Specifika zabezpečovací techniky v pražském metru Milan Pecka, Viktor Moch Metro je podle Zákona o dráhách č. 266/1994 Sb. dráhou speciální. Z hlediska zabezpečovací techniky či zabezpečovacích systémů se v metru uplatňují stejné principy a používají podobné, či dokonce shodné zabezpečovací systémy jako na dráhách celostátních či regionálních. Přesto má zabezpečovací technika v metru svoje zvláštnosti, specifika, případně jsou zabezpečovací zařízení upravena a doplněna o různé speciální funkce, které celostátní dráha nezná a nepotřebuje. Tyto úpravy a doplnění vyplývají se zvlášností provozu v metru. 1. Grafikon vlakové dopravy (GVD) Zde ukázka části GVD pro trasu C. Jde o ranní špičku všedního dne. Dobře je vidět pásmování ve stanici Ládví (LA), tedy vždy jeden vlak pokračuje dále směrem na konečnou stanici Letňany (LT) a jeden vlak ve stanici Ládví obrací a vrací se zpět směrem do centra města. 2. Interval následného mezidobí Jednoduchost provozu v metru, tedy symetrický pravidelný GVD, bez křižování vlaků, všechny vlaky jezdí stejně atd. se komplikuje ve chvíli, kdy si uvědomíme požadavek na hustotu provozu, tedy požadavek na dodržení následného intervalu mezi vlaky.
Současný požadavek intervalu minimálního následného mezidobí mezi vlaky v pražském metru je 90s. Na tento interval je navržena konfigurace kolejiště stanic metra, na tento interval je navrhováno staniční a traťové zabezpečovací zařízení a vlakový zabezpečovač. Interval 90s je prakticky ověřen a prokázán zkušebními jízdami vlaků bez cestujících. Ve skutečném provozu s cestujícími není možné jezdit podle GVD s intervalem 90s, je třeba započítat vliv cestujících, kteří způsobují nepravidelnosti v dopravě, nastupují a vystupují déle, než je plánovaný pobyt vlaku ve stanici, podrží dveře, aby se nezavřely atd. Ve skutečném provozu s cestujícími je možné vyjet GVD s intervalem cca 110s. Takový interval se jezdí v případě potřeby ve špičce všedního dne na trase C, kde jsou největší požadavky na přepravní kapacitu. Na trase D, kde bude nasazen moderní vlakový zabezpečovač typu CBTC, počítáme s možností jízd vlaků v intervalu přibližně 75s (bez vlivu cestujících), tedy v reálném provozu s cestujícími v intervalu cca 95s. 3. Závěrová tabulka Jako příklad závěrové tabulky v metru uvádím stanici Nové Butovice (NB) a závěrovou tabulku této stanice. Stanice NB je klasická standardní stanice se šesti výhybkami a dvěma obratovými kolejemi. Dříve bývala stanicí konečnou a obratovou, dnes je trasa B prodloužena a stanice NB je tak stanicí průjezdnou. Schématický plán polohy stanice Nové Butovice a Závěrová tabulka jsou uvedeny v Příloze. 4. Časové vyhodnocení zastavení vlaku (ČVZV) Jedná se o speciální bezpečnostní obvod pro zajištění kontroly vyhodnocení zastavení vlakové soupravy ve stanici. Návěstidlo vybavené obvodem ČVZV se označuje doplňkovou tabulkou se symbolem vykřičníku. Takové návěstidlo upozorňuje na nesoulad mezi znakem na návěstidle a rychlostí, kterou povoluje vlakový zabezpečovač. Obvod ČVZV zabezpečuje ochranu proti vjetí vlaku do přestavující se výhybky, kryté návěstidlem, po pevně definovanou dobu určenou závěrovou tabulkou. Obvod ČVZV se využívá při automatickém obratu vlaku ve stanici a důvodem je zajistit co možná nejrychlejší vjezd vlaku do stanice a tím požadovaný interval 90s při zachování bezpečnosti provozu. Příklad pro obrat vlaku ve stanici Nové Butovice viz schématický plán polohy a závěrová tabulka v příloze:
