Ovládání prakticky každé výhybky v Norsku bude vyvinuté v Česku. Může být nakonec téměř po celé Evropě. Kontinent přechází na jednotný zabezpečovací systém železnice a technologie z českých poboček Siemens Mobility těmto standardům odpovídají.

Pryč jsou doby, kdy někdo ručně zvedal závory nebo přehazoval výhybky. Přejezdy jsou připojené k internetu a návěstidla už také nečekají, zda je někdo uvidí. Informace zavčas posílají rovnou do lokomotiv. Koleje se postupně digitalizují stejně jako ostatní lidské činnosti. Norsko na tuto vlnu naskakuje nejrychleji v Evropě. Rozhodlo se za tři miliardy eur proměnit celou svou železniční síť a mít všude jeden zabezpečovací systém. Nasazuje nejmodernější evropský systém ETCS (European Train Control System), jenž přináší vyšší bezpečnost, spolehlivost i nižší provozní náklady. Vysoké tempo však odlišuje Norsko od ostatních zemí, které na nové technologie přecházejí jen pomalu a postupně.

Technologie pro Norsko vznikají i v pražském a plzeňském vývojovém centru firmy Siemens Mobility, která získala podíl na norské zakázce. Češi mají v rámci koncernu na starosti například technologie pro přejezdy, návěstidla a výhybky. Vyvíjí hardware, software i mechanické části ovladačů a vše následně testují a ověřují funkčnost.

Inovace z mladého týmu

"Máme velkou odpovědnost," říká šéf týmu výzkumu a vývoje železniční infrastruktury ve firmě Siemens Mobility Lukáš Hamáček. Norská specifika daná polohou a horami vyžadují nevídaná zařízení, jako jsou lavinová čidla, technologie pro zvedací mosty nebo zavírání dveří do tunelů, aby do nich nenavál sníh. To vše musí do svých zařízení při návrhu v Siemensu zahrnout.

"Saháme si na to, co je na železnici budoucnost," popisuje Hamáček. Podle něj přichází v Evropě nevyhnutelný rozvoj železnice. Ta má pomoci splnit klimatické cíle unie. "Je tu velký tlak na to, aby vlaků bylo více, aby byly bezpečné a ekologické," popisuje. Jeho tým železniční infrastruktury je v rámci koncernu Siemens relativně nový. Vznikl teprve před osmi lety a postupně, rok za rokem roste. Nyní v něm pracuje 115 lidí a už teď se plánuje nábor dalších v příštím roce.

Rychlý růst je znát i na poměrně nízkém průměrném věku v týmu. Ten je pouhých 31 let, protože řada zaměstnanců nastupuje rovnou po škole. Rychlým růstem týmu je ale dána i řada příležitostí. I Hamáček nastoupil jako vývojář prakticky po škole a postupně se vypracoval vzhůru. "Jen jsem využíval šance, které se mi nabízely," popisuje.

První úkol v infrastruktuře dostali Češi před osmi lety. Měli vyvinout ovládání výhybky pro depa, aby je šlo přestavovat přímo z lokomotivy a nebylo nutné vystupovat a ručně výhybku přehazovat. Protože se při řešení této úlohy české centrum osvědčilo, dostává na starosti vývoj dalších zařízení.

"Za jejich funkčnost ručíme tady v Česku," říká Martin Votava, architekt v železniční infrastruktuře. Siemens je tak podle něj v tomto jiný. V Česku sice mají vývojová oddělení i jiné nadnárodní firmy, ty ale často jen vypomáhají centrům v mateřské zemi. Právě tam zůstává důležité know-how, ale i zodpovědnost za celý projekt. "My se přímo potkáváme s koncovými zákazníky a jednáme s nimi o tom, co potřebují," říká Votava. "V rámci firmy máme velkou autonomii," dodává.

Základem je spolupráce

Český tým vývojářů se nemusí obávat, že by norským projektem práce končila. Historicky vzniklo v Evropě přes 20 různých typů vlakových zabezpečovačů, z dnešního pohledu nepříliš dokonalých a navzájem nekompatibilních. To je velkou překážkou dalšího rozvoje železniční dopravy. EU chce proto postupně všechny zabezpečovací systémy sjednotit a řešením má být právě systém ­ETCS. Ten využívá nové digitální technologie a jde v podstatě o aplikaci myšlenek Průmyslu 4.0 v dopravě. Pracuje na principu internetu věcí, trať říká vlaku, kam může jet a jak rychle, a vlak tyto pokyny poslechne. Předejde se tak lidským chybám a výrazně se zvýší bezpečnost provozu. Do roku 2030 se musí ETCS dostat na všechny hlavní evropské železniční tratě, které spadají do sítě TEN-T, a v dalších letech i na ty ostatní.

Evropský systém se ale neomezuje jen na starý kontinent. Funguje tak dobře, že jej nezávisle na direktivách EU a bez jejích dotací aplikují i na jiných světadílech. Jde o jeden z mála oborů, kde Evropa určuje světové trendy. Za svůj vzali evropský zabezpečovací systém například v Číně (v upravené podobě), Austrálii, Thajsku, na svých vysokorychlostních tratích jej nasadilo Turecko nebo Maroko. Know-how, které vzniká v českých vývojových týmech, tak má využití prakticky po celém světě. Nasazení pomáhá i globální dosah koncernu Siemens, který působí ve všech částech světa.

