Vědeckotechnický sborník ČD

Transkript

1 Vědeckotechnický sborník ČD č. 26/2008

2 Jiří Konečný, Petr Špalek Nová třísystémová lokomotiva řady 380 ČD Klíčová slova: Elektrická třísystémová lokomotiva, podvozek, vypružení, elektrická výzbroj, trakční měnič, čtyřkvadrantový měnič, dvojitá hvězda. Nová čtyřnápravová elektrická lokomotiva řady 380 (typové tovární označení je 109 E) Českých drah, a.s. z produkce Škoda Transportation, s.r.o. umožňuje provoz na třech základních napájecích systémech používaných v Evropě (stejnosměrném 3 kv a dvou střídavých 25 kv, 50 Hz a 15 kv, 16,7 Hz) a její maximální rychlost je 200 km/h. Lokomotiva je určena pro provoz na elektrizovaných tratích na území České republiky, Slovenska, Německa, Rakouska, Polska, Maďarska a na koridorech Evropské unie. Bude sloužit především pro vozbu EC, IC vlaků, expresů a rychlíků. České dráhy, a.s. mají objednáno celkem dvacet těchto lokomotiv. Obr 1 Lokomotiva při zkouškách na ZC VUZ Velim Ing. Jiří Konečný Vystudoval ZČU v Plzni fakultu elektrotechnickou v roce V letech pracoval jako výzkumný pracovník v Oblasti kolejových vozidel Výzkumného ústavu železničního v Praze. Od roku 2003 pracuje jako systémový specialista v oddělení konstrukce na Odboru kolejových vozidel Generálního ředitelství ČD, a.s. Ing. Petr Špalek Vystudoval ČVUT Praha fakultu strojního inženýrství v roce Od roku 1990 pracuje jako konstruktér a projektant ve ŠKODA Transportation s.r.o. (dříve Škoda Elektrické lokomotivy resp. Škoda Dopravní technika). Hlavní inženýr projektu 109E resp. 380 ČD. 1

3 Mechanická část Lokomotiva je skříňového provedení se dvěma kabinami strojvedoucího na obou koncích, mezi nimiž je umístěna průchozí strojovna s uličkou uprostřed. Skříň lokomotivy je svařena z ocelových dílů (hlavní rám, bočnice, kabinové moduly a odnímatelné střešní díly), kdy z pohledu statické pevnosti a odolnosti proti čelnímu nárazu skříň vyhovuje 1. revizi TSI HS RST [1] a ČSN EN [2]. Čela lokomotivy mají deformační zónu a konstrukce čela zajišťuje zachování prostoru pro přežití strojvedoucího i při čelní srážce lokomotivy jedoucí rychlostí 110 km/h s patnáctitunovým cisternovým silničním návěsem stojícím napříč přes trať. Na lokomotivě jsou použity také deformační nárazníky a elementy od společnosti EST, které rovněž absorbují energii při čelním nárazu. Vstup do lokomotivy je zajištěn dveřmi z obou boků lokomotivy do kabin strojvedoucího. Dvounápravové podvozky lokomotivy jsou zcela nové konstrukce (jde o podvozky ŠKODA III. generace), kdy jsou ve svařeném ocelovém rámu umístěna dvě dvojkolí s monoblokovými koly o průměru 1250/1170 mm (nová/opotřebená) z produkce společnosti Bonatrans Group a.s. Obr 2 Pohled na podvozek Vypružení lokomotivy je dvoustupňové s tím, že primární vypružení je tvořeno čtyřmi šroubovitými pružinami na jedno dvojkolí a sekundární vypružení rámu podvozku vůči skříni je provedeno čtyřmi šroubovitými pružinami na podvozek, v uspořádání Flexi-coil. Vypružení podvozku je v příčném i svislém směru doplněno hydraulickými tlumiči z produkce společnosti Strojírny Oslavany Spol. s r.o. Vrtivé pohyby podvozku vůči skříni jsou rovněž tlumeny hydraulickými tlumiči. Vedení 2

4 dvojkolí je provedeno za pomoci jednostranné ojničky a přenos kroutícího momentu z trakčního motoru na dvojkolí je proveden jednostupňovou převodovkou se dvěma ozubenými koly a kloubovým dutým hřídelem. Dutý hřídel pohonu dvojkolí je vyroben z vláknových kompozitů. Trakční motor tvoří spolu s převodovkou pevný celek, který je uchycen v rámu podvozku a tedy plně odpružen. Přenos tažných sil na skříň lokomotivy je zajištěn centrálním čepem a antiparalelogramem resp. lemniskátovým mechanizmem. Na třetí lokomotivě ( ) bude zkušebně dosazena hydraulická mezipodvozková vazba a bude se zjišťovat její vliv na omezení vodicích sil lokomotivy v obloucích s malým poloměrem. Elektrická část Na stejnosměrném napájecím systému je proud do lokomotivy přiváděn prostřednictvím univerzálního vzduchem ovládaného sběrače typu CX-NG 008 BI 3/15/25 kv od společnosti Faiveley Transport s.r.o. Na lokomotivě jsou použity dva shodné sběrače. Přes elektricky ovládaný hlavní vypínač (typ UR DT, Sécheron) a vstupní filtr je napájen stejnosměrný meziobvod o jmenovitém napětí 2 x V, ke kterému jsou připojeny čtyři trakční střídače. Každý střídač napájí jeden ze čtyř asynchronních trakčních motorů v zapojení do dvojité hvězdy (typ ML 4550 K/6). Trakční motory mají jmenovitý výkon na hřídeli kw a mají vzduchové chlazení s cizí ventilací. Obr 3 Schéma zapojení silových obvodů lokomotivy Na střídavých napájecích systémech je proud přiváděn prostřednictvím univerzálního sběrače typu CX-NG 008 BI 3/15/25 kv přes elektricky ovládaný hlavní vypínač (typ AC Trac, ABB) na hlavní transformátor (typ LOT 8110, ABB Sécheron SA) o celkovém trvalém výstupním výkonu 7944 kva, který má na sekundární straně přepínaní úrovně trolejového napětí 15 kv nebo 25 kv a je umístěn uprostřed 3

5 lokomotivy mezi podvozky. Součástí trakčního transformátoru jsou i tlumivky, které se využívají i při provozu na stejnosměrném napájecím systému. Dále je proud přiveden na čtyřkvadrantový vstupní měnič, který může pracovat jak v usměrňovačovém, tak střídačovém režimu. Trakční transformátor má pro trakci osm sekundárních vinutí, každé je připojeno k pulznímu usměrňovači. Vždy 2x2 usměrňovače pracují do meziobvodu meničů jednoho podvozku s výstupním napětím 1600 V. Od stejnosměrného meziobvodu je uspořádání trakčního obvodu pro všechny napájecí systémy stejné. Kompletní řetězec trakčního pohonu, včetně 4Q vstupních měničů, trakčních střídačů a trakčních motorů je dodávkou ŠKODA ELECTRIC, s.r.o. Čtyřkvadrantové vstupní měniče i napěťové střídače jsou osazeny vodou chlazenými výkonovými IGBT moduly od společnosti MITSUBISHI. Palubní napětí je 24 V a použité baterie jsou olověné gelové s kapacitou 2x330 Ah. Obr 4 Uspořádání přístrojů ve strojovně Brzdová výstroj Pneumatická brzdová výstroj lokomotivy je od společností DAKO-CZ, a.s. a Knorr-Bremse GmbH, kdy výstroj na podvozcích a bezolejový pístový kompresor typu VV270-T včetně vysoušeče vzduchu typu LTZ 2.2H jsou od společnosti Knorr- Bremse. Lokomotiva je vybavena elektropneumaticky ovládanou kotoučovou brzdou a dále pružinovou zajišťovací brzdou. Brzdové kotouče jsou hliníkové a jsou umístěny z obou stran všech disků kol. Lokomotiva je dále vybavena ovládáním elektropneumatické brzdy vozů soupravy včetně přemostění záchranné brzdy 4

6 v zapojení jak podle vyhlášky UIC [3], tak podle norem DB. Kromě pneumatické brzdy je lokomotiva vybavena započitatelnou elektrodynamickou rekuperační a odporovou brzdou, kdy odporová brzda má výkon kw na všech napájecích systémech. Vzduchem chlazené brzdové odporníky typu R9V10B202 dodal MEP Postřelmov. Řízení Řízení lokomotivy je mikroprocesorové, kdy obdobně jako na příměstských jednotkách řady 471, je součástí i automatická regulace rychlosti, cílové brzdění a automatické vedení vlaku (AVV). Lokomotivu je rovněž možné ovládat z řídicího vozu prostřednictvím osmnáctižilového UIC kabelu prostřednictvím WTB. Nadřazené řízení lokomotivy je dodávkou společnosti ŠKODA Transportation, s.r.o. Lokomotiva se ovládá jednou sdruženou řídící pákou, kterou se volí jak směr pohybu, tak následně jízda nebo brzda. Kabina strojvedoucího Kabina strojvedoucího je provedena jako tlakotěsná a je vybavena klimatizací o výkonu 5 kw od společnosti Rexxon GmbH. Čelní sklo je bezpečnostní, nedělené, 17 mm silné, od firmy Glas Trösch AG a je odolné proti průstřelu gumovým projektilem při rychlostí 400 km/h. Na stanovišti je lednička, vařič a umyvadlo. Uspořádání ovládacích prvků na pultu strojvedoucího, který je situován v ose vozidla, plně respektuje poslední návrhy Evropského jednotného pultu strojvedoucího - EUDD. Prototypy lokomotiv ( a 002) jsou vybaveny uprostřed pultu hlavním provozním displejem, který zároveň slouží jako rychloměr a je umístěn nad novou ovládací klávesnicí systému AVV. Vlevo od něj je diagnostický displej a oba displeje jsou vzájemně zálohovatelné. Na pravé straně šikmé plochy pultu vedle tlakoměrů je ponechán zástavbový prostor pro elektronický jízdní řád podle UIC [4]. Do budoucna se také předpokládá dosazení velkého displeje radiostanice dle vyhlášky UIC a jeho zálohování s displejem elektronického jízdního řádu. Vlastní piktogramy jsou modře podsvícené s tím, že jas je možno plynule regulovat nebo vypnout. 5

7 Obr 5 Pohled na pult strojvedoucího Zabezpečovací systémy a rádia Lokomotiva je vybavena zabezpečovacími systémy MIREL VZ1 (Česká republika, Slovensko a Maďarsko), LZB 80E - integrující PZB i LZB systém (Německo a Rakousko), SHP (Polsko) a podle dokumentů EU o interoperabilitě evropského železničního systému pro subsystém řízení a zabezpečení je také připravena na zabudování jednotného evropského zabezpečovacího systému ETCS level 2. Na lokomotivě jsou dvě radiostanice a to triální Kapsch ZFM 04 s funkcí rádiostopu (dálkového zastavení vlaku) pracující v režimu GSM-R, v analogové rádiové síti České republiky, Slovenska, Německa, Rakouska a Maďarska v kmitočtovém pásmu 450 MHz a v analogové rádiové síti na území České republiky a Slovenska v kmitočtovém pásmu 160 MHz. Pro provoz v analogové síti v Polsku je na stanovišti osazena ještě radiostanice Pyrylandia typ F-747. Lokomotiva je také vybavena aktivním hasicím zařízením Kidde Deugra a při požáru strojovny zaručuje patnáctiminutovou odolnost předepsanou TSI SRT (Technické specifikace pro interoperabilitu pro subsystém bezpečnost v železničních tunelech). Na lokomotivě je použita celá řada inovačních prvků, z nichž některé byly i patentovány např. koncepce podvozku nebo systém pohonu dvojkolí. V současné době jsou vyrobeny oba prototypy lokomotivy ( a 002). Druhý prototyp ( ) je od počátku září 2008 podrobován zkouškám ve Zkušebním centru VUZ ve Velimi a první prototyp si odbyl svoji premiéru na mezinárodním veletrhu InnoTrans 2008 v Berlíně (23. až 26. září 2008). Sériová výroba lokomotiv se rozběhne ještě koncem roku 2008 a od jízdního řádu 2009/2010 se předpokládá plné nasazení nejméně šesti lokomotiv i v mezinárodním provozu. 6

8 Obr 6 Trakční charakteristika Obr 7 Brzdová charakteristika 7

9 Obr 8 Typový výkres Základní technické údaje: Rozchod Nejvyšší provozní rychlost Zkušební rychlost Hmotnost lokomotivy Maximální šířka Maximální výška Délka přes nárazníky Rozvor drážního vozidla Rozvor podvozku Vzdálenost středů otáčení podvozků Jmenovitý průměr kola Uspořádání dvojkolí Jmenovité trolejové napětí Výkon na háku při trvalé rychlosti Rychlost při trvalém výkonu a trvalé rychlosti Tažná síla na háku při trvalém výkonu Maximální tažná síla na háku mm 200 km/h 220 km/h 87,6 t mm mm mm mm mm mm mm B o B o 3 kv DC 25 kv AC, 50 Hz 15 kv AC, 16,7 Hz kw 102 km/h 213 kn 274 kn Výkon dynamické brzdy (EDB) Výkon na obvodu kol při rekuperaci Výkon na obvodu kol brzdění do odporníku Maximální brzdná síla vyvozená dynamickou brzdou kw kw 129 kn 8

10 Literatura: [1] TSI HS RST Technické specifikace pro interoperabilitu subsystému Kolejová vozidla transevropského vysokorychlostního železničního systému, 1. revize [2] ČSN EN Železniční aplikace - Požadavky na odolnost skříní železničních vozidel proti nárazu (červenec 2008) [3] UIC Brakes - Electropneumatic brake (ep brake) - Electropneumatic emergency brake override (EBO) [4] UIC rev.10 Display Systém Driver s Cab - Februar 2008 [5] Škoda Transportation s.r.o. - konstrukční výkresy a dokumenty lokomotivy 380 [6] Technické podmínky el. lokomotivy ř. 380 Lo /TP Revize a Praha, říjen 2008 Lektorský posudek: Ing. Jiří Doubrava vedoucí oddělení konstrukce O12 GŘ ČD 9

11 ; 1 Jakub Pěchouček, Dušan Pouzar České dráhy, a. s. rozšiřují vzdělávání o nové technologie Vývoj e-learningových kurzů je ve finální fázi Klíčová slova: školení, simulátor, strojvedoucí, železniční společnosti, CBT,WBT, e-learning Úvod Autoři v tomto článku chtějí volně navázat na článek v č. 24 VTS, který se věnoval prvním poznatkům a výstupům v mezinárodním projektu 2Train, který se zaměřuje na modernizaci výcvikových technologií a metod. Projekt 2 Train, jak je uvedeno i v předcházejícím článku, je projektem 6.rámcového programu výzkumu a vývoje EU. Proto není záměrem autorů seznamovat s podstatou projektu, ale autoři by rádi informovali o vývoji, který byl dosažen v průběhu dalšího roku existence zmíněného projektu. Záměrem této stati je snaha podat podrobnější popis technologií, které se podařilo v rámci projektu 2Train vyvinout a které se v budoucnu stanou součástí výcvikových systémů v partnerských železničních společnostech. Čtenář se tak bude moci dozvědět např. o Virtuálním instruktorovi, CDSI (Common data simulator interface), Assessment database a dalších technologiích, které vznikly v rámci tohoto projektu. Zajímavostí může být skutečnost, že každá ze zúčastněných společností vyvinula odlišné produkty založené na stejném principu, které doplňují již existující koncepci vzdělávání. Rozsáhleji se pak autoři věnují především otázce vyvinutých produktů pro účely výcviku v rámci ČD, a. s. a ČD Cargo, a. s. V rámci článku je tak možné se dočíst o postupných krocích, které souvisejí s vývojem jednotlivých lekcí elektronické výuky. Není snahou zaměřovat se pouze na moduly ČD, ale autoři se snaží vyvinuté technologie také srovnávat s podobnými technologiemi, které se v rámci projektu podařilo vyvinout u jiných společností. Ing. Jakub Pěchouček, nar. 1976, absolvent Univerzity Pardubice, DFJP, obor Technologie a řízení dopravy v roce V současnosti pracuje jako vedoucí oddělení vzdělávání a stanovování pracovních míst na odboru lidských zdrojů GŘ ČD Cargo, a. s. Mgr. Dušan Pouzar, nar. 1981, absolvent Západočeské univerzity v Plzni, FF, obor Politologie v roce V současnosti pracuje jako systémový specialista oddělení personálního rozvoje na odboru personálním GŘ ČD. 1

12 Nové technologie v rámci projektu 2Train CDSI CDSI, neboli Common data simulator interface je způsob záznamu dat, která jsou získána při výcviku strojvedoucích na simulátoru. Realizační tým se zaměřil na vývoj softwaru, který bude schopen zaznamenat výcvik každého strojvedoucího, i když nepůjde o stejný druh simulátoru. Cílem tohoto softwarového rozhraní je snaha zaznamenat celý průběh výcviku v rámci daného scénáře na simulátoru. Lektor tak má možnost získat komplexní zprávu se všemi informacemi, které byly získány v průběhu výcviku jednotlivého strojvedoucího. Vygenerovaná zpráva nabídne informace o průběhu rychlosti při jízdě (včetně označení míst, ve kterých rychlost byla překročena), zaznamená reakční dobu při náhlé změně návěsti a mnoho dalších prvků, které mohou zdokonalit výcvik strojvedoucích. Na základě nastavení softwaru je také možné získat i sledování druhů chyb. Instruktor tak má možnost zjistit, zda strojvedoucí udělal větší počet méně závažných chyb, nebo jednu zásadní chybu. Díky tomuto softwaru je pak možné jednotlivá data srovnávat a posuzovat ve vyvinuté projektové hodnotící databázi, která je jedním z dalších nástrojů vyvinutých v rámci tohoto projektu. Virtual instructor Virtuální instruktor (VI) je jednou z vyvíjených komponent, které zdokonalují výcvik na simulátorech. Hlavním cílem VI je snaha snížit účast lektorů na výcviku pomocí simulátoru. VI je ve své podstatě technické zařízení implementované do jednotlivých scénářů, které dokáže vyhodnotit správnost chování každého strojvedoucího. V projektu se toto zařízení ujalo jako novinka, i když ne všichni partneři toto zařízení hodlají ve svých výcvikových systémech používat (zástupci DB AG tuto možnost výcviku odmítli z důvodu nesouhlasu odborových organizací odmítli možnost nahrazení lidského faktoru ve výcviku i z důvodu, že by tato skutečnost přinesla neklid v otázce ztráty zaměstnání). V detailním pohledu jde o virtuální zařízení, které pomáhá vyhodnocovat chování strojvedoucího na základě nastavených parametrů. Do softwaru virtuálního instruktora je nainstalován rámec správného chování. Jako příklad lze uvést např. nastavitelné parametry: délka možné reakce, postup při řešení situace apod. Virtuální instruktor tak svým způsobem může nahradit lidského instruktora, který sleduje chování každého strojvedoucího. Ani jedna ze společností ale nechce účast lidského lektora vynechat. Jde o to, že instruktoři díky VI mohou mít přesné záznamy, které jim napomohou vyhodnotit chyby, a tak se mohou zaměřit na cílené vzdělávání strojvedoucích. CBT/WBT x CBT moduly Díky rychlému rozvoji technologií se v otázce výcviku zaměstnanců dostává do popředí i počítačová technologie. CBT (computer based training) a WBT (web based training) je možné obecně označit za způsob výcviku zvaný e-learning. Základním rozdílem mezi těmito dvěma způsoby výcviku je v IT platformě, resp. ve způsobu přístupu k těmto technologiím. Zatímco u CBT jde o samostatně stojící software, který je spustitelný buď z lokálního počítače, nebo z CD-ROMu, u WBT jde o technologii, která je umístěna na internetové/intranetové síti a díky tomu se tak stává dostupnější pro více uživatelů. Nemalou 2

13 výhodou WBT je také jeho jednodušší aktualizace. Narozdíl od CBT je totiž WBT umístěn na serveru v jedné aktuální verzi, kterou lze kdykoliv změnit. Nevýhodou WBT je náročnost připojení do sítě internetu. V dnešní době ještě stále není zajištěna rychlost internetu v domácnostech na takové úrovni, aby byly tyto kurzy spustitelné odkudkoliv. V tomto případě ale záleží především na náročnosti dané aplikace, která se přes internet spouští. Assessment Databse Assessment Database (AssDB) by se dala přeložit jako databáze určená pro vyhodnocení výsledků jednotlivých absolvovaných lekcí, cvičení a závěrečných testů. Cílem testu je snaha získat porovnání ve výsledcích Hlavním úkolem AssDB je ukládání dat, která byla získána v průběhu testování v rámci jednotlivých lekcí, cvičení a testů. Projekt se totiž v mezinárodním měřítku zaměřuje na srovnání výsledků strojvedoucích z různých zemí při absolvování stejného obsahu, pokaždé však odlišně zpracovaného. Databáze chce být v tomto problému příkladnou pro další mezinárodní spolupráci, která vychází z postupného sjednocování nároku na strojvedoucí v rámci interoperabilitního provozu. Databáze jasně ukázala, že v případě správně zvolených kritérií, je možné uchovávat a srovnávat data z různých zemí, tj. i různých předpisových rovin. Databáze je založená na technickém rozhraní SQL databáze, která je umístěna na lokálním počítači (serveru) v jednotlivých členských společnostech tohoto projektu. Zároveň je kdykoliv možné všechna data z jednotlivých lokálních databází transportovat do centrální databáze, která pak jednotlivé výsledky porovná. Co je obsahem vyvinutých produktů? Simulátorová technologie DB Německé dráhy se v otázce simulátoru zaměřily na vývoj tzv. simpact simulátoru, který je založen na propojení scénářů probíhajících na simulátoru a CBT modulů, které doplňují praktická cvičení na simulátoru o výuku teorie. Systém je založen na výcviku strojvedoucího, který absolvuje daný scénář na simulátoru. V případě, že jeho jednání neodpovídá předpisům, nebo je jakýmkoliv jiným způsobem v rozporu s očekávaným chováním, spustí se CBT lekce. V ní má možnost si student své znalosti rozšířit a zjistit dle platných předpisů, jaké by jeho chování mělo být. Skutečnost, zda si danou látku student osvojil, je ověřena několika kontrolními otázkami. V případě, že student na tyto otázky odpoví správně, je vrácen na počátek scénáře na simulátoru a dané cvičení absolvuje znovu. MdM (Metro de Madrid) Simulátor MdM je zaměřen na výcvik strojvedoucích metra. Realizátoři tohoto nového produktu se nezaměřovali na vývoj nových technicky propracovaných scénářů, ale spíše se pokusili prosadit do provozu systém výcviku založený na virtuálním instruktorovi, o kterém je možné se dočíst v předchozích kapitolách. Součástí výcviku na simulátoru je tedy standardní výcvik běžných situací souvisejících s provozem metra. Hlavní náplní je ale snaha co nejpřesněji vyhodnotit reakce strojvedoucího tak, aby byly získána přesná data apod. 3

14 SNCF Řešení SNCF je zaměřeno především na vývoj vlastních CDSI, které budou implementovat do svého simulátoru TGV Est patřícího k nejkvalitnějším simulátorům v Evropě. V době, kdy tento článek byl dokončován, nebyly známy žádné podrobnější informace o způsobu výcviku a implementace nově vyvinutých technologií. Obrázek č. 1 Vzhled simulátoru společnosti SNCF Technologie CBT/WBT DB Německé dráhy v rámci tohoto projektu vyvinuly komplexní systém vzdělávání pomocí počítačových technologií. Nejenže se německý tým zaměřil na vývoj scénářů pro výcvik na simulátoru, ale zároveň tento výcvik doplní vyvinutými CBT moduly. Z technického hlediska je možné CBT moduly popsat jako samostatně stojící software, který je možné spustit z lokální počítačové stanice, nebo z CD-ROMu. Možnost využití vzdáleného serveru není u tohoto druhu modulů možná. Z možných scénářů si Německé dráhy vybraly pro rozšíření svého výcvikového systému dva scénáře (viz. Tabulka 1). Prvním z nich je scénář zaměřený na problémy při křížení s pozemní komunikací, druhým pak minutí návěsti stůj z důvodu náhlé změny návěsti.. Projektové Lekce CBT označení B4 Problémy při křížení s pozemní komunikací B5 Minutí návěsti stůj Tabulka č. 1 Seznam vyvinutých CBT lekcí na DB Problémy při křížení s pozemní komunikací Lekce se zaměřuje na popis dvou různých případů problémů při křížení s pozemní komunikací. Lekce se zaměřuje především na výklad teoretických znalostí, které by měl student v provozu znát. V prvním případě se lekce zaměřuje na situaci, kdy ovládání signalizačního zařízení je pod kontrolou signalisty, který dává návěst strojvedoucímu oznamující průjezdnost křížení s pozemní komunikací. V případě, že toto zařízení selže, nebo dojde k selhání přejezdového 4

15 zabezpečovacího zařízení, musí strojvedoucí zastavit před návěstidlem a počkat na předání pokynu od signalisty, který mu oznámí, jakým způsobem bude postupovat při ručním uzavření přejezdového zabezpečovacího zařízení. V druhém případě pak jde o situaci, kdy ovládání zařízení pro uzavírání křížení s pozemní komunikací je pod kontrolou strojvedoucího. V úseku 1000 m před přejezdem má strojvedoucí možnost spatřit návěstidlo, které mu oznamuje funkčnost zařízení pro uzavírání přejezdového zabezpečovacího zařízení. V případě, že toto zařízení nefunguje, musí strojvedoucí zastavit před přejezdem a musí uzavřít závory ručně. Minutí návěsti stůj z důvodu náhlé změny návěsti Realizační tým Německých drah se v této lekci zaměřil na projetí návěsti stůj v situaci, kdy dojde k náhlé změně návěsti na předchozím návěstidle z návěsti volno na návěst pozor. To způsobí, že strojvedoucí nestačí zastavit vlak, aniž by projel návěst stůj. Dojde tedy ke spuštění automatické brzdy systému ATP. ČD WBT elektronické vzdělávání Realizační tým ČD, a. s., se ve svém vývoji zaměřil na realizaci WBT modulů. Jejich umístění je plánované na stránkách ostatních produktů elektronické výuky DVI (Dopravní vzdělávací institut). Technická specifikace WBT moduly jsou vyvinuty na principu LMS (learning management system). LMS využívaný prostřednictvím DVI se nazývá itutor. Ten umožňuje všem uživatelům internetu přístup k jednotlivým kurzům bez jakékoliv instalace podporujícího softwaru a který plně podporuje e-learningové standardy ACC a SCORM. Ukládání dat je zprostředkováno pomocí napojení na SQL databázi. Jednotlivé lekce jsou vyvinuty v technické aplikaci Toolbook, která umožňuje vyvinout jakékoliv on-line aplikace, které disponují i interaktivním rozhraním. Právě proto se elektronické vzdělávání stává stále více populárnější. Student totiž není postaven pouze před vyučovanou látku, ale některé problémy si může na vlastní kůži v simulovaném prostředí reálně vyzkoušet. Tato aplikace zároveň umožňuje předávání informací pomocí zvukových stop, animací, video sekvencí a dalších multimediálních prvků. Aplikace je spustitelná prostřednictvím internetového prohlížeče Internet Explorer (verze 6. a 7.) a pro její hladké spuštění je zapotřebí na lokálním počítači mít nainstalovaný přehrávač flashových animací a Java script podporující funkčnost internetového prohlížeče. Obsahy jednotlivých lekcí V rámci projektu byly na počátku definovány obsahy, které bylo vhodné zařadit do koncepce vzdělávání pomocí elektronických kurzů. Společnosti, které se zaměřily na vývoj e-kurzů se pak mohly rozhodnout, které z těchto definovaných obsahů budou vyvíjet. Realizační tým ČD se rozhodl pro vývoj šesti modulů, které jsou zaměřeny na výcvik strojvedoucích především v mimořádných situacích, ale nejenom v nich. V tabulce 2 je uveden přehled vyvinutých modulů. 5

16 Projektové Lekce CBT označení A1 Test brzdy na HV před zahájením jízdy B1 Automatické použití brzdy B2 Překážka ve vedlejší koleji B4 Problémy při křížení s pozemní komunikací B5 Jízda na přivolávací návěst B6 Problémy se vstupními dveřmi pro cestující Koncept vzdělávání pomocí WBT Tabulka č. 2: Seznam vyvinutých WBT modulů Pro účel projektu byl vyvinut komplexní e-learningový systém, který se neskládá pouze z výcvikového materiálu, ale také z dalších modulů, které napomohou zvýšit účinnost vzdělávání pomocí elektronické výuky. Koncepce realizačního týmu vychází z teorií, které se dlouhodobě zabývají vývojem elektronické výuky. Z nich plyne, že nelze studentovi stroze předávat vyučované informace, ale že je zapotřebí dodržet určitý koncept, který přístup k elektronické výuce zjednoduší i pro studenty, kteří s ní dodnes neměli zkušenosti. Pro tyto účely se realizační tým rozhodl vytvořit nejen lekce s vyučovaným obsahem, ale také doprovodné lekce, jako např. úvod a nápovědu, apod. Modul Úvod V modulu úvod se student může dozvědět o záměru realizačního týmu projektu; základní charakteristice projektu, cílech vzdělávání pomocí těchto lekcí atd. Zároveň v tomto modulu nalezne informace o realizačním týmu. Modul - Nápověda Modul Nápověda je jedním z nejdůležitějších částí celého systému v rámci této koncepce. Cílem tohoto modulu je snaha přiblížit studentovi zacházení s jednotlivými prvky, které se v jednotlivých lekcích objevují. Jak již bylo zmíněno, pro mnoho studentů to může být první setkání s takovou technologií, a proto práce s ní může být pro studenta na první pohled složitá. V rámci Nápovědy jsou popsané všechny prvky ovládání, popisky textu zobrazování obrázků a mnoho dalších. Celý modul by tak měl zaručit hladké a ničím nerušené vzdělávání každého studenta. Struktura jednotlivých lekcí Každá z lekcí se skládá z krátkého úvodu, výcvikové části a praktické části. V závěru je poté každá lekce zakončena společnou stranou, na které se student bude moci dočíst informace o realizačním týmu a odborném gestorovi dané lekce. V krátkém úvodním slovu se student bude moci dozvědět o hlavním cíli výuky v rámci dané lekce. Záměrem týmu byla snaha představit daný obsah lekce a její strukturu. Následně na to navazuje teoretická část lekce, která studentovi přiblíží problematiku po obecné předpisové rovině. Není cílem studenta nutit pročítat dlouhé pasáže přejaté z předpisů, ale právě opak. Na každé stránce si student může nalézt zjednodušený výklad dané problematiky, zároveň však může, díky možnému použití hypertextových polí, získat podrobnější informace o dané problematice. V rámci teoretické sekce se používají názorné 6

17 vysvětlení pomocí doprovodných obrazových dokumentací, včetně flashových animací a videí. V návaznosti si student může ověřit své znalosti pomocí krátké praktické části, která není nikterak hodnocena, ale slouží jen pro ověření získaných znalostí studenta. Tato praktická část je ve většině případů založena na kontrolních otázkách i když v některých případech student pracuje s případovými studiemi zpracovanými prostřednictvím interaktivních animací. Modul Zkouška brzdy před zahájením jízdy Tento modul se skládá ze dvou základních lekcí. V první z nich se student bude moci naučit pravidla spojená s vykonáním zkoušky před zahájením jízdy. V druhé lekci se pak bude student moci dozvědět vše, co souvisí se správným vyplněním dokumentace pro podání zprávy o vykonání zkoušky brzdy. Hlavní pozornost je ale věnována lekci Zkouška brzdy na HV před zahájením jízdy. V lekci se student bude moci naučit správný postup při vykonávání Úplné zkoušky brzdy (ÚZB). V souvislosti s tím bude seznámen i s vykonáním jednoduché zkoušky brzdy a dalšími úkony, které s vykonání ÚZB souvisí. Modul Automatické použití brzdy Obrázek č. 2 Náhled obrazové dokumentace Tato lekce se ve své hlavní části věnuje zaúčinkování brzdy vnějším vlivem (pro příklad využití Generálního stopu, nebo zaúčinkování brzdy při použití záchranné brzdy). V otázce generálního stopu se výcvik věnuje především popisu správného postupu při zjištění zaúčinkování brzdy při aplikování tohoto systému výpravčím nebo dispečerem. Vše se zaměřuje právě na správné jednání strojvedoucího (správný postup při navázání spojení, oznámení situace apod.). Modul Překážka ve vedlejší koleji Tato lekce je věnována problematice jednání strojvedoucího při zjištění překážky na vedlejší koleji. Student se tedy na počátku lekce bude moci dozvědět o definování průjezdného průřezu dle předpisových ustavení. Hlavní část je ale opět věnována správnému postupu strojvedoucího při oznamování a dalším jednáním při zjištění překážky. Student tak pomocí interaktivních animací má možnost poznat, jakým způsobem by měl jednat. 7

18 Lekce se také věnuje problematice rozpojení vlakové soupravy. Strojvedoucí totiž musí předpokládat, že část této soupravy se mohla stát překážkou na vedlejší koleji. I v této otázce je pro snadnější pochopení použitá interaktivní animace. Obrázek č. 3 Náhled interaktivní animace Modul Nepravidelnost při křížení s pozemní komunikací Hlavní situací, která je v této lekci popsána, je jízda přes křížení s pozemní komunikací při zjištění otevřeného přejezdu. Strojvedoucí musí jednat dle ustanovení předpisu tak, aby byla zachována co nejvyšší míra bezpečnosti. Lekce je doplněna názorným videem, které ukazuje, jaké je správné chování strojvedoucího v tomto případě. Lekce je doplněn ještě dalšími případovými studiemi, které souvisejí s problémem při křížení s pozemní komunikací. Modul Jízda na přivolávací návěst Tato lekce se věnuje několika možným situacím, ve kterých je strojvedoucí povinen jet na přivolávací návěst. Nejde tedy jenom o jeden případ, ale mnoho různých situací, ve kterých je chování strojvedoucího vždy v některých ohledech odlišné. Student se tak v lekci dozví, jakým způsobem je možné podávat přivolávací návěst, jaké výjimky existují v praxi apod. Své znalosti si bude moci ověřit na základě interaktivních animací, při kterých je vyzván ke správnému označování míst zastavení, jízdy dle rozhledových podmínek apod. 8

19 Obrázek č. 4 Náhled videozáznamu Modul Porucha dveří při ovládání vstupních dveří pro cestující Závěrečný modul tohoto systému vzdělávání je zaměřen na výcvik strojvedoucích při zjištění poruchy vstupních dveří pro cestující. Strojvedoucí se v této lekci dozví, jakým způsobem musí zajistit dveře, jak vypadá hlášení poruchy na palubní desce apod. Tato lekce je určena pro motorový osobní vůz řady 810, která je jednou z nejvíce užívaných na ČD, a. s. Ověření funkčnosti vyvinutých modulů Vědecký charakter projektu spočívá především v tom, že vyvinuté technologie nejsou zavedeny do systému bez řádného ověření. Proto pro každou společnost plyne povinnost ověřit kvalitu vyvinutých produktů. Pro tyto účely byly vedoucím projektu připraveny dotazníky, které napomohou získat plnohodnotnou zpětnou vazbu od cílových skupin. Účast strojvedoucích je tak nezbytnou součástí tohoto testování, i když pozornost bude věnována i expertům z řad specialistů, metodiků, školitelů atd. Toto ověření bude nezbytné i pro vlastní uvedení vyvinutých modulů do řádného používání v rámci celkové koncepce školení strojvedoucích. V českém prostředí bude vyvinuté technologie testovat 40 vybraných strojvedoucích, kteří do projektu byli vybráni i ve spolupráci s odborovými organizacemi (Federací strojvedoucích a Odborovým sdružením železničářů). S ohledem na to, že vyvinuté technologie se zaměřují především na výcvik strojvedoucích v počátečním školení, byli vybráni i strojvedoucí, kteří se v průběhu června tohoto roku zapojili do přípravy na profesi strojvedoucího. Realizační tým projektu se ve výběru zaměřil na několik veličin, které mohou ovlivnit výsledky daného ověření. Z vědeckého pohledu jde především o rozdílný věk a délku praxe v pozici strojvedoucího (viz níže). Výběr strojvedoucích dle priorit 1. Délka praxe 2. Věk 3. Pracovní zařazení (osobní/nákladní doprava) 4. Pracovní zařazení (dálková/regionální doprava) 9

20 5. Lokalita 6. a další Právě díky lokalitě se projektový tým rozhodl zvolit pro dané ověřování nejenom jedno centrum výuky. Ověřování proběhne v počítačových učebnách DVI v Ústí nad Labem, Praze, České Třebové a Brně. Systém ověřování je založen na kompletním konceptu, který je popsaný v předchozích kapitolách. Před vlastním studiem je připraven písemný test, jenž obsahuje výběr otázek, s nimiž se mohou studenti setkat v závěrečném elektronickém testu. Smysl tohoto písemného testu je především ve zhodnocení efektivity vzdělávání. Studenti tak budou muset během výuky prostudovat pouze 4 vybrané moduly, a to zejména z důvodů časové náročnosti. Ke každému z nich pak vyplnit dotazník, kterým vyhodnotí kvalitu vyučované látky. Nabyté znalosti budou na závěr ověřeny krátkým elektronickým testem, který je složen pouze z látky vyložené ve vyvinutých modulech. Výsledky ověřování budou posléze vyhodnoceny a zohledněny v případných revizích vyvinutých technologií. Realizační tým počítá s tím, že ke konci roku 2008 by tyto moduly mohly být po širší diskusi se všemi zainteresovanými stranami zapojeny do součástí výuky v rámci předpisu ČD Ok 2, který do budoucna počítá s rozšířením elektronické výuky. Nadstavbou ověřování kvality vyvinutých produktů je dohodnutá spolupráce mezi DB a ČD v otázce ověření kvality vyvinutých technologií několika vybranými strojvedoucími z ČD na nových systémech vyvinutých pro DB. O výsledcích ověřování bude možné se dočíst na stránkách tohoto sborníku v některém z příštích čísel. Literatura [1] Pouzar, Dušan, Pěchouček, Jakub,: Projekt 2Train, Report D Specification, catalogue and description of CBT modules [2] Pěchouček, Jakub, Pouzar, Dušan: Projekt 2Train, Report D Methodological framework for the evaluation (including experimental design, questionnaires, interview guidelines) [3] 10

21 Seznam použitých zkratek AssDB Assesment database - databáze sloužící k archivaci výsledků školení CBT Computer based tratining Výcvik pomocí počítačových technologií ATP Automatic train protection CDSI Common data simulator interface ČD Ok 2 Zkušební a výcvikový řád ČD, a. s. DB Německé spolkové dráhy, DVI Dopravní vzdělávací institut, a.s. HV Hnací vozidlo LMS learning management system MdM Madridské metro - Metro de Madrid, SNCF Francouzské železnice, SQL Structured Query Language standardizovaný dotazovací jazyk ÚZB Úplná zkouška brzdy VI Virtuální instruktor VTS Vědecko technický sborník ČD WBT Web basaed training Výcvik pomocí počítačových technologií a internetového připojení V Praze, říjen 2008 Lektorský posudek: Doc. Ing. Tatiana Molková, Ph.D. katedra technologie a řízení dopravy Dopravní fakulta Jana Pernera Univerzita Pardubice 11

