procesů. Při této metodě se opouští klasický model, kdy jeden server provozuje aplikaci na jednom operačním systému. Naopak na jednom HW na operačním systému, tzv. hypervizoru, běží několik operačních systémů a na nich jsou provozovány jednotlivé aplikace. 69

70 Obr. 2: Princip virtualizace V čem spočívá výhoda virtualizace? 1. V konsolidaci serverů a klientů redukce nakupovaného HW rychlá škálovatelnost snížení spotřeby energie. 2. Zjednodušená správa radikální zjednodušení nasazování nových aplikací vše pod jednou správou. 3. Izolace aplikací aplikace, které běží pod jedním OS, je možno izolovat do více VMs (Virtual machines). VMs tak nahrazují jednotlivé servery a umožňují redukovat jejich počet. Obr. 3: Zapojení VM v technologickém objektu Je pravdou, že konsolidovaný HW má vyšší požadavky na kvalitu, ale značně redukuje počet nakupovaného HW. Virtualizační vrstva SW zajistí, že každá aplikace může běžet na kterémkoli HW vzájemně propojeném. Tím se zlepšuje dostupnost aplikace a její spolehlivost. 70

71 8. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici Aktuální vývoj zabezpečovací a telekomunikační techniky safety and security České Budějovice Obr. 4: Zajištění dostupnosti služeb v případě selhání HW Vzhledem ke skutečnosti, že pro aplikaci GTN již probíhá ověřovací provoz na virtualizační platformě, byla ze strany AŽD Praha podána na SŽDC O14 žádost o souhlas s ověřovacím provozem virtualizační platformy pro informační systémy a DDTS na pracovištích CDP Praha. Po zodpovězení několika upřesňujících dotazů jsme obdrželi souhlas s OP a schvalovací list prozatímních technických podmínek Virtualizační platformy dispečerského pracoviště VMware. Při samotné realizaci byla použita virtualizační platforma VMware vsphere s hypervisorem vsphere ESXi. Pro její správu je použit VMware vcenter, který je základem pro virtualizační management a kterým jsou spravovány ESXi hosty (fyzické servery), datové úložiště (storage) a samotné VMs (virtual machines). HW nasazený ve VM clusteru je tvořen SUPERSERVER 2028GR - TR/TRT/TRH/TRHT. čtyřmi dvouprocesorovými Obr. 5: Čtyři dvouprocesorové servery VM clusteru 71 servery

72 Pro zobrazení grafického rozhraní VMs k uživatelům je použita infrastruktura VDI (Virtual Desktop Infrastructure), v níž uživatelé přistupují k virtualizovaným desktopovým systémům pomocí SW nebo HW klientů. Základ VMware sestavy tvoří 4 servery pracující spolu v clusteru. Tyto servery jsou propojeny navzájem přes 10 Gbps rozhraní. Úložiště je softwarově distribuováno a replikováno napříč několika hosty. Přednastavená politika jednotlivých virtuálních serverů a klientů určuje na kolika a na kterých hostech se data ukládají. Samotný fyzický server (host) dále obsahuje interní flash disk s hypervisorem vsphere ESXi, který je načítán po startu hosta. Virtuální PC (VMs) se následně načítají z distribuovaného úložiště. Toto umožňuje v kombinaci s funkcí VMotion případné rozšiřování sestavy při zvýšení požadavku na zdroje výkonu a paměti a přepnutí hosta do režimu údržby. Samotná funkce vmotion slouží k přepnutí zapnutého nebo vypnutého virtuálního PC mezi hosty nebo datovými úložišti za jeho provozu, tedy bez výpadku. U uživatelů jsou umístěny tzv. ZERO klienti (klienti bez operačního systému), případně je možno použít micropc s OS Windows, kteří jsou ve funkcích klientských pracovišť (operátor). Tito klienti se připojují ke Connection serveru, který jim zprostředkuje spojení na konkrétní virtuální spoj. Použitý ZERO klient umožňuje připojení 2 monitorů. V případě potřeby je možné osadit klienta 4 monitory. V dispečerském sále se pro potřeby operátora používají zpravidla monitory 19. Již před podáním žádosti na ověřovací provoz bylo při testech zjištěno nestandardní chování kamerových systémů. Z uvedených důvodů bylo požádáno o prověření virtualizační platformy pouze pro informační systémy a DDTS. Zpracování kamerových záznamů je zatím provozováno na separátních serverech tak jako dříve. V současnosti je systém DDTS provozovaný na CDP Praha plně realizován na virtualizačních technologiích. Informační systém je na virtualizačních technologiích provozován pro DOZ Kolín Kralupy. Současná HW výbava virtualizace je kapacitně dimenzována na čtyři tratě řízené DOZ. Vzhledem k probíhajícímu ověřovacímu provozu byly zachovány i původní servery, které jsou v současnosti mimo provoz, ale plní zde úlohu zálohy, která by přišla ke slovu v případě záporného vyhodnocení ověřovacího provozu. Dosavadní zkušenosti vyjádřené v dílčích vyhodnoceních ověřovacího provozu však vedou k domněnce, že návrat zpět nebude nutný. 72

73 SPOLUPRÁCE ATP A ATO Ing. Libor Šimek AŽD Praha s.r.o. 1. AKTUÁLNÍ STAV BEZPEČ NOSTI 1.1 Drážní inspekce: Výroční zprávy Ve výročních zprávách Drážní inspekce od roku 2009 lze sledovat statistiky pro mimořádné události, při kterých dojde k nedovolené jízdě drážního vozidla za návěstidlo zakazující jízdu na drahách celostátních, regionálních a vlečkách. Při analýze těchto statistik lze najít několik zajímavých charakteristik. V grafu na obr. 1 jsou znázorněny počty nedovolených jízd ročně dle Výročních zpráv za rok 2013 a Mezi ročními počty nedovolených jízd v letech 2009 až 2013 jsou vidět určité rozdíly, pro další analýzu však nejsou zásadní. Obr. 1: Vývoj počtu nedovolených jízd drážního vozidla za návěstidlo zakazující jízdu mezi lety 2003 a Zdroj dat [2] a [3]. Ve Výroční zprávě za rok 2015 je dále uvedena podrobná statistika rozdělení nedovolených jízd dle způsobu řízení drážní dopravy, což je znázorněno na obr. 2. Lze vidět několik charakteristik: Dlouhodobě je významně více počet nedovolených jízd při jízdě vlaku nežli posunu. U posunu lze konstatovat, že počet projetí je každý rok přibližně stejný. Mezi lety 2009 a 2015 je to průměrně přibližně 30 projetí ročně. U vlaku je evidentní, že počet projetí meziročně roste. Tuto charakteristiku lze nepřímo vysledovat z dat uvedených ve Výroční zprávě 2013, pokud by se od celkového počtu nedovolených jízd ročně odečetlo 30 jízd připadajících dlouhodobě na posun. Pro data z roku 2015 platí statisticky četnost 1 nedovolená jízda vlaku za 5,7 dní. 73

74 Obr. 2: Rozdělení počtu nedovolených jízd dle způsobu řízení dopravy Zdroj dat [3]. Dále lze ve Výroční zprávě za rok 2015 nalézt podrobnou statistiku rozdělení nedovolených jízd dle typu návěstidla, které bylo projeto, viz obr. 3, kde je znázorněno procentuální rozdělení. Je možné vysledovat, že procentuální poměr projetých odjezdových návěstidel ku ostatním typům návěstidel mírně klesá. Pokud jsou ovšem uvažována dohromady odjezdová a cestová návěstidla, pak procentuální poměr těchto návěstidel vůči zbytku typů návěstidel zůstává prakticky stejný. Dále lze z této výroční zprávy zjistit celkové následky způsobené projetím návěstidel. Mezi roky 2009 a 2015 došlo při těchto mimořádných událostech k usmrcení 1 osoby, dalších 77 osob bylo zraněno (stupeň zranění není uveden) a celkové škody byly více než 250 milionů Kč [3]. Žádná z Výročních zpráv neudává, jak byly tratě, kde došlo k uvedeným mimořádným událostem, zabezpečeny. Lze předpokládat, že buď byly tratě vybaveny národním zabezpečovačem typu LS, nebo nebyly vybaveny žádným zabezpečovačem. Obr. 3: Procentuální rozdělení nedovolených jízd dle typu návěstidla, zdroj dat [3]. 74

75 Ve výroční zprávě 2015 je upozorněno na změnu železničního systému, která může být jedním z důvodů velkého počtu nedovolených jízd za návěstidla zakazující jízdu vlaku v dopravně: Bezpečnostní pojistka v podobě klasické výpravy výpravkou v případech, kdy rozkaz k odjezdu vlaku s přepravou cestujících dává výpravčí strojvedoucímu postavením hlavního návěstidla na návěst dovolující jízdu, bohužel nebyla většinou před jejím odstraněním nahrazena žádným technickým zabezpečením ani jinými opatřeními, jak by se dalo předpokládat, ale pouze se upravily technologické postupy tak, že odpovědnost za jejich dodržení při odjezdu vlaků je přenesena pouze na strojvedoucí, respektive dopravce. Drážní inspekce např. v rámci šetření mimořádné události nedovoleného odjezdu vlaku ze stanice Kunovice-Loučka provedla detailnější analýzu, z níž vyplynulo, že od roku 2005 do konce roku 2015 se staly pouze dva případy nedovolené jízdy při tzv. klasické výpravě, tedy po chybě výpravčího; je tedy zřejmé, že postupy, kdy jsou do výpravy vlaku zapojeni přímo na nástupišti 2 lidé, fungují podstatně lépe, než když o odjezdu rozhoduje jen dopravce. Různá technická zařízení již existují, jejich zavádění je však postupné. [3]. Jedna z typických situací, kdy dochází k projetí odjezdového návěstidla, je: Kódování do obsazené koleje bylo po uplynutí času vypnuto nebo ve stanici není vůbec. Staniční koleje v oblouku. Větší počet staničních kolejí. Strojvedoucí špatně rozezná, které odjezdové návěstidlo platí pro jeho kolej, chybně se rozjede a projede odjezdové návěstidlo. 2. ATP 2.1 Obecně ATP (Automatic Train Protection) je zkratka, která se používá jako označení pro vlakové zabezpečovače (VZ). V České republice jsou v současné době v provozu dva VZ, a to LS a na části trati ETCS. Národní VZ typu LS bude postupně nahrazen VZ typu ETCS. Pro přechod je sestaven Národní implementační plán, ze kterého je zřejmé, že ještě významně dlouhou dobu bude VZ typu LS provozován. Proto je nutné zkoumat, zda jsou možnosti snížit nebezpečí nedovoleného projetí zakazujícího návěstidla u VZ typu LS. V nařízení komise (EU) 2016/919 ze dne 27. května 2016 o technické specifikaci pro interoperabilitu týkající se subsystémů Řízení a zabezpečení železničního systému v Evropské unii (TSI CCS) je v článku 8 Systémy třídy B uvedeno: Členské státy zajistí, aby funkce, výkonnost a rozhraní systémů třídy B zůstaly zachovány podle stávajícího určení, s výjimkou úprav, které jsou nezbytné ke zmírnění bezpečnostních nedostatků těchto systémů. Nebezpečí nedovoleného projetí zakazujícího návěstidla u VZ typu LS je tak významné, že lze provést nezbytná opatření. Vzhledem k rozsahu stacionární části, nákladnosti a době trvání těchto úprav lze prakticky vyloučit změny na stacionární části. Na mobilní části u starších VZ typu LSII-IV a LS90 jsou změny z objektivních důvodů vyloučeny. U VZ LS06 je prostor pro řešení otevřen. 2.2 Řešení v LS06 V současné době je navrhováno unikátní řešení, které je průmyslově chráněno. Princip ochrany spočívá v tom, že pokud je nebo byl přijímán červený znak na návěstní opakovač, strojvedoucí musí před rozjezdem provést specifickou nezaměnitelnou obsluhu zařízení. 75

76 Pokud tuto obsluhu neprovede, tak jakmile dojde k pohybu vozidla, je bezprostředně zavedeno nouzové brzdění a je vydána specifická optická a akustická indikace. Strojvedoucí je tak jasně a jednoznačně upozorněn na hrozící nebezpečí projetí hlavního návěstidla. 3. ATO ATO (Automatic Train Operation) je zkratka, která se používá jako označení pro systémy automatického vedení vlaku. V České republice je používán světově unikátní systém AVV. Na bázi AVV je navrhován systém pro zvýšení ochrany proti nedovolenému projetí zakazujícího návěstidla vlakem. Systém sám o sobě nijak nevede vlak, ale je schopen vykonávat velmi sofistikovaný dohled nad jeho jízdou. Z AVV jsou převzaty principy mapy trati, určení polohy vlaku na trati (MIB, GIB) a výpočty brzdných křivek. Podle vzdálenosti od návěstidla a cílové rychlosti u něj je sestavena brzdná křivka. Pokud se rychlost vozidla začne příliš blížit brzdné křivce, strojvedoucí je grafickým rozhraním upozorňován na riziko překročení této křivky. Pokud by rychlost vozidla měla překročit stanovenou brzdnou křivku, dojde nově k bezprostřední aktivaci nouzového brzdění ve spolupráci AVV a VZ. Další funkcionalitou tohoto systému je, že omezuje riziko projetí zakazujícího návěstidla při rozjezdu vlaku i v případě, kdy není známa poloha vozidla na trati. Pokud je nutné se rozjet proti zakazujícímu návěstidlu (i když už kód červeného světla není přijímán), strojvedoucí musí specifickou sekvencí úkonů zvolit cílovou rychlost vozidla a potvrdit rozjezd proti zakazujícímu znaku. Tato část může být naimplementována v AVV. 4. SPOLUPRÁCE ATP A ATO Systém popsaný v kapitole 3 potřebuje pro svoji funkčnost, aby VZ předával informace o přijatém znaku. VZ typu LS90 a LS06 tímto rozhraním disponují. Protože ATO obecně nemá rozhraní, které je schopno ovládat nouzovou brzdu vlaku, je mezi ATP a ATO zavedena signální vazba a vlastní nouzové brzdění je realizováno vlakovým zabezpečovačem. VZ typu LS90 a LS06 jsou schopny takový signál patřičně zpracovat. 5. AKTUÁLNÍ STAV Ř EŠENÍ V současné době probíhá vývoj funkcionalit popsaných v kapitolách 2 a 3. Vybrané části jsou velmi blízko k nasazení do ověřovacího provozu. Byly vykonány dvě ověřovací jízdy na tratích Praha hl.n. Kolín a Praha hl.n. Kralupy nad Vltavou. Během nich bylo opakovaně simulováno projetí odjezdových a oddílových návěstidel. Navrhované řešení se ukázalo jako funkční a zcela zásadně přínosné. 6. ZÁVĚR Navržené řešení je funkční na tratích s kódováním a je schopné účinně eliminovat nebezpečí nedovolené jízdy vlaku zejména za hlavní návěstidlo. Výhodou řešení je, že jeho významná část může být implementována do stávajících zařízení vozidel (AVV a LS06 / částečně LS90). Je nutné připomenout, že stále zůstávají nebezpečí spojená s posunem. 76

77 LITERATURA: [1] Nařízení komise (EU) 2016/919 ze dne 27. května 2016 o technické specifikaci pro interoperabilitu týkající se subsystémů Řízení a zabezpečení železničního systému v Evropské unii. [2] Drážní inspekce: Výroční zpráva [3] Drážní inspekce: Výroční zpráva

78 SHIFT2RAIL EVROPSKÉ ROZVOJOVÉ PROGRAMY ATO OVER ETCS Dr. Ing. Aleš Lieskovský AŽD Praha s.r.o. 1. PROGRAM SHIFT2RAIL Společný podnik Joint Undertaking Shift2Rail provádí program Shift2Rail, čímž: o podporuje konkurenceschopnost evropského železničního průmyslu o reaguje na měnící se dopravní potřeby EU o podporuje vytvoření jednotného evropského železničního prostoru (SERA) o je přirozeným vývojem z průmyslové a výzkumné spolupráce zemí EU v rámci programu Horizont 2020 o umožňuje masivní koordinované investice do výzkumu železnic pro realizaci ambiciózních cílů dopravní politiky EU 1.2 Strategické cíle programu zdvojnásobit kapacitu evropského železničního systému zvýšit jeho spolehlivost a kvalitu služeb o 50 % všechny náklady na životní cyklus snížit na polovinu. 1.3 Zakládající členové Evropská Unie ALSTOM ANSALDO STS (skupina Hitachi) Bombardier Transportation CAF Network Rail Siemens THALES Trafikverket 1.4 Někteří přidružení členové AŽD Praha, Kapsch CarrierCom, Faiveley Deutsche Bahn AG, SNCF Mobilités EUropean Rail Operating community Consortium (EUROC) Virtual Vehicle Austria consortium+ (VVAC+) 78

79 1.5 Inovační programy řešené v rámci Shift2Rail Obr. 1: Inovační programy Shift2Rail 1.6 Projekty v Inovačním programu IP2 Pokročilé systémy řízení provozu a zabezpečení AŽD Praha se zaměřila na Inovační program IP2 - Pokročilé systémy řízení provozu a zabezpečení v r byl v inovačním programu IP2 odstartován 1. projekt - s názvem X2Rail-1, řídí se pravidly programu Horizont 2020 z 11 tzv. technických demonstrátorů IP2 byly spuštěny aktivity v 6 z nich, další odstartují koncem roku 2017 pro AŽD Praha je nejdůležitější pracovní balíček WP4 Automatic Train Operation (ATO) over ETCS Obr. 2: Technické demonstrátory a projekty Shift2Rail IP2 (se zaměřením na pracovní balíček ATO) 79

80 2. ATO OVER ETCS Koncept ATO over ETCS vznikl na půdě UNISIG již v roce 2012 a od té doby se jím intenzivně zabývá skupina expertů členských firem. Skupina rozpracovala návrhy několika subsetů, které specifikují funkce a rozhraní systému ATO tak, aby co nejméně ovlivnily jádro systému ETCS, a přitom umožnily automatické řízení vozidla / vlaku v úrovních automatizace GoA 2 až 4. V rámci UNISIGu se řešila automatizace po stupeň GoA2 (GoA2 - automatický provoz se strojvedoucím, GoA3 - aut. provoz bez strojvedoucího, ale s členem osádky vlaku na palubě, GoA4 - zcela bezobslužný automatický provoz). Dále skupina navrhla koncepci vozidlové a traťové části ATO tak, aby umožnila plně interoperabilní provoz vlaků po celé evropské železniční síti, kde je ATO mód podporován. V rámci plánů programu Shift2Rail se počítá s převzetím výsledků prací UNISIGu a jejich dopracováním do plné specifikace a demonstrací funkčnosti takového řešení, a to až po nejvyšší úroveň GoA Pracovní skupina Shift2Rail IP2 TD2.2 V současné době jsou práce prováděny v rámci pracovního balíčku WP4 projektu X2Rail-1, kde probíhá vývoj systému interoperabilního ATO over ETCS. Cíl práce: navrhnout či dokončit návrh technických specifikací a dalších podmínek, testovacích scénářů a případů pro zajištění efektivní spolupráce systému ATO se systémem ETCS a mezi vozidlovou a traťovou částí ATO: data ETCS předávána do ATO společný systém orientace na trati společné parametry měření rychlosti a dráhy (ale různé vyhodnocovací funkce - ATO potřebuje vyšší přesnost) minimální změny v ETCS samém (jádro EVC, DMI atd.) samostatný hardware ATO (byť příp. i ve skříni ETCS) Vývoj koordinovaný pracovní skupinou: rozhraní mezi vozidlovou částí ATO (ATO OB) a ETCS OB rozhraní mezi ATO OB a traťovou částí ATO (ATO TS) rozhraní mezi ATO OB a vozidlem, DMI (displejem), ORD (záznamovým zařízením) rozhraní mezi sousedními ATO TS rozhraní mezi ATO TS a TMS (Traffic Management System) Vývoj vlastní vozidlové části ATO je věcí každého výrobce. 2.2 Existující know-how společnosti AŽD Praha s.r.o. ATO systém v komerčním provozu, na železnici už 25 let (jako jediní v Evropě) mnohé zkušenosti z provozu, často odlišné od teoretických předpokladů ostatních firem (potřebná / zbytečná data, režimy činnosti, rozhraní ke strojvedoucímu apod.) zkušenosti i z provozu v metru (první systém v komerčním provozu od r. 1977) Při každém jednání v Praze je členům pracovní skupiny předváděn systém AVV v běžném provozu - jízdy Praha - Kolín a zpět na EJ 471 (bohužel na jednotkách bez ETCS). Dále byl systém předveden mnoha zástupcům provozovatelů (DB, SNCF, SNCB, SBB, NS...) či správců infrastruktury (ProRail, Network Rail, SBB infra, Infrabel...). 80

