O rozvoji ETCS, tedy o jednotném evropském vlakové zabezpečovači, si ředitel SIRDO Vladimír Kremlík povídá s panem Vladimírem Kampíkem ze společnosti AŽD, který se dlouhodobě věnuje propagaci systému ERTMS (evropský systém řízení železniční dopravy). Na úrovni Evropské unie pak působí v evropských strukturách, kde zastupuje evropské železniční výrobce při jednáních s Evropskou komisí a Evropskou agenturou pro železnici ERA.
O: Na hlavních železničních koridorech v ČR postupně zavádíme systém jednotného evropského zabezpečovače ETCS. V jakém stavu se nacházíme?
Na hlavních železničních koridorech v zavádění do infrastruktury vše běží dle všeobecně akceptovaného plánu instalovat zařízení v Level 2. První stavba Kolín – Brno – Břeclav, která je v provozu se stavěla ve verzi systému Baseline 2 v souladu s platným TSI CCS (NAŘÍZENÍ KOMISE EU 2016/919 dle Souboru specifikací č. 1 – základní specifikace 2 systému ETCS a základní specifikace 1 systému GSM-R). Všechny další stavby jsou již dle Baseline 3 (Souboru specifikací č. 3 – základní specifikace 3 systému ETCS verze 2 a základní specifikace 1 systému GSM-R).
O tom jak a kdy se bude pokračovat s výstavbou ETCS mimo koridorové tratě, na jaké úseky, kdy, jaká úroveň, zda Level 1, Level 2, Level 3 anebo i jejich kombinace se nerozhodlo. V současné době probíhá diskuse o instalaci ETCS Level 0, tj. bez ETCS na regionálních tratích jako odpověď na letní sérii železničních nehod na tratích provozovaných dle předpisu D3.
To vše se týká infrastruktury, ale systém ETCS je komplexní systém, který má i svoji vozidlovou část a zde vidím ohromný problém. Pro rychlé a hlavně efektivní implementaci systému ETCS a co nejrychlejší odstranění systému národního vlakového zabezpečovače LS (třída B dle TSI CCS) je dostatečný počet vozidel vybavených palubní jednotkou OBU ETCS.
Při obnově vozového parku je dnes situace velmi jednoduchá, nová vozidla musí dle legislativy ETCS mít OBU již z výroby. Ale problém je tzv. RETROFIT, tedy instalace ETCS do starších vozidel. Zde je nutno zvážit stáří vozidla a ekonomickou výhodnost zástavby. NIP (Národní implementační plán ERTMS z roku 2017) předpokládá v letech 2017 až 2023 vybavení 950 vozidel tj. cca. 135 vozidel ročně. Zde je smutnou realitou ohromné zpoždění, kdy dle tohoto plánu nejsme v roce 2020, ale teprve v roce 2018! Jen velmi malému množství provozovatelů dopravy se podařilo vybavit svoje vozidla palubní částí ETCS. Zavedení tzv. VÝHRADNÍHO PROVOZU ETCS, tj. vpuštění na trať pouze ETCS vybavená vozidla, od 1. ledna 2025 dle plánů Ministerstva dopravy na koridorech Děčín-Praha-Brno-Břeclav-Přerov-Bohumín je ohroženo tím, že nebude dostatek vozidel. Jen na okraj připomenu, že tento termín si stanovilo ministerstvo samo, ačkoliv Evropská komise to na těchto koridorech požaduje spustit ETCS nikoliv ve výhradním provozu nejpozději od 2030. Odsun termínu by tak nebyl mezinárodní problém, ale bude problémem pro dopravce. Ti, kteří zvládnout svoji flotilu vybavit včas, můžou po státu požadovat satisfakci za zmařené investice. Ministerstvo se tak pustilo do velmi riskantní hry, která ve výsledku poškodí reputaci železnice jako celku.
O: Jaký je vlastně problém se systémy třídy B?
Zařízení třídy B je pojem, který zavedly předchozí verze evropské legislativy a ve stručnosti jde o původní provozované železniční radiové systémy a vlakové zabezpečovače provozované v Evropě. V našem případě se jedná o systém LS jako vlakový zabezpečovač a analogový radiový systém TSR. Třída B se dle platné legislativy může budovat pro tzv. přechodnou dobu, pokud se zároveň vybaví systémem třídy A (vlakový zabezpečovač ETCS a radiový systém GSM-R). Je velmi smutné, že stávající zabezpečovač máme nainstalován na cca. 10 % tratí, které ale nesou maximum výkonu celého systému. Abychom pochopili tento stav, musíme se podívat do minulosti, kdy bylo zavedeno povolení provozovat vlaky do max. rychlosti 100 km/h bez jakéhokoliv systému. Na západ od našich hranic byl tento rychlostní limit stanoven většinou níže, např. na 30, 40 nebo 60 km/h a proto mají vybaveny své tratě národním systémem vlakového zabezpečovače a instalace ETCS pro ně nemusí být tak palčivý problém, jako u nás. Vina nedostatečného pokrytí našich tratí vlakovým zabezpečovačem je v starém předpisu a zejména v chybějící národní koncepci rozvoje (železniční) dopravy, na což doplácíme všichni.