22 Hynek Mocek, Aleš Filip 1 Satelitní systém Galileo pro bezpečnostní aplikace na železnici Klíčová slova: GPS, GNSS, Galileo, Safety of Life, RAMS, zabezpečovací technika 1. Úvod Služba kritická z hlediska bezpečnosti (SoL - Safety of Life service) Globálního navigačního satelitního systému (GNSS) Galileo byla navržena zvláště podle leteckých bezpečnostních norem. Předpokládá se, že úroveň A služby SoL bude využita i pro bezpečnostní aplikace na železnici [1], [3]. Základní myšlenka tohoto využití spočívá v nahrazení zařízení umístěného podél tratí (kolejové obvody, počítače náprav, balízy, atd.), které zajišťuje funkci bezpečného určení polohy vlaku, palubními systémy na principu GNSS. Požadavky služby SoL jsou však stanoveny z potřeb civilního letectví [9] a nezahrnují filozofii železniční bezpečnosti. Také měřítka kvality popisující službu Galileo SoL jsou odlišné od železničních RAMS [10]. A velmi odlišné je také prostředí z hlediska příjmu satelitního signálu (stínící objekty podél trati, profil terénu, atd.). Tento článek se bude dále zabývat problematikou popsanou v tomto odstavci. 2. Služba kritická z hlediska bezpečnosti Požadavky bezpečnosti na satelitní signál SIS (Signal-In-Space) služby Galileo SoL vycházejí zejména z letecké filozofie bezpečnosti [9]. V tabulce 1 jsou uvedena měřítka kvality (přesnost, integrita, kontinuita, pohotovost) jednotlivých úrovní služby SoL. Integrita se obvykle vyjadřuje pomocí rizika integrity IR (Integrity Risk) a kontinuita se popisuje pomocí pojmu rizika kontinuity CR (Continuity Risk). Úroveň A bude pokrývat nejnáročnější letecké operace požadující navádění během krátkého časového intervalu a s velmi přísnými dynamickými podmínkami. Úroveň B bude pokrývat letecké operace v rozsahu operací daná letová hladina (en-route) až nepřesné přiblížení NPA (Non Precision Approach). Úroveň C bude pokrývat námořní operace v rozsahu od námořní navigace do přiblížení do přístavu a navigace na vnitrozemských vodních cestách. Železniční požadavky na signál SIS nebyly dosud specifikovány, proto se předpokládá, že nejpřísnější úroveň A služby Galileo SoL bude použita i pro bezpečnostní aplikace na železnici [3]. Koncept bezpečnosti GNSS nezahrnuje filozofii železniční 1 1 Ing. Hynek Mocek, 1972, ČVUT FEL Praha, obor radiotechnika. SŽDC s.o., TÚDC Laboratoř inteligentních systémů - využití satelitní navigační techniky pro železniční bezpečnostní aplikace. 2 Doc. Ing. Aleš Filip, CSc., Univerzita Pardubice, DFJP, habilitován docentem. Vedl výzkum v oblasti stanovení spolehlivosti systému Galileo v INRETS (Villeneuve d Ascq, Francie) v období XI./2007-IV./2008. Je vedoucím střediska SŽDC, s.o. - TÚDC Laboratoře inteligentních systémů. Zabývá se využitím satelitní navigace pro bezpečnostní aplikace na železnici. 1

23 bezpečnosti, proto klíčem k železničním bezpečnostním aplikacím s využitím GNSS je správná interpretace měřítek kvality GNSS pomocí železniční terminologie RAMS [4]. Tabulka 1: Kategorie úrovní služby Galileo Safety-of-Life [3] Riziko integrity (IR) Riziko kontinuity (CR) Požadavky úrovně A (kritická) Požadavky úrovně B (nekritická) Požadavky úrovně C Letectví - APV II Letectví - do NPA Námořní v každém intervalu 150 s v každém intervalu 15 s / 1 h až / 1h / 3 h / 3 h Dostupnost služby 99,50 % 99,50 % 99,50 % TTA 6 s 10 s 10 s Přesnost (95%) H / V 4 m / 8 m H: 220 m H: 10 m HAL / VAL 40 m / 20 m HAL = 556 m 25 m / NA Dvě frekvence E5+L1 nebo E5b+L1 Jedna frekvence L1 nebo E5b ANO ANO ANO NE ANO ANO Pokrytí Globální Globální Globální 3. Bezporuchovost a bezpečnost určení polohy na základě GNSS Bezporuchovost R(t) správného určení polohy včetně správné funkce diagnostiky GNSS je znázorněna na obr. 1 ve spodní části Vennova diagramu. Poloha je správná, když chyba polohy PE je udržována v rámci meze výstrahy AL (Alert Limit) definované uživatelem, t.j. PE AL. Bezporuchovost je měřítkem úspěchu a je to funkce časového intervalu (0, t). Poruchovost funkce určení polohy F(t) je měřítko poruchy v časovém intervalu (0, t). Představuje buď případ, kdy chyba polohy PE překročí mez výstrahy AL, anebo se jedná o poruchu diagnostiky GNSS. 3.1 Klasifikace poruch GNSS Poruchovost F(t) může být vyjádřena jako F(t) = {PF D (t) + PF S (t)} a bezporuchovost jako R(t) = 1 - {PF D (t) + PF S (t)}. Pravděpodobnost nebezpečného selhání PF D (t) představuje pravděpodobnost v časovém intervalu (0, t), že chyba polohy PE překročí mez výstrahy AL, tj. PE > AL. Pravděpodobnost bezpečného selhání PF S (t) přestavuje pravděpodobnost, že PE AL. V tomto případě výstup z GNSS přijímače neovlivní bezpečnost celého systému. Nicméně existuje porucha diagnostiky systému GNSS anebo 2

24 chyba v určení polohy, jejichž pravděpodobnosti by měly být uvažovány v analýze spolehlivosti. Implementace mechanismů detekce poruchy může zlepšit jak bezpečnost, tak i bezporuchovost. Následné upřesnění druhů poruch pomůže objasnit skutečný význam rizika integrity a rizika kontinuity GNSS a pomůže najít způsob, jak je popsat pomocí termínů RAMS dle EN [4]. Pravděpodobnosti druhů poruch jsou zobrazeny v horní části Vennova diagramu na obr. 1b). Obr. 1 Vztah mezi bezporuchovostí a bezpečností určení polohy pomocí GNSS: a) bezporuchovost a poruchovost b) bezporuchovost a bezpečnost při uvažování diagnostiky 3.2 Riziko integrity a riziko kontinuity GNSS jako druhy poruchy Pravděpodobnost bezpečného selhání nedetekovaného PF SU (t) představuje pravděpodobnost existence nekritické poruchy (PE AL), ale žádná porucha není oznámena vestavěnou diagnostikou. V tomto případě bezpečná porucha v systému existuje, ale uživatel o ní neví. Ta však může být odhalena nezávislou diagnostikou s použitím senzorů založených na fyzikálně odlišných principech. Pravděpodobnost bezpečného selhání s detekcí PF SD (t) představuje pravděpodobnost, že PE AL a že je vyvolaná falešná výstraha v důsledku poruchy diagnostiky. Diagnostika chybně signalizuje, že PE > AL. Jestliže PE přesáhne AL a tento nebezpečný stav je detekovaný, potom se jedná o nebezpečnou detekovanou poruchu (pravdivá výstraha) a ta je představována pravděpodobností nebezpečného selhání detekovaného PF DD (t). Nebezpečnou detekovanou poruchu lze převést do bezpečného stavu (fail-safe). Riziko kontinuity nastává v obou případech vyvoláním výstrahy, tj. CR(t) = PF SD (t) + PF DD (t). Pravděpodobnost nebezpečného nedetekovaného selhání PF DU (t) označuje nebezpečný stav (PE přesáhne AL) bez detekce. Jedná se o riziko integrity IR(t) = PF DU (t), což je nejobávanější druh poruchy systému. 3

25 3.3 Vztah mezi ukazateli kvality GNSS Vzájemný vztah mezi měřítky kvality GNSS je ukázán na obr. 2a). Protože integrita a kontinuita GNSS nejsou samostatná měřítka kvality, ale závisejí na přesnosti [10], je pohotovost garantovaná v případě, kdy je služba systému v požadovaných mezích, tzn. v daném čase poskytuje požadovanou přesnost, integritu a kontinuitu. Pohotovost GNSS lze popsat pomocí druhů poruch - viz obr. 2b). Potom se integrita a kontinuita vyjadřují pomocí rizika integrity IR(t) a rizika kontinuity CR(t). Kontinuita zahrnuje bezporuchovost R(t), diagnostikou nedetekované bezpečné poruchy PF SU (t) a akceptovatelné riziko integrity PF DU (t), jak znázorňuje obr. 1b). Obr. 2 Vztah mezi ukazateli kvality systému GNSS: a) přesnost, integrita, kontinuita a pohotovost GNSS b) s uvažováním druhů poruch 3.4 Začlenění měřítek kvality GNSS do RAMS Jak bylo ukázáno v předchozí kapitole, požadavky na systém GNSS (tj. přesnost, integrita a kontinuita) jsou přímo zahrnuty v pohotovosti GNSS. Systém GNSS je dostupný, jestliže je (mimo jiné) zajištěn požadavek na integritu bezpečnosti. Ale ve vztahu k železničním bezpečnostně relevantním systémům obvykle hovoříme o pohotovosti (spolehlivosti) a bezpečnosti. Kvalitu železničních systémů charakterizují atributy RAMS [4]. Pohotovost představuje kombinaci bezporuchovosti a udržovatelnosti. Důvěra v poskytovanou přesnost je stanovena odděleně od pohotovosti pomocí požadavku integrity. Použití měřítek kvality GNSS v rámci RAMS [4] je navrženo na obr. 3. To vyplývá z analýzy integrity a kontinuity vypracované v [10]. Riziko kontinuity CR(t) zahrnuje oba detekované druhy poruchy PF DD (t) a PF SD (t). Riziko kontinuity má vliv na bezpečnost systému, ale může být převedeno do bezpečného stavu. Pohotovost A(t M(t)) [4] závisí na 4

26 správném určení polohy, správné funkci diagnostiky a udržovatelnosti systému GNSS. A(t M(t)) může být stanovena pomocí pravděpodobnosti nesprávných operací U(t M(t)) za podmínky, že je zajištěna udržovatelnost. Protože U(t M(t)) = PF DU (t) + PF DD (t) + PF SD (t), potom pravděpodobnost nesprávné funkce systému GNSS může být určena z daného rizika integrity IR(t) a rizika kontinuity CR(t). Zbývající pravděpodobnost módu bezpečné nedetekované poruchy PF SU (t) je z důvodu zjednodušení přidána k segmentu R(t). Toto zjednodušení může být provedeno, protože v tomto módu je poskytována správná poloha. Obr. 3 Atributy RAMS na základě GNSS Potom pohotovost A(t M(t)) může být vyjádřena jako A(t M(t)) = 1 - {PF D (t)+ PF S (t)} = 1 - {PF DU (t) + PF DD (t) + PF SD (t) + PF SU (t)} = 1 - {IR(t) + CR(t) + PF SU (t)} 1 - {IR(t) + CR(t)} (1) Ačkoliv je výkonnost služby GNSS definována pomocí pojmů pocházejících ze sektoru letectví, železnice mohou tyto termíny použít s ohledem na jejich specifický význam podle železničních standardů. 5

27 4. Význam ukazatelů kvality GNSS pro zabezpečovací techniku 4.1 Interpretace rizika integrity jako četnost nebezpečné poruchy Hodnota rizika integrity IR(t) pro satelitní signál SIS systému Galileo službu SoL úroveň A je definovaná jako pravděpodobnost nebezpečné nedetekované poruchy P f = 2x10-7 v kterémkoli časovém intervalu t =150 s. Pravděpodobnost nebezpečné poruchy během určitého časového intervalu t může být vyjádřena jako hustota pravděpodobnosti nebezpečné poruchy f(t), tj. f(t) = IR = 2x10-7 /150 s. Kumulativní pravděpodobnost nebezpečné poruchy se určí integrací hustoty pravděpodobnosti přes daný časový interval. Potom pravděpodobnost (průměrná) nebezpečné poruchy za hodinu PFH je a kde HR(t) a Galileo. SIS λ DU 1 PFH = T PFH (t) T 0 1 f ( t) dt = T T 0 Pf dt = 24x2x10 t 7 /1 hod = 4,8x10 6 /1 hod SIS 6 HR ( T = 1 hod ) = λ ( T = 1 hod ) = 4,8x10 / hod, (3) DU 1 označují četnost nebezpečné nedetekované poruchy signálu SIS systému Je známé, že riziko integrity signálu SIS systému Galileo je určeno počtem nezávislých nebezpečných událostí, které se mohou objevit během kritické operace, např. během intervalu 150 s. Doba korelace (tj. časový interval mezi nezávislými nebezpečnými událostmi) je větší než 150 s pro většinu obávaných událostí porušení integrity definovaných v systému Galileo. To je zejména v důsledku HW poruch satelitů, chyb v algoritmech pozemního segmentu a zpoždění signálu troposférou. Obávaná událost je taková událost, která vede k degradaci přesnosti polohy počítané v přijímači uživatele. Proto je jen jedna nezávislá kontrola uvažována pro interval 150 s pro Galileo, službu SoL a úrovní A. To je dostatečné pro konečné přiblížení letadla s dobou trvání 150 s, protože v tomto případě není problém jen s jednou nezávislou kontrolou integrity. Co se děje za časovým intervalem 150 s není podstatné pro tento druh aplikace. Pozemní monitorovací stanice GSS (Galileo Sensor Stations) provádějí měření pseudovzdáleností satelitů každou 1 sekundu nebo 0,5 sekundy a systém Galileo může poskytovat informaci o integritě každou sekundu. Ale nemůžeme říct, že se provede kompletní kontrola integrity každou jednu sekundu. Z těchto důvodů byl použit princip kumulativní pravděpodobnosti poruchy (časová závislost) ve výrazu (2). Mělo by však být poznamenáno, že odvozená četnost nebezpečí 4,8 x10-6 / 1 hod pomocí kumulativního principu pravděpodobnosti je považována spíše za konzervativní odhad. Nicméně bude nutné experimentálně ověřit, s jakou korelační dobou bude nutné u reálného systému GNSS počítat. 4.2 Interpretace rizika kontinuity Riziko kontinuity CR(t) je pravděpodobnost, že systém bude neúmyslně přerušován a nebude provádět funkci určení polohy během zamýšleného časového intervalu. Ztráta kontinuity CR(t) se týká neplánovaného přerušení služby GNSS. Za předpokladu, že kontinuita C(t) přibližně odpovídá bezporuchovosti [10], je riziko kontinuity CR T / MTBF. MTBF je střední doba mezi poruchami a T je časový interval pro uvažování (2) 6

28 kontinuity. Potom lze pro riziko kontinuity CR(t) signálu SIS služby Galileo SoL - úroveň A s požadovanou hodnotou 8 x 10-6 pro kterýkoliv interval 15 s stanovit MTBF = 520,8 hod. Riziko kontinuity satelitního signálu CR SIS může být konzervativně uvažováno jako nebezpečná detekovaná porucha (pravdivé varování). Na základě tohoto předpokladu lze riziko kontinuity pro satelitní signál SIS systému Galileo vyjádřit následovně SIS SIS SIS -3 CR SIS = (CR) + (CR) (CR) = 1/MTBF = 1,92 x 10 / hod. (4) λ DD λ SD λ DD Ztráta kontinuity SIS nastává, když systém již zahájil bezpečnostní funkci (tj. byl dostupný), ale bezpečnostní funkce musela být přerušena na základě systémem poskytnuté výstrahy. Je zřejmé, že ze železničních standardů [4] a [5] nevyplývá žádný požadavek na kontinuitu železničního bezpečnostního systému, protože pro železniční operaci nemůže být specifikována nejkritičtější fáze a doba trvání, jako je tomu v letectví. Nicméně není z důvodu nepředpokládaných výpadků žádoucí ztratit funkci GNSS (určení polohy vlaku), kdy mohou být poloha a rychlost nadále spojitě poskytovány komplementárními senzory určení polohy. V tomto případě systém pracuje v degradovaném módu, který je schopen zajistit bezpečný stav, jestliže jsou požadované bezpečnostní funkce prováděny s požadovanou úrovní integrity po požadovaný časový interval. Kontinuita určuje cenu navigačního systému. Je zřejmé, že železniční zabezpečovací systémy mohou profitovat z vysoké kontinuity systému Galileo zvýšením pohotovosti. Kontinuita jako měřítko kvality systému GNSS by měla být uvažována při návrhu železničního zabezpečovacího systému. 4.3 Význam pohotovosti systému Galileo Pohotovost GNSS označuje schopnost celého systému (satelitů, pozemní infrastruktury a přijímače) poskytovat službu (určení polohy) v určené oblasti pokrytí. Oblast pokrytí je funkcí konfigurace mezi satelity a uživatelem, úrovně síly signálu, atmosférických vlivů, citlivosti přijímače a všech ostatních faktorů, které ovlivňují dostupnost signálu SIS. Pohotovost GNSS zahrnuje pohotovost služby (tj. kvalitu vysílaného signálu SIS v termínech přesnost, integrita, kontinuita), dostupnost signálu SIS v tzv. oblasti služby (Service Volume) a pohotovost přijímače. Oblast služby je oblast, ve které je od systému GNSS požadováno splňovat požadavky na přesnost, integritu, kontinuitu a pohotovost [7]. Podle specifikace služby Galileo SoL, úroveň A [3] bude satelitní signál SIS dostupný v 99,5 % času. To znamená, že SIS pro SoL, úroveň A nemusí být dostupný 43,8 hod za rok. Poznamenejme, že možné přerušení signálu SIS kvůli stínícím objektům podél tratí a profilu terénu není v této specifikaci pohotovosti zahrnuto. Potom mohou být podmínky pro využití služby Galileo kvůli stínění signálu SIS v některých oblastech pokrytí mnohem horší. 5. Vlakový polohový lokátor založený na systému Galileo Integrace přijímače GNSS spolu s dalšími senzory podle principů funkční a technické bezpečnosti [5] umožňuje zlepšit jak integritu bezpečnosti vlakového polohového lokátoru (VPL), tak i pohotovost určení polohy. Příklad VPL na principu GNSS a odometrického subsystému je znázorněn na obr. 4a). Strom poruch pro tento případ znázorňuje obr. 4b). Předpokládejme, že existuje nezávislá diagnostika a absence společných poruch. Potom celkové riziko integrity 3,5x10-7 /150 s GNSS (tj. signálu GNSS a přijímače GNSS) lze 7

29 GNSS podle (2) vyjádřit jako četnost nebezpečné nedetekované poruchy = 3,5x10-7 x24 / hod = 8,4x10-6 Odo / hod. Dále předpokládejme, že četnost poruchy odometru je λ DU = 1,0x10-5 / hod a četnost detekce poruchy přijímače GNSS a odometru jsou DR GNSS = DR Odo = 3600/ hod. Potom je podle [5] výsledná četnost nebezpečné poruchy systému λ DU GNSS Odo System λdu λdu GNSS Odo HR ( DR + DR GNSS Odo DR DR ) (5) System odhadnuta jako HR = 4,7x10-14 / hod. Toto je však velmi zjednodušený příklad VPL. Skutečný VPL použitelný pro železniční zabezpečovací systémy bude složitější. Stanovení bezpečnosti a spolehlivosti bude rovněž mnohem komplikovanější. Hlavním problémem bude zvýšit pohotovost systému Galileo z 99,5 % na požadovaných 10-7 [6]. 6. Závěr Obr. 4 a) Vlakový polohový lokátor 1oo2D (přijímač GNSS a odometr), b) strom poruch Znalost souvislostí mezi měřítky kvality GNSS a atributy RAMS je důležitá pro návrh a verifikaci železničních bezpečnostně relevantních systémů. Aby bylo možné provést vyhodnocení RAMS pomocí analýzy spolehlivosti, musí být vyšetřeny všechny známé druhy poruch systému Galileo a musí být rovněž uvažována existující měřítka kvality satelitního navigačního signálu, které mají původ v letectví. V tomto článku jsme ukázali, jakým způsobem lze použít měřítka kvality GNSS podle železničních RAMS. Navzdory odlišným definicím a pojmům lze mezi nimi najít vzájemný vztah. Práce týmu TÚDC - LIS budou v následujícím období zaměřeny na vypracování metodiky pro experimentální stanovení ukazatelů spolehlivosti GNSS pro účely použití v bezpečnostně-relevantních systémech na železnici. Pozornost bude rovněž věnována experimentálnímu určení a popisu jevů vlastních GNSS, které by mohly mít vliv na bezpečnost dopravy. 8

30 Poděkování Výsledky publikované v tomto článku byly dosaženy za finanční podpory Grantové agentury ČR v rámci projektu č. 102/06/0052 s názvem Lokální prvky GNSS pro železniční zabezpečovací techniku a podpory MD ČR v rámci projektu č. CG s názvem Certifikace satelitního navigačního systému GALILEO pro železniční telematické aplikace. Literatura: [1] Manual for Validation of GNSS in Civil Aviation, EC DG Tren, Sept [2] Galileo Mission, High Level Definition, EC DG-TREN, Doc. No. I07/00050/2001, [3] Galileo Integrity Concept, ESA document ESA-DEUI-NG-TN/01331, [4] ČSN EN 50126, The Specification and Demonstration of Dependability Reliability, Availability, Maintainability and Safety (RAMS), [5] ČSN EN 50129, Railway applications: Safety related electronic systems for signalling, [6] ERTMS/ETCS RAMS Requirements, Chapter 2 - RAM. Version 6, 30/9/1998. [7] RTCA. Minimum Aviation System Performance Standards for the Local Area Augmentation System (LAAS), RTCA DO-245 A, [8] Zahradník, J., Rástočný, K., Linhart, M.: Bezpečnost železničných zabezpečovacích systémov. EDIS, Žilina, [9] Filip, A., Suchánek, J.: Certifikace satelitního signálu Galileo pro železniční aplikace. Vědeckotechnický sborník ČD, 2006, str [10] Filip, A., Beugin, J., Marais, J. and Mocek, H.: A relation among GNSS quality measures and railway RAMS attributes. CERGAL 2008, Braunschweig, Germany, April 2-3, [11] Filip, A., Mocek, H. and Suchanek, J.: Significance of the Galileo Signal-in-Space Integrity and Continuity for Railway Signalling and Train Control, WCRR 2008, Seoul, Korea, May 18-22, [12] Filip, A., Beugin, J., Marais, J. and Mocek, H.: Safety concept of railway signalling based on Galileo Safety-of-Life Service, COMPRAIL 2008, Toledo, Spain, Sept , V Praze, říjen 2008 Lektorský posudek: Prof. Dr. Ing. Miroslav Svítek České vysoké učení technické, Praha 9

31 Martina Koutníková, Klára Holaňová 1 Realizace projektů výzkumu a vývoje v rámci veřejné soutěže vyhlášené Ministerstvem dopravy Klíčová slova: GALILEO, železniční vlečky, city logistika, železniční dopravní cesta, jednotná dopravní vektorová mapa, železniční síť, systém provozovatele drážní dopravy, TAF TSI, standardizovaný popis dopravní cesty, interoperabilita 1. Úvod Projekty a záměry výzkumu a vývoje Ministerstva dopravy ČR jsou významným nástrojem realizace dopravní politiky. Hledání nových technických, konstrukčních a technologických řešení infrastruktury a organizace procesů v celém dopravněpřepravním řetězci je přímou podporou rozvoje dopravního procesu, respektive realizace dopravní politiky v evropské, národní a místní úrovni. Poskytnutí finanční podpory z veřejných prostředků ze státního rozpočtu formou účelové dotace na podporu výzkumu a vývoje na základě Ministerstvem dopravy ČR předem definovaných cílů jednak přispěje k rozvoji prostředků, nástrojů, aplikací a systémů v celém dopravně-přepravním řetězci, jednak umožní firmám a institucím zvýšit jejich konkurenceschopnost. Výsledky dosažené cestou těchto projektů mají řadu zcela jasných celospolečenských ekonomických přínosů. Je zároveň podporována spolupráce komerčního a akademického sektoru v těchto projektech, čímž dochází k transferu poznatků do praxe. Právě z výše uvedených důvodů se do výzkumného programu Ministerstva dopravy na léta s názvem Podpora udržitelného rozvoje dopravy zapojila i společnost CD Telematika a.s. (dále ČD-T) se svými partnery. 1 Ing. Martina Koutníková, 1965, Vysoká škola ekonomická v Praze. Od roku 2008 ředitelka úseku Marketing a Business Development ve firmě ČD Telematika a.s. Bc. Klára Holaňová, 1976, Slezská univerzita, Marketing a management ve veřejné správě, Opava. Od roku 2007 do současnosti project manager ve firmě ČD Telematika a.s., Úsek Marketing a Business Development 1

32 2. Řešené projekty V rámci realizace programu výzkumu a vývoje Ministerstva dopravy Podpora realizace udržitelného rozvoje dopravy firma spolupracuje nebo je vedoucím řešitelem v následujících 5 projektech: Certifikace satelitního navigačního systému GALILEO pro železniční telematické aplikace Využití infrastruktury železničních vleček pro účely city logistiky a obsluhy území Vytvoření standardů informačních vazeb systémů provozovatele dráhy a systémů provozovatelů drážní dopravy Vytvoření systémového prostředí pro evidenci, publikaci a aktualizaci informací o železniční síti a dopravnách zobrazovaných nad státním mapovým dílem realizovaného pro potřeby státní správy Standardizovaný popis sítě železničních tratí Certifikace satelitního navigačního systému GALILEO pro železniční telematické aplikace Tento projekt, realizovaný od roku 2007 do roku 2010, vede SŽDC, s.o. - TÚDC, dříve ČD, a.s. (TÚČD), tj. Technická ústředna dopravní cesty ve spolupráci s Univerzitou Pardubice a ČD T. Projekt se zabývá aktuální problematikou, která doposud nebyla řešena ani v rámci skupiny mezinárodních expertů UIC GALILEO Applications for Rail, ani v některém z dalších projektů GJU (GALILEO Joint Undertaking) či projektů Rámcových programů výzkumu a vývoje EU. Cílem tohoto projektu je především: 1. formulovat metodiku pro převod měřítek kvality satelitního navigačního systému GALILEO do železničních atributů spolehlivosti a bezpečnosti dle standardů CENELEC 2. vypracovat postup certifikace systému a signálu GALILEO pro železniční aplikace. Přínosy projektu pak spočívají v budoucím využití těchto vypracovaných návrhů standardů a postupů certifikace pro vývoj, návrh, výrobu, ověřování, zavádění provozu, provozování a údržbu nových železničních telematických systémů na principu navigačního systému GALILEO. 2

33 Během prvního roku řešení tým pracoval na definování a přesném popisu následujících parametrů: - technické parametry mobilní a stacionární části systému - pohotovost služby - bezporuchovost - udržovatelnost - bezpečnost určení polohy - integrita bezpečnosti Využití infrastruktury železničních vleček pro účely city logistiky a obsluhy území Projekt řešený v letech 2007 až 2011 a vedený firmou OLTIS Group a.s., kterého se ČD-T účastní jako spoluřešitel. Cílem projektu je navrhnout provozně-ekonomické metodiky využívání železničních vleček v síti, které budou definovat technickoorganizační vazby subjektů zapojených do systému, dále popsat nové metodiky tvorby vlečkových smluv a poplatků s ohledem na jejich výraznější podporu, a vyvinout softwarový nástroj, který na základě analýzy provedené v projektu podpoří objektivní kalkulaci provozně-ekonomických aspektů činnosti vleček. Tyto výsledky projektu přispějí k cílům koncentrace zásilek nákladní dopravy na vlečkách a vyššího podílu ekologický příznivější železniční dopravy na obsluze regionu v rámci city logistiky. Během prvního roku řešení byla zpracována studie proveditelnosti, která popisuje celkové potřeby řešení projektu pro účely city logistiky, kriticky posuzuje možnosti řešení city logistiky se zapojením železničních vleček, poukazuje na veškeré aspekty analyzované v navazujících etapách a vymezuje úkoly pro navazující etapy (dílčí cíle). Dále zkoumá možnosti řešení projektu a volí nejvhodnější postup řešení. Vytvoření standardů informačních vazeb systémů provozovatele dráhy a systémů provozovatelů drážní dopravy Odpovědným řešitelem projektu je firma OLTIS Group a.s., ČD-T je spoluřešitelem projektu. Tento projekt bude ukončen v roce Cílem projektu je analyzovat potřebné úpravy informačních systémů řízení provozu, nezbytné vzhledem k liberalizaci trhu, vstupu dopravců, operátorů a jiných subjektů včetně zahraničních, a implementaci standardů TAF TSI. Dále pak projekt bude 3

34 definovat standardy vazeb telematických a informačních systémů pro organizování a řízení dopravy a následně implementovat, testovat o ověřovat funkčnosti systémů. Během prvního roku řešení byla zpracována studie proveditelnosti, která popisuje aktuální stav železničního dopravního trhu a jeho změny na nejbližší období, dále požadavky platné obecné legislativy a standardů jako je TAF TSI, a další faktory ovlivňující výslednou podobu řešení; také rámcově stanovuje postup dalšího řešení a vymezuje úkoly pro navazující etapy. Zkoumá možnosti řešení projektu a volí nejvhodnější postup řešení. Následně byla vypracována analýza současného stavu informačních systémů řízení provozu, zejména pak vzhledem k požadavkům cílového řešení. Ta popisuje silné a slabé stránky současného stavu a porovnává je s celkovými potřebami řešení definovanými ve studii proveditelnosti. Dále posuzuje rámcové potřeby úprav v rámci tohoto projektu a vymezuje úkoly pro navazující etapy. Zkoumá možnosti řešení projektu a volí nejvhodnější postup řešení Vytvoření systémového prostředí pro evidenci, publikaci a aktualizaci informací o železniční síti a dopravnách zobrazovaných nad státním mapovým dílem realizovaného pro potřeby státní správy Tento projekt řeší v letech 2007 až 2008 Centrum dopravního výzkumu, v.v.i., společně se Zeměměřickým úřadem a ČD-T. Cílem projektu je zpřístupnění rutinně vedených atributových dat o železniční dopravní cestě ve schváleném rozsahu v návaznosti na státní mapové dílo v informačních systémech centrálních orgánů státní správy a formulace návrhů pro další racionalizaci a rozvoj tohoto systému do rozsahu sítě železniční dopravy v ČR jako celku. Bude vytvořen ideový projekt rozhraní pro sdílení a aktualizaci dat mezi zdrojovými informačními systémy (ČD, SŽDC) a informačních systémů resortu dopravy a Základní báze geografických dat. Po testování, zkušebním provozu a skončení projektu bude umožněno zahájit rutinní provoz JDVM (Jednotná dopravní vektorová mapa) a navazujících systémů s daty o tratích a dopravnách, v rozsahu schváleném v průběhu řešení. Dalším přínosem tohoto řešení bude poskytnutí analytických informací pro další racionalizaci a rozvoj tohoto systému do rozsahu sítě železniční dráhy v ČR jako celku a v nových systémových a legislativních podmínkách (zejména směrnice EU). Návrh na pokračování řešení tohoto projektu už byl za spolupráce firem detailně vypracován a předložen Ministerstvu dopravy. 4

35 Řešitelé se v prvním roce projektu zabývali především studiem zahraničních zkušeností, zejména pak platné legislativy EU, a podíleli se i na analýze podmínek soukromých provozovatelů železniční dopravní cesty. Výsledky dosažené po prvním roce prací byly zhodnoceny úspěšným průběhem oponentního řízení, které proběhlo na Ministerstvu dopravy. Celkem bylo do současné doby zpracováno 5 vývojových zpráv a šestá je dokončována. Řešení je přitom rozloženo až do r K významným dosud dosaženým poznatkům patří skutečnost, že ve srovnání s problematikou silniční dopravy, se popisu železniční infrastruktury i v celoevropském měřítku věnuje mnohem menší počet výzkumných pracovišť, včetně vysokých škol. Rovněž výuce problémů, souvisejících s globálním pohledem na železniční dopravní cestu a informačním otázkám jejího popisu, není věnována pozornost přiměřená potřebám standardizace informačních systémů. Standardizovaný popis sítě železničních tratí Vedoucím řešitelem tohoto projektu, realizovaného od roku 2007 do roku 2010, je firma ČD-T, se kterou spolupracuje Fakulta dopravní ČVUT. Cílem projektu je zpracovat metodiku standardního popisu sítě železničních tratí a návrh technického, SW a provozního zabezpečení u správců železniční infrastruktury v ČR. Vytvořit předpoklady pro jednotné uplatnění metodik a směrnic EU v oblasti železniční dopravní cesty a interoperability. Výsledky projektu lze rozdělit do dvou základních skupin: 1) metodicko legislativní část Zahrnuje zpracování analýzy a návrh standardů pro jednotlivé úrovně popisu železniční dopravní cesty. Bude vytvořena konkrétní a podrobná metodika standardního popisu železniční sítě v ČR. Tyto podklady pak budou následně využity pro vznik a doplnění příslušné legislativy. Rovněž bude navržen příslušný procesní model s definicí rolí a poslání jednotlivých subjektů při zabezpečování jednotného popisu železniční dopravní cesty. 2) návrh softwarové a technické podpory Hlavním výstupem části softwarové a technické podpory bude návrh datového a procesního modelu základních SW produktů pro tvorbu standardizovaného popisu železniční dopravní cesty. Součástí řešení bude i specifikace technických prostředků a návrh provozního modelu. Výsledky této části projektu vytvoří podrobnou specifikaci a zadání pro vlastní realizaci příslušných SW produktů (programování) v rámci navazujících projektů. V rámci řešení, které v této podobě končí v roce 2008, bylo zatím připraveno 7 vývojových zpráv a připravena prototypová aplikace JDVM (jednotná dopravní vektorová mapa) orientovaná na tunely a přejezdy (viz obrázky). 5

36 Název sestavy: Přehled vybraných železničních tunelů evidenční číslo název traťový úsek definiční úsek staničení vjezdového portálu km staničení výjezdového portálu km délka tunelu m počet kolejí elektrifikace 205 Blanenský č , ,001 87, Blanenský č , , , Blanenský č , , , Blanenský č , , , Blanenský č , , , Blanenský č.8/ , , , Blanenský č.8/ A 175, , , střídavá 25 kv 50 Hz obr. 1 Příklad první z celkem 3 úrovní podrobnosti popisu tunelů určený veřejnosti další dvě jsou určeny specialistům veřejné zprávy a záchranného systému podle určených rolí. obr. 2 Ukázka zobrazení tunelů Blanenský č.8/1 a 2 na trati Brno Česká Třebová, kde dochází v lokalitě Nové Hrady k rozdělení dvojkolejné trati na dva jednokolejné úseky. Podkladovou vrstvou je ortofotomapa ZÚ (Zeměměřický úřad), červené čáry zobrazují data vedená podle předpisu ČD M12 (Předpis pro jednotné označování tratí a kolejišť v IS ČD) na TÚDC, žlutě zvýrazněny jsou oba tunely vymezené svými portály. 6

37 obr. 3. Ukázka zobrazení polohy přejezdu v JDVM na souběhu tratí Brno Č. Třebová a vlečky do cementárny Brno-Maloměřice (světlezeleně). Z obrázku je zřejmé, že evidenční poloha přejezdu promítaná do trati a vyhovující přesnosti ZABAGED (Základní báze geografických dat), vyžaduje v zobrazení do ortofotomapy další zpřesnění (posun o cca 20 m severně). Tento přejezd přitom v ZABAGED a IS ŘSD (Ředitelství silnic a dálnic) chybí. V rámci prací byla analyzována a navržena prezentace dat o železničních stanicích a zastávkách s možností poskytnutí jejich popisu v úrovni obsahu jízdního řádu osobní dopravy ČD a tarifu TR6 pro nákladní dopravu (vybavení dopraven pro manipulace s nákladem apod.). Byly provedeny i analýzy a návrhy možných prezentací dat o přejezdech, mostech a tunelech a dokončována je analýza prezentací všech ostatních zařízení na trati a jejich významných vlastností (např. elektrifikace, kategorizace, ale také např. údaje o parametrech ramp nebo systému odvodnění pro použití Hasičským záchranným sborem v případech možných zásahů apod.). Na základě dosavadního postupu a dosažených výsledků bylo předběžně na MD schváleno pokračování těchto prací i v r

38 3. Závěrem Dnes, to znamená zhruba po roce a půl práce na projektech, lze udělat konkrétní dílčí závěry: - spoluprací společností, umocněnou sepětím s akademickým sektorem, lze vidět již po roce práce hmatatelné výsledky - díky programům výzkumu a vývoje MD je umožněno řešit důležité otázky, do kterých by se ale společnosti bez finanční podpory státu velmi těžko pouštěly samy - řešení dané problematiky a spolupráce jednotlivých subjektů vyžaduje výborně zvládnutý projektový management, jeho podcenění může vést ke zbytečným zpožděním a odchylkám ve směru řešení projektu. Naopak, pokud si řešitelé projektu pravidelně a dlouhodobě naplánují práci na dílčích úkolech, dobře ji koordinují a mají na řešení projektu skutečný zájem, je možné prezentovat kvalitní výsledky v opravdu krátkém časovém horizontu ČD-T se díky špičkovým odborníkům, kteří na projektech Ministerstva dopravy pracují, podařilo s úspěchem prezentovat první výsledky řešení na národních i mezinárodních konferencích,. Program Podpora realizace udržitelného rozvoje dopravy pomohl nejen firmě ČD-T, ale bezpochyby i dalším řešitelům jednotlivých projektů, podílet se na vývoji nových, inovativních řešení v oblasti ICT. Firmy, které se vzhledem ke své podstatě musí orientovat především na komerční řešení, nemohou samy uvolnit dostatečné množství prostředků pouze pro výzkum a vývoj řešení, která často teprve hledají svou cestu a nejlepší způsob uplatnění. Disponují ovšem často vysoce kvalifikovanými odborníky, schopnými danou problematiku efektivně řešit a posunout její vývoj požadovaným směrem. K umocnění přispívá oboustranně výhodná spolupráce s akademickým sektorem, čímž je naplněna hlavní myšlenka přenosu poznatků do praxe. Spolufinancování těchto projektů Ministerstvem dopravy umožnilo řadě společností najít způsob, jak tento problém vyřešit a také nabídnout v oblasti dopravy nová a efektivní řešení, která moderní informační technologie dnes nabízejí. 8

39 Použitá literatura: 1. projekt CG Standardizovaný popis sítě železničních tratí 2. projekt CG Certifikace satelitního navigačního systému GALILEO pro železniční telematické aplikace 3. projekt CG Využití infrastruktury železničních vleček pro účely city logistiky a obsluhy území 4. projekt CG Vytvoření standardů informačních vazeb systémů provozovatele dráhy a systémů provozovatelů drážní dopravy 5. projekt CG Vytvoření systémového prostředí pro evidenci, publikaci a aktualizaci informací o železniční síti a dopravnách zobrazovaných nad státním mapovým dílem realizovaného pro potřeby státní správy 6. Dohoda o spolupráci při tvorbě, obnově a využívání ZABAGED CDV, Zeměměřický úřad, prosinec Rámcová dohoda o spolupráci Ministerstva dopravy a spojů ČR a Českého úřadu zeměměřického a katastrálního v oblasti geografické informace. Květen Tabulky traťových poměrů. Intranet ČD, 9. Kavalec K. - Postavení ČD v IDS České republiky in příspěvky konference Telematika pro regionální dopravu, Plzeň, červen ERTMS/ETCS Class 1 System Requirements Specification Chapter 7 ERTMS/ETCS language REF:SUBSET ISSUE: DATE : Kolář J., Šunkevič M. Globální družicový navigační systém Galileo spolufinancováno ESF a státním rozpočtem ČR, F. Kopecký, M. Svítek - Evropský program GALILEO a doprava, Doprava, 1/ M. Svítek, J. Matějec, M. Pichl - Platební systémy v dopravě, Teleinformatika F. Kopecký, M. Svítek - Telematika jako nástroj provádění aktivní dopravní politiky, Telekomunikace a podnikání, 2/2000 Předpis ČD-M12 TR6 9

