Masarykova univerzita Pedagogická fakulta Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání
Výukový program pro bezpečné a hospodárné ovládání trolejbusu v městské hromadné dopravě osob
Bakalářská práce
BRNO 2016
Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Pavel Pecina Ph.D
Vypracoval: Přemysl Galčan
Prohlášení: „Prohlašuji, že jsem závěrečnou bakalářskou práci vypracoval samostatně, s využitím pouze citovaných literárních pramenů, dalších informací a zdrojů v souladu s Disciplinárním řádem pro studenty Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity a se zákonem č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon), ve znění pozdějších předpisů.“ Souhlasím, aby práce byla uloţena na Masarykově univerzitě v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům.
V Brně dne …….. 2016 ………………...................... Přemysl Galčan
Poděkování Na tomto místě bych chtěl poděkovat vedoucímu bakalářské práce panu Mgr. Pavlu Pecinovi Ph.D. za pomoc, rady a připomínky, které mi dával při zpracování bakalářské práce a za jeho trpělivost. Dále bych rád poděkoval rodině a snoubence Jitce Urbánkové za trpělivost, pochopení a toleranci po celou dobu mého studia a při vypracovávání bakalářské práce a v neposlední řadě také všem pracovníkům DPMB, kteří mi byli nápomocni při zjišťování faktů a vypracovávání postupů pouţitých v této práci. Přemysl Galčan
Obsah Úvod ................................................................................................................... 6 1
TEORETICKÁ ČÁST ............................................................................... 8 1.1
Vymezení řešeného problému ............................................................ 8
1.2
Cíl bakalářské práce ........................................................................... 8
1.3
Práce řidičů trolejbusů v MHD .......................................................... 8
1.3.1 Podmínky zdravotní způsobilosti pro řízení trolejbusu .................. 8 1.3.2 Podmínky k získání řidičského oprávnění skupiny D .................... 9 1.3.3 Závěrečná zkouška ........................................................................ 12
2
1.4
Historie trolejbusové dopravy ......................................................... 20
1.5
Historie trolejbusové dopravy v Československu ............................ 22
ÚSPORNÁ JÍZDA V LINKOVÉ DOPRAVĚ ........................................ 25 2.1
Zdroje energie ................................................................................... 26
2.2
Vysvětlivky pojmů ........................................................................... 27
2.2.1 Počet otáček .................................................................................. 27 2.2.2 Točivý moment ............................................................................. 27 2.2.3 Výkon ........................................................................................... 27 2.2.4 Kompenzační výkon ..................................................................... 27 2.3
Jízdní odpory .................................................................................... 28
2.3.1 Valivý odpor ................................................................................. 28 2.3.2 Odpor stoupání.............................................................................. 29 2.3.3 Odpor vzduchu.............................................................................. 30 2.3.4 Odpor zrychlení ............................................................................ 30 2.4 3
4
Jízdní stavy ....................................................................................... 31
SYSTÉM TROLEJBUSOVÉ DOPRAVY .............................................. 35 3.1
Dodávání energie do sítě .................................................................. 35
3.2
Technický princip trolejbusu ............................................................ 37
ÚSPORNÁ JÍZDA TROLEJBUSEM ..................................................... 39 4.1
Základní aspekty ............................................................................... 39
4.2
Rozdíly oproti úsporné jízdě vozidly s dieselovým motorem .......... 40 4
5
6
7
4.3
Účinky stylu jízdy na spotřebu energie trolejbusu ........................... 41
4.4
Efektivní brzdění elektrodynamickou brzdou .................................. 45
4.5
Vědomé pouţívání topení, klimatizace a větrání ............................. 45
BEZPEČNOST ........................................................................................ 46 5.1
Správný postup v případě nehod ...................................................... 46
5.2
Postup v případě technických poruch trolejbusu .............................. 47
5.3
Odtah vozidla.................................................................................... 48
5.4
Postup v případě poţáru ................................................................... 48
5.5
Postup při vytrolejení tyčových sběračů .......................................... 48
5.6
Poruchy trolejového vedení .............................................................. 49
PROVÁDĚNÍ ŠKOLENÍ ........................................................................ 51 6.1
Rozvrh školení .................................................................................. 51
6.2
Náplň školení .................................................................................... 52
Závěr ........................................................................................................ 55
Zdroje: .............................................................................................................. 57 Anotace ............................................................................................................. 60 Seznam obrázků, grafů a tabulek:..................................................................... 62 Seznam zkratek ................................................................................................. 63 Přílohy .............................................................................................................. 64
5
Úvod V této práci se budeme zabývat bezpečností a hospodárností provozu trolejbusů. Nejprve se seznámíme se základními podmínkami, které musí řidič trolejbusu splnit ve chvíli nástupu do nového zaměstnání a co vše musí absolvovat, neţ získá oprávnění k řízení trolejbusu, a na historii trolejbusového provozu ve světě i v českých zemích. Naším cílem pak bude seznámit řidiče s technologií systému trolejbusové dopravy tak, aby byli schopni samostatně přemýšlet nad zvyšováním bezpečnosti hospodárnosti jízdy a naučit je v praktické části potřebné dovednosti, aby se pro ně bezpečná a hospodárná jízda v náročném městském provozu stala samozřejmostí. Tímto způsobem můţeme docílit sníţení nákladů spojených s provozem trolejbusové dopravy a zvýšit tak její efektivitu. V této bakalářské práci tedy představíme návrh inovovaného výukového programu pro zvyšování kvalifikace řidičů v městské hromadné dopravě osob s důrazem na bezpečnou a hospodárnou jízdu speciálně upravený pro potřeby Dopravního Podniku města Brna a.s. Se stále narůstajícím počtem obyvatel měst problematika bezpečné a hospodárné přepravy lidí po komunikacích uvnitř města přímo souvisí. Forma individuální přepravy osob osobními vozy je zoufale neefektivní a neekologická a z důvodu nevhodného chování řidičů také často nebezpečná. Proto se města snaţí svým obyvatelů nabídnout alternativní způsoby přepravy a mezi ně neodmyslitelně patří také městská hromadná doprava osob (MHD) provozovaná po předem daných trasách – linkách v předem zveřejněné době – tzn. podle jízdního řádu. V rámci provozu MHD existuje dnes jiţ mnoho způsobů a druhů vozidel. Nejčastěji si člověk pod pojmem vozidlo městské hromadné dopravy, přestaví autobus či tramvaj. Ovšem jedním z nejefektivnějších vozidel pro provoz MHD je bezpochyby trolejbus kombinující výhody tramvaje a autobusu. Provozování autobusové dopravy je u nás bezkonkurenčně nejrozšířenějším způsobem hromadné přepravy osob, ovšem tento dopravní prostředek není z mnoha důvodů tím nejvhodnějším. Prvním důvodem je relativně vysoká cena a časová náročnost úkonů zabezpečujícím provozuschopnost vozidla se spalovacím motorem. Oproti elektromotoru vyţaduje spalovací motor značnou péči a investice, aby byl zajištěn jeho bezproblémový chod a předepsaná 6
ţivotnost. Dalším důvodem je vysoká hlučnost spalovacího motoru, coţ je při provozu v hustě zalidněném městě zjevný nedostatek. V neposlední řadě je nevýhodou také ekologická zátěţ, kterou provozování vozidel se spalovacím motorem vytváří vypouštěním spalin do ovzduší. Tyto lokální emise jsou snad největším nedostatkem autobusů v porovnání s vozidly s elektrickým pohonem. V současné době (2016) ovšem převaţuje jedna velká výhoda vozidel vybavených spalovacím motorem a to jejich provozní nezávislost na zdroji energie. Dostatečnou zásobu této energie pro efektivní provoz si totiţ autobus veze sebou v podobě pohonných hmot v nádrţi. Pro efektivní provoz vozidel hromadné přepravy osob s elektromotorem je stále nutné dodávat energii z vnějšího zdroje, např. trolejového vedení. Stavba a údrţba tratí je také poloţka, která elektrickou trakci dosti prodraţuje a to platí i v případě trolejbusů. Výhody jsou ovšem stále veliké a závislost trolejbusu na trolejovém vedení není v případě městských linek, které se během času příliš nemění zas aţ tak veliká nevýhoda. A tak se trolejbusová doprava stala ve městech, které dbají o kvalitu ţivota obyvatel neodmyslitelnou součástí MHD. S provozem těchto vozidel souvisí také příprava nových řidičů a pravidelné školení a zvyšování kvalifikace řidičů stávajících. V tomto ohledu se v poslední době klade velký důraz na efektivitu provozu trolejbusové dopravy a hledají se místa, kde by se dalo na jejich provozu ušetřit finanční prostředky. V této souvislosti je zájem na vytvoření učebního materiálu pro výuku a výcvik řidičů v bezpečné a hospodárné jízdě s trolejbusem. Tímto způsobem se dají ušetřit peníze nejen za energie pro provoz, avšak také náklady na provoz a opravy vozidel a tratí a v neposlední řadě se dá sníţit negativní stress řidičů a cestujících, coţ by se mohlo dlouhodobě projevit na nemocnosti řidičů a oblíbenosti MHD mezi zákazníky a tak by se mohla i zvýšit počet cestujících a tedy i trţby podniku z jízdného. Dále rozebereme, co to znamená jezdit v linkové dopravě hospodárně z obecného pohledu. Seznámíme se také se specifickým systémem trolejbusové dopravy a poté se budeme zabývat, konkrétně v praxi bezpečnou a hospodárnou jízdou s trolejbusem. Nakonec v této práci najdeme návrh konkrétního výukového modulu specializovaného na rozšiřování kvalifikace v oblasti bezpečného a hospodárného ovládání trolejbusu v městské hromadné dopravě osob ve městě Brně.
7
1 TEORETICKÁ ČÁST 1.1 Vymezení řešeného problému Důvodem k napsání bakalářské práce je snaha o zvýšení efektivity, hospodárnosti a kvality přepravy trolejbusové dopravy, zvýšení bezpečnosti, a s tím související spokojenost cestující veřejnosti s úrovní poskytovaných sluţeb v oblasti trolejbusové dopravy ve městě Brně změnou návyků řidičů těchto vozidel. Zvyšování kvality poskytovaných sluţeb je strategickým cílem Dopravního Podniku města Brna a.s. A tak je nutné neustále hledat způsoby jak zlepšit jízdní komfort při přepravě cestujících a zlepšit efektivitu provozu. V neposlední řadě je důvodem pro vytvoření této práce také propagace a šíření trolejbusové dopravy či do budoucna jiných druhů hromadné přepravy osob vyuţívající elektrické motory a tím zlepšit kvalitu ţivota obyvatel měst. Tato práce je vyuţitelná pro rozšiřování kvalifikace řidičů zejména trolejbusů, avšak můţe být velice jednoduše upravena na jiný typ vozidla vyuţívající jako druh pohonu elektromotor.
1.2 Cíl bakalářské práce Cílem této bakalářské práce je vytvořit výukový program, který by mohl být vyuţit k vedení řidičů k bezpečnější a hospodárnější jízdě s trolejbusem, popřípadě jiným silničním vozidlem vyuţívajícím elektromotor jako hlavní druh pohonu. Touto cestou zlepšit efektivitu tohoto druhu hromadné dopravy osob a podněcovat tak k rozšiřování tohoto druhu hromadné dopravy osob a to nejen v Brně.
1.3 Práce řidičů trolejbusů v MHD Práce řidičů trolejbusů je velice náročná. Před nástupem do kurzu pro řidiče trolejbusů musí ţadatel nejprve projít přísným zdravotnickým vyšetřením.
1.3.1 Podmínky zdravotní způsobilosti pro řízení trolejbusu Zdravotní způsobilost je stanovena vyhláškou č. 101/1995 Sb. Ţadatelé o průkaz způsobilosti k řízení hnacích dráţních vozidel na dráze trolejbusové tedy musí absolvovat vstupní lékařskou prohlídku podle této vyhlášky. 8
Nezbytnou součástí kaţdé prohlídky je: •
anamnéza s cíleným zaměřením,
•
komplexní fyzikální vyšetření (včetně vyšetření sluchu, zraku, vyšetření barvocitu tabulkami a orientačního vyšetření zorného pole a rovnováhy),
•
vyšetření moče,
•
glykemie,
•
eventuálně ostatní laboratorní vyšetření podle anamnézy a fyzikálního vyšetření.
Vyšetření při vstupní prohlídce se rozšíří o: •
elektrokardiografické vyšetření,
•
neurologické
vyšetření,
včetně
elektroencefalografického, •
ušní, nosní a krční vyšetření, včetně audiometrického,
•
oční
vyšetření,
včetně
vyšetření
očního
pozadí,
prostorového vidění a šerosleposti •
vyšetření psychiatrické
Po úspěšném absolvování zdravotní prohlídky je nový uchazeč zařazen do kurzu řidiče trolejbusů. Často se v dnešní době (leden 2016) jedná o osoby, které jsou drţiteli pouze řidičského oprávnění skupiny B a je jim třeba jejich řidičské oprávnění rozšířit.
1.3.2 Podmínky k získání řidičského oprávnění skupiny D Podmínky k získání řidičského oprávnění skupiny D upravuje zákon 247/2000 Sb. ve znění pozdějších změn a doplňků: § 13 (zákona 247/2000 sb.) Podmínky přijetí k výuce a výcviku
9
(1) Výuku a výcvik k získání řidičského oprávnění může provádět výlučně provozovatel autoškoly. Provozovatel autoškoly přijme k výuce a výcviku k získání řidičského oprávnění osobu, která: a) podá písemnou žádost; pokud je žadatel mladší 15 let musí být žádost doložena písemným souhlasem jeho zákonného zástupce, jehož podpis byl ověřen příslušným orgánem, b) ke dni ukončení výuky a výcviku dosáhne věku předepsaného pro udělení řidičského oprávnění příslušné skupiny podle zvláštního zákona2a), přičemž od zahájení výuky a výcviku k jejich ukončení nesmí uplynout doba delší než 18 měsíců, c) není nezpůsobilá k právním úkonům, d) je zdravotně způsobilá k řízení motorového vozidla podle zvláštního zákona2a), e) splní další podmínky, pokud je pro získání řidičského oprávnění vyžaduje zvláštní zákon2a), f) není ve výkonu sankce nebo trestu zákazu činnosti spočívajícího v zákazu řízení motorových vozidel. V následujících tabulkách je uveden rozsah výuky a výcviku, který musí kaţdý uchazeč absolvovat. Jedná se o minimální počty vyučovacích hodin daných zákonem. Praktická část výcviku v řízení vozidla se pouţívají vozidla vyobrazená na obrázcích 1 a 2 na straně 11. Tabulka 1Počet vyučovacích hodin dle zákona č. 247/2000 Sb.
