Graficko-technologická nadstavba zabezpečovacího zařízení

Transkript

1 Vlastimil Polach, Pavel Houda Graficko-technologická nadstavba zabezpečovacího zařízení Klíčová slova: řízení dopravy, zabezpečovací zařízení, informační systémy, graficko- technologická nadstavba. Úvod Výpočetní technika obrovským tempem proniká do všech sfér života lidského. Také v oblasti řízení dopravních procesů na železnici lze dnes nabídnout maximální informační komfort. Díky přímému propojení systémů zabezpečujících nebo sledujících pohyb dopravních prostředků po dopravní cestě, jakožto nositele primárních informací o pohybu dopravního elementu, a informačních systémů pro řízení přepravních procesů otevřených zákazníkům železnice je možno nabídnout moderní zdroj informací pro efektivní řízení logistických řetězců v každé oblasti života společnosti. Uživatel dopravy, ale i sám dopravce, tak mají k dispozici stále aktuální a nezkreslené informace o realizovaných dopravních a přepravních procesech. Elektronické stavědlo zabezpečovací zařízení s přenosem čísla vlaku Modernizované stanice, a to nejen na koridorových tratích ČD, jsou vybavovány elektronickým stavědlem (výrobcem např. AŽD Praha). Jde o zabezpečovací zařízení, kde volící a logickou bezpečnostní část tvoří počítače, relé jsou použita jen k ovládání a dohledu periferních prvků (přestavníky, žárovky návěstidel aj.). Výpravčí ovládá zařízení myší (trackballem) a z klávesnice. Indikační částí je obrazovka počítače s reliéfem kolejiště, v němž se podle aktuální polohy pohybují čísla vlaků (obr. 1). Ovládání odpovídá zásadám jednotného obslužného pracoviště (JOP). Vlastimil Polach, Ing., Ph.D., 1973, Univerzita Pardubice, AŽD Praha, Závod Technika- Výzkum a vývoj, Technologie a řízení dopravy. Pavel Houda, Ing., 1962, VŠDS Žilina, ČD, žst. Lysá nad Labem, náměstek přednosty stanice.

2 Číslo vlaku je v zabezpečovacím zařízení přiřazeno k obsazenému kolejovému úseku a postavené vlakové cestě. Přenos čísla vlaku se provádí v reliéfu kolejiště automaticky, zásah řídícího zaměstnance je nutný jen v případě některých technologických úkonů s vlakem (např. přestavení, přečíslování). Číslo vlaku je tedy nositelem řady stálých i operativních informací a při zobrazení v aktuální poloze spolu s dalšími doprovodnými údaji významně přispívá k řešení rozhodovacích situací. Řídící zaměstnanec tak z obrazovky JOP nejen ovládá zabezpečovací zařízení, ale fakticky dopravu přímo i řídí. Přenos čísel vlaků slouží jako zdroj dat pro graficko-technologickou nadstavbu zabezpečovacího zařízení (GTN). Obr. 1: Přenos čísel vlaků v zabezpečovacím zařízení Základní charakteristika GTN Graficko-technologická nadstavba je počítačová aplikace určená k podpoře řízení dopravních procesů na vymezeném úseku železniční sítě. Je charakterizována jako nadstavba nad zabezpečovacím zařízením vybaveným přenosem čísel vlaků. Její použití je preferováno na tratích s dálkově ovládaným zabezpečovacím zařízením (DOZ), ale může být aplikována i v izolovaných stanicích. Vzhledem k propojení zabezpečovacích a informačních funkcí je GTN nástrojem k efektivnímu provozování vlakové dopravy. Představuje aplikaci, která:

