Stavba „ETCS – I. koridor úsek Kolín – Břeclav státní hranice Rakousko/Slovensko“ v polovině

• Foto

Stavba byla slavnostně zahájena dne 27. 9. 2012 odborným seminářem „Koridor E: traťové zařízení ERTMS v České republice“, konaným v žst. Kolín. Investorem stavby je SŽDC a spolufinancována je Evropskou unií prostřednictvím fondu TEN-T. Zhotovitelem je sdružení Česká technologie pro ETCS, vedená společností AŽD Praha, a tvořená dále firmami SUDOP Praha, Starmon a SIGNALBAU.

Úlohou naší společnosti bylo zajistit projekt pro stavební povolení ve všech profesích. Jednalo se o zabezpečovací, sdělovací a napájecí zařízení a souhrnné části projektu stavby. Rovněž jsme zajistili potřebné doklady pro vydání stavebního povolení. Vedoucí sdružení společnost AŽD Praha mimo realizačních projektů zajišťuje i vývoj potřebných nových technologií.

Protože se jedná o projekt řešící úpravy a instalace nové infrastruktury, jsou předmětem dodávky úpravy stávajících SZZ a TZZ , vývoj a dodávka osmi RBC, dodávka a montáž balíz. Radiový systém GSM-R byl vytvořen v samostatné stavbě, která předcházela „Pilotnímu projektu ETCS“, v rámci kterého byly ověřeny požadavky a způsoby implementace systému ETCS do českého národního prostředí. Mobilní část ETCS na vozidlech není předmětem této stavby a bude řešena samostatně jednotlivými dopravci.

STAV PŘIPRAVENOSTI KONVENČNÍ INFRASTRUKTURY
Pro potřeby realizace systému ETCS je nezbytné nejdříve všechny SZZ v celém úseku řízeném ETCS upravit tak, aby byly schopny získat informace o příslušných traťových a přejezdových zabezpečovacích zařízení, a následně být schopné přenést je do systému ETCS. V případě elektronických TZZ (ABE-1 a FELB) s centralizovanou výstrojí jsou všechny informace po nezbytných úpravách načítány a přímo dostupné ve stanicích. U reléového soustředěného autobloku (AB3-88) je v některých případech nutno provést takové úpravy, aby všechny potřebné informace byly ve stanicích dostupné. U elektronických (ESA) a hybridních (ETB) stavědel SZZ dochází v současné době k dílčím úpravám hardware (HW). Tyto úpravy zajistí sjednocení zařízení aktivovaných v různých obdobích a doplnění obvodů rozhraní, které umožní načítání stavů navazujících traťových a přejezdových zabezpečovacích zařízení. Po těchto úpravách a po získání potřebných povolení budou stavědla připravena k výměně softwarového vybavení (systémový i adresný SW) tak, aby byla schopna poskytnout informace pro RBC formou datové komunikace jak za vlastní SZZ, tak i zprostředkované informace od TZZ a PZZ.

Aktuálně jsou z větší části dokončeny úpravy SZZ těch stanic, které nejsou ovlivněny jinými stavbami, jako je například rekonstrukce žst. Ústí nad Orlicí nebo modernizace uzlu Břeclav, a čekají už jen na výměny SW. Provedení výměn SW je podmíněno dokončením provozního ověřování SW upraveného pro účely ETCS, které probíhá na zkušebním úseku (Kolín mimo – Pardubice mimo) ve stanicích Řečany (ESA 11) a Přelouč (ETB). Tento úsek byl vybrán záměrně, protože se zde nacházejí všechny potřebné technologie a testování může probíhat při paralelním provozu stávajícího zabezpečovacího zařízení.

Dále jsou již připravena, instalována a zprovozněna elektronická rozhraní stávajících RZZ v Pardubicích a Brandýse nad Orlicí. Třetí RZZ, které se nachází na úseku realizace projektu KP ETCS, je ve stanici Česká Třebová. Zde bude elektronický interface doplněn současně s úpravami zařízení, které probíhají v rámci stavby „EMC (Elektromagnetická kompatibilita) Praha – Bohumín“. Tato stavba, která rovněž probíhá, řeší výměnu nevyhovujících kolejových obvodů ve vztahu k trakčním vozidlům nové generace.