Systém třídy B (národní zabezpečovač LS) se při výstavbě ETCS se dá velmi jednoduše přidat i pro přechodnou dobu za náklady o cca. 3 % navíc a umožnit tzv. „dojezdit“ vozidla, na která se ETCS ekonomicky nevyplatí. Je pro mě těžko pochopitelné, proč někteří ministerští úředníci vyžadují výhradní provoz ETCS a zamezují této možnosti a zapomínají přitom na budování radiového systému GSM-R, jakoby byla interoperabilita jen o vlakovém zabezpečovači.
O: Zmínil jste kombinace úrovní systému ETCS. Co si pod tím máme představit?
ETCS se dnes běžně instaluje v úrovních 1 nebo 2. Level 2 zajišťuje kontinuální obousměrný přenos informací mezi vlakem a infrastrukturou a proto je standardem pro koridory. Již dnes máme úzká hrdla na těchto tratích, kde potřebujeme zvýšit propustnost a tím i dopravní výkon. Jedním z perspektivních řešení bude ETCS Level 3 s pohyblivým blokem. Cesta k Level 3 však ještě nějakou chvíli potrvá, ale navýšení propustnosti lze udělat již nyní pomocí aplikace ETCS jako tzv. Level 3 Hybrid.
U Level 3 Hybrid se stávající infrastruktura pro Level 2 nemění a změna se týká pouze software v řídicím systému ETCS RBC tak, že ucelené vlakové jednotky a soupravy (mají „drátovou“ kontrolu celistvosti vlaku) jedou v Level 3 na fyzicky dělených traťových úsecích virtuálně rozdělených pro účely Level 3 a uvolňují vlakovou cestu po těchto virtuálních úsecích pro následný vlak. Tento následný vlak může být v módu Level 3 nebo Level 2. Dochází tak ke zkrácení času pro následný vlak. Vlak s palubní částí ETCS jedoucí v Level 2, protože nemá kontrolu celistvosti vlaku, tak profituje z před ním jedoucího vlaku v Level 3.
ETCS Level 1 byl zaveden jako tzv. „Starter kit“ do světa ETCS, který zakonzervovává stávající infrastrukturu, přináší další úroveň kabeláže a neumožní některá zajímavé funkce budoucího rozvoje ETCS. Proto bychom s jejich aplikací měli šetřit a namísto toho využívat Level 2 s minimalistickým radiovým pokrytím tratě. Není bez zajímavosti, že pokud se v EU diskutuje další standardizace v zabezpečovacích zařízeních, tak se jako výchozí bod bere minimálně ETCS Level 2. Level 1 je již považován za archaismus a Evropská komise se snaží jej odstranit.
O: Plánuje se nějaký další rozvoj systému ETCS?
Systém ETCS byl původně zamýšlen jako interoperabilní s minimem funkcí a s hlavním zaměřením přizpůsobit infrastrukturu tak, aby vozidlo s ETCS umělo přečíst povolení k jízdě a tyto povolení dodržovalo. To bylo ale před více jak 20 lety. Digitalizace výrazně pokročila a i systém ETCS se musí dále rozvíjet. Jsme na železnici a ta s sebou nese i nutnost zpětné kompatibility tak, aby i nyní vybavovaná vozidla byla schopna provozu na budoucích vylepšených tratích. Po široké diskusi byly identifikovány tzv. „ERTMS Game Changers“. To jsou technologie, které posouvají využitelnost ETCS a komunikačních prostředků na vyšší úroveň.
- První oblastí je ETCS Level 3 – s cílem odstranění maximálního množství infrastrukturních prvků jako počítače náprav, návěstidla další, zavedení pohyblivého bloku a snížení nákladů na údržbu. Zde zbývá kromě pravidel pro provoz vlaků včetně provozu pod „pohyblivým blokem“, standardizovat systémy detekce celistvosti vlaku, zejména pro sestavované vlaky tvořené jednotlivými vozy. Velkou výzvou je zde nákladní vůz s vzduchovou brzdou a bez jakékoliv elektrické instalace.
- Další oblastí je propojení systémů automatického vedení vlaku ATO s ETCS. V prví fázi se jedná o on-line předávání aktuálních map a jízdních řádů na vlak a optimalizace jízdy vlaku dle těchto informací.
- Třetí je pak vylepšení Brzdných křivek vlaku pod dohledem ETCS na základě zkušeností z provozu. Jedna z řešených oblastí je zohlednění snížené adheze vozidla. Toto je palčivý problém u nás v ČR z důvodu „hříchů“ v minulosti při optimalizaci dopravní infrastruktury.
- Nová generace komunikačního systému FRMCS, který sjednotí komunikaci hlasovou, datovou, ETCS ATO a další, z důvodu nedostatečné kapacity GSM-R v aglomeracích. Půjde o vícekanálový systém do značné míry nezávislý na použitém přenosovém systému, připravený pro budoucí změny v telekomunikačních technologiích a zaměřený na maximální interoperabilitu. Stávající systém GSM-R totiž využíváme v jeho 2. generaci a přitom na mobilních telefonech v našich kapsách mále generaci 4. a 5, kterou kombinujeme s WiFi.