3 1. v reálném čase monitoruje činnost zabezpečovacího zařízení (ZZ) a na základě přenosu čísel vlaků v ZZ sbírá potřebné údaje o aktuálním stavu vlakové dopravy v řízené oblasti, 2. zobrazuje a dokumentuje praktickou realizaci dopravy na traťovém úseku a v jednotlivých dopravnách záznam o vlaku, splněný grafikon vlakové dopravy (GVD), protokol obsluhy, 3. vede dopravní statistiku za přidělený obvod, 4. bezprostředně využívá informace o aktuálním stavu vlakové dopravy pro tvorbu prognostického modelu - průběžná aktualizace polohy trasy vlaku umožňuje okamžitě vyhodnotit průběh dopravního procesu, 5. umožňuje ve výhledu měnit organizaci dopravy plánování dopravy, 6. je napojena na informační systém operativního řízení (ISOŘ), čímž tvoří informační bránu mezi zabezpečovacím zařízením a informačními a řídícími systémy železniční dopravy (CEVIS, MIS, CDS), připravuje se přímá vazba s MIS/INTESS, 7. stane se zdrojem informací o optimálním způsobu další jízdy vlaků, které budou sdělovány strojvedoucím a budou tedy přímo ovlivňovat dynamiku jízdy vlaků. Struktura GTN Moduly graficko-technologické nadstavby Výhledová doprava (prognóza) Plánování dopravy Komunikace s IŘS ŽD Elektronická dopravní dokumentace Dopravní statistiky Archivace uskutečněné dopravy Elektronická dopravní dokumentace GTN vede elektronickou dopravní dokumentaci (ELDODO). Prostřednictvím elektronické dopravní dokumentace se zpracovávají a uchovávají informace o uskutečněné vlakové dopravě. Automatizované pořizování dat ze zabezpečovacího zařízení a jejich bezprostředně následující dokumentování umožňuje rozdělit evidování významných dopravních událostí do nové progresivní struktury dopravní dokumentace. ELDODO nahrazuje stávající ručně vyplňovanou dokumentaci minimálním počtem automatizovaně vedených dokumentů: Splněný GVD, Záznam o vlaku a Protokol obsluhy. Údaje pořízené přímo ze zařízení, které pro svou správnou funkci sleduje pohyb vlaku, jsou v elektronické dopravní dokumentaci prokazatelně přesné a nezpochybnitelné.

4 Provozní využití GTN Aplikaci GTN lze využít na: 1. pracovišti dispečera DOZ nebo na pracovišti výpravčího izolované dopravny - řízení dopravních procesů, obsluha zabezpečovacího zařízení a dokumentace průběhu vlakové dopravy v ELDODO, GTN je umístěno na společném pracovišti s JOP řízené oblasti, 2. samostatném pracovišti vlakového dispečera plánování dopravy a dokumentace průběhu vlakové dopravy ve splněném GVD, pro přenos dat do splněného GVD se předpokládá umístění GTN i na místní úrovni řízení (v železniční stanici), 3. kontrolním pracovišti prohlížení archivních souborů, analýzy GVD a statistiky. Hlavní okno GTN výhledová doprava a splněný GVD Hlavní okno GTN (obr. 2) obsahuje list GVD s výhledovou dopravou a splněným GVD. Výhledová doprava zobrazuje organizaci vlakové dopravy pro nadcházející časové období. Splněný GVD grafickou formou zobrazuje uskutečněnou dopravu. Obr. 2: Hlavní okno graficko-technologické nadstavby

5 Obr. 3: Obsazení dopravních kolejí v GTN Obr. 4: Více tratí v hlavním okně GTN Pevný GVD importovaný ze systému SENA-JŘ-VT se ve výhledu aktualizuje na základě kalendáře jízd vlaků, komunikací s ISOŘ - informace 726-2, manuálními zásahy přímo v GTN (plánování dopravy) a vždy pak průběžně vlastní jízdou vlaku.

6 Jízdou vlaku přes definovaný dopravní bod je ihned automaticky generována informace pro ISOŘ, případnou opravnou informaci upřesňuje obsluha. Každý dopravní bod vedený v GTN může být kontrolním bodem ISOŘ. Barevné znázornění vlaků je provedeno podle zásad obvyklých v GVD. Trasy vlaků, jejichž jízda nebyla ověřena zabezpečovacím zařízením ani manuální obsluhou ELDODO a nachází se, i jen z části, v oblasti splněného GVD, jsou vykresleny hnědou barvou. Dopravnu v listu GVD je možno zobrazit rozloženě podle jednotlivých dopravních kolejí (obr. 3). Je tedy k dispozici přehled obsazení kolejí a to jak plánované, tak skutečné. V jednom hlavním okně lze zobrazit současně i více tratí (obr. 4). Toho lze úspěšně využít při řízení dopravy v uzlových, úsekových nebo odbočných stanicích. Záznam o vlaku Ke každému vlaku je přiřazen záznam o vlaku. Má tabelární formu, v řádcích významné dopravní události, ve sloupcích posloupnost dopraven (obr. 5). Vlastní formulář nemá pevnou strukturu, následné sloupce a nové řádky se vkládají automaticky podle vzniklé potřeby dokumentace jednotlivých událostí. Struktura událostí zahrnuje údaje o zajištění jízdy, dynamice pohybu vlaku, technologických operacích s vlakem a textové komentáře. Obr. 5: Záznam o vlaku

