Aktuální problematika zabezpečovací techniky ve vztahu k požadavkům provozu Ing. Marcel Klega 7. konference Zabezpečovací a telekomunikační systémy na železnici Aktuální výzvy moderního řízení železniční dopravy a zajištění její bezpečnosti České Budějovice, 10. 12. 11. 2015
Úvod Zejména v poslední době vzniklo několik oblastí, které je třeba řešit v důsledku investičních akcí, zvyšování rychlosti, mimořádných událostí, apod. Některé z nich jsou popsány v příspěvku ve sborníku. Zde bych se chtěl věnovat dvěma oblastem: ETSC Zvýšení bezpečnosti na přejezdech po nehodě ve Studénce. 2
Vedlejší tratě zaústěné do stanice s ETCS Problematika zaústěných vedlejší tratí se týká výběru, zda má proběhnout automatické přepnutí pod dohled ETCS u vjezdového návěstidla stanice nebo až v ní po zastavení vlaku, příp. při pokračování v jízdě bez zastavení někde na dopravní koleji stanice nebo až za stanicí. Volba řešení úzce souvisí s dotační politikou státu na pořízení mobilních částí ETCS. Sice lze navrhovat všude automatické přepnutí za jízdy v úrovni vj. náv., ovšem vyžaduje to pokrytí vedlejší tratě signálem GSM R na vzdálenost odpovídající jízdě traťovou rychlostí po dobu cca 2 minut, což stávající pokrytí ledaskde nezajišťuje. 3
Modernizace tratí pro V > 100 km/h dosud nevybavených VZ (1) TSI CCS a dotační pravidla Evropské unie vyžadují instalaci systému ETCS v případě prvotní instalace vlakového zabezpečovače. Postupná modernizace trati po krátkých úsecích neumožňuje smysluplné nasazení ETCS úrovně 2, a pravděpodobně ani jeho ekonomicky efektivní výstavbu. Řešením by mohlo být použití standardního ETCS úrovně 1, nebo použití módu LS Limited Supervision. Ovšem obě řešení vyžadují použití proměnných balíz a vybudování kabelizace k nim, resp. k jejich traťovým elektronickým jednotkám. 4
Modernizace tratí pro V > 100 km/h dosud nevybavených VZ (2) U projektů, které byly ke dni vstupu TSI v platnost v pokročilé fázi rozvoje nebo jsou předmětem probíhajícího plnění smlouvy (míněno na realizaci) a které nespadaly do působnosti předchozí TSI, lze v průběhu letošního roku požádat Evropskou komisi o výjimku z uplatnění TSI CCS, která rozšiřuje jejich působnost na celou evropskou železniční síť. U dalších projektů takto již postupovat nelze. Dle dopisu MD z 25. 8. 2015 se za projekty v pokročilé fázi rozvoje považují projekty, které mají: a) schválenou studii proveditelnosti nebo b) schválený záměr projektu nebo c) vydané platné územní rozhodnutí nebo územní souhlas. 5
ETCS a jízda na kolej ukončenou zarážedlem Při vjezdu na kolej ukončenou zarážedlem se umisťuje konec oprávnění k jízdě (End of Authority = EoA) před zarážedlo. Ovšem díky brzdným křivkám bude vlak dojíždět k EoA pomalu a zastaví poměrně daleko před zarážedlem. Kde by to bylo na závadu, lze použít nenulovou uvolňovací rychlost (Release speed). Avšak při ní ETCS nezajišťuje zastavení před EoA a může dojet k najetí do zarážedla. Aby se zabránilo projetí zarážedla, je třeba navrhnout tzv. dynamické zarážedlo a uvolňovací rychlost navrhnout takovou, aby dynamické zarážedlo bylo schopno pohltit kinetickou energii vlaku jedoucího uvolňovací rychlostí. 6
Vybavování vozidel mobilní částí ETCS v ČR Nasazování traťové části systému ETCS bez vybavení vozidel mobilní částí ETCS povede pouze zatížení ekonomiky SŽDC bez jakéhokoliv přispění k bezpečnosti drážní dopravy (je třeba nahrazovat provozem poškozené eurobalízy). Poměrně masivní podpora vybavování vozidel (až 85 % ceny) není, dle stávajících pravidel, dlouhodobá. Proto je s podivem, že dopravci zatím o podporu nežádají. Jak si to máme vysvětlit? Že jim nejde o bezpečnost jimi přepravovaných cestujících a vlastních strojvedoucích? (Národní vlakový zabezpečovač zastavení před návěstí Stůj nezajišťuje a mnohá vozidla jím ani nejsou vybavena.). 7
Návrhy, co dělat s přejezdy po tragédii ve Studénce (1) Po tragédii na železničním přejezdu ve Studénce, kdy řidič kamionu, který vjel na přejezd již v době, kdy byla dávána červenými světly výstraha, se objevilo mnoho návrhů, jak takovým nehodám zabránit. Mezi ně patří: Nebudovat celé, ale jen poloviční závory - ovšem nevíme, kolika případům nehod na přejezdech způsobených objížděním polovičních závor celé závory zabránily Na závory z vnitřní strany přejezdu umístit tabulku s textem ve významu Přeraz závoru a jeď! Závory ze strany přejezdu natřít zeleně Snížit rychlost vlaků 8