81 2.3 Pozice AŽD Praha s.r.o. AŽD má plně funkční vozidlovou část ATO s omezením na pouze statická data (mapa tratě, jízdní řád). Kromě souvisejících změn na straně SZZ, TZZ a RBC je třeba vyvinout: veškerá nově definovaná rozhraní (dle subsetů vznikajících v pracovní skupině), vč. radiového spojení mezi ATO OB a ATO TS po GSM-R traťovou část systému, její propojení s TMS (na bázi GTN) a sousedními ATO TS řešení pro jízdu vlaku bez strojvedoucího (GoA3/4) problém hlavně na straně jiných systémů (např. zprovoznění vozidla, zprovoznění ETCS, zkouška brzdy, ovládání osvětlení / topení / klimatizace, reakce na poruchové stavy) 2.4 Sporné body Rozdílné názory AŽD a ostatních členů pracovní skupiny: ATO dostupné pouze v FS módu (AŽD: kdykoliv, kdy ATO má potřebná data, např. OS mód - stressová situace, pomoc strojvedoucímu je naopak velmi žádoucí) ATO je zakázáno před nechráněnými přejezdy a dalšími místy s omezeným dohledem ve FS módu (AŽD: viz předchozí bod) samočinný rozjezd (bez souhlasu strojvedoucího) po zastavení z důvodu konce MA ETCS a po následujícím prodloužení MA (AŽD: bezpečnostní problém - překážka na trati) samočinné zavření dveří a samočinný rozjezd po uplynutí doby stanicování a doby odjezdu (bez souhlasu strojvedoucího) (AŽD: bezpečnostní problém, problém půlky skupiny ve vlaku a půlky na peroně) zobrazení strojvedoucímu (zelená kontrolka vše v pořádku / detailní zobrazení vycházející z 25 let provozu) spolupráce mezi ATO a strojvedoucím ( všechny páky v nule, na nic nesahat / strojvedoucí může, pokud je potřeba, snížit max. rychlost či tažnou sílu, zadat výběh, zvýšit brzdnou sílu a ATO zůstane v činnosti) 3. ZÁVĚ R Projekt ATO over ETCS se po více než 5 letech práce blíží k realizaci funkčního vzorku. Zkušební provoz ukáže, zdali je zvolená koncepce životaschopná, a zcela určitě odkryje nové problémy a úskalí. Plné potvrzení správnosti navrženého řešení však přinese až rutinní provoz systému, který též ukáže, jestli zkušenosti AŽD z provozu systému AVV v podmínkách české železniční sítě jsou extrapolovatelné do celoevropského měřítka. LITERATURA (dostupné on-line) 81

82 RADIOBLOK ÚROVNĚ 1 Ing. Karel Veselý, Ph.D. AŽD Praha s.r.o. 1. ÚVOD Na regionálních dráhách byla a je bezpečnost provozu často zajišťována provozem dle předpisu SŽDC D3, kde o bezpečnosti vesměs rozhoduje lidský faktor. Řada mimořádných událostí, které se však na těchto tratích právě vinou lidského faktoru udály, přiměly společnost AŽD Praha, na základě výzvy SŽDC. k pokusu vyvinout technické zařízení, které by bezpečnost na regionálních dráhách zvýšilo právě snížením vlivu lidského faktoru. Výsledkem vývoje bylo nové zabezpečovací zařízení (ZZ) Radioblok úrovně RB0+ a vznik předpisu SŽDC D4, který stanovuje, jak dopravu na železničních tratích řízených Radioblokem provozovat. Po ověření konceptu Radiobloku a prokázání jeho přínosu ke zvýšení bezpečnosti provozu na regionálních dráhách během jeho pilotního provozu na trati TR 197 Číčenice - Volary a po získání nových poznatků o možnostech bezpečné lokalizace drážního vozidla, bylo ve společnosti AŽD Praha v rámci řešení projektu RegioSAT vypsaného MD ČR přistoupeno k zahájení inovace Radiobloku úrovně RB0+ na úroveň RB1 popisovanou v tomto článku, která bezpečnost provozu na regionálních dráhách dále zvyšuje, a to zakomponováním automatické bezpečné kontroly polohy a rychlosti vlaku. 2. ZÁKLADNÍ PRINCIP RADIOBLOKU Radioblok je stejně jako například systém ETCS rozdělen na dvě základní části: a) stacionární značenou RBS a obsluhovanou dispečerem a b) mobilní značenou RBV, umístěnou na hnacích vozidlech pohybujících se po dozorované trati a obsluhovanou strojvedoucím. RBS slouží k bezpečnému vyhrazování a uvolňování vlakových cest (či dopraven pro posuny) a vytváření tak povolení k jízdě pro jednotlivé vlaky. Na RBV jsou pak informace/povolení z RBS přijímány a následně zobrazovány strojvedoucímu, je jimi prováděna kontrola, zda se vlak pohybuje v souladu s povolením vydaným pro tento vlak a jsou na nich vytvářeny a odesílány různé informace do RBS 1, využité RBS a potažmo i dispečerem k bezpečnému řízení provozu na trati. Komunikace mezi RBS a RBV probíhá prostřednictvím veřejné sítě GSM službou GPRS, což zásadně šetří pořizovací náklady systému. Více o principu fungování ZZ Radiobloku je uvedeno například v článku (Frýbort, 2005). Celý vývoj ZZ Radioblok a potažmo tak i samotný Radioblok byl přitom již v úvodu rozdělen do několika úrovní (RB0, RB0+, RB1, RB2). Ač ve všech úrovních pochopitelně platí, že Radioblok poskytuje dostatečný nástroj k řízení a kontrole práce jak dispečera řídícího provoz na trati 2, tak strojvedoucích řídících jednotlivá vozidla 3, způsob provádění kontroly v jednotlivých úrovních je různý. Zatímco v nejnižších úrovních jsou některé kontrolní funkce nahrazeny úkonem člověka, ve vyšších úrovních budou i tyto kontroly prováděny technickým zařízením, především pak částí RBV. Typickým reprezentantem převzetí kontrolní funkce technickým zařízením je určení a kontrola aktuální polohy vozidla na trati. Zatímco v úrovni RB0 (RB0+) je za určení polohy zodpovědný strojvedoucí (strojvedoucí např. při udělování odhlášky zodpovídá za to, že vlak se skutečně nachází 1 např. odhláška informující RBS o tom, že celý vlak již opustil konkrétní traťový úsek 2 např. kontrola, že není vydáno povolení k jízdě, které je v kolizi s aktuálním stavem na trati 3 např. kontrola, že nedochází k jízdě vozidla bez povolení 82

83 v dopravně, ze které je odhláška udělována), ve vyšších úrovních je předpokládáno, že za správné určení polohy vozidla na trati zodpovídají technické prostředky Radiobloku. 3. BEZPEČNÝ ODHAD POLOHY/RYCHLOSTI VOZIDLA NA TRATI Přechod od Radiobloku RB0 (RB0+) k Radiobloku vyšší úrovně je podmíněn znalostí bezpečné informace o poloze vlaku na trati určované technickými prostředky Radiobloku. Je však přitom nutné, aby možnost získávání této informace zásadně nezvýšila cenu Radiobloku RB1, neboť tím by se Radioblok RB1 stal pro regionální dráhy finančně nedostupným. V minulosti se předpokládalo, že by k získání bezpečné informace o poloze vozidla v konkrétních místech tratě mohly být využity fyzické traťové balízy. Toto by však vyžadovalo další poměrně nákladné vybavení vozidel a rovněž vybavení traťového svršku balízami (Frýbort, 2005). Navíc by i vzrostly náklady na údržbu tratě. Alternativou k použití fyzických traťových balíz k určení bezpečné polohy vozidla na trati je využití satelitní navigace (GNSS) k určení bezpečného odhadu 4 polohy a rychlosti vozidla a následné porovnání těchto bezpečných odhadů s bezpečnou mapou tratě 5. I tímto vzájemným porovnáním je totiž možné určit polohu vozidla na trati. 6 Nicméně, GNSS není z pohledu železnic bezpečným zařízením (např. z důvodu, že nebyla vyvinuta dle platných železničních standardů) a k jako takové je k ní nutné při její integraci do ZZ za účelem získání bezpečného odhadu polohy/rychlosti přistupovat. Je například nutné předpokládat, a praktické zkušenosti tyto předpoklady potvrzují, že odhad polohy či rychlosti vlaku poskytovaný standardním GNSS přijímačem se může i z důvodu specifičnosti železničního prostředí od skutečné polohy náhle odchylovat i o stovky metrů, přičemž přijímač o této skutečnosti nijak neinformuje a dále se tváří, že přesnost odhadu je např. v jednotkách metrů. Využití takovýchto chybných odhadů poskytovaných klasickým GNSS přijímačem by pochopitelně mohlo vést k hazardním situacím. Je nutné navrhnout pro potřeby určení bezpečných odhadů polohy a rychlosti vozidla na trati s využitím GNSS specifické algoritmy. Obr. 1: Odhady polohy určené algoritmem AŽD a běžným GPS přijímačem Ve společnosti AŽD Praha probíhá ve spolupráci se Západočeskou univerzitou v Plzni, vývoj a testování těchto algoritmů kontinuálně od roku 2006, přičemž při jejich vývoji je postupováno systematicky a s respektováním bezpečnostních požadavků evropských železničních standardů. Jedním z prvních kroků vývoje algoritmů tak bylo provedení analýzy rizika (AR) použití GNSS v železničním prostředí při výpočtu bezpečného odhadu polohy 4 Bezpečný odhad je oblast, pro kterou za všech okolností platí, že se v ní skutečná hodnota nachází s předem definovanou, nebo vyšší pravděpodobností. To je důvod, proč se o této oblasti hovoří jako o odhadu, a ne jako o reálné poloze/rychlosti. Toto je i v souladu s pravděpodobnostním chápáním úrovní integrity bezpečnosti na základě intenzit nebezpečných poruch dle ČSN EN Mapa zaměřená s požadovanou přesností a integritou/bezpečností. Mapa obsahuje informace o pozicích všech bodů na trati využitých při řízení provozu (hranice dopravy, námezník, rychlostník,...). 6 Porovnáním lze vyhodnotit, zda se vlak nachází před či za konkrétním námezníkem, hranicí dopravny, v oblasti se sníženou rychlostí, atd. Tato informace je pak využita při řízení provozu na trati. 83

84 a rychlosti lokátoru, při které bylo identifikováno cca 60 událostí, majících potenciál způsobit chybný odhad polohy/rychlosti přijímače (tzn., že odhad získaný s využitím GNSS není bezpečný). Následně byla pro každou událost navržena (několik) protiopatření, která jsou nyní do vyvíjených algoritmů začleňována. Kvalita aktuálního stavu algoritmů je přitom průběžně simulačně ověřována. Navíc došlo i k dílčímu ověření algoritmů reálnými daty z železničního prostředí, a to při testech funkčního vzorku RBV Radiobloku úrovně RB1 prováděných na trati TR 197 Číčenice - Volary v rámci řešení projektu RegioSAT řešícího veřejnou zakázku vypsanou MD ČD a zaměřenou na zvýšení bezpečnosti železničního provozu na vedlejších tratích. Simulační testy (miliony simulačních časů) i testy v reálném prostředí (cca 10 hodin provozu) zatím správnost AŽD algoritmů potvrdily. Na rozdíl od správnosti odhadů poskytovaných komerčními přijímači, které byly často v reálném provozu chbné. Příklad odhadů polohy stojícího vlaku počítaných AŽD algoritmy a klasickým GPS přijímačem jsou uvedeny na obrázku 1. Odhady jsou pro přehlednost a úsporu místa vykresleny pouze pro jednu osu koordinačního systému, jsou tedy pro každý časový okamžik vyjádřeny úsečkou. 4. NOVÉ FUNKCIONALITY RADIOBLOKU ÚROVNĚ RB1 Existence bezpečných odhadů polohy a rychlosti vlaku na trati výhradně určovaných technickým zařízením umožňuje rozšířit Radioblok RB0+ o nové funkcionality a tím vytvořit jeho vyšší úroveň RB1. Cílem těchto funkcionalit by přitom mělo být dále oproti úrovni RB0+ eliminovat vliv lidského faktoru na bezpečnost provozu a tím dále zvýšit bezpečnost provozu a rovněž více podpořit strojvedoucí při řízení (tzn. udělat řízení vlaku komfortnějším). S respektováním těchto dvou cílů bylo navrženo několik nových funkcionalit, jejichž detailní popis a popis způsobu jejich praktické realizace zohledňující fakt, že bezpečné odhady jsou vyjádřeny oblastí, je uveden v dokumentech (Projekt RegioSAT, 2016). Dále následuje pouze výčet a stručný popis nových funkcionalit: a) Automatická odhláška (RB1 bez zásahu 7 strojvedoucího vykoná s využitím bezpečného odhadu polohy a bezpečné mapy tratě odhlášku po projetí konce vlaku pozicí zadního námezníku), b) Kontrola projetí cíle povolení čelem vlaku a případné vyvolání nouzové brzdy 8, c) Zobrazení informace na BEZOJi 9 o maximální povolené (podle statického jízdního profilu) či předvěstěné traťové rychlosti v daném místě vlaku na trati, d) Kontrola aktuální rychlosti vlaku (je-li rychlost překračována déle než maximálně povolenou dobu, dojde k vyvolání nouzové brzdy), e) Zjednodušené přihlášení RBV k RBS (v RB0+ vyplňuje číslo dopravny, ve které se vlak k RBS přihlašuje, strojvedoucí, v RB1 to s využitím bezpečných odhadů automaticky provádí RBV.). Předchozí funkcionality jsou realizovány výhradně na RBV. Na realizaci dalších dvou funkcionalit se podílí i RBS. Jsou jimi: f) Přenos a zobrazení informace o stavu přejezdového zabezpečovacího zařízení na vozidlo a g) Přenos a zobrazení informace o dočasných rychlostních omezeních na trati. U funkcionality (g) je přitom užitečné i poznamenat, že její implementace je při implementaci funkcionalit (c) a (d) v podstatě nutná, aby nedocházelo k situacím, kdy vlak projíždí úsekem s dočasně sníženou rychlostí, ale strojvedoucímu je na BEZOJi chybně zobrazována vyšší povolená rychlost odpovídající běžně povolené rychlosti v daném úseku a tato rychlost je i při kontrole rychlosti chybně tolerována. Jelikož je mezi novými funkcionalitami i funkcionalita (a) provádějící automatické uvolnění projeté trati, je navíc nutné RB1 rozšířit o funkcionalitu h) Správa kompaktnosti vlaku umožňující kontrolovat stav (složené) kompaktnosti a integritu vlaku, pokud je 7 V dopravnách, kde končí aktuální povolení k jízdě, je odhláška vykonávána s podporou strojvedoucího (avšak jednodušeji než v RB0+), vysvětlení ale již přesahuje rámec článku. I zde ale probíhají diskuse, zda je možné i tuto funkci plně automatizovat a dále tak zvýšit bezpečnost. 8 Funkcionalita je realizována i v RB0+, v RB1 je nově realizována s využitím bezpečného odhadu. 9 BEzpečná ZObrazovací Jednotka na níž RBV zobrazuje informace strojvedoucímu. 84

85 souprava či systém umí detekovat 10. Pouze při této kontrole (a znalosti délky vlaku) je totiž možné ověřit, že celý vlak opustil uvolňovanou oblast a vykonat tak automatickou odhlášku. Není-li kontrola realizována technickými prostředky Radiobloku (např. z důvodu, že se jedná o svěšovaný vlak), provádí kontrolu integrity vlaku a ověření, že konec vlaku je za námezníkem, strojvedoucí. Pak však není možné provádět automatickou odhlášku a dojde pouze k vyplnění jejího formuláře technickými prostředky Radiobloku. K odeslání odhlášky do RBS dojde až na základě pokynu strojvedoucího. Spolu s návrhem nových funkcionalit je nutné pro správnou funkci RB1 rovněž stanovit, jakým způsobem mají být nové funkcionality do Radiobloku integrovány. Je přitom nutné respektovat fakt, že bezpečné odhady určované výhradně s pomocí GNSS a využívané téměř ve všech nových funkcionalitách nebudou k dispozici nepřetržitě (ať vlivem stínění tunely, hustý lesní porost, atd., či vlivem faktu, že opatření navržená při AR a integrovaná do algoritmů pro výpočet odhadů mohou vyhodnotit, že GNSS signály není možné pro výpočet bezpečných odhadů použít a odhad tak nelze určit. Aby ZZ RB1 mohlo bezpečně fungovat i v situacích, nejsou nové funkcionality z důvodu nedostupnosti bezpečných odhadů polohy a rychlosti k dispozici, byl navržen následující způsob jeho fungování: Jsou-li v RBV dostupné bezpečné odhady polohy a rychlosti, realizuje RB1 všechny funkcionality převzaté z RB0+ i všechny nově navržené funkcionality. V opačném případě funguje RB1 v tzv. degradovaném módu znamenajícím že RBV RB1 funguje stejně jako ve verzi RB0+. O tom, v jakém módu Radioblok RB1 aktuálně pracuje, musí být přitom strojvedoucí informován. Ve funkčním vzorku zniklém v projektu RegioSAT byla tato informace poskytována na BEZOJi (zobrazení či nezobrazení informace o maximálně povolené či předvěstěné traťové rychlosti) a doprovozena jednorázovou zvukovou signalizací Obr. 2: Obrazovka BEZOJe RB1 v degradovaném a nedegradovaném módu 5. ZÁVĚ R V článku byl nastíněn princip získání bezpečného odhadu polohy a rychlosti vozidla na železniční trati technickými prostředky Radiobloku a byly představeny nové funkcionality Radiobloku, které v něm lze díky těmto odhadům nově realizovat, a tak jej povýšit z úrovně RB0+ na úroveň RB1. Vzhledem k tomu, že bezpečné odhady jsou určovány využitím technologie GNSS, nezpůsobuje tento upgrade Radiobloku zásadní navýšení jeho ceny. Z výčtu nových funkcionalit je přitom evidentní, že RB1 přidává další stupeň automatizace činnosti strojvedoucího, kdy jej odbřemeňuje od některých úkonů a současně poskytuje bezpečnou automatickou kontrolu projetí cíle povolení i překročení rychlosti a automatické 10 Integrita a (složená) kompaktnost bude kontrolována u nedělitelných (kompaktních) souprav a vlaku složeného z více nedělitelných souprav propojených sběrnicí. Proto název Správa kompaktnosti vlaku. Šlo by automatizovat i kontrolu integrity svěšovaného vlaku, nicméně, mohlo by si to vyžádat nemalé finanční náklady. Navíc, v oblasti dozorované Radioblokem se ve většině případů v osobní dopravě pohybují kompaktní soupravy, či více nedělitelné soupravy vzájemně propojené sběrnicí. 85

86 udělení odhlášky. Jde tak i o další krok k ještě vyšší automatizaci řízení jízdy na těchto tratích. V rámci řešení projektu RegioSAT byl smysl nových funkcionalit (a) až (e) spolu se způsobem jejich integrace do Radiobloku (včetně reakcí zařízení na výpadky odhadů) již i prvně testován na trati Číčenice Volary. Na základě vyhodnocení dosažených výsledků a reakcí strojvedoucích účastnících se těchto testů (více viz (Projekt RegioSAT, 2016)) lze konstatovat, že testy potvrdily smysluplnost navrženého konceptu nového ZZ RB1 a je tak vhodné jej dovést do stupně prototypu potřebného ke schválení a pro opakovanou následnou výrobu. Plán prací je nyní takový, že vyvíjené ZZ RB1 bude testováno na tratích vlastněných a provozovaných AŽD a výsledky těchto testů spolu s připomínkami strojvedoucích účastnících se testování budou využity při dalším vývoji Radiobloku RB1. LITERATURA: Frýbort, F.: Racionalizace železničních tratí v ČR Radioblok, sborník konference Železnice 2005, str , Praha, Projekt RegioSAT: Výsledky veřejné zakázky TB0200MD051 Zvýšení bezpečnosti železničního provozu na vedlejších tratích s využitím družicových systémů (GNSS) vypsané MD ČR prostřednictvím TAČR a řešené společností AŽD Praha s.r.o.,

87 VLAKOVÝ ZABEZPEČOVAČ MIREL VZ1 A JEHO INTEGRÁCIA S ETCS Ing. Marián Matejovič HMH, s.r.o. 1. ÚVOD V prechodnej etape pri zavádzaní jednotného subsystému riadenia a zabezpečenia vlakov v rámci EU je pre dosiahnutie požiadaviek interoperability potrebné zabezpečiť vzájomnú súčinnosť s existujúcimi národnými systémami riadenia a zabezpečenia vlakov. Príspevok pojednáva o možnostiach integrácie národného vlakového zabezpečovača MIREL VZ1 s palubnou časťou ETCS a o skúsenostiach s uvedení takto integrovaného riešenia do prevádzky na Slovensku, v Česku a v Maďarsku. 1.1 Interoperabilné riešenia Z pohľadu mobilných zariadení je potrebné zabezpečiť požadovanú súčinnosť jednotlivých systémov pri dodržaní podmienok interoperability počas jazdy na všetkých tratiach, na ktorých je plánovaná prevádzka daných dráhových vozidiel. V súlade s TSI CCS pre subsystém riadenia-zabezpečenia a návestenia sú systémy vlakového zabezpečovacieho zariadenia zatriedené ako: systémy triedy A Jednotný systém Riadenia a zabezpečenia systémy triedy B Systémy Riadenia a zabezpečenia existujúce pred vstupom smernice 2001/16/ES do platnosti (národný systém). Vo všeobecnosti, interoperabilita môže byť dosiahnutá kombináciou vybavenosti traťovej infraštruktúry a kombináciou vybavenosti mobilných prostriedkov jednotlivými typmi systémov. Popisovaná integrácia vychádza z predpokladu, že niektoré trate alebo ich časti sú vybavené systémom triedy A alebo triedy B, niektoré sú vybavené súčasne aj systémom triedy A aj triedy B. Uvedená skutočnosť sa musí predpokladať v prechodnom období zavádzania systému ETCS a nedá sa vylúčiť ani pri trvalom riešení. Dráhové vozidlo je vybavené oboma systémami (trieda A aj B) súčasne. 1.2 Základné ciele Základným cieľom popisovaného riešenia je realizácia mobilnej časti vlakového zabezpečovača, ktorá zabezpečí interoperabilnú prevádzku na tratiach vybavených traťovou infraštruktúrou triedy A a triedy B pre národné zabezpečovače typu LS, EVM a SHP. 2. MIREL VZ1 Vlakový zabezpečovač MIREL VZ1 vo verzii v04 je mobilná časť existujúcich národných systémov triedy B, ktorá zabezpečuje: funkcie mobilnej časti národného systému typu LS, ktorý je prevádzkovaný na hlavných tratiach železničnej siete v Českej republike a na väčšine hlavných železničných tratí v Slovenskej republike. 87

