Operacni systemy v kolejovych vozidlech: integrace, bezpecnost a digitalizace vozoveho parku

Vybavování vozidel systémem GSM-R vychází z evropské normy TSI-CCS, do podmínek českého železničního systému aplikovanou Národním implementačním plánem ERTMS.

Systém ERTMS představuje v současné době nadstavbu nad národními systémy, která umožní průjezd vozidla bez ohledu na použité detekční, zabezpečovací a řídící systémy.

TSI-CCS předpokládají především zavedení Evropského systému řízení železniční dopravy (ERTMS - European Rail Traffic Management System).

Systém ERTMS v současné podobě tak představuje nepochybně velký přínos v oblasti zabezpečovací a řídící techniky.

Předmětem projektu "Vybavení kolejových vozidel Českých drah systémem GSM-R - 2.etapa" je pořízení mobilních terminálů GSM-R, které jsou nezbytnou součástí jednotného evropského systému ERTMS, do 430 vozidel v majetku Českých drah, a.s., které jsou určeny k pravidelnému provozu po síti TEN-T (v ČR se jedná o tranzitní železniční koridory).

Projekt zároveň navazuje na 1. etapu, která byla realizována v letech 2011-12 s využitím prostředků Operačního programu Doprava a díky dalším 430 ks vybavených vozidel ve 2. etapě cílí na dovybavení celého vozového parku zajíždějícího na tratě TEN-T, což umožní plynulý a efektivní provoz vozidel na tratích v ČR a jejich operativní využití dle požadavků objednatelů dopravy.

Oproti 1. V této TSI jsou stanovena pouze opatření, která mají snížit konkrétní rizika v tunelech.

Stávající úroveň bezpečnosti nesmí být v zemi snížena, jak je stanoveno v čl. 4 odst. 1 směrnice 2004/49/ES.

Členské státy mohou stanovit nové a přísnější požadavky pro konkrétní tunely v souladu s článkem 8 směrnice 2004/49/ES; tyto požadavky jsou oznámeny Komisi před jejich zavedením.

Takové přísnější požadavky se musí opírat o analýzu rizik a musí být zdůvodněny konkrétní rizikovou situací.

Stanice nacházející se v tunelech jsou souladu s vnitrostátními předpisy týkajícími se požární bezpečnosti.

Pokud se takové stanice používají jako bezpečné oblasti, vyhovují pouze specifikacím v bodech 4.2.1.5.1, 4.2.1.5.2 a 4.2.1.5.3 této TSI.

Pokud se používají jako místa pro hašení požáru, vyhovují pouze specifikacím v bodech 4.2.1.7 písm. c) a 4.2.1.7 písm.

Tato TSI se vztahuje pouze na konkrétní rizika v tunelech týkající se bezpečnosti cestujících a vlakového personálu u výše uvedených subsystémů.

„Horké“ mimořádné události: požár, výbuch, po kterém následuje požár, emise toxických zplodin hoření nebo plynů.

Hlavním nebezpečím je požár.

Požár je zjištěn buď požární signalizací ve vlaku či osobami ve vlaku.

Je vypnuto větrání, aby se zabránilo šíření kouře.

Je-li to možné, vlak opustí tunel.

Je-li to vhodné, může vlak zastavit v místě pro hašení požáru uvnitř tunelu.

Železniční tunel: definovaná infrastruktura obklopující trať pro překonání překážek.

Délka tunelu je definována jako délka zcela uzavřené části, která se měří na úrovni kolejnice.

V kontextu této TSI je tunel dlouhý 0,1 km nebo delší.

Nákladní vlak je vlak složený z jedné či více lokomotiv a jednoho či více vozů.

S ohledem na všechny použitelné základní požadavky jsou stanoveny základní parametry týkající se bezpečnosti v železničních tunelech pro subsystémy infrastruktura, energetika a kolejová vozidla.

V případě požáru je zachována celistvost obložení tunelu po dobu dostatečně dlouhou pro evakuaci a řízenou evakuaci cestujících a zaměstnanců a zásah záchranných služeb.

V případech vodních tunelů musí hlavní konstrukce tunelu odolat teplotám požáru po dobu nutnou k evakuaci osob.

Materiál pro stavbu tunelů splňuje požadavky klasifikace A2 rozhodnutí Komise 2000/147/ES.

Uvede se výčet materiálů, které by výrazně nepřispěly k zatížení okolí požárem.