- Využití satelitních systémů zejména pro zvýšení přesnosti odometrie vlaku, tedy zlepšení určení jeho polohy. Druhou oblastí je pak virtuální náhrada klasické ETCS balízy, která je v tuto chvíli trochu v pozadí, ale má svoji budoucnost ve snižování nákladů na provoz infrastruktury.
Takto definované vylepšení byly přijaty ERA před několika lety a první technologie jsou ve fázi testů a budou začleněny do příští revize Specifikací systému ERTMS v roce 2022.
O: Který z ERTMS Game Changers považujete za nejslibnější?
Jednoznačně jím je ATO over ETCS. Jedná se o vzájemnou spolupráci systému automatického vedení vlaku a ETCS, kdy palubní jednotka ETCS poskytuje jednotce palubní jednotce ATO informaci o poloze vlaku na trati, stavu povolení k jízdě včetně aktuálního rychlostního profilu a další informace. Palubní ATO pak řídí vlak tak, aby nedošlo k intervenci ETCS do řízení a optimalizuje svoji jízdu z pohledu času a energie.
Revolučním řešením je propojení infrastruktury a vlaku pro optimalizované řízení připojených vlaků s ATO. Ze systému Traffic management sytému – TMS (u nás v ČŘ např. Dispečerský systém na CDP) se přes traťovou část ATO předává informace na vlak. Dispečerský systém řídí vlakovou dopravu tak, aby snižoval spotřebu energie tím, že zabraňuje zbytečným zastavením a rozjezdům vlaků. Dále optimalizuje grafikon dopravy pro energeticky optimální rychlosti vlaků.
Traťová část ATO posílá samostatným radiovým kanálem na GSM-R na vlak v segmentech mapu trati – popis části infrastruktury a jízdní profily dle aktuálního grafikonu. Palubní jednotka ATO naopak zasílá informace o rychlosti vlaku a jeho okamžité poloze a odhad času, kdy dosáhne bodu s vyznačeným zastavením anebo průjezdem.
Když to takto popíšeme, tak se jedná o komplikovaný systém, který může být nadále za provozu vylepšován. Jde o technologii, která do budoucna výrazně vylepší lépe využívat dopravní infrastrukturu a snížit provozní náklady jak pro správce infrastruktury, tak i pro dopravce. Zároveň umožňuje nákladním vlaků využívat výhod ATO, které nejezdí podle pevných jízdních řádů. Doposud z ATO profitovaly zejména vlaky osobní dopravy. V neposlední řadě musím vyzdvihnout interoperabilní řešení tohoto systému (bude součástí Specifikací ETCS), který je maximálně otevřený a jednotlivé části tak mohou dodávat různí výrobci. Uvedu příklad: Palubní jednotka ATO od výrobce A, Traťová část ATO od výrobce B, ETCS palubní část od výrobce C a systém TMS od výrobce D. Dopravce s ATO vybavenými vozidly bude moci naplno využívat jízdu pod řízením ATO kdekoliv po Evropě na interoperabilní trati.
Věřím, že se brzy dočkáme masivního rozvoje tohoto systému a jeho rychlé rozšíření po tratích v Evropě a flotilách dopravců. Ideální je zakomponovat ověřená technická řešení ATO pro hnací vozidla jak nákladních, tak osobních vlaků již při výrobě jako standardní součást výbavy. To umožní všem využít přínosy ATO, tedy optimalizaci železničního provozu a snížení spotřeby energie díky propojení vlakové části ATO a dispečerského řídicího systému.
Jsme v závěru rozhovoru a mě by zajímalo, jak vy vnímáte systém ETCS.
Chci říci, že ETCS je úžasný komplexní systém v rámci větší rodiny ERTMS a řízení dopravy, který přenáší naši železnici do 21. století. Já sám jsem rád, že naše generace je u této revoluční změny na železnici a že vývoj systému ETCS mě mnohému naučil.
Faktem je, že již dávno jsme překročili v Evropě u řízení dopravy bod obratu a ETCS je již neotřesitelný systém, kolem kterého se propojují další technologie. Uvědomme si, že pokud chceme jezdit vlakem rychleji než 160 km/h, tak není jiná cesta než ETCS a bez ETCS se nedočkáme ani autonomního vlaku.
Organizace dopravy s příchodem ETCS nám přináší revoluci a standardizaci i do této oblasti a je třeba vytvořit jasnou koncepci, jak dopravu organizovat. Je zcela evidentní, že systém ETCS i přes jeho dětské nemoci nahrazuje národní vlakové zabezpečovače v Evropě. ETCS si mimo jiné vyžádá i mnoho dopravních a technických změn, což také souvisí se změnou chování a návyků provozních pracovníků. Dosavadní vývoj ohledně ETCS směřuje k tomu, že bude ukončena i naše rychlostní návěstní soustava, kterou jsme budovali 60 let. A to je velká změna nejen pro provozní pracovníky.
Děkujeme za rozhovor.