Skupiny Rozšíření na „D“
PPV
OÚV
TZBJ
ZP
OP
celkem
10
12
10
2
4
38
Zdroj: Zákon 247/2000 sb.
Tabulka 2 Počet hodin praktického výcviku v rámci dopravního podniku
Skupiny Rozšíření na „D“
PV - ŘV I. etapa
II. etapa
III. etapa
4
16
10
Zdroj: DPMB a.s.
10
PV - ÚV
PV - ZP
celkem
8
4
42
Obrázek 1 Výcvikové vozidlo OVZ AŠ Irrisbus Crossway 5331
Zdroj: DPMB a.s. Obrázek 2 Výcvikové vozidlo OVZ AŠ Irrisbus Crossway LE 5330
Zdroj: DPMB a.s.
11
1.3.3 Závěrečná zkouška Podobu závěrečné zkoušky pro uchazeče o získání řidičského oprávnění pro skupinu „D“ stanovuje vyhláška 167/2002 Sb., kterou se provádí zákon č. 247/2000 Sb. o získávání a zdokonalování odborné způsobilosti k řízení motorových vozidel. Skládá se ze tří částí. První zkouška se provádí písemnou formou a to testem na PC v budově Magistrátu města Brna, kterým se provádí zkouška z předpisů o provozu na pozemních komunikacích, souvisejících předpisů a zdravotnické přípravy. Test je sloţen z 25 otázek a maximálně je moţné získat 50 bodů. Aby bylo moţné test hodnotit stupněm „prospěl“, je nutné získat minimálně 43 bodů. Otázky k procvičování
jsou
k dispozici
na
stránkách
Ministerstva
dopravy
(http://etesty2.mdcr.cz). Druhá zkouška ověřuje znalosti z ovládání a údrţby vozidla. Uchazeč prokazuje znalosti základních soustav vozidla a činitelů, které mají vliv na bezpečnost jízdy a na ţivotní prostředí, jejich běţnou údrţbu a odstraňování běţných poruch a závad. Dále prokazuje znalosti z rozpoznávání poruch s ohledem na poţadavky bezpečnosti a hospodárnosti provozu motorových vozidel. Ţadatel si vylosuje čtyři otázky a odpovídá na ně buď na učebně u modelů, nebo přímo u výcvikového vozidla, na kterém bude prováděna zkouška z praktické jízdy. Úplné znění otázek ke zkoušce z ovládání a údrţby vozidla pro skupinu vozidel D je uvedeno v příloze č. 6 vyhlášky 167/2002 sb. Třetí zkouška ověřuje samostatné a bezpečné řízení vozidla v praxi, dovednosti a chování včetně specifických poţadavků pro jízdu s cestujícími. Třetí zkouška je rozdělena na dvě části: (1) V první části zkoušky z praktické jízdy žadatel o řidičské oprávnění prokazuje následující znalosti a dovednosti: … ... 1. před zahájením jízdy prověřit stav pneumatik, osvětlení vozidla a směrových světel, zvukového výstražného zařízení, funkčnost řízení a brzd, čelního skla, stěračů, provozních kapalin, přístrojové desky a funkčnost sdělovačů, přizpůsobit si sedadlo a opěrku hlavy do správné polohy, přizpůsobit si zpětná zrcátka, zapnout si bezpečnostní pás a ověřit, že jsou zavřeny všechny dveře, u skupin vozidel C1, C1+E, C, C+E, D1, D1+E, D a D+E navíc prověřit stav posilovačů brzd a systémů řízení, kol, disků kol, blatníků, oken a záznamového zařízení, 12
2. následně nastartovat motor a provést plynulé rozjetí vozidla (v průběhu zkoušky provést rozjezd do kopce a z kopce), couvat se zatáčením vlevo i vpravo, zabrzdit vozidlo na přesnost zastavení, zaparkovat vozidlo a opustit parkovací prostor, zajet k obrubníku a vyjet od něho, objet stojící vozidla a překážky, … … 1. provést kontrolu karoserie, dveří pro řidiče a cestující, prvků povinné výbavy vozidla, jejich umístění a použitelnost včetně schopnosti sestavení výstražného trojúhelníku a kontrolu ostatního bezpečnostního vybavení, 2. prokázat znalosti v umístění, upevnění a zajištění nákladu na vozidle nebo přípojném vozidle včetně bezpečnosti práce při jeho nakládání a vykládání z vozidla nebo přípojného vozidla a dovednosti, bezpečného zaparkování a zajištění vozidla pro nakládku a vykládku, … … prokázat znalosti použití záznamových zařízení, principů brzdových systémů a omezovačů rychlosti a prověřit odlehčovací brzdu a řídicí systémy, … … 1. provést kontrolu nouzových východů, hasicích přístrojů a ostatního bezpečnostního vybavení, 2. prokázat znalost pravidel týkajících se zastavení a stání s ohledem na bezpečné nastupování cestujících do autobusu a vystupování z něj. (2) Ve druhé části zkoušky z praktické jízdy žadatel o řidičské oprávnění prokazuje následující znalosti a dovednosti: a) u všech skupin vozidel 1. schopnost ovládání motorového vozidla v podmínkách provozu na pozemních komunikacích, zejména zachování správného směru jízdy, řízení s ohledem na snížení spotřeby paliva a emisí, zrychlení vozidla až na vhodnou rychlost a udržování této rychlosti i během řazení jednotlivých rychlostních stupňů, jízda v zatáčkách, vjetí do křižovatky a její bezpečné projetí, přizpůsobení rychlosti vozidla při odbočování vlevo a vpravo, jízda na pozemních komunikacích v přímém směru, míjení protijedoucích vozidel, včetně úseků s omezeným prostorem, přizpůsobení rychlosti vozidla podmínkám provozu na pozemních komunikacích, zařazení se do jiného jízdního pruhu, dodržování správné vzdálenosti mezi vozidly v jednotlivých jízdních pruzích, předjíždění jiných vozidel, je-li to možné, jízda kolem překážek, například zaparkovaných vozidel, dodržování bezpečného bočního odstupu, popřípadě předjíždění jinými vozidly, odbočení na křižovatce vlevo
13
v vpravo, odbočení mimo pozemní komunikaci, rozjezd po zaparkování, po zastavení v provozu a po výjezdu z vozovky, 2. znalost jízdy na kruhovém objezdu, přejíždění železničního úrovňového přejezdu, jízdy podél zastávek tramvají, autobusů a trolejbusů, přejíždění přechodů pro chodce, jízdy s kopce a do kopce při velkém podélném sklonu, vjezd na dálnici nebo výjezd z dálnice nebo silnice pro motorová vozidla, zařazení do pruhu s rychleji jedoucími vozidly, přejezd do pruhu s pomaleji jedoucími vozidly, průjezd dálničním uzlem a tunelem, pokud jsou takové dopravní situace v místě konání zkoušky dostupné, 3. provedení nezbytných bezpečnostních opatření při opouštění vozidla, b) u skupiny vozidel C1, C1+E, C, C+E, D1, D1+E, D, D+E a T znalost vlastností vozidla, které mohou zabránit řidiči ve výhledu, vlivu větru na jízdu vozidla, opatření nutných pro předjíždění při stříkajícím blátě, užívání různých brzdových systémů, používání zpomalovací brzdy a přizpůsobení stopy délce vozidla a jeho přesahu při odbočování, … …(3) Po celou dobu druhé části zkoušky z praktické jízdy musí žadatel o řidičské oprávnění prokazovat ohleduplné, ukázněné, předvídavé a přizpůsobivé řidičské chování. (4) Hodnocení zkoušky z praktické jízdy zahrnuje a) bezpečný, předvídavý, ohleduplný, přizpůsobivý a rozhodný způsob jízdy, b) dodržování povinností řidiče v provozu na pozemních komunikacích, přizpůsobení jízdy stavu a povaze vozovky, aktuálním povětrnostním vlivům a jiným podmínkám provozu na pozemních komunikacích, c) respektování ostatních účastníků provozu na pozemních komunikacích, správné a včasné reakce na jejich chování, se zvýšenou opatrností vůči dětem, chodcům, cyklistům, osobám s omezenou schopností pohybu a orientace a jiným zranitelným účastníkům provozu na pozemních komunikacích, d) schopnost ovládání vozidla z hlediska správného nastavení a používání bezpečnostních pásů, zpětných zrcátek, opěrek hlavy, sedadel, správné používání světel, schopnost ovládání výstražných směrových světel, stěračů, ventilátoru topení, klimatizace a ostatního vybavení vozidla,
14
e) správné používání ovládacích prvků s ohledem na způsob a kvalitu jízdy, ovládání spojky, převodovky, akcelerátoru, řízení, brzdového systému včetně pomocných brzdových systémů, je-li jimi vozidlo vybaveno, používání jiných postupů zpomalování jízdy než brzdění a využívání parkovací brzdy k bezpečnému rozjezdu do svahu, f) schopnost ovládání vozidla za různých podmínek a při různých rychlostech, s ohledem na druh, vlastnosti, hmotnost a rozměry vozidla nebo jízdní soupravy; u skupin vozidel B+E, C1, C1+E, C, C+E, D1, D1+E, D, D+E se posuzuje schopnost ovládání vozidla s ohledem na hmotnost a druh nákladu, u skupin vozidel D1, D1+E, D, D+E schopnost zajistit pohodlí cestujících při jízdě, bez náhlého zvýšení rychlosti, s plynulým řízením a plynulým řazením rychlostních stupňů, a bez prudkého brzdění, g) u skupin vozidel B, B+E, C1, C1+E, C, C+E, D1, D1+E, D, D+E schopnost řídit hospodárně a šetrně k životnímu prostředí s přihlédnutím k otáčkám motoru za minutu, k přeřazování rychlostních stupňů, k brzdění a zrychlování, h) včasné zpomalování, brzdění a zastavování podle okolností, předvídavost, u skupin vozidel C1, C1+E, C, C+E, D1, D1+E, D, D+E schopnost používání různých brzdových systémů, i) pozorovací schopnosti, panoramatické vidění, správné a včasné používání zpětných zrcátek, vidění na dlouhé, střední a krátké vzdálenosti v souvislosti se schopností včasné a správné reakce, j) dodržování přednosti v jízdě na křižovatkách a dálničních uzlech, dávání přednosti v jízdě za jiných okolností, například při změně směru, přejíždění mezi jízdními pruhy, zvláštních jízdních úkonech, k) schopnost vyhodnocovat světelnou signalizaci, dopravní značky a ostatní značení, dodržování správného chování na světelné signalizaci, dodržování pokynů osob řídících dopravní provoz, správné chování podle dopravních značek, například zákazových nebo příkazových, přiměřené jednání podle vodorovného značení na vozovce,
15
l) schopnost udržování odstupu, dodržování bezpečné vzdálenosti před vozidlem, bezpečný boční odstup po stranách vozidla, dostatečná a bezpečná vzdálenost od ostatních účastníků provozu na pozemních komunikacích, m) schopnost udržování směru jízdy a správného umístění na pozemní komunikaci při řazení do jízdních pruhů, na kruhových objezdech, v zatáčkách, přiměřeně podle druhu a vlastností vozidla nebo jízdní soupravy a schopnost předvídání změny zařazení, n) schopnost dodržovat a nepřekračovat nejvyšší dovolenou rychlost při nepřekročení nejvyšší povolené rychlosti, nejet nepřiměřeně nízkou rychlostí při optimálních
podmínkách
dovolujících
rychlost
vyšší,
přizpůsobit
rychlost
povětrnostním podmínkám a podmínkám provozu na pozemních komunikacích, zvolit takovou rychlost, aby byl schopen bezpečně zastavit vozidlo na vzdálenost, na kterou má rozhled, o) schopnost dávat znamení podle potřeby správně a včas, zejména o změně směru jízdy, přiměřeně reagovat na všechna znamení dávaná ostatními účastníky provozu na pozemních komunikacích včetně světelných výstražných znamení. (Vyhláška 167/2002 sb.) V nástupním kurzu pro řidiče trolejbusu si začínající řidič musí osvojit celou řadu schopností a naučit se mnoho předpisů a pravidel, která jsou nutná k bezproblémovému ovládání trolejbusu v náročném prostředí hustého městského provozu. Je nejprve nutné, aby dokonale zvládl ovládat autobus a získal řidičské oprávnění na skupinu D a teprve poté se můţe začít učit specifika řízení trolejbusu. Při jízdě to spočívá zejména ve sledování dráhy trolejové nad vozovkou a přizpůsobování jízdy stavu a poloze trolejového vedení. V teoretické části je pak nutné zvládnout specifická pravidla provozu pro dráţní vozidla. Vedle toho je nutné, aby se řidič v rámci nástupního kurzu, tak jako kaţdý řidič MHD, naučil předpisy upravující přepravu cestujících a obecný provoz MHD. Rozsah znalostí potřebných pro řidiče trolejbusu z pohledu legislativy řeší příloha 7 vyhlášky 16/2012 sb.: Rozsah potřebných odborných znalostí, způsob provádění výuky a výcviku k prokázání odborné způsobilosti k řízení drážního vozidla na dráze trolejbusové
16