88 funkcie mobilnej časti národného systému typu EVM, ktorý je prevádzkovaný na všetkých hlavných tratiach v Maďarskej železničnej sieti, ktoré prichádzajú do úvahy pre interoperabilnú prevádzku. funkcie mobilnej časti národného systému typu SHP, ktorý je prevádzkovaný na tratiach v Poľskej železničnej sieti. Systém zabezpečuje kontrolu bdelosti podľa špecifikácie SHP a spolupracuje s pripojeným generátorom systému SHP a s rádiostanicou na realizácií ostatných bezpečnostných funkcií systému SHP. Pre zabezpečenie požiadaviek národných systémov triedy B je nutné v čase, keď je MIREL VZ1 v aktívnom režime, dosiahnuť jeho plnú funkčnosť podľa jeho národných technických špecifikácií. S ohľadom na zvolený spôsob integrácie so systémom ETCS pribudla požiadavka, aby vlakový zabezpečovač MIREL VZ1 vo verzii v04 disponoval možnosťou prevádzky v pohotovostnom režime. V tomto režime systém nerealizuje žiadne bezpečnostné funkcie v súčinnosti s traťovou infraštruktúrou a prenecháva túto kompetenciu systému ETCS. Voliteľne môže MIREL VZ1 v tomto režime realizovať funkcie kontroly bdelosti a diaľkového zastavenia. 3. INTEGRÁCIA SYSTÉMOV Integrácia vlakového zabezpečovača MIREL VZ1 so systémom ETCS je realizovaná prepínaním systému triedy A s úplnými národnými systémami triedy B prostredníctvom STM modulov. Určujúcimi podmienkami prepojenia je dosiahnutie požadovaných rozhraní ako na strane OBU ETCS tak na strane systému MIREL VZ1. Fyzicky sú obe rozhrania realizované funkčnou bránou MIREL STB. 3.1 Rozhrania Na strane systému MIREL VZ1 je rozhranie realizované komunikačnou linkou RS485 s protokolom podľa špecifikácie BMSP v02. V dátovej vrstve rozhranie zabezpečuje preberanie povelov na prechody medzi jednotlivými režimami činnosti vlakového zabezpečovača MIREL VZ1 a poskytovanie potrebných údajov pre činnosť STM modulu. Primárne je zabezpečený prechod medzi aktívnym režimom ETCS a aktívnym režim národného zabezpečovača a naopak. Sekundárne sú zabezpečené prechody medzi jednotlivými národnými režimami. Realizácia rozhrania je jednotná pre všetky aplikácie. Na strane systému ETCS je zabezpečené komunikačné rozhranie jadra systému s modulom STM jednotne podľa špecifikácie SUBSET-026 a následných. Tým sa realizuje riadenie výstupov STM modulu, zaistenie údajov potrebných pre činnosť STM modulu a v neposlednej rade zabezpečenie prechodov medzi jednotlivými STM modulmi. Realizácia rozhrania je ďalej variabilná v závislosti od výrobcu systému ETCS. Rozhranie na funkčnú bránu MIREL STB môže byť realizované formou binárnych signálov alebo formou komunikačnej linky. Základná integračná schéma má nasledujúcu štruktúru: Prepojenie modulov OBU ETCS a brány MIREL STB binárnymi signálmi vyžaduje jednotnú fyzickú prepojovaciu vrstvu a jednotnú prepojovaciu logickú schému. Nespornou výhodou tohto riešenia je jednoduchá realizácia a validácia. Výhodou je tiež existencia 88

89 homologizovaných STM modulov s rozhraním realizovaným formou binárnych signálov a existencia takýchto riešení pri prepojení systémov ETCS s inými systémami triedy B. Nevýhodou tohto riešenia sú obmedzené možnosti výmeny informácií medzi modulmi OBU ETCS a bránou MIREL STB. Prepojenie modulov OBU ETCS a brány MIREL STB komunikačnou linku vyžaduje špecifickú fyzickú komunikačnú vrstvu, špecifický komunikačný protokol a jednotný dátový obsahu komunikačných správ. Nespornou výhodou tohto riešenia sú širšie možnosti výmeny údajov medzi modulmi OBU ETCS a bránou MIREL STB. Brána MIREL STB podporuje komunikačné linky typu RS485, RS422, MVB. V prípade potreby je možné pri integrácii výsledné riešenie prepojenia modulov OBU ETCS s bránou MIREL STB riešiť kombináciou binárneho rozhrania a komunikačnej linky. 3.2 Funkcie Integrácia systémov zabezpečuje riadenie zmeny režimov vlakového zabezpečovača MIREL VZ1 v súlade so zmenou režimov systému ETCS, riadenie kontroly bdelosti prípadne niektoré doplnkové funkcie ako komunikácia s registračným zariadení, palubným terminálom alebo rýchlomerom. Riadenie prechodov medzi jednotlivými režimami činnosti je realizované v súlade s príslušnými smernicami a špecifikáciami. Vo všeobecnosti sa jedná o prechody trieda A -> trieda B, trieda B -> trieda A, trieda B -> trieda B. Pre riadenie prechodov je prijaté všeobecné pravidlo, že riadenie vykonáva systém ETCS. Detekciu prítomnosti traťovej infraštruktúry ETCS vykonáva v plnom rozsahu palubná časť systému ETCS. Na základe tejto detekcie (automatickej alebo vyžadujúcej zásah obsluhy) palubná časť ETCS zabezpečuje prepínanie prevádzkových režimov ETCS, prepínanie STM modulov a následne prepínanie národných režimov MIREL VZ1. Vlakový zabezpečovač MIREL VZ1 musí pri bezporuchovej prevádzke v plnom rozsahu akceptovať požiadavky palubnej časti ETCS na prepínanie medzi pohotovostným režimom (CS, HS) a aktívnym režimom (DA). Špecifikácia riadenia prechodov je uvedená v špecifikácií systémových požiadaviek systému ETCS vrátane podmienok prechodov pri prepínaní jednotlivých STM modulov. 4. APLIKÁCIE Riešenie integrácie systému ETCS s vlakovým zabezpečovačom MIREL VZ1, ktoré bolo stručne popísané v predchádzajúcej časti je zrealizované od roku 2012 približne na 300 dráhových vozidlách rôznych prevádzkovateľov. Na vozidlách, kde vlakový zabezpečovač MIREL VZ1 už bol v prevádzke, bola integrácia vykonaná v rámci zabudovania systému ETCS na dráhové vozidlo. Pri nových dráhových vozidlách bola integrácia vykonaná pri výrobe vozidla. Vo vzťahu k výrobcovi systému ETCS boli zrealizované nasledovné projekty: Integrácia s OBU ETCS výrobcu Thales, riadenie prechodov prostredníctvom binárneho rozhrania s doplnkovými funkciami prostredníctvom linky RS422, HDV radu 350, 671, 971. Integrácia s OBU ETCS výrobcu Alstom, riadenie prechodov prostredníctvom binárneho rozhrania, HDV radu 1116, 1216, 193, 383, Integrácia s OBU ETCS výrobcu Siemens, riadenie prechodov prostredníctvom binárneho rozhrania, alternatívne prostredníctvom linky MVB, HDV radu 1216, 381. Integrácia s OBU ETCS výrobcu Bombardier, riadenie prechodov prostredníctvom binárneho rozhrania, HDV radu 187. Pri realizácii uvedených projektov bolo okrem primárnej úlohy riadenia režimov národného zabezpečovača nutné riešiť aj sekundárne technické otázky. Rozsah, algoritmy a riadenie kontroly bdelosti, umiestnenie snímačov otáčania nápravy, spôsob registrácie 89

90 údajov národného systému v požadovanom rozsahu, indikácia skutočnej rýchlosti pri izolovanom ETCS, atď. 5. HOMOLOGIZÁCIA A PREVÁDZKA Pre úspešnú homologizáciu popisovaného riešenia v konkrétnej železničnej sieti je potrebné súčasné splnenie mnohých podmienok. V železničnej sieti musí byť na relevantnom počte tratí v komerčnej prevádzke traťová infraštruktúra ETCS. Zároveň musí byť k dispozícii na overovanie primeraný počet dráhových vozidiel vybavených integrovanou palubnou časťou ETCS a MIREL VZ1. Existencia vozidiel ale nestačí. Je potrebné aby ich prevádzkovatelia mali ekonomický záujem uvedené vozidlá na danej sieti aj prevádzkovať. Pochopiteľne to je aj otázka dokumentácie konkrétneho riešenia, posúdenia bezpečnosti vrátane posúdenia zabudovania na dráhové vozidlo. Proces homologizácie je zložitý aj z teritoriálneho hľadiska. Je to dané rozsahom použitia systému MIREL VZ1 ako národného vlakového zabezpečovača pre Českú republiku, Slovensko, Maďarsko a Poľsko. Od splnenia všetkých týchto podmienok potom závisí progres v procese homologizácie. Z pohľadu technického riešenia bola homologizácia navrhnutá v dvoch etapách. Homologizácia integrácie s binárnym rozhraním a homologizácia integrácie so sériovou linkou. Súčasný stav je v teritoriálnom členený nasledovný: 5.1 Slovensko Vzhľadom na skutočnosť, že na Slovensku je traťová infraštruktúra v komerčnej prevádzke už viac rokov, tomuto stavu zodpovedá aj stav homologizácie popisovaného riešenia. Homologizácia varianty s binárnym rozhraním je v plnom rozsahu ukončená. Vozidlá vybavené takto integrovanou palubnou časťou sú v bežnej prevádzke na sieti ŽSR, ako na tratiach vybavených traťovou infraštruktúrou ETCS, tak na tratiach vybavených národnou infraštruktúrou LS. Homologizácia varianty so sériovou linkou na Slovensku overovaná a prevádzkovaná zatiaľ nie je. 5.2 Česká republika V Českej republike traťová infraštruktúra ETCS v komerčnej prevádzke zatiaľ nie je. Prevádzka integrovaného riešenia s binárnym rozhraním bola overená s vylúčením dynamických prechodov režimov. Overovacia prevádzka s takouto obmedzujúcou podmienkou bola zrealizovaná a vyhodnotená. Pri dodržaní uvedeného obmedzenia je prevádzka dráhových vozidiel s integrovanou palubnou časťou ETCS a MIREL VZ1 na sieti SŽDC homologizovaná. Po spustení komerčnej prevádzky traťovej infraštruktúry ETCS prebehne overenie dynamických prechodov režimov. Obmedzujúca podmienka bude v prípade kladného výsledku zrušená. Homologizácia varianty so sériovou linkou v Českej republike overovaná a prevádzkovaná zatiaľ nie je. 5.3 Maďarsko Vzhľadom na dobu prevádzky traťovej infraštruktúry ETCS je homologizačný proces popisovaného riešenia na sieti MÁV v plnom rozsahu ukončený a vozidlá vybavené integrovanou palubnou časťou ETCS a MIREL VZ1 sú v bežnej prevádzke bez obmedzenia. Týka sa to oboch technických variant. 5.4 Poľsko Homologizačný proces v Poľsko zatiaľ neprebehol. 90

91 6. ZÁVER Výsledky laboratórnych aj prevádzkových overení, výsledky overovacích prevádzok a aj skúsenosti z komerčnej prevádzky potvrdzujú, že navrhnuté riešenie integrácie vlakového zabezpečovača MIREL VZ1 so systémom ETCS splnilo vytýčené ciele a spĺňa požiadavky interoperability pre dráhové vozidlá prevádzkované v danom regióne. 91

92 DÁLKOVÉ OVLÁDÁNÍ POSÁZAVSKÉHO PACIFIKU Ing. Ladislav Polcar AK signal Brno a.s. Společnost AK signal Brno uvedla do provozu dálkové ovládání Posázavského Pacifiku, resp., jinými slovy, dálkové ovládání zabezpečovacího zařízení trati č. 210 Praha Braník Vrané nad Vltavou Čerčany. Tato část trati zahrnuje železniční stanice (ŽST) Praha-Braník, Praha-Modřany a Praha-Zbraslav, Vrané nad Vltavou, Davle, Jílové, Týnec nad Sázavou a odbočku Skochovice s ŽST Měchenice ve směru na Dobříš. Rekonstrukce zabezpečovacího zařízení byla rozdělena do tří etap. V roce 2008 byla provedena výstavba reléového stavědla v ŽST Praha-Zbraslav a dálkové ovládání stávajícího stavědla v ŽST Praha-Modřany z dopravní kanceláře ŽST Praha-Braník. Současně byla odbočka Skochovice vybavena světelnými návěstidly a přejezdovým zabezpečovacím zařízením (PZS). V roce 2012 pak bylo v rámci stavby DOZ Praha-Braník Čerčany, 1. část vybudováno i reléové stavědlo a PZS v ŽST Vrané nad Vltavou a dálkové ovládání zabezpečovacího zařízení odbočky Skochovice z dopravní kanceláře ŽST Vrané nad Vltavou. Třetí etapou byla v roce 2015/16 stavba Revitalizace trati Praha Vrané nad Vltavou - Čerčany obsahující mimo jiné výstavbu reléových stavědel v ŽST Praha-Braník, Měchenice, Davle, Skochovice a Týnec nad Sázavou, 25 PZS a dálkové ovládání těchto zabezpečovacích zařízení z Jednotného obslužného pracoviště (JOP) umístěného na stanovišti dispečera v ŽST Vrané nad Vltavou. Obsahem technologické části stavby byla samozřejmě i zařízení nezbytná pro dálkově ovládané trati jako elektronická dopravní dokumentace, sdělovací zařízení, rozhlasové zařízení pro informování cestujících, traťový radiový systém TRS, elektrický ohřev výměn a dálková diagnostika technologických systémů. Základní část zabezpečovacího zařízení tvoří reléová stavědla typu RZZ-DRS (Dispečerské Reléové Stavědlo), která vznikla doplněním původního systému staničního zabezpečovacího zařízení AŽD 71 o funkce požadované současnou legislativou a požadavky počítačového ovládání. Stavědla jsou standardně ovládaná řídicím systémem REMOTE 98 a jsou rovněž doplněna traťovým zabezpečovacím zařízením typu AH-DTS (Dispečerský Traťový Souhlas), plně integrovaným do stavědel a do stavění vlakových cest z JOP ve Vraném nad Vltavou. Všechny tyto systémy byly vyvinuty a instalovány společností AK signal Brno. V celém úseku trati bylo instalováno 25 přejezdových zabezpečovacích zařízení typu PZZ-RE, výrobce AŽD Praha. Indikace a ovládání těchto zařízení je rovněž integrováno do JOP. Pohotovostní stav PZS je jedna z podmínek rozsvícení povolujícího návěstního znaku návěstidla dovolující jízdu vlaku přes příslušný přejezd. Elektronická dopravní dokumentace je Graficko-technologická nadstavba (GTN) společnosti AŽD Praha. Tento systém je známý spíše ve spojení s elektronickým stavědlem, nicméně pro účely Posázavského Pacifiku stálo za to, provést úpravy a navázat GTN na řídicí systém REMOTE 98. Toto řešení je samozřejmě použitelné i na jiných obdobně vybavených tratích. 92

93 Obr. 1: Přehledové schéma tratí Posázavského Pacifiku Na přehledovém schématu na obr. 1 jsou znázorněny ŽST a jednotlivé PZS s číselným označením km. Sdělovací a informační zařízení, traťový rádiový systém TRS, prvky technologické datové sítě a kamerový systém byly instalovány společnostmi AŽD Praha a DCom. Všechny tyto systémy snesou srovnání se systémy používanými na hlavních železničních koridorech. Elektrický ohřev výměn, osvětlení nástupišť a prostorů pro cestující, a jejich dálkový dohled a řízení provedla společnost AK signal Brno společně se společností JICOM. Dálková diagnostika těchto systémů je datově přenášena na integrační server společnosti Intesys Brno, instalovaný v Praze. Na stavbu Revitalizace Posázavského Pacifiku částečně navazovala stavba Zvýšení bezpečnosti na železničních přejezdech v úseku Vrané nad Vltavou (mimo) Dobříš, která z technologického pohledu obsahovala instalaci obdobného zabezpečovacího zařízení, a to reléového stavědla RZZ-DRS v ŽST Mníšek pod Brdy, ovládaného z JOP, a instalaci 22 PZS typu PZZ-RE a PZS-K indikovaných rovněž na JOP v ŽST Mníšek pod Brdy a Dobříš. Zabezpečovací zařízení elektromechanické v ŽST Čísovice bylo pouze rekonstruováno a doplněno světelnými návěstidly, aby bylo možné navázat na tuto ŽST traťové zabezpečovací zařízení z dálkově ovládané oblasti. Jinak ŽST Čísovice na modernizaci zabezpečovacího zařízení, která by znamenala dálkové ovládání z JOP z ŽST Mníšek pod Brdy nebo z ŽST Vrané nad Vltavou, stále čekají. 93

94 8. konference - Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici Aktuální vývoj zabezpečovací a telekomunikační techniky safety and security JOP v ŽST Vrané nad Vltavou ŽST Davle 94 České Budějovice

95 KOMUNIKAČNÍ SYSTÉM PRO PODPORU AUTONOMNÍHO PROVOZU DRÁŽNÍCH VOZIDEL Jaroslav Hokeš RADOM, s.r.o. 1. AUTONOMNÍ PROVOZ POJEM SOUČASNOSTI Trend autonomně provozovaných dopravních prostředků (ať už v silniční, drážní, vodní nebo letecké dopravě) se stává významným a téměř již každodenním pojmem. Mimo projekty, které v tomto provozním režimu již byly realizovány, budují se nebo se připravuje jejich realizace (např. metro Curych Švýcarsko, Rijád Saudská Arábie, Linka D Praha, Čížkovice Obrnice, aj.), stále více přibývá takových požadavků na jejich realizaci. Po celém světě se nese vlna avizovaných plánů dopravců a výrobců vozidel na nasazení autonomních vlaků za pomoci vyspělé technologie. V tomto ohledu jsou samozřejmě kladeny vysoké požadavky na použité technologie, kterými bude vybavena jak infrastruktura, tak i vozidlo, protože primárním cílem takového řešení je zvýšení bezpečnosti a plynulosti provozu. Komunikačními technologie zprostředkovávající obousměrné datové přenosy mezi vozidlem a infrastrukturou jsou nedílnou součástí takovýchto systémů. Vysoké požadavky, které jsou kladeny na vlastní provedení použité technologie, jsou též aplikovány na zajištění vysoké dostupnosti komunikačního spojení. Vzhledem k přenosu kritických dat pro řízení autonomně provozovaného vozidla je vyžadována i velmi nízká latence a jitter v komunikačním prostředí. Systém MAV z produkce společnosti RADOM, je takovým řešením, které uvedené požadavky splňuje a praktické zkušenosti s ním vycházejí z již zrealizovaných projektů. 2. MAV SYSTÉM Systém MAV je modulární systém skládající se z několika technologických bloků. Tyto bloky jsou mezi sebou vzájemně propojeny prostřednictvím standardní Ethernet komunikační sítě, přičemž technologický blok MAV-WAL (komunikační část systému MAV) vytváří přenosové prostředí, za využití prostředků pro řízení bezdrátových komunikačních technologií, pro aplikace vlakové soupravy a aplikace v infrastruktuře. Blokové schéma částí systému MAV (MAV-WAL a MAV-INT) Stacionární část Mobilní část NETWORK (ethernetová síť ve stacionární části) MAV-WAL Bezdrátový komunikační a řídící systém MAV-INT (Ethernet komunikační rozhraní) MAV-TRLAN (lokální vlaková ethernetová síť) CBTC (ATC) CBTC (ATC) APP DATA Datové komunikace APP DATA Datové komunikace 95

96 1.1 MAV-WAL - komunikační systém Komunikační část systému MAV (MAV-WAL) v sobě zahrnuje řešení bezdrátové komunikační technologie pro vybavení vozidla a infrastruktury, jehož nedílnou součástí je také řídicí část v podobě vozidlových a infrastrukturních MAV řídicích počítačů se softwarovým vybavením zajišťujícím inteligentní řízení komunikačního spojení mezi nimi. Pro zajištění spolehlivosti bezdrátového komunikačního spojení se využívá komunikační technologie, která umožňuje vytvářet multi-klient spojení do infrastruktury. Jednou z nich jsou WLAN komunikační technologie ve volně využitelných pásmech ISM 2,4 GHz a 5,2 GHz vycházející z komunikačních standardů rodiny IEEE Hlavní výhodou MAV-WAL komunikační části je zprostředkování transparentního datového spojení pro technologie (aplikace) vozidla a aplikace infrastruktury s funkčními vlastnostmi: Plně zálohované multikanálové řízení bezdrátových komunikací mezi stacionární částí a mobilní část Quality of Service (QoS) povolení a stanovení priority přenášených dat pro jednotlivé aplikace (Access listy) Doplňkové šifrování (AES 256) v celé přenosové cestě Kontrola integrity přenášených dat a omezení neoprávněné manipulace s daty v cestě Podpora mnoha IEEE a jiných standardů v komunikaci (IEEE a/b/g, IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1X, SNMP, atd.) Ethernet rozhraní (MAV-INT) pro komunikaci aplikací vozidla s aplikacemi v infrastruktuře Datové přenosy CBTC / autonomní řízení vozidla / jiné přenosy (možnost oddělení přenosových kanálů) Autentizace založená na IEEE 802.1X Fyzické oddělení bezdrátové přenosové technologie prostřednictvím MAV řídicích počítačů od sítě infrastruktury a lokální sítě vozidla 3. AUTONOMNÍ PROVOZ DRÁŽNÍCH VOZIDEL Komunikační systém MAV-WAL svými vlastnostmi, kombinující rádiovou komunikační technologii WLAN (případně jinou technologii umožňující vysokorychlostní multi-klient připojení do infrastruktury) za využití prostředků inteligentního řízení datových přenosů pro aplikace vlakové soupravy s aplikacemi v infrastruktuře, je aplikovatelným a spolehlivým řešením nejen pro metro, ale i na železničních tratích s režimem autonomního provozu drážních vozidel. 96