7 Záznam o vlaku má univerzální charakter, dopravní dokumentaci vlaku je možno vést i při předpokládaných mimořádnostech. Primárně je záznam o vlaku vyplňován ověřením časových údajů ZZ. V případě potřeby lze vyplňovat všechny dopravní události manuálně. Barevně se rozlišuje zdroj zobrazených údajů: výhledová doprava - hnědě, zabezpečovací zařízení - zeleně, manuální obsluha ELDODO - červeně. Vybraný záznam o vlaku je možno vytisknout. Protokol obsluhy Obr. 6: Protokol obsluhy Protokol obsluhy v chronologickém sledu zaznamenává události o dopravním procesu tak, jak jsou zachyceny v záznamu o činnosti systému zabezpečovacího zařízení, a další informace vložené obsluhou (obr. 6). Eviduje tak: 1. povinně dokumentované úkony, 2. jízdu vlaku, stavění vlakových cest, 3. předání dopravny na místní/dálkový provoz, 4. zavedení/ukončení telefonického dorozumívání, 5. odevzdávku dopravní služby. Protokol obsluhy obsahuje taktéž funkce pro vložení libovolného textu.

8 Pomocí nastavitelných filtrů je možno zobrazit a vytisknout jen hledané informace. Vazba GTN na informační a řídící systémy železniční dopravy V železničním provozu probíhá řada procesů, které na sebe navazují nebo se podmiňují a vytvářejí tak nepřetržitý tok informací mezi řídicí a řízenou složkou. Grafickotechnologická HELIOS HIPPS CEVIS CDS SENA-JŘ-VT ISOŘ ISOŘ ISOŘ MIS / INTESS GTN / ELDODO zabezpečovací zařízení vlak Obr. 7: Informační a řídící systémy nadstavba představuje v toku informací o dopravních procesech dosud chybějící článek, neboť propojuje technické zařízení sledující aktuální polohu vlaku se stávající strukturou informačních a řídících systémů (obr. 7). Protože jde o přímou datovou vazbu pracující v reálném čase, lze získanou znalost o poloze vlaku efektivně uplatnit v širokém poli působišť. Díky kompatibilitě s již vybudovanými IŘS ŽD získává nejen dopravce, ale i přímo zákazník železnice, informace v nové kvalitě. Konkrétní uplatnění aktuální informace o poloze vlaku uvádí následující přehled. Informační systém operativního řízení Informační systém operativního řízení (ISOŘ) je nástroj dopravce pro řízení činností v oblastech plánování dopravy, hospodaření s vozy a hnacími vozidly a řízení dopravy a to na úrovni oblastní. Právě pro hodnocení realizované dopravy a operativní rozhodování při řízení dopravních procesů jsou přesné a aktuální informace získané ze spolupracujících zařízení (GTN) prioritně důležité a mimořádně cenné. Na dispečerský ISOŘ navazují v rámci dopravce vyšší informační systémy na centrální úrovni řízení - pro potřeby managementu i zákazníků železnice, např. centrální dispečerský systém (CDS).

9 Osobní přeprava Jednu z možností využití informací GTN v osobní přepravě představuje vazba GTN a hlasových a vizuálních informačních systémů. Cestujícímu se tak v reálném čase nabízí přesné a pravdivé informace - informační tabule v nádražních halách a na nástupištích obsahují stále aktuální a nezkreslené informace, k nimž přistupuje odpovídající automatické hlášení staničního rozhlasu pro cestující. Tytéž informace mohou pro svou práci výhodně využívat i sami zaměstnanci železniční přepravy - např. pracoviště osobní pokladny, informační kanceláře, zákaznického centra, dozorčího nástupiště. Další možností využití informací o jízdách vlaků je prezentace jízd vlaků a výlukových prací na veřejně dostupných médiích - internet (www stránky železniční stanice nebo města), teletext nebo prostřednictvím GSM technologie. Také při provozování integrovaných dopravních systémů hraje informace o aktuální poloze přípojného vlaku důležitou roli. Železniční stanice jsou významným přestupním uzlem a tak GTN může poskytovat informace, které využijí jak jednotliví kooperující dopravci (dispečeři a řidiči MHD/PAD), tak i cestující veřejnost. Nákladní přeprava Nákladní přeprava je jako každá jiná přeprava produktem dopravy, a tak, přestože stejně jako osobní přeprava nemá přímou vazbu na zabezpečovací zařízení, využívá zprostředkovaně informačních a řídících systémů železniční dopravy. Centrální vozový informační systém (CEVIS) je úzce spjat s ISOŘ a představuje komplex informačních služeb pro sledování a řízení nákladní dopravy a přepravy. Uživatelům Zabezpečovací zařízení (aktuální poloha vlaku) Informační a řídící systémy Obr. 8: Tok informací o poloze vlaku Spokojený zákazník železnice