1. Všeobecné znalosti 1.1. Základní pojmy, podmínky pro zajištění bezpečnosti a plynulosti provozování dráhy a drážní dopravy 1.2. Obsah a používání jízdního řádu 1.3. Podmínky provozování dráhy a drážní dopravy - řízení drážní dopravy podle jednotného času, bezpečnost cestujících, přístup osob zdravotně postižených, informační systémy, opatření při mimořádných událostech, opatření při vzniku požáru 1.4. Zásady řízení dopravy, návěstní soustava a signalizace, rádiové spojení, organizace dopravy 1.5. Rychlost jízdy, zábrzdné vzdálenosti, bezpečnostní zastavovací místa, opatření při poruchách vozidel a technických zařízení 1.6. Podmínky provozování drážního vozidla, odpovědnost za technický stav vozidla, revize vozidla 1.7. Odborná způsobilost v elektrotechnice s kvalifikací osoba poučená, 2. Stavby dráhy, provozuschopnost dráhy 2.1. Základní pojmy trolejbusové dráhy 2.2. Dopravní cesta trolejbusové dráhy a její součásti, základní parametry a technické podmínky, sklonové poměry 2.3. Zastávky 2.4. Sdělovací a signalizační zařízení 2.5. Pevná trakční zařízení 2.6. Podmínky provozuschopnosti dráhy
17
3. Údržba a řízení vozidla, konstrukce vozidla nezbytná pro jeho řízení a údržbu 3.1. Mechanika elektrické vozby, napájecí systémy, trakční charakteristika, adhesní vlastnosti, tachogram jízdy, rychloměr 3.2. Základní pojmy elektrotechniky 3.3. Konstrukce vozidla 3.4. Mechanická část vozidla, závadové stavy, jejich diagnostikování a případné odstranění 3.5. Elektrická část vozidla, závadové stavy, jejich diagnostikování a případné odstranění 3.6. Pneumatická část vozidla, brzdy, závadové stavy, jejich diagnostikování a případné odstranění 3.7. Provoz, údržba a provozní ošetření vozidla 3.8. Technologie řízení a obsluhy vozidla, nouzové řízení vozidla 3.9. Řešení mimořádných událostí a nebezpečných situací, ekologie provozu 4. Výuka a výcvik 4.1. Absolvování výuky odborných teoretických znalostí podle obsahového zaměření zkoušky uvedeného v bodech 1 až 3 4.2. Výcvik v odstraňování provozních poruch trolejbusu v délce nejméně 15 hodin 4.3. Jízdní výcvik v řízení a obsluze trolejbusu pod dozorem v délce nejméně 25 hodin (vyhláška 16/2012 sb.). Z těchto znalostí a dovedností je po ukončení kurzu uchazeč přezkoušen u státní zkoušky před komisí, které je sloţena ze dvou zástupců Dráţního úřadu, pracovníka OVZ-AŠ a vedoucího pracovníka trolejbusové provozovny DPMB. Zkouška je zahájena písemným testem z elektrotechniky a dráţních předpisů. Následují doplňující ústní část zkoušky, kde se ověřují především znalosti z údrţby a konstrukce vozidla, popřípadě z doplňujících otázek z dráţních předpisů. Po 18
úspěšném zvládnutí teoretické části zkoušky se přechází na část praktickou, která spočívá v samostatném, bezpečném a plynulém ovládání trolejbusu v hustém městském provozu. Součástí této praktické jízdy můţe být i ověření reakce řidiče na dávané návěsti. Poslední část zkoušky je opět z teoretických znalostí a jiţ bez účasti úředníků z Dráţního úřadu. Komise je sloţená pouze z představitelů trolejbusové provozovny DPMB a OVZ-AŠ. Při zkoušce se ověřují znalosti z vnitřních předpisů DPMB a tarifu IDS-JMK. Dále ze znalosti sítě MHD ve městě Brně a to zejména linek trolejbusových. V neposlední řadě proběhne přezkoušení z nejběţnějších závad trolejbusů a jejich odstraňování. Po úspěšném završení této dlouhé série zkoušek je řidič připraven pro výkon práce řidiče MHD ve městě Brně. V rámci nástupního kurzu je toho tedy opravdu hodně co se musí naučit a na hospodárnou jízdu zde není příliš místo. Je třeba si uvědomit, ţe takový řidič je po úspěšném absolvování kurzu stále začátečníkem a i přesto, ţe se mu při praktických jízdách instruktoři praktického výcviku plně věnují a v praxi se ho snaţí vést k hospodárnosti provozu, je pro nového řidiče velice těţké se bez potřebných zkušeností zamýšlet nad tím, jak zvýšit hospodárnost své jízdy. Proto tento výukový program cílí zejména na zkušenější řidiče. Doporučuji z vlastní zkušenosti minimálně dva roky praxe řidiče trolejbusu. Teprve poté si je drtivá většina řidičů do jisté míry jistá v ovládání vozidla, zná dopodrobna všechny linky a není pro něj velký problém reflektovat své chování a vyhodnotit své rezervy. Pod vedením zkušeného lektora a instruktora pak neţádoucí návyky identifikovat a eliminovat. Instruktor pro výcvik nových řidičů trolejbusů má mít podle vyhlášky 173/1995 sb. minimálně pět let praxe v řízení trolejbusu a i v tomto případě se doporučuje vyuţívat pro výuku a výcvik vysoce zkušené instruktory praktického výcviku, přesto ţe se zde jiţ zabýváme relativně zkušenými řidiči.
19
1.4 Historie trolejbusové dopravy (1) První trolejbus byl podle dochovaných dokumentů vyroben v Berlíně roku 1882. Konkrétně od 29. dubna, prováděl autor prototypu Werner von Siemens zkušební a předváděcí jízdy se svým vozidlem (Elektromot) na trati dlouhé 540 m na berlínském předměstí Halensee. Obrázek 3 - První trolejbus
Zdroj: Dopravní podnik města Hradce Králové a.s.
Namontováním dvou elektromotorů o celkovém výkonu 4,4 kW na otevřený kočár, ke kterým byl přiváděn elektrický proud kabelem z posuvného vozíku, který byl zavěšen na vrchním dvoupólovém vedení zavěšeným nad vozovkou. Po šesti týdnech byl provoz zastaven a vyhodnocen jako úspěšný, avšak bylo zapotřebí ještě dlouhého výzkumu a mnoha zlepšení neţ byla zprovozněna první pravidelné trolejbusová dráha. To se stalo aţ roku 1900, kdy byla u příleţitosti světové výstavy EXPO v paříţském parku Vincennes zprovozněna první veřejná trolejbusová trať. 1
Zdroje: MEDUNA František, Ing. Historie trolejbusové dopravy,[online] Hradec Králové: Dopravní podnik města Hradce Králové © 2011–2016 [cit. 23.1.2016]. Dostupné ze: http://www.dpmhk.cz/cs/node/486 DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA a.s. Historie firmy,[online] Brno: Dopravní podnik města Brna a.s. [cit. 23.1.2016]. Dostupné ze: http://www.dpmb.cz/?seo=historie-firmy
20
Poté se hlavně v Německu a ve Velké Británii začalo s výstavbou a dalším vývojem trolejbusových tratí. Ty však neměli dlouhého trvání. Souviselo to s nedostatečným technologickým pokrokem v oblasti konstrukce vozidel a se špatným stavem vozovek. Po první světové válce se situace pro trolejbusy zlepšila. Nejprve se ve Velké Británii, kde vývoj pokračoval, stala významná změna. Obrázek 4 - Moderní tyčový sběrač na trolejbusu
Zdroj: DPMB a.s.
Trolejové vozíky zabezpečující sběr elektrického proudu z troleje byly nahrazeny tyčovými sběrači (obrázek č. 2) podobnými, jaké známe na trolejbusech dnes. Ve zbytku Evropy začíná rozvoj trolejbusové dopravy aţ s 30. léty 20. století. Ještě výraznější rozvoj zaznamenala trolejbusová doprava po druhé světové válce. V padesátých letech se ovšem jejich rozvoj prudce zastavil. Způsobil to zejména prudký pokles ceny ropy, coţ mělo za následek ekonomickou nevýhodnost trolejbusové dopravy oproti autobusové. Aţ po prudkém zvýšení ceny této komodity v létech 1974 aţ 1980 se opět začal pohled na trolejbusové provozy přehodnocovat a zastavilo se rušení trolejbusových tratí. Trolejbusy dokonce opět zaznamenaly rozvoj a to i z jiného důvodu. Lidé také začali více přemýšlet o svém ţivotním 21
prostředí. Protoţe u provozu trolejbusů odpadají lokální emise znečištění ovzduší a jejich provoz je relativně tichý, začaly se trolejbusové provozy opět rozšiřovat. K rozmachu trolejbusové dopravy jistě přispěly i lepší jízdní vlastnosti vozidel. Zejména vysoká plynulost jízdy tohoto vozidla a vysoká hnací síla elektrického motoru.
1.5 Historie trolejbusové dopravy v Československu (2) První trolejbusová trať na území pozdějšího Československa je datována na 2. srpna 1904 a byla spíše meziměstská a rekreační. Vedla z Popradu do Starého Smokovce. Později byly na našem území zprovozněny další tři trolejbusové tratě, ovšem ţádná z nich nebyla provozována dlouho. V roce 1916 byl ukončen provoz na poslední z nich. Teprve 29. srpna 1936 byl spuštěn provoz na první trolejbusové lince v Praze. Po dobrých zkušenostech byla trolejbusová doprava v období druhé světové války zavedena téţ v Bratislavě, Zlíně a Plzni. Nedostatek ropy v době protektorátu rozvoji trolejbusové dopravy nahrával. Po konci války rozvoj trolejbusové dopravy pokračuje a v roce 1949 se trolejbusy objevily také v Brně. Vývoj trolejbusové dopravy pak kopíroval vývoj světový a po roce 1965 s nástupem levné sovětské nafty se mnoho trolejbusových provozů po celém Československu zrušilo. K oţivení došlo aţ na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let. Zejména vlivem energetické krize a stoupající důleţitosti ţivotního prostředí v očích veřejnosti i úřadů. V současné době (2016) provozuje trolejbusovou dopravu na území České republiky 13 měst: Brno, Jihlava, Hradec Králové, Zlín – Otrokovice, Plzeň, České Budějovice, Chomutov – Jirkov, Teplice, Ústí nad Labem, Ostrava, Opava, Teplice a Mariánské lázně.
2
Zdroj: MEDUNA František, Ing. Historie trolejbusové dopravy,[online] Hradec Králové: Dopravní podnik města Hradce Králové © 2011–2016 [cit. 23.1.2016]. Dostupné ze: http://www.dpmhk.cz/cs/node/486 DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA a.s. Historie firmy,[online] Brno: Dopravní podnik města Brna a.s. [cit. 23.1.2016]. Dostupné ze: http://www.dpmb.cz/?seo=historie-firmy
22
Obrázek 5 - Trolejbus 9 Tr
Zdroj: DPMB, a.s.
Česká republika má i dlouhou historii ve výrobě trolejbusů. V tehdejším Československu vyráběly po roce 1936 trolejbusy tři závody: Škoda, Tatra a Praga. Po roce 1959 však zůstala výroba zachována pouze ve Škodovce, dnes (2016) vyrábějící pod značkou Škoda Elektric. Podnik Škoda vyráběl v letech 1958 aţ 1982 dnes jiţ legendární typ Tr9 zobrazený na obrázku č. 3. Tento typ byl druhým nejvyráběnějším trolejbusem na světě (7439 kusů). Druhým nejvyráběnějším trolejbusem v Československu byl typ Tr14 (obrázek č. 4) vyráběný v letech 1972 aţ 1999 (3265 kusů) a modernizovaný typ Tr14M do roku 2004. Tento typ jezdí v současné době (2016) stále ještě v ulicích některých našich měst.
23
Obrázek 6 - Trolejbus Škoda 14 Tr
Zdroj: DPMB, a.s.
24
2 ÚSPORNÁ JÍZDA V LINKOVÉ DOPRAVĚ Úsporná jízda znamená řídit energeticky úsporně a s minimálním opotřebením vozidla. Linková doprava stojí na třech zásadních poţadavcích na provoz: požadavek bezpečnosti Bezpečnost je vţdy na prvním místě a je jí podřízeno vše ostatní. požadavek včasnosti Včasnost je v linkové dopravě předpokladem a znamená odjezd vozidla ze stanice v předepsaném čase. Nepřípustný je zejména předčasný odjezd. požadavek úspornosti Úsporná jízda znamená minimalizaci spotřeby energie a šetrné zacházení s vozidlem vedoucí k minimalizaci opotřebení vozidla a tratě. Úsporná jízda má potenciál také sníţit stres z jízdy na minimum a to jak u cestujících, tak u řidiče. Při jízdě v linkové dopravě je bezpečnost vţdy na prvním místě. Včasnost je pak důleţitější neţ úspornost provozu, avšak pouze do určité míry. Není například moţné nadměrně opotřebovávat vůz ani trať z důvodu zpoţdění. Je však v takovéto situaci moţné spotřebovat více energie pro jízdu (např. jízda vyšší rychlostí), ovšem vţdy s ohledem na bezpečnost. V následujícím textu se předpokládá znalost zákonů, sluţebních předpisů a pravidel, které je třeba dodrţovat pro bezpečnou jízdu v linkové dopravě. Úsporná jízda rovněţ přispívá k ochraně ţivotního prostředí a k absolvování trasy jízdy bez stresu na straně cestujících a řidiče, omezením opotřebení pomáhá dopravnímu podniku sníţit náklady na vozidlo a energii. Výhody bezpečného a hospodárného ovládání vozidla plynou pro všechny zainteresované strany. Řidič se touto cestou můţe aktivně podílet na celospolečenském zájmu šetření energie a tak sniţovat náklady svého zaměstnavatele na provoz těchto vozidel. Výhody jsou shrnuty v tabulce 3 na straně 26.
25
Tabulka 3 výhody úsporné jízdy
Výhody pro řidiče
jízda bez stresu
Výhody pro cestující přeprava bez stresu
Ochrana životního prostředí aktivní přispění k ochraně ţivotního prostředí
Podnik
sníţení nákladů na vozidlo
zajištění pracovního
sníţení nákladů
místa úsporou
na energie
nákladů Zdroj: DPMB a.s.