97 SYSTEMATIZACE KONTROLNÍCH ČINNOSTÍ Michal Drápalík Retia Jakým způsobem Kontrolně Analytické Centrum (KAC) usnadňuje vyšetřování incidentů na železnici? Jak docházelo k jejich šetření před zavedením systému KAC? Co plánujeme v rámci systému vylepšit do budoucna? To a mnohé další se dozvíte na naší přednášce. Kontrolně Analytické Centrum sdružuje záznamy hlasové komunikace, video záznamy, záznamy obrazovek monitorů a dalších provozních dat zabezpečovacích zařízení z vybraných železničních lokalit. Po nasazení systému KAC je možné v případě incidentu okamžitě dohledat danou lokalitu prostřednictvím webového rozhraní a sledovat tak situaci v reálném čase. Zaznamenaná data je možné přehrávat synchronně v jednoduchém intuitivním prostředí, které využívá mapové podklady a zpětně tak rekonstruovat zaznamenanou událost. Systém je zcela bezpečný a nadále otevřený pro integraci systémů třetích stran. Pro koho je Kontrolně Analytické Centrum určeno? Kontrolně Analytické Centrum využijí nejenom analytici, inspektoři a kontrolní pracovníci, ale je rovněž nápomocno i dispečerům a výpravčím, a to díky systému různých úrovní přístupových práv. Kontrolně Analytické Centrum významným způsobem přispívá k rychlému šetření nastalých incidentů a plynulému chodu na železnici. 97

98 ASVC PŘÍLEŽITOST, ZKUŠENOST A DALŠÍ ROZVOJ Ing. Vlastimil Polach, Ph.D, Ing. Martin Šturma AŽD Praha s.r.o. ÚVOD Moderní železnice 21. století se vyznačují mimo jiné také efektivním provozováním železniční dopravní cesty. Zejména řízení dopravního provozu je podpořeno pokročilými informačními a řídicími systémy, a to v celosíťovém nasazení. Také česká železnice kráčí tímto směrem a v posledním období se zaměřuje na dobudování centrálního dispečerského systému. Konkrétně jde o doplnění funkcí, které doposud chybí k tomu, aby železniční provoz mohl být celoplošně řízen optimálně, či alespoň suboptimálně. 1. AUTOMATIZACE Ř ÍZENÍ PROVOZU Na infrastruktuře již druhé desetiletí probíhá generační obměna zabezpečovacího zařízení, které nově umožňuje dálkové ovládání a centralizaci řízení železničního provozu. A právě v řízené oblasti s dálkově ovládaným zabezpečovacím zařízením je aktuálně řešena i počítačová podpora v oblasti dispečerského rozhodování a automatizace řízení provozu. Základním nástrojem automatizace řízení provozu je automatické stavění vlakových cest. Zahraniční zkušenosti jednoznačně potvrzují správnost těchto kroků, vždyť nasazení dálkového ovládání zabezpečovacího zařízení a centralizace řízení provozu s počítačovou podporou přináší synergický efekt týkající se zejména: růstu propustné výkonnosti tratí což je potřebné zejména při heterogenním provozu, kde po stejné trati jezdí společně rychlé a pomalé vlaky nákladní a osobní dopravy, což je pro českou železnici typické, snížení vlivu lidského činitele na řízení provozu většina dopravních konfliktů vlaků je řešena exaktně, nikoliv podle schopností dopravního zaměstnance, automatizace rutinních činností dopravní zaměstnanec se může soustředit na významné dopravní uzly či jiné důležité procesy a mimořádné dopravní situace, zvýšení plynulosti provozu zvýšení cestovní a úsekové rychlosti vlaků, snížení počtu zastavení z dopravních důvodů, hospodárnější ekonomika spotřeby trakční energie, efektivní stabilizace grafikonu vlakové dopravy při eliminaci zpoždění vlaků a omezení infrastruktury (pomalé jízdy a výluky kolejí). Hlavními stavebními kameny se tak stává: a) centralizace a podpora operativního řízení činnosti provozních dispečerů, b) automatizace přímého řízení automatické stavění vlakových cest, c) telematické vazby mezi informačními a řídicími systémy, zejména vazba provozních aplikací s informačními systémy pro cestující a s diagnostikou závad jedoucích železničních vozidel. Všechny tyto oblasti jsou u SŽDC již podpořeny rozvinutými IT technologiemi, přesto však zatím absentuje centrální optimalizační nástroj pro řízení provozu v celosíťové implementaci. Analýzy ukazují, že je možné dobudovat potřebné funkcionality do stávajících systémů (ISOŘ a GTN) a tyto nově generačně povýšit. Není nutné budovat zcela nový systém ani řešit náhradu systémů stávajících. 98

99 2. AUTOMATICKÉ STAVĚNÍ VLAKOVÝCH CEST - ZKUŠENOSTI V roce 2015 a 2016 bylo provozně ověřováno automatické stavění vlakových cest na trati Liberec Tanvald/Josefův Důl a částečně také Lysá nad Labem Milovice. Šlo o funkce implementované do GTN (Graficko-technologická nadstavba zabezpečovacího zařízení) a SZZ ESA. Zde nasazené řešení označujeme jako ASVC1. Aplikace GTN detekovala výhledovou dopravní situaci, dopravní konflikty identifikovala, vyřešila na základě pravidel optimalizace řízení provozu a následně byly podle bezkonfliktního GVD automaticky stavěny vlakové cesty. Nešlo ale jen o vlakové cesty, automaticky bylo vlakům změněno číslo ve vratné stanici, vlaky mohly automaticky z řízené oblasti odjet do výstupní stanice včetně sjednání jízdy. Byly implementovány funkce pro minimalizaci výstrahy na přejezdech předběžné uzavření přejezdu, funkce pro ostré křižování vlaků a další automatizační funkce pro zkrácení provozních intervalů. Celá výhledová doprava v GTN se vyznačovala dynamickým přepočtem jízdních dob v závislosti na aktuálním hnacím vozidle a parametrech soupravy vlaku, byly minimalizovány nebo eliminovány nadbytečné pobyty vlaků, implementovány byly algoritmy pro krácení zpoždění a další vychytávky v oblasti prognózy dopravní situace a řešení konfliktů. To vše se vykonávalo za provozu v reálném čase. Každý takto komplexní výpočetní systém však závisí na kvalitě a dostupnosti vstupních dat ve správném čase. A to se ukázalo jako kritické. Nebyla dostupná matice přestupních vazeb, nebyl včas dostupný a garantovaný rozbor vlaku atp. Předpoklady o dostupnosti vstupních informací stanovené platnými Technickými specifikacemi SŽDC pro ASVC (1/2010-Z) nebyly dodrženy ani ze strany SŽDC ani ze strany dopravců. To vše vedlo k nepřesnosti výpočtů výhledové dopravy a v důsledku k chybným rozhodnutím při automatickém stavění vlakových cest. Systém ASVC1 tak postupně ztrácel důvěru dopravních zaměstnanců a ověřovací provoz byl posléze ukončen. Přesto bylo na Liberecku dosaženo zajímavých výsledků: např. v období až (cca měsíc) bylo z GTN do zabezpečovacího zařízení vygenerováno téměř požadavků na automatizované funkce, z toho bylo 58 % vlakových cest a 42 % požadavků vedoucích ke zkrácení staničních intervalů. Denně tak bylo ve čtyřech stanicích Liberec (mimo) Tanvald (mimo) realizováno cca 500 automatických úkonů, 80 % obsluhy zabezpečovacího zařízení tak probíhalo zcela automaticky. To představovalo 5x menší zatížení výpravčích obsluhou zabezpečovacího zařízení. Toho času byl přitom zaveden půlhodinový takt osobních vlaků, ve špičce se vlaky křižovaly v každé stanici. Optimalizaci operativního řízení provozu prováděl systém na úrovni přímého řízení, který současně také vydával pokyny ke stavění vlakových cest, přitom vše bylo svěřeno jedinému uživateli - výpravčímu. Výpravčí byl povinen kontrolovat činnost systému v oblasti operativního řízení, zda je dodržen správný sled vlaků, správné křižování, a zároveň v úrovni přímého řízení, zda zabezpečovací zařízení vykonává správnou činnost na základě povelů od ASVC. Řešení konfliktů probíhalo pouze s ohledem na rozsah řízené oblasti a nebyly zkoumány důsledky optimalizace na okolní síti. Nicméně pro ověření matematických metod optimalizace bylo ASVC1 jednoznačným přínosem. 3. OPERATIVNÍ A PŘ ÍMÁ ÚROVEŇ Ř ÍZENÍ Je zřejmé, že optimalizaci řešení dopravní situace je nutné vykonávat na operativní úrovní řízení a celosíťově. Jde zejména o rozhodování provozních dispečerů o místech křižování a předjíždění vlaků, o čekání na přípoje, řešení přednosti jízdy v úzkých hrdlech infrastruktury atd. A naopak přímá úroveň řízení má být vyhrazena traťovým dispečerům a výpravčím ve smyslu přímého ovládání zabezpečovacího zařízení a automatického stavění vlakových cest, řízení posunu a provozně-technologických procesů stanice. Zavedení přesné a viditelné hranice mezi operativní a přímou úrovní řízení provozu je u SŽDC aktuálním kompetenčním tématem, kterému může transparentní IT architektura 99

100 řídicího systému pomoci. Traťoví dispečeři (na CDP), a i výpravčí, mají dlouhodobě a tradičně v operativním řízení značnou autonomii. Zatímco provozní dispečer zasahuje do řízení až při nejednoznačnostech a vždy s celosíťovým pohledem na dopravní situaci, traťoví dispečeři rozhodují o sledu či křižování vlaků operativně sami v rámci řízené oblasti. Na místě je proto doplnění systému ISOŘ pro provozní dispečery o celosíťové prognostické nástroje, detekci a modelování scénářů řešení konfliktů, posuzování variant řešení. Výstupy rozhodnutí provozního dispečera, ať už je učiní osobně, s podporou systému nebo je učiní řídicí systém sám, lze datově přenášet na přímou úroveň řízení, do provozní aplikace GTN, k vlastní realizaci. V takto striktním pojetí vertikální architektury řízení provozu, řízení strategické operativní přímé, tak provozní aplikace již nebude přepočítávat dynamiku jízdy vlaku ani nebude optimalizovat řešení dopravních konfliktů. GTN se zaměří na provedení plánu vlakové dopravy na realizaci vypočtené optimální varianty, kterou obdrží v reálném čase od ISOŘ. Pro GTN to znamená zajistit postavení správných vlakových cest ve správný čas tak, aby nedošlo k narušení plynulosti dopravy v závislosti na aktuální dopravní situaci a možnosti automaticky postavit požadovanou vlakovou cestu v zabezpečovacím zařízení. Lze proto očekávat, že dopravní konflikty budou vznikat při přímém řízení náhle a ty bude muset vyřešit traťový dispečer nebo výpravčí okamžitě a vlastními nástroji v provozní aplikaci. Traťovým dispečerům a výpravčím, přestože jsou v přímé úrovni řízení, tak zůstane i role v operativním řízení. Navíc základní operativní rozhodování je stanoveno dopravními předpisy a proto i v přímé úrovní řízení musí mít výpravčí/traťový dispečer odpovídající nástroje pro ASVC v provozní aplikaci. Je zřejmé, že těsná symbióza ISOŘ a GTN bude dále rozvíjena. Již nyní je navržena datová sada dopravních dispozic, které budou předávány mezi ISOŘ a provozními aplikacemi. Výhledová doprava v GTN tak bude závislá nejen na aktuální dopravní situaci ve vlastní řízené oblasti a plánu vlakové dopravy, ale i na dopravních dispozicích z nadřazeného systému. Cílem selekce na úkony v operativní úrovni řízení a úkony v přímé úrovni řízení je kromě dosažení vyšší kvality řízení dopravního provozu také odstranění tlaku na dopravní zaměstnance. Doposud výpravčí nesl při automatickém stavění vlakových cest odpovědnost za vyřešení dopravní situace a následně i za automatické postavení vlakových cest. Takový kombinovaný systém však pro člověka nepřináší žádný významný efekt, žádnou úlevu od rutinních činností. To dokládají i výzkumy problematiky člověk-stroj: dozor automatizovaného systému je pro obsluhujícího náročnější než přímé ovládání systému. Proto je na místě v rámci automatizace řízení dopravy oddělit operativní řízení od přímého řízení v institucionálních úrovních. 4. DALŠÍ ROZVOJ ASVC Než ale bude systém ISOŘ doplněn o nutný matematický aparát pro optimalizace a modelování, bude každý systém ASVC závislý na kvalitě vstupních informací a jeho uživatel bude nucen řešit konflikty v provozní aplikaci GTN, a to přestože za vyřešení konfliktů je vrcholově odpovědná operativní úroveň řízení. V kontextu toho AŽD Praha přichází s ASVC2, které respektuje záměr SŽDC na rozdělení rolí operativního a přímého řízení a umožňuje rozšiřovat datovou komunikaci s ISOŘ pro přenos dispečerských dispozic do GTN. K tomu nové řešení reflektuje také zkušenosti získané z dosavadních ověřovacích provozů ASVC1, které lze shrnout takto: a) Nabídnout primitivní a transparentní řešení ASVC, aby princip jeho fungování bylo možné vysvětlit dopravním zaměstnancům, a až následně přidávat dopravní inteligenci po malých dávkách (funkční balíčky). Nasazení komplexního, robustního, byť sofistikovaného systému dopravní inteligence není přijímáno dopravními zaměstnanci s důvěrou, nedaří se dostatečně rychle osvětlit a osvojit postupy a principy fungování a přesvědčit uživatele o správnosti automatizovaných rozhodovacích procesů. 100

101 b) Od počátku návrhu je nezbytně nutná aktivní role provozovatele dráhy, odboru základního řízení provozu (SŽDC O12), jakožto zástupce uživatele a garanta správné implementace veškerých automatizačních funkcí. Je nezbytně nutné, aby se SŽDC O12 aktivně podílela na formulaci funkčních specifikací. Výsledný systém bude pak snazší zavést do praxe a sama SŽDC bude schopna vysvětlit vlastním dopravním zaměstnancům, co a jak funguje a proč se ASVC zavádí právě na dané trati a v daném funkčním rozsahu. c) Je nutné, aby dopravní zaměstnanci v přímé úrovni řízení vnímali ASVC jako pomocníka, jehož úlohou je odbřemenit je od rutinních úkonů. ASVC nesmí být spojováno s personální úsporou, ASVC slouží pro snížení stresové zátěže a pro zvýšení kvality (exaktnosti) řízení dopravy. d) Před zavedením ASVC na technikou nově vybavené trati je nutné nejméně 12 měsíců provozu s SZZ ESA, DOZ a GTN bez ASVC, aby dopravní zaměstnanci měli dostatek času na vybudování správných obslužných návyků. Zavedení příliš mnoha nových IT technologií současně či v krátkém časovém sledu nevede ze strany uživatelů ke kladnému přijetí a získání důvěry v nové systémy. Řešení ASVC2 v GTN proto neobsahuje modul dopravní inteligence ani přepočty dynamiky jízdy vlaku. Prognózovaná dopravní situace je silně závislá na kvalitě dat jízdního řádu každého jednotlivého vlaku, včetně správně uvedených staničních a traťových kolejí. V budoucnu bude výsledný bezkonfliktní grafikon závislý na aktualizované dynamice jízdy vlaku z vyššího systému a na získaných DIK (dispoziční kritéria) od ISOŘ, které budou určovat vztahy mezi vlaky při křižování, předjíždění, čekání na přípoje atd. Do té doby bude ale nutné tyto DIK nastavovat v GTN manuálně a tím docílit bezkonfliktního GVD. Použití konkrétních staničních a traťových kolejí vlaky a dispoziční kritéria je možno modifikovat v plánovacím nástroji GEK (grafická editace kolejí) a GEV (grafická editace vlaku). Technické provedení generování jednotlivých povelů AVF (automatická volby funkcí) a jejich přenos z GTN přes GZPC do TPC SZZ ESA byl již dostatečně ověřen v ověřovacích provozech ASVC1 a aktuálně ho není potřeba nijak měnit. ASVC2, na rozdíl od ASVC1, nebude samo o sobě umět automaticky plánovat křižování a předjíždění. Křižovat a předjíždět vlaky lze ale na základě manuálně nastavených dispozičních kritérií, stejně tak lze nastavit čekání přípojných vlaků. Automatické řešení konfliktů nebude implementováno, konflikty řeší traťový dispečer, kterému bude od nynějška pomáhat nová funkční vlastnost ASVC2 grafické zobrazování konfliktů v grafikonu vlakové dopravy. ASVC2 umožní automatické použití funkce PUP (předběžné uzavření přejezdu) a další automatizační funkce pro zkrácení provozních intervalů až ve vyšší verzi. ASVC2 umí automaticky postavit vlakové cesty, které lze bez omezení postavit v daném okamžiku na základě časových konstant před plánovanou jízdou vlaku, případně s vysláním AVF vyčká, dokud nebude možné požadovanou VC automaticky postavit (při hustém sledu vlaků, křižování atp.) v zabezpečovacím zařízení. Odesílání jednotlivých AVF respektuje uživatelem zadaná dispoziční kritéria. Malou část dispozičních kritérií lze již nyní získat také z ISOŘ, např. zastavení vlaku ve stanici, kde má být proveden technologický úkon dopravce nebo vlak má nesouhlas k jízdě (chybí rozbor, připravenost, poloha mimo časový rámec). Design okna Dispoziční kritéria je rozšířen o nové funkcionality dispoziční kritéria. Design nástroje GEK a GEV je shodný jako u ASVC1. Stejně tak je v JOP (jednotné obslužné pracoviště) SZZ ESA nadále používána osvědčená indikace budoucí automaticky postavené vlakové cesty pomocí zeleného a žlutého tečkování (rámování). A opět: přímá volba vlakové cesty provedená manuálně v zadávacím počítači zabezpečovacího zařízení je nadřazená požadavku na automatické postavení vlakové cesty a ASVC další navazující vlakové cesty přizpůsobí. Dokud není vyslán požadavek na automatické postavení vlakové cesty do zabezpečovacího zařízení, je výpravčímu umožněno kdykoliv měnit plánované koleje, časové polohy vlaku a dispoziční kritéria. 101

102 Struktura ASVC2 je realizována tak, aby ji bylo možné postupně doplňovat a rozšiřovat o nové automatizační funkce (předběžné uzavření přejezdu, automatický výjezd vlaku z řízené oblasti, individuální přestavování výměn, žádost o traťový souhlas aj.). I nadále se v budoucnu počítá například s předáváním informací na hnací vozidlo o požadované časové poloze v daném dopravním bodě infrastruktury za účelem energetické optimalizace jízdy vlaku (systém AVV). 5. TESTOVÁNÍ ASVC2 Testování systémového SW ASVC2 je aktuálně prováděno ve cvičném sále CDP Praha, adresně na trati Zdice Rokycany. Probíhají diskuse dodavatele se SŽDC O12, O14 a O22 k řešení dílčích funkčních detailů. Vše směřuje k zahájení ověřovacího provozu v ostrém sále CDP1 Praha. Průběh ověřovacího provozu bude etapizován po jednotlivých funkčních balíčcích, je zřejmé, že první balíček obsahuje nezbytně nutné minimum funkcí. ZÁVĚ R Automatické stavění vlakových cest snižuje zátěž dopravních zaměstnanců při řízení dopravy a tím snižuje i jejich chybovost. Při ASVC se dopravní zaměstnanec může oprostit od rutinních opakovaných obsluh zabezpečovacího zařízení a může se věnovat řešení aktuálních problémů a rozhodování. Jeho myšlení se posouvá dopředu před reálný čas, dispečer svojí činností ovlivňuje budoucí chování ASVC. Aby řešení konfliktů mohlo být optimalizováno s celosíťovým dopadem na ostatní vlaky, je nutné doplnit systém ISOŘ o optimalizační nástroje. Jejich rozhodnutí o řešení konfliktů pak budou datově v reálném čase předávány do GTN, která skrze automatické stavění vlakových cest zajistí jejich samočinnou realizaci. 102

103 DOHLEDOVÉ DISPEČERSKÉ PRACOVIŠTĚ PRO SDĚLOVACÍ A ZABEZPEČOVACÍ INFRASTRUKTURU Ing. Radek Prokopec AŽD Praha s.r.o. 1. ÚVOD Efektivní provoz sdělovacích a zabezpečovacích zařízení a technologických systémů vyžaduje nasazení diagnostických a dohledových nástrojů, které soustředí stavové a měřené veličiny pro účely dálkového ovládání, preventivní údržby, rychlé obnovy po poruše nebo šetření nehodových událostí. Velký důraz je přitom kladen na hodnověrnost, pohotovost a účinnou vizualizaci dat. Vývoj diagnostických a dohledových systémů u SŽDC směřuje k centralizaci činností obsluhy a údržby, a to jak v rámci celé železniční sítě do centrálních dispečerských pracovišť CDP, tak v rámci menších správních celků jednotlivých oblastních ředitelství OŘ. Společnosti AŽD Praha s.r.o., DCom, spol. s r.o., Intesys BRNO s.r.o. a Starmon s.r.o. se rozhodly na tyto trendy a požadavky reagovat společným vývojem globálního operátorského systému (GOS), který je manažerskou nadstavbou úspěšně provozovaných diagnostických systémů GDS, LDS-3, DDTS ŽDC a měřicích zařízení MU DISTA a DMS. Výsledkem je společné zpracování poruchových alarmů z následujících technologií: staniční zabezpečovací zařízení typu ESA a K-2002, traťové zabezpečovací zařízení typu ABE-1, přejezdové zabezpečovací zařízení, univerzální napájecí zdroj řady UNZ, elektrický ohřev výhybek EOV, osvětlení železničních stanic a zastávek OSV, elektrická předtápěcí zařízení EPZ, elektronická požární signalizace EPS, elektronická zabezpečovací signalizace EZS a další. 2. USPOŘ ÁDÁNÍ SYSTÉMU GOS Zdrojem diagnostických informací od zabezpečovacích zařízení jsou diagnostické globální servery systému GDS, které v územní lokalitě shromažďují poruchové alarmy od diagnostických lokálních serverů systému LDS-3 umístěných v jednotlivých železničních stanicích. Servery systému LDS-3 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. Zdrojem informací a poruchových alarmů od sdělovacích a technologických systémů jsou integrační servery INS DDTS ŽDC. Poruchové alarmy poté přebírá server globálního operátorského systému GOS a ukládá je do jednotné tabulky, která je základem zobrazení na klientském počítači. 103