40 Praha, říjen 2008 Lektorský posudek: Ing. Olga Krištofíková Ministerstvo dopravy ČR 10

41 Využití vlastností digitálních přenosových sítí pro řízení železničního provozu Petr Kolář 1 Klíčová slova: komunikace, datové přenosy, traťové rádiové systémy, informační systémy, mobilní digitální sítě GSM a GSM-R 1. Úvod Ministerstvo průmyslu a obchodu České republiky vyhlásilo veřejnou soutěž na výběr projektů do programu TANDEM, který je zaměřen na podporu přenosu výsledků z úrovně základního, orientovaného výzkumu do úrovně průmyslového výzkumu a vývoje. České dráhy po vzájemné dohodě s firmami RADOM Pardubice, OLTIS Group Olomouc a Univerzitou Pardubice společně připravily podklady a zúčastnily se této soutěže. Projekt byl podán pod názvem Využití vlastností digitálních přenosových sítí pro řízení provozu a zvýšení bezpečnosti železniční dopravy na nekoridorových tratích. Projekt byl přijat a je ve spolupráci výše uvedených firem řešen s finanční podporou Ministerstva průmyslu a obchodu. Dle uzavřených smluvních podmínek bude projekt dokončen ke konci letošního roku. Nosným cílem projektu je výzkum a vytvoření bezdrátové komunikační infrastruktury mezi mobilními terminály (např. umístěnými na hnacích vozidlech) a dispečerským nebo jiným řídícím centrem pro zajištění přenosu informací pro potřeby různých aplikací, zejména v oblasti řízení provozu na nekoridorových tratích a návrh, úpravy a tvorba těchto aplikací. Tyto cíle budou naplněny prostřednictvím těchto dílčích úkolů: a) specifikace a vytvoření obecné" platformy pro přenos dat při využití technologií GPRS a CSD mezi mobilními terminály a terminály centrálních systémů včetně definice a implementace rozhraní pro napojení externích zařízení b) specifikace a vytvoření obecné" platformy systému umožňujícího hlasovou a datovou komunikaci na základě funkční či polohově závislé adresace c) rozšíření vozidlového terminálu o systém pro autentizaci strojvedoucího d) vizualizace polohy vlaků v dispečerských systémech s využitím informace o poloze vlaku z vozidlového terminálu e) přenos provozních dispozic, případně dispečerských příkazů a dalších informací souvisejících s řízením provozu na hnací vozidlo f) návrh modelu ekonomického řízení dopravy dle provozní situace g) návrh na úpravy provozních předpisů Hlavním příjemcem podpory Ministerstva průmyslu a obchodu je firma RADOM Pardubice. České dráhy jsou na projektu jako spolupříjemce podpory a vystupují v roli koncového uživatele. Účast Českých drah na projektu představuje zejména zajištění: 1 Ing. Petr Kolář, nar. 1960, Vysoká škola dopravy a spojů v Žilině, obor sdělovací a zabezpečovací technika v dopravě. Odbor strategie GŘ ČD a.s., Nábřeží L. Svobody 1222, Praha 1 1

42 1. Ověření základních funkčních a komunikačních vlastností funkčních vzorů na vozidlových a stacionárních stanicích. 2. Testy, zkoušky a návrhy na úpravy SW a funkčních vzorů na základě průběžných výsledků. 3. Pilotní ověření systému a jeho vyhodnocení, návrh úprav pro frontální nasazení ověřovaného řešení. 4. Spolupráce při definici a realizaci vazeb na provozované systémy (GSM-R, TRS, dispečerské systémy, privátní železniční datová síť Českých drah, atd.) 5. Návrhy na úpravy provozních předpisů. 2. Současný stav komunikace Současný stav je možné charakterizovat jako přechodný stav před zavedením úplného pokrytí signálem GSM-R národních železničních koridorů a efektivního pokrytí u vybraných tratí železniční sítě. Komunikaci mezi pozemními (stacionárními) pracovišti řízení provozu a obsluhou hnacích vozidel (strojvedoucími) můžeme charakterizovat podle jednotlivých typů: Hlasová komunikace je na železniční síti provozována v několika nezávislých, technicky nekompatibilních systémech rádiové komunikace, jejichž provoz je do značné míry důsledkem historického vývoje. Tento stav znamená jistou roztříštěnost, kdy jedno pracoviště řízení provozu potřebuje pro spojení s hnacími vozidly několik stacionárních terminálových jednotek pro různé rádiové sítě. Datová komunikace mezi oběma komponentami řízení provozu je omezena jen na přenos vybraného souboru povelů a hlášení. Rozsáhlejší datová komunikace dosud není proveditelná, a to především z důvodu chybějícího koncového zařízení na pracovišti strojvedoucího (mobilního terminálu). Vývoj tohoto koncového zařízení je hlavním úkolem předkládaného projektu. Osobní komunikace (zejména pak předávání písemných rozkazů) tvoří navzdory zřejmým nevýhodám velmi důležitou součást technologie řízení provozu. Tyto formy komunikace měly v dřívější technologii řízení železniční dopravy naprosto prvořadý význam jak je ostatně vidět i z předpisu D2 pro organizování a provozování drážní dopravy dnes jsou již postupně nahrazovány modernějšími prostředky. Jejich nevýhodami je především pracnost, nutnost osobní obsluhy a chyby lidského činitele. Pro uživatele (pracovníka řízení provozu) je celý systém značně nepohodlný, z pohledu obsluhy nejednotný, pracný a obtížně zapamatovatelný. Tento handicap se plně projevuje především při stresových situacích, jako jsou nehody a jiné mimořádné události nebo období provozní špičky, kdy komunikace v různorodých systémech znamená pro provozní pracovníky další zdroj nadbytečné zátěže. 3. Rádiové systémy na železničních tratích v ČR Rádiové systémy pro potřeby železniční dopravy byly v minulosti vyvíjeny z důvodu zabezpečení potřebné hlasové komunikace pro účely zajištění a řízení 2

43 železniční dopravy, tedy komunikace řídícího pozemního personálu s obsluhou hnacích vozidel. Vývoj takovýchto zařízení, jenž probíhal poměrně odděleně na jednotlivých železničních drahách, dal vzniknout mnoha národním rádiovým systémům pracujícím v několika kmitočtových pásmech. Značná roztříštěnost a nekompatibilita v oblasti traťového rádia vedla již v počátcích ke snahám o jistou standardizaci, která na půdě Mezinárodní železniční unie UIC vyústila v doporučení UIC (Technical regulations for international ground-train radio systems - Pravidla technického provozu mezinárodního vlakového rádiového spojení). Na základě těchto doporučení vzniklo několik národních verzí analogových systémů, které byly mezi sebou navzájem kompatibilní v základních parametrech (kmitočtové pásmo, kanálové skupiny, použitá modulace a základní signalizační tóny). Vždy se však jednalo o analogový systém určený pro hlasovou komunikaci. V naší republice z podnětu a za koordinace ČSD v rámci státního plánu technického rozvoje byl vyvinut traťový rádiový systém TESLA TRS. Vývoj byl úspěšně ukončen v roce 1994 a od té doby postupnou výstavbou se stal nejrozšířenějším traťovým rádiovým systémem, používaným v ČR. Obecně historicky vzniklá rozmanitost národních systémů zapříčinila mnoho omezení při přechodu hranic mezi jednotlivými státy. Současnou snahou je vytvořit jednotnou evropskou železniční síť tak, aby národní omezení byla eliminována. Konečným cílem je zajištění interoperability v celém evropském železničním systému. Koncepce interoperability pro transevropskou železniční síť byla vytvořena počátkem devadesátých let. Její zásady byly zakotveny ve směrnici Evropské komise 96/48/ES interoperabilita vysokorychlostního železničního systému a následně je pak tato oblast pro konvenční železniční systém zastřešena směrnicí 2001/16/ES. Obě pak byly novelizovány směrnicí 2004/50/ES. Hlavním cílem směrnice je náprava současného stavu standardizace doporučeními UIC, která nezaručují potřebnou kompatibilitu sítí správců národních železničních infrastruktur a kolejových vozidel provozovatelů drážní dopravy. Nástrojem pro dosažení tohoto cíle - harmonizace technických prostředků a procedur subsystémů řízení a zabezpečení železničního provozu - jsou TSI ERTMS (Technical Specification for Interoperability for European Rail Traffic Management Systém - Technické Specifikace pro Interoperabilitu Evropského systému řízení železničního provozu). Subsystém řízení a zabezpečení železničního provozu - TSI CCS se dále ještě odkazuje na technickou standardizaci - EIRENE (European Integrated Railway radio Enhanced Network). Jedním subsystémem ERTMS je globální mobilní síť pro železniční aplikace GSM-R. V roce 1992 byl vzhledem k parametrům a technologické vyspělosti zvolen dostupný a praxí ověřený standard GSM jako základní technologický prvek systému. Zkratka GSM označuje Global System for Mobile Communication neboli globální systém pro mobilní komunikaci. Jedná se o celosvětový standard pro takzvané celulární neboli buňkové sítě mobilních telefonů, mezi nimiž se uživatel může během hovoru (navázaného spojení) pohybovat. Patří mezi systémy II. generace, které jsou plně digitální. Ve spolupráci s evropskou správou pro využití kmitočtů CEPT bylo v roce 1995 vyhrazeno v pásmu 900MHz příslušné kmitočtové spektrum pro neveřejný systém mobilní komunikace výhradně pro potřeby železničního provozu. Systém je označovaný GSM-R (Global Systém for Mobile communication Railway). Konkrétně je vyhrazeno samostatné evropsky jednotné kmitočtové pásmo UIC MHz (uplink) / MHz (downlink). Jedná se o novou generaci digitálního rádiového systému, který nabízí mnohem širší využití než fónickou komunikaci, hlavně na bázi datových přenosů se otvírá široké pole pro využití nadstavbových 3

44 aplikací. Dominující předností sítě GSM-R je garantované pokrytí železniční infrastruktury signálem se zaručenými parametry, tedy spojení s mobilními terminály po celém traťovém úseku. Kromě odlišných funkčních požadavků, které negarantuje klasická veřejná síť GSM, jsou zejména rychlost a spolehlivost předání informace další výhodou sítě GSM-R. Nejdůležitějšími vlastnostmi komunikačního systému GSM-R jsou: Přenos datových informací s požadovanou rychlostí a zaručenou bezpečností přenosu, které systém pro řízení a zabezpečení jízd vlaků potřebuje Tranzitní provoz vlakových souprav vybavených mobilní radiostanicí GSM-R na evropských koridorech Hlasovou komunikaci s mnoha specifickými požadavky pro železniční dopravu (prioritní komunikace, regulovaný přístup, funkční adresace, adresace v závislosti na poloze, skupinové a oběžníkové volání, nouzové volání,.) Obr. 1: Anténní systém sítě GSM-R V řešení přenosu dat mezi pozemními informačními systémy řízení provozu (IS ŘP) a mobilními terminály na hnacích vozidlech lze využít i přenos po veřejné síti GSM komerčního operátora. Síť veřejného komerčního operátora ve srovnání s privátní železniční sítí GSM-R má ale pro uvažované řešení následující nevýhody: veřejný charakter hrozí zde rizika snadného odposlechu nebo falšování zpráv (zejména u SMS zpráv), dále přenos zpráv významných pro řízení železničního provozu (i když se nejedná a nesmí jednat o kriticky důležité zprávy pro zabezpečení jízdy vlaků) probíhá po veřejné síti, často zahlcené běžným provozem, což může vést k nižší spolehlivosti komunikace komunikační protokoly vzhledem k veřejnému charakteru sítě je třeba zvážit autentizaci každé zaslané zprávy, která znamená vyšší komunikační režii, případně i její šifrování 4

45 tarifikace zejména varianta SMS zpráv je v sítích veřejných operátorů tarifikována cenou, která vzhledem k uvažované frekvenci a objemu zpráv by znamenala poměrně vysoké provozní náklady. Cena se ale samozřejmě bude odvíjet od jednání s příslušným operátorem (bude záviset na specifických požadavcích pro konkrétní aplikace, využití příslušných tarifních nástrojů apod.). 4. Zobrazovací a komunikační jednotky na hnacích vozidlech Současné možnosti přenosu a zobrazení dat, vzniklých v pozemních IS ŘP na pracoviště strojvedoucího (na hnacím vozidle), respektive možnosti přenosu dat vzniklých nebo naměřených na hnacím vozidle zpět do pozemních informačních systémů, jsou značně omezené, zvláště pokud se to týká on-line přenosů. Datová komunikace mezi pozemními IS ŘP a hnacími vozidly dosud z velké části chybí, zejména z důvodu absence vhodného, plošně rozšířeného mobilního terminálu. V současné době jsou z převážné většiny hnací vozidla osazena mobilní jednotkou rádiového systému TRS, který je hlavně určen pro potřeby hlasové komunikace. Je to analogový systém, který je pro účely datové komunikace mezi pozemními IS a hnacími vozidly technicky nepoužitelný, což je jedním z důvodu stále vysokého podílu hlasové a osobní komunikace na celkové výměně informací mezi pracovišti řízení provozu (zejména výpravčími a dispečery) a obsluhou hnacích vozidel (strojvedoucími). V letošním roce bylo vybaveno 106 hnacích vozidel radiostanicemi GSM-R a tím se podařilo dosáhnout celkového počtu cca 150 digitálních radiostanic osazených na hnacích vozidlech, které lze využít k datovému přenosu. V dalších letech bude postupně v tomto trendu pokračováno. Současně na nově dodávaná hnací vozidla jsou výrobcem již osazovány zobrazovací jednotky určené především pro účely diagnostiky, případně pro ovládání některých technických zařízení vozidla. Mobilní terminál FXM20 Firma RADOM Pardubice vyvinula univerzální mobilní terminál pod označením FXM20 (viz. obr. 2 a 3), který umožňuje komunikaci v infrastruktuře železniční sítě GSM-R, v analogovém rádiovém systému TRS a veřejné mobilní síti GSM. Kromě hlasové komunikace umožňuje také zasílání a přijímaní informací a povelů mezi hnacím vozidlem a pozemním dispečerským pracovištěm, včetně nouzových povelů jako je funkce individuální a generální STOP. Důvodem vývoje vozidlového terminálu FXM20 byla potřeba řešit přechodné období migrace mezi analogovým systémem TRS a digitálním systémem GSM-R tak, aby bylo nalezeno co možná nejefektivnější a finančně nejméně nákladné řešení. Vznikl tak systém, který řeší radiovou komunikaci v digitálním systému GSM-R, umožňuje provoz v síti veřejného operátora GSM a lze také z ovládací skříňky ovládat analogovou radiostanici systému TRS. Ovládací skříňky vozidlového terminálu FXM20 plnohodnotně nahrazují ovládací skříňky V047 lokomotivních souprav systému VS47 a umožňují tak ovládání analogové radiostanice systému TRS VS47, tak i ovládání analogové simplexní radiostanice sítě 160 MHz. Ovládání 5

46 mezi zařízením a obsluhou probíhá přes čelní panel ovládací skříňky, na kterém je grafický displej a membránová klávesnice. Grafické rozhraní ovládací skříňky, označené FCB20, odpovídá specifikacím EIRENE systém Reguirement Specification verze 15 (Specifické požadavky verze 15) a splňuje požadavky interoperability. Součástí vozidlového terminálu je na stanovišti strojvedoucího také mikrotelefon a externí reproduktor. Celá souprava vozidlové stanice FXM20 je navržena jako modulární systém, jehož jednotlivé bloky jsou mezi sebou propojeny sériovou sběrnicí. To umožňuje celou řadu různých provedení lišících se funkcí a samozřejmě i cenou. Konstrukčně je souprava řešena formou dvou ovládacích skříněk FCB20 pro obě čela vlaku a vlastním blokem rádia FRB20. Ovládací skříňky jsou vybaveny jednak rozhraním pro komunikaci prostřednictvím analogové radiostanice systému TRS VS47, jednak rozhraním pro komunikaci pomocí bloku digitálního rádia FRB20 a rovněž sériovým rozhraním RS232 pro diagnostiku a konfiguraci zařízení. Obr. 2: Příklad grafického zobrazení na mobilním terminálu FXM20 Blok rádia FRB20 je řešen formou 10'' vany pro zásuvné moduly standardního formátu EURO. Vždy je osazována karta napájecího zdroje s DC/DC konvertorem pro palubní sítě 110Vss, 48Vss nebo 24Vss. Pro hlasovou komunikaci slouží speciální zásuvná karta pro hlasové přenosy. Ta je vybavena jedním modulem a SIM kartou pro radiový provoz v síti veřejného operátora GSM. Pro provoz v síti GSM-R je osazen modul MT2 firmy Kapsch s vysílacím výkonem 8W. Deska pro hlasové přenosy je rovněž vybavena průmyslovým modulem GPS, který slouží pro zjišťování aktuální polohy vlaku. Moduly GSM a GSM-R je možné sdružit do jedné antény umístěné na střeše vozidla. FRB 20 FCB20- A FCB20 -B 6

47 Obr. 3: Vozidlový terminál FXM20 Hardwarově shodnou kartou jako pro hlasové přenosy lze blok rádia FRB20 osadit i kartou pro datové přenosy (obr. 4). Přenosy jsou realizovány technologií GPRS. Pro přenos rutinních příkazu a hlášení, stejně jako pro přenos zprav nutných pro přihlašováni vozidla pod číslem vlaku, je použita technologie SMS zpráv. U nouzového zastaveni vlaku je SMS zpráva doplněna, z důvodu spolehlivosti, o datové volání. Priority hovorů u veřejného operátora jsou řešeny na úrovni služeb poskytovaných v rámci balíčku Integrovaného Záchranného Systému (IZS). Obr. 4: Karta pro datové přenosy 5. Možnosti komunikace v informačních systémech řízení provozu (IS ŘP) Pro provoz v síti veřejného operátora GSM slouží systémová nadstavba, která umožňuje zejména přihlašování strojvedoucích k příslušnému traťovému dispečerovi, přenos rutinních příkazů a rutinních hlášení z nebo do vozidla a samozřejmě hovor. Dispečerské pracoviště je řešeno formou softwarové aplikace RTDisp pro PC na platformě MS Windows a externí hlasité soupravy s integrovaným napájecím zdrojem a komunikačním GSM modulem. Aplikace řízení provozu jsou do značné míry připraveny na integraci prostředků hlasové komunikace s hnacím vozidlem. Dořešena a plně funkční je komunikace hlasového terminálu s hnacím vozidlem, ovládaná z aplikace ISOŘ VD, která je postavena na následujících mechanismech (viz. obr. 5): 7

48 Strojvedoucí zadá na mobilní jednotce číslo vlaku Mobilní jednotka přenese po síti GSM informaci do IS ŘP Klient (na pracovišti řízení provozu) načte informace o přiřazených telefonních číslech z centrálního systému Na vyžádání klienta je možné zahájit hlasovou komunikaci s hnacím vozidlem prostřednictvím stacionární jednotky GSM s vytáčením čísla na povel z PC ISOŘ CDS centrální systém Informace o čísle vlaku a telefonním čísle, registrace do IS ŘP Síť GSM, GSM-R Hlasové spojení s hnacím vozidlem Stacionární jednotka pro komunikaci GSM ISOŘ CDS klientský systém Obr. 5: Dosavadní možnosti komunikace s hnacími vozidly z aplikací řízení provozu Rozhraní na tyto komunikační mechanismy je ve své současné podobě integrováno do informačních systémů řízení provozu; funkčnost řešení byla otestována v aplikaci ISOŘ VD (Informační systém operativního řízení, vlakový dispečer), CDS (Centrální dispečerský systém) klient, jejíž panel s místní nabídkou obsahující příkaz pro volání strojvedoucímu zachycuje obr. 6. Požadavky na nově navrhované řešení pro datovou komunikaci mezi pozemními pracovišti řízení provozu a obsluhou hnacích vozidel (strojvedoucími), respektive jejich mobilními terminály, by mělo splňovat následující předpoklady: Zasílání zpráv formou nespojovaného přenosu (bez aktivní přítomnosti obou stran, jako například při zaslání mailu nebo SMS) Trvalé zobrazení zpráv na mobilním terminálu u strojvedoucího Zvýšení komfortu obsluhy a sjednocení relevantních informací do jediného místa Potvrzení příjmu oprávněným pracovníkem (strojvedoucím), včetně potvrzení integrity (celistvosti a neměnnosti) zprávy a autenticity (pravosti) Využití digitálních přenosových sítí GSM-R a GSM Maximální integrace do stávajících informačních systémů řízení provozu 8

49 Obr. 6: Příkazy pro hlasovou komunikaci s vozidlovým terminálem na hnacím vozidle v místní nabídce ISOŘ CDS Klienta Pro datovou a hlasovou komunikaci, v souladu s uvedenými požadavky, předpokládáme, že budou využity následující komponenty řešení: Hnací vozidlo mobilní jednotka, vozidlový terminál FXM20 SMS zprávy nebo datové pakety GPRS v síti GSM-R nebo GSM pozemní, stacionární přijímající PC (centrální server) komunikační server (Communicator) modul převodu informací GPS (pro informace o poloze vlaku z GPS) modul převodu zpráv do formátu vhodného pro zobrazení na mobilním terminálu síť LAN s centrálními systémy ISOŘ Server, aplikační server ISOŘ CDS, Databáze Oracle, aplikační server CDS klienti CDS a ostatní systémy IS ŘP Technicky bude komunikační spojení vedeno přes datovou síť ČD. Ústředna této sít ě (respektive centrální servery systému ISOŘ CDS) bude evidovat přihlášené vlaky v systému a bude vést pevný seznam ostatních účastníků. Při předávání dat mezi mobilním terminálem na hnacím vozidle a informačními systémy řízení provozu bude probíhat výměna následujících typů zpráv: Zadání čísla vlaku a žádost o registraci v systému 9

50 Žádost o spojení z klientské aplikace na hnací vozidlo Oznámení nemožnosti spojení (z komunikačního rozhraní do klientské aplikace) Rutinní příkazy na hnací vozidlo z IS ŘP Hlášení z hnacího vozidla (automaticky generované informace nebo zprávy zadané strojvedoucím) Kvitance kladné potvrzení správného příjmu a registrace zprávy záporné nemožnost spojení, vlak není přihlášen v systému, špatné číslo vlaku apod. Potvrzení příjmu strojvedoucím Veškerá obsluha a administrace komunikace s hnacím vozidlem bude do IS ŘP plně integrována. Pro uživatele bude spojení s hnacím vozidlem, jak volání tak i přenos dat, včetně potřebných překladů telefonních čísel plně transparentní. Vzhledem k výše uvedeným přenosovým prostředkům je podmínkou pro úplný, plnohodnotný provoz navrhovaného řešení, aby v bezdrátové síti GSM-R a GSM mohly být využívány SMS služby a datové přenosy GPRS. V rámci stavby GSM-R, dokončení I. NŽK, jejíž předání je naplánováno na začátek roku 2009, byla již privátní železniční síť GSM-R doplněna o obě zmiňované služby a tím je vytvořen předpoklad pro úspěšné využívání navrhovaných aplikací. Navrhovaná technologie se potom stane velmi přínosnou pro řízení železniční dopravy, a současně bude představovat významné uplatnění budované železniční sítě GSM-R pro potřeby řízení provozu. Do doby rozšiřování sítě GSM-R na další úseky železniční infrastruktury je možné uvažovat s přenosy dat formou SMS zpráv nebo GPRS v síti veřejného operátora, a to za podmínky příznivé tarifikace přenosu dat. Z obou uvedených technik se jeví vhodnějším datový přenos GPRS, a to jak z důvodu příznivější tarifikace, tak i z důvodu méně náročného vybavení na straně příjmových serverů. 6. Aplikace pro datové přenosy V rámci projektu byl postupně proveden výběr aplikací, které přicházely do úvahy pro zpracování minimálně na úrovni vstupní analýzy. Následně pak byl proveden výběr nejvhodnějších aplikací k řešení a k otestování v přímo v železničním provozu. Výchozím materiálem pro tyto účely byl Katalog aplikací v síti GSM-R, který byl zpracován Aplikačním týmem ERTMS. Zde jsou uvedeny jednotlivé aplikace. 1. Přenos a vizualizace polohy vlaku přenos informací o poloze vozidla získané pomocí GPS přijímače do centrálního informačního systému a následné využití získané informace v dalších informačních a řídících systémových aplikacích. 2. Pracovní místo strojvedoucího jedná se o přenos provozních dispozic, jízdního řádu, případně rozkazů a dalších informací. Přenos informací z centrálního informačního systému do mobilních aplikací (provozní dispozice, sešitové jízdní řády, pomalé jízdy, apod.). 3. Automatická identifikace strojvedoucího identifikace strojvedoucího pomocí čtecího zařízení čipové karty, předpokládá se využít In-karty tzv modré karty. 10

51 4. Elektrodispečer, energetické a ekonomické řízení dopravy datové přenosy o energetické náročnosti elektrických vozidel, přenosy pro účely regulace a stabilizace napětí v trakční síti a tím zajištění kvality trakčního napájení, u nezávislé trakce především kontrola stavu pohonných hmot. 5. Automatizované pracoviště strojmistra on-line propojení pracoviště strojmistra s pracovištěm strojvedoucího, podpora plánování oběhů a umožnění operativních změn. 6. Diagnostika a technický stav vozidel přenos naměřených a zpracovaných dat do informačních systémů, aktuální přehled o technickém stavu vozidel. 7. Aktivní odstavení hnacího vozidla zajištění pohotovostního stavu vozidla, kdy na hnacím vozidle nemusí být přítomna obsluha a přesto je možné provozovat pohotovostní monitoring a dálkové ovládání určitých funkcionalit. 8. Informační systém soupravy osobního vlaku návaznost přenosové technologie na systém ARES, přenos informací o zpožděních, přípojích, příjezdu k nástupišti apod. 9. Přenos informací z rychloměru náhrada off-line přenosů dat, v současnosti realizovaných přes fyzické připojení laptopu na hnacím vozidle. Datové informace z rychloměru, vždy po ukončení výkonu strojvedoucího nebo vozidla, se přenesou do informačního systému, odkud budou přístupné pouze pro oprávněné uživatele. Přenos a vizualizace polohy vlaku Aplikace umožňuje sledování vlaku v reálném čase na mapovém portále. Informace o poloze vlaku mají význam pro procesy řízení provozu obecně. Informace z GPS lze využívat jako doplňkového kontrolního údaje, například jako zdroj častějš ích informací než pouze informace z dopraven nebo jako detekce zastavení vlaku na trati. Přenos těchto informací umožní přesnější a kvalitnější řízení železničního provozu, urychlí ošetření mimořádných událostí (zastavení vlaku) a poskytne zpětnou vazbu ohledně přesnosti dat v IS ŘP. Dosavadní sběr informací je postaven na železniční dopravní síti, kterou tvoří pouze dopravně významná místa jako jsou stanice, výhybny, zastávky. Aktuální informace z hnacího vozidla umožní: sledování přesné polohy i mezi dopravními body, což je důležité zejména na vedlejších tratích, kde jsou velké kilometrické i časové vzdálenosti mezi dopravními body detekovat mimořádný stav u zastavení na trati, dosud nelze zajistit jiným způsobem než hlášením od strojvedoucího kontrolu správnosti a přesnosti informací v pozemních informačních systémech, využití jako doplňkového zdroje dat možnost sledování vozidel např. při posunu, obsluze vleček, posunu mimo dopravnu, v depu apod., tj. obecně na jiných výkonech než je jízda vlaku využití pro dopravce, umožní mu sledování polohy hnacího vozidla v jeho vlastnictví Jedná se o jednosměrný přenos dat pouze z hnacího vozidla do pozemního informačního systému. Mobilní jednotka odesílá ve stanovených intervalech polohu vlaku podle GPS přijímače a pozemní systém zajistí konverzi přijaté informace na informaci 880 Poloha vlaku podle GPS a dále na 080 Jízda vlaku. Zdrojem dat je tedy mobilní jednotka, cílem je systém ISOŘ CDS. Datový přenos se předpokládá o objemu 0,1 až 0,2 kb s periodicitou 10 sekund až 1 minuty. 11

52 Informace o poloze vlaku jsou pro účely řízení provozu spolehlivé, věrohodné a dostatečně přesné, nedostačují ale pro potřeby určení čísla koleje, rozptyl dat je velmi blízký osové vzdálenosti kolejí. V rámci dalšího rozvoje lze uvažovat s využitím aplikace pro kontrolu nebo doplnění dat získaných pozemní cestou. Očekává se její úspěšné zapracování do aplikací v informačních systémech jako je například vazba na archivní úlohy ISOŘ APD, odúčtování výkonů, apod. Obr. 7: Příklad zobrazení na mapovém portálu Pracovní místo strojvedoucího, přenos provozních dispozic Tato aplikace má za cíl zkvalitnění, zpřesnění a rozšíření informací, přenášených od pracovníků řízení provozu ke strojvedoucím hnacích vozidel. Dosavadní přenos informací je formou osobního předání písemných rozkazů, případně čistě fónická komunikace přes rádiové systémy. V nové podobě bude systém strojvedoucímu umožňovat okamžitý přístup k jízdnímu řádu i rozkazům platným pro daný vlak, a výpravčím nebo dispečerům bude umožňovat přenos jakýchkoli textových pokynů. Nutným požadavkem pro přenosy související s bezpečností provozu je autentizace vysílání i příjmu a potvrzení zprávy strojvedoucím. Aplikace bude využívána především pro: zpravování vlaků o mimořádnostech, (pomalé jízdy včetně dočasných a neoznačených, neplatnost návěstidel, snížení rychlosti, jízda odklonem, mimořádné zastavení apod.) 12

53 přenos jízdních řádů vlaku při jízdě odklonem (výluky, nehody, mimořádnosti) přenos jízdních řádů mimořádně zavedených vlaků (např. strojních jízd, vlaků soukromých dopravců apod.) přenos provozních dispozic pro operativní řízení provozu přenos doplňkových textových pokynů, u kterých není striktní požadavek spolehlivosti a bezpečnosti přenosu Z pohledu řízení železničního provozu se asi bude jednat o jednu z nejdůležitější aplikaci, která povede ke sjednocení, zpřehlednění a zpřesnění informací pro strojvedoucího, a tím pádem ve svém důsledku i ke zvýšení bezpečnosti, přesnosti, plynulosti a spolehlivosti železničního provozu. Informace o jízdě vlaku, jako je jízdní řád a zejména rozkazy, jsou dnes generovány nebo pořizovány do odpovídajících IS ŘP, jejich přenos na hnací vozidlo se ale děje téměř výhradně klasickým papírovým způsobem osobní předání rozkazu výpravčím. Jistý problém představuje také diktování rozkazů na tratích vybavených DOZZ. Z konceptuálního pohledu tyto informace vznikají u výpravčího, případně u jiného pracovníka s odpovídající funkcí (dirigující dispečer D3, dispečer DOZZ) a jejich cílem je strojvedoucí. Tyto informace slouží tedy ke zvýšení plynulosti železniční dopravy, k vyšší vzájemné informovanosti strojvedoucích a pracovníků řízení provozu. Nové řešení bude integrováno do stávajících aplikací řízení provozu (zejména ISOŘ VDS, CDS, APM Dopravní kancelář). Vzniklé informace jako jízdní řád, rozkaz nebo jiný pokyn zde nebudou vytištěny, nýbrž přeneseny na hnací vozidlo bezdrátovou mobilní sítí. Obr. 8: Příklad uživatelského rozhraní na straně dispečera Cílem dat je mobilní terminál strojvedoucího, kde je nutné všechny přijaté informace ve vhodném formátu zobrazit. Příjem rozkazu a jízdního řádu je nutné potvrdit. Komunikační mechanismy musí přitom zajistit neporušenost zprávy při přenosu, legislativní podmínky musí stanovit povinnost strojvedoucího přečíst celou zprávu a poté ji osobně potvrdit. Datový přenos se v průměru předpokládá o objemu 1 až 10 kb s periodicitou řádově 10x denně u jednoho hnacího vozidla v závislosti na provozu a mimořádnostech v dopravě. 13

54 Automatická identifikace strojvedoucího Vozidlový terminál je na hnacím vozidle doplněn čtečkou karet, která je připojena k ovládací skříňce FCB20 pomocí portu RS232 s přenosovou rychlostí 9,6 kb. Pro identifikaci strojvedoucího je využívána čipová In-karta tzv. modrá karta, kterou má každý strojvedoucí. Po zapnutí vozidlové radiostanice FXM20 je obsluha vyzvána textem na obrazovce ovládací skříňky k přiložení identifikační karty k čtečce karet. Po přiložení je zpracována zpráva o identifikaci, která je následně zaslána do informačního systému. Po vypnutí vozidlového terminálu dojde automaticky k odhlášení a po opětovném zapnutí je nutné provést znovu identifikaci přiložením karty a to i v případě krátkodobého výpadku napájení. Po přihlášení jsou všechny úkony registrovány pod přihlášeným obsluhujícím strojvedoucím, který má plnou zodpovědnost za provedené úkony. Elektrodispečer, energetické a ekonomické řízení dopravy Aplikace sleduje cíl návrhu modelu ekonomického řízení dopravy podle provozní situace. Sběr dat z hnacího vozidla a jejich okamžitý bezdrátový přenos do pozemního informačního systému umožní kvalitnější a přesnější rozhodování, ať už formou osobního rozhodování dispečera, expertního návrhu nebo poloautomatického rozhodování, uvažovaného v pozdějších etapách řešení Informačního systému energetiky. Úkolem této aplikace je proto přenos informací potřebných pro řízení energetické spotřeby dopravy a pro optimální řízení provozu na základě energetických, ekonomických a dalších kritérií. Budou uvažovány následující přenosy: z hnacího vozidla do pozemních informačních systémů - informace o spotřebě elektrické energie resp. paliva (z certifikovaných měřidel, samozřejmě budou-li na hnacím vozidle instalována) z hnacích vozidel do pozemních informačních systémů - další podpůrné informace: rychlost, zrychlení, jízdní odpory a další (bude-li je možné změřit) z pozemních informačních systémů na hnací vozidla - instrukce elektrodispečera (omezení odběrového maxima, příkaz ke zpomalení/zrychlení/jízdě výběhem apod.) Datový přenos se předpokládá o objemu řádově 0,1 kb s periodicitou řádově 1x za minutu směrem z HV do IS a opačným směrem 10 až 100x denně u jednoho hnacího vozidla. Tuto aplikace lze uvažovat jako výhled do budoucnosti, přičemž je nutné pro ni zpracovat komplexní analýzu. Automatizované pracoviště strojmistra Aplikace má za cíl zkvalitnění komunikace mezi strojvedoucím a strojmistrem, lokomotivním či provozním dispečerem. Největší přínos bude mít pro zavádění mimořádných vlaků, pro řešení odklonů, mimořádností a nahodile vzniklých operativních změn v plánu směny (nasazení hnacích vozidel na vlaky, změny v pracovní směně strojvedoucího, různé další pokyny a dispozice vzniklé při hospodaření s hnacími vozidly nebo s četami, jako je vystřídání čety, mimořádný přepřah, odstavení hnacího vozidla pro poruchu apod.). Prostředkem pro tyto cíle bude přenos informací z dispečinku dopravce na hnací vozidlo. Informace o pracovní směně strojvedoucího a nasazení na vlaky jsou dosud vedeny jen v pozemních informačních systémech zejména ISOŘ ŘVD a APS (Automatizované pracoviště 14

55 strojmistra). Odtud jsou informace předávány na hnací vozidlo pouze nedatovou cestou ústně, osobně strojvedoucímu. Nové řešení by mělo usnadnit, urychlit a umožnit dosud nemožnou komunikaci při operativních změnách plánu. Datový přenos se v průměru předpokládá o objemu 1 až 10 kb s periodicitou řádově 10x denně u jednoho hnacího vozidla v závislosti na provozních potřebách. 7. Vybrané aplikace k ověření a testování Z výše uvedených aplikací byly postupně na základě provedených analýz, technických a provozních možností vybrány pro praktické ověření a testování přímo v železničním provozu následující aplikace: Automatická identifikace strojvedoucího Pracovní místo strojvedoucího, přenos provozních dispozic Přenos a vizualizace polohy vlaku Za součinnosti odborných složek ČD byla pro praktické ověření nakonec vybrána vedlejší železniční trať Moravské Budějovice Jemnice s dispečerským pracovištěm v Moravských Budějovicích. Na tratí jezdí motorový vůz řady 810, který je vybaven radiostanicí FXM20 a dispečerské pracoviště disponuje všemi předpoklady pro nasazení navržených aplikací. Je zde již nainstalován SW: elektronický Dopravní deník, Splněný grafikon vlakové dopravy pro řízení tratě podle předpisu D3 (Předpis pro zjednodušené řízení drážní dopravy), komunikační program RTDisp pro hlasovou komunikaci s hnacími vozidly a systém přenosu provozních dispozic využívající starší technologii pomocí SMS zpráv. V rámci projektu byl vypracován komunikační program UDPDisp, který umožní vzájemnou komunikaci se stávajícími informačními systémy a přenos informací na nebo z mobilního terminálu prostřednictvím digitálních mobilních sítí GSM-R nebo GSM. Nejprve byla celá konfigurace s navrženými aplikacemi otestována na laboratorním pracovišti v Pardubicích, kde byly vytvořeny komplexně shodné podmínky, jaké budou v plánované zkušební železniční stanici. Tedy PC se všemi nainstalovanými aplikacemi, simulace dispečerského pracoviště a na straně druhé simulace hnacího vozidla s radiostanicí FXM20, která byla osazena hlasovou i datovou SIM kartou a čtečkou In-karty pro identifikaci strojvedoucího. Po úspěšném otestování a schválení zainteresovanými odborníky byla celá konfigurace nainstalována v Moravských Budějovicích a do konce letošního roku probíhá její ověření v železničním provozu. Cílem popisovaného řešení je praktické ověření přenosu provozních dispozic od výp ravčího na hnací vozidlo a v opačném směru ověření přenosu potvrzení o doručení s využitím technologie datových přenosů GPRS v mobilní síti GSM v nově vybudované infrastruktuře označované jako ŽBPS (Železniční bezdrátová přenosová síť). Do stávajícího systému je nově ověřovaná technologie integrována z pohledu uživatele zcela transparentním způsobem. Zdrojem provozní dispozice je aplikace APM DK modul Dopravní deník, v němž nedošlo v této souvislosti k žádné změně jak z hlediska uživatelského tak ani pokud jde o jakoukoliv jinou úpravu software. Druhým možným zdrojem provozní dispozice je samotná nová aplikace UDPDisp, odkud lze navíc také poslat i volnou textovou zprávu. Provozní dispozice strojvedoucímu na hnacím vozidle je prezentována na terminálu radiostanice FXM20 pomocí piktogramů a textu. Při zaslání doprovodného 15

56 textu v provozní dispozici se na displeji zobrazí piktogram obálky. Piktogram se zobrazí společně s předávaným textem provozní dispozice. Aplikace musí zajistit, že maximální délka textu zobrazované provozní dispozice na displeji je 80 znaků a pro text jsou použita velká písmena bez diakritiky. Nově je terminál doplněn čtečkou čipových In-karet pro ověření přenosu identifikace strojvedoucího. Z hlediska technického je zařízení na hnacím vozidle rozšířeno o komunikační datovou kartu KN35017, která je propojena s terminálem FXM20 a zajišťuje datové p řenosy GPRS. Komunikační datová karta jednak obsahuje aplikaci Poloha, která do sítě ŽBPS vysílá informace o poloze vlaku společně s aktuálním číslem vlaku a s identifikací strojvedoucího z čipové In-karty, a dále slouží k přenosu provozní dispozice do terminálu FXM20. Opačným směrem slouží k přenosu potvrzení o doručení. Komunikační datová karta je vybavena datovou SIM kartou veřejného operátora GSM zaregistrovanou v síti ŽBPS, podsíť těchto datových SIM karet je jinak té ž označována jako APN ČD-T. V síti ŽBPS informace o poloze vlaku společně s číslem vlaku přijímá a zpracovává Komunikační brána, která poskytuje zpětně službu umožňující převod symbolického jména odvozeného z čísla vlaku na IP adresu komunikační datové karty na hnacím vozidle tohoto vlaku v prostředí ŽBPS. Dále popisovaná aplikace UDPDisp v případě odesílání provozní dispozice na vlak nejprve tímto DNS dotazem do Komunikační brány zjistí IP adresu datové karty na hnacím vozidle tohoto vlaku a pokud je úspěšně vyhodnocena, odešle UDP zprávu s provozní dispozicí. Tuto funkci poskytuje i pro aplikaci Dopravní deník, která v případě odeslání provozní dispozice pošle povel ve formě zprávy prostřednictvím ISOŘ komunikátoru do nové aplikace UDPDisp a tato pak výše popsaným mechanismem zajistí odeslání informace na vlak v prostředí ŽBPS. Pokud není adresové hnací vozidlo vlaku dostupné v prostředí ŽBPS, předá aplikace UDPDisp povel k odeslání provozní dispozice ve formě zprávy do stávající aplikace RTDisp k odeslání stávajícím způsobem. Popsaná konfigurace je ověřována v Moravských Budějovicích do konce letošního roku. Poznatky a připomínky provozních pracovníků k ověřované aplikaci budou průběžně vyhodnocovány na kontrolních dnech a závěrečné výsledky a doporučení budou tvořit podklady pro závěrečnou zprávu celého projektu. 8. Závěr Stávající fáze ověřovacích projektů, vedených v síti GSM-R a GSM a analýza navržených aplikací potvrzují předpoklady praktického využití datové komunikace v mobilních sítích. Předložené aplikace nabízí možnosti datové komunikace pracovníků řízení provozu, zejména výpravčích a dispečerů a příslušných informačních systémů s obsluhou hnacích vozidel, strojvedoucími na jedoucím vlaku prostřednictvím datových sítí a mobilních sítí GSM-R a GSM za podmínky integrace příslušných funkcí do informačních systémů řízení provozu. Postupné zavádění a rozšiřování nových aplikací bude přispívat ke zkvalitnění řízení železničního provozu a v konečném důsledku to bude mít dopad na zvýšení bezpečnosti a zkvalitnění železniční dopravy. 16