V následujících oddílech jsou zeleně označeny faktory ovlivňující úspornou jízdy, které je řidič schopen ovlivnit. Faktory, které řidič zpravidla ovlivnit nemůţe, jsou označeny červeně.
2.1 Zdroje energie Z důvodu vysokého stupně účinnosti elektromotorů získává elektrický pohon silničních vozidel stále více na významu. Je podporována nejen veřejná doprava s elektrickým pohonem, ale také vývoj v oblasti osobních automobilů poukazuje na zvýšené vyuţívání alternativních pohonů. Vedle čistě elektrického pohonu, jaký je třeba v trolejbusech, mají stále větší význam hybridní pohony. Silnou stránkou alternativních systémů pohonu s vyuţitím elektrické energie, je moţnost rekuperace energie z brzdění zpět do trolejového vedení, popř. do mobilních zásobníků energie, jako jsou akumulátory nebo kondenzátory (tzv. supercaps). Kromě toho je výhoda elektrického pohonu jiţ ve vyuţívání primární energie. Spalovací motory jsou poháněny fosilními palivy, jako je benzín, nafta nebo zemní plyn, a vyţadují pouţití energie jiţ při přepravě primární energie ke spotřebiteli a pouţití energie v procesu rafinace k přeměně primární energie na zdroj energie (sekundární energie). Čistou elektrickou energii však lze vyrobit v elektrárně z vodní, solární nebo větrné energie bez emisí, a – odhlédneme-li od malých ztrát ve vedení – lze ji přímo 26
ve vozidle přeměnit na mechanickou práci. Elektrická energie je lokálně vţdy bez emisí. Moderní elektromotory mají stupeň účinnosti mezi 90 a 99 procenty, zatímco dieselové motory se při ideálních otáčkách dostanou na maximálně 35 procent.
2.2 Vysvětlivky pojmů Pro pochopení technických procesů při přeměně sekundární energie na uţitečnou energii, to jest na mechanickou práci slouţící k pohybu vozidla, jsou nejprve uvedeny vysvětlivky nejdůleţitějších pojmů:
2.2.1 Počet otáček Počet otáček lze definovat jako poměr počtu otáček součástky za určitý časový úsek. Počet otáček například udává, jak často se otočí kliková hřídel spalovacího motoru za minutu.
2.2.2 Točivý moment Točivý moment (moment rotační síly) je fyzikální veličina, který působí při rotačním pohybu. Točivý moment závisí na působící síle a vzdálenosti mezi středem otáčení a působištěm síly (točivý moment = síla x normální vzdálenost). Jednotkou točivého momentu je jeden newtonmeter (značka: Nm).
2.2.3 Výkon Pro výkon spalovacího motoru je rozhodující velikost točivého momentu a příslušný počet otáček. Výkon je výsledkem počtu otáček a točivého momentu. U elektromotorů se výkon také vypočítá jako výsledek proudu a napětí (výkon = proud x napětí). Výkon se uvádí ve wattech (u větších motorů také v kilowattech: W popř. kW).
2.2.4 Kompenzační výkon Kompenzační výkon je sloţka celkového výkonu, která neslouţí k napájení pohonu. Slouţím k zásobování pomocných agregátů, jako jsou ovládání, kompresor, osvětlení, atd. Kompenzační výkon určuje spotřebu energie, ve fázích klidu a při jízdě setrvačností je téměř nulový, protoţe v této fázi jsou pomocná zařízení zásobována energií z vlastního buzení motoru. Topný výkon trolejbusů se stanovuje
27
jako rozdíl kompenzačních výkonů se zapnutým topením a bez zapnutého topení v klidovém stavu trolejbusu.
2.3 Jízdní odpory Jízdní odpory trvale působí při pohybu vozidla. Výsledná síla přitom vţdy působí ve směru opačném k pohybu a brzdí vozidlo. Hnací síla motoru nutná k překonání jízdních odporů má významný vliv na spotřebu energie. Úsporný provoz uţitkových vozidel je moţný pouze se znalostí parametrů ovlivňujících jízdní odpory. Z tohoto důvodu se vysvětlením jízdních odporů zabývá následující text. Tabulka 4, níţe, ukazuje přehledně jízdní odpory působící proti pohybu vozidla. Tabulka 4 jízdní odpory
Odpory a síly při jízdě Odpor vzduchu
Odpor
Valivý
stoupání
odpor
Zdroj: DPMB a.s.
2.3.1 Valivý odpor Tabulka 5 Vlivy na valivý odpor
Zdroj: DPMB a.s.
28
Odpor zrychlení
Valivý odpor je takový odpor, který vzniká valivým pohybem pneumatik po povrchu vozovky. Závisí na hmotnosti vozidla a koeficientu valivého odporu, který zohledňuje vlastnosti dvojice materiálů (pneumatika a stav vozovky) a geometrie pneumatiky (viz tabulka 5 strana 28). Při valivém pohybu pneumatiky dochází k její deformaci. Většina deformací je elastická beze ztrát a vrátí se zpět do původního tvaru. Procesy, u kterých dochází ke ztrátám, jsou deformace bočnic pneumatiky, a podíl kluzného tření při valivém pohybu excentrických částí pneumatiky a při jízdě v zatáčkách, projevují se vznikem tepla. Normálová síla odpovídá poměru hmotnosti vozidla působící na jednu pneumatiku. Vyšší tlak v pneumatikách sniţuje valivý odpor sníţením deformací bočnic pneumatiky a sníţením kontaktní plochy mezi pneumatikou a povrchem vozovky (kluzné tření), a proto má negativní vlivy na přilnavost pneumatiky k vozovce a tím na bezpečnost jízdy vozidla. Příliš nízký tlak vzduchu vede k vyšší spotřebě energie v důsledku vyššího valivého odporu způsobeného deformací bočnic. Dále stoupá opotřebení pneumatiky a nebezpečí poţáru pneumatiky. Při nahuštění pneumatiky na cca 85 % ideálního tlaku vzduchu klesá ţivotnost pneumatiky jiţ o 20 %. Hlavní rozdíl mezi letními a zimními pneumatikami v souvislosti s úsporným stylem jízdy je zvýšená spotřeba energie. Zimní pneumatiky mají z důvodu hlubšího vzorku vyšší valivý odpor a způsobují tak aţ o 10% vyšší spotřebu energie.
2.3.2 Odpor stoupání Tabulka 6 Vlivy na odpor stoupání
Zdroj: DPMB a.s.
Odpor stoupání je síla, která je potřebná k překonání výškového rozdílu směrem nahoru. Odpor stoupání se skládá z vlivů znázorněných v tabulce 6 výše.
29
2.3.3 Odpor vzduchu Tabulka 7 Vlivy na odpor vzduchu
Zdroj: DPMB a.s.
Síla vynaloţená k vytlačení vzduchu se označuje jako odpor vzduchu. Odpor vzduchu je kvadraticky závislý na rychlosti jízdy, coţ znamená, ţe zdvojnásobení rychlosti síly má za následek čtyřnásobný odpor vzduchu. Dalšími ovlivňujícími faktory jsou plocha průřezu vozidla, součinitel odporu vzduchu (aerodynamický tvar Cx) a hustota vzduchu (viz tabulka 7 výše).
2.3.4 Odpor zrychlení Odpor zrychlení je způsoben setrvačností vozidla a pohyblivých dílů nainstalovaných ve vozidle (viz tabulka 8, strana 31). Fyzikální zákon setrvačnosti říká, ţe těleso o určité hmotnosti zůstává v klidu, pokud ho nějaká síla nedonutí tento stav změnit. V technologii vozidel to znamená pouţití energie pro změnu rychlosti. U odporu zrychlení platí následující závislosti:
30
Tabulka 8 Vlivy na odpor zrychlení
Zdroj: DPMB a.s.
Ze souvislostí jednotlivých jízdních odporů tak vyplývá, ţe pro energeticky úsporný provoz uţitkových vozidel jsou rozhodující dva významné faktory: před zahájením jízdy kontrola stavu vozidla, zejména pneumatik během jízdy vědomá volba rychlosti jízdy
2.4 Jízdní stavy Při pohybu vozidel jsou moţné různé jízdní stavy. Znalost jízdních stavů nabývá na velkém významu zejména v linkové dopravě s malými vzdálenostmi mezi zastávkami, protoţe je tím daná moţnost bezprostředního vlivu na spotřebu energie a na tento vliv lze podstatně působit volbou stylu jízdy. Níţe jsou popsány čtyři dosaţitelné jízdní stavy vozidel:
31
zrychlení Zrychlení znamená zvýšení rychlosti jízdy působením energie. Hnací síla vozidla musí být přitom větší, neţ jízdní odpory působící proti směru jízdy. udržování rychlosti Udrţování rychlosti znamená udrţování rychlosti jízdy na konstantní úrovni. Vynaloţená energie musí být přesně odpovídat jízdním odporům působícím proti směru pohybu. jízda setrvačností Při jízdě setrvačností klesá rychlost jízdy. To je způsobeno jízdními odpory, které působí proti směru pohybu vozidla. Při jízdě setrvačností není vynakládaná ţádná energie k pohybu vozidla směrem dopředu. brzdění Brzdění znamená sníţení rychlosti jízdy. U trolejbusu se k brzdění zpravidla pouţívá elektrodynamická brzda, která umoţňuje vrácení části energie zpět do sítě. Při brzdění mechanickou brzdou se celková brzdná energie přemění při tření mezi brzdovým kotoučem a brzdovým obloţením na teplo a uvolní se do okolí. Jízdní stavy lze idealizovaně znázornit formou grafu rychlost – čas. U kaţdého cyklu s udrţováním konstantní rychlosti se ukazuje průběh rychlosti ve tvaru lichoběţníku (viz Graf 1 na straně 33).
32
Graf 1: Idealizovaný cyklus jízdy s udržováním konstantní rychlosti
Zdroj: DPMB a.s.
Graf 1 ukazuje idealizovaný cyklus jízdy s maximálním podílem jízdy setrvačností. Protoţe při jízdě setrvačností se nemusí vynakládat ţádná energie k pohybu vozidla, je tento cyklus jízdy povaţován za cyklus s nejniţší spotřebou energie. V grafu rychlosti a času lze tento cyklus jízdy znázornit jako trojúhelník (viz graf 2 na straně 34).
33
Graf 2: Idealizovaný cyklus jízdy s dojetím až do zastavení bez brzdění
Zdroj: DPMB a.s.
Ukazuje se tedy, ţe energeticky nejúčinnější jsou jízdní cykly s vysokým podílem jízdy setrvačností. Ve skutečnosti připomíná tvar jízdního cyklu ve většině případů spíše čtyřúhelník, protoţe je většinou potřeba přibrzdit před další zastávkou. Jízdní stavy udrţování konstantní rychlosti a brzdění by se však kaţdém případě měly sníţit na minimum.
34
3 SYSTÉM TROLEJBUSOVÉ DOPRAVY Systém trolejbusové dopravy se vyznačuje téměř bezhlučným provozem bez lokálních emisí. Následující oddíly pojednávají o systému včetně jeho charakteristik.
3.1 Dodávání energie do sítě Dodávání energie potřebné pro pohon vozidla a pohon pomocných zařízení je zajištěno vrchním trolejovým vedením. Proud dodávaný z rozvodné soustavy se v měnírnách přeměňuje na stejnosměrné napětí, které je dodáváno do trolejové sítě. Úseky napájené z různých měníren jsou od sebe odděleny izolovanými úsekovými děliči („odpojovači"). Odpojovače staršího typu fungují na principu jednoduché izolační lišty, proto na těchto místech nelze odebírat proud z trolejového vedení a v trolejbusu se musí zajistit nulový odběr proudu z trolejového vedení. U starších typů trolejbusu stačilo pouze vyšlápnout pedál jízdy a vypnout topení pro cestující, avšak u nových typů je nutné před nájezdem na izolaci zmáčknou speciální tlačítko (antivýhybka), které zajistí nulový odběr proudu a znemoţnění rekuperace (viz níţe) a vyšlápnutí pedálu jízdy. Moderní odpojovače jiţ jsou provedeny jako diodové odpojovače, na kterých je ze zásady zajištěno napájení vozidla proudem. Pro vyloučení omezení komfortu a pro šetrné zacházení s pouţívanou technikou (jak s vozidlem, tak i trolejovým vedením) se také u těchto odpojovačů doporučuje přejíţdění pokud moţno s nulovým odběrem. Trolejové vedení však neslouţí pouze k napájení – dodávání energie do trolejbusů, nýbrţ dokáţe také vracet energii z brzdění zpět do sítě a vyuţít ji tak k napájení jiných vozidel v rámci stejného napájecího úseku. Tento proces se nazývá rekuperace a umoţňuje zpětné získání energie z brzdění elektrodynamickou brzdou aţ do 25% kinetické energie trolejbusu v okamţiku zahájení brzdění. Takto zpět získaná energie se nejprve vyuţívá k pokrytí vlastní spotřeby pro pomocná zařízení trolejbusu a přebytečná energie se vrací do trolejového vedení. Teprve pokud není trolejové vedení schopno energii přijmout, přebytečná energie z brzdění se ve střešních odpornících přeměňuje na teplo a uvolní se do okolí.
35
Obrázek 7 Tok energie při zrychlení - odběr
Zdroj: DPMB a.s. Obrázek 8 Tok energie při brzdění elektrodynamickou brzdou s přebytečnou energií rekuperace
Zdroj: DPMB a.s.
36
V důsledku spotřeby proudu vede kaţdé zrychlení trolejbusu k poklesu napětí v trolejovém vedení a kaţdé brzdění elektrodynamickou brzdou vede k nárůstu napětí v trolejovém vedení (toky energie jsou přehledně znázorněny v obrázcích 7 a 8 na straně 36).
