Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Dopravní telematika pro větší bezpečnost

Inteligentní dopravní systémy, ITS, jsou používány ve všech druzích dopravy. Integrují informační a telekomunikační prostředky s dopravním inženýrstvím za podpory souvisejících oborů (ekonomiky, teorie dopravy, systémového inženýrství atd.). Cílem je zajistit při současné infrastruktuře účinné řízení dopravních a přepravních procesů. Efektivním řízením se mají zvýšit přepravní výkony a zlepšit efektivita dopravy, její bezpečnost i komfort cestujících. Obor ITS se často označuje termínem dopravní telematika a je přirozené, že jeho rozvoj musí být koordinován v rámci celé Evropské unie. Co je nového v dopravní telematice i v celé Evropě, na to jsme se zeptali prof. Pavla Přibyla z Dopravní fakulty ČVUT v Praze, s nímž jsme se setkali na slavnostním otevření Společné laboratoře tunelových systémů (viz vložený rámeček).
 

Jak se rozvíjí dopravní telematika v Evropské unii?

 
Dopravní telematika zažívá v posledních letech velký boom. Důvod je jednoduchý – při rostoucích požadavcích na mobilitu je nutné hledat jiné prostředky, než je pouhé extenzivní rozšiřování sítě dopravních cest, pro to, aby byla zachována přiměřená mobilita a maximální bezpečnost.
 
Realizace mnoha projektů bez hlubší koordinace však vede k tomu, že se investované prostředky nemusí efektivně vracet. To přimělo Evropskou komisi k tomu, že vydala na začátku roku dva zásadní dokumenty požadující integraci rozvoje dopravní telematiky v členských státech. Prvním dokumentem je Akční plán pro rozšiřování inteligentních dopravních systémů (ITS) v Evropě (Action Plan for the Deployment of Intelligent Transport Systems in Europe) a Rámec pro šíření ITS v odvětví silniční dopravy a pro propojení s ostatními druhy doprav, kterou se stanovuje rámec pro zavádění ITS v silniční dopravě a definují se styčné body s jinými druhy dopravy. Prováděcí strategie neboli Akční plán se zaměřuje na tyto priority:
  • rozhraní člověk-stroj (HMI),
  • bezpečnostní systémy vozidel,
  • eCall1),
  • elektronické platby,
  • řízení provozu.
Každá z uvedených domén by si vyžádala hlubší komentář. Za podpory několika velkých evropských výzkumných projektů jsou rozvíjeny tzv. kooperativní systémy, kde jednotlivá vozidla vystupují v roli jednoduchých reaktivních agentů multiagentního systému. Tyto projekty jsou podporovány automobilovým průmyslem a mají přispět k větší bezpečnosti (doména 2).
 
Pro propojení dopravních systémů všech států Evropské unie má zásadní význam standardizace. Jaké aktivity jsou rozvíjeny ve standardizaci dopravní telematiky?
Evropská standardizační komise CEN/TC278 – Road Transport and Traffic Telematics se, jak název napovídá, zabývá tvorbou standardů dopravní telematiky, a to od standardů pro tvorbu architektury až po standardy pro mýto. Já mám již od roku 1996 možnost zastupovat Českou republiku na těchto jednáních a zároveň vedu v České republice technickou normalizační komisi TNK 136, která je zrcadlovým obrazem TC 278.
 
V současné době je aktivních více anež 200 standardů. Vzhledem k tomu, že velmi často mají několik stovek stran a jsou vytvářeny v konvenci UML (Unified Modelling Language), je velmi obtížné, aby byly rozšířeny do praxe. Toho si je vědomo Ministerstvo dopravy ČR, a proto podporuje projekt vědy a výzkumu ZNALSYS. V rámci tohoto projektu je vytvářen znalostní systém, který z informací obsažených ve standardech „doluje“ nové znalosti.
 
Koncem dubna tohoto roku začala pracovat Společná laboratoř tunelových systémů (SLTS). Podílí se laboratoř také na standardizačním úsilí Evropské komise?
Mezinárodní silniční organizace PIARC a její výbor C4 Road Tunnel Operation působí v několika pracovních skupinách. Výzkumné práce laboratoře jsou přímo orientovány do pracovní skupiny WG2 – Risk Analysis and Risk Managment, kam přispíváme výzkumem teorie hybridních modelů. Dále se orientujeme na výuku obsluh, čímž se podílíme na činnosti stejnojmenné skupiny.
 
Mohl byste přiblížit užití analýzy rizik při projektování a stavbě dopravních tunelů?
Po sérii katastrof v alpských tunelech v 90. letech minulého století se soustředilo evropské úsilí na vybavení a provoz tunelů. Mnohdy bylo však zvoleno krajní řešení a tunely byly vybaveny „pro jistotu“ více, než je nutné. To s sebou nese nejen zvýšené investiční náklady, ale také to, že se desítky let projevují i větší provozní náklady. Analýza rizik je jedním z prostředků, jak odhadovat míru společenského rizika v závislosti na vybavení a organizaci tunelu. Nikdy se nepodaří mít tunel absolutně bezpečný. Morálním dilematem projektantů je najít rovnováhu mezi přijatelným rizikem a vybavením tunelu.
 
Jaké metody analýzy rizik budou rozvíjeny ve Společné laboratoři tunelových systémů?
Laboratoř navazuje na práce, které byly prováděny v rámci kvalitativního hodnocení. Kvalitativní metody vycházejí z expertních znalostí a umožňují identifikovat a popsat nebezpečí. Jistě bude rozvíjena metoda Check List a SAFEMEA, které byly testovány např. pro připravovaný tramvajový tunel v Brně.
 