57 Literatura 1. Zpráva o řešení projektu TANDEM FT-TA3/031 za rok Zpráva o řešení projektu TANDEM FT-TA3/031 za rok Technická dokumentace vozidlový terminál FXM20 4. Technická dokumentace Digitální traťový systém DTS 5. Ing. Vladimír Sieber, RNDr. David Žák, Ph.D., Vozidlový terminál FXM20 pro radiové systémy na železnici 6. RNDr. David Žák, Ph.D. Zajištění datové komunikace mezi drážními vozidly a infrastrukturou 7. Ing. Martin Motyčka, Systémová integrace telematických aplikací pro železniční dopravu 8. Ing. Radovan Fuglíček, Implementace IPR Comunicatoru do telematické aplikace 9. Ing. David Krásenský, Vizualizace polohy vlaků 10. Ing. David Krásenský, Přenos dispečerských příkazů 11. Ing. David Krásenský, Ekonomické řízení dopravy 12. Mgr. Jiří Suchomel, Popis systému a manuál k aplikaci Tandem UDPDisp Poděkování Projekt TANDEM FT-TA3/031 s názvem Využití vlastností digitálních přenosových sítí pro řízení provozu a zvýšení bezpečnosti železniční dopravy na nekoridorových tratích je řešen za finanční podpory Ministerstva průmyslu a obchodu ČR. Praha, říjen 2008 Lektorský posudek: Ing. Zdeněk Kaufmann Odbor 22 Generálního ředitelství Českých drah 17

58 David Krásenský 1, Ladislav Skopal 2 OLTIS Group, a.s. Dispečerské řízení provozu českých a slovenských železnic s celosíťovou podporou IT: informace na dosah ruky Klíčová slova: železniční doprava, řízení provozu, manažer infrastruktury, dispečerské řízení, informační systém, integrovaný systém, outsourcing 1 Informace jako klíčový prvek řízení železniční dopravy Technologické procesy řízení železniční dopravy se nejen v moderní době, ale již odedávna opírají o dostupnost správných a přesných informací. Známé úsloví, že bez spojení není velení, pochází sice z vojenského prostředí, beze zbytku platí ale i v oboru dopravy. Jaké informace jsou tedy při řízení železniční dopravy podstatné a jakými prostředky je můžeme dostat ve správný čas a na správné místo? Odpověď na tuto otázku je díky úspěšnému dlouholetému vývoji v oblasti informatiky vymezena stále přesněji. 1.1 Nejsou informace jako informace Informace jako takové nejsou zdaleka výhradní doménou informačních systémů v moderním slova smyslu. Ostatně číslo vlaku, číslo hnacího vozidla, hmotnost, délka, a také trasa vlaku, cílová stanice, detailní údaje o jeho jízdě a další informace jsou zaznamenávány ke každému vlaku nejen dnes, ale vždy byly i historicky. V dobách před příchodem informačních technologií můžeme hovořit o klasické formě informací a jejich zpracování to znamená vznik informace u osoby výpravčího nebo dispečera, zachycení informace na klasickém, tj. papírovém nosiči, přenos po telefonu, dálnopisu, případně náhradními prostředky, osobní předávání rozkazů a jiných dispozic. Je samozřejmostí, že klasická forma vzniku, záznamu a přenosu informací nese s sebou významné nevýhody, kterými jsou zejména: vysoká ruční pracnost při pořizování, přenosu a zpracování 1 Ing. Mgr. David Krásenský (krasensky@oltis.cz), absolvent Fakulty informatiky Masarykovy univerzity Brno, a Dopravní fakulty Jana Pernera při Univerzitě Pardubice, obor Technologie a řízení dopravy. Je odborným konzultantem společnosti OLTIS Group a.s. pro oblast koncepce a strategie výstavby informačních systémů. 2 Ladislav Skopal (skopal@oltis.cz), absolvent střední průmyslové železniční školy Šumperk, obor doprava přeprava, praxe ve funkcích provozního řízení, statistiky a informatiky ČSD/ČD, nyní pracuje ve společnosti OLTIS Group a.s. jako analytik, provozní technolog a vedoucí realizačního týmu v oblasti dispečerských systémů. 1

59 vysoké riziko chybovosti při přenosu (zkreslení při hlasovém předávání, chyba lidské obsluhy) vysoké riziko pořízení chybných dat (např. chybné číslo HV, chybné číslo vlaku) zpoždění informací při přenosu (ten je závislý na osobní komunikaci dvou nebo více pracovníků a vyžaduje jejich okamžitou pozornost) obtížné, ne-li nemožné následné zpracování (např. při analýze GVD, archivaci nebo dalších činnostech) naprostá nemožnost hromadného zpracování dat z rozsáhlejší množiny zdrojů (např. z více železničních stanic apod.) Obrázek 1: Klasické technologie řízení železničního provozu 1.2 Moderní informační systémy: opravdu jen výhody? Moderní, digitální forma znamená oproti tomu vznik a záznam informace v digitální neboli datové podobě, v informačním systému, a tedy přenos po datové komunikační síti, ať už pevné nebo bezdrátové. Důležitými podmínkami pro skutečně kvalitní řízení železničního provozu s využitím digitálních informací ale je: datový model železničního provozu jednotná údajová základna, do které se zaznamenávají veškeré relevantní informace o plánu i skutečném průběhu vlakové dopravy podle jednotlivých klíčových objektů (obrázek 2) 2

60 přímé začlenění do provozních technologií informační systémy musí být přímým rozšířením stávajících struktur řízení provozu, zavádět duplicitní struktury řízení a duplicitní pracoviště pro pořizování dat je nevhodné plošný sběr dat informační systémy musí být zavedené jako celosíťové, pokud možno s pokrytím celé železniční sítě; jakékoli jiné řešení je nekonzistentní, v síti vznikají hluchá místa plnohodnotné plánování vlakové dopravy (dnes zajištěné systémem ISOŘ ŘVD, popsaným v dalším textu) vazby na DOZ velkou výhodou je přímý sběr informací z dálkového ovládání zabezpečovacího zařízení (DOZ), kde informace o jízdě vlaků vznikají v technickém zařízení, nezávisle na lidském činiteli; takto pořízené informace vykazují vyšší míru přesnosti, konzistence, včasnosti i správnosti Nad tímto digitálním modelem železničního provozu a nad jeho datovou základnou je pak možné provozovat řadu dalších aplikací, zejména pak archivní systémy a nástroje pro nezávislou analýzu skutečného průběhu vlakové dopravy (splněného GVD), hodnocení kvality dopravy apod. Objekty řízení železniční dopravy u MI Vlak Vozidla informace GVD, směnový plán Personál MI (v žst.) Výluka, mimořádnost Obrázek 2: Objekty datového modelu řízení železniční dopravy Při digitálním záznamu a zpracování informací ve vhodném informačním systému jsou tedy výše popsané nevýhody klasických technologií eliminovány. Kromě nutnosti splnění řady podmínek mají ovšem moderní informační technologie i další úskalí: přesycení informacemi největší riziko, které spočívá ve shromažďování nadměrného množství dat, někdy s diskutabilní mírou využitelnosti nákladný sběr shromažďování informací např. za cenu nutnosti vybudování specializovaného pracoviště, pořízení speciální techniky, nebo zřízení nové komunikační infrastruktury apod. složité vazby informačních systémů jedná se nejen o komunikační propojení různých systémů a platforem, ale také především o složité vazby datové kompatibility, tedy např. sjednocení číselníků či referenčních souborů Řešením těchto problémů je samozřejmě důkladná analýza, která předchází vlastní implementaci informačních systémů a která odpoví na otázky: 3

61 jaká data shromažďovat jaké množiny či okruhy dat, v jakém rozsahu, v jaké míře detailu (vždy jen s ohledem na cílové využití a smysluplnost dat!) za jakou cenu data shromažďovat jaké jsou podmínky pro sběr informací v daném rozsahu a jaké jsou náklady na sběr dat; analyzovat také možnosti náhradního, méně nákladného pořízení dat nad jakým jednotným rozhraním budou informační systémy komunikovat a v jaké podobě si budou data vyměňovat. 1.3 Obecně o významu informací pro řízení železniční dopravy Zmíněné informace o datových objektech řízení železniční dopravy hrají klíčovou roli v provozně-technologických procesech provozního řízení. Provozní řízení (řízení železničního provozu) je přitom souhrn činností směřujících k plynulému, bezpečnému a efektivnímu průběhu vlakové dopravy. Je definováno v několika prostorových úrovních místní, oblastní a centrální úroveň a také v několika časových rovinách dlouhodobé (strategické), střednědobé (taktické) a krátkodobé (operativní řízení), které jsou podrobněji charakterizovány dále (v části 2.2). V každé z prostorových i časových úrovní řízení železničního provozu vzniká tedy řada informací, které mají naprosto klíčový význam pro zabezpečení jízd vlaků i pro řízení vlakové dopravy. Tyto informace můžeme rozdělit: podle subjektu, ve kterém vznikly informace vzniklé u dopravce (požadavek na vedení vlaku, informace o sestavení vlaku, o připravenosti k jízdě, o skutečném odjezdu) a u provozovatele dráhy (potvrzení požadavku, dopravní dispozice, zákazy či jiné pokyny) podle časové úrovně vzniku od dlouhodobého základního plánu (GVD) přes krátkodobý základní plán (objednávky vlaků a kapacity dráhy v režimu ad hoc) po směnový plán, jeho aktuální prognózu a reálné sledování vlakové dopravy podle prostorové úrovně vzniku od elementárních informací vzniklých na místní úrovni (ve stanicích, v depech apod.) přes souborné informace na oblastní úrovni (plán vlakové dopravy na traťovém úseku nebo v oblasti) až po komplexní data na centrální úrovni podle obsahu informace o plánované časové a prostorové trase vlaku, informace o složení vlaku (v základní podobě, tj. hmotnost, délka, počet vozů, nebo v podrobné podobě, tj. kompletní výkaz vozidel), informace o zásilkách na vlaku (jen pro vnitřní potřebu dopravce), informace o dispozicích, informace o přesné časové a prostorové poloze vlaku podle určení informace určené pro místní úroveň, pro centrální úroveň; informace určené pro pracovníky ve stanicích, pro pracovníky dispečerského aparátu, pro pracovníky obsluhy vlaku (zejména strojvedoucí) V moderním prostředí liberalizovaného železničního dopravního trhu má zvláštní význam především první kritérium, které vyjadřuje dělení kompetencí, provozní odpovědnosti i informací a informačních systémů mezi manažera infrastruktury (MI, anglicky IM; podle české legislativy provozovatel dráhy, PD) a dopravce (železniční 4

62 podnik ŽP, anglicky RU; podle české legislativy provozovatel drážní dopravy ). Tento příspěvek se přitom zabývá právě dispečerským řízením dnešního manažera infrastruktury. 2 ISOŘ: synonymum pro informace na dosah ruky Historicky je možné datovat nástup informačních technologií do oblasti řízení železničního provozu do 80. let 20. století. Jedním z prvních celosíťových informačních systémů Československých státních drah (ČSD) postavený samozřejmě na tehdejších technologiích střediskových počítačů mainframe a minipočítačů byl BEVOZ (Bilancování a evidence [nákladních] vozů), jehož generační nástupce CEVIS je dodnes klíčovým systémem pro sledování pohybu nákladních vozů u dopravce ČD Cargo na železniční síti v ČR. Již během vývoje systému BEVOZ ale bylo nepochybně jasné, že jeden úzce specializovaný informační systém pro komplexní řízení železničního provozu nestačí. 2.1 ISOŘ v číslech 1: historie vývoje Řešení systémů pro operativní řízení na oblastní úrovni bylo zahájeno v roce 1986 a první etapa vývoje skončila o 2 roky později, a to zpracováním úvodního projektu pro systém ISOŘ Informační systém operativního řízení. V roce 1990 končí spolupráce zemí východního bloku, sdružených do tehdejší RVHP (Rady vzájemné hospodářské pomoci) a práce na systémech řízení železničního provozu pokračují již jen v československém měřítku: řešení pokračuje po linii APM VD ( Automatizované pracovní místo vlakového dispečera ) a ISOŘ část provozní dispečer. V roce 1992 je zahájena série zkušebních provozů systému ISOŘ v první realizaci na dispečerském pracovišti Ostrava trvající v nespojitém provozu několik měsíců. V červnu 1992 bylo dosaženo plného datového provozu. Další léta jsou ve znamení rozšiřování provozu ISOŘ do ostatních pracovišť ČD a rokem 1997 je možné ISOŘ považovat za plně celosíťový systém. Později byla zkratka ISOŘ rozšířena na celou rodinu informačních systémů provozního řízení a původní systém ISOŘ (část provozní dispečer) začal být označován jako ISOŘ ŘVD Řízení vlakové dopravy. Systém vlakového dispečera ISOŘ VD ještě pod původním označením APM VD byl u ČD nasazován do provozu od roku 1998 (na 1. vlakovém okruhu v obvodu ISOŘ Česká Třebová). Po období zkušebního provozu byl postupně nasazen na všechny okruhy vlakových dispečerů již v modernější 32bitové platformě a od roku 2002 je v rutinním provozu na celé železniční síti. Systém odstraňuje pracné ruční pořizování dat do splněného grafikonu vlakové dopravy, přehledně zobrazuje aktuální průběh i prognózu vlakové dopravy na řízeném úseku, a mimo jiné umožňuje také činnost centrálního systému ISOŘ CDS, se kterým je od konce roku 2005 sloučen. Systém CDS jako zastřešující systém umožňuje dozor nad železničním provozem v celé síti a dnes již sleduje polohu veškerých vlaků v celé síti v ČR (v roce 1998 bylo zahájeno sledování osobních vlaků vyšší kvality a systém byl postupně rozšiřován i na ostatní druhy vlaků). Nedílnou součástí je také plánování vlaků v systému ISOŘ ŘVD, v němž se setkávají požadavky na vedení vlaků od všech dopravců. 5

63 Dnes díky měnícím se podmínkám na železnici doznává systém ISOŘ ŘVD snad největších změn za celou historii svého vývoje: zatímco původně byl unitárním systémem pro unitární železnici, dnes se v něm oddělují funkční moduly manažera infrastruktury (především směnové plánování a sledování výlukové činnosti) a nákladního dopravce (plánování vlakové dopravy, hospodaření s hnacími vozidly a četami). Podrobněji o celé historii systémů provozního řízení pojednává [2]. 2.2 ISOŘ jako skupina informačních systémů Jak již ale bylo naznačeno v předchozím historickém úvodu, pod zkratkou ISOŘ se neskrývá jen jediný informační systém a ani celá skupina (rodina) ISOŘ neznamená jediné informační systémy manažera infrastruktury. Také v úvodní části 1.3 bylo zmíněno rámcové dělení procesů provozního řízení a tedy i informačních systémů do tří časových úrovní s různou úrovní detailu strategické, taktické a operativní řízení. V konkrétní podobě informačních systémů vystihuje toto dělení obrázek 3, převzatý z konceptuálního materiálu Informační systémy manažera infrastruktury [3]. Tento příspěvek je přitom zaměřen především na úroveň krátkodobého, operativního řízení železniční dopravy, jehož časový dosah se pohybuje v desítkách minut až nejvýše jednotkách hodin. Z obrázku je také zřejmé, že systémy rodiny ISOŘ nejsou ani jedinými systémy operativního řízení. Jádro postavené na systémech ISOŘ tak doplňují další stavební kameny, které společně tvoří jednotný, funkční, distribuovaný celek. 6

64 Obrázek 3: Konceptuální schéma informačních systémů řízení železničního provozu Na liberalizovaném železničním dopravním trhu, kde se již pohybuje významně širší množina dopravců, nabývá na významu především význam portálu provozovatele dráhy, který zajišťuje přístup dopravců k informacím i informačním systémům provozovatele dráhy a který je představen v samostatném příspěvku [1]. Z konceptuálního pohledu je pak nejdůležitějším principem rovný přístup dopravců k informacím a informačním systémům a nediskriminační přístup provozovatele dráhy, který se promítá průřezově do všech časových a prostorových úrovní. 2.3 Slovenské železnice (ŽSR): jasná orientace na IT Po rozdělení Československa na dva samostatné státy došlo i k rozdělení někdejších Československých státních drah (ČSD). Vznikly tak dva samostatné subjekty, České dráhy (ČD; provozovatelem dráhy je od července 2008 SŽDC) a Železnice Slovenskej republiky (ŽSR). Na obou železnicích zůstala nicméně zachována velká část shodných nebo podobných hnacích vozidel, provozních technologií, předpisů a dalších aspektů. Velmi podobné prostředí obou železnic tak usnadňuje mimo jiné i implementaci popisovaných informačních systémů pro řízení železničního provozu. V síti Železnic Slovenskej republiky (ŽSR) probíhá implementace informačních systémů řízení provozu ve spolupráci se společností Železničné telekomunikácie (ŽT), která je organizační složkou společnosti ŽSR. Během roku 2006 byl spuštěn pilotní provoz aplikace Dopravní kancelář (ve stanicích trati Štrba Košice a Kúty 7

65 Bratislava Štúrovo), během dalších roků proběhlo nasazení na tratě tzv. 2. a 3. priority (téměř 300 železničních stanic). Sběr dat je zastřešen v systému VDS (Vlakový dispečerský systém, obdoba českého ISOŘ CDS), který je rovněž ve zkušebním provozu, s několika desítkami klientů. Plánování vlakové dopravy je zajištěno v informačním systému PIS: systém VDS od něj přebírá směnový plán, údaje o složení vlaku, jejich jízdu ve stanicích vybavených jen terminály PIS a plán výlukové činnosti. Zpětně jsou poskytovány údaje o jízdě vlaku ze stanic s aktivovaných dopravním deníkem, certifikovaná data o jízdě včetně zdůvodnění narušení jízdy vlaků a skutečný časový průběh výlukových akcí. Obrázek 4: Integrované řídící pracoviště: propojení informačních systémů provozního řízení a zařízení DOZ (Siemens, ILTIS) Za zmínku stojí také integrace informačních systémů provozního řízení konkrétně systému ISOŘ CDS, respektive VDS s výkonnou úrovní zabezpečovacího zařízení, a to pochopitelně s elektronickými systémy postavenými na dálkovém ovládání (DOZ), jak ostatně bylo zmíněno v úvodní části 1.2. Již v minulých letech byly realizovány vazby systému ISOŘ CDS a Dopravní kanceláře na zabezpečovací zařízení českých výrobců AŽD Praha a AK signal Brno; v prostředí slovenských železnic byl ale tento vývoj povýšen na kvalitativně novou úroveň díky obousměrné komunikaci se stavědlem ILTIS od předního výrobce SIEMENS Transportation Systems, která řadí systémy ISOŘ mezi první v Evropě. Systém DOZ ILTIS tak nejenže poskytuje data o pohybu vlaků do systému VDS, ale také v opačném směru přebírá předhlášky s čísly vlaků. Tím je vytvořeno moderní, komplexní integrované pracoviště řízení železničního provozu. 2.4 Nové úkoly pro nové prostředí Velkou výzvou pro celý obor železniční dopravy a tím i pro informační systémy manažera infrastruktury jako jednoho z klíčových subjektů železničního dopravního trhu je především liberalizace a s ní související vstup nových dopravců a dalších 8

66 subjektů, a také dělení železnice na manažera infrastruktury a dopravce. Většina původních telematických aplikací (informačních systémů) se totiž vyvíjela a zaváděla podle požadavků unitární železnice. Tato skutečnost je mimo jiné překážkou přeshraniční návaznosti informačních služeb, která je klíčovým faktorem zajištění kvality mezinárodních železničních služeb, především v rychle rostoucím segmentu mezinárodní nákladní dopravy. V rámci dalšího řešení informačních systémů je proto připravována mimo jiné detailní implementace Technických specifikací pro interoperabilitu subsystému pro telematické aplikace v nákladní dopravě (TSI TAF), které jsou nutnou podmínkou pro fungování železnice i informačních systémů v evropském prostoru. Výsledkem implementace TSI TAF nebude jeden centrální informační systém, ale u každého železničního podniku a manažera infrastruktury bude implementováno rozhraní na společnou část systému. Také bezdrátové přenosy informací z pozemních IS na hnací vozidlo a naopak představují významnou možnost rozvoje informačních systémů pro řízení železničního provozu; tím vzniká důležitá komunikační cesta mezi datovým modelem provozu a jeho skutečnou podobou v terénu. Nově připravovaná řešení budou umožňovat mimo jiné sběr dat z elektroměrů a rychloměrů, přenos rozkazů jízdních řádů, již zkušebně ověřené dálkové zastavení vlaku, sledování polohy vozidla a další. Jednou z nedílných podmínek nediskriminačního přístupu k železniční dopravní cestě je také rovný přístup k informacím, zmíněný již v odstavci 2.2; jeho realizaci představuje Portál provozovatele dráhy (viz samostatný příspěvek [1]), který je v souvislosti se změnami na trhu jedním z nejvýraznějších ohnisek dalšího vývoje. 3 Outsourcing jako moderní způsob provozu systémů Původně byly všechny klíčové informační systémy pro plánování a řízení železniční dopravy provozovány samotnou železniční organizací, v její vlastní režii. S rostoucím objemem síťového provozu, zpracovávaných dat i náročnosti administrace a provozu systémů vzrůstají ale i nároky na činnost pracovišť i jednotlivých pracovníků. 3.1 Proč a jak outsourcing: přínosy pro železniční organizaci Moderním řešením provozu informačních systémů je outsourcing. Tento pojem doslova znamená zajištění z vnějšího zdroje a označuje obstarání či pořízení potřebného zboží nebo služby od externího, vnějšího subjektu. Outsourcing volí celá řada společností především pro následující výhody, které se konkrétně promítají i do činnosti manažera železniční infrastruktury [4]: Snížení fixních i variabilních nákladů. Dodavatelé outsourcingu dokážou často využít úspory z velkého rozsahu, kterých jednotlivý klient nemůže dosáhnout. Zdrojem úspor je ale především výrazné zvýšení efektivity poskytované služby (provozu informačního systému) oproti zajištění vlastními prostředky. Pro železniční organizaci to znamená především nákup jen takové kapacity výpočetního výkonu, diskových polí, komunikačních sítí i personálu, jakou skutečně potřebuje; v roli zákazníka tak železnice neplatí za žádné nevyužité prostředky. 9

67 Klientská organizace se soustředí na svůj základní předmět podnikání. Organizace manažera železniční infrastruktury nepůsobí na trhu proto, aby provozovala nějaké informační systémy, ale aby zajistila plánování a řízení provozu na železniční dopravní cestě. Jestliže firma nakoupí provoz informačních technologií prostřednictvím outsourcingu, mohou se její zaměstnanci soustředit na ty činnosti, které jsou pro její poslání podstatné, tedy na povinnosti při řízení železniční dopravy. Přístup k širší množině dovedností a technologií. Díky externím zdrojům se organizace MI dostane přesně k těm speciálním dovednostem a technologiím, které v daném okamžiku potřebuje, aniž by musela vynaložit veškeré náklady na nábor pracovníka, jeho vyškolení atd. Nezanedbatelné jsou také synergické efekty vzniklé díky sdílení zkušeností a propojení vývojových a provozních týmů. Vyšší flexibilita. Formou outsourcingu je někdy vhodné vykrýt také různá období zvýšené zátěže (u manažera infrastruktury s nepřetržitým provozem se jedná například o zátěž spojenou s nasazením nového informačního systému nebo s přechodem na nový GVD). Vyšší odpovědnost. Dobře napsaná smlouva (kontrakt) s dodavatelem outsourcovaných služeb je vzájemně závazná dohoda, podle které je prodávající povinen dodat specifikované výrobky nebo služby a kupující je povinen za ně zaplatit. Obrázek 5: Serverová farma pro provozování klíčových informačních systémů, zleva: IBM Blade Center, záložní napájení (UPS), podsíť provozu nekritických aplikací Naprosto prvořadou výhodou je ale výrazné zvýšení kvality provozu daného informačního systému. Na outsourcovaném provozování a administraci informačního systému se totiž podílí špičkově vyškolení, specializovaní pracovníci dodavatelské organizace, kteří mají komplexní znalosti z provozovaných systémů a díky administraci rozsáhlejší množiny vzájemně provázaných systémů mají také mnohem bohatší zkušenosti s řešením provozních i mimořádných situací. 10

68 3.2 Outsourcing provozu IS provozního řízení: technický pohled Od roku 2005 provozuje formou outsourcingu všechny klíčové informační systémy manažera infrastruktury pro uživatelskou organizaci ČD (České dráhy) společnost OLTIS Group. Provoz systémů je možné charakterizovat následovně: provoz všech klíčových systémů ISOŘ CDS, ISOŘ ŘVD, ISOŘ Analýza GVD, ISOŘ KADR, dále systémyjako Vojenské přepravy, Portál provozovatele dráhy, APS (Automatizované pracoviště strojmistra sledování hnacích vozidel a strojvedoucích), EVYDO (systém evidence výkonů a docházky), a dále systémy pro jiné zákazníky SŽDC, ČD Cargo a několik menších dopravních i výrobních firem špičkové technologické vybavení systémy jsou provozovány na serverové farmě ve vyhrazené klimatizované místnosti se záložními napájecími zdroji (bateriový zdroj UPS pro překlenutí krátkodobých výpadků, naftový motorgenerátor pro případ delšího, i časově neomezeného výpadku elektrické sítě) výkonný hardware jádro systémů provozováno na IBM Blade Center (2x14 blades) redundantní disková pole typu RAID-5 (technologie Fibre Channel) o kapacitě 2x2 TB, outloader pro zálohování na pásky odpovídající systémový software technologie Windows 2003 Server, databázový systém Oracle 10g (2x Enterprise Edition, 2x Standard Edition) kapacitní sítě a bezpečnost datové komunikace připojení do intranetu ČD zdvojenou optickou linkou (přenosová kapacita 2x100 Mbit/s), zabezpečení provozu firewallem s demilitarizovanou zónou (DMZ), inteligentní přepínače (switches) typu Cisco Catalyst Obrázek 6: Dohled nad provozem aplikací systém DAP podpora vysokého počtu klientů k systémům ISOŘ ŘVD a ISOŘ CDS v průměru připojeno 500 živých aktivních i pasivních klientů ze sítě ČD, 11

69 dále několik desítek klientů pro účely analýzy GVD (nad živou i archivní kopií dat), přes 500 místních pracovišť pro vstup dat (Dopravní kanceláře); k portálu provozovatele dráhy je v průměru připojeno 80 klientů, k ISOŘ KADR 200 klientů, viz 3.3 podpora vysokého počtu transakcí v systému ISOŘ ŘVD běžně více než 2 milióny komunikačních transakcí za 24h, v systému ISOŘ CDS i přes 17 miliónů transakcí za 24h (v síti ČD), viz 3.3 vysoká kvalita služeb smluvně garantovaná dostupnost každého z klíčových systémů 99% uptime (díky třívrstvé architektuře a plně redundantní dvojici databází je reálná dostupnost ještě vyšší), zajištěna pomocí specializovaných aplikací jako je DAP (Dohled nad provozem aplikací; dálkový dohled postavený na technologii.net Remoting); nepřetržitá špičková administrace všech systémů, která umožňuje personálu rychle detekovat výskyt problému (do 5 sekund) a pomoci k jeho odstranění Takto vypadá moderní podoba provozu klíčových informačních systémů pro plánování a řízení železničního provozu (rodina ISOŘ a další). Významným přínosem řešení je především soustředění veškerých řešitelských i provozních kapacit do jediného místa a pro uživatelskou organizaci znamená toto řešení především výrazné zvýšení kvality služeb poskytovaných systémem. 3.3 ISOŘ v číslech 2: nepřetržitý provoz železnice i systémů Na začátku předcházejícího odstavce 3.2 byly zmíněny organizace především z oblasti železniční dopravy, pro které jsou provozovány klíčové informační systémy formou outsourcingu od řešitelských a provozních týmů OLTIS Group. V oblasti železniční dopravy jsou nejvýznamnějšími uživateli ČD a.s. a ČD Cargo a.s., které využívají jednotnou údajovou základnu systémů provozního řízení a podle definovaných přístupových práv jednotlivých uživatelských pracovišť přistupují do systémů rodiny ISOŘ. Pro doplnění textu jsou níže uvedeny tabulky dokreslující rozsah provozovaných systémů. a to na vzorku typického dne provozu: tabulka 1 charakterizuje celkové počty klientů klíčových systémů v dělení na nejvýznamnější klienty (uživatelské organizace) ČD a ČD Cargo, tabulka 2 pak popisuje objemy informací vyměňovaných mezi centrálním dispečerským systémem (ISOŘ CDS) a okolím. Konkrétně jsou zde uvedeny počty komunikovaných zpráv (odeslaných a přijatých) a úhrnná velikost přenášených informací v bajtech. 12

70 Aplikace Klientů celk. Z toho ČD ČD % Z toho ČDC ČDC % ISOŘ ŘVD % % ISOŘ CDS % 37 11% ISOŘ Analýza GVD % 4 8% ISOŘ VP+LogDis % % Celkem % % Tabulka 1: Počty klientů jednotlivých aplikací (systémů) provozovaných v rámci outsourcingu OLTIS a rozdělení mezi uživatelské organizace Informace ISOŘ CDS s okolními IS Přijato Odesláno Celkem Velikost (bajtů) GTN MIS DD IT CEVIS,WIC WWW GPS IDS ISOŘ ŘVD Monitoring Ostatní IS Celkem Informace klientů CDS Přijato Odesláno Celkem Velikost ČD klienti CDS,VD,SGVD ,00% ČD Cargo klienti CDS ,64% ČD Cargo VP, LD ,63% AČR VP ,73% Celkem ,00% Informace ISOŘ server CDS/AS CDS Přijato Odesláno Celkem Velikost Informace celkem Tabulka 2: Denní objemy zpráv (komunikačních transakcí) systému ISOŘ CDS 13

71 4 Závěrem Období historického vývoje jednotlivých aplikací (úloh), které samostatně zajišťovaly potřeby osobního a nákladního dopravce, a také vlastních složek řízení provozu od místní po centrální úroveň, bylo charakterizováno nemalou různorodostí systémů, různým stupněm propracovanosti a někdy také různými platformami a různými strukturami dat. Dnes se tyto různorodé systémy proměnily v komponenty přesně zapadající do jediného integrovaného řešení IS MI, s nimiž mají pracovníci MI a především pracovníci operativního řízení železničního provozu veškeré informace doslova na dosah ruky. Systémy tak kompletně pokrývají provozně-technologické procesy a doplňují integrální záběr o další funkce, které bývaly chápány jako doplňkové, nebo nebyly potřeba vůbec sem jednoznačně spadá jednak další vývoj s ohledem na liberalizaci dopravního trhu, implementaci norem TSI TAF a otevírání systémů vůči přístupu dopravců, ale také provozování systémů rukou společných provozněřešitelských týmů. Informační systémy provozního řízení jsou tak živoucím organismem, který se díky kontinuálnímu vývoji dokáže nepřetržitě přizpůsobovat měnícím se podmínkám prostředí a splňovat stále náročnější požadavky uživatelů, legislativy i externích subjektů. V rámci dalšího řešení informačních systémů je proto připravována mimo jiné již zmíněná implementace Technických specifikací pro interoperabilitu subsystému pro telematické aplikace v nákladní dopravě (TSI TAF), které jsou nutnou podmínkou pro fungování železnice i informačních systémů v evropském prostoru. Výsledkem implementace TSI TAF nebude jeden centrální informační systém, ale u každého železničního podniku a manažera infrastruktury bude implementováno rozhraní na společnou část systému. Společnost OLTIS Group a.s. je softwarová společnost zaměřená na vývoj aplikací zejména v oblasti železniční dopravy a dopravní logistiky. Je řešitelem řady informačních systémů pro řízení železniční dopravy na různých organizačních úrovních Českých drah, včetně realizace projektů s celostátní působností a včetně provozování kriticky důležitých systémů provozního řízení na vlastní serverové farmě (formou outsourcingu). Společnost je držitelem certifikátů tří systémů řízení, které mají zavedeny jako integrovaný systém řízení splňující požadavky mezinárodních norem ČSN EN ISO 9001:2001, ČSN EN ISO 14001, ČSN ISO/IEC Je také předním exportérem v oboru. 4.1 Literatura [1] Černý, J., Janšta, J.: Webový portál provozovatele dráhy v ČR, Vědeckotechnický sborník ČD, podzim 2008 [2] Skopal, L.: Z historie vývoje a realizace Informačního systému operativního řízení. Interní materiál společnosti OLTIS Group a.s. [3] Krásenský D.: Informační systémy pro MI. OLTIS Group a.s., 2008 [4] Schwalbeová, Kathy: Řízení projektů v IT, Computer Press Brno, 2007 [5] Webové stránky společnosti OLTIS Group [6] Projektová dokumentace systémů ISOŘ a další interní materiály společnosti OLTIS Group 14

72 4.2 Seznam zkratek AČR: Armáda České republiky APM: Automatizované pracovní místo (starší název pro informační systém nebo nástroj) APS: Automatizované pracoviště strojmistra (IS pro personální práci dopravce) BEVOZ: Bilancování a evidence [nákladních] vozů (historický IS pro sledování a řízení nákladní dopravy) CEVIS: Centrální vozový informační systém (generační nástupce IS BEVOZ) ČD: České dráhy, a.s. (osobní dopravce a operátor obsluhy dráhy) ČSD: Československé státní dráhy (unitární železniční organizace bývalého Československa) DD: Dopravní deník, klíčový modul aplikace Dopravní kancelář (DK) DMZ: demilitarizovaná zóna (zabezpečené nárazníkové pásmo počítačové sítě mezi vnitřní podnikovou sítí a vnější sítí, zpravidla veřejným Internetem) DOZ: dálkové ovládání zabezpečovacích zařízení GPS: Global Positioning System, satelitní systém zjišťování polohy jednotky GTN: Graficko-technologická nadstavba zabezpečovacího zařízení GVD: grafikon vlakové dopravy (v obecném slova smyslu souhrn všech tištěných i datových pomůcek) HV: hnací vozidlo ISOŘ: Informační systém operativního řízení (dnes: rodina vzájemně provázaných informačních systémů) ISOŘ CDS: Centrální dispečerský systém ISOŘ KADR: Informační systém pro prodej kapacity dráhy ISOŘ ŘVD: ISOŘ řízení vlakové dopravy IS: informační systém IT: informační technologie MI: manažer [železniční] infrastruktury (česky též provozovatel dráhy, PD) MIS: Místní informační systém vlakotvorné stanice PIS: Prevádzkový informačný systém (Slovensko) RAID: Redundant Array of Inexpensive Disks ( redundantní pole levných disků, technologie zajišťující dostupnost dat po havárii) SGVD: Splněný grafikon vlakové dopravy; aplikace pro řízení dopravy na tratích se zjednodušenou dopravou (provozovaných podle předpisu D3) SŽDC: Správa železniční dopravní cesty, s.o. (vlastník a provozovatel dráhy ČR) TSI: Technické specifikace pro interoperabilitu TSI TAF: Technické specifikace pro interoperabilitu subsystému pro telematické aplikace v nákladní dopravě VP: ISOŘ Vojenské přepravy 15

73 ŽP: železniční podnik (anglicky též railway undertaking, RU) ŽSR: Železnice Slovenskej republiky (provozovatel dráhy na Slovensku) Praha, říjen 2008 Lektorský posudek: Mgr. Miriam Pavloušková Generální ředitelství Českých drah 16

74 Jiří Černý 1, Jiří Janšta 2 Webový portál provozovatele dráhy v ČR Klíčová slova: webový portál, provozovatel dráhy, aplikace portálu. 1. Úvod S příchodem zákona 266/1994 Sb., o dráhách, který vstoupil v platnost ke dni , došlo k zpřístupnění železniční infrastruktury v České republice i pro ostatní dopravce. Do této doby byl na železniční síti fakticky jeden dopravce, a to České dráhy (dříve Československé státní dráhy). Jelikož se jednalo o unitární státní železniční podnik, byla vzájemná informovanost jednotlivých složek nastavena vnitropodnikovými procesy. Takto byly zveřejňovány vnitřní předpisy, místní ustanovení, pohraničních ujednání atd. Část těchto dokumentů byla zveřejňována pouze v papírové podobě, část i elektronicky. Postupem času se v rámci intranetu Českých drah vytvořilo několik serverů, které měly za cíl informovat ostatní složky Českých drah o vnitřních předpisech a jejich změnách. Tak vznikly aplikace jako Normis, server Grafikon a další. V souvislosti se vstupem dalších dopravců na železniční trh začala nabývat na aktuálnosti potřeba informování dopravců o opatřeních provozovatele dráhy a jejich změnách, jakož i o změnách týkajících se jízdního řádu. Vzájemná komunikace mezi dopravci a provozovatelem dráhy zpočátku probíhala jednak decentralizovaně a jednak nesystematicky. S postupným nárůstem výkonů docházelo k problémům v komunikaci a bylo nutno řešit tuto otázku systémově a komplexně. Pro řešení vzniklé situace bylo rozhodnuto vytvořit internetový portál provozovatele dráhy (dále portál), kde by byly na jednom místě dostupné všechny dokumenty a aplikace vztahující se k provozování dráhy a drážní dopravy. Smyslem portálu bylo vytvořit základní internetovou prezentaci provozovatele dráhy (v té době Českých drah, a.s., Odboru řízení provozu a organizování drážní dopravy) a integrovat informační systémy provozovatele dráhy. Jelikož jednotlivé informace, dokumenty a aplikace měly být zpřístupněny předem definovaným skupinám uživatelů, byl zvolen přístup na základě přihlašovacích údajů a systému práv a rolí. V souvislosti s převodem funkce provozovatele dráhy na drahách ve vlastnictví státu z akciové společnosti Českých drah (dále jen ČD) na Správu železniční dopravní cesty, státní organizaci (dále SŽDC) došlo i k převedení vlastnictví portálu provozovatele dráhy na SŽDC. ČD jako operátor obsluhy dráhy (který zajišťuje 1 Ing. Jiří Černý, nar Absolvent Univerzity Pardubice, Dopravní fakulty Jana Pernera, obor Technologie a řízení dopravy. Pracuje ve společnosti Správa železniční dopravní cesty, státní organizace na odboru jízdního řádu a kapacity dráhy. cernyj@szdc.cz 2 Ing. Jiří Janšta, nar Absolvent Univerzity Pardubice, Dopravní fakulty Jana Pernera, obor Technologie a řízení dopravy. Pracuje ve společnosti OLTIS Group a.s. na pozici analytik. jansta@oltis.cz

75 některé činnosti spojené s provozováním dráhy na základě mandátní smlouvy) se však i nadále podílejí na tvorbě obsahu, zejména v oblastech, kde, na základě smlouvy se SŽDC, vykonávají definované funkce provozovatele dráhy. Aktuální adresa portálu je 2. Význam portálu V souladu s koncepčním materiálem společnosti OLTIS Group a.s. na téma: Informační systémy manažera infrastruktury musí komplexní informační systém provozovatele dráhy nad digitální datovou základnou pokrývat jak interní (funkce pro interní potřebu provozovatele dráhy), tak i externí funkce (funkce pro komunikaci s dopravci). V rámci této studie je navrženo vytýčit u provozovatele dráhy tři základní úrovně rozhodování a řízení: strategické řízení dlouhodobé obecné rozhodování na vrcholové a koncepční úrovni se zásadními dopady pro organizaci jako celek; u provozovatele dráhy se jedná o strategii výstavby a údržby železniční dopravní cesty (ŽDC), a to z pohledu stavebního, zabezpečovacího, plánování kapacity (propustnosti) ŽDC a zajištění obslužného personálu provozovatele dráhy. taktické řízení střední úroveň řízení (z pohledu organizačního i z pohledu časového dosahu), konkretizuje rozhodnutí ze strategické úrovně; u provozovatele dráhy je to konkrétní plánování výlukové činnosti (pro výstavbu i údržbu), sestava grafikonu vlakové dopravy (GVD) jako základního plánu železničního provozu včetně prodeje vlakových tras v režimu ad hoc a katalogových tras jednotlivým dopravcům s využitím dalších nástrojů, jako je portál provozovatele dráhy; výsledkem je směnový plán. operativní řízení nejnižší úroveň řízení, krátkodobé, včetně řízení personálu, řízení spotřeby trakční energie a včetně operativní komunikace s dopravci; na železnici je dále rozděleno do časových a prostorových úrovní. Pokud k jednotlivým úrovním řízení a rozhodování přiřadíme informační systémy provozního řízení na SŽDC a ČD, vznikne schéma uvedené na Obr. 1. Pozornému čtenáři jistě neunikne vzájemné propojení jednotlivých úrovní řízení a rozhodování pomocí portálu provozovatele dráhy, který hraje velmi důležitou roli. V jeho obsahu je možné shromažďovat výstupy z jednotlivých úrovní, které můžou pro ostatní úrovně řízení a rozhodování sloužit jako vstupní data.

