Vlastimil Polach, Pavel Houda
Graficko-technologická nadstavba zabezpečovacího zařízení Klíčová slova: řízení dopravy, zabezpečovací zařízení, informační systémy, grafickotechnologická nadstavba.
Úvod Výpočetní technika obrovským tempem proniká do všech sfér života lidského. Také v oblasti řízení dopravních procesů na železnici lze dnes nabídnout maximální informační komfort. Díky přímému propojení systémů zabezpečujících nebo sledujících pohyb dopravních prostředků po dopravní cestě, jakožto nositele primárních informací o pohybu dopravního elementu, a informačních systémů pro řízení přepravních procesů otevřených zákazníkům železnice je možno nabídnout moderní zdroj informací pro efektivní řízení logistických řetězců v každé oblasti života společnosti. Uživatel dopravy, ale i sám dopravce, tak mají k dispozici stále aktuální a nezkreslené informace o realizovaných dopravních a přepravních procesech.
Elektronické stavědlo – zabezpečovací zařízení s přenosem čísla vlaku Modernizované stanice, a to nejen na koridorových tratích ČD, jsou vybavovány elektronickým stavědlem (výrobcem např. AŽD Praha). Jde o zabezpečovací zařízení, kde volící a logickou bezpečnostní část tvoří počítače, relé jsou použita jen k ovládání a dohledu periferních prvků (přestavníky, žárovky návěstidel aj.). Výpravčí ovládá zařízení myší (trackballem) a z klávesnice. Indikační částí je obrazovka počítače s reliéfem kolejiště, v němž se podle aktuální polohy pohybují čísla vlaků (obr. 1). Ovládání odpovídá zásadám jednotného obslužného pracoviště (JOP). ___________________________________________________________________________ Vlastimil Polach, Ing., Ph.D., 1973, Univerzita Pardubice, AŽD Praha, Závod TechnikaVýzkum a vývoj, Technologie a řízení dopravy. Pavel Houda, Ing., 1962, VŠDS Žilina, ČD, žst. Lysá nad Labem, náměstek přednosty stanice.
Číslo vlaku je v zabezpečovacím zařízení přiřazeno k obsazenému kolejovému úseku a postavené vlakové cestě. Přenos čísla vlaku se provádí v reliéfu kolejiště automaticky, zásah řídícího zaměstnance je nutný jen v případě některých technologických úkonů s vlakem (např. přestavení, přečíslování). Číslo vlaku je tedy nositelem řady stálých i operativních informací a při zobrazení v aktuální poloze spolu s dalšími doprovodnými údaji významně přispívá k řešení rozhodovacích situací. Řídící zaměstnanec tak z obrazovky JOP nejen ovládá zabezpečovací zařízení, ale fakticky dopravu přímo i řídí. Přenos čísel vlaků slouží jako zdroj dat pro graficko-technologickou nadstavbu zabezpečovacího zařízení (GTN).
Obr. 1: Přenos čísel vlaků v zabezpečovacím zařízení
Základní charakteristika GTN Graficko-technologická nadstavba je počítačová aplikace určená k podpoře řízení dopravních procesů na vymezeném úseku železniční sítě. Je charakterizována jako nadstavba nad zabezpečovacím zařízením vybaveným přenosem čísel vlaků. Její použití je preferováno na tratích s dálkově ovládaným zabezpečovacím zařízením (DOZ), ale může být aplikována i v izolovaných stanicích. Vzhledem k propojení zabezpečovacích a informačních funkcí je GTN nástrojem k efektivnímu provozování vlakové dopravy. Představuje aplikaci, která:
1. v reálném čase monitoruje činnost zabezpečovacího zařízení (ZZ) a na základě přenosu čísel vlaků v ZZ sbírá potřebné údaje o aktuálním stavu vlakové dopravy v řízené oblasti, 2. zobrazuje a dokumentuje praktickou realizaci dopravy na traťovém úseku a v jednotlivých dopravnách – záznam o vlaku, splněný grafikon vlakové dopravy (GVD), protokol obsluhy, 3. vede dopravní statistiku za přidělený obvod, 4. bezprostředně využívá informace o aktuálním stavu vlakové dopravy pro tvorbu prognostického modelu - průběžná aktualizace polohy trasy vlaku umožňuje okamžitě vyhodnotit průběh dopravního procesu, 5. umožňuje ve výhledu měnit organizaci dopravy – plánování dopravy, 6. je napojena na informační systém operativního řízení (ISOŘ), čímž tvoří informační bránu mezi zabezpečovacím zařízením a informačními a řídícími systémy železniční dopravy (CEVIS, MIS, CDS), připravuje se přímá vazba s MIS/INTESS, 7. stane se zdrojem informací o optimálním způsobu další jízdy vlaků, které budou sdělovány strojvedoucím a budou tedy přímo ovlivňovat dynamiku jízdy vlaků.
