České vysoké učení technické v Praze Fakulta dopravní Ústav logistiky a managementu dopravy www.fd.cvut.cz KAPACITA PRO NÁKLADNÍ VLAKY Ing. Michal Drábek, Ph.D. SpeedCHAIN, Praha, 12. 11. 2014
Rozvoj železniční sítě ne vždy s ohledem na ND Studie proveditelnosti Modernizace Brno Přerov: vítězí varianta jediné dvojkolejné tratě pro rychlost 200 km/h! obtížný smíšený provoz různě rychlých vlaků nutnost předjíždění nákladních vlaků složité řízení provozu při mimořádnostech Trať 071 Nymburk Mladá Boleslav: stavba výhyben místo (byť i částečného) zdvojkolejnění nutnost častého zastavování nákladních vlaků 2
Rozvoj železniční sítě ne vždy s ohledem na ND Mýtus husté sítě: Zpochybňování výstavby nových rychlých tratí, které by uvolnily koridory nákladním vlakům, např. Praha Brno Praha Pardubice/Hradec Králové Praha Hořovice Otevřená otázka napájecí soustavy na elektrizovaných tratích Zachování současného stavu či postupný přechod na úspornější střídavou soustavu 25 kv 50 Hz? 3
Technické překážky rozvoje nákladní železnice Nové elektronické zabezpečovací zařízení: elektronická stavědla ESA staví vlakové cesty pomaleji než nahrazovaná reléová stavědla! vyšší riziko zastavení nákladního vlaku kvůli zpoždění před ním nižší propustnost (kapacita) úzkých hrdel železniční sítě SŽDC Automatické stavění vlakových cest: například ve Švýcarsku již funguje, český dodavatel teprve vyvíjí Zbytečné zastavování nákladních vlaků kvůli rozkazu 4
Legislativní rámec nákladních tras Nařízení EP a Rady (EU) č. 913/2010 o evropské železniční síti pro konkurenceschopnou nákladní dopravu Článek 14, odst. 3: Na základě posouzení provozovatelé infrastruktury příslušného koridoru pro nákladní dopravu společně definují a organizují mezinárodní předem plánované vlakové trasy pro nákladní vlaky, přičemž zohlední potřebu kapacity pro jiné segmenty železniční dopravy, včetně osobní dopravy. Článek 14, odst. 5: Je-li to odůvodněno potřebami trhu a posouzením, provozovatelé infrastruktury společně definují rezervní kapacitu pro mezinárodní nákladní vlaky provozované v koridorech pro nákladní dopravu aby mohli rychle a přiměřeně reagovat na žádosti ad hoc o kapacitu 5
Legislativní rámec nákladních tras Zákon č. 266/1994 Sb. o dráhách 34f (1) Přesahuje-li počet žádostí kapacitu dopravní cesty, je přídělce oprávněn přednostně přidělit kapacitu dopravní cesty žadateli pro provozování a) veřejné drážní dopravy k zajištění dopravních potřeb státu, b) veřejné drážní osobní dopravy k zajištění dopravní obslužnosti územního obvodu kraje, c) kombinované dopravy, d) drážní dopravy stanovené přídělcem v prohlášení o dráze. preference vlaků objednávaných ve veřejném zájmu U ostatních vlaků obava SŽDC z nařčení z diskriminace. 6
Taktový jízdní řád: Proč právě toto téma? Zlepšení nabídky v osobní dopravě: taktový jízdní řád vyšší nároky na kapacitu Konflikty při plánování osobních a nákladních tras Trasy nákladních vlaků stále individuální nepružnost v přidělování kapacity i v operativním řízení provozu vliv na konkurenceschopnost nákladní železniční dopravy neefektivní využití kapacity (nerovnoběžnost grafikonu) Úspěšný takt v osobní dopravě je nutné zachovat 7
Nákladní trasy v taktovém jízdním řádu Nákladním vlakům by měla zbýt periodická časová okna Je žádoucí zajistit průjezd do navazujících úseků (podle potřeby i z jednoho do více směrů) v případě častého předjíždění se doporučuje přezkoumat nabídku osobní dopravy [Lindner, von Redern, 1989] 8
Problémy s konstrukcí nákladních tras v taktovém JŘ 1. Konflikt s přípoji v uzlech 2. Nerovnoběžnost nutnost častého předjíždění 3. Nesoulad jízdní doby nákladního vlaku 9
Přístup k řešení Úmyslně zvolen měkký přístup Výsledný postup je spíše vodítkem pro provozovatele infrastruktury než předpisem 10
Síťová nabídka taktových nákladních tras Pravidelnost: síťová nabídka kapacity Flexibilita: Trasy alternativně propojeny v uzlech Kvalita: Bez zbytečných zastavení, symetricky v obou směrech 11
Rozhraní nabídka poptávka v železniční dopravě Osobní objednávaná: 1 rozhraní Nákladní: 2 rozhraní dopravci, IDS manažer infrastruktury trasy ITJŘ dopravci: poptávka po trasách dopravci: nabídka produktů produkty cestující přepravci 12
Rozhraní nabídka poptávka v železniční dopravě Osobní objednávaná: 1 rozhraní Nákladní: 2 rozhraní dopravci, IDS manažer infrastruktury síťově propojené taktové trasy ITJŘ dopravci: poptávka po trasách dopravci: nabídka produktů produkty cestující přepravci 13