Standardy evropského zabezpečovacího systému přináší výhodu ve vzájemné kompatibilitě jednotlivých částí. I když je vytváří různí výrobci, drží se jednotných specifikací. Do soutěží na dodavatele se proto snadno přihlásí více firem, ty navíc budou nahraditelné. Vzniká tak zdravá konkurence. U národních systémů zabezpečení byla zpravidla monopolním dodavatelem jediná firma s potřebným know-how a na té byl pak stát závislý v údržbě i rozšiřování systému.

Jak moc je systém ETCS otevřený, ukazuje i norská zakázka. Rozdělili ji do technologických celků a jednu část získal Siemens Mobility, druhou Alstom a třetí Thales. Trojice technologických gigantů musí zajistit, že si spolu budou jejich systémy rozumět. Nestačí tak, že výhybky od Siemensu budou samy o sobě fungovat, budou si muset rozumět s technologiemi Alstomu a Thalesu. Norové tak budou mít jistotu, že se všichni drželi pravidel − díky tomu bude každý z dodavatelů v budoucnu nahraditelný. Obdobně postupuje i Německo, které zakázky také podobným způsobem rozděluje.

Za dveřmi jsou další technologie

Důležitost nových technologií ukazují i nehody na české železnici v posledních měsících. "Vesměs to bylo kvůli chybějícímu technickému zabezpečení," vysvětluje Lukáš Hamáček. Bezpečnost je zatím na silnici i železnici zajišťována kombinací technických opatření a očekáváním, že se budou dodržovat předpisy. Člověk je slabým článkem celého systému, a proto je snaha nahradit jej moderními technologiemi. "Dnešní technika umožňuje, aby nebylo nutné spoléhat na to, že strojvedoucí neudělá chybu," dodává Hamáček.

Cílem je i ekologie. Právě chytrá železniční síť umožní vlakům jezdit plynuleji, a tedy i s nižší spotřebou. Pokud vlak ví o návěsti stůj pět kilometrů dopředu, nemusí brzdit na poslední chvíli. Pokud ví, kdy dostane "volno", může pokračovat optimální rychlostí. K nižší spotřebě a emisím ale drážní zabezpečení pomůže i autům. U přejezdů odpadne část zbytečného čekání, protože se budou zavírat jen na nezbytně nutnou dobu. Příkladem jsou ty, které stojí v blízkosti železničních stanic. Na nich nyní blikají červená světla, i když vlak bezpečně stojí v zastávce.

Stávajícími technologiemi ale vývoj nekončí. Češi v Norsku instalují druhou aplikační úroveň ETCS, už se ale pracuje na standardech třetí aplikační úrovně. Ta má přinést ještě více bezpečnosti a současně umožní dostat na koleje více vlaků díky tomu, že budou moci bezpečně jezdit v těsném sledu. Jednou ze změn bude například kontrola celistvosti vlaku, tedy zda vlak po cestě neztratil některý z vagonů. Budoucnost oboru je tak zajištěna na dekády dopředu. Finálním cílem jsou plně automatické, bezpečné a spolehlivé vlaky.

Že se s českým vývojem počítá i do budoucna, naznačuje loňské otevření nové testovací laboratoře, kde se funkčnost vyvinutých zařízení ověřuje. Zařízení musí fungovat i v extrémních podmínkách. V Praze je nyní možné simulovat počasí od arktického mrazu po pouštní horka, a to při všech úrovních vlhkosti. Vyvíjená zařízení nesmí vyvést z míry ani průjezdy elektrických lokomotiv a jimi odebírané proudy. "Počítáme i s tím, že poblíž udeří blesk," dodává Hamáček. I to se v laboratoři dá testovat.

Výzvou jsou nejen klimatické podmínky. Kvůli bezpečnosti se musí maximálně omezit možnost selhání. "A pokud už zařízení selže, musí se to stát kontrolovaně a bezpečně," popisuje Hamáček. Není možné, aby přejezd přestal fungovat a nikdo to nevěděl. Rozhodující je, aby systém dokázal poznat, že nefunguje, a dal to o sobě vědět. Toho se dosahuje pomocí zdvojené architektury systémů.

Vzdálený přístup umožňuje také na dálku vyhodnocovat funkčnost jednotlivých komponent. Pokud se například výhybka začne chovat nestandardně, přehození bude trvat byť nepatrně déle, může to být důvod poslat na místo údržbu. To přinese úspory proti současnosti, kdy se preventivně pravidelně kontroluje vše. Nová technologie odhalí poruchu zařízení dříve, než k ní skutečně dojde.

Pokud jsou zařízení připojena k internetu nebo je možné je dálkově ovládat, je nutné rovněž čelit riziku zneužití a případným kybernetickým útokům.

Komplexní přístup k nasazení nových technologií na železnici, pro který se rozhodli v Norsku, tak umožní nejen zvýšit bezpečnost a propustnost tratí, ale usnadní a zrychlí i přeshraniční cesty vlaků, zvýší komfort při cestování a celkovou efektivitu železniční dopravy. Tím vzroste i konkurenceschopnost železnice proti energeticky a environmentálně náročnějším autům, autobusům či letadlům.

Připraveno ve spolupráci se společností Siemens Mobility

Lukáš Hamáček, šéf týmu výzkumu a vývoje železniční infrastruktury v Siemens Mobility
Lukáš Hamáček, šéf týmu výzkumu a vývoje železniční infrastruktury v Siemens Mobility
Foto: Siemens Mobility
Související