Bezpečná oblast umožňuje evakuaci osob z vlaků, které projíždějí tunelem.

Propojky mezi sousedními samostatnými tunelovými tubusy umožňují, aby sousední tunelový tubus sloužil jako bezpečná oblast.

Alternativní technická řešení, která poskytují bezpečnou oblast při zachování minimální rovnocenné úrovně bezpečnosti, jsou povolena.

Dveře, které umožňují přístup z únikových chodníků do bezpečné oblasti, mají minimální světlou šířku při otevření 1,4 m a světlou výšku 2,0 m.

Nezávislost a funkčnost: po přiměřenou dobu po selhání hlavního napájení je k dispozici alternativní napájení.

Vzhled všech značek odpovídá požadavkům směrnice 92/58/EHS ze dne 24.

Chodníky musí být vybudovány v jednokolejném tunelovém tubusu nejméně na jedné straně trati a v tunelovém tubusu s větším počtem kolejí na obou stranách tubusu.

Je nutné vyhnout se místním omezením způsobeným překážkami v únikových cestách.

Volné prostranství a situace v okolí tratě v rozestupu mezi tunely umožňují cestujícím, aby se bezpečným prostorem vzdálili od vlaku.

Místa pro hašení požáru jsou vybavena zdrojem vody (minimálně 800 l/min po dobu 2 hodin) v blízkosti plánovaného místa zastavení vlaku.

Strojvedoucí je informován o plánované poloze zastavení zasaženého vlaku.

Do míst pro hašení požáru mají přístup záchranné služby.

Bezpečná oblast je přístupná z místa zastavení vlaku.

Rozměry trasy evakuace do bezpečné oblasti zohledňují dobu nutnou k evakuaci a plánovanou kapacitu vlaků, které mají být v tunelu provozovány.

Je potřeba zajistit trvalé rádiové spojení, které záchranným službám umožní komunikaci s jejich velením na místě.

Systém dodávky trakční energie v tunelech je rozdělen na úseky, žádný z nich nepřekročí délku 5 km.

Zařízení pro uzemnění je zajištěno v zásahových cestách tunelu, a pokud postupy uzemnění umožňují uzemnit individuální úsek, v blízkosti dělících bodů mezi úseky.

Systém rozvodu elektrické energie v tunelu musí být vhodný pro vybavení záchranných služeb v souladu s plánem pro případ mimořádné události zpracovaným pro tunel.

Některé skupiny vnitrostátních záchranných služeb mohou být soběstačné s ohledem na dodávku energie; v takovém případě lze považovat za vhodnou možnost neposkytovat takovým skupinám zařízení pro dodávku energie.

V případě požáru musí mít kabely, které jsou vystaveny požáru, nízkou hořlavost, nízký index šíření požáru, nízkou toxicitu a nízkou hustotu kouře.

Nákladní lokomotivy a motorové jednotky, které jsou určeny k přepravě jiné zátěže než cestujících, pro provoz ve všech tunelech na tratích spadajících do oblasti této TSI, bez ohledu na délku tunelů, musí splňovat požadavky.

Požadavky jsou stanoveny v bodech 4.2.10.2.1 technické specifikace pro interoperabilitu LOC&PAS.

Plán pro případ mimořádné události zpracovává pro každý tunel provozovatel ve spolupráci se záchrannými službami a příslušnými orgány.

Na vývoji či úpravě plánu pro případ mimořádné události se podílejí železniční podniky, které hodlají tunel využívat.

V plánu pro případ mimořádné události je stanovena odpovědnost za uzemnění a postup uzemnění.

Má se za to, že nákladní lokomotivy splňují požadavky týkající se bezpečnosti kolejových vozidel v tunelu na všech trasách.

Provozovatelům infrastruktury tunelů, které jsou delší než 20 km, je však povoleno vyžadovat, aby nákladní vlaky těmito tunely byly taženy lokomotivami, jejichž schopnost jízdy se rovná schopnosti jízdy u kolejových vozidel kategorie B.

Nákladní vlaky budou vpuštěny do všech tunelů za podmínek vymezených v bodě 1.1.3.1.

Pomocní zaměstnanci vlaku jsou vybaveni zařízením pro evakuaci pro strojvedoucího a jiné osoby ve vlaku, které splňují specifikace uvedené v různých předpisech a dodatcích.

Vlastnosti infrastruktury musejí být zaznamenány v registru železniční infrastruktury podle příslušných rozhodnutí EU.