76 Obr. 1 Informační systémy pro řízení železničního provozu 3. Uživatelé portálu Na portále jsou uživatelé rozdělení do následující skupiny: veřejnost, zaměstnanci provozovatele dráhy, zaměstnanci dopravců, ostatní autorizování uživatelé. Veřejnost má přístup k portálu z veřejného internetu, a to anonymně bez přihlášení. Proto je také rozsah poskytovaných informací této skupině uživatelů omezen pouze na informace a dokumenty veřejně dostupné. Jedná se především o kontaktní informace na zaměstnance provozovatele dráhy a dále informace zveřejněné v prohlášení o dráze (popis provozované infrastruktury, procesy přidělení kapacity dráhy a jízdního řádu, způsoby zpoplatnění) a legislativní rámec provozování dráhy a drážní dopravy v České republice. Zaměstnanci provozovatele dráhy (SŽDC) a operátora obsluhy dráhy (ČD) mají k dispozici největší skupinu informací. Jedná se především o: aplikace sloužící k podpoře provozování dráhy (WWW ISOŘ, ISOŘ KADR, kniha přehlídek K2),

77 vnitřní předpisy provozovatele dráhy (vlastní předpisy provozovatele dráhy, pohraniční ujednání, základní dopravní dokumentace, plánky stanic, tabulky traťových poměrů, provozní řády atd.), informace o plánovaných omezeních na infrastruktuře (výluky z důvodu údržby a modernizace infrastruktury, výluky služby dopravních zaměstnanců, omezení provozování dráhy a další), informace o jízdních řádech (termíny konstrukce jízdních řádů, aktuální i připravované pomůcky GVD, aplikace pro objednávání služebních pomůcek). Zaměstnancům dopravců jsou zpřístupněny obdobné informace jako zaměstnancům provozovatele dráhy a operátora obsluhy dráhy, avšak v rozsahu nezbytném pro provozování drážní dopravy. To znamená, že některé aplikace (WWW ISOŘ, kniha přehlídek K2) a vybrané informace jsou pro uživatele z řad dopravců nepřístupné. Ostatní autorizovaní uživatelé mají zpřístupněn obsah portálu po úspěšném přihlášení a na základě přidělených rolí a práv. Jedná se především o uživatele z řad dceřiných společností operátora obsluhy dráhy, např. ČD Reality, a.s., Dopravní vzdělávací institut, a.s., 3.1 Autentizace uživatelů Uživatelé, kteří chtějí přistupovat k informacím uloženým na portále provozovatele dráhy nad rámec veřejných informací, se musí autentizovat. Autentizace se uskutečňuje vůči LDAP serveru (nazývanému Logserver), který provozuje společnost ČD-Telematika a.s. Po úspěšné autentizaci uživatele vrátí Logserver seznam tzv. rolí, ve kterých je daný uživatel zařazen. Dle tohoto seznamu se mu zpřístupní obsah portálu. Dá se říci, že každý uživatel může mít zpřístupněn jedinečný mix dat portálu v závislosti na rolích, ve kterých je zařazen. Portál dále nabízí v oblasti autorizace uživatele technologii jednotného přihlašování (Single sign-on). Ta zaručuje, že pokud se uživatel úspěšné přihlásí na portále, má automaticky autorizovaný přístup i do jeho interních aplikací (dle rolí, ve kterých je zařazený). Výhodou této technologie je jedno přihlášení uživatele a znalost jednoho přihlašovacího jména a hesla do všech interních aplikací. Provozní řád portálu vymezuje pravidla získání přihlašovacích údajů a jejich užívání. 4. Aplikace portálu Z pohledu portálu je možné rozdělit webové aplikace na interní a externí. Interní aplikace je webová aplikace, která byla vytvořena pro potřeby portálu nebo provozovatele dráhy a je provozována provozovatelem portálu. Externí aplikace je webová aplikace, na kterou je v obsahu portálu vytvořen odkaz, ale provozovatel portálu ji neprovozuje. Mezi interní aplikace portálu je možné zařadit: Publikace (redakční systém CMS), Administrace portálu, Digest (distribuce novinek), Archivace portálu,

78 WWW ISOŘ (webový klient systémů ISOŘ ŘVD a ISOŘ CDS), ISOŘ KADR, OSP (objednávání služebních pomůcek), K2 (kniha přehlídek K2), PO a SV (příjezdy, odjezdy a seznamy vlaků), RZ (rychlé zprávy), REVOZ (registr kolejových vozidel provozovatele dráhy). 4.1 Publikace Publikace tvoří základní interní aplikaci portálu. Umožňuje jednotlivým redaktorům, zařazených ve vyjmenovaných rolích na Logserveru, vytvářet obsah portálu dle vlastních požadavků bez účasti provozovatele portálu. Redaktorovi nabízí práci s těmito základními objekty: Složka tímto objektem může redaktor vytvářet strukturu portálu, Článek přes tento objekt je možné vytvářet základní dokumenty portálu, Soubor redaktor může do obsahu portálu vložit libovolný datový soubor, Předpis objekt slouží pro zveřejňování předpisů určených jak pro veřejnost, tak pro interní potřebu provozovatele dráhy. Kontakt pokud redaktor potřebuje prezentovat kontaktní informace na příslušnou osobu, může použít tento objekt, Odkaz tento objekt je možné použít pro vytvoření odkazu na jiný web, FTP, ovou schránku, kontakt Skype apod. Jednotlivé typy objektů je možné vkládat, editovat a mazat, třídit, kopírovat přes webové rozhraní. Složky a články je dále možné obsluhovat přes FTP rozhraní (při akceptování pravidel operačního systému Windows, např. zakázané znaky, délka názvu souboru, atd.). Pro každý objekt vložený do obsahu portálu je nutné nastavit období, v jakém se bude na portále zobrazovat. Po uplynutí období prezentace se takového objekty automaticky vymažou do koše portálu. Na všechny výše uvedené objekty zpřístupňuje aplikace Publikace redaktorovi rozhraní pro individuální nastavení přístupových práv na role vedené na Logserveru v části vyhrazené portálu. Publikace pracuje s těmito druhy přístupových práv: čtení objektů, zapisování objektů, nahrávání objektů, mazání objektů, přidělování práv na objekty. 4.2 Administrace portálu Tato aplikace slouží výhradně pro omezenou skupinu uživatelů, zástupců vlastníka a provozovatele portálu, kteří provádějí dohled a nastavování jednotlivých částí portálu. Aplikace poskytuje následující moduly:

79 Logování každá činnost prováděná uživatelem na portále nebo v dané interní aplikaci portálu je monitorována. V pravidelných časových intervalech probíhá sledování těchto akcí, zpracovávají se statistické sestavy a vyhodnocuje se chování uživatelů. Např. se sleduje, který uživatel stahuje z portálu nejvíce dat, z jaké IP adresy apod. Dále se vyhodnocuje, který uživatel se často přihlašuje, který uživatel se často přihlašuje chybně, atd. Menu v tomto modulu se vytváří, editují a mažou položky menu, které nejsou vytvořeny v aplikaci Publikace. Dále se zde nastavují přístupová práva pro jednotlivé položky takto vytvořeného menu. Role zde je dostupná agenda všech rolí z Logserveru, se kterými portál pracuje. Je možné zobrazovat seznam objektů, ke kterým daná role může přistupovat. Dále je možné roli vymazat nebo práva jedné role převést na roli jinou. Časové úlohy portál pro svoji činnost potřebuje provádět periodicky v definovaném čase určité akce, např. rozesílání ů s novinkami, archivování dat, atd. Tento modul umožňuje nastavit, která funkce se bude spouštět v nastaveném čase s nejmenší periodou1 minuta a maximální periodou 41 dnů. Nastavení v tomto modulu je možné zapnout nebo vypnout FTP rozhraní a nastavit důležité parametry pro jednotlivé moduly. 4.3 Digest Aplikace Digest plní velmi důležitou funkci, kterou je informování uživatelů portálu o změnách obsahu portálu a prokazatelného seznámení vybraného okruhu uživatelů se zveřejněním nových a změnou stávajících objektů na portále. Z několika možností bylo zvoleno informování uživatelů prostřednictvím informačního u, který se automaticky generuje každý den, pokud došlo na portále ke změně obsahu. Při generování informačního u se v brzkých ranních hodinách, kdy se předpokládá minimální činnost na portále a tedy i nejnižší zatížení serverů, prochází celá struktura portálu a vyhledávají se nové a změněné objekty. Vlastní obsah informačního u pak obsahuje informace pouze o těch objektech, na které má daný uživatel právo čtení. Každý takovýto objekt je pak v u prezentován odkazem s cestou v hierarchii portálu k danému objektu. Pokud se jedná o smazaný objekt, je zde uvedena pouze cesta k objektu a nikoliv již odkaz. Protože uživatelé používají rozdílné poštovní klienty a není vždy zaručeno korektní zobrazení textu u, je ke každému takovému u přiložen txt soubor, ve kterém je obsažen celý text informačního u, ovšem bez URL adres. Uvedené objekty lze snadno najít podle uvedené cesty v hierarchii portálu. Jelikož jsou některé změny objektů na portále závažného charakteru, je potřebné mít potvrzení od daného uživatele o tom, že vzal změny na vědomí. Jedná se především o informace pro dopravce, kdy dochází ke změně vnitřních předpisů provozovatele dráhy nebo ke změnám v plánech výlukové činnosti. Pro tyto případy byl vytvořen speciální typ informačního u, tzv. novinka s potvrzením. Při ukládání objektů na portál může redaktor, který změnu provádí, nastavit pro daný objekt příznak, že se má zahrnout do novinek s potvrzením. Generování informačního u s novinkami s potvrzením pak probíhá obdobně jako u informačního u, pouze s tím rozdílem, že do u novinek s potvrzením

80 jsou zahrnuty pouze ty objekty, které mají nastavený příznak novinka s potvrzením. Na konec informačního u je pak přiložen odkaz na stránku portálu, jejímž otevřením uživatel potvrzuje přijetí obdrženého u. V rámci aplikace Digest je možné sledovat stav potvrzení novinek s potvrzením jednotlivými uživateli. Tato aplikace umožňuje oprávněným uživatelům vytvářet sestavy podle stavů potvrzení, opětovně zasílat informační y, které nebyly dosud potvrzeny nebo provést potvrzení přijetí u za uživatele. Aplikace také automaticky upozorňuje správce, že daný uživatel v definovaném termínu nepotvrdil konkrétní informační . Je také možno v případě dohledávání informací opětovně vytvořit obsah informačního u novinek s potvrzením pro dané uživatele a daný den. Toto je důležité zejména při zpětném zjišťování, zda a kdy byl daný uživatel o konkrétní změně informován. 4.4 Archivace portálu Archivaci dat uložených na portále zajišťuje interní aplikace s názvem Archivace. Spouští se s měsíční periodou v rámci časových úloh a umožňuje vytvoření datové kopie úložiště portálu. Archivace dat portálu probíhá tak, že se vždy za daný kalendářní měsíc vytvoří složka a do ní se uloží objekty portálu podle následujících pravidel: objekt má nastavenou platnost v daném kalendářním období, objekt byl smazán do koše v daném kalendářním období, odeslané soubory z obsahem u s novinkami k potvrzení (digest). Smazané objekty uložené v koši portálu se po úspěšné archivaci automaticky vymažou z koše portálu. V rámci archivace dat aplikace automaticky vytvoří ke každému objektu tzv. popisný soubor, ve kterém jsou uvedené důležité informace, které byly pořízeny v rámci životního cyklu objektu, např. autor vložení a smazání objektu, datum a čas vložení a smazání objektu, atd. Výstupní složka z archivace portálu se archivuje dle požadavků vlastníka portálu. Archivace hraje důležitou roli při prokazování skutečnosti, že byl daný uživatel informován o nějaké skutečnosti. V případě sporů, popřípadě soudních řízení je nutné zjistit, s jakými informacemi byl uživatel v daný okamžik seznámen. Jelikož pro provozovatele dráhy je portál hlavním informačním kanálem zejména ve vztahu k dopravcům, je nutné mít možnost v případě sporu zrekonstruovat obsahovou náplň portálu k určitému datu. A to je hlavní smysl aplikace Archivace. Proto je možné na požádání prokázat obsahovou náplň portálu v konkrétní den (dle pokynu v provozním řádu portálu). Zatím nebyla tato funkce použita jinak nežli laboratorně, ale s přibývajícím rozsahem a významem portálu bude nutná. Navíc je rekonstrukce obsahové náplně úzce svázána s informačními y, které sice obsahují informaci o existenci změny daného objektu, ale již neinformují o obsahu daného objektu. Proto jsou zasílání informačních ů a archivace obsahu portálu spolu úzce svázány. 4.5 WWW ISOŘ Interní aplikace portálu WWW ISOŘ poskytuje autorizovaným uživatelů přístup k webovému rozhraní pro tvorbu dotazů do systémů ISOŘ ŘVD a ISOŘ CDS.

81 4.6 ISOŘ KADR ISOŘ KADR je interní aplikace portálu provozovatele dráhy. Vytváří rozhraní mezi provozovatelem dráhy, operátorem obsluhy dráhy a jednotlivými dopravci (neboli provozovateli drážní dopravy). Naplňuje cíl rovného, nediskriminačního přístupu všech oprávněných dopravců k železniční dopravní cestě a komplexně řeší problematiku objednávání tras vlaků v režimu ad hoc, přidělování kapacity železniční dopravní cesty. Systém ISOŘ KADR je postaven pro webový přístup dopravců, kterým nabízí uživatelsky komfortní rozhraní. Provozovatel dráhy má k dispozici kromě webové aplikace i desktopovou aplikaci, ve které konstruuje trasy ad hoc dle žádostí o trasu od jednotlivých dopravců. ISOŘ KADR slouží pro vyřizování agendy žádostí na kapacitu dráhy a vlakové trasy. 4.7 OSP Další interní aplikací portálu je Objednávání služebních pomůcek. Tato aplikace vytváří rozhraní pro provozovatele dráhy a jednotlivé objednavatele. Provozovatel dráhy v aplikaci vytváří nabídku služebních pomůcek GVD (např. SJŘ, NJŘ, KJŘ, ), které je možné objednat na příslušný grafikon. Po objednání pomůcek objednavatelem poskytuje aplikace provozovateli dráhy možnost sestavit přesné rozdělovníky, pomocí kterých se objednává příslušný počet pomůcek v tiskárnách a zásobovacích centrech. Dále se pomocí těchto rozdělovníků provádí samotná distribuce pomůcek pro jednotlivé objednavatele. 4.8 K2 Interní aplikace portálu K2 slouží pro elektronické vedení knihy K2, tedy zaznamenávání provedených kontrol pracovníky operátora dráhy (ČD) dle předpisu SŽDC (ČD) D15 Předpis pro kontrolní činnost při organizování a provozování drážní dopravy. Pro zaznamenávání kontrol jsou k dispozici dva režimy. Buď plánování kontroly (tzv. běžná kontrola) nebo namátková kontrola. V rámci režimu plánování kontroly jsou k dispozici tyto procesy: plánování kontroly, vytvoření zápisu z kontroly, projednání závad zjištěných během provedení kontroly a určení sankcí pro konkrétní zaměstnance (pouze v případě, že při provedení kontroly byly zjištěny závady). V režimu namátkové kontroly jsou výše uvedené procesy sloučeny do jednoho. Aplikace K2 umožňuje různé uživatelské pohledy na naplánované a provedené kontroly. Z provedených běžných a namátkových kontrol je možné sestavit tiskovou sestavu se součtem sankcí pro dané zaměstnance za definované období. Dále je k dispozici funkce pro dopravní kontrolory, kteří můžou vytvořit záznam, že se seznámili se záznamy za daný provozní obvod. 4.9 PO a SV Příjezdy, odjezdy (PO) a seznamy vlaků (SV) je interní aplikace určena pro zaměstnance provozovatele dráhy. Její hlavní funkcí je poskytnout uživateli webové rozhraní pro stahování dvou typů souborů, ve kterých jsou uloženy údaje ke konkrétní stanici na dopravní síti SŽDC. V jednom typu souboru jsou uloženy informace o příjezdech a odjezdech osobních vlaků k dané stanici. V druhém typu

82 souboru je uložen seznam všech vlaků, které projíždí přes danou stanici. Tyto soubory se generují v aplikaci SENA JŘ, přes FTP rozhraní portálu se uloží do úložiště portálu (automatizovaná aktualizace každých 24 hodin) a poté se přes webové rozhraní portálu nabízí ke stažení autorizovanému uživateli RZ Rychlé zprávy (RZ) je aplikace, která umožňuje uživatele konkrétní interní aplikace portálu cíleně informovat formou textové zprávy pohybující se ve vyhrazeném prostoru dané aplikace v určeném čase. Textovou zprávu je možné využít např. pro tyto situace: upozornění na blížící se odstávku dané aplikace, poskytnutí informace o nové funkčnosti dané aplikace, informovat uživatele na aktuálně vzniklý stav. Rozhraní pro definici rychlých zpráv umožňuje uživateli zadat text zprávy a nastavit časový interval, ve kterém se zpráva bude zobrazovat v dané interní aplikaci portálu REVOZ Aplikace registr vozidel (REVOZ) provozovatele dráhy je nejmladší interní aplikací portálu. Jejím cílem je vytvořit databázi všech hnacích vozidel, nákladních vozů, osobních vozů a vozidel infrastruktury a údržby, které jsou schváleny pro provoz na dopravní síti SŽDC. Údaje ke každému objektu je možné rozdělit na administrativní a technické. Pří vývoji aplikace byly zohledněny všechny požadavky, které na tuto problematikou kladou příslušná TSI (TSI TAF, TSI WAG) a ERA. Do seznamu uživatelů této aplikace je možné zařadit zaměstnance provozovatele dráhy, drážního úřadu, dopravců, držitelů a vlastníků vozidel. Informace je možné poskytovat do dalších autorizovaných informačních systémů provozovatele dráhy, např. aplikace, v níž se provádí konstrukce vlakových tras, Registr vozidel dále poskytuje funkce pro generování dopravních předpisů SŽDC (ČD) D2/1 Doplněk s technickými údaji k Dopravním předpisům a SŽDC (ČD) D2/81 Doprava speciálních vozidel podle typů. 5. Provozování portálu Dodavatelem a provozovatelem portálu je společnost OLTIS Group a.s. Servery určené pro portál jsou umístěny na serverové farmě provozovatele v Olomouci. Pod pojmem provozování portálu je třeba rozumět především tyto hlavní činnosti: zajištění technického a programového vybavení pro provoz serverové části portálu včetně umístění do prostor s klimatizací a nepřerušitelným napájením, zajištění servisu technického vybavení serverové části portálu, administrace provozu portálu (instalace nových verzí portálu, zálohování a archivace dat portálu, aktualizace systémového programového vybavení) zajištění dostupnosti portálu z internetu a intranetu ČD, on-line monitorování všech komponent portálu pro pracovníky Outsourcingu Oltis,

83 měsíčně zpracovávaná zpráva o provozu portálu pro jeho vlastníka (seznam všech plánovaných i mimořádných událostí s přesným určením doby vzniku a zániku dané události) průběžné konzultační služby k portálu v pracovní době, řešení mimořádných události vzniklých na portále v režimu 24/7/ Statistika portálu Provozovatel portálu má za povinnost provádět měsíčně vyhodnocení získaných údajů z monitorování chování uživatelů na portále. Pro účely tohoto příspěvku jsou zajímavé dva grafy, a to počet stažených informací z portálu (viz Graf 1) a počet úspěšně přihlášených osob na portál (viz Graf 2) v období březen až září Stažené soubory z portálu v roce Březen Duben Květen Červen Červenec Srpen Září Graf 1 Počet stažených souborů z portálu Úspěšně přihlášení uživatele na portále v roce Březen Duben Květen Červen Červenec Srpen Září Graf 2 Počet úspěšně přihlášených osob na portále

84 V následující Tab. 1 uvádíme přehled jednotlivých objektů portálu. Tyto objekty redakčního systému celkem zabírají 13,8 GB dat v hlavním úložišti portálu a 4,9 GB v tzv. koši (smazané objekty). Dále uvádíme v Tab. 2 počet rolí přiřazených k vybraným aplikacím. Data v obou tabulkách se vztahují k říjnu Typ objektu Počet objektů Složka Článek Soubor Kontakt 166 Předpis 3 Odkaz 81 Tab. 1 Počet objektů na portále Název aplikace Počet rolí Digest 4 ISOŘ KADR 114 K2 196 OSP 221 Publikace 69 REVOZ 6 RZ 5 WWW ISOŘ 11 Tab. 2 Počet rolí pro vybrané aplikace 7. Závěr Spuštěním portálu získal provozovatel dráhy prostor, ve kterém postupně soustřeďuje všechny aplikace vztahující se k provozování dráhy včetně rozsáhlé dokumentační základny a místo pro webovou prezentaci provozovatele dráhy vůči partnerům, zaměstnancům i široké veřejnosti. Navíc provázáním portálu s jednotlivými aplikacemi dochází k zavádění jednotného přihlašování do aplikací, neboť portál umožňuje přenos přihlašovacích údajů mezi jednotlivými aplikacemi v rámci portálu. Pro uživatele je tedy používání portálu příjemnější. Portál se tak stává hlavním komunikačním nástrojem provozovatele dráhy zejména ve vztahu k dopravcům, kteří si na jeho přednosti rychle zvykli a přijali jej. Literatura 1. Janšta J., Menšík D.: Úvodní analýza portálu provozovatele dráhy. OLTIS Group a.s., Zákon č. 266/1994 Sb., o dráhách. 3. Krásenský D.: Informační systémy pro MI. OLTIS Group a.s., 2008

85 Seznam zkratek CMS: CSV: ČD: DOZZ: ERA: FTP: GTN: Content Management System, systém pro správu obsahu ( redakční systém ) centrální systém výluk, informační systém společnost České dráhy, a.s. dálkové ovládání zabezpečovacího zařízení European Railway Agency, Evropská železniční agentura File Transfer Protocol, protokol pro přenos souborů graficko technologická nástavba zabezpečovacího zařízení, informační systém, nástavba zabezpečovacího zařízení ISOŘ APD: informační systém operativního řízení, archív primárních dat ISOŘ CDS: informační systém operativního řízení, centrální dispečerský systém ISOŘ KADR: informační systém operativního řízení, kapacita dráhy ISOŘ ŘVD: informační systém operativního řízení, řízení vlakové dopravy ISOŘ: informační systém operativního řízení JŘ: jízdní řád K2: informační systém pro elektronické vedení knihy K2 KANGO: informační systém pro sestavu základního grafikonu vlakové dopravy KJŘ: knižní jízdní řád LDAP: Lightweight Directory Access Protocol, protokol pro ukládání a přístup k datům na adresářovém serveru. MI: manažer infrastruktury NJŘ: nákresný jízdní řád OSP: informační systém pro objednávání služebních pomůcek PD: provozovatel dráhy REVOZ: informační systém pro vedení registru kolejových vozidel SENA JŘ: informační systém pro sestavu nákresného jízdního řádu SGVD D3: informační systém pro vedení splněného grafikonu vlakové dopravy na tratích s organizováním dopravy podle předpisu D3 SJŘ: sešitový jízdní řád SŽDC: Správa železniční dopravní cesty, státní organizace TSI TAF: Telematic Applications for Freight, telematické aplikace v nákladní dopravě TSI WAG: subsystem rolling stock - freight wagons, subsystém vozový park - TSI: WWW: ŽDC: nákladní vozy Technical Specifications for Interoperability, technické specifikace pro interoperabilitu. World Wide Web, služba sítě internet pro přenos hypertextového, často multimediálního obsahu železniční dopravní cesta Praha, říjen 2008 Lektorský posudek: Ing. Libor Stejskal Správa železniční dopravní cesty s.o.

86 Jiří Melich 1 Náhrada informačního systému MIS 2 novým systémem vlakotvorná stanice Klíčová slova: místní informační systém 2. generace, generační změna, vlakotvorná stanice, VLASTA, úspora nákladů, prvotní třídění zátěže, druhotné třídění zátěže Úvod Společnost ČD Cargo, a. s. (dále jen ČDC), která je největším českým národním železničním nákladním dopravcem, a která se nachází na konci prvního roku samostatného podnikání na železničním dopravním trhu, si v rámci EU udržuje jeden z nejvyšších podílů přeprav jednotlivých zásilek, zásilek v jednotlivých vozech. Více než polovina zásilek (52%) ve vnitrostátní dopravě je tvořena zásilkami ve vozech dopravovaných přes vlakotvorné (seřaďovací) stanice, tj. mimo ucelené vlaky. V mezinárodní dopravě je to 48%. Vyjádřeno v přepravených tunách je tento podíl 42%, což je proti západoevropskému průměru podíl vysoký a je škoda ho ztratit. Až na výjimky se všichni největší evropští nákladní železniční dopravci, bývalé národní železnice, po období orientace na přímé ucelené vlaky postupně vracejí opět k obnově systému přeprav jednotlivých zásilek z vlečky na vlečku, mezi distribučními a logistickými centry, přes seřaďovací stanice. Důvodem je poznání, že přesně tento druh přeprav, tedy přeprav samostatných vozových zásilek v dobře organizovaném systému s využitím síťového efektu, může soutěžit s dopravou zásilek po silnici, je s nimi v přímé konkurenci. Současně také umožní využívat existující technické i lidské kapacity ve stále existujících stanicích, seřaďovacích nádražích, namísto jejich stálého utlumování, jako tomu bylo doposud pod vlivem zkratkovité orientace pouze na ucelené vlaky představující univerzálně zdánlivě nejefektivnější způsob přepravy zásilek. Evropská železnice tak v minulosti částečně dobrovolně přenechala přepravy jednotlivých zásilek přímo od zákazníka k zákazníkovi, z domu do domu, silničním dopravcům. V roce 2006 proto vznikl z iniciativy železničních nákladních dopravců: německého Railion, švédského Green Cargo, švýcarského SBB Cargo, francouzského SNCF Fret a belgického B-Cargo, pod vedením CER (Sdružení evropských železničních podniků) v Bruselu, projekt XRail zaměřený na obnovu 1 Jiří Melich, 1973, Střední průmyslová škola strojní a dopravní v Děčíně, obor elektrická trakce v dopravě, od r zaměstnán u ČD, a. s., od r zaměstnán u ČD Cargo, a. s. jako vedoucí skupiny provozní technologie na Odboru technologie a organizace dopravy 1

87 přeprav jednotlivých zásilek v mezinárodní přepravě mezi vybranými hospodářskými centry, ve vysoké kvalitě, tj. při garanci dodací lhůty, přes seřaďovací stanice, z vlečky na vlečku. Společnosti CFL Cargo a ČD Cargo, a. s. vystupují v pracovním týmu od počátku jako pozorovatelé, avšak již s cílem připojit se do tohoto projektu aktivně. Jednou z podmínek implementace projektu XRail je však zajištění kvalitní práce v seřaďovacích stanicích, což se neobejde bez podpory prostředků IT schopných komunikovat s okolními systémy. ČDC využívá v současnosti pro sestavu vlaků tvořených jednotlivými zásilkami nebo skupinami vozů 6 primárních a 12 sekundárních vlakotvorných stanic. V nich je denně přepracováno 8000 vozů a sestaveno nebo rozřazeno 454 vlaků všech kategorií (viz obr. 1). To vše klade vysoké nároky na kvalitu a efektivnost práce těchto železničních stanic, a tedy i na množství zpracovávaných informací. Hlavní přepravní proudy v jednotlivých vozech přes 6 hlavních seřazovacích stanic Most Nymburk Č.Třebová Ostrava Brno České Budějovice 21 Obr. 1 Stávající stav IT ČDC v současné době používá pro podporu řízení technologických procesů ve vlakotvorné stanici softwarovou aplikaci Místní informační systém (dále jen MIS) 2. generace. Tento systém je postaven na zastaralé technologické koncepci prostředků IT. MIS koncipovaný na stávající architektuře je náročný na hardwarové zdroje, jejich údržbu a správu stejně jako na lidské zdroje zabezpečující administraci celého systému. 2

88 Po procesní stránce není tento systém připraven ani na organizační změny v ČDC ani na úpravy vyplývající z legislativy EU (TSI technické specifikace pro interoperabilitu). Společnost ČDC ve spolupráci s ČD-Telematikou, a. s. v současnosti řeší generační změnu tohoto systému, který bude: respektovat požadavky současných procesních změn a bude akceptovat požadavky procesní variability, realizován na současných ICT prostředcích a umožní integraci s IS nové generace, vytvářet podmínky pro úsporu nákladů v oblasti lidských zdrojů, vytvářet podmínky pro úsporu nákladů v oblasti vystavovaných kapacit, vytvářet podmínky pro úsporu nákladů v oblasti využívaného HW prostředí, akceptovat požadavek Interoperability a norem TSI. Nový systém je budován v podobné filozofii, která byla použita u Centrální nákladní poklady. V tomto smyslu bude úzce propojen IS CEVIS (IS centrální vozový informační systém) a jeho datová základna s funkcionalitou a datovou základnou nového systému pro vlakotvorné stanice (dále jen VLASTA). 1. Požadavky na IS 1.1 Základní požadavky na IS Informační systém VLASTA pokryje provozní činnosti, které jsou nebo budou prováděny ve vlakotvorných stanicích v souvislosti s vlakotvornou prací. Systém bude zakomponovaný do technologický procesů a zajistí zejména: sběr dat, aktivní podporu provozních činností, simulaci a prognózu procesů, datové a funkční vazby na okolní systémy, základní reporty a archivaci dat. Architektura systému je koncipována tak, aby byla použitelná ve vlakotvorných stanicích provozovaných SŽDC, s. o. s respektováním: holdingového uspořádání Skupiny ČD a vztahů mezi jednotlivými subjekty, vlakotvorby pro několik dopravců a umožnit v jednom vlakotvorném obvodě třídění pro více dopravních podniků, a to i současně, možnosti a situace, kdy vozy budou na výstupu z vlakotvorné stanice předávány jinému dopravnímu podniku, než od kterého byly na vstupu převzaty, dispozic vlakotvorného dispečera na operativní změny v plánu vlakotvorby. 1.2 Další požadavky na IS Kromě základních požadavků na systém, je nutné zajistit operativní řízení činností s důrazem na jejich: 3

89 přípravu a plánování, operativní zásahy do průběhu činností, vyhodnocení a tvorbu podkladů pro následné: rozpodílování výkonů vlakotvorné stanice podle dopravců základní ekonomické hodnocení procesů vlakotvorné stanice a vytváření podkladů pro sledování využití vystavených kapacit (hnací vozidla, mobilní čety), controlling apod. Aplikace musí splňovat požadavky na práci v reálném čase v provozním prostředí a vytvářet účinnou podporu provozních činností. Pro všechny vlakotvorné stanice, kde bude systém nasazen, budou využity základní softwarové moduly a datový model. Snahou procesního modelu je sjednotit technologické postupy a minimalizovat výjimky od standardní technologie, což přinese snadnější rozšiřování systému i jeho následnou údržbu. Místní podmínky jednotlivých stanic budou zohledněny nastavením parametrů. 1.3 Funkcionality IS Základní funkce, které aplikace bude podporovat, můžeme rozdělit do těchto okruhů: obsluha vlaků po příjezdu, prvotní třídění zátěže na hlavním spádovišti vlakotvorné stanice, druhotné třídění a sestava skupinových vlaků, obsluha vlaků před odjezdem, příprava parametrů pro třídění (třídící tabulky), operativní změny parametrů pro třídění, řízení vlakotvorné stanice (plán práce vlakotvorné stanice). Základním okruhem činností a funkčním jádrem celé aplikace je prvotní třídění. 2. Moduly systému 2.1 Počítačová podpora obsluhy vlaku po příjezdu Součástí tohoto modulu je: poskytnutí údajů o vozech v soupravě končícího vlaku pro fyzickou kontrolu vozů a pro kontrolu průvodních listin, ověření údajů a sběr chybějících údajů v kolejišti při pochůzce podél soupravy, určení relace vozů, kontrola úplnosti průvodních listin a ověření údajů o vozech podle průvodních listin (v případě realizace Elektronického NL (Aplikace 40) odpadá fyzická kontrola průvodních listin), vytvoření výkazu vozidel (pro odvěšené vozy), archivaci výkazu vozidel. 4

90 2.2 Prvotní třídění zátěže se provádí na rozpouštěcím zhlaví směrové (relační) kolejové skupiny a je založeno na použití takzvaných relací. Zjednodušeně řečeno: do jedné relace patří ta část zátěže, která je tříděna, shromažďována a odesílána z vlakotvorné stanice stejným způsobem (do stejné stanice, stejnými vlaky, případně i ve stejné skupině ve vlaku). Každý tříděný vůz podle svého směrování a dalších údajů patří právě do jedné relace. Zátěž pro danou relaci je tříděna na určenou relační kolej. Přiřazení každého vozu k relaci a přiřazení relace k relační koleji určují třídící tabulky. Přiřazení relací k relačním kolejím se běžně operativně mění podle zaplnění relačních kolejí, přiřazení vozů k relacím je relativně stálé, i když je také občas třeba ho operativně změnit. V jednoduchých poměrech může být relace ztotožněna s relační kolejí. Každá vlakotvorná stanice má svůj vlastní způsob označování relací, do budoucna by však bylo výhodné zavést jednotný způsob. Prvotní třídění je dobře algoritmizovatelné a jeho počítačová podpora je proto poměrně jednoduchá. Lze využít i zkušenosti ze starších aplikací Podpora prvotního třídění úzce navazuje na podporu obsluhy vlaku po příjezdu a může zahrnovat tyto činnosti: vytvoření číselné a pracovní tříděnky (tj. předpisu pro rozřazení soupravy) podle přiřazení vozů k relacím a podle aktuálního přiřazení relací k relačním kolejím, distribuce tříděnky všem zúčastněným zaměstnancům, předání tříděnky technologickému zařízení pro řízení posunu na spádovišti (např. KOMPAS), zjištění skutečného průběhu rozřazení vytvoření realizované tříděnky, archivace tříděnky (předepsané i realizované), předání údajů jiným aplikacím. 2.3 Druhotné třídění můžeme chápat jako přetřídění zátěže, která se shromáždila na relační koleji při prvotním třídění. Příklad: zátěž pro jeden výchozí vlak shromážděná při prvotním třídění na jedné relační koleji se druhotným tříděním roztřídí do jednotlivých skupin ve vlaku. Druhotné třídění se provádí na rozpouštěcím zhlaví směrové skupiny (střídavě s prvotním tříděním), nebo na opačném zhlaví směrové skupiny nebo v samostatné kolejové skupině (tzv. staniční skupina). Informační systémy dosud (až na výjimky) druhotné třídění nijak významně nepodporují. Počítačová podpora je u druhotného třídění a sestavy vlaku obtížnější než u prvotního třídění, protože: 5

91 určení jednotlivých kolejí při druhotném třídění většinou nemá žádný pevný řád, často je prováděno vedoucím posunu jen intuitivně a pro každý případ zvlášť, úroveň technického vybavení, které je při druhotném třídění používáno, je obvykle nižší než u prvotního třídění (menší počet kolejí, výtažná kolej místo spádoviště, žádné automatizační zařízení, žádné kolejové brzdy apod.). Důsledkem jsou nižší nároky na poskytnutí informací z počítače a omezené možnosti sběru dat. Lze ovšem zvolit pro určitý (uživatelem zadaný) počet kolejí přiřazených pro druhotné třídění vhodnou (pokud možno optimální) třídící metodu a v ní simulovat optimální třídící proces podle skupin a jejich pořadí. Zatímco počítačovou podporu prvotního třídění bude možné realizovat prakticky ve všech vlakotvorných stanicích, počítačová podpora druhotného třídění se patrně může uplatnit jen v některých z nich (většinou v těch větších). Využití podpory druhotného třídění by mělo být nepovinné podle vývoje provozní situace ve směrovém kolejišti. Podmínkou pro počítačovou podporu druhotného třídění je sledování pořadí vozů na relačních kolejích, kde se shromažďuje zátěž určená k druhotnému třídění, a dostatečně podrobná specifikace relací určených k druhotnému třídění. 2.4 Příprava parametrů pro prvotní a druhotné třídění Parametry pro prvotní třídění zahrnují: tabulku relací, tabulku souhrnných relací pro opakované manipulace s více relacemi najednou, tabulku zvláštních podmínek (přiřazení relace podle zařaditelské železniční správy vozu, číselného intervalu vozu, stavu vozu, doplňujícího údaje a apod.), tabulku pro přiřazení vozu k relaci podle poslední vlakotvorné stanice, indexu směru, stanice určení, příjemce a podle zvláštních podmínek (takzvaná třídící tabulka), tabulku pro přiřazení relace ke koleji v závislosti na místě rozřazení. Pro druhotné třídění se navíc předpokládá použití parametrů: řazení skupin vozů ve vlacích a relační náplně skupin. Tyto parametry je třeba předem připravit a pak je průběžně upravovat v souvislosti se změnami vlakotvorby (např. při změně jízdního řádu). Aplikace umožní přípravu několika na sobě nezávislých variant třídící tabulky, např. tabulky pro dvě období jízdního řádu. V rámci operativních změn parametrů pro třídění bude možno dát do provozu kteroukoli z předem připravených variant. 6