3.2 Technický princip trolejbusu Elektrický proud z trolejového vedení je do vozidla přiváděn tyčovými sběrači přes vstupní filtr, svodič přepětí a hlavní vypínač do elektrických regulačních obvodů. Vstupní filtr slouţí k vyhlazení proudu, který můţe z důvodu různých vnějších vlivů vykazovat nepravidelnosti napětí. Svodič přepětí (také katodová bleskojistka) slouţí k odstínění vozidla proti přepětí v trolejovém vedení, které můţe vykazovat zčásti vysokou energii a tím poškodit elektronické součásti vozidla. Přepětí je způsobeno přímým nebo blízkým zásahem blesku, elektromagnetickými impulzy a spínacími procesy v síti. Funkce hlavního vypínače spočívá v galvanickém odpojení trolejbusu od trolejového vedení. Komponenty silové elektroniky a řídící elektroniky jsou v moderních nízkopodlaţních trolejbusech umístěny ve střešním kontejneru. Patří k nim trakční měnič k regulaci trakčních motorů a měnič elektrické sítě ve vozidle pro napájení elektrických pomocných pohonů trolejbusu. Ve střešním kontejneru je zpravidla umístěn i vstupní filtr a elektrické stykače. Střešní kontejner propojený na vstupní straně s napětím z trolejového vedení tak představuje kompaktní jednotku na střeše trolejbusu. Umístěním mimo nárazovou zónu je zajištěna pasivní ochrana pro případ nehody. Ve střešním kontejneru je také integrována dvojitá izolace dílů pod vysokým napětím tak důleţitá pro trolejbusy. Trakční měnič, který slouţí k elektrické regulaci trakčního motoru, je napájen proudem přes vstupní filtr přímo z trolejového vedení a vytváří bloky napětí proměnné šířky pro napájení hnacího motoru. Tímto postupem, označovaným jako pulzně šířková modulace, lze vytvářet systém střídavého proudu o proměnném napětí a frekvenci, který můţe přenášet energii oběma směry. Jako spínací prvky slouţí IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), které se vyznačují vysokou frekvencí spínání a malými ztrátami. Pouţitím vhodné regulace pak lze pomocí této moderní techniky brzdit elektrodynamickou brzdou aţ téměř do zastavení a tím dosáhnout maximální rekuperace energie.
37
Měnič elektrické sítě ve vozidle slouţí k napájení pomocných zařízení proudem. Ve většině trolejbusů se jedná o stejnosměrné napětí 24 V a střídavý proud 400 V. Zatímco kompresor se dobíjí střídavým proudem 400 V, dobíjení baterie a napájení dalších pomocných zařízení, jako je vnitřní a venkovní osvětlení, servořízení a periferie ITCS je zajištěno stejnosměrným napětím 24V. Všechny výstupy jsou z bezpečnostních důvodů dvojnásobně galvanicky odděleny od vstupu napojeného přímo na napětí trakčního vedení. Přeměna elektrické energie z trolejového vedení na mechanickou pohybovou energii v elektromotoru probíhá pomocí magnetického pole. Elektromotor přitom funguje jednodušeji a efektivněji neţ spalovací motor. Skládá se z (vnějšího) statoru a (vnitřního) rotoru. Rotor je pohyblivý a je po celém obvodu osazen trvalými magnety střídavě polarizovanými na sever nebo jih. Z důvodu elektronické regulace otáček pulzním měničem nepotřebuje trolejbus k přenosu tohoto otáčení převodovku. V moderních vozidlech jsou nainstalovány asynchronní motory. Při pořizování je rozhodující především volba počtu pólů. 6pólové motory mají sice vyšší pořizovací cenu, 4pólové motory však spotřebují více energie pro průběţně potřebný řídící proud ke zjišťování směru otáčení motorové kotvy, avšak zpravidla při stejném výkonu vykazují menší průměr. Hnací motor je na kloubový hřídel připojen přes tvarovou izolační spojku, čímţ je na jedné straně dosaţeno elektrické izolace mezi díly pod vysokým napětím a mechanickou hnací částí, na druhé straně tak lze přenášet hnací moment motoru téměř beze ztrát. Přebytečná energie z brzdění elektrodynamickou brzdou, která není potřeba pro vlastní spotřebu vozidla a kterou pro nedostatek pomocných zařízení ani nelze vrátit do trolejového vedení, se musí přeměnit na teplo v elektrických brzdových odpornících. Elektrické brzdové odporníky spolu s trakčním motorem provozovaným jako generátorem navíc splňují zákonné poţadavky na zpomalovací brzdu.
Brzdový odporník je řízen brzdovým střídačem integrovaným v DPU.
Elektrodynamická brzda je bezúdrţbová. Brzdění elektrodynamickou brzdou lze pouţívat aţ do úplného zastavení. Trakční motor přitom slouţí jako generátor. Pouţití mechanické brzdy je tak potřeba jen zřídka, čímţ se značně sniţuje opotřebení brzdového obloţení. To také znamená sníţení prostojů a tím zvýšení disponibility vozidla.
38
4 ÚSPORNÁ JÍZDA TROLEJBUSEM 4.1 Základní aspekty Úsporná jízda znamená řídit ekologicky, pokud moţno s co nejniţší spotřebou a s co nejniţším opotřebením. V podstatě závisí na následujících aspektech: na technickém stupni vývoje trolejbusu na stavu vozidla a pravidelné údrţbě trolejbusu na trase linky, hustotě provozu a vytíţení trolejbusu na způsobu jízdy daného řidiče, zejména pokud umí předvídat na vědomém pouţívání topení, klimatizace a větrání V linkové dopravě nemůţe řidič ovlivnit intenzitu provozu, trasu linky (stav silnice a topografii), vytíţení trolejbusu ani typ vozidla (viz tabulka 9 níţe znázorněno červeně). O to větší význam mají faktory, které řidič ovlivnit můţe, a to styl jízdy, způsob jízdy s předvídáním a regulace topení, klimatizace a větrání (v tabulce 9, níţe, uvedeno v zelených polích). Tabulka 9 Vlivy na spotřebu energie
Zdroj: DPMB a.s.
Řidič (popř. dílny) dále můţe vizuálně zkontrolovat tlak v pneumatikách a stav vozidla. Úzká spolupráce s dispečinkem a dílnami při přesném vysvětlení případně vzniklých závad na vozidle je stejně důleţitá, jako dodrţování návodu k obsluze.
39
4.2 Rozdíly oproti úsporné jízdě vozidly s dieselovým motorem Vozidla poháněná elektromotory a vozidla poháněná spalovacími motory se podstatně liší ve způsobu úsporné jízdy. Pro stupeň účinnosti celého vozidla je v neposlední řadě rozhodující převodovka potřebná pro přenos síly mezi motorem a koly. Protoţe spalovací motory předávají dostatečný točivý moment pouze v omezeném rozsahu otáček, je nutné do hnacího ústrojí mezi motor a hnanou nápravu zařadit převodovku. Pomocí převodovky lze měnit poměr počtu otáček, popř. poměr točivého momentu mezi motorem a hnanou nápravou. Rozlišujeme (manuální) mechanické převodovky a automatické (samočinné) převodovky. Z důvodu tvarového spojení má mechanická převodovka vyšší účinnost neţ automatická převodovka se silovým spojením. “U větších osobních a luxusních automobilů
se
používají
samočinné
převodovky.
Jedná
se
o
kombinaci
hydrodynamického měniče a dvoustupňové až čtyřstupňové planetové převodovky. Ta má samočinné řazení jednotlivých převodových stupňů… …Nevýhodou těchto převodovek je komplikovaná a složitá konstrukce, vyšší provozní náklady a nároky na údržbu a opravy. Vyžadují větší přebytek výkonu, protože jejich činností dochází k poměrně vysokým ztrátám na výkonu motoru.“ (Motejl, 2001, str. 191). Přesto jsou autobusy v městské hromadné dopravě většinou vybaveny tří aţ šestistupňovou automatickou převodovkou pro zvýšení jízdního komfortu. Převodovky s tvarovým spojením vyţadují při řazení přerušení hnacího ústrojí (vyřazení), u automatických převodovek je osazen hydraulický měnič, takţe k přerušení nedochází. Pro dosaţení různých rychlostí v co nejvýhodnějším rozsahu otáček je nutné řazení různých rychlostních stupňů. To umoţňují moderní vícestupňové převodovky s předřazením a redukcí. V dálkových autobusech jsou navíc nainstalovány posilovače řazení, jako je automatická předvolba (SVS, AS Tronic) a elektropneumatické řazení (EPS). Řazení automatické převodovky se ovládá plynovým pedálem. Pokud řidič včas povolí plynový pedál, převodovka přeřadí na nejbliţší rychlostní stupeň. Pro zvýšení stupně účinnosti dochází k určité rychlosti jízdy k přemostění měniče točivého momentu. To se děje v závislosti na rychlosti a zatíţení a pohybuje se přibliţně v rozmezí od 5 do 35 km/h. Aţ do okamţiku tohoto řazení by se mělo zrychlovat pouze na částečný plyn pro sníţení ztráty v důsledku prokluzování. U spalovacích motorů hrají důleţitou úlohu také emise. Emise lze na jedné straně sníţit úsporným způsobem jízdy a s tím souvisejícím sníţením spotřeby paliva, na druhé straně také 40
zavedením různých postupů úpravy výfukových plynů, které se zavedením emisních norem Euro od roku 1990 získávají stále větší význam. Poţadovaných maximálních hodnot výfukových plynů od zavedení emisní normy Euro 4 v roce 2006 jiţ nelze dosáhnout bez další úpravy výfukových plynů. Limity Euro 5 povolují maximální emise oxidů dusíku (NOx) pouze 2 g/kW a emise pevných částic maximálně 0,02 g/kWh. Během recirkulace výfukových plynů je část výfukových plynů odvedena ventilem zpět do sání vzduchu, kde dochází ke směšování s čerstvým vzduchem. Směs čerstvého vzduchu a výfukových plynů má niţší obsah kyslíku (O2) a tím přispívá ke sníţení teploty spalování ve spalovací komoře. Niţší teploty spalování vedou ke sníţení obsahu jedovatých oxidů dusíku (NOx). Proti nárůstu vytváření sazí a oxidu uhelnatého (CO) působí katalyzátor a filtr pevných částic. Dalšího sníţení hodnot ve výfukových plynech je dosaţeno pouţitím SCR katalyzátoru (selektivní katalytická redukce). Princip funkce SCR katalyzátoru spočívá ve vstřikování amoniaku (NH3) ve formě 32,5% vodného roztoku močoviny. Toto aditivum se označuje obchodním názvem AdBlue. Při chemických reakcích (hydrolytických reakcích) tak vzniká amoniak a voda (H2O). Amoniak v SCR katalyzátoru reaguje s oxidy dusíku z výfukových plynů, čímţ se sniţuje mnoţství emisí NOx. Výhodou úpravy výfukových plynů v SCR katalyzátoru je, ţe nedochází ke sníţení výkonu ani ke zvýšení spotřeby paliva.
4.3 Účinky stylu jízdy na spotřebu energie trolejbusu Úspornost provozu trolejbusu podstatnou měrou závisí za stylu jízdy řidiče. Je na řidiči, aby zajistil nejen bezpečnou a včasnou, ale také energeticky efektivní přepravu cestujících. Během zkušebních jízdy se v trolejbusové dopravě městské hromadné dopravy v Brně provádělo měření vlivů jízdních stavů na spotřebu energie a na napětí v trolejovém vedení. Oba grafy ukazují průběh rychlosti a zrychlení v čase. Následuje znázornění proudu a k němu úměrného výkonu (výkon = napětí x proud). Výsledkem různých jízdních cyklů během zkušební jízdy jsou následující zjištění: akcelerace by se měla provádět plynule na co nejkratší dráze s ohledem na bezpečnost cestujících. Hospodárné zrychlování s vozidlem poháněným 41
elektromotorem je diametrálně odlišné od zrychlování se spalovacím motorem. Z hlediska spotřeby elektrické energie je nejúspornější zrychlení na co nejkratší dráze. Prudké rozjíţdění ovšem můţe mít nebezpečné. Následkem můţe být upadení cestujících a proto je nutné volit zvláštní způsob rozjezdu, který kombinuje plynulé rozjíţdění s mírným nástupem ze začátku a bez prudkých pohybů na jízdním pedálu. Nejprve je nutné při kaţdém sešlapování jízdního pedálu tento našlápnout zlehka a v prvních vteřinách se rozjíţdět velmi mírně. Umoţníme tak cestujícím, aby se připravili na rozjezdové přetíţení. Poté plynule sešlapujeme pedál aţ do maxima ovšem vţdy s ohledem na poţadovanou rychlost jízdy. Vyšlápnutí pedálu by mělo být také plynulé. Eliminujeme tím nejen cuknutí vozu, které sniţuje jízdní komfort cestujících, ale také sniţujeme na minimum rázy a vibrace v rozvodovém ústrojí hnací síly trolejbusu. Tím zajišťujeme maximální moţnou ţivotnost rozvodových ústrojí a spojovacích kloubů na hřídelích. Zcela zamezit udrţování konstantní rychlosti ve vyšších rychlostech s výjimkou jízdy do kopce. Udrţování rychlosti pedálem akcelerátoru se ve značné míře pouţívá u vozidel se spalovacím motorem. U elektromotorů je ale tento způsob jízdy zcela nevhodný a nehospodárný v porovnání s jízdou setrvačností (viz Graf 3 strana 44). Snaţíme se tedy co nejvíce vyuţít hybnosti vozidla posílené kotvou motoru, která slouţí jako setrvačník a v co největší míře vyuţit setrvačnosti vozidla. Udrţování jízdy pedálem jízdy má své opodstatnění pouze při velice nízkých rychlostech a při jízdě do svahu, kdy by výběh byl pouze krátkodobý a bylo by nutné prakticky hned znovu jízdu našlápnout. Pokud moţno co nejvyšší podíl jízdy setrvačností za dodrţení jízdního řádu. S jízdou setrvačností se dnes potkáváme běţně i u vozidel se spalovacím motorem. Jedná se o stav jízdy bez sešlápnutého pedálu akcelerátoru se zařazeným rychlostním stupněm. U vozidel s manuální převodovkou tomuto stavu říkáme brţdění motorem. Vyuţíváme odpor motoru bez dodávky paliva ke sníţení nebo udrţování rychlosti. Na moderních vozidlech s automatickou převodovkou typu „volnoběţka“ se tento stav jiţ pouţívá jako opravdový výběh, tzn. odpor motoru je minimalizován v převodovce a vozidlo rychlost ztrácí velmi zvolna v závislosti na dalších jízdních odporech, přičemţ 42
spotřeba paliva je buď nulová anebo zcela minimální. U vozidel s elektromotorem je jízda výběhem ještě výhodnější. V tomto reţimu jízdy působí proti jízdním odporům setrvačnost kotvy motoru a elektromotor vytváří pouze zcela zanedbatelný odpor jízdě bez našláplého pedálu jízdy. Z tohoto důvodu je schopnost trolejbusu vyuţít dynamiku pohybu při jízdě setrvačností maximalizována. Navíc se vlastním buzením motoru, kde dochází k indukci elektrického proudu, daří do značné míry zásobovat sekundární spotřebiče vozidla, jako je osvětlení, kompresor, či topení a větrání. Jízda s vysokým poměrem setrvačnosti se vyznačuje také vysokou plynulostí jízdy a tedy i vysokým jízdním komfortem. Rozdíl ve spotřebě energie při stylu jízdy s udrţováním rychlosti a jízdou setrvačností je dobře vidět níţe, v grafu 3 na straně 44. zamezit zbytečnému brzdění a ideálně brzdit pouze elektrodynamickou brzdou bez opotřebení pro rekuperaci energie. U brţdění u vozidel s elektromotorem platí prakticky stejné poučky jako u vozidel s motorem spalovacím. Rozloţme si jízdu tak, aby bylo nutné brzdit co nejméně. Pokud uţ ale brzdit musíme, je potřeba vţdy s ohledem na cestující začínat brzdění včas a v prvních vteřinách brzdění pouze mírným nášlapem brzdy. Teprve poté můţeme plynule přecházet do intenzivnějšího brţdění, pokud je to nutné. Brzdná dráha by ovšem měla být ideálně co nejdelší. Dosáhneme tak nejen vysokého komfortu jízdy, ale také umoţníme maximální rekuperaci energie
zpět
do
sítě.