- při postavení j.c. od návěstidla L1 se staví výměna V5 automaticky do polohy + (viz závěrová tabulka list 4) - po přiblížení se vlaku (obsazení úseku NB 15) se V5 v poloze + zapevní (viz závěrová tabulka list 1, jízdní cesta č. 34) - vlak vjíždí do stanice, na návěstidle L1x je návěst Stůj, přesto vlakový zabezpečovač dovoluje rychlost před tímto návěstidlem 60km/h (zmíněný nesoulad mezi znakem na návěstidle a kódem vlakového zabezpečovače). Podmínkou je volnou úseků za návěstidlem L1x (NB 5, NB 3, NB 1) - obsazením úseku NB 7 se spustí časový soubor 30s (15+15) - po doběhnutí časového souboru 30s se V5 uvolní a přestaví se do plohy, postaví se jízdní cesta do obratové koleje 5. Automatické stavění jízdních cest V provozu metra se využívají pro stavění jízdních cest následující automatické činnosti: - automatický obrat Jízdy pro automatický obrat vlaku se staví logikou staničního zabezpečovacího zařízení a to reléového, nebo elektronického. Výpravčí (v metru samostatný provozní technik SPT) navolí automatický obrat ve stanici a pro všechny vlaky se staví postupně jízdní cesty pro obrat vlaků a to stále, opakovaně pro všechny vlaky až do zrušení navoleného automatického obratu. Ve stanicích se dvěma obratovými kolejemi je možné navolit automatický obrat po koleji 01, nebo po koleji 02, nebo střídavě po koleji 01 a 02. - automatický průjezd Podobně jako pro obrat může navolit SPT automatický průjezd (po koleji 1 a po koleji 2) a pro všechny přijíždějící vlaky se staví ve stanici automaticky postupně jízdní cesty pro průjezd vlaků a to opakovaně pro všechny vlaky až do zrušení navoleného automatického průjezdu. - střídavý automatický průjezd (SAP) Ve stanicích, kde je podle GVD využíván tzv. pásmový provoz, může SPT navolit automatickou činnost Střídavý automatický průjezd (SAP). Znamená to obvykle, že jeden vlak ve stanici obrací a jeden vlak stanicí projíždí. Poměr SAP může být i v jiném poměru než 1:1, např. 2:1 dva vlaky obrací, jeden projíždí. - automatické stavění jízdních cest (ASJC) Oproti všem uvedeným předcházejícím automatickým činnostem, které využívají logiku samotného staničního ZZ, systém ASJC využívá dálkové ovládání ZZ (DOZZ), resp. v metru označovaný jako Automatizovaný systém dispečerského řízení dopravy (ASDŘ D). Systém ASDŘ D je nadstavbou zabezpečovacího zařízení SZZ a TZZ a umožňuje především dálkové ovládání ZZ z pracoviště vlakového dipečera (VD).
Součástí ASDŘ D je subsystém pro ASJC, který umožňuje v jednotlivých stanicích automatické stavění j.c. podle GVD, tedy automatické obraty a průjezdy v jednotlivých stanicích, střídavý automatický průjezd (SAP), ale také stavění j.c. pro vlaky přijíždějící z depa na trať nebo naopak pro vlaky do depa z trati odstupující. Pokud probíhá provoz přesně v souladu s GVD, staví se všechny potřebné jízdní cesty pro všechny vlaky na trati metra zcela automaticky prostřednictvím systému ASJC. Teprve v případě odchýlení provozu od GVD je třeba zásah dopravního zaměstnance, tedy vlakového dispečera, nebo SPT. 6. Nouzové zastavení vlaku (NZV) Jedná se o doplňkové zabezpečovací zařízení sloužící pro případ pádu osoby do kolejiště metra. Tlačítka NZV jsou umístěna na nástupištích stanic a dále také na stanovišti dozorčího stanice, případně SPT. Princip činnosti NZV:
Stisknutím tlačítka NZV se ovlivní obvod návěstních relé příslušných návěstidel (obdobně v SW pro elektronické stavědlo) a dojde k rozsvícení nejpovážlivějšího návěstního znaku (Stůj na absolutním návěstidle, Opatrně na permisivním návěstidle). Současně jsou ovlivněny i obvody vlakového zabezpečovače a okamžitě tak dochází k zadání nouzové brzdy, jestliže se vlak nachází v oblasti nástupiště (ovlivnění konkrétních kolejových úseků je uvedeno v závěrové tabulce stanice). Pro obnovení provozu musí příslušný provozní pracovník ve stanici po provedení kontroly na místě obsloužit tlačítko pro anulaci NZV. 7. Traťový uzávěr V tunelech jsou umístěny traťové uzávěry jako součást ochranného systému metra (OSM). Slouží jako ochrana např. při povodni. Vrata traťového uzávěru se mohou tlakově uzavřít. Vazba na zabezpečovací zařízení je obdobná jako u tlačítek NZV, ztratí li traťový uzávěr koncovou polohu, dojde k ovlivnění staničního, případně traťového ZZ a obvodů vlakového zabezpečovače.
