Autonomiczny pociąg produkcji AŽD wjeżdża na czeskie tory

AŽD intensywnie pracuje nad wdrożeniem zaawansowanych technologii autonomicznych w praktyce, tworząc przestrzeń dla nowej filozofii postrzegania jazdy pojazdem kolejowym.

Projekt autonomicznego pociągu jest dużym krokiem w transporcie, oznacza automatyczną pracę pociągu bez załogi na regionalnej linii kolejowej, ale także jest zestawem systemów wspomagających pracę maszynisty, tzw. asystentów, którzy ułatwiają i wspierają pracę maszynisty na określonych odcinkach linii. „Zdecydowanie nie zależy Nam na rezygnacji z pracy maszynistów, mamy wizję sposobu funkcjonowania kolei, gdzie wielu procesów nie da się zapewnić inaczej niż pracą wykwalifikowanej kadry," powiedział dyrektor generalny AŽD Zdeněk Chrdle.

Stopniowo wprowadzane kroki będą w stanie zwiększyć wydajność oraz bezpieczeństwo podróżujących, a jednocześnie obniżyć koszty eksploatacji linii kolejowych. W niedalekiej przyszłości zostanie osiągnięta pełna automatyzacja określonych procedur operacyjnych (np. autonomiczne manewrowanie pociągów w zajezdni) oraz wdrożone będą inteligentne systemy wspomagające, ułatwiające pracę maszynistom. Dzięki tym pracom zmniejszymy ryzyko braku wykwalifikowanych pracowników w transporcie kolejowym, co mogłoby znacznie obniżyć standard regionalnych usług transportowych w przyszłości.

Autonomiczny system pracy pociągu realizuje m.in. funkcje "zastępujące" zmysły maszynisty. „W praktyce oznacza to zainstalowanie szeregu czujników, detektorów, sztucznej inteligencji, systemów wsparcia i diagnostyki w pojeździe i na torze w celu zapewnienia wymaganego bezpieczeństwa i wydajności działania. Wiele uwagi poświęca się również kwestii zapewnienia bezpiecznego współdziałania zautomatyzowanej kolei z transportem drogowym. Tutaj wykorzystamy współpracujące systemy ITS i wyniki projektu C-ROADS, którego zadaniem była wzajemna komunikacja pomiędzy poruszającymi się samochodami lub samochodami oraz infrastrukturą transportową, w tym transportem szynowym," wyjaśnia Zdeněk Chrdle.

Przejście na przyszłą w pełni autonomiczną kolej jest również utrudnione przez obecne warunki prawne. AŽD rozwiązuje zatem nie tylko wyzwania techniczne, ale także kwestie legislacyjne, zarówno na poziomie krajowym, jak i we współpracy z europejskimi partnerami i instytucjami.

Oprócz projektów europejskich w sektorze kolejowym UE w tym wspólnego przedsięwzięcia jakim jest Shift2Rail, AŽD bezpośrednio współpracuje z czeskimi ośrodkami badawczymi, w tym ważnymi zakładami pracy współpracującymi w ramach Czeskiego Uniwersytetu Technicznego w Pradze, Uniwersytetu w Pilźnie oraz Politechniki Brneńskiej. AŽD jako członek-założyciel Europe's Rail (wspólne przedsięwzięcie UE i sektora kolejowego) promuje wizję kolei cyfrowej we współpracy z głównymi partnerami europejskimi, takimi jak administratorzy kolei, przewoźnicy, duzi producenci i dostawcy oraz ośrodki badawcze.

Scenariusz przejazdu pociągu autonomicznego

• Pojazd wczytuje informacje otrzymane z centrum dyspozytorskiego, które zawierają podstawowy opis linii pod względem warunków jazdy.
• Pociąg jest wyposażony w urządzenia technologii ETCS oraz znormalizowane elementy gps-u zabudowane w torze, w celu wskazania bardzo dokładnej lokalizacji poruszającego się składu.
• Autonomiczny pociąg porusza się na linii kolejowej, na której zainstalowana jest elektroniczna nastawnica ESA-44, sterująca i zapewniająca bezpieczeństwo.
• Pociąg musi czekać na otrzymanie profilu podróży, który może zostać wygenerowany automatycznie na podstawie rozkładu jazdy i w odniesieniu do aktualnej sytuacji na szlaku. Umożliwi to dynamiczną optymalizację jazdy pociągów, biorąc pod uwagę oszczędność energii i dokładne przestrzeganie rozkładu jazdy.
• System jest przygotowany do w pełni automatycznego odjazdu pociągu bez interwencji kierownika pociągu, zgodnie z rozkładem. Jednak pociąg nie odjeżdża, a zaczyna wydawać sygnały akustyczne, ponieważ przed pojazdem znajduje się figurant tworzący żywą przeszkodę.
• Chwilę po tym jak osoba opuści tor, w ciągu jednej minuty od planowego odjazdu, system wznawia automatyczny odjazd pociągu bez konieczności zdalnego ręcznego potwierdzania przez dyspozytora.
• Pociąg automatycznie opuszcza stację bez interwencji maszynisty, a system wykrywania przeszkód monitoruje obszar wokół pojazdu.  W tym celu wykorzystuje systemy laserowe (LiDAR) do modelowania otoczenia toru 3D, systemy optyczne i lokalizacji satelitarnej pociągu we współpracy z cyfrową mapą torów. Zaimplementowana w pociągu sztuczna inteligencja identyfikuje wykrywane obiekty znajdujące się w najbliższym otoczeniu składu.
• Pociąg zbliża się do przejazdu kolejowego, na którym stoi uszkodzony pojazd, system automatycznie reaguje sygnałem akustycznym, a ponieważ samochód nie odjeżdża, lokomotywa zatrzymuje się przed przeszkodą bez interwencji maszynisty.
• Po zabezpieczeniu przejazdu kolejowego, pociąg nie może ruszyć automatycznie. Czeka na zgodę dyspozytora, który zdalnie sprawdzi sytuację za pomocą kamer umieszczonych na pociągu. Po wydaniu zgody pociąg jedzie dalej do następnej stacji, gdzie automatycznie zatrzymuje się w celu wymiany pasażerów.

W 2022 roku AŽD rozpocznie prace rozwojowe w zakresie systemów autonomicznej eksploatacji pociągów na drugiej linii Kopidlno – Dolní Bousov. Linia ta jest obecnie pozbawiona regularnego ruchu pasażerskiego i jest w fazie modernizacji, polegającej m.in. na wymianie urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Na tej linii kolejowej zespoły informatyczne będą miały dużo miejsca na dalszy rozwój, walidację, testowanie i wprowadzanie autonomicznych technologii do użytku.