92 2.5 Operativní změny parametrů pro třídění Běžně budou prováděny změny v přiřazení relací k relačním kolejím. Aplikace však umožňuje i další operativní změny parametrů: dílčí změny v přiřazení vozů k relacím, přepínání mezi několika variantami třídící tabulky, zavedení nové nepředpokládané relace apod. 2.6 Počítačová podpora obsluhy vlaků před odjezdem Ta zahrnuje zejména: poskytnutí údajů o vozech v soupravě výchozího vlaku pro soupis výkazu vozidel a pro výběr průvodních listin (budou-li fyzické průvodní listiny nahrazeny elektronickými, úkony související s výběrem PL odpadají), vytvoření výkazu vozidel (pro přivěšené vozy), ověření údajů a sběr chybějících údajů v kolejišti při pochůzce podél soupravy (soupis vlaku), sběr dalších údajů potřebných do vlakové dokumentace (např. údajů o činných hnacích vozidlech), dodatečné změny v soupravě vlaku (přivěšení vozu, vyřazení vozu, změna vlastností vozu hlavně brzdění), vytvoření vlakové dokumentace, archivaci sepsaných výkazů vozidel, předání údajů o odjíždějícím vlaku jiným aplikacím. 2.7 Řízení vlakotvorné stanice Aplikace co nejkomplexněji podporuje především operativní řízení provozních činností vlakotvorné stanice: řízení doběhu zátěže určené k třídění (přijíždějící vlaky na zaústěných tratích a zátěž z manipulačních míst vlastní stanice), řízení obsluhy vlaků po příjezdu, řízení prvotního třídění zátěže, řízení druhotného třídění a sestavy vlaků, řízení obsluhy vlaků před odjezdem, řízení práce posunovacích lokomotiv. Dále jsou podporovány všechny fáze operativního řízení: operativní plánování, sledování skutečného průběhu řízených činností, operativní zásahy, následné vyhodnocení. Pro podporu řízení aplikace využívá údaje plánovací, údaje o skutečné situaci i údaje archivní. Důležitou součástí podpory operativního řízení je interaktivní simulace očekávaného vývoje provozní situace ve vlakotvorné stanici (příjezdy a odjezdy vlaků, situace ve vjezdových kolejích, na hlavním spádovišti, na relačních kolejích, v odjezdových kolejích). Na základě prognóz doběhu zátěže a s tím souvisejícího rozpadu zátěže do relací lze operativně plánovat přidělení linek obsluhy ke konkrétním požadavkům 7

93 bez ohledu na přidělený obvod (zmobilnění linek obsluhy pohyb čet po celé vlakotvorné stanici, ne pouze v konkrétním obvodu). To přinese zvýšení využití pracovních míst a jejich úsporu. Při rozšíření pokrytí provozních dějů o oblast zaústěných traťových úseků (obsluhovaných z vlakotvorné stanice) lze prognózovat vývoj a řídit vlakotvorné činnosti v celém atrakčním obvodu. Aplikace podle svých možností může podporovat i ekonomické řízení vlakotvorné stanice. Nabízí se využití dat o skutečném vytížení jednotlivých pracovních míst či celých linek obsluhy, dat o rozpadu zátěže podle tvořených relací a porovnání plánů (jízdní řád, plán vlakotvorby, směnový plán) se skutečností. 3. Technické řešení systému 3.1 Použité technologie Pro řešení informačního systému je použita standardní otevřená technologie, zajištující snadný budoucí rozvoj a případné rozšiřování systému. Jedinou výjimkou z tohoto pravidla, kdy je použita proprietární uzavřená technologie, je databázový server. Systém využívá tyto technologie: Java moderní objektový programovací jazyk vyvinutý původně firmou Sun, který je dále rozvíjen a rozšiřován konsorciem velkých softwarových firem a společností. Kód v jazyce Java je bezproblémové přenositelný mezi různými platformami a operačními systémy. Jazyk i vývojové nástroje existují v několika volně šířených implementacích. Existují však i komerční řešení. J2EE je zkratka Java 2 Enterprise Edition. Jedná se o soubor standardů vytvořený konsorciem největších softwarových firem (Sun, IBM, Intel, atd), definující rozhraní a pravidla pro tvorbu robustních, výkonných, centralizovaných aplikací v jazyce Java. WWW soubor technologií v našem systému primárně používaný pro komunikaci mezi koncovými klienty a informačním systémem. Technologie je implementována téměř na všech operačních systémech a platformách včetně mobilních. Díky jejímu použití odpadá nutnost vývoje a programování klienta což ve svém důsledku významně snižuje náklady nejen na vývoj, ale i na následný provoz informačního systému. 3.2 Architektura systému Ve velmi "hrubém" pohledu se jedná o dvouvrstvou architekturu: výkonné aplikační a databázové jádro systému, tenký klient 8

94 Toto řešení přináší hned několik výhod: snadná správa a údržba aplikace (veškeré změny se provádějí na jednom místě a jsou okamžitě dostupné všem klientům), snadné zálohování dat i hardwaru výkonné části aplikace, možnost využití clusterových technologií v případě velkého počtu klientů, lepší možnosti zabezpečení, malé hardwarové nároky na klienty, téměř nulové náklady na údržbu klientů. Nevýhodou je nutnost funkčního datového spojení mezi klientem a aplikačním serverem. Touto nevýhodou však "trpí" všechny softwarové architektury umožňující online práci nad společnými daty. Náklady na údržby aplikací, které mají veškeré datové zdroje lokální a umožňující tak práci v úplném či částečném offline režimu, však v mnoha případech, zvláště při velkém počtu stanic, brzy převýší náklady na vybudování funkční datové sítě. 4. Zajištění provozu aplikace 4.1 Provoz aplikace Aplikační a datové jádro systému je provozováno na serverové farmě ČD-Telematika, kde je zajištěn provoz aplikace v reálném čase a potřebné zabezpečení provozních i archivních dat aplikace před poškozením i zneužitím. Systém VLASTA zde má optimální přístup k datům jiných aplikací (např. CEVIS) a naopak umožňuje jiným aplikacím (např. Logistickému dispečerovi) přístup k vlastním datům. Klientské pracovní stanice, které nevyžadují instalaci žádného specifického SW, jsou rozmístěné převážně na provozních pracovištích ve vlakotvorných stanicích a jsou provozovány uživatelem aplikace. Přístup z klienta do aplikace je umožněn pouze prostřednictvím přístupové aplikace LogServer. 4.2 Zajištění parametrických dat Parametry pro třídění (viz 2.4) je možno připravovat variantně dvojím způsobem: Parametry zadává uživatel a to pořízením příslušných vstupních informací na klientské pracovní stanici. Parametry naplňuje dodavatel systému podle podkladů poskytnutých uživatelem. Náhrada této ruční práce strojovým zpracováním dat je podmíněna získáním vhodných datových zdrojů. Potřebná kmenová data jsou v co největší míře automatizovaně přebírána z dostupných datových zdrojů (číselníkový server, exportní soubory SENA, ). Jinak nedostupná kmenová data jsou připravována podobně jako parametry pro třídění. 9

95 4.3 Podpora provozu a dohled nad ním Aplikace je provozována pod standardním dohledem, který je na serverové farmě obvyklý. Po stránce operátorské, technické a softwarové nevyžaduje při provozu žádnou nadstandardní péči. Uživatelům aplikace je poskytována standardní podpora v rámci HelpDesk. Pro vedoucí směn ve vlakotvorných stanicích je aplikace důležitým pracovním nástrojem, který mohou používat kromě jiného i ke kontrole provozní práce v jimi řízených obvodech. Provoz aplikace proto musí být pod jejich nepřetržitou kontrolou. 5. Ekonomické přínosy IS vlakotvorné stanice IS vlakotvorné stanice VLASTA nahradí stávající informační systém MIS. IS MIS je aplikací provozovanou lokálně, která v každé lokalitě vyžaduje trvalý operátorský dohled kvalifikovaného zaměstnance, a to po stránce softwarové i technologické. VLASTA bude centrální aplikací provozovanou na jediném místě s nesrovnatelné nižšími nároky na trvalý dohled. Ve schématu na konci příspěvku je znázorněno zapojení IS VLASTA do systému IS využívaných v železniční dopravě ČR. Zavedení IS VLASTA proto může přinést velmi významnou úsporu převážně mzdových nákladů v řádu desítek milionů korun ročně. Nahrazením MIS aplikací VLASTA budou navíc uspořeny i provozní náklady související s provozem lokálních výpočetních středisek, jejichž prostory bude z části možno uvolnit pro jiné použití. IS VLASTA bude poskytovat přesnější a zejména komplexnější informace o provozu vlakotvorné stanice, než současný MIS, které budou využitelné nejen v provozu a v operativním řízení, ale i v oblasti ekonomického řízení. Dají se předpokládat úspory vyvolané kvalitativně vyšší úrovní řízení, a to ze zkrácení pobytu vozů, snížení počtu nesprávně rozřazených vozů, lepšího využití provozních prostředků i lidských zdrojů, snížení spotřeby energie posunovacích lokomotiv, snížení počtu pracovních míst. V informačním systému MIS už v dalších letech nebude možné provádět (buď vůbec ne nebo ne za rozumnou cenu) všechny úpravy potřebné k tomu, aby tento systém funkčně držel krok se současnými progresivními aplikacemi. Ponechání provozních procesů ve vlakotvorné stanici, zejména obsluhy vlaku po příjezdu a třídění zátěže, bez počítačové podpory by kromě provozních potíží vyvolalo i výrazné snížení kvality těchto procesů, což moderní železniční podnik nemůže připustit. Z tohoto pohledu je pro ČDC pořízení nového informačního systému pro vlakotvorné stanice nezbytné. Rozsah 10

96 výše uvedených ekonomických přínosů je pak argumentem pro tvrzení, že právě VLASTA, jako výkonná centrální aplikace s velmi tenkými klienty, je pro ČDC ekonomicky optimálním řešením. Literatura: Nabídky řešení IS VLASTA, ČD-Telematika, a. s., projednávané na ŘUT VLASTA Seznam zkratek: APS...IS pro personální práci dopravce automatizované pracoviště strojmistra ASO...IS pro personální práci dopravce automatizovaná sestava oběhů CEV...centrální editor vlaků CEVIS...centrální vozový informační systém CNP...centrální nákladní pokladna CRM...řízení vztahů se zákazníky EMAN...ekonomika modelování a analýza nákladní dopravy IS...informační systém ISOČ...IS pro obchodní činnost IT...informační technologie KADR...IS operativního řízení kapacita dráhy KANGO...IS pro sestavu základního grafikonu vlakové dopravy KASO...nadstavba ASO KOMPAS...automatizované spádovištní zabezpečovací zařízení MIS...místní informační systém NL...nákladní list PL...průvodní listiny SENA...IS pro sestavu nákresného jízdního řádu SPONA...IS pro vyhledávání spojení v nákladní dopravě ÚDIV...ústřední dirigování vozů TSI...technické specifikace pro interoperabilitu VLASTA...IS vlakotvorná stanice Praha, říjen 2008 Lektorský posudek: Ing. Rodan Šenekl Generální ředitelství ČD Cargo, a. s. 11

97 Schéma nepříliš vzdálené budoucnosti dynamická vlakotvorba a IS VLASTA Výluky, I.etapa (IS CSV) Zákazník ZBOŽÍ Vozové proudy Historické (CEVIS, VLASTA) Budoucí (ÚDIV) Potenciální (produktový manager, CRM,ISOČ ) I. Etapa - distribuce třídící tabulky do MISů formou exportu z IS EMAN, je funkční, aktualizace do 4 dnů; pilotní projekt IS VLASTA v žst Beroun II. Etapa náhrada MISů, automatický režim distribuce třídících tabulek, aktualizace do 24 hod IS EMAN, I.etapa směrování relace VLAKY Vlakotvorný dispečer Kapacita ŽDC (SENA, CEV (KANGO), KADR) I.etapa SPONA ÚDIV ISOČ CNP MIS II. HV a ČETY (APS ASO, KASO) II.etapa SPONA ÚDIV ISOČ CNP VLASTA Provozovatel dráhy (IS ISOŘ) Centrální úoveň stanovení plánu EMAN III. Etapa výpočet směnového plánu, plán práce stanice, plán jízdy vlaků, náhrada IS CEVIS IS vlakotvorné stanice VLASTA Etapa III. Etapa I. Etapa II. (náhrada MIS 2 novým IS) MEZILEHLÉ STANICE Výkonná úoveň VLASTA 12

98 Ing. Petr Sychrovský 1 Systém diagnostiky prostorové průchodnosti tratí Klíčová slova: diagnostika dopravní cesty, prostorová průchodnost tratí, nový systém diagnostika prostorové průchodnosti tratí. 1. Úvod Prostorová průchodnost tratí (PPT) se v současnosti kontroluje v souladu s vyhláškou č.177/1995 Sb. a příslušnými předpisy Správy železniční dopravní cesty, státní organizace (dále jen SŽDC). Kontrolou prostorové průchodnosti trati se ověřuje zachování základního průjezdného průřezu tak, jak je uvedeno v technické dokumentaci. Zároveň se ověřuje, zda se v průjezdném průřezu nevyskytují cizí předměty, neprovádí se nepovolená stavební činnost nebo zda nedošlo k jeho ohrožení přírodními vlivy. Kontrola prostorové průchodnosti trati a měření překážek je v současnosti zajišťováno ruční kontrolou (měřením) nebo speciálním fotogrammetrickým strojem FS3. Výsledky měření prostorové průchodnosti trati jsou využívány jak pro ověřování příslušného zájmového prostoru, tak pro ochranu stavebních investic (kontrolní měření při přejímkách staveb) a v procesu obchodování a povolování jízd mimořádných zásilek, především zásilek s překročením ložné míry. Požadavky na kapacitu měření prostorové průchodnosti tratí vozidlem FS3 jsou v současné době uspokojovány jen pouze z cca 10%. V praxi to znamená, že ročně je odměřeno jen cca km kolejí. 2. Nevýhody FS3 Současné měřicí pomůcky a systémy jsou technicky i morálně zastaralé. Výkon současné technologie stroje FS3 je zcela nedostatečný. Systém FS3 pracuje v režimu Stop&Go, kdy se u každé z překážek musí stroj FS3 zastavit, spustit zařízení na měření požadovaných geometrických parametrů koleje (GPK) a až teprve po té nasnímat zájmovou oblast. Základ zařízení pochází z počátku 70. let a i když byl několikrát modernizován, není možné styl a rychlost jeho práce zásadně změnit. Všechny tyto skutečnosti nutně vytvářejí potřebu vybudování nového systému diagnostiky v oblasti PPT. 1 Petr Sychrovský, Ing., 1965, VŠDS Žilina, Správa železniční dopravní cesty, státní organizace, TÚDC Praha, náměstek ředitele 1

99 Obr. 1 Fotogrammetrický stroj FS3 Obr. 2 Pracoviště operátora FS3 3. Návrh řešení měření PPT - požadované technické parametry Návrh nového systému technického řešení, které by splňovalo všechny uvedené technologické parametry předpokládá splnění těchto základních požadavků: rychlost měření: o km/h (provoz soupravy oběma směry bez nutnosti otáčení) o resp. kapacita cca 8-10 tis. změřených km za rok o resp. denní nájezd cca 150 km tratí měřený (sledovaný) prostor pro tunely a další komplikovanější úseky (železniční stanice, mosty, přejezdy, atd.): o horizontálně 7,5 / +7,5 m (doporučuji doplnit od čeho +/-, a to pro všechny podobné parametry) o vertikálně 1,0 / +8,0 m 2

100 měřený (sledovaný) prostor pro běžnou trať: o horizontálně 5,0 / +5,0 m o vertikálně 0,5 / +6,0 m obecná přesnost určení objektu: o mm určování polohy pomocí diferenciální GPS spolehlivé zachycení všech objektů v okolí tratě i objektů s malým rozměrem ve směru jízdy souřadný systém závislý na koleji s počátkem ve středu koleje kontinuální měření požadovaných parametrů GPK měření vzdálenosti sousední koleje (volitelně) jednoznačná identifikace a lokalizace objektu (využití pasportních dat) okamžité výsledky hodnocení prostorové průchodnosti včetně fotodokumentace minimalizace práce v laboratoři Uvedené technické parametry vycházejí z koncepčních priorit, kterými jsou kapacita měření a univerzálnost využití dat při zaručené úrovni kvality a spolehlivosti měření. 4. Stručný přehled existujících velkokapacitních řešení V následující části jsou stručně popsána řešení, které jsou používána v některých zemích EU. Německo V Německu je provozován systém LIMEZ II vyvinutý speciálně pro Deutsche Bahn AG. Systém je sestaven z motorového vozu s měřickým přívěsem jako nosičem veškeré technologie. Systém pracuje na principu stereofotogrammetrie. Snímkování se spouští v zájmových místech v závislosti na výstupu z detektoru úzkých míst ALIM/ALED. Tento detektor vyhodnocuje okolní prostor v reálném čase. Pracuje na principu snímání UV světelné stopy a stejně nasvícených vlícovacích bodů. Systém je dále vybaven GPS/INS, četnými videokamerami, měřickou osou pro měření parametrů koleje a vztahu vozidlo/kolej. Dosahovaná přesnost určení objektů je ± 7mm, rychlost měření je 6-20 km/h. Obr. 3 Německý systém LIMEZ II při práci 3

101 V současnosti je dokončen systém LIMEZ III, jsou prováděny testy a systém je uváděn do provozu. Systém realizovala skupina firem pro DB AG. Rychlost měření je zvýšena až na 100 km/h., s rozlišením 25 mm ve směru jízdy. Hlavní aktivní prvky technologie jsou instalovány na robustním rámu, který je osazen na čele dvouvozové motorové jednotky. Technicky jde o kombinaci postupů vícesnímkové fotogrammetrie a laserového, vysokorychlostního skenování v rovině normálové vůči ose koleje. Jsou zde osazeny mnohé měřické i dokumentační obrazové kamery, GPS, snímání geometrických parametrů koleje. Obr. 4 Celkový pohled na dvouvozovou motorovou jednotku LIMEZ III Obr. 5 Čelní pohled na LIMEZ III Francie Ve Francii je provozován systém OBSERVER, vyvinutý pro SNCF. Systém pracuje na triangulačním principu a snímá 12-ti kamerami 6 laserových stop. Z těchto dat je vytvářen normálový řez okolí koleje. Další lasery a kamery jsou použity pro určení polohy sousedních kolejí. Systém dosahuje přesnosti 15 mm, max. rychlost je 120 km/h, rozsah měření je do 8 m. Jde o samostatnou konstrukci nezávislou na vozidle, instalace vyžaduje plošinu o délce 8 m. 4

102 Obr. 6 Francouzský systém OBSERVER na nosiči Velká Británie Ve Velké Británii je provozován systém OmniSurveyor 3D. Jde však především o systém monitorovací, produkující 3D model tratě, na kterém je možno, mimo jiné, odměřovat vzdálenosti objektů od koleje. Pracuje na principu vícesnímkové videogrammetrie a je složen z mnoha videokamer. Systém dosahuje rychlosti 100 km/h, přesnost určení objektů vůči koleji je mm. Jsou zde instalovány systémy pro měření parametrů koleje a vztahu kolej/vozidlo a GPS. Obr. 7 Systém OmniSurveyor 3D z Velké Británie 5. Možné řešení systému pro diagnostiku PPT Řešení vychází z principu digitální fotogrammetrie, tzn. rekonstrukce tvaru, rozměru a polohy předmětu prostřednictvím výpočetní techniky. Dnešní digitální fotogrammetrie již nepoužívá žádné fotogrammetrické přístroje, ale veškeré zpracování probíhá na běžných počítačích. Řešení předpokládá uplatnění známých algoritmů k řešení úloh klasické fotogrammetrie, jakou je: triangulace, snímková orientace, ortoprojekce a stereoskopické měření. Dále jsou potřebné speciální algoritmy pro zpracování a úpravu obrazu a počítačové vidění. 5

103 Na obr. č.8 je schematicky znázorněn ve 2D prostoru základní princip měření v jednom směru triangulace polohy bodu z naměřeného úhlu místa protnutí referenčního paprsku s překážkou. Systém umožňuje měření v obou směrech jízdy. Stejná situace ve 3D je znázorněna na obr. č. 9 Obr. 8 Základní princip měření 6

104 Obr. 9 Základní princip měření ve 3D prostoru Z obrázků č. 8 a č. 9 je patrné, že celé řešení se skládá ze čtyř základních celků: ozařovací jednotky kamerového systému výpočetního systému a podpůrných systémů Jednotlivé subsystémy je možno umístit na vozidle tak, aby bylo možné provádět měření oběma směry bez nutnosti otáčení. Schematicky je osazení subsystémů na vozidlo znázorněno na obrázku č. 10. V případě potřeby je možné osadit vozidlo pouze pro jednosměrný provoz; znamená to ovšem nutnost otáčet soupravu. 7

105 Obr. 10 Schéma osazení měřicího vozu Ozařovací jednotka Je navrhována laserová mřížka, tedy s větším počtem rozmítaných laserových vysílačů (max. 60), které v úhlu 30 stupňů a z různých směrů ozáří okolí. Odražený paprsek od bodu (který tvoří objekt v zájmovém prostoru) vytvoří v kameře výraznou napěťovou špičku, podle které lze bod identifikovat. Kamerový systém Návrh předpokládá použití tří typů kamer: Kamery pro vlastní měření Jsou navrženy kamery speciální konstrukce. Snímací prvek CCD je citlivý pouze na vlnovou délku laserů. Z požadavků vyplývá, že rozlišení 20 mm se při rychlosti 40 km/h dá dosáhnout snímkovací frekvencí 3000 snímků za vteřinu. Navíc CCD prvek kamery je citlivý pouze na vlnovou délku ozařovací jednotky. Fotografické kamery Digitální přístroje s vysokým rozlišením, které slouží k pořízení dokumentačního snímku s vyznačeným prostorem. Snímek bude vyhodnocen a barevně označeno místo, kde došlo k porušení prostorové průchodnosti trati. Tento snímek bude důležitý pro pozdější analýzu a také pro archivaci. Televizní kamera Tato kamera umožní zaznamenávat situaci na trati pro pozdější orientaci. Návrh řešení umožňuje měření i při zhoršených klimatických podmínkách. Výpočetní systém Zpracování, synchronizaci, vyhodnocování a ukládání umožní výpočetní systém, nainstalovaný na nosiči systému. Nároky na výpočetní výkon a datový prostor navrženého systému umožní použít v dnešní době běžně dostupná PC. Řešení obsahuje i zařízením pro uložení dat na externí nosič, tak aby se data dala přenášet 8

106 do laboratoře pro pozdější analýzu bez ohledu na dostupnost datové sítě v místě měření. Podpůrné systémy O informace nutné pro tvorbu digitální mapy perimetru trati se postará inerciální soustava. Ta tvoří srdce systému, dává informace o směru, náklonech, rychlosti a další veličiny nutné pro jednotlivé výpočty. Pro určování polohy a vzdáleností je navržen diferenciální GPS. Softwarová část řešení Koncepce řešení vychází z předpokladu, že při sběru dat, tj. při průjezdu soupravy po trati dojde k okamžitému vyhodnocení prostorové průchodnosti trati zájmového prostoru (2,5 m na obě strany od středu koleje). V reálném čase lze zpracovat a vyhodnotit naměřená data, jejíchž výstupem bude soupis objektů zasahujících do zájmového prostoru. Blokové schéma Na obrázku č. 11 je znázorněno blokové schéma sběru dat. Na obrázku č. 12 je blokové schéma zpracování těchto dat v laboratoři. Pro přenos dat z vozidla do laboratoře a archivaci slouží jednotka LTO II (pásková jednotka s kapacitou GB). Obr. 11 Princip sběru dat Ozařovací laserová jednotka Ovládací panel Kontrolní monitory a pracovní PC stanice TV kamera + digitalizace CCD kamery Vektorová mapa osvě tlení Maska max. perimetru Detekce překážek Ovládání fotokam er a osvě tlení fotokam ery Kompresní algoritmy synchronizace Popis obrázku Údaje z drezíny Archivace LTO II záznam DGPS Inerciální soustava 9

107 Archiv LTO II Diskové úložiště Pracovní PC stanice textury Proměnná maska Výpočetní engine dokumentace Logy - překážky plánovač Fyzikální parametry Porovnání proj. dokumentace se SP Vlakový simulátor Obr. 12 Princip vyhodnocení dat 6. Realizace nového systému diagnostiky PPT Velkokapacitní systém diagnostiky PPT Výše popsaný systém je pouze jedním z možných řešení diagnostického systému nového měřicího vozu PPT. Na základě těchto poznatků byl pracovníky TÚČD v roce 2007 zpracován realizační projekt pro vybudování nového systému. V současné době v rámci záměrů v oblasti diagnostiky dopravní cesty, plánuje SŽDC pořízení měřicího vozu PPT v letech a realizuje některé menší projekty. Dílčí inovace systému FS3 Na základě technického stavu systému FS3 a jeho kapacitních možností rozhodla SŽDC překlenout období do doby pořízení nového měřicího vozu částečnou inovací FS3. Vozidlo bude osazeno na čelní straně 1 ks laserového rotačního scanneru, což umožní zvýšit kapacitu měření na cca 2000 km/rok, odstraní jeho současnou poruchovost a vysoké náklady na údržbu systému. Nasazení systému do rutinního provozu se předpokládá v roce Operativní měření a monitoring Výše uvedený systém pro velkokapacitní sběr je vhodné doplnit nízkokapacitním měřickým nástrojem pro rychlé a operativní měření na libovolném místě železniční sítě, např. při TBZ tratě. Typicky se jedná o přenosný, lehký kolejový vozík s měřickou technologií a orientačním výkonem cca 10 km/den. V rámci plnění tohoto záměru je v současné době dokončován systém MMS (viz. obr.13). Systém MMS je sestrojen jako lehký měřicí vozík, jenž je osazen snímači pro měření geometrických parametrů koleje, 2 ks rotačních laserových scannerů a řídicím 10

108 počítačem. Měřená data jsou zpracovávána a vyhodnocována v reálném čase. Nasazení systému do rutinního provozu se předpokládá v roce Obr. 13 Měřicí systém MMS 7. Závěr V návrhu nové koncepce moderní diagnostiky prostorové průchodnosti trati je navržen systém, který se opírá o nové principy měření pomocí laserové mřížky a snímání vysokorychlostní kamerou. Nově navržený systém zcela nahradí v současnosti používaný stroj FS3. Zásadním způsobem se urychlí tok dat o PPT, bude odstraněna prodleva mezi pořízením dat a jejich využíváním, významné informace (např. kontrola průjezdného průřezu) budou k dispozici v okamžiku měření. Kapacita nového systému dovolí proměřit celou železniční síť při výrazně nižší ceně za měrnou jednotku (km). Rovněž lze předpokládat racionalizaci činností místních správců v oblasti zajišťování PPT. Při měření budou dodrženy všechny požadované technické parametry a bude tak možné zajistit podklady pro prověření prostorové průchodnosti kolejí v souladu s vyhláškou č. 177/1995 Sb. v platném znění. Doplňkovým využitím dat velkokapacitního systému může být rovněž ověřování viditelnosti návěstidel nebo posouzení rozhledových poměrů na přejezdech. Koncepční záměr je v souladu s dokumentem MD ČR Jednotná koncepce měření v silniční a železniční dopravě (č.j.: 136/ TPV/3). 11

109 Literatura: 1. Vyhláška 177/1995 Sb.,Stavební a technický řád drah, Praha, Systém diagnostiky PPT, studie proveditelnosti, ČD, a.s., TÚČD, Praha, Jednotná koncepce měření v silniční a železniční dopravě (č.j.: 136/ TPV/3), MD ČR, 2007 V Praze, říjen 2008 Lektorský posudek: Ing. Jaroslav Grim Výzkumný ústav železniční Praha 12

110 Filip Ševčík, Lukáš Týfa Moderní železniční spojení Brno Vyškov Klíčová slova: modernizace železničních tratí, vysokorychlostní tratě, Brno, Vyškov, Přerov V následujícím článku autoři představí diplomovou práci Filipa Ševčíka, kterou v roce 2007 obhájil na Dopravní fakultě Jana Pernera Univerzity Pardubice pod vedením Lukáše Týfy a která měla za cíl navrhnout řešení neutěšeného stavu železničního spojení mezi Brnem a Přerovem v traťovém úseku žst. Brno-Slatina (mimo) žst. Vyškov na Moravě (mimo). Čtenáře seznámíme zejména s návrhy úprav infrastruktury železniční dopravy, které z uvedené práce vyplynuly. Text článku je ve svém závěru doplněn několika výkresovými přílohami. Úvod V současnosti je v České republice kromě železničních uzlů dokončena modernizace I. a II. tranzitního železničního koridoru a probíhají úpravy zbývajících hlavních železničních magistrál, který mi jsou III. a IV. koridor. Z hlediska dlouhodobé strategie optimalizace železniční sítě ČR se proto hledají další traťové úseky, které neodpovídají kvalitou nebo kapacitou současné nebo výhledové dopravě anebo skýtají zatím skrytý přepravní potenciál, ať už v osobní nebo nákladní přepravě. Mezi takové relace zcela jistě patří spojení Plzeň Regensburg, Praha Liberec nebo právě Brno Přerov. Zároveň znovu ožívá otázka vysokorychlostní železniční dopravy na našem území, s čímž úzce souvisí problém stanovení tras nových vysokorychlostních tratí (VRT) pro jejich ochranu v územních plánech. Tyto tratě by měly spojovat nejdůležitější sídla v ČR a zároveň navazovat na klíčové směry takovýchto tratí v zahraničí. Mezi ně náleží mimo jiné i spojnice aglomerací Brna a Ostravy. Severovýchodní směr od Brna je v železniční dopravě velmi vytížen silnou příměstskou a regionální osobní dopravou v rámci stále se rozvíjejícího a populárnějšího Integrovaného dopravního systému Jihomoravského kraje (IDS JMK), taktovou dálkovou osobní dopravou mezi Brnem a Ostravou a v neposlední řadě také dopravou nákladní. V popisované oblasti probíhá železniční provoz ve většině své délky po jednokolejné trati Brno hl. n. Chrlice Holubice Nezamyslice Přerov (č. 300 KJŘ) s traťovou rychlostí do 100 km/h, pouze v blízkosti Brna po dvoukolejné trati Brno hl. n. Blažovice Veselí nad Moravou Uherské Hradiště (č. 340 KJŘ) s traťovou rychlostí 80 km/h. Při těchto infrastrukturních podmínkách je zřejmé, že železniční doprava může jen ztěží obstát Ing. Filip Ševčík, nar. 1982, SKANSKA DS, závod ŽS, pracovník přípravy, f.sevcik@centrum.cz; absolvent magisterského studia na Univerzitě Pardubice, Dopravní fakultě Jana Pernera (obor Dopravní inženýrství a spoje). Ing. Lukáš Týfa, Ph.D., nar. 1978, ČVUT v Praze Fakulta dopravní, Ústav dopravních systémů, odborný asistent, osobní web: absolvent doktorského studia na téže fakultě (obor Dopravní systémy a technika); specializace na dopravní obsluhu území, vysokorychlostní tratě, geometrické parametry koleje a počítačové systémy na podporu konstruování.

111 v konkurenci dálnic a rychlostních silnic v témže směru existujících i neustále nově budovaných. Ze všech výše uvedených důvodů byla proto zadána a následně vyhotovena diplomová práce, která navrhuje stavební úpravy v železniční infrastruktuře spojující Brno a Přerov. Protože celý projekt je na jednu práci příliš rozsáhlý, zmiňovaná diplomová práce se zabývá pouze úsekem Brno Vyškov. I když oficiální studie na toto téma byly již vytvořeny a v současnosti je již dokonce zpracovávána přípravná dokumentace modernizace úseku Blažovice Nezamyslice (ve variantě modernizace současné trati na rychlost km/h, tedy vylučující budoucí využití pro novostavbu VRT), je zmíněná práce stále aktuální a ukazuje další pohled na dané téma. Řešený úsek z Brna do Vyškova je možné rozdělit na tři části: První částí je území města Brna, druhý úsek se nachází mezi Brnem a Vyškovem přibližně v koridoru trati č. 340 a konečně úsek třetí vede v trase trati č Práce se zabývá vedením trati pouze mezi Brnem a Vyškovem bez vlastního území Brna a bez změny napojení letiště Brno-Tuřany, protože v této lokalitě není jasná konečná podoba řešení železničního uzlu Brno. Proto projekt začíná žst. Brno-Slatina s tím, že hlavní trať z Brna směrem na Přerov/Olomouc bude v brněnském uzlu vedena buď přímo do stanice Brno-Slatina, nebo do její blízkosti (a pak by se změnilo napojení u této stanice). Jako konec úseku byla stanovena stanice Vyškov na Moravě, která není kompletně řešena pouze je navrženo zaústění trati od Brna. Současný stav Základní charakteristika tratí Tratě č. 300 i 340 jsou vedeny jako dráhy celostátní, trať č. 300 v celé délce a trať č. 340 v úseku Brno Blažovice jsou zařazeny do evropského železničního systému. Trať č. 300 je zařazena do systému transevropské železniční sítě nákladní dopravy (TERFN). Trať č. 300 je elektrifikována střídavou soustavou 25 kv / 50 Hz do km 60,6 před žst. Nezamyslice a dále stejnosměrnou soustavou 3 kv. Trať č. 340 je elektrifikována střídavou soustavou 25 kv / 50 Hz z Brna pouze do žst. Blažovice a stejným systémem je též napájena spojka ze stanice Blažovice do stanice Holubice. Vlaková doprava Na základě koncepce regionální osobní dopravy objednávané Jihomoravským krajem prostřednictvím koordinátora integrovaného dopravního systému (KORDIS) a dálkové osobní dopravy objednávané Ministerstvem dopravy je pravidelná osobní doprava v předmětné oblasti v pracovní dny uskutečňována následovně (situace dle GVD 2007/2008): rychlíky (R) linky Brno Ostrava v hodinovém taktu (15 párů spojů denně) rychlíky (R) linky Brno Olomouc ( Jeseník) (8/7 spojů z/do Brna denně) spěšné (Sp) a osobní (Os) vlaky linky Brno Vyškov nebo dále (2/4 páry spojů z/do Brna denně) osobní vlaky (Os) linky Brno Křenovice horní nádraží v hodinovém taktu (17/18 spojů z/do Brna), ráno a odpoledne pouze na trase Brno Sokolnice-Telnice doplněn do půlhodinového taktu (7/8 spoji z/do Brna) spěšné vlaky (Sp) linky Brno hl. n. Veselí nad Moravou ( Vlárský průsmyk) ve většinou dvouhodinovém taktu (8/9 spojů z/do Brna) - 2 -

112 osobní vlaky (Os) linky Brno hl. n. Nesovice ( Veselí nad Moravou) doplňují spěšné vlaky (Sp) do hodinového, v dopravních špičkách do půlhodinového, taktu (17/15 spojů z/do Brna) Rychlíky mají ve směru z Brna na severovýchod první zastávku až ve stanici Vyškov na Moravě. Obsluha zastávek a stanic v úseku Křenovice hor. n. Vyškov n. M. vlaky osobní dopravy je omezena jen na stanice Rousínov a Luleč z pěti zde existujících tarifních bodů osobní přepravy, a to jen ráno ve směru do Brna a večer ve směru z Brna. Obce ležící na této trase jsou v rámci IDS JMK obsluhovány hlavně autobusy. Kromě rychlejšího a kvalitnějšího spojení autobusy je důvodem nedostatečná propustnost trati. Po dvoukolejném traťovém úseku Brno Blažovice je ve směru z Brna vedeno pravidelně 16 nákladních vlaků a 10 podle potřeby, ve směru opačném to je 18 vlaků a 9 podle potřeby. V jednokolejném úseku (Blažovice Vyškov n. M.) je vedeno ve směru z Brna do Vyškova pravidelně 12 nákladních vlaků různých kategorií a podle potřeby čtyři vlaky a ve směru opačném 14 nákladních vlaků pravidelných a tři podle potřeby. Dopravny a přepravní stanoviště Stanice Šlapanice leží na okraji stejnojmenného města, do něhož zajíždí velmi využívaná trolejbusová linka přímo z centra Brna, jejíž interval dosahuje 10 minut a méně. V jedné z variant je navrženo opuštění této stanice. Zastávka Ponětovice leží vzhledem ke své obci výrazně excentricky, a proto je v jedné z variant úprav navržena její nová poloha. Ze stanice Blažovice (trať Brno Veselí nad Moravou) odbočuje jednokolejná spojka s nejvyšší traťovou rychlostí 70 km/h do stanice Holubice (trať Brno Přerov). Stanice opět není umístěna blízko obce. V jedné z variant je navržena její výrazná přestavba. Stanice Holubice leží necelý kilometr od středu obce. Ústí do ní jednokolejná spojka ze stanice Blažovice, s jejímž zrušením je v jedné z variant uvažováno. V zastávce Velešovice v současném GVD nezastavuje žádný vlak. U obou variant znamenajících zkapacitnění tratí je počítáno s navrácením osobní přepravy do této zastávky a z tohoto důvodu není navrženo její zrušení. Stanice Rousínov leží v místní části Rousínov-Slavíkovice poměrně daleko od centra Rousínova. Trať městem prochází směrově nevýhodně a navíc přes hlavní třídu. V jedné z variant je navržena zcela nová stanice umístěná blíže středu města. Stanice Komořany u Vyškova slouží výhradně ke křižování vlaků, a tak v jedné z variant je navrženo její opuštění. Stanice Luleč se nachází na východ od dvou téměř propojených obcí Luleč a Nemojany, celkem tedy obsluhuje sídelní útvar o přibližně dvanácti stech obyvatelích. S jejím zachováním se počítá v obou variantách. Stanice Vyškov na Moravě není součástí řešeného úseku, jsou tedy v ní navrženy pouze nejnutnější úpravy zhlaví pro zapojení buď modernizované, nebo nové tratě. Navržené varianty řešení Tato práce předkládá řešení výše uvedeného železničního spojení ve dvou variantách: modernizace (dále jen M ) stanovená rychlost vlaků km/h - 3 -

113 novostavba (dále jen N ) stanovená rychlost vlaků km/h ve dvou alternativních trasách v blízkosti Brna: severní (dále jen NS ) jižní (dále jen NJ ) Varianta M by měla být uplatněna v případě, kdy bude rozhodnuto nebudovat v ČR nezávislou síť VRT (bez úzkých hrdel), a tak tato trať bude jedinou přímou kolejovou spojnicí střední a severní Moravy, čemuž odpovídá i traťová rychlost až 200 km/h. Naopak varianta N by měla být vystavěna v případě rozhodnutí zcela segregovanou síť VRT u nás realizovat, protože tak se v podstatě stane nový traťový úsek Brno Vyškov s předstihem vysokorychlostním a stávající trať může dále sloužit regionálním potřebám. Ovšem zmíněná východiska nepřinášejí jednoznačný výsledek při výběru optimální varianty. Už současná (nejen budoucí) velmi naléhavá potřeba zkapacitnění a kvalitativního zlepšení tohoto železničního tahu totiž vede správce infrastruktury k výrazné modernizaci trati. Pro předpokládaný rozsah regionální a dálkové osobní dopravy se nedostává kapacity v úseku Brno-Slatina Blažovice, zatímco ve zbývající části stávající trati při souběhu VRT, kdy současná trať svojí traťovou rychlostí nevyhovuje potřebám příměstské osobní dopravy IDS JMK, by trať ve stávající stopě byla méně využitá. Zvláštností tratí č. 300 i č. 340 je odlišný směr staničení tratí a směr do začátku ke konci tratí. U obou tratí totiž narůstá staničení od Brna, ale podle dokumentů provozovatele dráhy jsou tyto tratě vedené jako Přerov Brno a Veselí nad Moravou Brno, čemuž odpovídá např. značení výhybek a návěstidel a čísla kolejí. V projektu byl sjednocen směr staničení i místo začátků a konců tratí tak, že jejich počátek bude v Brně. Obě varianty začínají 6 m za výměnovým stykem poslední výhybky žst. Brno-Slatina. Všechna křížení tratě s jinými komunikacemi jsou v obou variantách navržena jako mimoúrovňová. Varianta modernizace (M) V této variantě je navržena výrazná modernizace trati na traťovou rychlost 200 km/h za předpokladu nejnižší stanovené rychlosti vlaků 80 km/h, a to výrazným podílem přeložek. Traťové koleje je navrženo vybudovat v osové vzdálenosti 4 m. Železniční svršek je navrženo zkonstruovat obdobný jako na současných modernizovaných tratích v ČR. Za stanicí Brno-Slatina se trať odklání od původního směru tak, aby se vyhnula městu Šlapanice a zároveň vzletové a přistávací dráze letiště Brno-Tuřany. Dále směrovým obloukem obchází obec Ponětovice. Tuto obec v současnosti trať dělí, a nové trasování by tak mělo přispět ke zlepšení životního prostředí v obci. Navíc je nově umístěná zastávka blíže středu obce. Následuje stanice Blažovice a dále žst. Rousínov. v níž se k nové trati připojí původní trať č Možnost vedení nové trati na východní straně města Rousínova se jeví jako mnohem méně vhodná kvůli podmínkám terénním a zástavbě. Za novou stanicí Rousínov je navrženo vybudování tunelu a po výjezdu z jeho portálu trať stoupá zářezy přibližně do nadmořské výšky současné stanice Luleč. Místo stanice je navržena stejnojmenná zastávka. Alternativně je zpracován návrh na rekonstrukci stávající stanice. Dále je trať zaústěna do žst. Vyškov na Moravě. Před stanicí prochází v současnosti trať částí města Vyškov s bytovou výstavbou. Modernizovaná trať bude klesat dříve než stávající, a tak bude v úseku s blízkou bytovou výstavbou vedena v mírném zářezu, což nesporně přispěje ke zlepšení životního prostředí