104 Servery systémů LDS-3, GDS a GOS ukládají data do databází Oracle verze 12c. Servery INS DDTS ŽDC využívají databáze Microsoft. Popisované uspořádání je uvedeno na následujícím obrázku. Obr. 1: Uspořádání systému GOS Pro uživatele systému GOS je nejdůležitější částí vizualizační software, který je navržen jako webový klient tak, aby poskytoval rychlou orientaci ve vzniklých poruchách. Jak ukazují zkušenosti z podobných diagnostických systémů, je vhodné barevně rozlišit závažnost poruch. V systému GOS 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. Pro podrobnou analýzu poruch je k dispozici souběžný přístup k zobrazení diagnostických dat v klientech GDS, LDS-3, DDTS ŽDC. 3. DISPEČ ERSKÉ SYSTÉMY BUDOVANÉ V RÁMCI SŽDC Hlavní pracovní náplní dispečerů DŽDC a DŽI je dohled nad činností infrastrukturních zařízení - a spolupráce na efektním odstranění poruch nebo anomálií těchto zařízení. Po evidenci hlášených poruch předají informace o závažných poruchách s vlivem na dopravu příslušným udržujícím zaměstnancům. Požadovány jsou administrativní funkce jako evidence závad dle priorit s časem vzniku a popisem jejich odstranění, pro které má klient GOS připravené formuláře. Komfortní nadstavbou je generování sms, ů a zprostředkování telefonického hovoru. 104

105 Obr. 2: Ukázka webového klienta GOS 4. ZÁVĚ R Systém GOS by díky sloučení provozních informací od sdělovacích a zabezpečovacích zařízení a technologických systémů, které poskytuje v přehledné formě dispečerům železniční infrastruktury, měl napomáhat efektivnímu řešení poruch a anomálií infrastrukturních zařízení s cílem minimalizace jejich vlivu na železniční provoz. 105

106 DIAGNOSTICKÝ SYSTÉM POČÍTAČE NÁPRAV FIRMY FRAUSCHER FDS ZKUŠENOSTI ZE ZAHRANIČÍ Ing. Jiří Skružný Signalbau a.s. POPIS DIAGNOSTICKÉHO SYSTÉMU FDS Obecně Diagnostický systém počítače náprav FDS (dále jen FDS) slouží k místní nebo vzdálené diagnostice počítače náprav fy. Frauscher. Lze připojit k počítači náprav typu ACS 2000 GS04 nebo k počítači náprav FAdC ve všech jeho verzích. Aktuální verze FDS101 lze připojit pouze s počítačem náprav FAdC R2 nebo FAdCi R2 (SIL 3). S počítačem náprav AzF není FDS kompatibilní. FDS umožňuje komplexní diagnostiku a monitoring počítače náprav. Diagnostická data pro jednu nebo několik lokalit jsou vždy k dispozici místně nebo také prostřednictvím dálkového přístupu. Výhody FDS v souvislosti s počítači náprav: minimalizace údržby preventivní údržba rychlé a efektivní odstranění poruchy přehled o stavu FDS je kompletně bezúdržbový. FDS je možné připojit obecně k jednotkám vyhodnocující volnost kolejového úseku, k jednotkám vyhodnocující ovlivnění kolového čidla a ke komunikačním jednotkám. FDS se skládá z LOG procesoru a případně z modulů převodníku sběrnice. FDS je dodáván s předinstalovaným systémem a nastaveným firmware. LOG procesor funguje na OS Linux, který nepodléhá licenci. Firmware FDS podléhá licenční smlouvě fy Frauscher. Připojení FDS Pro připojení FDS k počítači náprav ACS2000 je nutné kabelově propojit každou vyhodnocovací jednotku (IMC) a jednotku volnosti úseku (ACB) s modulem převodníku sběrnice (BTE), který je následně připojen k LOG procesoru, který zajišťuje vlastní diagnostiku počítače náprav (viz obr. 1). Pro připojení FDS k počítači náprav FAdC je nutné propojení komunikační jednotky (COM) s LOG procesorem. Propojení lze provést redundantně (viz obr. 2). FDS musí být vždy nastaven pro konkrétní aplikaci pro FAdC provádí výrobce, pro ACS2000 je možná ruční konfigurace. 106

107 BTE BTE CAN SIC ACB IMC IMC SIC ACB IMC IMC LOG procesor GSM / GPRS TCP/IP HTTP SMTP RS 485 Obr. 1: připojení FDS s ACS2000 Obr. 2: připojení FDS k FAdC ZAHRANIČNÍ ZKUŠENOSTI S FDS FDS je využíván v desítkách zemí po celém světě (viz tabulka 1). Rozdílný počet projektů zahrnujících FDS a celkového počtu FDS je daný tím, že FDS lze dovybavit i stávající instalace počínaje verzí počítače náprav ACS2000 GS04. Jako hlavní výhoda FDS je zmiňována hlavně minimalizace údržby a rychlá diagnostika poruchy počítače náprav. 107

108 Prostřednictvím FDS jsou měřeny proudy systémů kolového čidla. Je třeba zmínit, že FDS není měřicí systém a proto žádná jeho část nepodléhá kalibraci. Hodnota proudu systému kolového čidla je měřena přímo vyhodnocovací jednotkou (ať už IMC nebo AEB), která s touto hodnotou pracuje při detekci volnosti / obsazení systému kolového čidla. Tato hodnota je stejná jako hodnota, která je naměřena na zdířkách vyhodnocovací jednotky. Od výrobce se nepodařilo získat konkrétnější data, ale měření systémových proudů prostřednictvím FDS je u mnoha zahraničních provozovatelů ekvivalentní s přímým měřením na vyhodnocovací jednotce. počet projektů zahrnujících FDS celkový počet FDS Anglie Austrálie Brazílie 3 20 Čína 8 79 Dánsko 2 13 Etiopie 1 23 Francie 3 3 Indie Indonésie 2 3 Írán 1 1 Itálie 1 2 Jihoafrická Republika 1 52 Kazachstán 3 7 Malajsie 1 1 Německo 8 12 Pákistán 2 46 Rakousko 6 12 Rusko 2 3 Řecko 3 8 Spojené arabské emiráty 1 1 Spojené státy americké 5 10 Španělsko 7 39 Švédsko 1 1 Švýcarsko 4 8 Taiwan 2 5 Turecko 2 2 Tab. 1: přehled FDS u zahraničních provozovatelů ZÁVĚ REM Zkušenosti zahraničních správ s FDS poukazují na možnost dálkového dohledu na stav počítače náprav, který vede ke zvýšení pohotovosti (především dohledem nad změnami hodnot proudů systémů kolového čidla), a tak minimalizuje možné provozní dopady, které se mohou stát při jeho výpadku. Dále je možno prostřednictvím FDS s dálkovým přístupem snížit nároky na údržbu počítače náprav. Bez dálkového přístupu lze FDS využít při řešení problémů s počítačem náprav, což je v současné době v ČR jediná aplikace FDS. Je předpoklad, že v dohledné době bude toto omezení redukováno. 108

109 VYUŽITÍ DAT ZE SÍTĚ DIAGNOSTIKY ZÁVAD JEDOUCÍCH ŽELEZNIČNÍCH VOZIDEL Ing. Ondřej Kovář STARMON s.r.o. Choceň 1. ÚVOD V uplynulých letech dochází k nárůstu počtu dopravců, kteří využívají železniční síť ČR. Rostoucí počet dopravců sebou nese i rostoucí potřebu neustálého zkvalitňování dopravy, a to jak osobní tak i nákladní dopravy, a to jde v konečném důsledku ruku v ruce i s potřebou zajištění kvalitní dopravní cesty a bezpečnosti na ní ze strany správce infrastruktury - SŽDC. Udržování dopravní cesty a zajištění bezpečnosti dopravy ovšem vyžaduje nemalé finanční prostředky, které je nutné na tyto účely každoročně vynakládat. Snahou správce infrastruktury je tyto náklady optimalizovat a efektivně využívat přidělené finanční prostředky. Jedním ze způsobů jak toho dosáhnout, je provozování kvalitního vozového parku dopravci z hlediska technického stavu podvozků. V roce 2008 vznikla koncepce vybudování stabilních technologických zařízení po celé železniční síti v České republice s cílem zajistit kontrolu technického stavu železničních vozidel za jízdy. Návrh této koncepce vycházel ze zkušeností na dříve provozovaných systémech s tím, že vybudování rozsáhlejší sítě lokalit tuto kontrolu zajistí a umožní detailnější rozbory výskytu i možného vývoje takových závad. Projekty Diagnostika jedoucích železničních vozidel (DJŽV) a Řídicí systém diagnostiky vozidel (ŘSDV) realizované v letech tuto koncepci pomohly naplnit. 2. SÍŤ LOKALIT Koncepce vybudování sítě diagnostických lokalit je zakotvena ve Směrnici SŽDC č. 36 z roku 2008 (novelizována v roce 2013). Směrnice navrhuje výstavbu diagnostických stanovišť pro detekci horkých ložisek (IHL), obručí (IHO) a nekorektnosti jízdy (INJ, dříve indikace plochých kol). Celkově bylo na základě této směrnice již nainstalováno 61 diagnostických stanovišť, přičemž poslední 4 jsou budovány v lokalitách kolem železničního uzlu Plzeň. V rámci novelizace směrnice došlo k rozšíření indikace nekorektnosti jízdy a osazení některých dalších traťových úseků. Důraz byl kladen na pokrytí tratí na příjezdech z okolních států. 3. DETEKOVANÉ ZÁVADY NA JEDOUCÍCH VOZIDLECH. 3.1 Indikace horkých ložisek Přehřáté ložisko představuje pro bezpečnost provozu nejrizikovější závadu. Důsledkem přehřátého ložiska může být dokonce i ukroucení čepu vozu, následné vykolejení a škody na infrastruktuře i vozidlech samotných mohou šplhat do milionů. Příčinami zadření ložisek může být více, např. použití nesprávného maziva. Pro detekci této závady je v podmínkách SŽDC nejvíce rozšířena technologie ASDEK/Phoenix. Pracuje na principu IR paprsků v 8 skupinách, které obsáhnou celý ložiskový domek všech typů vozidel. Rychlost vlaku max. 250 km/h Rozsah měření 0 C až 150 C 109

110 Obr. 1: Mapa lokalit indikátorů v systému ROSA-TDS. 3.2 Indikace horkých obručí Vysoká teplota obručí se vyskytuje v případech, kdy dojde z nějakého důvodu k zablokování brzdy v aktivní poloze. Tyto případy mohou vést do stavů, kdy dochází k majetkovým škodám na vozidlech (škody dopravce), jako například poškození samotné brzdy, obruče kola a ve výsledku poškození celého vozu nebo jeho nákladu po zahoření vozidla. Škody mohou vzniknout i třetím osobám, pokud je okolí tratě vystaveno létajícím jiskrám ze zadřené brzdy nebo pokud se požár z vozidla rozšíří. To jsou případy, kdy se už nejedná pouze o majetkové škody, ale jde už i o bezpečnost provozu. Princip měření je založen také na využití IR paprsků. Rychlost vlaku max. 250 km/h Rozsah měření 80 C až 500 C Obr. 2: Způsob měření teploty ložiskového domku a teploty obruče kola. 110

111 3.3 Indikace nekorektnosti jízdy Měření nekorektnosti jízdy je založeno na principu měření doby ztráty kontaktu kola s kolejnicí, způsobené odskoky kola od kolejnice. Ty způsobují dynamické rázy poškozující železniční svršek, stavby i samotné vozy. Jejich odhalování pomáhá chránit infrastrukturu před nežádoucím mechanickým působením vadného vozidla na jeho okolí. Rychlost vlaku max. 250 km/h Příčin odskoku kola od kolejnice je několik. 16 z nich je součástí Pokynu provozovatele dráhy k zajištění plynulé a bezpečné drážní dopravy č. 4/2017 a jsou uvedeny níže: Plocha na obvodu kola - plocha na kole vzniká smykem kola s kolejnicí spojeným s úběrem materiálu a vznikem (zvětšením) plošky. Nápeč - na jízdní ploše kola vzniká při intenzivním smyku kola s lokálním natavením materiálu a shrnutím za místo styku kola s kolejnicí, kde se navaří k základnímu materiálu kola. Projetý profil kola (změna profilu) - je změna profilu kola, způsobená provozem, opotřebením a vyválcováním materiálu, kde může dojít až ke vzniku falešného okolku. Ovalita kola - je změna poloměru kola v daném místě. V provozu často vzniká příčným pohybem kola vůči koleji. Excentricita kola - je nesouosost styčné kružnice kola vůči ose ložiska, což způsobuje kmitání. Různý průměr styčných kružnic kol nápravy - kola ujedou různou dráhu, vzpříčí se ve vedení a následně se snaží poskočením a skluzem kola chybu vyrovnat. Prohnutá osa nápravy - způsobí nevyváženost rotujících hmot s následným kmitáním. Dynamicky nevyvážené nápravy - způsobí kmitání rotujících hmot. Výdrolky na oběžné ploše kola - vznikají vytvrzením materiálu při jeho odvalování, jeho následné zkřehnutí se vznikem prasklin a posléze vydrolení materiálu. Polygonizace kol - je velký počet malých plošek, vzniklých účinkem ohřevu materiálu, jeho rekrystalizací, kdy materiál má snahu se vrátit v rámci paměťového efektu polotovaru po třískovém obrábění do původního tvaru. Špatné tlumení a vypružení vozu - může být příčinou příčného nebo podélného kmitání vozu, kdy může dosáhnout i vysokých amplitud a následně krátkou ztrátou kontaktu s kolejnicí. Příčné kmitání (sinusový pohyb) vozidla - je nedefinované chování vozu jedoucího po vlnovce spojené s velkými rázy okolků a kolejnice v příčném směru (nejčastěji vozidla na konci vlaku). Sypající se substrát (neutěsnění vozu před naložením) materiál, který se dostává na jízdní plochu a je drcen koly, kdy poškozuje kolejnici a kolo na jejich plochách (tvrdší substrát vytváří vrypy). Materiál izoluje elektrický kontakt s kolejnicí. Nevyváženost nákladu - jednostranné odlehčení nápravy s následnými odskoky. Znečištěná jízdní plocha kola - může vzniknout dlouhodobým odstavením vozidla se vznikem produktů koroze, která zůstane na jízdní ploše, nanesením znečišťujících látek a jejich zaválcováním do jízdní plochy, atd. Všechny tyto varianty je při záchytu vozidla a následném odstavení soupravy nutné prověřit, aby byla zjištěna přesná příčina. Rozsah i počet detekovaných odskoků je závislý na několika dalších faktorech, z nichž je třeba jmenovat především rychlost, zatížení soupravy, okolní teplota, stav pojížděné koleje. Dynamické projevy vozů při jízdě jsou tedy závislé na kombinaci všech těchto faktorů a mohou se měnit. 111

112 Obr. 3: Příklady nesprávného chování nápravy při jízdě změny úhlu. Obr. 4: Příklady nesprávného chování nápravy při jízdě posuny. Obr. 5: Kombinace změn úhlu a posunu nápravy sinusový pohyb vozidla při jízdě. Zařízení pro měření nekorektnosti jízdy poskytuje data o reálném chování vozidel na trati. Zařízení ASDEK (DJŽV) je schopno tyto projevy odhalit, nicméně je to pouze část cesty k dosažení cíle, kterým je snaha provozovat vozy v dobrém technickém stavu. Dalším, neméně důležitým krokem, je příčinu takového chování odhalit. Zde již musí přijít na řadu účinná spolupráce dopravce a správce infrastruktury. Jedině dopravce má informace o tom, co proběhlo po vyřazení vozidla ze soupravy, zda byl vůz odvezen do depa na kontrolu, co se kontrolovalo a jaké závady byly odhaleny. Je tedy nutné do procesu vyhodnocení závady na vozidle začlenit i zpětnou vazbu od dopravců. 4. Ř ÍDICÍ SYSTÉM DIAGNOSTIKY VOZIDEL (Ř SDV) ROSA-TDS Při navrhování a budování jednotlivých lokalit diagnostiky závad na jedoucích železničních vozidlech byl kladen velký důraz na co nejvyšší míru automatizace celého procesu. Jedním z dílčích kroků tohoto směřování bylo vybudování centrálního systému sběru dat z jednotlivých indikátorů (ŘSDV) s názvem ROSA-TDS. 112

113 4.1 Identifikace vozidel V počátečních etapách provozování indikátorů bylo nalezení vadné nápravy prováděno odečtem pořadí nápravy od začátku vlaku. Pro zajištění automatické identifikace vozidel byly v rámci ŘSDV implementovány vazby na provozní informační systémy SŽDC, které s potřebnými identifikačními daty pracují. Číslo vlaku představuje první stupeň identifikace. Bylo realizováno společně s instalací jednotlivých diagnostických lokalit prostřednictvím rozhraní se systémy GTN nebo GRADO. Při realizaci ŘSDV došlo i k napojení na systém ISOŘ, který kromě čísla vlaku poskytuje i informaci o čísle vozidla. Číslo vozidla zajištěno v projektu ŘSDV napojením na systém ISOŘ. Data o vozidlech, kterými ISOŘ disponuje, jsou využívána pro párování s naměřenými daty DJŽV. 4.2 Sledování vývoje závady V návaznosti na identifikaci vozidla systém ROSA-TDS umožňuje sledování vývoje závad na základě čísla vozidla. Uživateli tak nabízí komfortní možnost analýzy vývoje závady během průjezdu vozidla po železniční síti SŽDC. Systém umožňuje generování uživatelských reportů a grafů a jejich porovnávání napříč jednotlivými lokalitami. 4.3 Centrální dohled nad provozem přes indikátory Systém ROSA TDS umožňuje vytvoření statistik a sestav pro vyhodnocení uplynulého období z hlediska četnosti průjezdů, četnosti závad, a zatížení trati. Například součástí zařízení ASDEK jsou počítače náprav, které zajišťují pro celkovou funkci zařízení nezbytná data. Při průjezdu soupravy dojde k identifikaci jednotlivých náprav a jejich počet je pak možné využít v navázaných provozních informačních systémech pro kontrolu skutečné délky vlaku. Takto získaná data jsou následně využívána v ekonomické oblasti provozování dopravní cesty. 5. PŘ ÍPADY Z PRAXE V následujících odstavcích jsou uvedeny některé případy z roku 2017, u kterých se podařilo zjistit příčinu závady: 1) České Zlatníky - u jednoho vozu soupravy detekovány horké obruče. Při analýze se zjistilo, že po pravidelné kontrole vozů nebyl jeden vůz odbržděn. 2) Vojkovice Ve Vojkovicích byla detekována horká obruč i ložisko. K nárůstu teploty došlo již v Lanžhotě na indikátoru teploty obručí. Následně byla závada potvrzena ve Vojkovicích (došlo k nárůstu teploty) a vysoká teplota byla indikována i na ložisku. Při analýze bylo zjištěno, že při manipulaci se soupravou ve stanici nebyl odbržděn jeden vůz. 113

114 Obr. 6: Ukázka naměřených dat ve Vojkovicích z ) Bystřice detekována plocha na 6 nápravě. Detekce se opakovala v Jeseníku nad Odrou. Vůz byl poté vyřazen a převezen do depa. Při opravě bylo zjištěno velké množství ploch na jednom kole. 4) více lokalit opakované detekce na všech indikátorech. Bylo potvrzeno, že podvozky byly před koncem životního cyklu a byla v plánu jejich výměna. Obr. 7: Ukázka naměřených dat na více lokalitách průjezdy jednoho vlaku z ZÁVĚ R Masivní výstavbou zařízení pro diagnostiku závad na jedoucích železničních vozidlech od roku 2015 až do současnosti bylo dosaženo naplnění myšlenky Směrnice SŽDC č. 36. Železniční síť v ČR nyní disponuje technologií, které je schopna účinně odhalovat nebezpečné stavy na jedoucích vozidlech a ve výsledku tak napomáhat k udržování kvalitní úrovně technického stavu vozového parku na síti SŽDC. Důležitým aspektem pro budoucí 114

115 využití naměřených dat je také hustota diagnostických lokalit. Právě díky odpovídající hustotě vyhodnocení lze na konkrétních jedoucích vozidlech sledovat vývoj závad nebo dokonce předcházet nebezpečným situacím. Technologie sama o sobě však takový cíl není schopna zajistit. Je zapotřebí nastavit procesy pro hledání příčin vzniku závad a zajištění tak zpětné vazby u odhalených vozů. Toho lze dosáhnout pouze vzájemnou spoluprací dopravců a správců infrastruktury. 115