10 poskytuje informace o poloze vlaku, vozu a prostřednictvím centrální databáze zásilek i o poloze jednotlivé zásilky. K přepravcům se dostávají tyto informace po internetu přes systém HIPPS/HELIOS. HIPPS je informační systém pro přepravce k plánování přeprav a sledování pohybu nákladních vozů a vlaků v mezinárodní přepravě, HELIOS pak v přepravě vnitrostátní. Díky propojení GTN a ISOŘ obsahuje i systém CEVIS aktuální a nezkreslené informace a navíc s minimálním zpožděním. Tato skutečnost významně napomáhá k efektivnímu řízení logistických řetězců zákazníků železnice (např. koordinace multimodální dopravy, řízení zásob). Řízení dopravy výpočetní technikou Pokud je v elektronické podobě k dispozici dopravní přehled o delším traťovém úseku, lze lépe rozhodovat o technologii jízdy jednotlivých vlaků s respektováním jejich přednosti a důležitosti i s bezprostřední možností obsluhy zabezpečovacího zařízení. Na dvou- a vícekolejných tratích je možno využít jízd po několika kolejích jedním směrem. Na jednokolejné trati (při provozování jedné koleje vícekolejné trati) lze případné zpoždění eliminovat vhodným přeložením křižování. Řízení dopravy s využitím informační techniky, nebo dokonce přímé řízení počítačem, neznamená jen nasazení moderní techniky do železničního provozu, ale i stanovení přesných technologických pravidel. Je zřejmé (i podle vývoje u jiných železničních správ), že efektivní využívání zaměstnanců a techniky přináší úspory ale i bezpečnost provozu. Výpočetní technika umožňuje určité opakované úkony automatizovat a nabízet řešení konfliktních dopravních situací ke konečnému potvrzení. Dokonce lze uvažovat o ovládání zabezpečovacího zařízení přímo počítačem GTN - na základě vyhodnocení aktuální dopravní situace. Takový systém vyžaduje i použití moderních typů sdělovacích a zabezpečovacích zařízení. Své nezastupitelné místo zde tedy má dálkově ovládané zabezpečovací zařízení na bázi elektronických stavědel vybavených graficko-technologickou nadstavbou. Přínos GTN Aplikace graficko-technologické nadstavby s elektronickou dopravní dokumentací v řízení liniových dopravních procesů, a zejména ve spojení s dálkově ovládaným zabezpečovacím zařízením: 1. podává v reálném čase aktuální obraz dopravní situace, 2. minimalizuje hlasovou komunikaci ve prospěch komunikace vizuální,

11 3. racionalizací vedení dopravní dokumentace poskytuje dopravním zaměstnancům pro jejich rozhodování více času a spojitou koncentrovanost, 4. obousměrnými vazbami s informačními a řídícími systémy železniční dopravy přináší rozšířené spektrum informací pro kvalitnější výkon dopravní služby v řízené oblasti i pro řízení dopravních a přepravních procesů na okolní síti. Důsledné uplatnění progresivních poznatků a metod z oblasti telematiky v informačních a řídících systémech železniční dopravy znamená v konečném důsledku pro dopravce snížení provozních nákladů, pro přepravce snížení logistických nákladů a pro cestující minimalizaci doby přepravy - obecně tedy růst kvality dopravy jako služby pro společnost. Pozn.: Od podzimu 2000 probíhá v žst. Lysá nad Labem zkušební provoz přenosu čísel vlaků a graficko-technologické nadstavby. GTN je typovou součástí elektronických stavědel dodávaných firmou AŽD Praha a výhledově bude nasazena v jednotlivých řízených oblastech dálkově ovládaného zabezpečovacího zařízení na II. tranzitním koridoru ČD.

12 Použité zkratky: CDS Centrální dispečerský systém CEVIS Centrální vozový informační systém DOZ Dálkově ovládané zařízení ELDODO Elektronická dopravní dokumentace GTN Graficko-technologická nadstavba GVD Grafikon vlakové dopravy IŘS ŽD Informační a řídící systémy železniční dopravy ISOŘ Informační systém operativního řízení JOP Jednotné obslužné pracoviště MHD Městská hromadná doprava MIS Místní informační systém PAD Příměstská autobusová doprava SENA-JŘ-VT Sestava nákresného jízdního řádu výpočetní technikou Literatura: [1] KUNHART, M., POLACH, V.: Systém pro řízení dopravy jako zdroj informací pro zákazníky. Sborník konference Teleinformatika Praha, [2] POLACH, V., MOJŽÍŠ, V., MARVAN, M.: Proč a jak automatizovat dopravní dokumentaci. Nová železniční technika č. 4/98, ISSN [3] ŠOTEK, K.: Výpočetní technika a informatika v dopravě. Univerzita Pardubice, ISBN [4] Prezentační materiály fy OLTIS. V Praze, leden 2001 Lektoroval: Ing. Václav Vydra ČD DOP O11 Ing. Milan Marvan GŘ ČD O26