114 Ve stanicích byla po zvážení navržena nástupiště (resp. nástupní hrany) i u hlavních kolejí pojížděných rychlostí 200 km/h, protože podle platných TSI infrastruktura pro VRT [2] (kap Nástupiště pro cestující ) je možné zřizovat nástupní hrany u kolejí pojížděných rychlostí až 250 km/h. Nástupiště jsou uvažována výhradně mimoúrovňová (přístupná podchody a schodišti nebo rampami) s výškou nástupní hrany 550 mm nad TK. Dopravny a přepravní stanoviště Na začátku stanice Blažovice je výhybkami pro rychlost 80 km/h do odbočky navrženo mimoúrovňové odbočení trati č. 340 (směr Veselí nad Moravou). Nově budou zřízena nástupiště blíže středu obce (bude tak možné zachovat stávající šířku stanice). Stanice bude směrově napřímena, což mimo jiné odstraní vedení tratě obcí. Návrh počítá s tím, že předjízdné koleje (pro každý směr jedna) budou využívány i pro vlaky trati č Předávací koleje vlečky budou prodlouženy. Obě koleje, pokračující ze stanice Blažovice do Rousínova, mají navrženo klesání tak, aby za Blažovicemi trať rušila krajinný ráz co možná nejméně, ale přitom nevyvolala přeložky ostatních dopravních staveb podcházejících novou trať směrem k Rousínovu, a zároveň tak, aby bylo možno zachovat původní niveletu používané vlečky a výškově mezi vlečku a trať do Rousínova umístit jednu kolej dvoukolejné trati č. 340 pro směr ze žst. Slavkov u Brna. Stanice Rousínov je navržena jako novostavba s tím, že původní stanice nebude zrušena, protože je v jejím okolí využívaný průmyslový areál, a tak může sloužit pro nákladní dopravu. Ze severní strany je do nové stanice připojena vlečka vzniklá z části původní tratě z dopravny Komořany u Vyškova, do níž je zaústěna provozovaná vlečka. Návrh nové stanice je zpracován ve dvou variantách, přičemž v obou je uvažována jako stanice mezilehlá pro novou trať i mezilehlá pásmová pro příměstskou dopravu na původní části trati č. 300, kde by mohla být doprava obnovena (propustnost trati bude totiž proti současnosti dostatečná). Upřednostňovaná první varianta dělí stanici Rousínov na osobní a nákladní část (kolejové skupiny). Osobní vlaky zde končící nebudou muset křižovat obě hlavní koleje, ale jen kolej č. 1 (přijedou ke II. nástupišti), pokračující osobní vlaky mohou využít I. nástupiště. Druhá varianta nové stanice Rousínov je sice méně investičně nákladná, ovšem posouvá místo pro nástup a výstup cestujících dále od centra města. Dvě koleje navíc v této části stanice oproti prvnímu návrhu jsou v této variantě určeny pro odstavení souprav příměstských osobních vlaků. Hlavní návrh počítá se zrušením stanice Luleč a jejím nahrazením zastávkou. Alternativně je navrženo ponechání stanice, ale pouze pro předjíždění krátkých osobních vlaků. Varianta novostavba (N) V této variantě řešení železniční infrastruktury se uvažuje pouze s optimalizací stávající tratě č Projekt představuje výstavbu dvou variant nové trati, která povede ve stopě budoucí VRT, a tedy její směrové a výškové řešení a osová vzdálenost kolejí odpovídá parametrům VRT (viz dále). Tím dojde jednak k rychlému řešení nedostatečné kapacity a kvality železniční trati mezi Brnem a Vyškovem, a jednak budou hospodárně využité investiční prostředky, jelikož se tento úsek může po úpravách pouze železničního svršku (a případně zabezpečovacího zařízení a napájení) stát součástí sítě VRT

115 Pro určení geometrických parametrů koleje odpovídající budoucí VRT se počítá se smíšeným provozem osobních a nákladních vlaků. Předpokládá se nejnižší rychlost provozovaných vlaků (nákladních) 140 km/h a traťová rychlost (vysokorychlostních osobních elektrických jednotek) 300 km/h. V současné době stále není ucelený závazný a vyčerpávající předpis platný v ČR pro navrhování VRT. Proto v této práci, ač s přihlédnutím k TSI infrastruktura na VRT [2] a ke studii [3], byly dimenzovány hodnoty GPK podle v současnosti platných českých předpisů (zejm. ČSN ). Stejně tak i ve výškovém řešení se vycházelo z mezinárodních standardů (Dohoda AGC) a ze studie [3], tj. max. podélný sklon se uvažuje 12,5 (výjimečně 18,5 ). Osová vzdálenost je zvolena s ohledem na doporučení TSI infrastruktura na VRT [2] a k v zahraničí již provozovaným tratím na hodnotu 4,5 m. Při budování některé z dále popsaných variant skupiny N se počítá do doby zapojení tratě do sítě VRT s traťovou rychlostí 200 km/h a nejnižší rychlostí nákladních vlaků 60 km/h, čemuž bude odpovídat především konstrukce žel. svršku, zabezpečovací zařízení a trolejového vedení. Třída zatížení je uvažována D4, průjezdný průřez UIC-GC a elektrická trakční soustava jednofázová střídavá 25 kv / 50 Hz. Vzdálenost žst. Brno-Slatina a žst. Vyškov je přibližně 25 km. Protože se u VRT předpokládá umísťování výhyben ve vzdálenosti km, je tedy vhodné jihovýchodně od Vyškova umístit výhybnu. Před touto budoucí výhybnou je navrženo odbočení z nové trati a spojení na původní trať do žst. Vyškov na Moravě. Zároveň je do této nové trasy navrženo umístění tří oboustranných jednoduchých kolejových spojek tak, jak se obecně předpokládá při budování VRT. Výhybky jsou v těchto spojkách navrženy pro rychlost do odbočné větve 130 km/h. Dále celá odbočka u Vyškova je též navržena na tuto rychlost. Směrové a sklonové řešení kolejí je takto navrženo proto, aby bylo možno později plynule pokračovat ve výstavbě dále směrem na Olomouc/Přerov. Za žst. Brno-Slatina je navrženo v obou případech mimoúrovňové odbočení tratě č. 340 (směr Veselí nad Moravou) a dále její pokračování v původní stopě. Pro toto odbočení je zpracován i návrh přeložky vlečky na letiště Brno-Tuřany. Až před Rousínov jsou zpracovány dvě alternativní trasy tratě. Podvarianta severní (NS) sice zpočátku nedosahuje za stanicí Brno-Slatina plné traťové rychlosti, ale pokud by v budoucnu touto stanicí trať procházela beze změn (tzn. umožnila nejvyšší rychlost 80 km/h), pak je toto trasování dostačující. Velkou výhodou této varianty je, že je ohleduplnější k životnímu prostředí, protože se snaží využít dálnicí D 1 již započatého dopravního koridoru. Je však investičně nákladnější než podvarianta NJ. Vzhledem k udržení traťové rychlosti, k ušetření zemních prací, k poloze dálnice D 1 a hlavně vzhledem k okolní zástavbě v oblasti Rousínova bylo navrženo v obou podvariantách novostavby podejití části Rousínova tunelem. Možnost delšího tunelu v blízkosti zástavby je z enviromentálního hlediska výhodnější, ale investičně náročnější. Závěr Stávající železniční infrastruktura, která zajišťuje spojení Brna a Přerova, nedostačuje svojí kapacitou ani neumožňuje vlakům dostatečnou rychlost. Diplomová práce, na základě které je zpracován tento článek, předkládá dvě hlavní možnosti řešení současného nevyhovujícího železničního spojení Brna a Vyškova

116 Při pouhém stručném technickém posouzení navržených variant železničního spojení (viz tab. 1) je patrné, že délkově jsou všechny varianty srovnatelné a že nejmenší podíl tunelů na trase se nachází na modernizované trati, že čehož lze předběžně usuzovat na její nízkou investiční náročnost. Přesnější závěr o stavebních nákladech by byl možný až po vyhotovení rozpočtu. V maximálních podélných sklonech jsou rovněž mezi jednotlivými variantami malé rozdíly, ale porovnatelné provozní náklady na trakční energii by se získaly až z dynamického rychlostního profilu trati. Varianta modernizace by mohla být použita při rozhodnutí nerozvíjet samostatný systém vysokorychlostní železniční dopravy v ČR; varianta novostavby by mohla být uplatněna v opačném případě. Řešení nové tratě, tak jak je v této práci předloženo, by ale bylo možné použít i při nejistém výsledku rozhodnutí o síti VRT, protože i výstavba samotného úseku by byla v této části železniční sítě opodstatněná. parametry variant traťová rychlost [km/h] nejnižší stanovená rychlost vlaků [km/h] max. podélný sklon [ ] délka [km] celková délka tunelů / podíl z délky trasy [m / %] modernizace ,00 28, / 2,04 novostavba severní ,13 28, / 12,60 (2 771 / 9,60) novostavba jižní ,29 29, / 9,06 (1 818 / 6,20) Poznámka: Údaje v závorkách odpovídají příslušným podvariantám (viz kap. Varianta novostavba (N) ). tab. 1 Porovnání jednotlivých variant nového železničního spojení Brno - Vyškov Literatura: [1] ŠEVČÍK, Filip. Moderní železniční spojení Brno Vyškov : diplomová práce. Pardubice : Univerzita Pardubice, Dopravní fakulta Jana Pernera, s + 26 příloh. [2] Rozhodnutí Komise EU č. 2002/732/ES o technické specifikaci pro interoperabilitu subsystému Infrastruktura transevropského vysokorychlostního železničního systému podle čl. 6 odst. 1 směrnice Rady EU č. 96/48/ES. [3] SUDOP PRAHA a.s., Praha: Územně-technické podklady Koridory VRT v ČR. A Souhrnná část. Textová část Obrazové přílohy: mapa č. 1: celková situace var. M mapa č. 2: celková situace var. NS a NJ schéma č. 1: žst. Blažovice var. M schéma č. 2: žst. Rousínov var. odděleného osobního a nákladního nádraží schéma č. 3: žst. Rousínov var. osobní a nákladní části v celku - 7 -

117 Praha, říjen 2008 Lektorský posudek: Ing. Martin Šupej Odbor 11 Generální ředitelství Českých drah - 8 -

118 S ohledem na rozdílný přístup k řešení železničního spojení Brno Vyškov, kdy na jedné straně je prezentováno řešení vycházející z technických aspektů vedení trati (autoři příspěvku) a na druhé straně informace o konečném výběru variant (viz lektorský posudek), se redakční rada sborníku rozhodla uvést kromě příspěvku i celý lektorský posudek. Čtenář tak má možnost být informován o různých variantách řešení uvedeného spojení. Lektorský posudek k příspěvku autorů Filip Ševčík, Lukáš Týfa Moderní železniční spojení Brno Vyškov Dopravní obsluha oblasti vymezené výše uvedenou diplomovou prací v úseku Brno - Vyškov je v současné době z důvodu nedostatečné kapacity trati pro požadovanou kvalitu příměstské dopravy obsluhována v rámci IDS JMK převážně autobusovou dopravou. Uvedená práce navrhuje základní možnosti řešení pomocí variant : 1. Modernizace trati - M 2. Novostavby trati v parametrech VRT - N (s ponecháním stávající jednokolejné trati) v podvariantách : NS - severní stopa NJ - jižní stopa V současné době je již SŽDC, s.o. zpracovávána přípravná dokumentace úseku Blažovice - Nezamyslice. V rámci této dokumentace byla vybrána varianta bez VRT s modernizací současné trati na rychlost km/h. Odchylně od závěrů uvedených v diplomové práci ovšem prokazuje, že spojení Brno - Přerov nevyžaduje z kapacitních důvodů souběžné vedení dvou tratí v celém úseku. Ponechání jednokolejné stávající trati totiž nevyhovuje kapacitně a rychlostně požadavkům příměstské dopravy Vyškov - Brno. Dále se pak nevylučuje s ohledem na uvažovanou traťovou rychlost zapojení této trati do systému tratí VRT v rámci ČR. Pro proces rozhodnutí o finální podobě technického řešení by bylo nutno v předložené práci nejprve definovat předpokládaný rozsah dopravy, požadavky na její časovou kvalitu a polohy vlaků s ohledem na požadovaný integrovaný taktový systém dopravy IDS JMK a MD ČR. Pokud by byly zohledněny všechny vstupní dopravní požadavky zcela jistě by byl odkryt fakt, že v úseku Brno Slatina - Blažovice dojde ke kapacitnímu konfliktu rychlých a pomalých vlaků, řešitelnému pouze výstavbou další traťové koleje, nebo ponecháním stávající trati v souběhu s tratí novou. Rozsah popsané problematiky v předložené práci se zabývá pouze technickými aspekty vedení tratí bez potřebného podrobnějšího rozboru výhledových dopravních požadavků, dopravně technologických rozborů a průkazů zvoleného řešení. Za základní nedostatek lze považovat v obou navržených variantách nenapojení letiště Brno Tuřany na železniční dopravu, které je požadováno ze strany Jihomoravského kraje, města Brna, ČD a.s. a také SŽDC, s.o. Závěrem lze konstatovat, že v současné době je sledována částečně odlišná koncepce spojení Brno - Přerov a předložené varianty řešení mohou tak sloužit jako referenční variantní materiál. Ing. Martin Šupej, O11 GŘ ČD - 9 -

119 - 10 -

120 Vědeckotechnický sborník ČD č. 26/2008

121 Vědeckotechnický sborník ČD č. 26/2008

122 Vědeckotechnický sborník ČD č. 26/2008

123 Vědeckotechnický sborník ČD č. 26/2008

124 Vědeckotechnický sborník ČD č. 26/2008

125 Bc. Jiří Nohovec 1 Odstraňování překážek bránících plnohodnotnému cestování osob se sníženou schopností pohybu a orientace v prostředí Českých drah Klíčová slova: železniční doprava, osoby s omezenou schopností pohybu a orientace, přístupnost, bariéry V následujícím textu je pro označení osob s omezenou schopností pohybu a orientace používána zkratka OOSPO. 1 Postavení OOSPO v naší společnosti Podobně jako celá naše společnost se i České dráhy, a.s. (dále jen ČD nebo České dráhy) v roli dominantního poskytovatele služeb veřejné železniční osobní dopravy setkávají s oprávněnými požadavky občanů se zdravotním postižením o využívání těchto služeb. Podobně jako na celou společnost, i na České dráhy doléhá duch předchozí doby, která se vyznačovala soustavným odsouváním tématu problematiky OOSPO do pozadí. Zde je třeba zdůraznit, že pokud se dnes snažíme o vyrovnání podmínek cestování i pro tuto komunitu, nejedná se v žádném případě o nadstandard. Chceme-li dobře popsat postavení OOSPO - a v této skupině se zaměříme na tu její část, která pojímá skupinu zdravotně postižených spoluobčanů (obr.1), měli bychom znát jejich vztah k naší společnosti lépe řečeno, naší společnosti k této skupině obyvatel. Občané se zdravotním postižením jsou především obyvateli a občany České republiky tak, jako všichni ostatní. Dotýkají se jich a jejich život ovlivňují tytéž podmínky a události, jako všechny ostatní obyvatele. Představují však skupinu, jež je de facto charakterizována existencí znaku (stigmatu), zdravotního postižení, které za jistých okolností může znamenat znevýhodnění (handicap) ve vztahu k ostatním členům většinové populace. 1 Bc. Jiří Nohovec, nar. 1966, absolvent Filozofické fakulty Univerzity Palackého v Olomouci; u ČD se zabývá mj. problematikou přepravy osob se sníženou schopností pohybu a orientace. Držitel ceny Mosty 2004 za mimořádný čin ve prospěch zdravotně postižených osob. 1

126 Obr. 1 - Významnou skupinu OOSPO představují vozíčkáři 1.1 Přístupnost a doprava v ČR Ať už z nutnosti či za účelem zábavy, cestování je přirozenou potřebou člověka. Pokud tuto lidskou potřebu doplníme sílící sociální ideologií osobní nezávislosti, pak je třeba uznat, že jakákoliv cesta, kterou v našem životě podnikneme, by měla být přístupná. Veřejná doprava hraje v tomto ohledu nesmírně důležitou roli. Musí být přizpůsobená různorodosti obyvatelstva (být přístupná), musí uspokojovat potřeby všech (být funkční), musí být šetrná k životnímu prostředí a její provoz musí být trvale udržitelný. Způsobilost dopravy jako celku nabízet služby zdravotně postiženým klientům, ale i přístup jednotlivých dopravců k vylepšování těchto služeb v podstatě odráží přístup celé společnosti k danému problému. Stejně tak, jak společnost postupně objevuje pozitivní cesty v přístupu k postiženým lidem, se v jednotlivých dopravních firmách začíná objevovat vhodná technika (nízkopodlažní dopravní prostředky, zdvihací zařízení, rampy, kombinace vizuálních a zvukových informací apod.) i snaha o zlepšení přístupu vlastních zaměstnanců k problematice zdravotně postižených. Vlivem řady předchozích desetiletí byla na počátku 90. let otázka přístupnosti ve svém dnešním pojetí zcela neznámá. Protože problematika zdravotně postižených osob byla do té doby na okraji zájmu společnosti (tito lidé byli ve většině případů separováni v ústavech), neměl běžný člověk reálnou možnost se s tímto citlivým tématem seznámit a naučit se tak správným reakcím a vhodnému chování i myšlení proč se zabývat problémem, o kterém vlastně ani nevím, že existuje? Díky tomu byla ve společnosti vytvořena řada architektonických, stavebních, ale i psychologických a sociálních bariér. Svoboda pohybu vázaná na překonávání a odstraňování bariér nemůže být považována za nadstandard sociálních práv občanů se zdravotním postižením, dokonce ani za ekonomickou či sociální nutnost. Dosud se plně nepodařilo prosadit náhled na tuto problematiku jako na právo každého občana využívat veřejnou infrastrukturu k uspokojování svých lidských, sociálních, ekonomických, kulturních a psychologických potřeb. V České republice byla v průběhu posledních let přijata, za aktivní součinnosti organizací zdravotně postižených, řada nových zákonů, díky kterým je současná česká legislativa v oblasti výstavby nových objektů zcela srovnatelná se standardem EU. Dle výzkumů, které prováděla společnost SC&C, s.r.o. v rámci projektu PUB+ v roce 2004, veřejnou dopravu využívají nejvíce cestující s nejlehčím postižením, tj. nepoužívající žádné externí pomůcky, naopak ji vůbec nepoužívá téměř polovina vozíčkářů. Nejvíce používanými prostředky jsou autobusy a tramvaje (39-65% -podle typu postižení), druhým nejpoužívanějším prostředkem jsou automobily (21-46%), 2

127 které používají více než ostatní právě vozíčkáři. Vlaková doprava v tomto výzkumu nemá samostatnou kolonku a je jí třeba hledat pod označením jiné (5-11%). Dlužno dodat, že výzkum byl prováděn pouze ve velkých městech (Praha, Plzeň, Brno, Ostrava) a tudíž lze předpokládat, že se týkal především využívání městské hromadné dopravy (MHD), kde vlak nemá výraznou pozici. Veřejná doprava je nejdostupnější veřejná služba pro osoby se sníženou pohyblivostí a z hlediska bezbariérové přístupnosti je hodnocena jako kritická. Pro tento stav jsou uváděny dva hlavní důvody: 1. Poskytovatelé dopravních služeb nemají ze zákona povinnost zajistit bezbariérovou dopravu záleží na jejich vlastní úvaze. 2. Náhrada stávajícího vozového parku bezbariérovými vozidly je drahá a pomalá. Ministerstvo dopravy vydalo roce 2004 svá Pravidla pro poskytování dotací ze státního rozpočtu v rámci Programu podpora obnovy vozidel městské hromadné dopravy a veřejné linkové autobusové dopravy na rok 2004, jehož cílem byla nejen podpora obnovy vozového parku veřejné linkové dopravy a městské hromadné dopravy včetně zvýšení kultury cestování, ale také lepší přístupnost těchto vozidel pro osoby se sníženou schopností pohybu a orientace. V zájmu dopravce je potom nízkopodlažní dopravní prostředky uvádět do provozu. 1.2 Přístupnost prostředí české železnice Podmínky vytvářející dostatečně pružný a přijatelný prostor pro využívání služeb v osobní železniční přepravě tělesně postiženými klienty je v podstatě odrazem stavu těchto služeb poskytovaných celou naší společností. Dlouholetý deficit v pozitivním řešení této sociálně kulturní potřeby dal vzniknout mnoha zbytečným bariérám, a to jak stavebním, tak i psychickým. Vzhledem k nedostatečné osvětě v této oblasti, má veřejnost o lidech s postižením dosud velmi malé povědomí a z této skutečnosti pramení vůči nim chybné či nevhodné jednání, které se daří jen s velkými obtížemi odbourávat. Nejinak je tomu i v prostředí železnice (kde nejvýznamnějšími partnery jsou České dráhy, a.s. jako majoritní dopravce a Správa železniční dopravní cesty, s.o. jako vlastník dopravní infrastruktury a provozovatel dráhy), které je nesmírně dynamické a složité, je vytvářeno desítkami nejrůznějších profesí, jejichž činnost musí být systémově provázána, aby výsledek, kterým je v konečné fázi kvalitní služba zákazníkovi, byl co možná nejlepší. Výhody vlakové osobní dopravy v přepravě vozíčkářů jsou rozeznatelné především při cestování na větší vzdálenosti. Komfort, který je schopna nabídnout železnice (cestovní prostor, služby, sociální zázemí), stěží nabídne jakýkoli jiný dopravce v podobném rozsahu (obr.2). Nicméně i železniční dopravci, kteří podnikají v segmentu osobní dopravy, se potýkají s problémy, vzniklými v době, kdy se zájem o problémy zdravotně postižených rovnal nule. Nedostatečné technické zázemí železničních stanic, nevhodný a dnes navíc zastaralý vozový park, obecná neznalost problematiky zdravotně postižené klientely, apod., dalo vzniknout v průběhu času mnoha bariérám, jejichž postupné odstraňování přináší řadu technických a hlavně finančních problémů. 3

128 Obr.2 Zájem o přepravu železnicí roste především mezi vozíčkáři 2 Důležité pojmy a názvosloví 2.1 Bariéry Bariérami na železnici rozumíme překážky, které brání některým skupinám cestujících v plnohodnotném využívání služeb v osobní přepravě na železnici a vůči ostatním cestujícím je znevýhodňují. Jedná se tedy především (nikoliv pouze) o osoby tělesně či smyslově postižené, které se díky překážkám dostávají do pozic osob závislých na cizí pomoci. Bariéry, se kterými se lze setkat na železnici, je možno obecně rozdělit do pěti základních skupin: - stavební (přístupnost budov, nástupišť a služeb v nich umístěných obr.3) - technické (šikmé či svislé plošiny, výtahy, železniční vozy apod. a jejich schopnost vyhovět požadované službě obr.4). - psychické (schopnost železničního personálu vyhovět postiženým klientům a nabídnout servis odpovídající typu postižení). - komunikační (schopnost výměny informací s cílovou skupinou zákazníků, ale i v rámci poskytovatele služeb a provozovatele dráhy obr.5). - časové (časové limity pro nástup, výstup a především přestup v dopravních terminálech nejsou vždy adekvátní vůči pohybovým možnostem všech skupin obyvatelstva). 4

129 Obr.3 Stolek před pokladním okénkem nebrání pouze vozíčkáři, ale i mamince, která u okénka ztrácí dohled nad kočárkem Obr.4 Tradiční omezující bariéra vysokopodlažní vůz Obr.5 Informační tabule SŽDC, s.o. umístěná vysoko, informace jsou psané drobným písmem, ochranná fólie vytváří nežádoucí odlesky Existence, vážnost i vnímání těchto bariér se dá vysledovat ve formální i neformální komunikaci postižených klientů přímo s Českými drahami či v různých názorech publikovaných ve veřejných médiích. Výše uvedená problematika se dá v prostředí železnice rozložit do tří okruhů: 5

130 - Přístupnost železničních stanic jejich technické vybavení a infrastruktura - Přístupnost vozového parku technické parametry a vybavení - Personál železnice rozvíjení znalostí o problematice OOSPO a schopností je používat v rámci pracovního zařazení. Tyto okruhy lze řešit samostatně v rámci platné legislativy, nicméně jejich vzájemná návaznost je velmi důležitá. Přístupný vozový park není k ničemu, pokud infrastruktura stanice neumožní cestujícímu, aby se k němu bezpečně dostal. Stejně tak vhodná technika je bez proškoleného personálu nevyužitelná. 2.2 Zdravotně postižené osoby Pokud jsme si definovali bariéry a jejich základní typy, je na místě se zeptat, ve vztahu ke komu tyto bariéry vlastně existují, kdo jsou to ti zdravotně postižení a jak je vlastně poznáme. Podle světové zdravotnické organizace je postižení částečné nebo úplné omezení schopnosti vykonávat některou činnost nebo více činností, které je způsobeno poruchou nebo dysfunkcí orgánu. Stanovit jasné hranice mezi normalitou a postižením jednoznačně nelze, protože toto určení nemá trvalý charakter. Tato diference je podmíněna kulturně-historicky a sociálně-psychologicky. Tedy, co je považováno za abnormální a omezující a co je tolerováno jako přijatelné, závisí na aktuálních názorech společnosti. Základ hodnocení představuje objektivní, medicínský názor na stav člověka, který tyto lidi řadí do tří stupňů podle vážnosti postižení: 1. stupeň zdravotně postižený (lehčí) držitel průkazu ZP 2. stupeň zdravotně těžce postižený průkaz ZTP 3. stupeň zdravotně těžce postižený s průvodcem průkaz ZTP-P Druhou důležitou součástí je laický pohled, který je obecně více orientován jiným směrem. Středem jeho zájmu bývají různé zjevné odchylky somatických nebo psychických funkcí. Vnitřní onemocnění, jejichž příznaky nejsou viditelné, přitahují mnohem méně pozornosti, i když mohou poškozovat zdravotní stav člověka mnohem závažnějším způsobem. Z hlediska tvorby prostředí vlídného i k těmto osobám rozeznáváme tři základní druhy postižení: - osoby s poruchou hybnosti (obr.6), - osoby s částečnou nebo trvalou ztrátou zraku (obr.7), - osoby s částečnou nebo trvalou ztrátou sluchu, přičemž není vyloučená ani kombinace jednotlivých postižení - zejména u seniorů nad 70 let. Zdravotní postižení představuje jednu z nejtěžších životních zkoušek. Na rozdíl od řady dalších skutečností, které může jejich nositel ovlivnit, se přitom jedná o událost, která je většinou nezávislá na vůli jedince. 6

131 Obr.6 Osoba těžce postižená na elektrickém vozíku Obr.7 Orientace nevidomých v prostoru je velmi ztížena, pokud nemají k dispozici jasné orientační prvky (chybí vodící pruh), nebo pokud v linii jejich pohybu jsou překážky 2.3 Osoby se sníženou schopností pohybu a orientace (OOSPO) Tento široký pojem v sobě zahrnuje mnohem větší skupinu lidí, než jsou pouze zdravotně postižení. Mimo výše uvedenou skupinu sem řadíme i osoby S malými dětmi (obr.14), s dětskými kočárky (obr.12), těhotné ženy, vyššího věku -senioři(obr.4), s těžkými zavazadly (obr.9), malého či nadměrného vzrůstu (obr.10), s dočasným omezením, s poruchami komunikace (snížená kognitivita, mentální postižení, koktání), bez znalosti místního jazyka cizince, Někdy je tato skupina nazývána jako osoby se zvláštními potřebami. V této skupině se ocitne každý z nás minimálně dvakrát za život poprvé jako malé dítě, podruhé jako senior. Velmi opatrný odhad říká, že do této skupiny patří asi jedna třetina populace, reálnější hodnocení hovoří až o nadpoloviční většině. U pojmu osoby s OSPO a především jeho definice, je více než jasné, že pokud budujeme prostředí přístupné všem, není to pouze pro osoby zdravotně postižené, jak se tato skutečnost někdy mylně prezentuje. 7

132 Obr.8 Nástup do vlaku je obtížný i pro osoby s kočárkem Obr.9 Osoby s těžkými zavazadly, byť nepostižené, jsou rovněž OSSPO Obr.10 Malé děti i dospělé osoby malého vzrůstu se potýkají často s výškovými rozdíly při nástupu vysokopodlažních vozů 2.4 Handicap (omezení) Postižení samo o sobě ale ještě neznamená snížení kvality života jedince za předpokladu, že se mu dostane pomoci při vyrovnávání příležitostí a kompenzaci překážek. Míra postižení a velikost překážky určuje míru jeho handicapu. Handicap je nevýhoda, které je jedinec vystaven vinou postižení. Jinými slovy: postižení ve 8

133 vztahu k handicapu je fixní, tedy zdánlivě neměnná skutečnost, ale handicap je proměnlivý a závislý na společenské situaci např. pokud překleneme schody rampou (obr.11,12) a těžké dveře nahradíme dveřmi na fotobuňku, osoba na vozíku se stále stejným postižením v takové situaci vůbec být handicapována nemusí. Z tohoto důvodu je nevhodné používat termín handicapovaná osoba jako ekvivalent pro termín osoba zdravotně postižená. Obr.11 Schod za automatickými dveřmi vytváří omezení (handicap) Obr.12 jednoduchá rampa překlenující schod omezení odstraňuje 2.5 Přístupnost, bezbariérovost Jestliže hovoříme ve vztahu k osobám OOSPO o přístupnosti prostředí, je třeba umět rozlišovat hodnocení přístupnosti správnou terminologií. Počet překážek na trase určuje míru přístupnosti. I zde je možnost přístupnosti prostředí rozlišit do tří základních bodů. - Nepřístupnost - omezení (handicap) nelze odstranit ani technikou ani asistencí druhé osoby - Přístupnost omezení je nutné a lze je eliminovat pomocí technického zařízení, popřípadě asistencí druhé osoby - Bezbariérovost omezení prakticky neexistuje a OOSPO se dostávají ke všem službám bez cizí pomoci (způsobem, který je hoden lidského jedince) Pokud na schody umístíme šikmou plošinu schopnou přepravit vozíčkáře, ale tuto plošinu on sám nebo jeho doprovod nemůže obsloužit bez asistence provozovatele, nejedná se o bezbariérovost, ale o vytvoření přístupnosti. Stejně tak u nádraží, kterým vozíčkář projede zcela sám s možností využití všech služeb, ale do vlaku může nastoupit pouze pomocí mobilní plošiny, kterou obsluhuje zaměstnanec dráhy a jejíž použití si musí dopředu objednat, se jedná o přístupnost, nikoli o 9

134 bezbariérovost. Podobně je to u nových nízkopodlažních vozů, do kterých se vozíčkář pro rozdílnost výšky nástupiště a podlahy vozu bez pomoci nedostane v takovém případě je vůz sice nízkopodlažní, ale nikoli bezbariérový. Je zřejmé, že lidé se sníženou mobilitou se nejvíce potýkají s bariérami fyzickými, osoby se smyslovým postižením s bariérami komunikačními. 3 Služby Českých drah, a.s. zaměřené na osoby OOSPO a jejich nedostatky Základy přepravy zdravotně postižených osob, přesněji cestujících na ortopedickém vozíku, byly položeny tehdejšími Československými státními drahami v druhé polovině 80. let, kdy byly do provozu uvedeny východoněmecké rychlíkové vozy BDbmsee a BDbmrsee, které jsou vybaveny prostorem pro umístění vozíku a univerzálním WC. Necelá čtvrtina těchto vozů je vybavena vlastními plošinami pro nástup a výstup vozíčkářů. V průběhu devadesátých let se situace pozvolna zlepšovala, nicméně největší nárůst možností pro cestování osob na vozíčcích nastal na počátku tohoto desetiletí, kdy se výrazně rozšířil počet stanic vybavených mobilními plošinami, zvýšil se počet vlaků schopných přepravovat vozíčkáře, přístupnost se v řadě stanic a zastávek zlepšila díky výstavbě tranzitních železničních koridorů a informace o přístupnosti stanic se podařilo zveřejnit v jízdním řádu a dalších médiích. Zároveň České dráhy, a.s. začaly intenzivně spolupracovat s Národní radou osob se zdravotním postižením, Vládním výborem pro zdravotně postižené občany při Úřadu vlády a řadou dalších organizací hájících zájmy této skupiny osob. Díky medializaci řady aktivit zaměřených na tyto speciální služby se České dráhy, a.s. dostaly do povědomí veřejnosti jako firma výrazně pracující na odstraňování bariér. Zájem postižené veřejnosti o služby ČD se zvedl a meziroční nárůst hlášených přeprav se pohybuje okolo 100% (537 v roce 2007, 1232 do poloviny října roku 2008 zdroj O16 GŘ ČD). Je třeba ale přiznat, že s tímto nárůstem se odkrývají i nedostatky do této doby téměř neviditelné. 3.1 Systém sjednávání přeprav Přepravy cestujících na vozíku je možné sjednávat ve všech personálně obsazených stanicích, prostřednictvím ČD center, Call centra nebo prostřednictvím formuláře na webových stránkách ČD. Přepravu není třeba dopředu sjednávat, pokud cestující nevyžaduje asistenci ČD a nákup služeb, nástup i výstup z vlaku si dokáže zajistit svými prostředky. V případě, že asistenci vyžaduje, přeprava se sjednává 24 hodin před zamýšlenou jízdou. Pokud požaduje přistavení speciálního vozu na vlak, který není pravidelně určen k přepravě vozíčkářů, sjednává se požadavek nejméně 6 dní předem. Tento časový požadavek je především z toho důvodu, že většina speciálních vozů (odstavec 4.1) je zařazena na pravidelných vlacích a rezerva pro tyto přepravy je minimální (cca 3-4 vozy na celou síť). Pokud poptávku nelze ze strany ČD akceptovat, mohou ČD tento požadavek 2 dny před zamýšlenou přepravou stornovat. Zpravidla, aby se požadovaná přeprava nemusela rušit a pokud je to technicky možné, se namísto speciálního vozu nabídne vůz řady BDs., který běžně není pro tuto přepravu uzpůsobený (odstavec 4.2.3). V případě sjednávání přepravy osoby na vozíku jsou všechny zúčastněné složky ČD povinny se o této skutečnosti vzájemně informovat. I zde dochází k nedostatkům, které pramení ze špatně nastavených parametrů vnitřní komunikace. 10

135 Aby byla zajištěna zpětná vazba (potvrzení přijetí zprávy), předávají se informace pomocí elektronické pošty. Přepravy OOSPO se sjednávají i několik dní dopředu, a v této situaci může dojít k selhání lidského činitele k nepředání potřebných informací během předávek služby. Tak např. pokud je objednávka provedena v pátek odpoledne nebo o víkendu, stává se, že příjemcem zprávy je vedoucí pracovník, který si informaci přečte nejdříve v pondělí ráno, a tím dochází ke značným prodlevám. Stává se, že cestující na vozíku, který splnil všechny podmínky pro zajištění vlastní přepravy a právem očekává, že mu bude poskytnuta adekvátní služba, se ocitá na nádraží v situaci, kdy na něj nikdo není připraven a jakákoli následná improvizace jej vyvádí z míry. 3.2 Dostupnost informací Cestující mohou využít rozsáhlého informačního systému zajišťujícího podrobné údaje o přístupnosti vlaků a železničních stanic i o podmínkách přepravy. K informování o službách osobám OOSPO slouží: tištěný knižní jízdní řád - informace o přístupnosti stanic je vyjádřena škálou b0 (nepřístupná) až b8 (plně přístupná) a značkou mp (mobilní plošina), info o přístupnosti jednotlivých spojů je uvedena v záhlaví spoje logem přístupnosti (vozíčkář) bílý na černém poli spoj je přístupný a vybavený plošinou, černý na bílém poli spoj je přístupný a nemá plošinu, údaje na internetu ( a kde je možné nalézt stejné informace, informace lze získat na call centru (bílá informační linka ) nebo v ČD centrech informační letáky, podpora mediálních akcí zaměřených na poskytování služeb osobám se zdravotním postižením Projekt Blind Friendly Web (BFW) pro nevidomé Snaha o zpřístupnění informací na internetu také nevidomým přivedla ČD ke spolupráci na projektu BFW, který se začal systematicky věnovat přístupnosti webových stránek nevidomým. Cílem projektu je umožnit těžce zrakově postiženým uživatelům snadnější orientaci na webových stránkách pomocí portálu přístupných stránek a poukázat na principy bezbariérového webu a přimět všechny tvůrce k dodržování těchto principů. ČD se do projektu zapojily a i v budoucnu jej hodlají podporovat a rozšiřovat (obr.13). Již nyní si mohou zrakově postižení cestující vyhledat spojení prostřednictvím elektronického jízdního řádu IDOS na internetové adrese Nicméně i zde se projevily určité nedostatky v podobě rozsáhlé skladby informací, která ztěžuje orientaci nevidomým, kteří se při listování v nadpisech jednotlivých informací mohou ztrácet. 11

136 Obr.13 vyzkoušet a připomínkovat BFW mohli zrakově postižení i v Net vlaku, který projížděl republikou 4 Vozový park Vozový park je základním výrobním prostředkem železničního dopravce. Jeho stav a technické vybavení výrazně ovlivňuje kvalitu poskytované služby a ve výsledku názor zákazníka na ni. Přestože je železniční vozový park, ve srovnání s ostatními druhy dopravy, schopen nabídnout nejlepší podmínky přepravy (prostor i sociální zázemí), potýká se především s vysokou nákladovostí (pořizovací i provozní). Tím pádem je při jeho morálním zastarání jeho obnova mnohem náročnější a nelze ji provádět plošně. V provozu Českých drah, a.s. se postupně objevují nová vozidla, která již vycházejí vstříc potřebám OOSPO, nicméně požadavky ze strany zástupců této skupiny stále převyšují nabídku, a proto je třeba hledat možnosti i ve vozovém parku, ve kterém se původně nezamýšlelo s těmito speciálními požadavky. 4.1 Vozový park oficiálně používaný v provozu ČD pro přepravu OSSPO Skladba vozového parku, který je oficiálně používaný v provozu ČD v příměstské, regionální i dálkové dopravě pro přepravu vozíčkářů, je rozmanitá. Používány jsou soupravy staré přes čtyřicet let, rekonstruované i nově nakoupené (viz tabulka č.1). Nicméně u všech typů bez ohledu na stáří lze najít nedostatky, snižující komfort cestování OOSPO. Například, u žádného z nich výrobci nepočítali se skupinovou přepravou cestujících na vozíku a v případě takového požadavku je velmi obtížné vyhovět při požadavku dodržení solidního cestovního komfortu. 12