Součástí doplnění konvenční infrastruktury zabezpečovacích zařízení je také jeho doplnění o prostředky dálkového přenosu dat, které zajistí přenos informací od jednotlivých SZZ k příslušným RBC, jež jsou všechny (8 RBC) navrženy k umístění v budově CDP Přerov. Doplnění přenosových prostředků je pro stanice, jež už prošly úpravami pro ETCS, provedeno.

STAV REALIZACE VLASTNÍHO ETCS
Dodávky pro ETCS je potřeba rozdělit na oblast balíz, vlastního RBC a rozhraní k GSM-R. V oblasti balíz je v současné době většina úseků zaměřena, tj. proběhlo plánování rozmístění balíz, značkování jejich umístění v kolejišti a zaměření pomocí vlastní technologie AŽD. Pro zkušební úsek Kolín mimo – Pardubice mimo, úseky Pardubice mimo – Česká Třebová mimo, Česká Třebová mimo – Brno mimo jsou již připraveny a nahrány telegramy do jednotlivých balíz a je provedena jejich instalace. Zpracování datových telegramů a jejich nahrávání do balíz probíhá ve spolupráci s firmou Siemens. Z hlediska zpracování podkladů pro balízy nejsou zatím zaměřeny pouze ty oblasti, kde dochází k modernizaci stanic (Břeclav, Ústí nad Orlicí, Česká Třebová), které ještě nemají dokončené úpravy kolejiště, a nelze tedy zaměření provést.

Vlastní skříně s HW všech RBC jsou instalovány v určených prostorách CDP Přerov včetně speciálních skříní (Human Machine Interface – rozhraní člověk stroj), které zajišťují funkce rozhraní k obsluze. Výjimkou tvoří zkušební úsek, kde byly dočasně v žst. Přelouč umístěny dvě skříně, které slouží pro účely provádění testů. V rámci CDP Přerov, kam byla z Prahy přemístěna MSC ústředna systému GSM-R, je již připraveno propojení RBC centrál s příslušnými E1 rozhraními ústředny MSC. Těchto E1 rozhraní je celkem 32, neboť každé jedno RBC umožňuje komunikaci až s 60 vlaky, tj. vyžaduje 2 E1 rozhraní a každé E1 rozhraní je ještě zálohováno. Pro každé RBC je na základě adresného software (ASW) všech stanic řízeného úseku ETCS a na základě dat získaných ze zaměřování připravován speciální adresný SW každého z RBC.

V současné době je připraven ASW RBC pro zkušební úsek a ASW pro úsek Česká Třebová – Brno. ASW pro RBC dalších úseků je připravován, přičemž do jeho tvorby vstupují, stejně jako u každého jiného nového systému, i změny vyplývající ze zkušeností z testování na zkušebním úseku.

Samostatnou problematikou je otázka automatického přechodu vlaků pod řízením ETCS v úseku mezi Břeclaví a rakouským Bernhardsthalem. Zde dochází k proceduře HandOver (HOV – rozuměj převzetí) mezi českým RBC ovládajícím úsek Břeclav a tratě ke státním hranicím se Slovenskem a Rakouskem, a rakouským RBC, které ovládá trať z Vídně až na českou hranici. Kromě předání řízení ETCS musí být v tomto úseku vyřešen i problém roamingu GSM-R. Aktuálně je s firmou Siemens a rakouskými drahami dokončena specifikace rozhraní a funkčního chování tohoto speciálního HOV. K vlastní realizaci ale dojde až po dokončení modernizace uzlu Břeclav a následné modernizaci mezistaničního úseku Břeclav – Bernahardstal, v rámci kterého dojde k výměně mostu přes řeku Dyje a zvýšení traťové rychlosti na 160 km/h. Tyto práce budou dokončeny na konci roku 2015 a vlastní zprovoznění automatického HOV bude provedeno na začátku roku 2016.

