Na cestě k autonomním dopravním prostředkům

Zabývat se budou především rolí veřejné dopravy při formování našich měst, politikou městské dopravy pro životaschopná a konkurenceschopná města a zkusí najít odpovědi na otázky, jak integrovat sdílená autonomní vozidla do veřejné dopravy, jak zajistit stavební odolnost dopravních systémů během změn globálního klimatu a mnoho dalších, včetně zavedení smart prodejů jízdenek či vývoje vyhledávacích aplikací pro městský provoz a veřejnou dopravu.

Jedním z významných účastníků této akce bude i společnost Siemens Mobility, výrobce v oblasti kolejových vozidel, dodavatel automatizace železnic a elektrifikace, inteligentních dopravních systémů a souvisejících služeb. Ta na konci dubna pozvala evropské novináře do Vídně, aby jim během dvoudenního setkání představila témata, kterými v červnu přispěje do diskuze stockholmského summitu.

První přednáška představila vývoj autonomní tramvaje. Již desítky let se používají automatické systémy metra bez strojvedoucího, jejichž plně automatický bezobslužný provoz vozidel (GoA 4) je založen na trvalé komunikaci s řídicím centrem (CBTC) a hodí se především pro uzavřené drážní systémy. Autonomní provoz na veřejně přístupných tratích, jakými jsou například běžné městské tramvaje, vyžaduje zcela odlišné technologie.

Na komunikaci založené zabezpečení jízdy vlaku. Princip: každý vlak trvale hlásí datovým rádiovým spojením centrále svoji polohu, délku a  celistvost. Centrála předává následujícím vlaku informaci o aktuální poloze konce předchozího vlaku. Mobilní část vlakového zabezpečovače kontroluje, zda jede vlak jen tak rychle, aby byl schopen bezpečně zastavit před stojící překážkou, kterou pro něj konec předchozího vlaku představuje. V případě hrozícího nesplnění této podmínky aktivuje brzdění.

GoA 0 – bez automatizace
GoA 1 – automatický dohled nad jízdou vlaku (ATP Automatic train protection, vlakový zabezpečovač),
GoA 2 – automatické řízení vlaku (ATO Automatic train operation, automatické vedení vlaku),
GoA 3 – provoz bez strojvedoucího, ale s pracovníkem dopravce, který poskytuje podporu při řešení nouzových situací (DTO – Driverless train operation),
GoA 4 – bezobslužný provoz (UTO - Unattended train operation).

Oči a uši řidiče nahrazují čidla a do řídicích programů tramvaje je potřeba zakomponovat rozeznávání vzorů, základní vzory chování a reakce. Čidla se musejí naučit fungovat chytře a spolehlivě ve vysoce komplexním a neustále se měnícím prostředí pouličního provozu spolu s mnoha dalšími účastníky, zejména chodci a automobily. Systém musí být proto programován postupně, po jednotlivých krocích, aby mohl flexibilně reagovat na každou novou situaci.

První fáze vývoje autonomní tramvaje se soustředila na prevenci nárazu a vybavila vozy tramvajovým asistenčním systémem, který sleduje prostor před tramvají pomocí senzorů a varuje před hrozícím nárazem do jiné tramvaje, auta nebo zarážedla a nakonec automaticky zabrzdí, pokud řidič na situaci včas nereaguje. Tímto systémem je již vybaveno dvanáct nových tramvají Avenio M a další budou následovat.

Od května 2018 byly v Postupimi prováděny zkušební jízdy autonomní tramvaje. Přítomen byl řidič, který zasahoval pouze v případě nebezpečí. Cílem této fáze testování bylo, aby se tramvaj nejprve naučila trasu a poznala její podmínky. Zkušební trasa byla následně rozšířena z původních šesti kilometrů na třináct a v současné době vede od depa ViP na konečnou stanici Marie-Juchacz-Straße. Trasa zahrnuje také 800 m dlouhý zastřešený a oplocený úsek, ve kterém se pohybují autobusy a kde je možné testovat různé scénáře.