137 Tab. č.1 Přehled přístupného vozového parku ČD (Zdroj-O12 GŘ ČD) Řada Rok výroby Počet Provedení Poznámka 451 / snížená podlaha bez odstraněny madla 1968 nástupních plošin v nástupním prostoru a umožněn nástup 1973 vozíčkářů v rámci oprav od roku 1992, vozy bez WC pro vozíčkáře 471 od roku 40 snížená podlaha od roku / 914 od roku s plošinou, WC 7 prostor pro vozíčkáře včetně WC 56 (2 voz.) 12 (3 voz.) prostor pro vozíčkáře včetně WC, snížená podlaha, 31 prostor pro vozíčkáře včetně WC, nástupní zvedací plošiny prostor pro vozíčkáře včetně WC, snížená podlaha 954 od roku 2006 Bdbmsee Bdbmrsee Celkem prostor pro vozíčkáře včetně WC, nástupní zvedací plošiny 49 prostor pro vozíčkáře včetně WC 16 prostor pro vozíčkáře včetně WC, nástupní zvedací plošiny nástup prostřednictvím mobilní plošiny na nástupišti nástup prostřednictvím mobilní plošiny na nástupišti Řady 451, 452 Tyto řady slouží v provozu ČD přibližně čtyřicet let v současné době obsluhují především příměstskou dopravu kolem Prahy. Jejich hlavní výhodou i přes jejich stáří je nízkopodlažnost a dvoukřídlé centrálně obsluhované nástupní dveře. Zajímavostí je, že snížená podlaha nebyla ve své době vytvořena z důvodu cestování osob OSSPO, ale kvůli zrychlení nástupu a výstupu běžné frekvence cestujících. Jednotky jsou svým vnitřním vybavením i jízdním komfortem poplatné době svého vzniku. Kromě dodatečně upraveného prostoru odstranění středového zábradlí na představku v nástupních dveřích a vytvořením prostoru pro umístění kočárků či ortopedických vozíků odstraněním pevných sedaček v prvních oddílech za představkem nemá žádné jiné technické vybavení (WC, vizuální i hlasové informace, hmatové prvky, plošina pro nástup vozíčkářů). Zjevnou nevýhodou je i šířka vozové 13

138 skříně, která se i u nově budovaných nástupišť na koridorech přibližuje k hraně nástupiště na vzdálenost přibližně 20 cm (obr.14). Tato mezera, kterou žádný cestující na vozíku nepřejede bez cizí pomoci, může být nebezpečná pro osoby s horším zrakem, nebo pro malé děti snadno se přehlédne a je dostatečně široká, aby do ní zapadla noha cestujícího nebo malé dítě. Ve větších stanicích je možno vytvořit můstek pomocí mobilní plošiny (obr.15), ale toto zařízení není k dispozici všude. Obr.14 Mezera mezi nástupištěm a představkem vozu může být nebezpečnou i nepřekonatelnou překážkou Obr.15 Mezeru mezi nástupištěm a vozem překonává vozíčkář pomocí mobilní plošiny Řada 471 Nízkopodlažní řada, která je v provozu ČD přibližně deset let, je pro cestování osob OSSPO nejlépe vybavená. Komfortní interiér vybavený prostorem pro podélné umístění cca dvou vozíků (na začátku i konci soupravy), přístupným WC, elektronické vstupní i mezioddílové dveře jsou obsluhovány cestujícími pomocí podsvětlených tlačítek s hmatovými prvky, audiovizuální informační systém usnadňuje cestování osobám se smyslovým postižením. Osoby se zrakovým postižením mohou pomocí povelové soupravy nevidomého dálkově ovládat druhé dveře od čela (konce vlaku). Nicméně podobně jako u řady 451 (452) je u této řady problém se vzdáleností mezi hranou představku a hranou nástupiště, který se měřeno horizontálně může pohybovat kolem 25 cm (obr.17). Souprava je vybavená elektronickou zdvihací plošinou (obr.16), která umožňuje cestujícím na vozíku nástup 14

139 a výstup do soupravy i přes tuto mezeru, přesto je zde stejné riziko pro osoby s horším zrakem a malé děti. Za zmínku stojí i ta skutečnost, že přestože je plošina vybavena systémem pro samoobsluhu, tento režim není využíván protože souhlas s obsluhou zařízení musí vždy elektronicky spustit vlaková četa (ve skříňce obsluhy vedle plošiny) nebo strojvedoucí (ze svého stanoviště). Protože vlaková četa je vždy přítomna nástupu vozíčkáře z důvodu spuštění souhlasu, zároveň plošinu i obsluhuje tím je zajištěna rychlost nástupu i větší bezpečnost cestujících. Obr.16 Nástup do řady 471 pomocí plošiny ve voze Obr.17 s mezerou mezi představkem vozidla a nástupištěm se potýkají i maminky s kočárky Řada 680 Pendolino ČD vlastní 7 souprav, které jsou svým komfortním vybavením vedeny jako vlaky vyšší kategorie, jezdící na trase Praha Ostrava, Praha Brno Vídeň popř. Bratislava. Souprava je vybavena audiovizuálním informačním systémem, vnější jednokřídlé dveře jsou obsluhovány pomocí podsvětlených hmatových tlačítek. Ve středním voze této vysokopodlažní soupravy jsou vyčleněna dvě místa vedle sebe pro umístění ortopedických vozíků. Tato místa jsou v rozšířeném prostoru mezi dvěmi řadami sedadel. Přístup na tato místa je chodbou od vstupních dveří kolem přístupného WC. Manipulace v úzkém prostoru pro vozíky je poměrně obtížná, zvlášť pro vozíky elektrické (obr.19). Pokud vozíčkář, sedící u okénka chce vystoupit, musí ten, který je blíž ke dveřím, zajet chodbou až na WC, aby se vozíky mezi sebou vyhnuly. Souprava není vybavena nástupní plošinou, nástup či výstup se provádí 15

140 pomocí mobilních plošin (obr.18), které jsou umístěny ve všech stanicích na síti ČD, kde souprava zastavuje. Obr.18 Nástup do Pendolina pomocí mobilní plošiny Obr.19 Manipulační prostor uvnitř vozu je omezený Řada 814/914 Tato motorová řada, určená pro obsluhu regionálních tratí, vznikla přestavbou staré řady 810. Souprava je dodávána ve verzi dvou nebo třívozové, přičemž u první verze je nízkopodlažní řídící vůz, u třívozové střední díl soupravy. Nízkopodlažní část je koncipována jako velkoprostorová se sklopnými sedačkami umístěnými po obvodu prostoru. Součástí tohoto prostoru je i přístupné WC. Nastupuje se automatickými dvoukřídlými dveřmi, které obsluhují sami cestující pomocí podsvětlených tlačítek, tlačítka v interiéru byla dodatečně doplněna označením v Braillově písmu, umístěným pod tlačítkem. Souprava je vybavena audiovizuálním informačním systémem, jehož audiočást je částečně znehodnocena nedostatečným odhlučněním vozu hlášení o následující stanici zaniká v hluku brzdící soupravy. Pokud jsou nástupiště a podlaha vozu ve stejné rovině, horizontální vzdálenost mezi hranou nástupiště a hranou podlahy vozu je cca 14 cm. Souprava nemá vlastní nástupní plošinu, což je hlavně ze strany cestujících na vozíku bráno jako velký nedostatek vzhledem k tomu, že soupravy jezdí především na regionálních tratích, kde je většina nástupišť snížených. V takovém případě je vertikální rozdíl mezi výškou nástupiště a podlahou vozu minimálně 25 cm. To je výška, která je 16

141 velmi omezující pro řadu seniorů i pro malé děti (obr.20). Výrobce se snažil doplnit dodatečně soupravu mobilní rampou, nicméně tato je nevhodná pro běžné používání v provozu (sklon rampy je především u nízkých nástupišť příliš prudký). Mobilní plošiny lze ve stanicích na regionálních tratích použít velmi těžko, vzhledem ke špatnému stavu infrastruktury a malému personálnímu obsazení. Za zmínku stojí i připomínky k používání WC vozíčkář musí na toaletu zajet popředu, ale v prostoru toalety se především s elektrickým vozíkem neotočí (obr.21). Z toalety musí jet pozpátku, což je obtížné a nepříjemné, zvlášť pokud v prostoru před toaletou stojí jiní cestující. Obr.20 Na překonávání výškových rozdílů mezi podlahou představku a nástupištěm není souprava vybavena Obr.21 prostor WC je pro otáčení vozíku nedostatečný v tomto případě jel vozíčkář na toaletu pozpátku Řady 843, 954 Motorový vůz řady 843 a řídící vůz 954 jsou si svým vnitřním vybavením pro cestování podobné vysokopodlažní vůz vybavený vlastní zdvíhací plošinou (obr.23) umístěnou ve dvoukřídlých dveřích obsluhovaných cestujícími (u řady 843 mechanicky, u řady 954 pomocí podsvětlených hmatových tlačítek). Vozy jsou vybaveny přístupným WC i prostorem pro umístění ortopedických vozíků a audiovizuálním informačním systémem (obr.28). Plošinu obsluhuje vlaková četa, ale i zde nastává nedostatek při používání plošiny ve stanicích s nízkými nástupišti. 17

142 V některých případech se stává, že plošina nedosedne na úroveň terénu a s vozíkem na ni není možno najet (obr.24). Na plošinu se vně vozu najíždí podélně, díky tomu ji lze použít i na úzkých nástupištích s vodorovným povrchem. Problém nastává ve chvíli, kdy je nástupiště v oblouku a díky převýšení koleje není vertikální osa skříně vozidla rovnoběžná s vertikální osou nástupiště plošina dosedne na nástupiště pouze jednou podélnou hranou a opět na ni není možno bezpečně najet (podobně je tomu u řady 471). Obr.22 při větších výškových rozdílech nebo při nerovnostech terénu plošina nedosedne řada 843 Obr.23 plošina ve voze řady

143 Obr.24 prostor určený pro pohyb cestujících na vozíku řada Vozy BDbmsee, BDbmrsee Jak už bylo výše uvedeno, jedná se o jediný typ speciálního vozu v provozu ČD, který je vybaven i k poskytování služeb vozíčkářům. Vůz BDbmrsee je vybaven vlastní zdvihací plošinou. Polovina vozu je určena pro služební účely (místnost pro vlakovou četu, prostor pro přepravu zavazadel), druhá polovina je vybavena 6 kupé 2. třídy. Jedno kupé je vyhrazeno pro cestující na vozíku (prostor pro 2-3 vozíky obr.25), se sklopnými sedadly a dvoukřídlými posuvnými dveřmi. Vedle kupé je přístupné WC, dostatečně prostorné, nicméně technicky zastaralé a v řadě případů je vybavení toalety poškozené dlouholetým používáním, či vandalismem (obr.27). Přístup do obou těchto prostorů je rozšířenou chodbou ze služební části vozu. Do vozu se nastupuje služebním prostorem, dvoukřídlými posuvnými dveřmi určenými k nakládání přepravovaných zavazadel pomocí plošiny ve voze (BDbmrsee), pomocí ručního zdvihu nebo mobilní plošiny (BDbmsee). Vozy se používají i při hromadných přepravách vozíčkářů, přičemž tito se přepravují v prostoru určeném k přepravě zavazadel. Problémy, které se u těchto vozů vyskytují, jsou především v poruchovosti a malé únosnosti plošin ve vozech - nosnost plošiny je pouze 200 kg a to nestačí na cestující s elektrickými vozíky, které neuzvedne. Plošina se vysouvá z vozu rotací kolem osy v jednom z jejích rohů kolmo k podélné ose vozu a v této poloze se spouští. Vozík na ni najíždí kolmo k vozu, čímž vzniká velká náročnost na nástupní prostor na úzkých nástupištích ji nelze použít. Pokud by bylo možno ve stanici použít pro nástup přechodu, na kterém je dost místa pro najetí, plošina nedosedne na terén zhruba o 15 cm (obr.26). Další omezení při používání těchto vozů nastává v zimním období, kdy následkem zamrznutí vody v nástupních dveřích během jízdy v mrazu, tyto nejdou otevřít. Většinou se tato závada zjistí až ve chvíli, kdy vlak zastaví ve stanici a cestující je připraven nastoupit. 19

144 Obr.25 oddíl pro cestující na vozíku pojme 2-3 vozíčky Obr.26 plošina nedosedne na úroveň přechodu a zpravidla neuzvedne ani cestujícího na elektrickém vozíku Obr.27 Morálně zastaralý interiér toalety (chybí sklopná opěrka levé ruky, přebalovací pult je vyvrácený) 4.2 Vozový park používaný v provozu ČD pro přepravu OOSPO náhradní řešení Jedná se o vozový park, který není oficiálně uváděn jako přístupný, přesto jej lze za určitých podmínek pro přepravu vozíčkářů použít. Vesměs se jedná o snížení cestovního komfortu, a proto je třeba cestující na tuto skutečnost upozornit. Spoje, které ČD nabízí jako přístupné a vhodné pro tuto přepravu, nemusí vždy vyhovovat cestujícím např. z časových důvodů, ti pak vyžadují přijatelnější alternativu i za cenu strpění některých nedostatků. 20

145 4.2.1 Řada 842 Tato vysokopodlažní motorová řada je celkem přijatelnou alternativou, v jedné části za kabinou strojvedoucího je široký prostor určený pro cestující vybavený sklopnými sedadly (obr.29), z vnějšku vozidla je přístupný mechanickými dvoukřídlými dveřmi. Vůz nemá žádné jiné technické vybavení zlepšující cestovní komfort OOSPO (WC, vnitřní infosystém), přesto je označen logem přístupnosti. Nástup je možno uskutečnit pomocí mobilní plošiny ve stanici (obr.28), u lehčích vozíků ručně. Obr.28 Výstup pomocí mobilní plošiny z vozu řady 842 (na přechodu žst.nýřany) Obr.29 Interiér vozu umožňuje přepravu vozíčkářů bez dalších služeb Řada 810, přípojné vozy Btax, BDtax Tato motorová řada s přípojnými vozy, velmi rozšířená na regionálních tratích, je také schopna pojmout vozíčkáře. Limitujícím prvkem pro nástup jsou zde vstupní dveře a především rukojeti madel po obou stranách schodů uvnitř vozu (světlá šířka cca 70cm). Přesto se do vozu vozík může dostat za pomoci mobilní plošiny (obr.30). Umístění vozíku v motorovém voze je možné v prostoru se sklopnými sedačkami proti vchodu na WC. V přípojných vozech Btax je navíc možno umístit dva vozíky na 21

146 představku, pokud jsou zde vyjmuta čelní sedadla. Ve voze Bdtax je možno využít služebního prostoru, který je dostatečně široký pro umístění cca 3-4 vozíků. Obr.30 Nástup do vozu Bdtax pomocí mobilní plošiny (žst. Český Krumlov) Vozy BDs Nejčastěji volená alternativa za vozy BDbmsee (BDbmrsee). Vůz z poloviny služební, z poloviny kupé 2.třídy není nijak přizpůsobený kulturní přepravě cestujících na vozíku. Vozíčkáři nastupují pomocí mobilní plošiny (obr.31) dvoukřídlými posuvnými dveřmi do prostoru určeného pro přepravu zavazadel a zde i cestují. Vůz nemá žádné jiné vybavení vhodné pro přepravu vozíčkářů. Tyto prostory nejsou vytápěné ani větrané, není možno si dojít na WC, případný doprovod si nemá kam sednout. Pokud jsou ve stejném prostoru přepravována i další zavazadla, obsluha vlaku cestujícího i s doprovodem musí v tomto prostoru uzavřít na západku. Obr.31 Výstup z vozu BDs pomocí mobilní plošiny (žst. Pelhřimov) Vozy Bdmtee Těchto vysokopodlažních vozů provozují ČD zhruba 260, jsou používány především v některých příměstských aglomeracích. Vůz Bdmtee má dva široké představky rozdělující vůz na tři oddíly. Do vozu se nastupuje širokými dvoukřídlými poloautomatickými dveřmi. Představek by mohl poměrně slušně pojmout 1 ortopedický vozík či kočárek, ale v tomto případě bariéru tvoří středové madlo 22

147 rozdělující dveřní prostor na dvě části a brání použití mobilní plošiny (obr.32). Pokud by se podařilo toto madlo předělat na odnímací s možností jej v základní poloze zajistit uzamčením proti zneužití, rozšířila by se možnost cestování OOSPO o další spoje. Na představku je ale třeba umožnit ukotvení vozíku pomocí fixačních popruhů, aby nemohlo dojít k nepředpokládanému pohybu vozíku za jízdy vlaku. Je třeba počítat s tím, že ve voze není WC přístupné vozíčkářům, ale při cestování na kratší vzdálenosti je tento nedostatek tolerovatelný. Podmínkou pro použití jsou mobilní plošiny ve stanicích. ČD vyrobily jeden prototyp takto upraveného vozu, ale zatím k většímu rozšíření nedošlo (obr.33). Obr.32 Použití mobilní plošiny brání pevné středové zábradlí Obr.33 Možnost odejmutí zábradlí může zpřístupnit představek vozu nejen vozíčkářům, ale i osobám s kočárky a cyklistům. Všechny výše uvedené příklady byly v praxi vyzkoušeny, ale jistě by se našly další možnosti jak v současném vozovém parku najít bez větších investic prostor pro cestování vozíčkářů. Limitujícím prvkem při nástupu a při pohybu ve voze je světlá šířka dveří (min. 800 mm) a prostor pro umístění vozíku, aby tento nebránil pohybu ostatních cestujících. Velká část ortopedických vozíků ale projede i dveřmi užšími - to je dobré vědět především při hledání vhodných alternativ ve vozovém parku. Vždy je ale třeba počítat s tím, že se jedná o cestování snižující komfort přepravy a cestující musí o nedostatcích vědět dopředu, aby se mohl včas rozhodnout, zda této možnosti využije. 23

148 5 Železniční stanice, zastávky Železniční stanice a zastávky včetně jejich infrastruktury a technického vybavení tvoří důležitou součást služeb v železniční dopravě. ČD se zabývají zpřístupňováním železniční infrastruktury v souladu s platnými předpisy, tj. v souladu s vyhláškou MMR 369/2001 Sb. o obecných technických požadavcích, zabezpečujících užívání staveb osobami se sníženou schopností pohybu nebo orientace a v souladu s platným stavebním zákonem. Dle ustanovení vyhlášky je povinnost postupovat při navrhování a provádění nových staveb, a dále při navrhování a provádění změn staveb, změn v užívání staveb, pokud to závažné důvody nevylučují. Nově rekonstruované či modernizované veřejně přístupné prostory musí vyhovovat kritériím pro bezbariérový přístup osob se sníženou schopností pohybu nebo orientace. Limitujícím faktorem pro přípravu a realizaci bezbariérové přístupnosti výpravních budov je zajištění potřebných finančních zdrojů. Jejich nedostatek neumožňuje řešit vždy všechny potřebné stavební úpravy ve výpravních budovách komplexně, tedy i komplexní řešení bezbariérové přístupnosti v celém rozsahu veřejně přístupných prostor budovy. I při stavebních úpravách části budov je postupováno tak, aby stavebně upravené části již byly řešeny jako přístupné. Z hlediska zlepšení přístupnosti byly dosud realizované akce úprav výpravních budov zaměřeny zejména na zpřístupňování osobních pokladen při budování ČD center (osobní pokladny v ČD centrech jsou řešeny přístupně), odstraňování bariér na vstupech do jednotlivých veřejně přístupných prostor (výměna dveří za automatické otočné nebo posuvné), odstranění prahů, vybudování nájezdových ramp k překonání výškových rozdílů mezi jednotlivými úrovněmi, budování univerzálních WC, výtahů, případně svislých plošin. Nicméně, i když je dílčí odstraňování bariér krokem vpřed, stanice musí fungovat jako systém služeb, vzájemně na sebe navazujících. V roce 2004 provedly ČD plošnou pasportizaci železničních stanic, jehož jedním z výstupů bylo zhodnocení přístupnosti. Tento údaj je uveden v seznamu stanic v jízdním řádu a lze jej najít i jeho v elektronické verzi na internetu. 5.1 Napojení na obec V první řadě je třeba vědět, jakým způsobem je napojená infrastruktura nádraží na infrastrukturu obce a jaká je návaznost na ostatní druhy dopravy. Zajímá nás především, zda: pěší přístupy jsou návazné, popř. bezbariérové. Před řadou výpravních budov jsou schodiště vyrovnávající výškové rozdíly mezi úrovněmi terénu je možné tato schodiště obejít jiným přijatelným způsobem?. je přístup k MHD bezbariérový v obou směrech (obr.34), je u budovy dostatečný počet vyhrazených parkovacích míst a zda je parkoviště bezbariérově přístupné, jsou bezbariérově dostupná stanoviště taxi, jsou bezbariérově dostupné ostatní druhy dopravy v obou směrech. 24

149 Obr.34 Bariérové napojení konečné trolejbusu na chodník přilehlý budově nádraží (žst. Jihlava) 5.2 Přístup do budovy Důležitým kritériem přístupnosti je možnost a způsob vstupu do budovy. Stavby nádražních budov probíhaly v různých dobách a v odlišných terénních podmínkách. Vesměs ale v době, kdy pojem přístupnosti nebyl známý. Pokud nebyly provedeny stavební úpravy v duchu výše uvedené vyhlášky 369/2001 Sb. bývají vstupy do budov zvýšené, vstupní dveře těžké masivní. Zde sledujeme zda: je budova bezbariérově přístupná hlavním vchodem (obr.35) je budova bezbariérově přístupná jinou variantou (např. kolem budovy přes 1. nástupiště - obr.36) je budova bezbariérově nepřístupná. Obr.35 Bezbariérový vstup do budovy nádraží (žst.pardubice) Obr.36 Budovu nádraží lze obejít na 1.nástupiště (žst. Jihlava) 25

150 5.3 Přístup ke službám v budově Pokud je budova přístupná, sledujeme dostupnost všech služeb v budově. Jde tedy jednak o služby, které přímo souvisí s přepravou cestujících (pokladny, informace, úschovny), ale i o služby doplňkové (obchody, restaurace, novinové stánky apod. ). U služeb týkajících se přepravy cestujících sledujeme: zda je bezbariérově přístupné alespoň jedno okénko pokladny zda není příliš vysoko, nebrání-li v plnohodnotném přístupu k němu odkládací stolek (obr.3), zda v přístupové cestě nejsou překážky typu odpadkových košů, květníků, laviček, reklamních poutačů apod. Důležité je vědět, že pokud nejsou ve stanici jiné orientační prvky, vodící linie pro nevidomé vede podél zdi. V této linii nesmí být žádná překážka, která by ohrozila orientaci nebo dokonce zdraví nevidomého. zda není přepážka u okénka Informace příliš vysoká na to, aby přes ni mohly komunikovat sedící osoby (obr.38), zda prostory, ve kterých jsou služby umístěny, jsou dostatečné pro bezpečnou manipulaci s ortopedickým vozíkem, zda jednotlivé galerie (haly) ve větších budovách jsou vzájemně propojeny a zda jsou tato propojení vhodná i pro všechny kategorie OOSPO (obr.37), pokud žádný z výše uvedených bodů není splněný, zjistit, není li možná náhradní varianta např. služebním výtahem, služební chodbou apod. zda nosnost všech určených technických zařízení (výtahy, šikmé či svislé plošiny) není poddimenzovaná - dnešní norma (TSI-OOSPO) určuje minimální nosnost 300 kg, v uplynulé době se nepočítalo s přepravou těžkých elektrických vozíků. nejsou-li některé služby v budově bezbariérově nepřístupné. Obr.37 příliš příkrá rampa je nebezpečná pro vozíčkáře a omezuje pohyb i ostatním OOSPO 26

151 Obr.38 vysoká přepážka a malý manipulační prostor v ČD centru (žst. Český Těšín) 5.4 Přístup na nástupiště Důležité je, aby propojení jednotlivých nástupišť bylo vyhovující. Pokud je ve stanici podchod (popř. lávka), je třeba vědět, jakým způsobem je přístupný. Pokud chceme hovořit o bezbariérovém přístupu, potom jediným přijatelným řešením je přímý vstup bez převýšení nebo rampa, po které se vozíčkář dostane na nástupiště bez asistence zaměstnance dráhy nebo pomocí jiného technického zařízení (obr.39). Ale i zde je třeba dbát, aby parametry rampy (příčný i podélný sklon, vzdálenosti a rozměry odpočívadel) odpovídaly vyhlášce 369/2001 Sb. Pokud není k dispozici rampa, ale výtah nebo schodišťová plošina, je třeba vědět, jakým způsobem jsou obsluhovány. Pokud je při obsluze těchto zařízení potřebná asistence pracovníka dráhy, měla by u tohoto zařízení být signalizace nebo kontakt pro přivolání obsluhy. Pokud podchod (lávka) není přístupný žádným přijatelným způsobem, existuje varianta přístupu pomocí služební chodby (obr.41) a služebních (nákladních) výtahů (obr.40). Pokud ani tato varianta není k dispozici, jediná varianta přístupu na vzdálená nástupiště je přes oficiální nebo služební přechod při této variantě je třeba vždy zajistit asistenci pracovníka dráhy, protože přechody nejsou vždy v dobrém technickém stavu a navíc pouze pracovník železnice má přehled o provozu na jednotlivých kolejích (obr.42). Obr.39 Bezbariérový přístup z podchodu na nástupiště pomocí rampy ideální řešení, nicméně prostorově i finančně náročné 27

152 Obr.40 Náhradní řešení pomocí nákladního výtahu Obr.41 Průchod služebními prostory železnice postrádá prvky kultury Obr.42 V případě náhradních přístupů na nástupiště pomocí přechodů, je vždy nutná asistence pracovníka drah 5.5 Přístup do vlaku Jak už bylo výše řečeno, veškerá přístupnost stanice není k ničemu, pokud není zajištěn nástup do vlaku. Nástup cestujících do vozu je možný čtyřmi způsoby: 28

153 Bezbariérově v případě, že nástupiště a podlaha vozu jsou v rovině (výška 550 mm nad temenem kolejnice) a vzdálenost hran nástupiště a představku (podlahy) vozu nejsou větší než 75 mm horizontálně a 50 mm vertikálně (TSI OOSPO). Zdvihacím zařízením umístěným přímo ve voze nejlepší varianta, obsluha vlaku si může obsloužit jakoukoli stanici či zastávku na své trase. Podmínkou je přístupná infrastruktura stanice a její kompatibilita s tímto zařízením a především nosnost plošiny, jak už bylo výše uvedeno (odstavec 4.1.7). Mobilní zdvihací plošinou jedná se o konstrukčně jednoduché zdvihací zařízení, které pomáhá překonávat výškový rozdíl mezi nástupištěm a podlahou železničního vozu. Ručním zdvihem v případě, že vertikální nebo horizontální rozdíl mezi nástupištěm a podlahou vozu nelze překonat jiným způsobem jde o velmi nebezpečný způsob, zvlášť při zvedání cestujících na (těžkém) elektrickém vozíku způsob náročný na personální vybavení stanice a fyzickou zdatnost personálu, nelze jej nařídit, zúčastnění musí souhlasit. Pokud ani jeden z těchto způsobů nelze použít, je třeba přiznat, že železniční stanice není jako celek pro OOSPO přístupná. I při budování nových nástupišť, která by měla usnadnit přístup cestujících do vlaku, se projektanti dopouštějí těžko napravitelných chyb. Příkladem může být koridor Brno Břeclav, kde jsou nová ostrovní nástupiště s výškou 550 mm v železničních stanicích postavena mimo dvě hlavní koleje (obr.43). Vlaky jedoucí ve směru Brno Břeclav u těchto nástupišť zastavují, vlaky ve směru Břeclav Brno zastavují u sníženého nástupiště před staniční budovou (obr.44). Tím je logicky v jednom směru ztížen nástup OOSPO do vlaku. Obr.43 Koridor Brno Břeclav ostrovní nástupiště mimo hlavní koleje (žst. Modřice) 29

154 Obr.44 Koridor Brno Břeclav ve směru na Brno cestující musí nastupovat ze sníženého nástupiště Podobně lze nahlížet na opravy nástupišť v menších železničních stanicích na regionálních tratích. Termín oprava znamená opravu původního stavu bez povinnosti dodržet pravidla podle nových norem přístupnosti. Např. nástupiště s výškou 300 mm se opraví opět na výšku 300. Tím pádem se v provozu objevují nástupiště, která budou cestujícím sloužit desítky dalších let, ale po stejnou dobu nebudou moci splnit podmínky úrovňového nástupu do nízkopodlažních vozidel Mobilní zdvihací plošiny Jde o zařízení na vlastním pojezdu poháněné lidskou silou. Je ovládáno pomocí ručního vrátku jedním pracovníkem a v případě vhodné infrastruktury v železniční stanici či zastávce může obsloužit kterýkoli osobní vlak. Mobilní plošina odstraňuje nebezpečnou ruční manipulaci s obsazeným ortopedickým vozíkem, se kterým je někdy nutno manipulovat i ve výšce větší než 1 m nad zemí. K její obsluze není většinou potřeba více než jeden pracovník. V provozu ČD jsou používány dva typy mobilních plošin: švýcarský typ Mirolift MA 4 (obr.45), původní typ používaný na ČD, prvních pět plošin mělo úzká hrdla nájezdových ramp, kterými neprojely bezpečně všechny vozíky. Při najíždění vozíků na plošinu docházelo k jejich poškozování. Další objednané plošiny mají nájezdy rozšířené a zároveň je na jedné straně možnost je příčně zúžit, čímž je umožněno plošinu přistavit i k vozu s užšími dveřmi a umožnit tak nástup třeba člověku o berlích do běžného vozu. Výhody: lehčí konstrukce, rychlejší zdvih, nosnost 250 kg. Nevýhody: menší stabilita na nerovném terénu, složitější mechanismus brzd, zdvih pouze 90 cm, vyšší pořizovací náklady i náklady na údržbu, dlouhé dodací lhůty náhradních dílů. Možnost zásahu cestujícího i obsluhy do kladkostroje. Nemožnost táhnout plošinu za akumulátorovým vozíkem při přesunech na větší vzdálenosti. 30

155 Obr.45 Švýcarská mobilní plošina u vozu BDs (žst.jihlava Město) český typ Delta SP-R (obr.46) vyroben na základě požadavků ČD a konzultací s vozíčkáři. Nájezdy jsou dostatečně široké, na jedné straně je možno nájezd zúžit. Zdvih plošiny je zajištěn dvěma na sobě nezávislými lany přes ruční vrátek. Výhody: vyšší stabilita v nerovném terénu, zdvih 130 cm, možnost tažení za akumulátorovým vozíkem, nájezdy je možno zajistit v pootevřené rozšířené poloze výhoda pro delší vozíky, větší jištění pohyblivé části, nosnost 250 kg, ochrana mechanizmu před poškozením či nechtěným zásahem, nižší cena, rychlé opravy a dodávky náhradních dílů. Nevýhody: robustní těžší konstrukce, pomalejší zdvih při stejném počtu otáček, horší manipulace v nerovném terénu, neprůhlednost plošiny zabraňuje vizuálnímu kontaktu obsluhy s cestujícím. Obr.46 Česká mobilní plošina obsluhuje vůz řady Btax (žst. Sušice) Počet MP se u ČD za posledních pět let zvýšil z původních 5 kusů na 90 kusů v 82 železničních stanicích. Řada těchto plošin byla pořízena s výraznou finanční spoluúčastí dotčených měst a Konta BARIÉRY. 5.6 Informační systémy Informační systémy ve stanicích tvoří celý komplex informací, které se vzájemně doplňují a usnadňují orientaci všem cestujícím bez rozdílu: 31

156 Staniční rozhlas, který usnadňuje orientaci všem cestujícím, vyjma osob s poškozením sluchu. Dobré nastavení rozhlasu je zárukou dobré orientace cestujících. Hlášení, které zaniká v hluku nádraží jistě neslouží svému účelu, zvlášť ve větších stanicích, kde je hlášení informací i v cizích jazycích, které může být pro cizince nemluvící česky jediným zdrojem informací. Stejně tak je ve formulacích nevhodné používat výrazy, které jsou sice výstižné a v populaci vžité, ale pro cestující, kterých se týká, mohou být urážlivé (např. vůz pro invalidy, nebo cestující na invalidním vozíku stačí nahradit termínem cestující na vozíku). Elektronické vizuální panely, které zobrazují aktuální situaci v dopravě, především odjezdy vlaků, popř. zpoždění na síti ČR se používá řada typů, které jsou poměrně odlišné, jejich čitelnost je odvislá od velikosti, barvy a osvitu písma a velmi ovlivňuje kvalitu orientace lidí s poškozením sluchu i zraku, Nástěnné či bubnové jízdní řády bývají umístěné ve výšce stojícího člověka, pro cestujícího na vozíku jsou prakticky nedostupné,. Nástěnné tabule s pravidelnými příjezdy a odjezdy vlaků, někdy bývají překryty folií, která při nevhodném úhlu osvitu vytváří odlesky bránící dobrému čtení informace, podobné problémy mohou nastat u pokladních okének nebo u elektronických informačních tabulí, které jsou chráněné plexisklem. Zvukové majáčky a hmatové prvky usnadňující pohyb osob s poškozením zraku, špatně umístěné majáčky, jejich malý počet nebo vzájemné překrývání znesnadňuje orientaci osobám s poruchou zraku. Elektronické jízdní řády na nástupištích popř. v halách větších nádraží, které dokáží komunikovat s nevidomými. Pokud by výrobce toto zařízení doplnil schopností podávat informace v anglickém či německém jazyce, výrazně by tím ovlivnil orientaci cizinců při hledání v tomto jízdním řádu. Piktogramy a nápisy označující různé trasy při průchodu nádražím, únikové cesty v případě nebezpečí a jiné služby, - pokud jsou poškozené, chybějící nebo instalované v nevhodných formách, mohou cestující uvádět v omyl. Informační centra, informátoři na nástupištích - zde se jedná především o zlepšení komunikačních schopností personálu v oblasti poskytování služeb a informací osobám se sníženou schopností pohybu nebo orientace. 5.7 Sociální zařízení V řadě železničních stanic se v rámci rekonstrukcí interiérů objevují univerzální WC, která by měla být přístupná i OOSPO, tedy především vozíčkářům. I zde se objevují situace, které vytvářejí zbytečné bariéry: Ve větších stanicích jsou tato WC zpravidla pronajímána soukromým provozovatelům. Protože tyto speciální toalety, které jsou většinou postaveny samostatně, nejsou zpravidla tak často využívány jako ostatní, provozovatel si z nich vytvoří soukromé skladiště (obr.47). WC se tím pádem stává pro vozíčkáře nepoužitelné. Problém by mohl vyřešit dodatek nájemní smlouvy, ve kterém bude jasně stanovena povinnost provozovat zařízení pouze k účelu, ke kterému je určeno. 32

157 Obr.47 Prostor pro vozík se nesmí stát odkladištěm Rozměry a vybavení těchto toalet jsou dané vyhláškou 369/2001 Sb., přesto v některých případech zhotovitelé ve snaze vtěsnat zařízení do menších prostor, tyto závazné parametry nedodržují (obr.48). Rozměry toalety musí umožnit otočení vozíku, popř. nutnou asistenci. Stejně tak má být toaleta vybavena přebalovacím pultem sloužícím maminkám s malými dětmi. Pokud některé rozměry, popř. části vybavení nejsou v daných intencích, nelze mluvit o bezbariérovosti. Mnohem závažnější je, když se iniciativně označí obyčejná kabina logem přístupnosti. Piktogram na dveřích vybavení toalety rozhodně změnit nemůže. Jako příklad lze uvést.žst. Kralupy nad Vltavou, kde logo přístupnosti svítí řadu let nad vstupem na dámské WC a uvnitř jsou dvě zcela běžné a nijak neupravené kabinky. Obr.48 Nevyhovující rozměr univerzálního WC (prostor pro umístění vozíku vedle mísy je úzký, sklopné madlo nelze zajistit ve svislé poloze) v žst.batelov Finanční prostředky vkládané do rekonstrukcí toalet se mohou pohybovat v rozmezí od 50 do 150 tis. Kč. Je tedy logické, že vlastník nebo správce má snahu majetek chránit před poškozením tím, že toaletu uzamkne. Když cestující přijde ke dveřím WC, může si na nich přečíst oznámení typu: "klíč od WC je k vyzvednutí v kanceláři výpravčího. Po zběžném prozkoumání místa zjistí, že musí ujít několik desítek metrů do jiné místnosti, která navíc není 33

158 bezbariérově upravená. Je jasné, že v takové chvíli jde o nepřekonatelnou bariéru (obr.49). Jedná se především o zařízení, která nejsou pod trvalým dohledem a je potřeba je tímto způsobem chránit. Tento problém, by mohla vyřešit instalace Eurozámku a používání Euroklíče. Obr.49 Univerzální WC uzamčeno, klíč kdesi v bistru Projekt Euroklíč České dráhy byly jako jediný z dopravců v republice, pozvány k účasti na jednání v pracovní skupině Euroklíč, kterou v začátku podpořil Úřad vlády ČR. V současné době je tento projekt vedený společností Evropský institut, který má zajistit financování projektu. Projekt zaštiťuje Národní rada osob se zdravotním postižením. Tzv. Euroklíč (obr.50) je speciální klíč ke speciálnímu zámku, který se montuje na dveře či zařízení určená pro přístup či používání osobami se sníženou schopností nebo orientace, která jsou běžně uzamčena (zpravidla z důvodu ochrany majetku před poškozením, zcizením nebo zneužitím neoprávněnými osobami). V západní Evropě je to věc poměrně běžná, ale u nás se o možnostech Euroklíče příliš neví. V prostředí železnice se to týká například přístupu na uzamčená WC či možnosti samoobsluhy při používání schodišťových plošin nebo výtahů. Obr.50 - Euroklíč 34

159 Cílem pracovní skupiny Euroklíč je tedy především osvěta v této oblasti a zároveň rozvinutí pilotního projektu ve Středočeském kraji. Euroklíč je licencovaný a nekopírovatelný a nárok na jeho pořízení by měli mít pouze držitelé ZTP (ZTP-P) průkazů a správci zařízení, kteří uvedený zámek mají v užívání. Další možnost by byla u maminek s malými dětmi, které občas využívají přebalovací pulty umístěné na těchto WC. České dráhy, potažmo SŽDC, s.o., mají možnost projektu pomoci svojí celorepublikovou působností. Je třeba říci, že ani organizace a občanská sdružení zdravotně postižených nejsou v pohledu na Euroklíč jednotné, protože i potřeba používat speciální klíč, je svým způsobem bariéra - jsou lidé, kteří nemají v ruce potřebnou sílu pro otočení klíče a ani takový vlídný zámek nejsou schopni překonat. Bojují za to, aby WC byla stále přístupná. To je nepřijatelné pro správce zařízení, který do takového zařízení investuje nemalou částku a má snahu svůj majetek ochránit. Euroklíč je v takovém případě oboustranně přijatelným kompromisem. První a zatím jediný eurozámek na majetku ČD byl na jaře letošního roku instalován v žst. Stránčice (obr.51). Obr.51 První Eurozámek na ČD použil herec Jan Potměšil v žst. Stránčice 6 Personál železnice Sebelepší technika nenahradí úsměv, vlídné slovo a profesionální přístup s kvalifikovanou pomocí zdravotně postiženému. Přitom často jsou důvody problémů v nevhodné komunikaci a asistenci. Povědomí o problému a správném způsobu chování vtisknuté do personálu firemní výchovou by mohlo vyřešit nejednu krizovou situaci ve stanici i ve vlaku. S ohledem na možné provozní i krizové situace, kdy mohou se zdravotně postiženými osobami přijít do kontaktu i ostatní profese (např. nástup vozíčkáře ve stanici bez plošin), by bylo vhodné zajistit alespoň základní osvětu u všech profesí ČD, které s touto problematikou přicházejí do styku. Proškolení vedoucích pracovníků ve stanicích by přispělo k tomu, že se nebudou bránit novým a třeba netradičním věcem. Lze předpokládat, že povede také ke zvýšené pozornosti těchto pracovníků k problémům zdravotně postižených při cestování a zajištění funkčnosti všech potřebných technických zařízení (plošin, výtahů, sociálního zařízení, vozidel atp.). 6.1 Koncepce vzdělávání na Českých drahách Koncepce vzdělávání zaměstnanců ČD je ve svém základu podobná koncepcím vzdělávání většiny velkých firem a vzdělávacích institucí. Tyto firmy dnes většinou centralizují poskytované vzdělávání s přímou vazbou na řízení lidských 35