Zároveň
maximální
měrou
vyuţijeme
elektromagnetickou brzdu a pneumatickou třecí brzdu pouţijeme aţ na konec pro úplné zastavení ve chvíli, kdy elektromagnetická brzdy vlivem nízké rychlostí ztrácí účinnost. I při nouzovém brzdění by se vţdy, při jízdě s cestujícími, kteří nejsou připoutáni a ve vozidle stojí (!!!), měla brzda v prvních vteřině či dvou sešlápnout zlehka tak, aby se cestující na brzdné přetíţení byli schopni připravit. Teprve poté sešlapujeme pedál do pozice nouzového brzdění. Je třeba si uvědomit, ţe náhlím prudkým brzděním můţeme ve voze způsobit daleko více škody.
43
Graf 3: Porovnání účinků jízdy s udržováním rychlosti (červené pole) a setrvačností zelené pole) na spotřebu energie
Zdroj: DPMB a.s.
Vzhledem k tomu, ţe energie do pomocných zařízení je při jízdě setrvačností dodávána z vlastního buzení, je třeba se vyhýbat častému a jen mírnému zrychlování. Kaţdé sešlápnutí akceleračního pedálu způsobuje zvýšení kompenzačního výkonu a vede k vyšší spotřebě energie. Při kaţdém zrychlování je cílem umoţnění co nejdelší jízdy setrvačností při zohlednění maximální povolené rychlost jízdy. Vysoký podíl jízdy setrvačností je však moţný pouze při způsobu jízdy s předvídáním a při dodrţování správného odstupu od vozidla jedoucího vpředu, výsledkem je nejenom úspora energie, ale také vyšší jízdní komfort. Jízda s předvídáním znamená plynulou jízdu bez zbytečného zrychlování nebo brzdění. Způsobem jízdy s předvídáním lze také zamezit zbytečnému rozjíţdění (např. časté popojíţdění v dopravní zácpě nebo před semaforem, na kterém svítí červená). Aby bylo v rámci času daného jízdním řádem moţné vyuţít podíl jízdy setrvačností v nejvyšší moţné míře, je třeba časy zastavení na zastávkách pokud moţno co nejvíce zkrátit. I kdyţ lze při brzdění elektrodynamickou brzdou získat energii zpět, je třeba rychlost jízdy prostřednictvím způsobu jízdy s předvídáním zvolit tak, aby brzdění bylo omezeno na minimum.
44
4.4 Efektivní brzdění elektrodynamickou brzdou Při brzdění je u trolejbusů hned po bezpečnosti na druhém místě co nejefektivnější vyuţití brzdné energie. Při sešlápnutí brzdového pedálu funguje hnací motor jako generátor, takţe je moţná rekuperace brzdné energie. Regulace elektrodynamické brzdy je realizována pomocí brzdového pedálu, v němţ je také integrována pneumaticky ovládaná mechanická brzda. U trolejbusů Škoda Tr25 od výrobce Iveco Irisbus & Škoda Electric, které se v Brně pouţívají, se při sešlápnutí brzdového pedálu nejprve aktivuje pouze elektrodynamická brzda. Brzdný moment se při dalším sešlapování pedálu zvyšuje úměrně aţ na 100% ve zhruba jedné třetině hloubky sešlápnutí pedálu. Při sešlapování brzdového pedálu za jednu třetinu hloubky se účinnost elektrodynamické brzdy nemění, avšak sepíná se navíc brzda pneumatická, která plynule, úměrně hloubce sešlápnutí pedálu, zvyšuje účinnost brţdění. Výsledný účinek brzdového pedálu je tak lineární a plynulý bez rázů nebo změn brzdného momentu. To pro brzdné vlastnosti znamená, ţe brzdový pedál byste nikdy při provozním brţdění neměli sešlápnout více neţ do jedné třetiny, tak aby došlo k rekuperaci co největšího mnoţství brzdné energie a k šetření mechanické brzdy. I přesto platí, ţe na prvním místě je vţdy bezpečnost. Další výhodou pouţívání elektrodynamické brzdy je šetření kompresoru, protoţe pro mechanickou brzdu se musí vyrábět méně stlačeného vzduchu. To především při vysokých venkovních teplotách sniţuje míru poruchovosti kompresoru v důsledku přehřátí. Tím lze sníţit čas strávený v dílnách a prostoje vozidla.
4.5 Vědomé používání topení, klimatizace a větrání Vědomím pouţíváním topení, klimatizace a větrání můţe řidič dále významně přispět ke sníţení spotřeby energie. V případě jízdy s otevřenými okny pokud moţno nepouţívejte topení ani chlazení. Vnitropodnikový předpis DPMB předepisuje řidiči elektrické trakce zapnout a vypnout nezávislé topení do prostoru pro cestující aţ na výzvu dispečinku. K zapnutí topení jsou řidiči vyzváni, pokud průměrná venkovní teplota klesne pod +5 °C.
45
5 BEZPEČNOST Poţadavek bezpečnosti je na prvním místě a všechny ostatní faktory se poţadavku bezpečnosti podřizují. Způsob jízdy s předvídáním přispívá k bezpečnosti a sniţuje rizika pro řidiče i cestující na minimum. Správný postup v případě poruch a nehod je proto nezbytně nutný a je pro připomenutí popsán v následujících oddílech. Cílem je udrţet škody na co nejniţší úrovni, zamezit vzniku dalších škod a minimalizovat ohroţení třetích osob.
5.1 Správný postup v případě nehod Pokud se řidič stal účastníkem dopravní nehody, je třeba, aby v klidu vynaloţil veškeré úsilí na odstranění následků dopravní nehody. Vozidlo je třeba zastavit, zapnout výstraţná světla a zajistit proti neoprávněnému uvedení do provozu a proti rozjetí zataţením pruţinové parkovací brzdy. Při opuštění trolejbusu je nutno vypnout hlavní vypínač a v případě potřeby i stáhnout sběrače proudu. Před otevřením dveří vozidla je nutné cestující upozornit, aby zatím nevystupovali, dokud není zajištěna jejich bezpečnost. Jako účastník dopravní nehody a také jako osoba pověřená dopravcem máme ze zákona 361/200 sb. pravomoc zastavovat v případě potřeby jiná vozidla. Pro vlastní bezpečnost je třeba z vozidla vystoupit pouze s oblečenou reflexní vestou. Pracovníci výkonné dopravní sluţby jsou povinni podle vnitropodnikové směrnice D1 pouţít výstraţnou vestu vţdy, pokud v souvislosti s provozem vozidla musí vstupovat do vozovky nebo kolejiště. Po opuštění vozidla je nyní třeba zajistit místo nehody. Podle zákona 361/2000 sb. umístíme výstraţný trojúhelník (součást povinné výbavy) za vozidlo ve vzdálenosti minimálně 50 metrů na silnicích mimo obec a v obci můţe být tato vzdálenost podle potřeby zkrácena. Výstraţný trojúhelník ale vţdy umístíme tak, aby byl pro přijíţdějící řidiče včas a z dostatečné vzdálenosti viditelný s ohledem na rozhledové poměry a nejvyšší povolenou rychlost v daném úseku. Teprve poté by do rizikového místa měly vstoupit osoby poskytující první pomoc a odvést účastníky nehody mimo rizikové místo. Tyto záchranné sloţky je moţné přivolat přes dispečink, anebo přímo telefonem (policie 158, lékařská záchranná sluţba 155, hasiči 150, evropské číslo tísňového volání 112). Po označení místa nehody a případném zastavení provozu je 46
také nutné nezapomenout na cestující ve voze a umoţnit jim bezpečný výstup z vozidla mimo zastávku. V kaţdém případě je nutné ohlásit mimořádnou událost na dopravní dispečink. Přitom je nutné poskytnout pokud moţno podrobný popis nehody a vyţádat si informace o náhradní dopravě. Informace o náhradních spojích je třeba předat dále cestujícím. Pro sepsání dopravní nehody je třeba zajistit očité svědky a zapsat si jejich osobní údaje (jméno, datum narození, adresa, kontakt). Je třeba vyplnit záznam o dopravní nehodě včetně náčrtku, jak k nehodě došlo, případně pořídit fotky místa nehody pro zajištění důkazů. Účastníci nehody si navzájem poskytnou údaje o pojištění (tzv. zelená karta), údaje o vozidle (osvědčení o registraci vozidla) a osobní údaje včetně trvalého pobytu (např. z občanského průkazu).
5.2 Postup v případě technických poruch trolejbusu Poruchy trolejbusu mohou mít různé příčiny a mohou vyţadovat různé opatření, která jsou podrobně popsána v technologických pokynech provozovny TD. Pokud je nutné trolejbus odstavit na silnici, pak ho řidič musí zajistit a hlídat. Zajištění odstaveného trolejbusu proti rozjetí se provede zataţením parkovací brzdy, v případě chybějící nebo vadné pruţinové brzdy také zaloţením klínů. Dále je nutné vypnout hlavní vypínač 600V a případně stáhnout sběrače proudu a pokud moţno vůz odstavit tak, aby nebránil průjezdu ostatní dopravy. V případě poruchy izolačního stavu trolejbusu, vytrolejení nebo strţení trolejového vedení je třeba vţdy vypnout hlavní vypínač 600V, upozornit cestující výzvou: „Nevystupujte, hrozí úraz elektrickým proudem“, otevřít první dveře a sounoţmo bez dotýkání se karoserie vyskočit z vozu a stáhnout sběrače proudu. Teprve poté můţe řidič umoţnit cestujícím výstup z vadného vozidla. Kaţdé odstavení vozidla je nutné ihned ohlásit na dispečink. V případě pouhého vytrolejení se řidič po staţení sběračů přesvědčí, zdali nepoškodil trolejové vedení. Pokud je v pořádku, můţe po nasazení sběračů pokračovat v jízdě, avšak je i tak povinen tuto událost zapsat do jízdního výkazu a nahlásit na dispečink. U všech poruch a jiných mimořádných situací je vţdy potřeba klást důraz zejména na přesné určení místa závady a zvláště pokud se jedná o vadné místo na trolejovém vedení. K bezpečné a jednoznačné lokalizaci závady nejlépe poslouţí číslování sloupů trolejového vedení a určení směru jízdy. Podobně se také dají pouţít jména zastávek či čísla trolejových výhybek. U závad přímo na vozidle je nutné zváţit, zdali je moţné s vozem pokračovat dál s cestujícími do místa 47
výměny vozidla, popřípadě alespoň bez cestujících vlastní silou do vozovny, anebo je nutné vozidlo odstavit a vyčkat příjezdu mechaniků nebo tahače. Odstavení vozu je nutné zejména pokud se jedná o závady na brzdovém systému vozidla, pohonu vozidla, anebo na izolačním stavu vozu. Rozhodně by se nemělo v ţádném případě pokračovat s vozidlem, jehoţ závada bezprostředně ohroţuje bezpečnost provozu na pozemních komunikacích.
5.3 Odtah vozidla Při vlečení trolejbusu je nutná mimořádná opatrnost. Ve vlečeném vozidle se nesmí přepravovat cestující. Rychlost při vlečení nesmí překročit 60 km/h. Na viditelné místo na zádi vozidla je nutno umístit výstraţný trojúhelník. Podle platné legislativy se motorové vozidlo o celkové hmotnosti na 3500kg smí vléci pouze na tyči. Vzdálenost mezi vozidly nesmí být menší neţ 1 metr a větší neţ 6 metrů.