Vlastnosti kolejových vozidel musejí být zaznamenány v evropském registru povolených typů vozidel podle příslušných rozhodnutí EU.

Žadatel prokáže, že výsledky zkoušek a ověření pro předchozí posouzení žádosti jsou ve shodě s požadavky TSI.

Oznámený subjekt ověří, zda dokumentace pro provoz a údržbu je k dispozici a v souladu s TSI.

Železniční podniky a provozovatelé infrastruktury musí prokázat splnění požadavků TSI podle článků 10 a 11 směrnice 2004/49/ES.

Pro účely posouzení uvedeného v bodě 4.2.1.3 písm. Oznámený subjekt zkontroluje, že přijaté řešení je jasně určeno prohlášením v technické dokumentaci.

Na traťové stroje se TSI uplatňuje dobrovolně; nejsou-li posouzeny jako vyhovující, podléhají vnitrostátním pravidlům.

Ze směrnice 2008/57/ES vyplývá, že jakékoli úpravy základních parametrů subsystémů vymezených v TSI ovlivňují celkovou úroveň bezpečnosti.

Členské státy rozhodnou, v jakém rozsahu je nutné uplatnit TSI na daný projekt.

Softwarovi a hardwaroví vývojáři Škoda Digital vyvinuli unikátní modulární platformu HYPEX, která propojuje řízení, komunikaci, diagnostiku, autonomní řízení a multimédia do jednoho celku.

V současných kolejových vozidlech je nainstalováno mnoho moderních a inteligentních digitálních technologií; každá z nich má svůj řídicí systém, který spolupracuje se systémem TCMS.

TCMS zajišťuje integraci funkcí a spolupráci všech subsystémů na úrovni vozidla i celé soupravy.

HYPEX je výhodný prostředek pro unifikaci vývojových prostředků a integraci různých systémů do jednoho fyzického celku.

„Dnešní zákazník“ vyžaduje vysokou úroveň hi-tech vybavení dopravních prostředků, včetně komunikačních zařízení, kamerových systémů, palubních informačních systémů a diagnostiky vozidel.

Proces vývoje a testování platformy HYPEX trval zhruba 2 roky a byl úspěšně dokončen.

V současné době instalujeme zařízení do dopravních prostředků z dílen skupiny Škoda Transportation a dodali jsme první série pro projekty v Polsku, Lotyšsku a další zahraniční zakázky.

Vývoj tohoto produktu naplňuje strategii ŠKODA GROUP stát se nezávislou a soběstačnou v oblasti digitálních palubních systémů.

V jednotlivých státech EU existuje NSA (v ČR Drážní úřad), která provádí povolení k uvedení vozidla na trh a schválení typu vozidla.

Systém práce NSA není jednotný; jejich posudky jsou významným podkladem pro rozhodnutí o povolení.

Pro členské státy EU platí legislativa EU a Prováděcí nařízení komise EU 2018/545 ze dne 4.4.2018, které stanoví pravidla pro postup povolování železničních vozidel a související dokumenty.

Součástí požadovaných podkladů je pozitivní hodnocení vlastností železničního vozidla, dle výsledků zkoušek a ověření.

Škoda Digital vyvíjí platformu HYPEX a integruje ji do vozidel pro projekty v Evropě, což podporuje moderní a spolehlivé řízení vlaků a jeho multimodální využití.

• GSM-R jako klíčový člen ERTMS pro bezproblémový průjezd vozidel napříč různými systémy.
• TCMS jako centrální mozek vozidla, který zajišťuje spolupráci všech subsystémů.
• HYPEX jako modulární platforma propojující řízení, diagnostiku a multimédia.
• Bezpečnost tunelů a nutnost plánu pro mimořádné události s jasnými odpovědnostmi.

Praktické dopady na provoz a údržbu

Vybavení GSM-R a ERTMS zlepšuje plynulost provozu na tratích TEN-T a umožňuje efektivnější využití vozového parku Českých drah.

Integrace systémů do TCMS zvyšuje spolehlivost provozu a umožňuje prediktivní údržbu díky pokročilým diagnostickým funkcím platformy HYPEX.

Současně platí, že implementace TSI vyžaduje koordinaci s NSA a splnění legislativních požadavků v jednotlivých státech EU, což zvyšuje nutnost detailní dokumentace a zkoušek.

tags: #operacni #systemy #v #kolejovych #vozidlech