Německo digitalizuje železnice: elektrická jednotky Siemens Mireo pro Stuttgart jako příklad

18.8.2023 Evropské národní železnice ve spolupráci s průmyslem postupují v procesu automatizace směrem k co nejvyšší bezpečnosti a zároveň unifikaci řídicích a zabezpečovacích technologií. Konkrétním příkladem je zakázka společnosti Siemens Mobility ze srpna 2023 na dodání 28 třívozových elektrických jednotek Mireo pro pilotní projekt „Digitální železniční uzel Stuttgart“ (DKS) v rámci projektu „Digitalizace železnice v Německu“ (DSD – Digitale Schiene Deutschland). Zákazníkem je Státní institut pro kolejová vozidla Bádensko-Württembersko (SFBW), který kolejová vozidla pronajímá různým železničním dopravcům.

Základní funkce vlakové automatizace, technologie ETCS a stupně automatizace

Technologie pro plnou nebo částečnou automatizací jízdy vlaků vykovává, podle vybavenosti infrastruktury a vozidel, tři základní funkce, takto řazené v hierarchii kritické důležitosti a technické vyspělosti:

1) ATP – zajišťuje bezpečnou jízdu vlaku,

2) ATO – zajišťuje účelnou a hospodárnou jízdu vlaku,

3) ATS – zajišťuje plynulý a účelný provoz všech vlaků na sledovaných tratích podle jízdního řádu.

Funkce ATP má vždy přednost před funkcemi ATO a ATS.

ETCS (European Train Control System) představuje systém, který na celostátních tratích dokáže za určitých okolností sám zastavit vlak bez zásahu strojvedoucího. Pokud například strojvedoucí nerespektuje návěst Stůj, systém chybu zjistí a vlak může bezpečně zastavit. Použitá technologie dohlíží na to, zda se vlak pohybuje v přesně vymezeném úseku trati.

ETCS dohlíží také na dodržování nejvyšší dovolené rychlosti v daném úseku a nejvyšší dovolené rychlosti vlaku. Při jejím překročení zabezpečovač zasáhne do řízení vozidla. Před zahájením provozního nebo nouzového brzdění ale nejdříve varuje strojvedoucího, aby měl možnost změnou způsobu řízení vozidla sám snížit rychlost, případně zastavit.

ETCS pracuje na principu výměny informací mezi traťovou (stacionární) a vozidlovou částí. Míra automatizace a s ní spojené funkce a systémové řešení jsou odstupňovány. Od úrovně 3 používá ETCS, podobně jako CBTC u automatizovaných městských rychlodrah, princip pohyblivého bloku nezávislého na pevných traťových oddílech.

Problémem této úrovně, který je zatím ve stadiu řešení, je detekce celistvosti vlaků. Vlaky na celostátních tratích totiž mohou být vedeny jak ucelenými jednotkami (jako například zmíněná Siemens Mireo), tak lokomotivou a různým počtem osobních a nákladních vozů. To nabízí velmi širokou škálu možných situací a stavů.

ETCS by měl postupně nahradit cca dvacet různých národních systémů vlakových zabezpečovačů v Evropě.

V souvislosti s automatizace provozu kolejových vozidel jsou rozlišovány čtyři úrovně automatizace (GoA) ve smyslu normy ČSN EN 62267:

• Stupeň automatizace 1: automatické zabezpečení jízdy vlaku v provozu se strojvedoucím;

• Stupeň automatizace 2: automatické řízení vlaku v provozu se strojvedoucím;

• Stupeň automatizace 3: automatické řízení vlaku v provozu bez strojvedoucích, ale s přítomností vlakového průvodce;

• Stupeň automatizace 4: automatický provoz zcela bez vlakového personálu.