5.4 Postup v případě požáru Pokud dojde ke zpozorování poţáru v trolejbusu, pak je nutné trolejbus okamţitě odstavit, vypnout hlavní vypínač 600V a otevřít dveře a umoţnit tak cestujícím okamţité opuštění vozidla. V ţádném případě však nevypínáme elektrickou síť vozidla (napětí baterie), jinak se dveře automaticky uzavřou. Je třeba zjistit, zda je někdo případně zraněn, a zraněné osoby odvést mimo rizikový prostor. Poté je nutné poţár nahlásit na dispečink, který přivolá záchranné sloţky. Řidič se pokusí stáhnout sběrače proudu a teprve poté odpojit i hlavní odpojovač baterií. Dále se podle moţnosti a smysluplnosti pokusí poţár uhasit hasicími přístroji ovšem vţdy s ohledem na vlastní bezpečnost.
5.5 Postup při vytrolejení tyčových sběračů V případě zjištění vytrolejení tyčových sběračů je nutno neprodleně zastavit, avšak s ohledem na cestující a následující dopravu a vypnout hlavní vypínač 600V. Je třeba provést vizuální kontrolu tyčí sběračů, hlavic sběračů (tzv. botky sběrače) a trolejového vedení v místě vypadnutí včetně nosných lan. Je však zakázáno se dotýkat botky jednoho tyčového sběrače, pokud je druhý sběrač ještě připojen k trolejovému vedení. Dále je zakázáno vystupovat na střechu a dotýkat se dílů vozidla a trolejového vedení pod napětím. Před nasazením popř. staţením tyčových 48
sběračů je nutno vypnout hlavní vypínač. U trolejbusů, ve kterých jsou tyče pro staţení sběračů umístěny v prostoru pro cestující, se nesmí dveře otevírat tlačítkem pro uvolnění dveří, nýbrţ příslušné dveře se musí otevřít nouzovým otevíráním (kohoutem). Tím se zamezí předčasnému otevření předvolených dveří pro nástup a výstup cestujících. Na veřejných komunikacích je nutné nosit reflexní vestu. Nasazení tyčových sběračů zpět na trolejové vedení se smí provádět pouze pomocí tyčí ke staţení sběračů určených k tomuto účelu. Kaţdé vypadnutí tyčových sběračů se musí nahlásit na dispečink a zaznamenat do deníku vozidla. Pokud dojde ke zjištění poškození trolejbusu, trolejového vedení nebo třetích stran, je vedle nahlášení dispečinku ještě nutné sepsat písemné hlášení. Tyčové sběrače s poškozenými botkami se nesmí nasazovat zpět. Před pokračováním v jízdě je třeba vyčkat na pokyny z dispečinku.
5.6 Poruchy trolejového vedení Protoţe mezi trolejovými dráty (kladný a záporný trolejový drát) můţe být plné provozní napětí, je zejména v případě visících částí trolejového vedení na místě opatrnost. Pokud existuje riziko, ţe se následně přijíţdějící účastníci provozu mohou dotknout svěšených drátů, pak je řidič trolejbusu, který na místo přijede jako první, povinen toto rizikové místo zajistit. Přiblíţení a dotýkání se svěšených trolejových a napájecích vedení a jiných s nimi spojených drátů bez ochranných prostředků je zakázáno. Pokud se vozidlo dotýká svěšených drátů, pak je třeba cestující uklidnit a zajistit, aby aţ do příjezdu poruchové sluţby zůstali ve vozidle. Pokud však současně vypukne poţár, pak je třeba ihned informovat dispečink, aby provedl nouzové vypnutí proudu v trolejovém vedení. Pokud to není moţné, pak musí cestující z důvodu moţného přeskočení napětí (krokové napětí) z trolejbusu vyskočit, a přitom je třeba zajistit, aby při vystupování cestujících byly na vozovce poloţeny vhodné izolační prostředky (např. suchý oděv). Pokud je nějaká osoba v kontaktu s vedením pod proudem, pak se musí osoba z této polohy vyprostit nevodivými předměty. Při odtaţení osoby se dotýkejte pouze částí oděvu. Osoba poskytující pomoc přitom musí stát na dostatečně izolujícím podkladu, jako je izolační rohoţ, prkno nebo tlustá suchá látka. Dalšími pomůckami k odstranění vodiče pod napětím mohou být tyče na stahování sběračů a záchranný hák z nevodivého materiálu, pokud je ve vozidle. Pokud výpadek napájení proudem brání v další jízdě, pouţije se podle moţnosti vlastní rychlost (moment hybnosti) a trolejbus je pak nutno dostavit tak, 49
aby podstatně neomezoval silniční provoz. Pak případně stáhněte sběrače. Trolejbusy s pomocným pohonem pokračují v jízdě pomocí alternativního systému. V případě opakovaných přerušení dodávky proudu v krátkém časovém rozmezí je třeba předpokládat přetíţení sítě. V takovém případě je třeba jet zvlášť opatrně a se sníţenou rychlostí, popř. zamezit současnému rozjetí několika vozidel. Dispečink můţe případně udělit pokyny k odjezdu jednotlivě, aby se zamezilo současnému rozjetí. Také je třeba vypnout topení, klimatizaci a větrání, a pokud moţné také všechna další pomocná zařízení. Pokud na trolejbusovém zařízení stojí montáţní vozidlo se zapnutými blikajícími ţlutými světly, pak je třeba trolejbus zastavit v dostatečné vzdálenosti od montáţního vozidla. Řidič trolejbusu udrţuje oční kontakt s pracovníky údrţby a pokračuje v další jízdě teprve poté, co mu pracovníci údrţby, popř. přítomné dozorové orgány dají příslušný signál, popř. na pokyn dispečinku. Okolo místa ohroţení projíţdějte s nejvyšší opatrností. Rychlost zvyšujte teprve tehdy, aţ sběrače přejedou místo ohroţení a aţ to poloha trolejového drátu dovolí.
50
6 PROVÁDĚNÍ ŠKOLENÍ Školení se člení do pěti fází. Cílem je se během školení naučit úsporný styl jízdy a získané znalosti pak vyuţívat v kaţdodenním linkovém provozu. Počet účastníků školení je variabilní. Není ovšem ţádoucí vysoký počet účastníků, optimálně by nemělo být účastníků školené více jak deset a vhodný je sudý počet účastníků. Počet účastníků by měl reflektovat kolik je moţné na praktický výcvik pouţít vozů. Na jeden vůz připadají maximálně dva edukanti a jeden instruktor.
6.1 Rozvrh školení Rozsah školení je stanoven v délce dvou dnů po 8 vyučovacích hodinách. 1. Den první výuka na učebně - úvod a fungování systému trolejbusové dopravy, motivační část délka: 4 hodiny praktický výcvik na vozidle - praktická jízda délka: 4 hodiny 2. Den druhý výuka na učebně - úsporný styl jízdy trolejbusem délka: 3 hodiny praktický výcvik na vozidle - praktická jízda s uplatněním znalostí o úsporném stylu jízdy délka: 4 hodiny výuka na učebně - bezpečnostní aspekty při řízení trolejbusů, vyhodnocení školení délka: 1 hodina
51
6.2 Náplň školení První den je potřeba začít seznámením s obsahem školení a účelem školení. Dále by měla následovat motivační fáze. Ta je velmi důleţitá. Nedostatečné namotivováni řidičů v kurzu pokročilého ovládání trolejbusu by mělo za následek nezájem edukantů o náplň školení a z toho vyplývající nedostatečná efektivita programu. Při motivování účastníků kurzu je třeba myslet zejména na dlouhodobou motivaci tak, aby zájem řidičů o uplatňování návyků pro bezpečné a hospodárné ovládání trolejbusu s postupujícím časem neochaboval. Motivační fáze je významně ovlivněna moţnostmi podniku a to zejména finančními moţnostmi. Ovšem nemysleme si, ţe jedinou motivací pro účastníky kurzu je peněţní odměna. Z dlouhodobého pohledu je dokonce motivace v podobě finančních odměn málo účinná. Daleko lepší cestou je pokusit se změnit postoj a názor edukanta na předkládaný problém. Přehled pozitiv, která se dají dosáhnout hospodárnou a bezpečnou jízdou, je přehledně vyobrazen v tabulce 3 na straně 26. Pokud se podaří zaměstnavateli ušetřit finanční prostředky, není nemyslitelné, ţe by tyto finanční prostředky mohl nainvestovat zpět do zaměstnanců, kteří tyto prostředky ušetřili. Kdyţ uţ ne přímo do platů řidičů, tak alespoň do jejich pracovního prostředí jako jsou nová vozidla či modernizace stávajících vozidel, modernizace tratí, zlepšování zázemí provozu jako jsou například odpočinkové místnosti pro řidiče atd. Bezpečnou a hospodárnou jízdu řidič přispívá ke zvýšené efektivitě trolejbusového provozu, coţ můţe být argument pro její další rozšiřování, a tedy zlepšování ţivotního prostředí ve městě tzn. zlepšování ţivotního prostředí i pro řidiče samotné. Další podstatnou výhodou je fakt, ţe klidná, bezpečná a hospodárná jízda sniţuje negativní stres z jízdy a to nejen u řidiče, ale také pro cestující. Můţe se tím zvýšit oblíbenost tohoto druhu dopravy a její vyuţití cestujícími, coţ by mělo jistě také pozitivní vliv na ekonomickou efektivitu trolejbusového provozu. Ve druhé části prvního dne přejdeme k praktické jízdě. U těchto jízd je vhodné mít na voze pouze dva účastníky školení tak, aby jeden řídil a druhý pozoroval jízdu. Ve druhé části se role edukantů otáčí. Instruktor zde do jízdy účastníků kurzu nezasahuje, pouze pozoruje a vyzívá edukanty, aby mu sdělovaly informace o provozu na vybrané trase. Pro výcvik je vhodné vyuţít trasu, která je řidičům v kurzu známá a často ji jezdí. Přesto, ţe se jedná o neveřejnou jízdu bez cestujících, je potřeba simulovat reálný provoz na lince, tzn. zastavování na zastávkách a snaţit 52
se simulovat čas stání v zastávce potřebný pro nástup a výstup cestujících. Instruktor i druhý řidič v kurzu, který pozoruje, si dělají poznámky o jízdě a na konci výcviku se s nimi zběţně navzájem seznámí. Při této jízdě je stejně tak jako u dalších jízd nutné zapisovat spotřebovanou energii, ujetou vzdálenost a dobu jízdy, a to buď písemně na kaţdé konečné zastávce, anebo je nutné tyto data vyčíst po jízdě ze záznamu automatického zapisovače dat. Nejobjektivnější je pro toto měření vţdy pouze spotřeba trakčního motoru. Pokud je k dispozici automatický zapisovač dat je dále zajímavé zpracovat průměrnou délku brzdné dráhy a pouţití elektrodynamické a vzduchové brzdy a nejvyšší stupeň přetíţení při zrychlování a brţdění. Z pohledu školení je nejdůleţitější spotřeba trakčního motoru na celé trase k ujeté vzdálenosti a z toho vypočítaná spotřeba trakčního motoru na jeden kilometr. Pokud není moţné měřit spotřebu trakčního motoru, je moţné zapisovat spotřebu celého vozu, ovšem tahle varianta není příliš přesná a je nutné zohlednit působení vnějších okolností jako je zejména spotřeba topných těles. Pro přesnost výsledného měření a jeho poměřovaní mezi jednotlivými řidiči v kurzu je více neţ vhodné provádět výcvik na stejném typu vozidla a na stejné trase. Délka výcvikové trasy by ideálně neměla být kratší neţ 30km coţ napomáhá k vyfiltrování nepředvídatelných událostí způsobených provozem. Druhý den začíná ráno opět na učebně a přechází se jiţ k samotné teoretické výuce pokročilého ovládání trolejbusu. Navazujeme zde na první den a poukazujeme na nejčastěji se vyskytující chyby z praktické jízdy prvního dne. Stručně a jasně řidičům představit jasné poučky, které vedou k bezpečnější a úspornější jízdě. V druhé části se poté aplikují tyto teoretické znalosti v praxi při druhé praktické jízdě. Zde se zcela pod vedením instruktora fixují nabyté vědomosti a zdokonaluje se tak výkon práce řidiče trolejbusové dopravy ve sloţitém prostředí hustého městského provozu. Stejně tak jako v první dnu, i nyní je jízda neveřejná, avšak simulujeme zastavování na všech zastávkách a pobyt na zastávkách nutný pro jejich odbavení. Je nutné, aby se řidič ve výcviku plně řídil pokyny instruktora. Dále je nutné opět zapisovat spotřebu trakčního motoru, ujetou vzdálenost a dobu jízdy, anebo tyto data nakonec načíst z automatického zapisovače dat o jízdě. Je zcela nezbytné, aby byla trasa druhého dne shodná s trasou výcviku prvního dne. Opět máme na voze s jedním instruktorem dva řidiče v kurzu. Prvním řidičem by měl být pokud moţno ten schopnější. Druhý řidič pak můţe vidět a slyšet pokyny v reálném 53
provozu v klidu a mít čas se na jízdu lépe připravit. Po kaţdé jízdě je nutné si jízdu vţdy zrekapitulovat a připomenout si tak důleţité momenty praktického výcviku. V poslední závěrečné části je třeba opět zopakovat základní pravidla bezpečné a hospodárné jízdy s trolejbusem a vyhodnotit úspory elektrické energie vyplývající z naměřených dat. Je jistě ţádoucí vyzdvihnout nejlepší výsledky a to zejména nejúspornější jízdu. Závěrem všem poděkovat za pozornost a znovu zmínit výhody, které dlouhodobá bezpečná a hospodárná jízda přináší provozovateli vozidel, městu a společnosti, cestujícím a řidiči.