Struktura GTN Moduly graficko-technologické nadstavby Výhledová doprava (prognóza)
Plánování dopravy
Komunikace s IŘS ŽD
Elektronická dopravní dokumentace
Dopravní statistiky
Archivace uskutečněné dopravy
Elektronická dopravní dokumentace GTN vede elektronickou dopravní dokumentaci (ELDODO). Prostřednictvím elektronické dopravní dokumentace se zpracovávají a uchovávají informace o uskutečněné vlakové dopravě. Automatizované pořizování dat ze zabezpečovacího zařízení a jejich bezprostředně následující dokumentování umožňuje rozdělit evidování významných dopravních událostí do nové progresivní struktury dopravní dokumentace. ELDODO nahrazuje stávající ručně vyplňovanou dokumentaci minimálním počtem automatizovaně vedených dokumentů: Splněný GVD, Záznam o vlaku a Protokol obsluhy. Údaje pořízené přímo ze zařízení, které pro svou správnou funkci sleduje pohyb vlaku, jsou v elektronické dopravní dokumentaci prokazatelně přesné a nezpochybnitelné.
Provozní využití GTN Aplikaci GTN lze využít na: 1.
pracovišti dispečera DOZ nebo na pracovišti výpravčího izolované dopravny - řízení dopravních procesů, obsluha zabezpečovacího zařízení a dokumentace průběhu vlakové dopravy v ELDODO, GTN je umístěno na společném pracovišti s JOP řízené oblasti,
2.
samostatném pracovišti vlakového dispečera – plánování dopravy a dokumentace průběhu vlakové dopravy ve splněném GVD, pro přenos dat do splněného GVD se předpokládá umístění GTN i na místní úrovni řízení (v železniční stanici),
3.
kontrolním pracovišti – prohlížení archivních souborů, analýzy GVD a statistiky.
Hlavní okno GTN – výhledová doprava a splněný GVD Hlavní okno GTN (obr. 2) obsahuje list GVD s výhledovou dopravou a splněným GVD. Výhledová doprava zobrazuje organizaci vlakové dopravy pro nadcházející časové období. Splněný GVD grafickou formou zobrazuje uskutečněnou dopravu.
Obr. 2: Hlavní okno graficko-technologické nadstavby
Obr. 3: Obsazení dopravních kolejí v GTN
Obr. 4: Více tratí v hlavním okně GTN Pevný GVD importovaný ze systému SENA-JŘ-VT se ve výhledu aktualizuje na základě kalendáře jízd vlaků, komunikací s ISOŘ - informace 726-2, manuálními zásahy přímo v GTN (plánování dopravy) a vždy pak průběžně vlastní jízdou vlaku.
Jízdou vlaku přes definovaný dopravní bod je ihned automaticky generována informace 080-0 pro ISOŘ, případnou opravnou informaci 080-1 upřesňuje obsluha. Každý dopravní bod vedený v GTN může být kontrolním bodem ISOŘ. Barevné znázornění vlaků je provedeno podle zásad obvyklých v GVD. Trasy vlaků, jejichž jízda nebyla ověřena zabezpečovacím zařízením ani manuální obsluhou ELDODO a nachází se, i jen z části, v oblasti splněného GVD, jsou vykresleny hnědou barvou. Dopravnu v listu GVD je možno zobrazit rozloženě podle jednotlivých dopravních kolejí (obr. 3). Je tedy k dispozici přehled obsazení kolejí a to jak plánované, tak skutečné. V jednom hlavním okně lze zobrazit současně i více tratí (obr. 4). Toho lze úspěšně využít při řízení dopravy v uzlových, úsekových nebo odbočných stanicích.
Záznam o vlaku Ke každému vlaku je přiřazen záznam o vlaku. Má tabelární formu, v řádcích významné dopravní události, ve sloupcích posloupnost dopraven (obr. 5). Vlastní formulář nemá pevnou strukturu, následné sloupce a nové řádky se vkládají automaticky podle vzniklé potřeby dokumentace jednotlivých událostí. Struktura událostí zahrnuje údaje o zajištění jízdy, dynamice pohybu vlaku, technologických operacích s vlakem a textové komentáře.
Obr. 5: Záznam o vlaku
Záznam o vlaku má univerzální charakter, dopravní dokumentaci vlaku je možno vést i při předpokládaných mimořádnostech. Primárně je záznam o vlaku vyplňován ověřením časových údajů ZZ. V případě potřeby lze vyplňovat všechny dopravní události manuálně. Barevně se rozlišuje zdroj zobrazených údajů: výhledová doprava - hnědě, zabezpečovací zařízení - zeleně, manuální obsluha ELDODO - červeně. Vybraný záznam o vlaku je možno vytisknout.