Projekt DSD a jeho technologie

Technologie zaváděné rámci německého celostátního projektu „Digitalizace železnice v Německu“ (Digital Schiene Deutschland, DSD) zahrnují následující základní prvky:

• digitální zabezpečovací systém, v jehož rámci je zaváděna technologie ETCS a jehož důležitou součástí jsou digitální stavědla (DSTW: Digitaler Stellwerke) nahrazující dosavadní množství typů a technických úrovní těchto zařízení v Německu (poznámka: stavědlo je zařízení na stavění vlakových cest do potřebného směru),

• přesná identifikace polohy vlaku na digitální mapě, využívající současné technologie, jako jsou kamery nebo Lidary,

• senzorické systémy pro vnímání okolí vlaku,

• technologie umožňující automatický provoz vlaků na úrovni ATO, k nimž patří zejména mobilní železniční digitální rádiové hlasové i datové komunikace budoucnosti (FRMCS) umožňující úspornější provoz díky digitálně předvídanému rychlostnímu profilu a pokynům pro řízení jízdy vlaku,

• 5G komunikační síť a související cloudové technologie,

• kybernetická bezpečnost a související vybavení,

• automatické zabezpečení vlaku s funkcionalitami pohyblivého bloku (blíže viz k této problematice u technologie CBTC)

Zařízeními splňujícími tyto požadavky musí být mj. postupně vybavena všechna železniční vozidla zakoupená v úvodu zmíněným Státním institutem pro kolejová vozidla Bádensko-Württembersko (SFBW) a pronajímaná různým železničním dopravcům. Jejich postupná modernizace je stanovena na dobu nejméně deseti let.

Dodávka elektrických jednotek Mireo a smlouva o údržbě

Rámcová smlouva mezi Siemens Mobility a SFBW zahrnuje dodávku a údržbu elektrických jednotek Siemens Mireo. Vozidla budou dodána mezi listopadem 2025 a dubnem 2026. Zakázka má hodnotu přibližně 300 mil. EUR (cca 7,2 mld. Kč, čili 257 mil. Kč za třívozovou jednotku).

Třívozové elektrické jednotky Mireo pro SFBW (viz foto) budou mít 218 pevných sedadel, bezplatné Wi-Fi připojení a bezbariérový přístup.

Každá z 28 elektrických jednotek bude vybavena technologiemi DSD (viz výše), včetně evropského vlakového zabezpečovacího systému ETCS umožňující funkci ATP a palubních jednotek umožňujících automatizovaný provoz vlaků (ATO) úrovně GoA 2. Společnost Siemens Mobility rovněž vybavuje nová vozidla systémem kontroly integrity (celistvosti) vlaku (TIMS) a poprvé v Německu také výše zmíněným systémem mobilní železniční digitální rádiové hlasové i datové komunikace budoucnosti (FRMCS).

Zpočátku budou tyto jednotky provozovány v metropolitní oblasti Stuttgartu v rámci pilotního projektu DKS a následně budou využívána v celé spolkové zemi Bádensko-Württembersko a v sousedních státech. Plánuje se schválení vozidel pro provoz v Rakousku a pro příhraniční trasy do Švýcarska, například na hlavní nádraží v Basileji.

Součástí rámcové smlouvy je komplexní desetiletá smlouva o údržbě s možností prodloužení o dalších 20 let. Poskytovány budou rovněž digitální služby založené na platformě Railigent X od společnosti Siemens Mobility. Zahrnují oborově specifické aplikace a datové služby, které podporují digitální transformaci železničních systémů pro udržitelnou osobní a nákladní dopravu. Tato služba poskytuje informace získané z diagnostických a provozních dat vozidel a výrazně zvyšuje spolehlivost a dostupnost vozidel.

redakce Smartcityvpraxi.cz

Foto © Siemens

Další informace zde a také zde

Přečtěte si také:

REM v Montrealu: Další automatická městská rychlodráha s technologií CBTC zahájila provoz

2.8.2023 Technologie CBTC, která se předpokládá i pro novou linku pražského metra D, dnes představuje nejužívanější řídicí a zabezpečovací systém pro městské rychlodráhy, ať už s přítomností řidiče nebo plně bezobslužné. Nejnovější městskou rychlodráhou s tímto systémem je Montrealská Réseau Express Métropolitain (REM), česky Expresní metropolitní síť, jejíž první úsek byl uveden do provozu na konci července 2023.