54
7 Závěr Být
profesionálním
řidičem
vţdy
znamenalo
se
neustále
vzdělávat
a zdokonalovat ve znalostech a dovednostech souvisejících s řízením vozidla. V dnešní době je tato potřeba celoţivotního vzdělávání základem jakékoliv činnosti pro kohokoliv, kdo chce zůstat v kontaktu s překotně se měnícím prostředím, ve kterém se pohybuje. Pro řidiče je to naprostá nezbytnost. Vedle rychlého vývinu nových technologií se proměňuje i celá společnost a s tím i její potřeby. Dnes je velkým globálním problémem znečištěné ţivotní prostředí. Podle statistik více jak 5000 lidí ročně umírá na následky znečištění ovzduší jen v České republice a doprava se na tomto znečištění podílí z 25%. Proto je dnes velký zájem na celkovém sniţování emisí vypouštěných do ovzduší a to zejména v hustých městských aglomeracích, které se často dusí v přívalech smogu. Proto se čím dál tím více v moderních městech prosazují nízkoemisní dopravní prostředky. V České republice máme rozhodně na čem stavět. Bezemisní vozidla se zde provozují jiţ dlouhá léta a tak jde hlavně o to jejich potenciál vyuţít maximální měrou. Na zvyšování efektivity těchto bezemisních vozidel je moţné působit z hlediska technologického, nákupem novým moderních vozidel a úpravou tratí, avšak velký dopad na hospodárnost provozu má řidič. I vysoce moderní vozidlo na technologicky vyspělé trati můţe být zoufale nehospodárné, pokud řidič není dostatečně dobře vycvičen. Z tohoto důvodu je výuka a výcvik v bezpečném a hospodárném ovládání vozidla nadmíru důleţitá pro kaţdého provozovatele jakéhokoliv vozidla. V této práci jsme si právě proto představily návrh výukového programu cíleného na zvyšování kvalifikace řidičů trolejbusů v městské hromadné dopravě osob. Programem by se měli prohloubit znalosti a dovednosti řidičů v oblasti pokročilého ovládání vozidla vedoucí k bezpečnější a hospodárnější jízdě v náročném prostředí městského provozu. Program je v této práci upraven speciálně pro potřeby Dopravního Podniku města Brna a.s. Je ovšem moţné jej jednoduše upravit pro potřeby jakéhokoliv provozovatele trolejbusové dopravy a dokonce i pro jakákoliv další vozidla poháněná elektrickým motorem. V této práci jsou také uvedeny nutné kompetence a kvalifikace nutné pro výkon práce řidiče trolejbusu v brněnské hromadné dopravě osob a systém trolejbusové dopravy. Seznámili jsme se zde také s bohatou historií trolejbusové dopravy ve světě i v českých zemích. 55
Nechť tento materiál slouţí všem, kteří se snaţí zvyšovat efektivitu trolejbusového provozu či jiných druhů dopravních prostředků vyuţívajících elektromotor a přispívají tak k rozšiřování tohoto druhu přepravy osob a podílejí se tak na zlepšování ţivotního prostředí pro obyvatele dnes i v budoucnu.
56
Zdroje: ČADÍLEK, M. Didaktika praktického vyučování I. – skripta, Brno: Masarykova univerzita, 2005.
DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA a.s. Katalog vozidel, Brno: Dopravní podnik města Brna a.s., 2000.
DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA s. p. Trolejbusová doprava v Brně 40let, Brno: Dopravní podnik města Brna s. p., 1989.
HOSKOVEC, J., POUR, J., ŠTIKAR, J. Psychologie a technika výcviku řidičů. 1. vydání, Praha: Nakladatelství dopravy a spojů, 1972. OD-31-056-72
MOTEJL, Vladimír, Mgr. HOREJŠ, Karel, Ing. Učebnice pro řidiče a opraváře automobilů, 2.vyd. Brno: Littera, 2001. ISBN 80-85763-14-1
Elektronické zdroje: DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA a.s. Historie firmy,[online]. Brno: Dopravní podnik města Brna a.s., [2010] [cit. 2016-1-23]. Dostupné ze: http://www.dpmb.cz/?seo=historie-firmy
MEDUNA František, Ing. Historie trolejbusové dopravy,[online]. Hradec Králové: Dopravní podnik města Hradce Králové, © 2011–2016 [cit. 2016-1-23]. Dostupné ze: http://www.dpmhk.cz/cs/node/486
57
Zákony a vyhlášky (znění platné ke dni: 10. 3. 2016): ČESKO. Zákon č. 266/1994 Sb. O drahách.
ČESKO. Zákon č. 247/2000 Sb. O získávání a zdokonalování odborné způsobilosti k řízení motorových vozidel a o změnách některých zákonů.
ČESKO. Zákon č. 361/2000 Sb. O provozu na pozemních komunikacích.
ČESKO. Vyhláška č. 16/2012 Sb. Řád pro odbornou způsobilost osob při provozování dráhy a dráţní dopravy.
ČESKO. Vyhláška MD 101/1995 Sb. Řád pro zdravotní způsobilost osob při provozování dráhy a dráţní dopravy.
ČESKO. Vyhláška č. 167/2002 Sb. kterou se provádí zákon č. 247/2000 Sb., o získávání a zdokonalování odborné způsobilosti k řízení motorových vozidel a o změnách některých zákonů, ve znění zákona č. 478/2001 Sb.
ČESKO. Vyhláška č. 173/1995 Sb. Dopravní řád drah.
Interní materiály DPMB, a.s.: DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA a.s. Učebnice pro řidiče trolejbusů. Vzdělávání zaměstnanců a autoškola. Brno: Dopravní podnik města Brna a.s., 2015.
DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA a.s. Směrnice D1r5: Organizování městské hromadné dopravy. Odbor systémového inţenýrství a strategie. Brno: Dopravní podnik města Brna a.s., 2014.
DOPRAVNÍ PODNIK MĚSTA BRNA a.s. Směrnice T02r4: Údržba a opravy trolejbusů. Odbor systémového inţenýrství a strategie. Brno: Dopravní podnik města Brna a.s., 2015. 58
ŠKODA ELECTRIC a.s. NÁVOD NA OBSLUHU TROLEJBUSU ŠKODA 25Tr IRISBUS. Plzeň: Škoda electric a.s., 2011.
59
Anotace Autor se v této práci zaměřuje na efektivitu a bezpečnost trolejbusové dopravy v městské hromadné dopravě osob. Ke zvýšení efektivity je zde nabídnuta metoda změny návyků řidiče při řízení vozidla a tedy zvyšování hospodárnosti jízdy sníţením nákladů na provoz vozidla. Správným řízením vozu se dají sníţit náklady na elektrickou energii, na opravy a údrţbu vozidel a trati a zvýšením bezpečnosti provozu také na odstraňování následků mimořádných událostí. Ovšem hospodárný styl jízdy vede také k větší pohodě řidiče i cestujících při jízdě. U řidiče se sniţuje zatíţení negativním stresem, coţ můţe mít v dlouhodobém hledisku dopad na náklady podniku spojené s nemocností zaměstnanců. Cestující si mohou v důsledku klidné a hospodárné jízdy tento způsob přepravy více oblíbit, coţ můţe vést k rozšiřování trolejbusové dopravy a vyšším výnosům z jízdného. V rámci bakalářské práce je vypracován konkrétní návrh na výukový modul hospodárné jízdy pro řidiče trolejbusu v rámci DPMB a.s.
Abstract This bachelor thesis is focused on effectivity and safety of trolleybus operation at city mass passenger transportation system. Proposed method for better system economy is improving efficiency of operation by changes in driver`s behaviour during driving which leads to cost savings. Appropriate driving behaviour can lead to savings in energy consumption, maintenance and repair costs of vehicle and overhead wires. Improving of road safety can lead to lower the expenses connected to traffic accidents. Efficient driving style can also improve driving comfort of the driver and passengers. For driver it can lower the negative stress and so it can also lead to lower the costs of the traffic company related to health problems of drivers in a long run. Due to the smoother and more comfortable driving, the passengers can grow fond of this type of transportation and that can potentially lead to the further spreading of trolleybus operations and increase the profits from ticket sales. In this bachelor thesis the particular design of educational programme for more efficient and ecological operation for trolleybus drivers in DPMB a.s. is elaborated.
60
Klíčová slova Doprava, nehodovost, trolejbus, řidič, praktický výcvik, městská hromadná doprava, bezpečnost silničního provozu, vzdělávání, instruktor praktického výcviku, dopravní podnik, DPMB a.s., vzdělávání zaměstnanců, nepozornost, zásady bezpečné jízdy, hospodárná jízda.
Key words Traffic, accident rate, trolleybus, driver, practical training, city mass transit system, road traffic safety, education, instructor of practical training, transport undertaking, DPMB a.s., education of employees, carelesness, guides of safety running, ekodriving
61
Seznam obrázků, grafů a tabulek: Obrázek 1 - Výcvikové vozidlo OVZ AŠ Irrisbus Crossway 5331 ........................... 11 Obrázek 2 - Výcvikové vozidlo OVZ AŠ Irrisbus Crossway LE 5330 ..................... 11 Obrázek 3 - První trolejbus ........................................................................................ 20 Obrázek 4 - Moderní tyčový sběrač na trolejbusu ..................................................... 21 Obrázek 5 - Trolejbus 9 Tr ......................................................................................... 23 Obrázek 6 - Trolejbus Škoda 14 Tr ............................................................................ 24 Obrázek 7 - Tok energie při zrychlení - odběr ........................................................... 36 Obrázek 8 - Tok energie při brzdění elektrodynamickou brzdou s přebytečnou energií - rekuperace ................................................................................................................ 36 Obrázek 9 - Trolejbus 14Tr ........................................................................................ 64 Obrázek 10 - Trolejbus 14TrM .................................................................................. 65 Obrázek 11 - Trolejbus 15Tr ...................................................................................... 66 Obrázek 12 - Trolejbus 21Tr ...................................................................................... 67 Obrázek 13 - Trolejbus 22Tr ...................................................................................... 68 Obrázek 14 - Trolejbus 25Tr ...................................................................................... 69 Obrázek 15 - Trolejbus Tr 31 ..................................................................................... 70 Obrázek 16 - Počítačová učebna ................................................................................ 71 Obrázek 17 - Počítačová učebna ................................................................................ 72 Obrázek 18 - Technická učebna ................................................................................. 72 Obrázek 19 - Technická učebna ................................................................................. 73
Tabulka 1 - Počet vyučovacích hodin dle zákona č. 247/2000 Sb. ............................ 10 Tabulka 2 - Počet hodin praktického výcviku v rámci dopravního podniku ............. 10 Tabulka 3 - Výhody úsporné jízdy ............................................................................. 26 Tabulka 4 - Jízdní odpory .......................................................................................... 28 Tabulka 5 - Vlivy na valivý odpor ............................................................................. 28 Tabulka 6 - Vlivy na odpor stoupání.......................................................................... 29 Tabulka 7 - Vlivy na odpor vzduchu.......................................................................... 30 Tabulka 8 - Vlivy na odpor zrychlení ........................................................................ 31 Tabulka 9 - Vlivy na spotřebu energie ....................................................................... 39
Graf 1: Idealizovaný cyklus jízdy s udrţováním konstantní rychlosti ....................... 33 Graf 2: Idealizovaný cyklus jízdy s dojetím aţ do zastavení bez brzdění ................. 34 Graf 3: Porovnání účinků jízdy s udrţováním rychlosti a setrvačností na spotřebu enegerie ...................................................................................................................... 44
62
Seznam zkratek DPMB a. s. -. Dopravní podnik města Brna a. s. MHD – městská hromadná doprava MD – Ministerstvo dopravy PPV – Výuka předpisů o provozu vozidel OÚV – Výuka o ovládání a údrţbě vozidla TZBJ – Výuka teorie a zásad bezpečné jízdy ZP – Výuka zdravotnické přípravy OP – Opakování a přezkoušení PV-ŘV – Praktický výcvik v řízení vozidla PV-ÚV – Praktický výcvik údrţby vozidla PV-ZP – Praktický výcvik zdravotnické přípravy TD – Trolejbusová doprava IDS-JMK – Integrovaný dopravní systém Jihomoravského kraje OVZ-AŠ – Oddělení vzdělávání zaměstnanců a autoškola RIS – Řídící informační systém
63
Přílohy Příloha 1 Přehled základních typů trolejbusů (zdroj: DPMB, a.s.) Trolejbus 14Tr
délka šířka hmotnost obsaditelnost výkon rychlost 11300 mm 2500 mm 10000 kg 80 osob 100 kW 65 km/h
Obrázek 9 Trolejbus 14Tr
Zdroj DPMB a. s.
64
Trolejbus 14TrM
délka
šířka hmotnost obsaditelnost výkon rychlost 2500 mm 10000 kg 80 osob 100 kW 65 km/h 11340 mm
Obrázek 10 Trolejbus 14TrM
Zdroj DPMB a. s.
65
Trolejbus 15Tr
délka šířka hmotnost obsaditelnost výkon rychlost 17360 mm 2500 mm 15900 kg 145 osob 2x100 kW 65 km/h Obrázek 11 Trolejbus 15Tr
Zdroj DPMB a. s.
66
Trolejbus 21Tr
šířka hmotnost obsaditelnost Výkon rychlost délka 11560 mm 2500 mm 10950 kg 86 osob 132 kW 65 km/h
Obrázek 12 Trolejbus 21Tr
Zdroj DPMB a. s.
67
Trolejbus 22Tr
délka šířka hmotnost obsaditelnost výkon rychlost 18070 mm 2500 mm 18000 kg 140 osob 2x132 kW 65 km/h
Obrázek 13 Trolejbus 22Tr
Zdroj DPMB a. s.
68
Trolejbus 25Tr
délka šířka hmotnost obsaditelnost výkon rychlost 18040 mm 2500 mm 17900 kg 150 osob 240 kW 65 km/h
Obrázek 14 Trolejbus 25Tr
Zdroj DPMB a. s.
69
Trolejbus Tr 31
délka šířka hmotnost obsaditelnost výkon rychlost 18750 mm 2550 mm 16000 kg 128 osob 250 kW 65 km/h Obrázek 15 Trolejbus Tr 31
Zdroj: DPMB a.s.
70
Příloha 2 Učebny OVZ-AŠ Obrázek 16 Počítačová učebna
Zdroj: DPMB a.s.
71
Obrázek 17 Počítačová učebna
Zdroj: DPMB a.s. Obrázek 18 Technická učebna
Zdroj: DPMB a.s.
72
Obrázek 19 Technická učebna
Zdroj: DPMB a.s.
73