Protokol obsluhy
Obr. 6: Protokol obsluhy Protokol obsluhy v chronologickém sledu zaznamenává události o dopravním procesu tak, jak jsou zachyceny v záznamu o činnosti systému zabezpečovacího zařízení, a další informace vložené obsluhou (obr. 6). Eviduje tak: 1. povinně dokumentované úkony, 2. jízdu vlaku, stavění vlakových cest, 3. předání dopravny na místní/dálkový provoz, 4. zavedení/ukončení telefonického dorozumívání, 5. odevzdávku dopravní služby. Protokol obsluhy obsahuje taktéž funkce pro vložení libovolného textu.
Pomocí nastavitelných filtrů je možno zobrazit a vytisknout jen hledané informace.
Vazba GTN na informační a řídící systémy železniční dopravy V železničním provozu probíhá řada procesů, které na sebe navazují nebo se podmiňují a vytvářejí tak nepřetržitý tok informací mezi řídicí a řízenou složkou. Grafickotechnologická HELIOS HIPPS ISOŘ
CEVIS
CDS
SENA-JŘ-VT
ISOŘ
ISOŘ
MIS / INTESS GTN / ELDODO zabezpečovací zařízení vlak Obr. 7: Informační a řídící systémy
nadstavba představuje v toku informací o dopravních procesech dosud chybějící článek, neboť propojuje technické zařízení sledující aktuální polohu vlaku se stávající strukturou informačních a řídících systémů (obr. 7). Protože jde o přímou datovou vazbu pracující v reálném čase, lze získanou znalost o poloze vlaku efektivně uplatnit v širokém poli působišť. Díky kompatibilitě s již vybudovanými IŘS ŽD získává nejen dopravce, ale i přímo zákazník železnice, informace v nové kvalitě. Konkrétní uplatnění aktuální informace o poloze vlaku uvádí následující přehled. Informační systém operativního řízení Informační systém operativního řízení (ISOŘ) je nástroj dopravce pro řízení činností v oblastech plánování dopravy, hospodaření s vozy a hnacími vozidly a řízení dopravy a to na úrovni oblastní. Právě pro hodnocení realizované dopravy a operativní rozhodování při řízení dopravních procesů jsou přesné a aktuální informace získané ze spolupracujících zařízení (GTN) prioritně důležité a mimořádně cenné. Na dispečerský ISOŘ navazují v rámci dopravce vyšší informační systémy na centrální úrovni řízení - pro potřeby managementu i zákazníků železnice, např. centrální dispečerský systém (CDS).
Osobní přeprava Jednu z možností využití informací GTN v osobní přepravě představuje vazba GTN a hlasových a vizuálních informačních systémů. Cestujícímu se tak v reálném čase nabízí přesné a pravdivé informace - informační tabule v nádražních halách a na nástupištích obsahují stále aktuální a nezkreslené informace, k nimž přistupuje odpovídající automatické hlášení staničního rozhlasu pro cestující. Tytéž informace mohou pro svou práci výhodně využívat i sami zaměstnanci železniční přepravy - např. pracoviště osobní pokladny, informační kanceláře, zákaznického centra, dozorčího nástupiště. Další možností využití informací o jízdách vlaků je prezentace jízd vlaků a výlukových prací na veřejně dostupných médiích - internet (www stránky železniční stanice nebo města), teletext nebo prostřednictvím GSM technologie. Také při provozování integrovaných dopravních systémů hraje informace o aktuální poloze přípojného vlaku důležitou roli. Železniční stanice jsou významným přestupním uzlem a tak GTN může poskytovat informace, které využijí jak jednotliví kooperující dopravci (dispečeři a řidiči MHD/PAD), tak i cestující veřejnost. Nákladní přeprava Nákladní přeprava je jako každá jiná přeprava produktem dopravy, a tak, přestože stejně jako osobní přeprava nemá přímou vazbu na zabezpečovací zařízení, využívá zprostředkovaně informačních a řídících systémů železniční dopravy. Centrální vozový informační systém (CEVIS) je úzce spjat s ISOŘ a představuje komplex informačních služeb pro sledování a řízení nákladní dopravy a přepravy. Uživatelům
Zabezpečovací zařízení (aktuální poloha vlaku)
Informační a řídící systémy Obr. 8: Tok informací o poloze vlaku
Spokojený zákazník železnice
poskytuje informace o poloze vlaku, vozu a prostřednictvím centrální databáze zásilek i o poloze jednotlivé zásilky. K přepravcům se dostávají tyto informace po internetu přes systém HIPPS/HELIOS. HIPPS je informační systém pro přepravce k plánování přeprav a sledování pohybu nákladních vozů a vlaků v mezinárodní přepravě, HELIOS pak v přepravě vnitrostátní. Díky propojení GTN a ISOŘ obsahuje i systém CEVIS aktuální a nezkreslené informace a navíc s minimálním zpožděním. Tato skutečnost významně napomáhá k efektivnímu řízení logistických řetězců zákazníků železnice (např. koordinace multimodální dopravy, řízení zásob).