Celý článek zde

Moderní technologie i příroda ve městě, veřejné i soukromé finance, dobré i méně dobré příklady z praxe: zpráva z konference Smart city v praxi VIII

22.3.2023 Dne 21. března 2023 proběhl, opět jako doprovodný program veletrhu AMPER 2023 další, již osmý, ročník tradiční konference pořádané provozovateli tohoto portálu, konzultační firmou Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services. Konference o 90 účastnících, převážně z municipalit a městských služeb, se konala pod záštitou místopředsedy vlády pro digitalizaci a ministra pro místní rozvoj a primátorky statutárního města Brna.

Celý článek zde

Naše služby pro Váš marketing

Marketing je řídící proces pro identifikaci, předvídání a uspokojování požadavků zákazníků za účelem dosažení zisku. Takto vymezený marketing představuje řešení několika základních otázek, jakými jsou identifikace potřeb zákazníků, vymezení cílových segmentů trhu a vytváření konkurenční výhody pro každý z nich. Tak rozumí marketingu i naše konzultační firma a její tým. Její služby orientované na marketingové řízení v soukromém i veřejném sektoru mohou jejich zákazníkům významně přispět k efektivnímu oslovování trhu.

Další podrobnosti k nabízeným službám jsou k dispozici ZDE:

K jádru věci – náš manažerský a ekonomický blog

Oba naše portály Proelektrotechniky.cz a Smartcityvpraxi.cz jsou zaměřeny převážně na novinky a zajímavé informace ze světa moderních technologií, chytrých měst a obcí a souvisejících projektů. Naše odbornost je nicméně širší. Hlavní konzultant a majitel naší firmy Jakub Slavík je vzděláním a profesí ekonom a manažerský poradce i praktický učitel, kterému se běžné zážitky z konzultační práce přetvářejí do poučných příběhů ze života. Tyto příběhy a postřehy, svým obsahem převážně ekonomické a manažerské, tak trochu přesahují zaměření našich portálů. Mají tu ale své místo, protože jdou, jak řečeno v názvu této rubriky, k jádru věci.

Přečtěte si zde:

Videozáznamy našich přednášek ke smart city

28.5.2021 Videozáznamy našich přednášek ke smart city jsou nyní shromážděny na jednom místě v samostatné rubrice.

Podívejte se zde:

Brožura Příběhy chytrých pomocníků

24.5.2021 Naše brožura Příběhy chytrých pomocníků vychází již od roku 2019 jako doprovodná publikace našich každoročních konferencí Smart city v praxi. Velmi nás těší setrvalý zájem municipalit o chytrá řešení pro normální život v chytrých městech a zájem průmyslu takováto řešení vyvíjet, zkoušet a dodávat. K tomu, aby se tyto zájmy potkaly, je tu i tato naše brožura.Čtenáři v ní najdou zajímavé a čtivě podané příklady praktického využití moderních technologií ve městech.

Přejeme příjemné počtení a spoustu inspirace.

Všechna vydání naší brožury Příběhy chytrých pomocníků jsou k dispozici zde

Živá strategie pro chytré město, obec či region: nabízíme naše služby odborného poradenství

22.4.2021 Základem úspěšného „chytrého“ města, obce či regionu je jeho strategie. Aby takováto strategie byla prakticky použitelným a stále „živým“ dokumentem, k tomu nabízí provozovatel tohoto portálu, naše konzultační firma Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services, městům, obcím a dalším zainteresovaným osobám své odborné služby. Opíráme se při nich o čtvrtstoletí praxe v manažerském poradenství, z toho téměř sedm let při rozvoji smart citíes v ČR, v neposlední řadě jako spoluautoři aktualizované oficiální metodiky smart city nebo vítězné strategie smart city Blatná.