Speciální algoritmus analyzuje pomocí informací z kamer, čidel a radarů momentální dopravní situaci, předvídá další vývoj, rozezná mimo jiné semafory, signalizační zařízení a signalizaci i objekty a překážky na trase před tramvají a dokáže zastavit tramvaj před semafory nebo signalizačním zařízením.

Cílem vývoje je tramvaj s plně bezobslužným provozem bez podpory řidiče při řešení nouzových situací (GoA 4). Než však bude možné tyto tramvaje naprosto spolehlivě použít v běžné dopravě, je nutné vyřešit ještě řadu překážek, zejména legislativních. V současné době neexistují žádné schvalovací postupy pro autonomní kolejová vozidla, ale Německá asociace dopravních služeb a Siemens Mobility společně pracují na vytvoření nezbytného bezpečnostního a právního rámce pro novou technologii již v této rané fázi.

Další odpolední přednáška seznámila účastníky s digitálním dodavatelským řetězcem společnosti Siemens Mobility, který s pomocí digitálních technologií, jako je rozpoznávání obrazu, umělá inteligence a strojové učení, zrychluje dodání náhradních dílů při opravách dopravních prostředků. Omezuje se tak doba, po kterou vlaky či tramvaje neplní svoji funkci.

Pokud řidič nebo mechanik zjistí závadu komponentu během rutinní kontroly, vyfotí poškozené místo pomocí speciální aplikace, která pořídí a odešle snímek. Fotografie je pak do deseti sekund identifikována v cloudové databázi CAD, která obsahuje více než 200 000 položek. Po identifikaci dílů je objednávka v on-line tržišti dokončena a zboží doručeno do 24 hodin. Pro více než 800 dílů, které již nejsou fyzicky uchovávány ve skladech, jsou k dispozici datové sady ve virtuálním skladu. V případě potřeby je datová sada stažena do 3D tiskárny v lokalitě Siemens Mobility a potřebná část je ihned vytištěna. Od roku 2014 bylo aditivně vyrobeno více než 7 000 samostatných dílů a dodáno zákazníkům.

Třetí, poslední referát promluvil o aplikacích pro mobilitu, které díky propojení více poskytovatelů dopravních služeb umožňují cestujícím vybrat si, rezervovat a zaplatit nejrychlejší a nejefektivnější kombinaci osobní a veřejné dopravy podle vlastních preferencí a potřeb, s personalizovanými a proaktivními prvky. Cestující díky nim dostávají přesně informace a aktualizace i během přepravy. Tyto aplikace na druhé straně zase poskytují provozovatelům dopravy více údajů o cestujících a následná analýza těchto dat má vliv na sestavení cestovních modelů, lepší plánování jízdních řádů, aktualizaci služeb a další provozní požadavky.

Druhý den dopoledne byl účastníkům představen další projekt autonomní veřejné dopravy. V experimentálním městě budoucnosti Aspernu poblíž Vídně Siemens Mobility s konsorciem partnerů dodal technologii C2X (car-to-X), která zajistila efektivní komunikaci autonomního elektrického autobusu s okolím. Je to spolupracující systém řízení dopravy, umožňující vozidlům připojit se k infrastruktuře a spojit se s centry řízení. Zahrnuje jak stacionární jednotky Sitraffic umístěné podél cesty, které se spojují s vozidly a předávají jim aktuálními údaje, například o chodcích, načasování světelných signalizací na křižovatkách a překážkách na vozovce, tak i mobilní jednotky na palubě vozidel, které nepřetržitě hlásí do centra polohu vozidla, jeho rychlost a směr pohybu. Centra řízení dopravy mohou použít přicházející údaje k zajištění efektivnějšího řízení dopravy a k navádění vozidel.

Systém dokáže snížit hustotu dopravy a optimalizovat dopravní toky díky přesměrování vozidel ještě předtím, než dojde k zastavení provozu. Kromě toho systém také předchází nehodám a snižuje emise, což následně zvyšuje kvalitu života ve městech a podporuje jejich ekonomický růst. Důsledná standardizace umožňuje jeho použitelnost po celém světě.

Celý program byl zakončen návštěvou ve vídeňském závodu společnosti Siemens, který vyrábí soupravy metra pro celý svět.

Gabriela Jedličková, Vídeň

gabriela.jedlickova@mmspektrum.com