Návrhy, co dělat s přejezdy po tragédii ve Studénce (2) Vybudovat kamerové systémy, které někdo bude sledovat a při uváznutí silničního vozidla na přejezdu bude rádiem informovat strojvedoucího, aby zastavil vlak. Přenášet obraz z kamerového systému na přejezdu strojvedoucímu. Závory nesklápět svisle, ale otáčet vodorovně a když bude závora přes kolej, strojvedoucí uvidí, že něco není v pořádku. Zřídit signalizaci výstrahy pro řidiče na přejezdu. Vytvořit bezpečnostní zónu 30 m mezi hranicí nebezpečného pásma a závorami. 9
Proč vlastně něco s přejezdy dělat? Objevují se názory, proč vlastně na straně železnice něco dělat, když jednoznačná vina je na straně řidiče. Důsledky střetnutí na přejezdech v poslední době potvrzují, že takové chování řidičů je časté a důsledky nehod mohou být katastrofální. Z hodnocení rizik vyplývá potřeba tato rizika eliminovat. Má smysl chránit zdraví a život strojvedoucích a cestujících ve vlaku a eliminovat velké materiální škody na vozidlech a na železniční dopravní cestě. V neposlední řadě zabránit negativní kampani a snížení důvěry v bezpečnost cestování na železnici. 10
Postupné sklápění 4kvadrantových závor Proč se vlastně na PZS nezřizuje? Může to být snaha uspořit zařízení na jedno měření času. Pravděpodobnější ovšem je, že závory přehrazují také pruhy pro chodce, kteří musí minout závoru za přejezdem, aby se mohla začít sklápět. Pokud tato závora je zároveň závorou před přejezdem (pro vozidla) a měli bychom ponechat časový prostor pro vyjetí vozidla, které svým koncem minulo tuto závoru v okamžiku, kdy se začala sklápět, muselo by se sklápění závory za přejezdem (pro vozidla) zpozdit tedy prodloužit PÚ. Nebo pruhy pro chodce vést mimo závory nebo jim zřídit samostatné závory. 11
Detektory překážek na přejezdu (1) Existují státy, ve kterých při použití celých závor musí být před dovolením jízdy vlaku potvrzeno, že mezi závorami není uzavřeno silniční vozidlo např. Velká Británie, Polsko. Buď volnost přejezdu potvrzuje člověk, který je na přejezdu a na něj vidí, nebo ji zjišťuje pomocí kamerového systému (ovšem analogového!, aby nehrozilo zamrznutí obrazu), nebo se používá nějaký detektor. Dnes již existuje několik principů s různou úrovní bezpečnosti. SŽDC zkouší z důvodu místních podmínek detektor ve stanici Přerov a po určitou dobu zkoušela další ve stanici Nesovice oba založené na infračervených paprscích. 12
Detektory překážek na přejezdu (2) Princip na infračervených paprscích se nejeví jako perspektivní. Perspektivnější se jeví systémy na principu radaru (případně laserového). Umožňují poměrně přesně definovat dohlížený prostor a dokonce definovat velikost překážky, při které systém ještě vyhodnotí prostor jako volný (třeba přebíhající pes). Např. ve Velké Británii se požaduje identifikovat i uzavření 9letého dítěte stojícího i ležícího ovšem tratě jsou v obcích oplocené, závory mají plůtek proti podlézání. 13
Detektory překážek na přejezdu (3) Klasické radarové systémy používané ve Velké Británii jsou drahé a mají poměrně velký počet falešných vyhodnocení překážek. Proto britské železnice přechází na laserové systémy. Ty jsou ovšem závislé na čistotě průzoru bez speciální ochrany vyžadovaly čištění jednou za 1 až 2 dny. Britské železnice požadují systém se zakrytím průzoru, který se otvírá až v okamžiku, kdy jsou závory sklopeny, a po zjištění volnosti přejezdu a sklopení závor se zase zavírá. 14
Jak naložit s vyhodnocením překážky na přejezdu? (1) Lze zabránit sklápění závor (případně je krátkodobě otevřít). U 4kvadrantových závor lze zabránit sklápění závor za přejezdem (případně je krátkodobě otevřít). Lze podniknout pokus o zastavení vlaku, např.: přestavit návěstidlo na návěst Stůj (Otevřený přejezd) vypnout kód VZ vyslat nouzový stop cestou ETCS pro konkrétní vlaky vyslat nouzový stop cestou TRS/GSM-R. Dovolit jízdu vlaku až po vyhodnocení volnosti. 15