116 DISTRIBUOVANÉ ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ SIRIUS V APLIKACI POČÍTAČE NÁPRAV A PŘENOSOVÉHO SYSTÉMU Ing. Jaroslav Mládek, Ing. Jiří Holinger a kolektiv střediska elektroniky Starmon s.r.o. Choceň 1. ÚVOD Systémové řešení SIRIUS jsme vyvinuli jako novou platformu pro univerzální modulární objektově orientovanou výstavbu všech běžných infrastrukturních typů zabezpečovacích zařízení. Univerzálnost HW i SW řešení umožňuje kombinaci všech těchto typů zabezpečovacích zařízení v jednom celku s možností rychlé adaptace na různé národní podmínky. Jako první připravovanou aplikaci v prostředí české železnice jsme si vybrali kombinaci počítače náprav s přenosovým systémem, případně s možností doplnění funkce automatického hradla s oddílovým návěstidlem na trati. Tento článek volně navazuje na příspěvek pro konferenci, která se konala v roce 2015, a ve kterém je podrobněji popsána struktura systému a více přiblíženy jednotlivé objektové kontroléry. V dalším textu si proto jen zběžně připomeneme základní vlastnosti platformy SIRIUS a dále si přiblížíme možnosti připravované aplikace. 2. ZÁKLADNÍ POPIS SYSTÉMU SIRIUS 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 metalické vedení a sběrnici ETHERNET tak přenést pomocí modemů technologie G.SHDSL. 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 V DC a venkovní prvky přes dvojici DC/DC konvertorů s výstupním napětím 400 V DC. Pro některé typy aplikací je také možné zřídit dislokované místní napájení 24 V DC. To je výhodné například v případě použití objektových kontrolérů v prostoru PZS. 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 SIRIUS je navržena tak, aby pomocí jednoho jádra CPU (dvojice kazet CPU) a potřebného množství OC (objektových kontrolérů) byla umožněna výstavba jak malých, tak i velmi rozsáhlých řešení v rámci železniční stanice a přilehlých traťových úseků. Na jedno jádro lze připojit až 500 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 116

117 systému K-2002, proto je nespornou výhodou možná kombinace a kompatibilita právě se systémem K-2002 na ovládací úrovni. Všechny prvky systému jsou navrhovány dle nejnovějších požadavků, technických specifikací a norem CENELEC. V roce 2016 jsme zahájili proces hodnocení technické i funkční bezpečnosti s úrovní bezpečnosti funkce SIL4 u VUZ Praha a.s. Principiální schéma systému SIRIUS je na následujícím obrázku: DUP DOP DOP LOP A ER1 ER1 ES1 KP KP OS1 ES1 ES1 LUP Stejné jako u K-2002 OCcpu A OCcpu B Nové pro SIRIUS ER1 ER1 NDC1 A OC1 NDC1 B Metalický Ethernet NDC2 A OC2 OC3 NDC2 B Optický Ethernet (dosah ~100 km) RS-485 (dosah stovky metrů) Obr. 1: Blokové schéma systému SIRIUS a MaDOS 117

118 3. PŘ ÍKLAD POUŽITÍ APLIKACE POČÍTAČE NÁPRAV A PŘ E- NOSOVÉHO SYSTÉMU Nejvyšší nároky na kabelizaci co do počtů vodičů a jejich údržbu jsou zpravidla kladeny na vedení v mezistaničních úsecích. Je to dáno hlavně nutností přenosu bezpečných informací mezi dvěma sousedními stanicemi (TZZ) a přenosem povelů a indikací mezi stanicí a jednotlivými traťovými PZS. Dalšími prvky, které vyžadují poměrně vysoký počet vodičů k přenosu signálů jsou prvky pro detekci volnosti kolejových úseků a to v případě použití počítačů náprav i kolejových obvodů. Pro takové aplikace je velice výhodné použití distribuovaných řešení, která nároky na kabelizaci významně snižují. V našem případě počítáme s použitím platformy SIRIUS. Jádro systému SIRIUS je nejvýhodnější umístit do některé z koncových stanic. V této stanici je možné systém zapojit do stávající diagnostické sítě (pokud je v lokalitě zřízena) a do TDS pro vzdálený dohled ze systémů GDS či GOS. V jakékoliv stanici lze poté zřídit ovládací počítač, který umožní bezpečné ovládání a dohled nad jednotlivými subsystémy (PZS, počítač náprav a TZZ). Tam, kde je již instalováno stavědlo K-2002, je možné pomocí OCcan datově navázat oba systémy a poté celý systém bezpečně ovládat a dohlížet z ovládacího počítače elektronického stavědla K Celé jádro systému lze nainstalovat do rackové skříně 21 o výšce 1500 mm. Tuto skříň je možné umístit jak v RM, tak i do DK. Na poli je poté nutné nainstalovat objektové kontroléry, které zajistí jednotlivé funkce. Funkci počítacího bodu plní OCac. Tento může být napájen buď z magistrální linky 400 V DC nebo z místního napájení z PZS 24 V DC. K OCac se následně připojí snímače pro detekci okolku kolejového vozidla. Například na SŽDC hojně používaný snímač Frauscher RSR-180, ale lze použít i jiné od jiných výrobců. Reléové systémy nebo jiné elektronické systémy s reléovým výstupem, lze k systému připojit pomocí objektových kontrolérů OCi a OCo. Takto je možné provést kompletní vazbu na SZZ a TZZ v obou stanicích či PZZ ve stanicích i na trati. Například u PZZ se všechny potřebné indikace zavedou do OCi a tyto se následně přenášejí datově do sousedních stanic (i obou současně), kde se bezpečně zobrazují na LOP (lokálním ovládacím počítači) nebo se pomocí OCo ve stanici převedou na reléově ovládanou světelnou indikaci umístěnou v indikačním panelu. Naopak z OCo se ovládají relé zapojené do obvodů PZZ, které zajišťují funkci ovládání PZZ (např. NOT, UZ, VYL), ale i přenos informací o stavu volnosti jednotlivých kolejových úseků pro spouštění výstrahy a směrových výstupů pro zajištění funkce anulace. Princip zapojení výše uvedeného lze vidět na obrázku č. 2. WS OCac WS OCac WS OCac WS OCac WS OCac WS OCac SZZ PZZ PZZ SZZ K-2002 OCi / OCo OCi / OCo OCi / OCo OCcan NDC NDC NDC NDC NDC NDC NDC NDC SIRIUS OCcpu, ER1 Obr. 2: SIRIUS počítač náprav s vazbou na SZZ a vazbou na PZZ na trati 118

119 Výše popisovaná varianta použití systému SIRIUS umožňuje také přenos indikací a povelů traťového zabezpečovacího zařízení a to například RPB-71, RPB-88, AH-88, AHP-03 a jiných. V tomto případě lze nahradit traťové linky pomocí reléové vazby zapojené do OCo a OCi. V případě, že ve stanicích není použito TZZ, je možné využít pro tuto funkci samotný systém SIRIUS, který obsahuje SW modul AH a AB. K ovládání TZZ je poté možné využít ve stanicích LOP staničního ZZ, LOP systému SIRIUS-AC nebo tlačítek a indikačních světel na panelu. Pokud je nutné použití oddílových návěstidel na trati, tak pro tento účel lze použít naše nové řešení LED návěstidel s OCsi a sadou OCled, které jsou umístěny v jednotlivých svítilnách. Pro tyto případy jsme připravili konstrukční řešení, které umožňuje umístit OCled do svítilny typu AŽD 70. Způsob připojení návěstidel do systému SIRIUS je znázorněn na obrázku č. 3. OCsi OCsi WS OCac WS OCac WS OCac WS OCac WS OCac SZZ OCi / OCo PZZ OCi / OCo SZZ K-2002 OCcan NDC NDC NDC NDC NDC NDC NDC NDC SIRIUS OCcpu, ER1 Obr. 3: SIRIUS počítač náprav s vazbou na SZZ, vazbou na PZZ na trati a oddílovým návěstidlem 4. 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. 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. Z připraveného řešení SIRIUS-AC vyplývá, že lze použít i stávající vedení v rámci mezistaničních úseků, uvážíme-li, že v případě lokálního napájení z PZZ jsou třeba jen tři páry vedení pro přenos dat a to včetně redundantního spojení, je tato úspora z pohledu vlastní dodávky kabelového vedení a jeho následné údržby velmi významná. 119

120 BEZDRÁTOVÝ PŘENOS DAT PRO ZZ PŘI VYUŽITÍ VEŘEJNÉ PŘENOSOVÉ SÍTĚ Ing. Antonín Diviš AŽD Praha s.r.o. Systémy železniční zabezpečovací techniky, i přes svůj konzervativní přístup, jsou stále více a více konfrontovány s novými trendy a možnostmi, které technologický rozvoj v řadě dílčích oblastí přináší. Významný díl v tomto tématu zabírá neustále snazší dostupnost výpočetního výkonu a rostoucí dostupná přenosová kapacita přenosových sítí. Tyto vlastnosti na jedné straně přinášejí mnohé nové možnosti technických řešení, na druhé však dávají obrovskou sílu využitelnou pro škodlivé, ať už záměrné či nezáměrné, ovlivnění systémů, na kterých leží odpovědnost za zajištění bezpečnosti. 1. ÚČ EL A ZÁMĚ R Předmětem modernizací a výstavby nových systémů pro zabezpečení železniční dopravy je v případě velkých uzlových nebo liniových staveb i nová komunikační infrastruktura, která vytvoří prostor pro přenos dat koncových zařízení ve vyhrazených a zabezpečených pásmech. Vedle těchto instalací ale existují i provozovaná zařízení, která buď na ně navazují, ale nejsou předmětem výstavby nebo modernizace, anebo jsou zcela samostatná. Je řada případů, kdy je vhodné i tato zařízení integrovat a vybavit možností datové komunikace. Pro takové potřeby je vhodné v návaznosti na technologický pokrok hledat způsoby, jak zajistit bezpečný přenos dat při využití dostupných technologických prostředků. Už při realizaci systému Radioblok, který je určen pro zajištění bezpečnosti dopravy na regionálních dráhách, bylo využito služeb veřejné přenosové sítě, konkrétně služeb veřejného operátora, pro jednorázové přenosy dat mezi mobilní částí systému a stacionární centrálou. Logickým navazujícím krokem bylo hledání způsobu řešení pro zajištění trvalého přenosu dat obdobnou technologií. 2. LEGISLATIVNÍ PROSTŘEDÍ Bezdrátový přenos dat, který zajišťuje přenos dat pro železniční zabezpečovací techniku, je vždy součástí zabezpečovacího systému jako celku a je nezbytné pro něj zajistit příslušné posouzení bezpečnosti. Je zřejmé, že kromě obvyklých postupů, jako je posouzení shody s požadavky skupiny norem ČSN EN 50 12x, a to primárně na vlastnosti koncových systémů komunikace, je nezbytné sledovat a řešit rizika plynoucí z přenosu dat veřejným prostorem, tj. kategorií 3 přenosových sítí ve smyslu normy ČSN EN , a to včetně kybernetických rizik, při jejichž usměrnění je sledováno naplňování požadavků skupiny norem ISO/IEC Kybernetická rizika jsou novou oblastí, kterou je nezbytně nutné se v rámci analýzy rizik systému jako celku zabývat. Tato rizika mají ve většině případů povahu úmyslné sabotáže. V rámci ní je nezbytné sledovat řadu nových oblastí a to včetně takových, jako jsou: Jak náročné je úmyslné narušení komunikace při ovlivnění systému v porovnání jiným způsobem narušení? Nakolik může být prolomení zabezpečení komunikace výzvou v daném typu použití pro případné útočníky nemající primárně za cíl nějaký útok s nepřijatelnými následky? 120

121 Samostatným problémem, který doprovází problematiku certifikace předmětného systému, je získání posouzení příslušné akreditované autority. Druhým tématem, které je v této souvislosti potřeba nalézt, je vytvoření takového testovacího prostředí, které umožní dostatečně průkazné ověřování primární funkci šifrování přenosu dat. 3. PILOTNÍ INSTALACE Pilotní instalací bezdrátového přenosu dat využívající služeb veřejného přenosového prostředí s trvalým přenosem dat bylo nasazení v rámci modernizace zabezpečení dráhy Čížkovice Obrnice vlastněné a provozované společností AŽD Praha s.r.o.. Na této trati v úseku Třebívlice Obrnice není dostupný žádný vyhrazený přenosový prostředek a bylo nezbytné pro přenos dat pro systém automatického hradla AHP-03D při využití systému FAdC (Frauscher Advanced Counter) zajistit přenos dat mezi koncovými body systému umístěnými v Třebívlicích a Obrnicích. Obr. 1: Realizace TZZ na trati Čížkovice - Obrnice Pro přenos dat bylo využito služeb veřejných operátorů (O2, T-Mobile) a technologie dvojí kryptace využívající protokol IPsec a přenos prostřednictvím VPN. Tímto způsobem byla vytvořena datová síť, která zajišťuje propojení dvou koncových zón zabezpečeným a šifrovaným tunelem procházejícím veřejným prostorem. Obr. 2: Architektura sítě pro přenos dat veřejným přenosovým prostředím. 121

122 4. ZKUŠENOSTI Z PROVOZNÍHO NASAZENÍ V současné době probíhá provozní testování v reálných podmínkách výše uvedené instalace. Těmto zkouškám předcházely laboratorní zkoušky, které probíhaly ve městech Praha a Olomouc. Tyto testy vytvořily předpoklad možnosti dosažení přijatelné dostupnosti služby přenosu dat cestou veřejného operátora. V reálných podmínkách regionální dráhy umístěné mimo velké aglomerace se tato úroveň dostupnosti služby ukázala jako kolísavá a provozní zkušenosti ukazují, že, ač nedochází k nějakým ztrátám datových zpráv či jiným ovlivnění dat jako takových, velmi nestabilním parametrem je časová latence přenosu. 5. DALŠÍ VÝHLED Na aktivity využívající služeb veřejných operátorů navazují činnosti směrující návazně na stále větší dostupnost vysokorychlostního internetu k využití sítí místně příslušných poskytovatelů internetu. Tyto sítě poskytují širší přenosová pásma s rychlejším přenosem dat. Na druhou stranu se jedná o veřejně více dostupné sítě s datově větším zatížením a předpokladem vyššího rizika napadení. 122

123 MĚŘENÍ SIL, PŘESTAVNÍK EPZ a EPK Ing. Josef Adamec AŽD Praha s.r.o. 1. MĚŘENÍ SIL NA VÝHYBKOVÝCH KONSTRUKCÍCH 1.1 Přestavný odpor výhybky Dovolené hodnoty přestavných odporů výhybek jsou uvedeny v Předpisu SŽDC S3 díl IX, Tab. 3. Železniční svršek, Výhybky a výhybkové konstrukce. Skutečná hodnota přestavného odporu se měří při ručním stavění po uvedení výhybky do provozu a dále v intervalu dle předpisu (SŽDC (ČD) T121). Velikost přestavného odporu závisí na tvaru výhybky, soustavě svršku, provedení jazyků, mazání kluzných stoliček, přítomností pomocných prvků (nadzvedávací a dotlačovací stoličky) a na celkové kvalitě údržby výhybky. Z hodnoty přestavného odporu se pak odvozuje nastavení přestavné síly přestavníku, jejíž hodnota má být větší o 30 až 70 %. 1.2 Přestavná síla přestavníku Přestavná síla je maximální (aktuální) hodnota síly vyvíjená přestavníkem při chodu pohyblivých částí výhybkových konstrukcí. Přestavná síla se nastavuje dle přestavného odporu výhybky (viz výše) buď regulací předpětí pružiny třecí spojky (u elektromotorických přestavníků) nebo regulací přepouštěcího ventilu (u hydraulických přestavníků). 1.3 Přídržná síla přestavníku Přídržná síla je vyvíjená přestavníkem k tomu, aby pohyblivé části výhybky zůstaly během průjezdu vozidla ve svých koncových polohách. Velikost přídržné síly musí odpovídat požadovanému systému ovládání a zabezpečení výhybek, tedy rozřeznému nebo nerozřeznému. V případě rozřezného systému je požadována přídržná síla 7 kn a je dána u elektromotorických přestavníků nastavením přídržné pružiny s přídržným ústrojím nebo u hydraulických přestavníků nastavením přepouštěcího ventilu. U nerozřezného systému je požadována přídržná síla 75 kn a je dána vyřazením přídržné pružiny nebo přepouštěcího ventilu z funkce; v případě rozřezu pak dochází k destrukci vlastního přestavníku, případně dalších prvků (výměnový závěr, jazyky ). 1.4 Síly namáhající výhybky a ovládací a zapevňovací prvky Další síly, které se při provozování výhybek vyskytují, a které je důležité z hlediska konstrukčního návrhu ovládání a zabezpečení výhybek znát, jsou síly vyskytující se při průjezdu vozidel. Tyto síly jsou přenášeny do háků výměnových závěrů, žlabových pražců a přestavníků. Velikost těchto sil je dána velmi mnoha faktory (rychlost vozidel, hmotnost vozidel, technický stav vozidel (dvojkolí), geometrie a konstrukce výhybky, technický stav výhybky, kvalitou podloží a kolejového předvýhybkového úseku ). 123

124 1.5 Měření sil Měření přestavného odporu, přestavné síly a přídržné síly Měření se provádí dle předpisů (SZ1020, SŽDC (ČD) T121, případně dle dokumentace výrobce přestavníků): a) Mechanickými měřicími čepy BKM (výroba v bývalé NDR) nebo EZK (výroba v Polsku). Dosažitelnost čepů BKM je však již nulová. Jejich náhrada, čepy EZK, jsou sice náhradou ekvivalentní, ale životnost používaných mechanických siloměrných čepů BKM a EZK není neomezená, materiál čepů podléhá únavě a při překročení mezní síly může dojít k nevratnému poškození čepu. b) Jako možná náhrada měřicích čepů BKM a EZK bylo pro potřeby AŽD Praha s.r.o. z portfolia mnohých dodavatelů elektronických měřicích zařízení vybráno zařízení HZM od firmy HANNING & KAHL. Zařízení se sestává z elektronické části napájené akumulátorem a měřicího čepu, který je s elektronickou částí propojen kabelem. Měřicí čep má zabudovanou vnitřní paměť, ve které jsou uložena veškerá data týkající se samotného čepu (výrobce, výrobní číslo, datum kalibrace a kalibrační konstanty), což zabraňuje chybnému měření z důvodu chybné kalibrace. Toto řešení umožňuje použití více čepů s jednou elektronickou částí nebo záměny čepů. Měřicí čep lze na výhybce zamknout, což dovoluje bezpečný průjezd vlaků výhybkou. Elektronická jednotka ( kalkulačka ) je tvarově uzpůsobena pro držení v ruce, má jednoduché ovládání, velkou vnitřní paměť pro uložení výsledků mnoha měření včetně jejich pojmenování. Měřicí čepy jsou po připojení automaticky rozpoznány a jsou nastaveny odpovídající kalibrační konstanty. Bodový LCD displej umožňuje zobrazit naměřenou sílu a zobrazit jednoduchý graf časového průběhu síly. Do paměti lze uložit nejméně 10 tisíc měření, která lze pojmenovat a třídit podle různých kritérií (název žst, datum, číslo výhybky, typ přestavníku ). Standardní součástí HZM je program pro prostředí Windows. Naměřená data je možno přenést kabelem nebo přes USB Flash disk do počítače, prohlížet a ukládat. Při měření v terénu lze naměřená data i průběhy tisknout na termotiskárně, která se dodává jako volitelné příslušenství. Po letitých dobrých zkušenostech byly letos tímto měřicím zařízením u AŽD vybaveny další výrobní, montážní a servisní útvary. V této souvislosti byl u AŽD zpracován přehledný manuál v češtině. Proto lze doporučit rozšíření i pro zaměstnance SŽDC, bude-li uvažováno o náhradě stávajících měřicích čepů. c) Diagnostický měřicí systém DMS-EP byl u AŽD vyvinut jako zařízení, které průběžně sleduje a vyhodnocuje přestavné odpory výhybky, archivuje je a porovnává se změřenou sílou přestavníku a na základě porovnání vydává upozornění pro údržbu. Zařízení pracuje na principu měření činného příkonu třífázového asynchronního motoru přestavníku. Činný příkon je přímo úměrný okamžité síle, kterou přestavník působí na výhybku při přestavování a tím i přímo úměrný okamžité hodnotě přestavného odporu výhybky. Pro načtení, zobrazení a vyhodnocení průběhu přestavných výkonů je určen program DLA-EP, který umožňuje archivovat data v úložném prostoru počítače a provádět jejich správu Měření sil namáhajících výhybky, ovládací a zapevňovací prvky Měření se provádí expertně tenzometricky při výzkumných a vývojových úkolech. Pro výrobky výhybkového programu AŽD se tato měření provádí při vývoji nových konstrukcí nebo při ověřování jejich odolnosti pro postupné zvyšování rychlostí v kooperaci s VUT Brno, Ústav železničních konstrukcí a staveb nebo s Ústavem aplikované mechaniky Brno, s.r.o. Nutno poznamenat, že tato tenzometrická měření a zpracování jejich výsledků vedla ke kladnému posouzení vhodnosti výhybkového programu AŽD pro rychlosti do 300 km/h. 124