IMPLEMENTACE FUNKČNÍHO CHOVÁNÍ RBC
V této oblasti postupně pokračuje implementace funkčního chování tak, jak se jej podařilo zpracovat ve formě funkčních specifikací, případů užití a funkčních scénářů ve spolupráci AŽD Praha, SŽDC a VUZ, přičemž v rámci těchto prací byly zapracovány všechny národně specifické požadavky na funkční chování systému ETCS jako je například výluka ETCS.

Tyto specifikace vznikaly po jednotlivých oblastech, zpracovávány byly postupně a byly na začátku letošního roku dokončeny. Nyní probíhá jejich závěrečné posouzení na straně SŽDC a VUŽ. Paralelně k tomu probíhá po jejich implementaci začlenění do systému.

Nedílnou součástí implementace funkčního chování je problematika jeho testování. Toto testování probíhá ve třech úrovních, z nichž každá přináší specifické výsledky. První úrovní je testování celého simulovaného řetězce systému. Ten zahrnuje vlastní RBC, které je simulováno jako program, který využívá finální implementace funkčního chování při běhu na HW běžného PC. K simulovanému RBC jsou připojeny simulované stanice a je zřízen simulovaný datový okruh přenosu dat včetně simulace mobilní části ETCS. V rámci tohoto testování je nejsnáze možné pracovat s úpravami implementace a hledat možné příčiny neočekávaného chování systému. Druhou úrovní je laboratorní testování s reálným HW umístěným ve skříních RBC se simulovanými stanicemi a simulovanou mobilní častí ETCS. V rámci této úrovně testování se již projevují vlivy finální platformy, neboť RBC pracuje v plnohodnotné konfiguraci včetně všech redundantních částí a všech kontrolních mechanismů technické a funkční bezpečnosti. Třetí úrovní je testování již na reálném HW na zkušebním úseku (Kolín mimo – Pardubice mimo). Na tomto úseku vstupuje do testování reálná mobilní část ETCS, která je instalována na měřicím voze ETCS firmy AŽD Praha.

Měřící vůz ETCS vznikl kompletní modernizací původního motorového vozu 851.026. Modernizace zahrnovala kompletní remotorizaci, instalaci nového interiéru a hlavně zástavbu plnohodnotné mobilní části ETCS Level 2 technologie, která byla provedena ve spolupráci s firmou Bombardier. V rámci ní kromě obvyklých funkcí ETCS byla doplněna i speciální rozhraní pro možnost sledování chování systému ETCS na nejnižších vrstvách činnosti s možností sledovat hrubá data tekoucí systémem.

Samostatným tématem, které je aktuálně ve zpracování a souvisí s instalací ETCS, je testování funkčního chování specifické instalace RBC a jejího adresného SW. Je naprosto zřejmé, že vzhledem k rozsahu funkčního chování, velikosti „řízených oblastí“ a variabilitě jednotlivých možných průběhů scénářů řízení není možné zachovat v současnosti obvyklý způsob „úplného“ přezkoušení ASW zařízení. Už i v současnosti se u velkých uzlů u testování ASW SZZ dostáváme na hranici akceptovatelnosti a zkušenosti říkají, že například kompletní přezkoušení ASW SZZ uzlu Kolín trvá více než 1 rok. Proto bude muset být stanoven nový přístup k přezkušování adresných SW souvisejících s ETCS. Zcela určitě bude kladen větší důraz na laboratorní testování, hledání typových situací a scénářů a lze očekávat i řadu otázek souvisejících s chováním mobilní části ETCS během testování.

Realizaci projektu ETCS level 2 na síti SŽDC je nutné chápat v kontextu s přípravou vysokorychlostních tratí na území ČR, pro něž je tento systém uvažován jako základní. Je určitě dobře, že české firmy jsou schopny projektovat a komplexně realizovat takové zařízení.

Structure “ETCS – Corridor I, Section Kolín – Břeclav, State Border Austria/Slovakia” Is Halfway Through
SUDOP Praha is presenting important structures already during the construction and is documenting the progress of their execution. I cannot remember ever having presented a technological structure, furthermore one delivered via a design-build procedure. But this exceptional structure “ETCS – Corridor I, Section Kolín – Břeclav, state border Austria/Slovakia” is worth such presentation.

Autoři

• Ing. Lapáček Petr
• Ing. Diviš Antonín