Celý článek zde

Jak si „srovnat svoje smart noty“: nabízíme interaktivní školení smart city pro města, obce a regiony

Řada českých měst a obcí má v současné době zájem o postavení „smart city“ či „chytré obce“ a k tomuto postavení již často podniká konkrétní kroky. Problém je, že pojem smart city provází v ČR (ostatně i jinde ve světě) řada nedorozumění – od pojímání smart city jako pouhého „digitálního města“ po technické výstřelky typu „chytré“ lavičky. V této situaci se provozovatelé našeho portálu, firma Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services, rozhodli nabídnout městům, obcím a dalším institucím zainteresovaným na rozvoji „smart“ konceptu krátké interaktivní školení pro praktickou realizaci tohoto konceptu v jejich konkrétních podmínkách.

Celý článek zde

Smart city v praxi: první kniha českého autora o konceptu smart city a jeho zavádění v každodenním životě

Chytrým městem, obcí, či regionem, označovaným souhrnně pojmem „smart city“, rozumíme koncept strategického řízení, při němž jsou využívány moderní technologie z oblasti energetiky a služeb, mobility a informatiky pro ovlivňování kvality života ve městě, a následně k dosahování hospodářských a sociálních cílů. Nejde tedy o pouhé „digitální město“ nebo o nepromyšlené pořizování nákladných moderních technologií pro potřebu měst a regionů, jak je tento pojem někdy mylně interpretován. Zhruba stopadesátistránková barevná publikace Smart city v praxi s bohatým obrazovým doprovodem je přednostně určena jako praktická příručka těm, pro něž koncept smart city představuje každodenní práci řídících pracovníků a specialistů při vytváření strategie chytrého města a při jejím naplňování pomocí projektů moderních technologií.

Více o knize včetně možnosti zakoupení zde

Cyklus odborných konferencí „Smart city v praxi“ a „Elektrické autobusy pro město“

Konference „Elektrické autobusy pro město“ se již od svého prvního běhu v říjnu 2013 vyprofilovala jako zcela ojedinělá prezentační a vzdělávací akce i jako místo vzájemné výměny aktuálních zkušeností mezi profesionály z elektrické osobní dopravy. Díky svému zaměření na konkrétní téma, konkrétní prezentující a konkrétní publikum se tato konference stala prostředkem přímé komunikace mezi výrobci elektrobusů a trolejbusů (včetně jejich komponent a infrastruktury) a jejich provozovateli a uživateli. V neposlední řadě zde hrají důležitou roli i zástupci institucí, které rozhodují o financování této dopravy, nebo mají v tomto ohledu aktuální a spolehlivé informace. Konference „Smart city v praxi“ je zaměřena především na ty zástupce měst a obcí a veřejných organizací, kteří se budou rozhodovat o volbě konkrétních řešení od konkrétního dodavatele pro definování a naplňování investičních projektů, jimiž je koncept smart city v daném městě realizován.

Pozvánky na tyto konference a zprávy z těchto a dalších konferencí naleznete v naší rubrice Konference zde

Consulting Services: Naše odborné služby

Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services je konzultační firma v oblasti inovativních technologií pro dopravu a smart city (včetně energetiky a vodíkových technologií), která rovněž provozuje informační portály www.smartcityvpraxi.cz a www.proelektrotechniky.cz a organizuje odborné akce. V rámci našich odborných služeb Vám nabízíme vypracování strategie smart city, spolupráci na vytváření strategických dokumentů, vytváření a realizace projektů pro smart city, další odborné konzultační služby (studie, průzkumy, analýzy), vytváření a realizace dalších projektů s inovativními technologiemi (automatická vozidla, vodíkové technologie, elektromobilita aj.), specializované vzdělávací akce „na klíč“, prezentační a autorské služby (prezentace na konferencích, portálech). Celý článek zde