125 2. PŘ ESTAVNÍK EPZ600 Zkratka EPZ600 znamená, že se jedná o vhodně upravený přestavník typu EP600 pro dosažení funkce vnitřního závěru do rychlosti 80 km/h. Přestavník byl připraven na základě vytrvalého požadavku zástupců pro tchajwanské železnice k otestování na jejich vytipované výhybce. Po podrobném seznámení s funkcí upraveného přestavníku zástupci konstatovali, že dle záměru na repasování starých výhybek s přestavníky Bombardier nebo Nippon lze pro jejich podmínky tento přestavník použít na výhybce bez vnějšího výhybkového závěru. Nelze však mluvit o plnohodnotném vnitřním závěru, ale za určitých silových (a rychlostních) podmínek lze uvažovat o nasazení ve specifikovaném provozu. Poté byl upravený přestavník a jeho připojení ke zkušební výhybce soustavy svršku R65 otestován v areálu AŽD VZ Olomouc, za použití dodaných komponent spojovacích a kontrolních tyčí a unášeče z Tchaj-wanu. Uchycení přestavníku k výhybce bylo provedeno pomocí kloubové připevňovací soupravy. Pro stanovení požadavků na přestavník bylo využito informací z dostupných materiálů o přestavnících s vnitřním závěrem a podkladů od tchajwanské strany: - vůle mezi jazykem a opornicí v toleranci 0,5 1 mm - vyhodnocení koncových poloh jazyků kontrolními pravítky s přesností 0,5 1 mm - přestavná síla 3 6 kn - přídržná síla pro rozřezný přestavník 7 10 kn - přídržná síla pro nerozřezný přestavník <25 kn - přestavná dráha mm (= chod přestavníku) - přestavný čas < 3 s (elektromotor AC 3x400 V, 1440 min -1 ). Testovaný přestavník tak vychází koncepčně ze standardního přestavníku EP600 při použití upraveného přestavného ústrojí, když v tomto případě musí být přestavná dráha shodná s požadovaným rozevřením jazyků 145 mm. Na hřídel elektromotoru byla navíc namontována brzdička tlumící v koncových polohách případné silové účinky od setrvačných hmot soustavy přestavník - výhybka a eliminující v koncových polohách případné silové účinky pružení jazyků. Další úpravy spočívaly v doplnění pomocné pružiny dotekové sady a v úpravě závor kontrolních pravítek. Na testovací výhybce se prokázalo, že přestavník je v této konfiguraci plně funkční. Seřizování celé soustavy přestavník - výhybka ukázalo, že přestavník EP600 může plnit funkci vnitřního závěru nejlépe za předpokladu, že bude uchycen k opornici s rozměrově neměnnou soupravou, tzn. pevná souprava nebo uchycení ke žlabovému pražci. Funkci vnitřního závěru v koncové poloze výhybky pak zastává odpovídající kladička zapadlá ve výřezu vodicí desky za současného působení přídržné pružiny uvnitř pro rozřezný systém nebo pevné vložky pro nerozřezný systém. Po testování bylo dohodnuto provozní ověření na vytipované výhybce na Tchaj-wanu, které pro technické výlukové potíže bylo nakonec provedeno v roce 2015 v depu rychlodráhy EMAS v Malajsii. Další aplikací v zahraničí, ale již většího rozsahu, je dodávka EPZ600 v počtu 27 kusů do depa Metra v Ankaře. První aplikace v Česku se připravuje pro žst. Libčeves (2 ks) a žst. Dětenice (2 ks). Další vývojovou etapou je přestavník s plnohodnotným vnitřním závěrem, označený EPV600. Ten obsahuje, kromě úprav EPZ600, ještě vnitřní závěr vytvořený blokovacím ozubením pastorku a přestavné tyče. EPV600 bude na podzim t.r. připraven k ověření na trati provozované AŽD. 125

126 3. PŘ ESTAVNÍK EPK600 Zkratka EPK600 označuje přestavník s přenosem pohybu pomocí kuličkového šroubu, při zachování základních technických parametrů odpovídajících přestavníku typu EP600. Konstrukce dle Obr. 1 se vyznačuje: - využitím kuličkového šroubu (1) s pohyblivou matici (2) - unášečem přestavné tyče (3) s integrovanou talířovou pružinou pro rozřeznou variantu nebo trubkovou vložkou v případě nerozřezné varianty - kombinovanou elektromagnetickou a odstředivou spojkou (4) pro přenos přestavné síly s jejím elektrickým nastavováním (5) - přírubovým třífázovým motorem s el. pevností 4 kv (6) s využitím pro uchycení klikového vypínače (7) - modifikovanou kontaktovou sadou z EP600 (8) - kruhovou přestavnou tyčí (9) a kruhovými kontrolními tyčemi (10) - nižší hmotností (o 50 kg) a vyšší účinností oproti EP600 - rozměry odpovídajícími více pro připevnění k úzkému žlabovému pražci Obr. 1: Model dispozice přestavníku EPK600 Přestavník prošel úspěšně typovou zkouškou a pro ověřovací provoz byla hodnotitelem bezpečnosti vydána kladná zpráva o hodnocení bezpečnosti. O ověřovacím provozu na infrastruktuře SŽDC nebylo dosud ze strany SŽDC O14 rozhodnuto. Podařilo se však zajistit ověřovací provoz na trati provozované AŽD, a to v žst. Třebenice na výhybce č.1 a 3. LITERATURA: ZPRACOVÁNO Z VLASTNÍCH MATERIÁLŮ AUTORA 126

127 DOPADY KYBERNETICKÉ BEZPEČNOSTI A GDPR NA PROVOZ DATOVÝCH SÍTÍ Ing. Pavel Dobiš ČD - Telematika a.s. Zákon kybernetické bezpečnosti (dále zákon ) nabyl účinnosti k Dotčené subjekty dostaly povinnost zajistit implementaci technicko-organizačních opatření dle zákona do jednoho roku po nahlášení významných informačních systémů nebo kritické informační infrastruktury. Problematika kybernetické bezpečnosti je včetně legislativy v gesci Národního bezpečnostního úřadu. Obecně lze konstatovat, že zákon upravuje práva a povinnosti fyzických a právnických osob, působnost a pravomoc orgánů veřejné moci a jejich vzájemnou spolupráci v oblasti kybernetické bezpečnosti. Jednou z klíčových činností při budování souladu se zákonem ve velkých a středních společnostech včetně státní správy je definování a nastavení systému řízení bezpečnosti informací, přizpůsobeného firemní kultuře od vrcholové řídící úrovně přes řízení aktiv až po samotné prováděcí postupy a standardy. Dále vhodné stanovení základních pravidel a postupů bezpečnosti informací. Hlavním cílem při implementaci systému řízení bezpečnosti informací je jednoznačně definovat povinnosti a odpovědnosti zaměstnanců, a vytvořit tak základ pro efektivní implementaci a řízení bezpečnosti informací. Až v rámci provozování systému řízení bezpečnosti informací pak postupně zavést nebo zlepšit potřebná technická opatření především stanovená zákonem. Základní organizační opatření řízení rizik bezpečnostní politika Základní technická opatření fyzická bezpečnost nástroj pro ochranu integrity komunikačních sítí organizační bezpečnost stanovení bezpečnostních požadavků pro dodavatele řízení aktiv bezpečnost lidských zdrojů řízení provozu komunikací řízení přístupu a bezpečné chování uživatelů akvizice, vývoj a údržba zvládání kybernetických bezpečnostních událostí a incidentů řízení kontinuity činností kontrola a audit nástroj pro ověřování identity uživatelů nástroj pro řízení přístupových oprávnění nástroj pro ochranu před škodlivým kódem nástroj pro zaznamenávání činností infrastruktury, jejích uživatelů a administrátorů nástroj pro detekci kybernetických bezpečnostních událostí nástroj pro sběr a vyhodnocení kybernetických bezpečnostních událostí aplikační bezpečnost kryptografické prostředky nástroj pro zajišťování vysoké úrovně dostupnosti bezpečnost průmyslových a řídicích systémů Tab. 1: Základní opatření implementace kybernetické bezpečnosti z pohledu legislativy ČR 127

128 Z pohledu zákona je ochrana osobních údajů jeho součástí viz 5 odst. 1 písm. o) prováděcí vyhlášky č. 316/2014 Sb., o kybernetické bezpečnosti. V současné době je ochrana osobních údajů dále regulována zákonem č. 101/2000 Sb., o ochraně osobních údajů, ve znění pozdějších přepisů. Avšak dne 27. dubna 2016 bylo vydáno Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) 2016/679 ze dne 27. dubna 2016 o ochraně fyzických osob v souvislosti se zpracováním osobních údajů a o volném pohybu těchto údajů a o zrušení směrnice 95/46/ES (Obecné nařízení o ochraně osobních údajů) (dále nařízení ) s přechodným obdobím do 25. května 2018 pro implementaci nových technicko-organizačních opatření. Nařízení významně posiluje a precizuje práva subjektů ochrany údajů, jako příklady lze uvést: rozšíření pojmu osobních údajů o lokalizační údaje a síťový identifikátor; precizace požadavku na zabezpečení osobních údajů; minimální požadavky obsahu smluv o zpracování osobních údajů; právo na výmaz údajů ( právo být zapomenut ); právo na přenos údajů k jinému správci; posouzení vlivu na ochranu osobních údajů (Data protection impact analysis); ohlašování bezpečnostních incidentů týkající se ochrany osobních údajů; ve vybraných případech povinnost zpracovatelů jmenovat pověřence pro ochranu osobních údajů; vedení záznamů o činnostech zpracování osobních údajů; velmi významné zvýšení sankcí. Zásady zákonnost, korektnost a transparentnost účelové omezení minimalizace údajů přesnost omezení uložení integrita a důvěrnost Základní popis osobní údaje jsou zpracovávány korektně a zákonným a transparentním způsobem osobní údaje jsou shromažďovány pro určité, výslovně vyjádřené a legitimní účely a nesmějí být dále zpracovávány způsobem, který je s těmito účely neslučitelný osobní údaje jsou přiměřené, relevantní a omezené na nezbytný rozsah ve vztahu k účelu, pro který jsou zpracovávány osobní údaje jsou přesné a v případě potřeby aktualizované; musí být přijata veškerá rozumná opatření, aby osobní údaje, které jsou nepřesné s přihlédnutím k účelům, pro které se zpracovávají, byly bezodkladně vymazány nebo opraveny osobní údaje jsou uloženy ve formě umožňující identifikaci subjektů údajů po dobu ne delší, než je nezbytné pro účely, pro které jsou zpracovávány osobní údaje jsou zpracovávány způsobem, který zajistí náležité zabezpečení osobních údajů, včetně jejich ochrany pomocí vhodných technických nebo organizačních opatření před neoprávněným či protiprávním zpracováním a před náhodnou ztrátou, zničením nebo poškozením Tab. 2: Základní zásady zpracování osobních údajů 128

129 Obecně je vhodné ve velkých a středních společnostech včetně státní správy systém ochrany osobních údajů implementovat prostřednictvím následujících třech fází: rozdílové analýzy aktuálního stavu včetně identifikace dopadů nařízení, prioritizace a analýzy rizik; návrh opatření formou programu ochrany osobních údajů; implementace programu ochrany osobních údajů. Vybrané povinnosti Udržení důvěrnosti, dostupnosti a integrity dat, ohlašovací povinnost Povinnost autentizace subjektu, snížení rizika díky autorizacím Ohlašovací povinnost vůči subjektům údajů Zajištění přesnosti údajů Technická opatření nástroj pro sběr a detekci bezpečnostních událostí nástroj pro ověřování identity uživatelů a řízení přístupových oprávnění řešení pro forenzní analýzu řešení master data managementu Tab. 3: Vybraná technická opatření pro zajištění povinností ochrany osobních údajů V případě společnosti, která má již implementovaný nebo implementuje systém řízení bezpečnosti informací v souladu se zákonem, je vzhledem k velké synergii vhodné zvážit zahrnutí ochrany osobních údajů do tohoto systému. Rozsah systému řízení bezpečnosti informací tak rozšířit i na ochranu osobních údajů a doplnit příslušné byznys procesy o povinnosti plynoucí z nařízení, a tak zajistit dlouhodobý soulad s nařízením. Závěrem je nutné zmínit, že důležitým a velmi často opomíjeným faktem je vytvoření dostatečně kvalitních technologických standardů včetně jejich přiměřeného a dlouhodobého prosazování. V případě prostředí s nízkou vyzrálostí implementace technologických standardů je vhodné začít alespoň na úrovni jednoduchých a snadno komunikovatelných technologických principů. Tyto technologické standardy v rámci systému řízení bezpečnosti informací vytvoří prostředí pro efektivní zajištění bezpečnosti informací. 129

130 PRŮBĚH STAVBY KAC DOKONČENÍ A REÁLNÉ VÝSTUPY Mgr. Tomáš Businský ČD - Telematika a.s. Zákazník: Správa železniční dopravní cesty (SŽDC) Období realizace: ČD - Telematika vybudovala kontrolně-analytické centrum řízení dopravy (KAC) ve 34 technologických lokalitách v rámci ČR. Jednalo se o komplexní a unikátní projekt, který obsahuje všechny vrstvy IT technologií od technické přes serverovou infrastrukturu až po aplikačně-integrační část. Projekt v konečném důsledku vede ke snížení nehodovosti a zlepšení efektivity procesů při řízení provozu. KAC pomáhá při dálkovém řízení železniční dopravy a v souladu s evropskými trendy vytváří předpoklady pro postupné zavádění centralizovaného dálkového řízení provozu v rámci celé železniční sítě ČR. Základní popis systému KAC (Kontrolně-analytické centrum řízení dopravy) Prostřednictvím nové datové sítě SŽDC integrovat a archivovat data ze systémů pro záznam hlasové komunikace, kamerových systémů, dispečerských monitorů, logů ze zabezpečovacích zařízení, a to v rámci celé sítě SŽDC v ČR. Systém KAC prostřednictvím stávajících a nových datových sítí SŽDC integruje a archivuje data ze systémů pro snímání a záznam hlasové komunikace a objektového videa v rámci celé České republiky. Z důvodu bezpečnosti centra byla dislokace centrálních prvků navržena do dvou lokalit (CDP Praha a CDP Přerov), které jsou navzájem plně zálohovány. Jak aplikační, tak síťová část je stavěna jako redundantní, a umožňuje tak při výpadku primárního datového centra v CDP Přerov plynulý přechod a obnovu funkcí z lokality CDP Praha. Systém je schopen získávat informace o činnosti elektronických zabezpečovacích zařízení, jako jsou železniční přejezdy atd. KAC dále získává informace o činnosti elektronických zabezpečovacích systémů z obou centrálních dispečerských pracovišť (CDP) v Praze a Přerově, do kterých jsou shromažďována data z lokálních diagnostických systémů. Je napojen na centrální systém správy uživatelských účtů a poskytuje informace pro dispečerské telefonní terminály. Systém KAC je zpřístupněn online pro vybrané pracovníky SŽDC, kterým umožňuje přístup k záznamům pomocí webového rozhraní ze všech míst SŽDC, a zjednodušuje tak práci dispečerských a kontrolních pracovníků. Systém KAC je v rámci SŽDC využíván primárně pro kontrolu výkonu dispečerské práce a umožní v případě nehody nebo nenadálé události analyzovat data bez nutnosti sbírat data v daných lokalitách. Systém umožňuje pracovníkům v rámci systému vytvořit auditní záznam včetně interních poznámek nebo automatizovaných přepisů hlasové komunikace do textu. Z důvodu bezpečnosti přístupu k informacím je systém zabezpečen na úrovni jednotlivých rolí v systému, které zajišťují přístup pouze k informacím určeným danému pracovníkovi, a dále systém audituje veškeré činnosti v něm prováděné. Projekt je v souladu s globálním cílem prioritní osy 1, jímž je zlepšení železniční dopravy na transevropské dopravní síti TEN-T. 130

131 TRENDY TÉMA IOT INTERNET VĚCÍ V DOPRAVĚ Ing. František Nedvěd ČD - Telematika a.s. ČD - Telematika (dále jen ČD-T) do konceptu IoT v dopravě přináší služby, které prostřednictvím čidel (malých autonomních zařízení s dlouhou životností na baterie) a rádiové sítě umožňují sbírat data z míst, odkud to dosud bylo technicky složité nebo příliš nákladné z pohledu ekonomiky. Tato čidla mohou např.: posílat data o stavu jednotlivých parkovacích míst; posílat data o průjezdu vozidel; posílat informace o vstupu do prostor kritická místa; posílat informace o stavu hladiny, teplotě, tlaku, vlhkosti, stavu ovzduší a o dalších fyzikálních veličinách z míst, odkud to bylo doposud nemožné; posílat informace o poloze objektů, které mohou měnit svou polohu (kontejnery, přívěsy, cisterny, úklidová vozidla městských služeb...). Informace z jednotlivých čidel jsou přenášeny prostřednictvím rádiové sítě. Prostřednictvím rádiové sítě se data přenesou do centrální aplikace provozované ČDT, kde se shromažďují data ze všech senzorů. Data lze zákazníkům předávat prostřednictvím datového rozhraní do jejich informačních systémů, případně na přání zákazníka lze využít aplikaci ČD-T, kde bude mít daný zákazník přístup ke svým zařízením. Prostřednictvím této aplikace pak může zařízení spravovat podle aktuální potřeby. Aplikace umožní kromě jiného zobrazení aktuálního stavu jednotlivých čidel například v mapovém podkladu typicky se jedná o stav obsazenosti parkovacích míst nebo v jiném zobrazení podle typu čidla a přání zákazníka. Současně aplikace umožňuje předávat data (informace) do systému navigačních infopanelů, které jsou umístěné na příjezdových silnicích, a tím jednoduše sdělují uživatelům (občanům), kam je efektivní zajíždět kvůli potřebě parkování. Následně pak aplikace umožňuje data analyzovat z dlouhodobého pohledu, čímž napomáhá při rozhodování o tom, zda a jak je potřeba měnit parametry, jaká přijmout opatření, jak lépe hospodařit, kdy například servisovat a tak podobně. V případě aplikace Chytrého parkování jde zejména o správné nastavení parkovacích tarifů, o efektivnější výběr parkovného, možnost sdílení parkovacích míst s dlouhodobým pronájmem, o motivaci k parkování mimo centrum. Mobilní majetek již není třeba hlídat zapisováním do evidence, ale je možné sledovat, kde se nachází. Pravidelně lze sledovat odběry vody, elektřiny nebo plynu a tím například včas reagovat na poruchu potrubí, která se projeví zvýšeným odběrem. Dalším možným využitím je detekce vstupů do prostor, které nejsou trvale obývané, jako jsou garáže, sklady, stavební buňky apod. Díky používané technologii nelze tyto bezpečnostní prvky vypnout nebo zrušit podobně jako prvky využívající mobilní sítě. 131

132 GEOGRAFICKÝ INFORMAČNÍ SYSTÉM (GIS) ČD - TELEMATIKY Ing. Pavel Bartoň ČD - Telematika a.s. ČD -Telematika a.s. po zhruba dvouletém úsilí dokončila projekt GIS a portál vyjadřování. Hlavním cílem projektu bylo zajištění komplexního systému pro podporu agendy vyjadřování k existenci sítí elektronických komunikací, poskytování územně analytických podkladů pro územní plánování a pro podporu s tím souvisejících procesů a legislativních povinností vyplývajících z právního řádu ČR. Vzhledem k tomu, že není naším cílem budovat izolované informační systémy, ale naopak v maximální míře využívat to, co je již vybudováno, bylo v rámci tohoto projektu provedeno i napojení celého řešení na naši konfigurační databázi ETS, monitorovací nástroje a pro přihlašování byl využit Active Directory systém (uživatelé se přihlašují do jednotlivých částí systému pomocí svých doménových účtů automaticky na základě přihlášení do počítače). Celé řešení je postaveno na platformě produktů Bentley a jeho hlavním posláním je zajistit jednotné uložení a správu geografických dat společnosti ČD-T nezávislé na rozdílných datových modelech našich zákazníků a vytvořit prostředí pro zajištění dat potřebných pro automatizaci. Tento systém doplňuje stávající technickou evidenci provozované infrastruktury, vedenou v konfigurační databázi ETS, o evidenci geografickou (např. přesné průběhy kabelů, kabelových okruhů a podobně). V tomto systému se evidují rovněž i komponenty kabelových sítí, které není nutné evidovat v ETS, ale které jsou nedílnou součástí dokumentace kabelové sítě (kabelové komory, kabelové rezervy, spojky na kabelech apod.). Systém pro vyjadřování k sítím elektronických komunikací Cílem implementace systému Vyjadřování bylo zavést automatizaci činností spojených s vydáním vyjádření. V případech, kdy nedochází ke střetu se sítí a technickou infrastrukturou spravovanou ČD- T (naší či našich zákazníků), probíhá plná automatizace vyjadřování. V ostatních případech je zajištěna harmonizace procesu a činností a podpora ze strany systému Vyjadřování tak, aby došlo ke zvýšení efektivity a uživatelského komfortu při jejich zpracování. Po implementaci systému Vyjadřování došlo k zásadní změně ve způsobu zadávání žádostí o vyjádření ze strany žadatelů. Žadatelé mají mít k dispozici internetový portál, na kterém můžou zadat žádost z pohodlí domova nebo kanceláře v kteroukoliv dobu. Na tomto portále si žadatelé o vyjádření po vyplnění identifikačních údajů zakreslují jednotlivá zájmová území, ke kterým žádají o vyjádření a volí způsob doručení vyjádření. 132

133 Systém pro bezobslužné poskytování územně analytických podkladů ČD - Telematika je dle zákona č. 183/2006 Sb. (stavební zákon) a jeho prováděcí vyhlášky č. 500/2006 Sb. (o územně analytických podkladech, územně plánovací dokumentaci a způsobu evidence územně plánovací činnosti) povinna poskytovat územně analytické podklady nezbytné pro územní plánování. Tento systém je vybudován jako aplikační a procesní nadstavba nad systémem GIS a funguje zcela automatizovaně. Z portálu ÚAP, ke kterému má přístup jen specifikovaná množina uživatelů (smluvní partneři ze strany ORP, krajských úřadů, případně vojenských újezdů), si uživatelé stahují data ( datové balíčky ) o telekomunikační infrastruktuře vlastněné ČD - Telematikou a importují si je do svých systémů. Žadatel o ÚAP je na své zájmové území lokalizován automaticky, a není tak nucen zakreslovat polygon dotčeného území. Mapový portál Poslední z bloků celého řešení je Mapový portál (gwp.cdt.cz). Tento mapový portál prezentuje data uložená v GIS systému a navíc zobrazuje prostorově i data z monitorovacích nástrojů či jiných databázových systémů. Pro ilustraci pár obrázků: Bentley 2016 Be Inspired Awards Po dohodě s dodavatelem tohoto systému, společností HSI, spol. s r.o., jsme projekt přihlásili do soutěže vypisované každoročně společností Bentley Be Inspired Awards do kategorie Inženýrské sítě a komunikace a s naším projektem jsme postoupili až do celosvětového finále. V rámci této soutěže společnost Bentley každoročně vyhodnocuje uskutečněné projekty v oblastech návrhů infrastruktury, výstavby a provozu a vybírá ty, které jsou z technického i obchodního pohledu nejvíce inspirativní pro jiné zákazníky. Na takto vybraných projektech pak demonstruje nejnovější technologické trendy a náměty, jak akcelerovat profitabilitu společností díky implementaci systémů od společnosti Bentley. 133