Rámcový postup pro tvorbu taktových nákladních tras v síti 14
Konstrukce základních taktových tras úzkými hrdly 15
Spojení taktových nákladních tras mimo úzká hrdla 16
Provozní opatření: úprava tras Os expresní nákladní trasa 17
Jednokolejná trať se 2 vrstvami osobní dopravy 18
Provozní opatření: Redukce na 1 vrstvu osobní dopravy 19
Trať 541A/071: 1 vrstva + částečné zdvojkolejnění 20 [Koudelka, M.: Zvýšení kapacity trati Mladá Boleslav Nymburk. Bakalářská práce, ČVUT FD, 2012]. Varianta 1: denní a noční provoz
Infrastrukturní opatření: dvojkolejný úsek (+ svazkování) 21
Lokální asymetrie způsobená předjížděním vždy za vrcholem Zastavení vždy ve spádu šetří trakční energii 22
Případová studie v pražském uzlu pro JŘ 2009/10 úzká hrdla 23
Případová studie v pražském uzlu pro JŘ 2009/10 Čára = 1 trasa za hodinu Větvení = alternativní napojení do/ze 2 směrů Šipka = napojení pouze v jednom směru Časové údaje vpravo ve směru jízdy (průjezd, popř. příjezd/odjezd) Teoreticky provozitelná hmotnost zboží za 24 h = téměř 150 000 t 24
Nákladní taktový uzel Praha-Malešice alternativní trasy flexibilní nabídka 19 25
Závěr studie Rovnoběžný grafikon nákladních a osobních tras + průjezdy úzkými hrdly = vyšší využití kapacity Studie s osobním JŘ 2009/10: 8 zastavení nákl. vlaků za hodinu ušetřeno 187 pravidelných zastavení nákladních vlaků v řešené oblasti denně, což odpovídá 53% zastavení nákladních vlaků plánovaných v JŘ 2009/10 ekonomický přínos pouze koordinací nákladních tras! Ještě lepších výsledků by se mohlo dosáhnout posunutím některých taktových tras osobní dopravy o několik minut. 26
Přínosy navrženého postupu 1) Pravidelná nabídka kapacity pro nákladní vlaky během dne snazší přidělování, pružnější operativní řízení provozu 1) Méně zastavování nákladních vlaků úspora trakční energie + nižší hlukové zatížení brzdami 1) Přesnější formulace požadavků nákladních dopravců na úpravy infrastruktury 2) Použitelnost tady a teď tj. bez technických a infrastrukturních opatření, nezávisle na kategorii zab. zař. a provozních intervalech. 27
Děkuji za pozornost. [www.zelpage.cz] 28
Doporučení pro další výzkum/postup Koordinace osobních + nákladních periodických tras se ukázala být zajímavou pro další výzkum od strategického plánování po optimalizaci provozu. 1) Rozpracovat nastíněná provozní, technická a infrastrukturní opatření 2) Nastavit mechanismy zpoplatnění použití ŽDC tak, aby motivovaly dopravce k efektivnímu využívání kapacity 3) Otázka, kdy a do jaké míry je oprávněná penalizace cestujících ve prospěch intenzivnější nákladní přepravy nutno pojmout mezioborově! 4) Automatické vedení vlaku + navádění vlaků do bezkonfliktních tras (rescheduling) v reálném čase problémy u nákladních vlaků 5) V případě softwarové implementace postupu či jeho části se doporučuje rozšířit některý stávající software a použít rozhraní RailML pro výměnu dat 29
Hrubý nákresný jízdní řád trať 501A/011 Kolín seř. n. Kolín Velim Pečky Poříčany Český Brod Úvaly Praha-Běchovice Praha-Malešice Praha-Běchovice Praha-Libeň 30
Hrubý nákresný jízdní řád trať 519A/221 Benešov u Prahy Čerčany Strančice Praha- Uhříněves Praha-Hostivař Praha-Malešice 31
Hrubý nákresný jízdní řád trať 521A171 Praha-Malešice Praha-Vršovice ček. kol. Praha-Krč Praha-Radotín Řevnice Zadní Třebaň Beroun Beroun seř. n. 32
Hrubý nákresný jízdní řád trať 527A/090 Děčín hl. n. nákl. n. Ústí n. L. hl. n. Ústí n. L. jih Lovosice Roudnice n. L. Hněvice Dolní Beřkovice Kralupy n. V. Praha-Bubeneč Odb. Stromovka Praha-Holešovice Praha-Libeň Praha-Malešice 33
Literatura (výběr) Caimi, G., Burkolter, D., Herrmann, T., Chudak, F., Laumanns, M.: Design of a Railway Scheduling Model for Dense Services. In: Network and Spatial Economics, 3/2009. Lindner, H.-R., von Redern, H. W.: Güterzüge im Taktfahrplan Möglichkeiten und Grenzen. In: Die Bundesbahn 10/1989, s. 867-874. Luethi, M., Medeossi, G., Nash, A.: Structure and Simulation Evaluation of an Integrated Real-Time Rescheduling System for Railway Networks. In: Network and Spatial Economics, 3/2009. SŽDC, s. o.: Sbírka služebních pomůcek pro jízdní řád 2009/10. Wichser, J.: Technische Übersetzung aktueller Nachfrageprognosen für den Schienengüterverkehr auf die Trassenkapazitäten 2010 2020. Bericht. Erstellt im Auftrag des Verbandes öffentlicher Verkehr VöV Komission Güterverkehr. Zürich, 5/2004. UIC Kodex 406: Kapacita. Český překlad. Praha, 6/2004. 34