Řízení dopravy výpočetní technikou Pokud je v elektronické podobě k dispozici dopravní přehled o delším traťovém úseku, lze lépe rozhodovat o technologii jízdy jednotlivých vlaků s respektováním jejich přednosti a důležitosti i s bezprostřední možností obsluhy zabezpečovacího zařízení. Na dvou- a vícekolejných tratích je možno využít jízd po několika kolejích jedním směrem. Na jednokolejné trati (při provozování jedné koleje vícekolejné trati) lze případné zpoždění eliminovat vhodným přeložením křižování. Řízení dopravy s využitím informační techniky, nebo dokonce přímé řízení počítačem, neznamená jen nasazení moderní techniky do železničního provozu, ale i stanovení přesných technologických pravidel. Je zřejmé (i podle vývoje u jiných železničních správ), že efektivní využívání zaměstnanců a techniky přináší úspory ale i bezpečnost provozu. Výpočetní technika umožňuje určité opakované úkony automatizovat a nabízet řešení konfliktních dopravních situací ke konečnému potvrzení. Dokonce lze uvažovat o ovládání zabezpečovacího zařízení přímo počítačem GTN - na základě vyhodnocení aktuální dopravní situace. Takový systém vyžaduje i použití moderních typů sdělovacích a zabezpečovacích zařízení. Své nezastupitelné místo zde tedy má dálkově ovládané zabezpečovací zařízení na bázi elektronických stavědel vybavených graficko-technologickou nadstavbou.
Přínos GTN Aplikace graficko-technologické nadstavby s elektronickou dopravní dokumentací v řízení liniových dopravních procesů, a zejména ve spojení s dálkově ovládaným zabezpečovacím zařízením: 1.
podává v reálném čase aktuální obraz dopravní situace,
2.
minimalizuje hlasovou komunikaci ve prospěch komunikace vizuální,
3.
racionalizací vedení dopravní dokumentace poskytuje dopravním zaměstnancům pro jejich rozhodování více času a spojitou koncentrovanost,
4.
obousměrnými vazbami s informačními a řídícími systémy železniční dopravy přináší rozšířené spektrum informací pro kvalitnější výkon dopravní služby v řízené oblasti i pro řízení dopravních a přepravních procesů na okolní síti. Důsledné uplatnění progresivních poznatků a metod z oblasti telematiky v
informačních a řídících systémech železniční dopravy znamená v konečném důsledku pro dopravce snížení provozních nákladů, pro přepravce snížení logistických nákladů a pro cestující minimalizaci doby přepravy - obecně tedy růst kvality dopravy jako služby pro společnost.
Pozn.: Od podzimu 2000 probíhá v žst. Lysá nad Labem zkušební provoz přenosu čísel vlaků a graficko-technologické nadstavby. GTN je typovou součástí elektronických stavědel dodávaných firmou AŽD Praha a výhledově bude nasazena v jednotlivých řízených oblastech dálkově ovládaného zabezpečovacího zařízení na II. tranzitním koridoru ČD.
Použité zkratky: CDS CEVIS DOZ ELDODO GTN GVD IŘS ŽD ISOŘ JOP MHD MIS PAD SENA-JŘ-VT
Centrální dispečerský systém Centrální vozový informační systém Dálkově ovládané zařízení Elektronická dopravní dokumentace Graficko-technologická nadstavba Grafikon vlakové dopravy Informační a řídící systémy železniční dopravy Informační systém operativního řízení Jednotné obslužné pracoviště Městská hromadná doprava Místní informační systém Příměstská autobusová doprava Sestava nákresného jízdního řádu výpočetní technikou
Literatura: [1] KUNHART, M., POLACH, V.: Systém pro řízení dopravy jako zdroj informací pro zákazníky. Sborník konference Teleinformatika 2000. Praha, 2000. [2] POLACH, V., MOJŽÍŠ, V., MARVAN, M.: Proč a jak automatizovat dopravní dokumentaci. Nová železniční technika č. 4/98, ISSN 1210-3942. [3] ŠOTEK, K.: Výpočetní technika a informatika v dopravě. Univerzita Pardubice, 1999. ISBN 80-7194-230-8. [4] Prezentační materiály fy OLTIS.
V Praze, leden 2001
Lektoroval: Ing. Václav Vydra ČD DOP O11 Ing. Milan Marvan GŘ ČD O26