134 SYNCHRONIZACE V PAKETOVÝCH SÍTÍCH Ing. Petr Boček TTC MARCONI s.r.o. ÚVOD Aktuálním přechodem přenosových sítí na paketové technologie Ethernet, IP, případně MPLS se vytrácí u dřívějších generací automaticky přítomná složka šíření referenční frekvence. Ačkoli nastupující přenosové technologie tuto složku pro svou funkci nevyžadují, zůstává důležitá pro zpětnou kompatibilitu některých, zvláště v technologických sítích nadále provozovaných komunikačních služeb, i pro podporu některých aplikací. Příspěvek uvádí důvody, proč je nadále potřebné síťovou synchronizaci zajišťovat, shrnuje techniky, které jsou k tomu v paketových sítích využívané a blíže se věnuje zásadním rozdílům, které přinášejí nové techniky, vyvinuté speciálně pro paketové sítě, jako jsou PTP (IEEE 1588) a ACR. Typickou třídou zmíněných služeb, jsou služby TDM, a to i v případě, kdy je v síti praktikován Netowork-synchronous operation model dle standardu G.8261/Y.1361, tedy zcela synchronní síť včetně koncových zařízení. Nastávají ale i složitější případy, kdy může být nutné: šíření časové složky (TOD), především pro koncová zařízení, vyžadující přesnost vyšší, než poskytují samostatné obecné protokoly, jako např. NTP, šíření signálů plesiochronních, tj. signálů pracujících s definovanou relativně malou odchylkou přenosové rychlosti, typicky např. v případě tunelování okruhů TDM cizích sítí. Pro základní podporu TDM služeb musí systém šíření taktu plnit dobře známé požadavky, jako je jitter, wander a stabilita taktů (v mezích ITU-T G.823/G.824), tolerance ke ztrátovosti paketů (alespoň 5 %) a podpora mechanismů automatického přepnutí do autonomního (hold-over) režimu a následného vyhledání náhradní synchronizační reference. V případě přenosu plesiochronních signálů pak rozsah zachycení synchronizace (alespoň ±50 ppm), apod. Z hlediska provozu i návrhu vykazují významné rozdíly systémy (protokoly) s šířením po fyzické vrstvě a systémy využívající paketové toky, které je proto potřeba rozlišovat. Systémy s šířením po fyzické vrstvě Klasické techniky využívají rámcovanou strukturu synchronního linkového signálu, pomocí kterého je šířena hop-by-hop frekvenční složka synchronizace přímo fyzickou vrstvou sítě. Z topologického hlediska je schéma tvořeno klasickými řetězy (polokruhy) synchronizovaných uzlů se standardy omezenou délkou kvůli omezení kumulace odchylek (viz obrázek 1), které se v rámci sítě skládají v řídkou mesh-strukturu, zajišťující redundanci při poruše uzlu/linky. Redundance (výběr nové reference při poruše stávající) je řízena jednoduchým signalizačním protokolem, vyhovujícím právě jen pro tyto topologie. 134

135 Obr. 1: Začlenění polokruhu SEC (EEC) mezi vrstvy šíření synchronizace (praporky symbolizují zprávy řídicího protokolu QL/SSM) Hlavním reprezentantem klasického schématu je šíření mezi uzly systémů SDH, nástupcem v PSN je SyncE (Synchronous Ethernet), převádějící jeho principy do prostředí Ethernet. Ten využívá fyzickou vrstvu Ethernetu (1 GE a výše), jejíž rámce jsou vysílány v definovaném časovém rastru. Proto i SyncE musí podporovat všechna zařízení po cestě. Stejná podmínka u SDH byla automaticky splněna, v technice Ethernet toto už neplatí, protože SyncE je dodatečným rozšířením protokolu. Rovněž logické topologie synchronizace jsou odvozeny od SDH sítí, včetně shodné aplikační vrstvy signalizačního protokolu. Ten ale vede při nedodržení topologických podmínek (v obou technologiích) na nestabilitu synchronizačních cest a nemá integrované prostředky ani pro ověření dalších funkčních podmínek, což vyvolává potřebu detailního návrhu síťové synchronizace. Šíření paketovými toky PSN dovolují, na rozdíl od techniky TDM, využívat při srovnatelné kvalitě šířené synchronizace i techniky nepřímé, kdy synchronizační informace je šířena s menšími nebo většími rozšířeními spolu s uživatelskými daty standardními forwardovacími / směrovacími mechanismy. Představiteli těchto technik jsou protokol IEEE 1588v2 (PTP, Precision Time Protocol) a techniky ACR (Adaptive Clock Recovery). Protokol IEEE 1588v2 (PTP, Precision Time Protocol) je vybaven pro distribucí frekvenční i časové (TOD) složky a při synchronizaci využívá kontinuálního toku synchronizačních paketů nebo rámců mezi uzlem master a (několika uzly) slave, takže zařízení po cestě nemusí nutně protokol (funkce) PTP podporovat. Jeho profily definují konkrétní komunikační média, protokoly, funkční podmnožiny a parametry pro jednotlivé aplikace, konkrétně např. transport UDP/IP nebo přímo Ethernet (specifický Ethertype), režim obsluhy QL/SSM značek, apod. Protokol dovoluje na jednom segmentu PSN provozovat několik domén PTP se vzájemným překryvem, rozlišených adresováním. Techniky ACR (Adaptive Clock Recovery) zatím nejsou plně standardizovány. Umožňují minimálně synchronizaci frekvenční (fázové) složky stejně jako klasické techniky. Pro synchronizaci využívají přímo datové pakety, typicky uživatelských nebo režijních relací CES, obvykle transportovaných UDP/IP. Funkce ACR jsou implementovány zásadně jen na začátku a konci synchronizačního skoku, zařízení po cestě opět nemusí funkce ACR podporovat. 135

136 Obě jmenované techniky nepřímého šíření odvozují frekvenční složku filtračními technikami z četnosti doručení paketů / rámců a často započítávají specifickými postupy zjištěná transportní zpoždění, kvalita je proto silně ovlivněna PDV (Packet Delay Variation) a dynamickými změnami v síti (rerouting). ASPEKTY NÁVRHU Úspěšné uplatnění všech zmíněných metod vyžaduje detailní návrh síťové synchronizace. Ten je zajišťován typicky už v projekční fázi na samostatných nástrojích, protože provozní managementové nástroje správu synchronizace v síťovém měřítku typicky nepodporují. Z hlediska návrhu zmíněné metody vykazují jak shodné, tak rozdílné charakteristiky: V případě metod přímého šíření musí být fyzická topologie sítě, obvykle určovaná jinými hledisky, rozdělena na polokruhové segmenty s možnou referencí z obou konců (z důsledného uplatnění této zásady vychází i obvyklý požadavek na dva geograficky rozdílné synchronizační zdroje sítě). Segmenty musí být rozčleněny do vrstev, např. analogicky členění provoznímu (páteřní, regionální, lokální segmenty). Techniky s šířením paketovými toky vyžadují výrazně odlišná schémata. Fyzická topologie sítě musí být v takovém případě segmentována na domény šíření synchronizace end-to-end (páteřní, regionální, lokální, záložní, pro plesiochronní provoz, apod.), ve kterých se synchronizace šíří ve více hvězdicových logických topologiích, které se případně ve vybraných uzlech překrývají. Segmentace přitom vychází z odpovídajících funkčních omezení provozovaných nebo plánovaných zařízení (adresování, potřebnou licenční výbavu zařízení, apod.). Příklad takové logické topologie - dvojitého stromu ACR o hloubce 4, ukazuje obrázek 2. Obr. 2: Příklad schématu ACR s překrývajícími se stromy Pro stavovou signalizaci (QL/SSM) musí být zvolen vhodný profil s ohledem na aplikaci a mezi vrstvami musí pro ni být zajištěn bezpečně řízený prostup, protože případný průnik signalizace může způsobit vznik nestabilních zakázaných topologií. Techniky s šířením po fyzické vrstvě nezajišťují časovou složku (TOD). Pokud nároky na přesnost přesahují možnosti klasických řešení (protokol NTP) je nutné nasadit techniky paketového šíření (PTP) nebo obě skupiny technik kombinovat. 136

137 Záloha synchronizace, realizovaná technikami s paketovým šířením, je zásadně vratná po obnově přenosu relace se postižený strom vrací do normálního provozního stavu. Ve všech krocích návrhu je nutné zohlednit známá funkční omezení provozovaných nebo plánovaných zařízení. I zařízení renomovaných výrobců vykazují různá omezení v podpoře QL na některých interface, vyhodnocení provozního stavu interface z hlediska synchronizace, problémy při zavěšování na záložní referenční vstup nebo omezení typů interface definovatelných jako záložní reference. Nedílnou součástí návrhu je kontrola délky synchronizačních cest v navrženém schématu proti limitům příslušných standardů, a to nejen v plně provozním stavu, ale i ve vybraných poruchových stavech, minimálně ve stavu jedné poruchy (ve vrstvě, segmentu). Výsledkem analýzy přípustných délek může být stanovení lokalit pro dodatečnou instalaci distribučních prvků s vyšší stabilitou generovaných signálů (SSU). Poznámka: Analýza cest je úloha složitosti N 2, z toho plyne i zmíněná potřeba rozčlenění sítě do samostatně řízených vrstev a segmentů. ZÁVĚR Šíření potřebných složek synchronizace je nutnou podmínkou funkčnosti příslušných služeb, a proto je i důležitým aspektem z hlediska bezpečnosti systémů. Zejména v technologických sítích, má být zajištěno vlastními síťovými prostředky, ne pomocí lokálního využití cizích synchronizačních systémů, jejichž funkčnost a provozuschopnost není provozovatel sítě schopen ovlivnit (příkladem je dnes často využívaný satelitní systém GPS, provozovaný US DOD). Základní funkcí takového systému je vždy šíření frekvenční složky, na které podle aplikací může navazovat šíření složky časové (TOD). Úspěšné zajištění šíření potřebných složek synchronizace v paketové síti vyžaduje detailní návrh síťové synchronizace, zajišťovaný typicky už v projekční (plánovací) fázi. Účel (aplikace) šířené synchronizace ovlivňuje zásadně volbu použitých technik a ta následně přes detailní vlastnosti použitých prvků PSN i investiční náročnost i některé provozní náklady budované sítě. Každá ze skupin synchronizačních technik vyžaduje specifické přístupy zejména v logické segmentaci sítě. Důležitým krokem je i kvalifikovaná analýza v navrženého schématu včetně vybraných poruchových stavů, při kterých mj. odhaluje možné nestability řízení schématu, které by v reálném provozu vedly na výpadek služby, tj. další mimořádné a významné provozní náklady. Důkladná příprava pomocí ověřených nástrojů a s potřebnou zkušeností a kvalifikací se tady, jako v mnohých jiných případech, jednoznačně vyplatí. LITERATURA IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems, IEEE, July, 2008 ITU-T G.823 (03/2000): The control of jitter and wander within digital networks which are based on the 2048 kbit/s hierarchy, ITU-T, August, 2001 ITU-T G /Y (02/2012): Packet delay variation network limits applicable to packet-based methods (Frequency synchronization), ITU-T, July,

138 SYSTÉM MONITOROVÁNÍ ROZVADĚČŮ RAMOS LZE TO JEŠTĚ ZMĚNIT? Tomáš Kratochvíl CONTEG, spol. s r.o. Systém monitorování rozvaděčů RAMOS zahrnuje 4 typy jednotek, každou s odstupňovanými funkcemi. Jednotky se také liší počtem senzorů, které je možno připojit, a stejně tak počtem vstupů a výstupů. Nabídka jednotek RAMOS je doplněna sortimentem příslušenství, takže se systémem monitoringu rozvaděčů RAMOS jste schopni plně kontrolovat vnitřní i vnější prostředí rozvaděče. Pro všechny uvedené jednotky je k dispozici základní SW pro nastavení IP adres vhodných do vaší počítačové sítě. Webové rozhraní vám dále umožní nastavit všechny parametry, které chcete sledovat a o kterých chcete být vaší jednotkou RAMOS informováni. Tyto informace mohou být předávány více cestami: HTML, XML, SNMP, SMTP. Všechna zařízení Ramos lze integrovat do aplikace CONTEG Pro Server. RAMOS PLUS RAMOS Plus je základní model inteligentní řady RAMOS navržený pro použití ve vnitřních a venkovních rozvaděčích. K dispozici ve standardním provedení nebo provedení GSM, přičemž druhé provedení je s vestavěným modemem GSM a externí anténou. Čtyři inteligentní porty poskytují množství příležitostí pro všestranné použití. Vylepšené inteligentní porty podporují úplnou řadu příslušenství, a to včetně inteligentního příslušenství pro RAMOS Ultra. 4 autodetekční inteligentní porty; lze nastavit jako vstup nebo výstup Napájení veškerého příslušenství prostřednictvím inteligentních portů Komunikace prostřednictvím SNMP v1, v2 a v3 Upozornění prostřednictvím u nebo SNMP trapu Plná implementace TCP/IP a webový server Syslog a historie s grafy senzorů Integrace systému pro správu sítě Bezpečnostní přihlášení pro uživatele a administrátora Volitelný vestavěný modem GSM k dispozici na vyžádání 138

139 RAMOS PLUS Kód Balení obsahuje RAMOS PLUS Monitorovací zařízení RAMOS Plus, napájecí adaptér, křížený propojovací síťový kabel 1,5 m, držák se šrouby a instalační CD INTELLIGENT ACCESSORIES FOR RAMOS PLUS Kód RMS-I-ST RMS-I-STH RMS-I-STHB RMS-I-AF RMS-I-AS RMS-I-DE-01 RMS-I-DE-02 Popis Senzor teploty a vlhkosti s kabelem dlouhým 30 cm; může být prodloužen až na 30 m (LAN kat. 5/6) prostřednictvím spojky kategorie 5 (je součástí) Senzor teploty a vlhkosti s kabelem 30 cm. Rozsah vlhkostí %. Může být prodloužen až na 30 m (LAN kategorie 5/6) prostřednictvím spojky kategorie 5 (je součástí). Senzor teploty a vlhkosti v pouzdře s volným kabelem LAN 1,5 m. Rozsah vlhkostí %. Může být prodloužen až na 300 m (LAN kategorie 5/6). Senzor proudění vzduchu s kabelem LAN 1,5 m (kategorie 5). Signál alarmu (On/Off) podle proudění vzduchu. Siréna a zábleskové světlo s kabelem LAN 1,5 m (kategorie 5). 100dB hlasitost zvuku sirény a záblesky v intervalu 400 za minutu. Kabel může být prodloužen až na 30 m (LAN kategorie 5/6). Detektor kouře s kabelem LAN 1,5 m (kategorie 5). Signál alarmu (On/Off) detektoru kouře. Lze připojit prostřednictvím bezpotenciálového kontaktu, když je použita 9V baterie. Detektor pohybu PIR s kabelem LAN 1,5 m (kategorie 5). Až 10 detektorů pohybu je možné řetězově zapojit na jeden port. Detekční úhel 60. Detekční vzdálenost 3 m. RMS-I-DE-04 Bodový záplavový senzor s kabelem 4,5 m. Maximální prodloužení kabelu je 60 m. RMS-I-DE-06 RMS-I-DE-06-EXT3 RMS-I-DE-07 RMS-I-DE-07-EXT3 RMS-I-DRC RMS-I-MK RMS-I-PWR-NO RMS-I-VC RMS-I-CON RAMOS ULTRA-EX-D8-8 RMS-U-DST RMS-U-DST-8 RMS-U-RB-8 Záplavové lano s 3 m dlouhým detekčním kabelem. Součástí je komunikační kabel LAN 1,5 m (kategorie 5) (max. délka 30 m). Chrání zařízení citlivé na vodu před potenciálním zničením. Po krátkou dobu detekuje kyselinu z akumulátoru. Detekční kabel lze prodloužit prostřednictvím RMS-I-DE-06-EXT3. 3m prodlužovací detekční kabel pro RMS-I-DE-06; maximální prodloužení je 50 m Záplavové lano s lokalizací. 3 m dlouhý detekční kabel. Součástí je komunikační kabel LAN 1,5 m (kategorie 5) (max. délka 30 m). Umožnuje určit místo detekce. Detekční kabel lze prodloužit prostřednictvím RMS-I-DE-07-EXT3. 3m prodlužovací detekční kabel pro RMS-I-DE-07; maximální prodloužení je 50 m Bezpotenciálový kontakt s kabelem 4,5 m, vstup nebo výstup; při použití jako výstup může dodávat až 20 ma. Rozsah vstupního napětí je 0 až 5 V. Magnetický dveřní kontakt s kabelem 4,5 m (montážní držák přiložen). Maximální prodloužení je 300 m. Kontaktní spínač rozpojeno/sepnuto. Senzorem řízené relé, normálně rozpojené (110 V / 220 V). Kabel LAN 1,5 m přiložen; maximální délka 30 m. Vestavěná 10 A pojistka. Konektor C13 a C14. Spínač může být ovládán libovolným senzorem. Převodník 4 20 ma s kabelem LAN 1,5 m (kategorie 5). Shromažďuje analogové hodnoty z celé řady senzorů. Spojka RJ45-RJ45 (kategorie 5e) pro prodloužení kabelu senzoru, balení 10 ks Rozšiřující modul, který přidává 8 bezpotenciálových kontaktů (IN/OUT) k jednomu inteligentnímu portu (RJ45); každý lze nastavit jako vstup nebo výstup (zatížení až 20 ma). Maximální délka připojovacího kabelu (LAN kategorie 5/6) je 300 m. Teplotní senzor pro řetězové zapojení s kabelem LAN 1,5 m (kategorie 5). Je možné připojit až 8 senzorů na jeden inteligentní port při celkové délce kabelu 150 m. Balení 8 kusů RMS-U-DST Box s 8 přepínacími reléovými kontakty pro ovládání (manuální nebo prostřednictvím upozornění) 139

140 RAMOS MINI RAMOS Mini je navržen pro nasazení do jednoho rozvaděče a monitoruje vnitřní a vnější prostředí. Jako zařízení připojené k síti podává zprávy o stavu senzorů umístěných uvnitř a okolo rozvaděčů do kterékoliv části světa. Pomocí SNMP trapů lze integrovat s libovolným softwarem pro správu sítě. Až 3 senzory teploty nebo vlhkosti (s novým firmwarem) 1 vstup v podobě bezpotenciálového kontaktu 1 výstup (spínací kontakt relé až do 50 V DC) Dva rozsahy upozornění pro každý senzor Upozorňující alarm prostřednictvím u nebo SNMP trapů několika příjemcům Vestavěné grafické webové rozhraní pro konfiguraci a monitorování hodnot Každý senzor se dodává s unikátním ID Aktualizace alarmů přes a SNMP trapy nebo SMS (přes software CONTEG Pro Server nebo software 3. stran) Otevřené komunikační protokoly (web, , SNMP, XML) Bezpečnost: heslo Volitelně grafický náhled s 255 datovými body RAMOS MINI Kód Balení obsahuje RAMOS MINI Monitorovací zařízení RAMOS Mini, teplotní čidlo (RMS-ST-02), univerzální zdroj (RMS-PW-05), rovný a úhlový držák včetně šroubů, a instalační CD 140

141 RAMOS MINI ACCESSORIES Kód Popis RMS-ST-02 Jednovodičový senzor teploty s kabelem 3 m; 10 C až +80 C RMS-SH-02 RMS-STH-01 Jednovodičový senzor vlhkosti s kabelem 3 m; % RV Jednovodičový senzor teploty a vlhkosti s kabelem 3 m; 30 C až +80 C; % RV RMS-ST-04 Teplotní senzor pro řetězové zapojení s kabelem 3 m; 10 C až +80 C RMS-STH-02 RMS-DE-01 RMS-DE-02 RMS-DE-04 RMS-DE-05 RMS-VS RMS-MK-01 RMS-CON-04 RMS-AS-01 RMS-PWR-01 RMS-PW-05 RMS-PW-12 Senzor teploty a vlhkosti pro řetězové zapojení s kabelem 3 m; 10 C až +80 C; % RV Optický detektor kouře* Detektor pohybu PIR* Detektor zaplavení* Duální detektor rozbití skla* Senzor vibrací Magnetický kontakt dveří s upevňovacím držákem a kabelem 2,5 m Rozbočovač pro připojení dvou jednovodičových senzorů na jednovodičovou sběrnici Akustická siréna se signalizací LED, 120 db* PowerBox, vzdálené spínaní externích zařízení do 230 V / 10 A, funkce detekce napětí Univerzální napájecí zdroj 5 V DC Napájecí adaptér se zástrčkou EU pro příslušenství 12 V DC PŘÍKLAD PŘÍSLUŠENSTVÍ RAMOS PLUS RMS-I-MK RMS-I-AS RMS-I-DE RMS-U-DST RMS-I-S 141

142 PŘEHLED REKLAM Supervisory systems, s.r.o. EPLcond a.s. HMH, s.r.o. STARMON s.r.o. 143

143

144

145

146

147