Velké úsilí bude věnováno i rozvoji kvantitativní metody založené na hybridním modelu kombinujícím pravděpodobnostní stromkové diagramy a fuzzy lingvistický systém. Jde o unikátní přístup, který byl v loňském roce poprvé představen na zasedání Světové silniční asociace PIARC. Do této teorie vkládáme značné naděje.
 
Jedním z cílů Společné laboratoře tunelových systémů je rozvoj teorie řízení procesů na principech dopravní telematiky. Mohl byste prosím přiblížit, které směry budete při tomto rozvoji sledovat?
Při navrhování dopravního, technologického a bezpečnostního vybavení se dříve často postupovalo tak, že návrh realizovaly různé organizace s různými zájmy, čímž často vznikl složitý a drahý systém, který byl roztříštěn na mnoho subsystémů, a ty spolu obtížně (pokud vůbec) komunikovaly. Je nutné si uvědomit, že tunelový systém je opravdu složitý a hlavně heterogenní. Například ventilační systém ve Strahovském tunelu tvoří desítky ventilátorů s příkonem okolo 60 MW, k tomu několik stovek různě ovládaných svítidel, stovky senzorů. Například v pražském tunelu Mrázovka se měří asi 8 000 různých hodnot.
 
Základním principem dopravní telematiky je integrace funkcí subsystémů do jediné cílové funkce a specifikované šíření informací v hierarchické struktuře jakéhokoliv systému. Takovýto přístup byl zvolen již koncem 90. let, kdy je v technických podmínkách TP 98 striktně vyžadováno přistupovat k vybavování tunelu jako k telematickému systému. Lze říci, že tento přístup je respektován a na všechny tunely v naší republice se takto nahlíží.
 
Společnost Eltodo vyvinula pro potřeby laboratoře i simulátor pro trénink tunelových dispečerů. Jak se tento simulátor uplatní v praxi?
Eltodo EG, a. s., spolu s Fakultou dopravní ČVUT v Praze vytváří ucelený koncept výuky dispečerů. Dispečer totiž musí přesně a rychle reagovat na mimořádnou situaci, například na požár, s nímž se však (naštěstí) dlouhá léta nesetká. Kolegové z podniku Eltodo – dopravní systémy vyvinuli trenažér, který podle požadavků zkoušejícího navodí téměř dokonale krizové situace. Dispečer vidí na obrazovce vznik události a musí na ni v příslušných krocích reagovat. Unikátní na tomto trenažéru je to, že celá situace se na obrazovce odehrává ve virtuální realitě. Pokud tedy například dispečer reaguje a správně zapne ventilaci, vidí na obrazovce působení ventilátorů, jako by šlo o skutečnost. První vyrobený trenažér pro Žilinskou univerzitu by měl být využíván pro komplexní výuku dispečerů slovenských tunelů.
 
rozhovor vedla Eva Vaculíková
 
Obr. 1. Prof. Ing. Pavel Přibyl, CSc., při slavnostním otevření Společné laboratoře tunelových systémů ve společnosti Eltodo
Obr. 2. Zásah hasičů při nehodě v německém tunelu Britz
 
 

Soukromý a akademický sektor společně pro bezpečnější dopravu v tunelech

Koncem dubna tohoto roku začala pracovat Společná laboratoř tunelových systémů (SLTS), která navázala na dlouhodobou neformální spolupráci ČVUT v Praze, Žilinské univerzity a skupiny společností Eltodo. Na činnosti SLTS se podílejí týmy odborníků delegované oběma uvedenými vysokými školami a společnostmi Eltodo – dopravní systémy a Eltodo EG. Pracoviště této laboratoře vzniknou na Žilinské univerzitě a v prostorách společnosti Eltodo v Praze.
 
Založení Společné laboratoře tunelových systémů vychází ze zkušeností z práce na evropské směrnici, která sjednocuje bezpečností standardy pro dopravu v tunelech. Čeští odborníci se již aktivně podíleli na přípravě této směrnice, a proto české normy obsahují většinu nařízení, která jsou v evropské direktivě 54/2004/ES o jednotné bezpečnosti v transevropské dopravní síti. Pracovní zaměření SLTS je možné shrnout do těchto bodů:
  • tvorba teoretických nástrojů pro analýzu a řízení rizik v silničních a železničních tunelech v České republice a Slovenské republice,
  • rozvoj teorie řízení procesů v tunelech na principech dopravní telematiky,
  • společná účast na výzkumných projektech a koordinovaná účast ve standardizaci v rámci CEN a mezinárodní silniční asociace PIARC,
  • výzkum chování obsluh a uživatelů tunelů ve specifických podmínkách tunelů,
  • rozvoj znalostních systémů pro oblast tunelů a školení pro obsluhu tunelů,
  • spolupráce v rámci zadávání, řešení a recenzování bakalářských, diplomových a doktorských prací,
  • spolupráce na tvorbě standardů.
Za slovenskou stranu je odborným garantem Společné laboratoře tunelových systémů doc. Ing. Juraj Spalek, PhD., z Elektrotechnické fakulty Žilinské univerzity, a za českou prof. Ing. Pavel Přibyl, CSc., z Fakulty dopravní ČVUT.
(ed)

1) eCall – projekt Evropské komise, který má umožnit rychlou pomoc motoristům, jež se stali účastníky dopravní nehody, a to kdekoliv na území Evropské unie. Vozidla budou obsahovat černou skříňku, která bude odesílat informace o aktivaci airbagů, data ze senzorů nárazu a souřadnice GPS místním orgánům záchranného systému [zdroj: Wikipedia]