Jak naložit s vyhodnocením překážky na přejezdu? (2) Pokusy o zastavení vlaku prakticky nebudou účinné, pokud se k přejezdu blíží vlak jedoucí nejvyšší dovolenou rychlostí vzhledem k reakčním dobám, bezpečnostním dobám a době sklápění závor by vlak nebrzdil déle než cca 10 s, což je přibližně doba, po kterou brzdilo Pendolino ve Studénce. Aby pokusy o zastavení byly účinné, musela by se prodloužit doba výstrahy za účelem vytvoření prostoru pro zastavení vlaku, případně pro výrazné snížení rychlosti pro omezení důsledků střetnutí. Avšak ani poměrně nízká rychlost nemusí ochránit strojvedoucího a cestující (viz např. střetnutí jednoty Desiro s nákladním automobilem ve Šluknovském výběžku). 16
Jak naložit s vyhodnocením překážky na přejezdu? (3) Pokud mají mít detektory na přejezdu opravdu účinný efekt, je třeba vázat dovolení jízdy vlaku na vyhodnocení volnosti přejezdu (takto aplikují detektory překážek britské i německé železnice). To ovšem výrazně prodlužuje délku přibližovacího úseku a dobu výstrahy na PZS (za celý den to u přejezdů na hlavních tratích dělá několik hodin). Tato skutečnost nemusí mít takový dopad v případě, kdy se přejezd nachází blízko za hlavním návěstidlem a část přibližovacího úseku PZS před návěstidlem je obsazená. 17
Jak naložit s vyhodnocením překážky na přejezdu? (4) Prodloužení doby výstrahy, dle mého názoru, nelze vnímat pouze negativně. Dlouhá doba výstrahy povede řidiče k tomu, aby využívali jiná blízká křížení s dráhou (většinou mimoúrovňová). Pravidla pro hodnocení efektivnosti investic vydaná Ministerstvem dopravy uvádí, že úrovňový přejezd lze nahradit mimoúrovňovým pouze tehdy, prokáže-li se požadovaná efektivita stavby. Hodnota ztrátových časů řidičů, kteří by stáli před přejezdem s detektorem překážek, tak vlastně umožní vybudovat nadjezd nebo podjezd, což by jinak díky pravidlům uplatňovaným Ministerstvem dopravy nebylo možné. 18
Další využití detektoru překážek (1) DB Netz využívá detektory překážek na železničním přejezdu také v situaci, kdy se přejezd nachází v blízkosti silniční křižovatky a přes přejezd vede vedlejší komunikace. Pokud při spuštění výstrahy na PZS není volný přejezd, rozsvítí se na hlavní komunikaci červená světla, což umožní vozidlu, které je při dávání přednosti v jízdě na přejezdu, z přejezdu na hlavní komunikaci vyjet. Po uvolnění přejezdu hlavní návěstidlo nebo přejezdník dovolí jízdu vlaku na přejezd. Signalizace u hlavní komunikace je součástí PZS. Na vedlejší komunikaci žádná světelná signalizace světelného signalizačního zařízení silniční křižovatky není. 19
Další využití detektoru překážek (2) Lze si představit, že by na hlavní silnici v základním stavu signalizace buď nesvítila vůbec nebo na ní svítilo přerušované žluté světlo. Přechod na červené světlo by proběhl standardně přes stálé žluté světlo. Šlo by vlastně o obdobnou signalizaci jako je v zákoně č. 361/2000 Sb., o provozu na pozemních komunikacích pro zvláštní případy, jako je např. vjezd tramvaje na pozemní komunikaci. Pro jiné úkoly jsme zatím nestačili připravit dopis na MD, odpor pozemních komunikací, aby případně vydali potřebný pokyn pro DI, příp. po dohodě s MV i pro útvary Policie ČR. 20
Pohyblivé bariéry před přejezdy Pohyblivé bariéry nezabrání takové nehodě, jako byla ve Studénce, protože bariéry nelze zvednout dříve, než jsou sklopeny závory (alespoň ty před přejezdem). Navíc se jedná o problematický prvek z hledisky výstavby, údržby, obnovení činnosti po poškození (při zachycení silničního vozidla, kdy je třeba silniční komunikaci do ukončení opravy uzavřít) nebo z pohledu řešení náhrady poškození silničních vozidel (např. pokud by se z důvodu pomalé jízdy z přejezdu bariéra zvedla mezi nápravami vozidla (viz např. https://www.youtube.com/watch?v=r_0_o1n9hbw, https://youtu.be/8v6j_nj06nu) Přitom účinnost pohyblivé bariéry vůči nákladním autům je pochybná. 21
1134 100 150 200 Děkuji za pozornost 50 138 300 Ing. Marcel KLEGA 0 400 tel.: 972 741 240, 725 144 183 1 E-mail: klega@szdc.cz 22
Aktuální problematika zabezpečovací techniky ve vztahu k požadavkům provozu Správa železniční dopravní cesty, státní organizace www.szdc.cz