8. Mechanický autostop Jedná se o doplňkové mechanické zabezpečovací zařízení. Pevná skoba autostopu - zajišťuje mechanickou překážku v průjezdném profilu - montuje se vně kolejnice, vždy vpravo ve směru jízdy - mechanicky namontovaná skoba zajistí při styku s rámečkem EPV (elektropneumatického ventilu) vlakové soupravy okamžité vypuštění tlaku z brzdového potrubí - zřizuje se na konci tratí a na koncích zkušebních tratí v depech V pražském metru jsou použity tyto typy autostopů: - pevný pro krytí konců tratí - inerční, výkyvný (pro rychlost do 20 km/h) Inerční autostop umožňuje průjezd bez zásahu EPV do rychlosti soupravy 20 km/h. Při překročení této rychlosti se chová jako autostop pevný.
9. Bezobslužný obrat Bezobslužný obrat je nadstavbovou funkcí vlakového zabezpečovače LZA a je realizován na trati A ve stanici Dejvická. Umožňuje provedení automatického obratu ve stanici bez účasti strojvedoucího. Princip činnosti: Po zastavení soupravy ve stanici u nástupiště strojvedoucí přepne přepínač jízdních režimů do polohy RBO režim bezobslužného obratu. Po vyjmutí karty strojvedoucího z řídícího pultu strojvedoucí opustí kabinu soupravy a přiloží svoji identifikační kartu ke skříňce, do bloku odesílacího tlačítka na hraně nástupiště. Po identifikaci karty strojvedoucí stiskne tlačítko START. Při splnění předepsaných podmínek souprava obdrží signál BOP (bezobslužný obrat vpřed), automaticky zavře dveře, odbrzdí a odjíždí na obratovou kolej. Po zastavení v obratové koleji deaktivuje přijímací antény z čela vlaku a zaktivuje přijímací antény na opačném čele soupravy a je li postavena j.c., obdrží souprava signál BOZ (bezobslužný obrat vzad) a odjíždí na staniční odjezdovou kolej. Po zastavení soupravy v místě zastavení strojvedoucí nastoupí do kabiny, vloží svou identifikační kartu a může pokračovat v jízdě. Systém EZS Pro indikaci pádu osoby (nebo předmětu) do kolejiště je v 1. staniční koleji stanice DE instalován systém elektronické zabezpečovací signalizace (EZS) založený na inteligentní videodetekci. V případě zaznamenání pádu osoby či předmětu do kolejiště je aktivována vazba na staniční ZZ a vlakový zabezpečovač a dojde k okamžitému nouzovému zastavení soupravy. Obrazové záznamy ze zařízení EZS:
Pozn: Systém videodetekce EZS nefunguje bohužel zcela spolehlivě a proto je možné využívat bezobslužný obrat ve stanici Dejvická pouze omezeně. Konkrétní formou je tzv. automatizovaný obrat, kdy na zadní stanoviště při odjezdu vlaku do obratové koleje nastoupí strojvedoucí, který při výjezdu soupravy z obratové koleje směrem k nástupišti může v případě potřeby nouzově soupravu zabrzdit.