Také ETCS se bude muset dál vyvíjet. Přichází nový standard pro komunikační část, říká expert

V kontextu vývoje v průběhu roku 2024 lze říct, že se česká železnice se systémem ETCS dostala hodně daleko. V rámci evropských koridorů by mělo mít Česko výhradní provoz ETCS mezi prvními státy. Vnímáte to jako velký pokrok?

Pokrok to určitě je, obzvlášť oproti stávajícímu řešení. Samozřejmě je velký otazník, jakým způsobem se nám celý systém podaří zprovoznit a jak bude fungovat.

Společnost TTC Marconi se v souvislosti s ETCS zabývá řešeními pro budoucnost. Přitom je systém poplatný době, v níž vznikl. V čem je potřeba ETCS dál rozvíjet?

Připomeňme si především, co ETCS je, tedy zabezpečovací systém, který nahrazuje návěstidla na tratích. Umí je přenést do virtuálního světa a všechny situace, které návěstidla pokrývají, v podstatě řeší elektronicky. Navíc má několik verzí, které se v míře těchto schopností liší.
Jestli se dá mluvit o zastaralosti, tak se to týká transportní komunikační části, kterou je standard GSM‑R. Tento systém dneska už zastaralý skutečně je, protože je postavený na druhé generaci mobilních služeb. Vzpomeňte si, jaká to byla doba a co tehdy telefony uměly, nebo spíš neuměly. První generace byla NMT, druhá byla vlastně GSM, dneska jsme u páté generace. A proto je dnes samozřejmě nutností tento systém nahradit novým.

Když to tedy zjednoduším, tak systém ETCS využívá technologii z 90. let minulého století.

Dá se to tak říct, aspoň pokud jde o zmíněnou transportní část. Musíme přitom ale rozlišovat. Systém má totiž dvě části. První část je zabezpečovací, tedy samotné ETCS, a ta druhá část je přenosová – a to je v dnešní době právě GSM‑R, o kterém mluvíme. A tuto přenosovou část by měl časem nahradit nový standard sítě FRMCS.

Pokrok ano, záleží ale, jak se systém podaří zprovoznit a odladit, říká Martin Bajer.

Foto: TTC MARCONI

V čem by to mělo být lepší?

Opět pro vás mám dva aspekty. Jednak aspekt zastaralosti, tedy že systém druhé generace GSM už skutečně je letitý, což mimo jiné znamená, že bude časem ubývat součástková základna. Všeobecně se předpokládá, že konec podpory tohoto systému bude v roce 2035, i když je snaha protáhnout tuto časovou hranici na rok 2040. Standard GSM se dnes instaluje už jenom do prostředí železnice, v jiných komerčních odvětvích se už druhá generace téměř nepoužívá.

FRMCS je postavený na systémech páté generace, které známe pod zkratkou 5G. Oproti GSM‑R je systém FRMCS postaven na nových technologiích. Dá se říct, že je to úplně nová technologie a je i mnohem lépe navržená. Abych to vysvětlil: systém má několik nezávislých vrstev – transportní, služební a aplikační. To znamená, že jako transportní vrstva se bude dát použít standardní, komerčně dostupná 5G síť. Nemusí být upravená speciálně pro železnici. Díky tomu se dá předpokládat, že bude také levnější, protože síť nebude navržená pouze pro železniční sektor. A to samozřejmě i zvětší okruh možných dodavatelů.

Dosavadní provoz ETCS v Česku provázely velké komplikace s takzvaným rozpadem komunikace – vlak si v jisté chvíli přestane povídat s infrastrukturou, následně začne nouzově brzdit. A zabere dlouhé minuty, než se celé ETCS ve vlaku restartuje. To se stává jednotkám procent spojů, jak ukazují zátěžové testy Správy železnic. Jak velký díl viny na tom má zastaralý systém GSM‑R?

Jedna věc je vlastní spolehlivost. Hodně totiž záleží na pokrytí tratí signálem, což je samozřejmě stejně důležité u sítě 2G i u sítě 5G. Pokud nebude k dispozici signál, tak se v každém případě komunikace rozpadne. Nová technologie ovšem nabízí jisté vymoženosti, jako třeba směrování paprsků na pokrytých tratích, což spolehlivost umocňuje. A je tu ještě i druhá zásadní výhoda, totiž 5G technologie už je plně postavená na IP protokolu, takže restart systému nebo navázání nového spojení bude v řádu desítek milisekund, což je oproti jednotkám nebo desítkám sekund u GSM sítě výrazný rozdíl. Je zde reálná možnost, že pokud se spojení znova naváže výrazně rychleji, nemusí výpadek sítě zastavit vlak.

Zavádění ETCS má v Česku jen do roku 2030 stát podle odhadu ministerstva 45 miliard korun. Proč se při zavádění spoléhá na starý systém GSM‑R?

To je jednoduché – dnes je to jediný standard, který je v rámci Evropy pro tento účel schválený. U systému FRMCS teprve probíhá standardizace – první verze standardu vyšla na podzim loňského roku, nyní se pracuje na druhé verzi, která je určená pro testování a na jejím základě se následně nastaví standard, který by už měl být komerčně použitelný v oblasti železnic. Ale to se výhledově bavíme o době kolem roku 2027.

Budoucnost železnice

Stáhněte si přílohu v PDF

Česko aktuálně osazuje ETCS pouze na hlavních koridorech, a to ještě ne na všech. Ty zbylé by už tedy mohly být osazené jinou komunikační technologií, než je GSM‑R?

Otázkou je, jestli zmíněná standardizace proběhne včas. Ale jakmile bude standard FRMCS dostupný, tak předpokládám, že se už nové trati budou plánovat s ním. Závisí to ovšem i na reálné dostupnosti technologií – tedy aby je výrobci reálně vyvinuli. Ale samozřejmě se už dneska při vybavování tratí dá počítat s tím, že stožár u trati v budoucnu ponese technologie 5G a aby propojení bázových stanic bylo podle protokolu internetové sítě. A to už se v některých částech koridorů skutečně děje.

Zmínil jste možnost využití oněch stožárů i pro komerční provoz. Pokrytí železničních tratí signálem rozhodně není ideální. Poznají odklon od GSM‑R nakonec cestující i ve svých telefonech?

Zčásti asi ano, ale je to složitější. GSM‑R nyní běží na frekvenci 900 MHz, u FRMCS se počítá s frekvencemi okolo 900 a 1900 MHz, komerční 5G pak na 3,5 GHz. A čím vyšší frekvence, tím nižší dosah. Tedy, někde by to zlepšit signál mohlo, ale aby to bylo skutečně zásadní zlepšení, byla by nutná i větší hustota samotných vysílačů. Dodám ale, že v zahraničí, třeba ve Španělsku nebo Německu, už se něco v tomto ohledu zkouší.

Článek vznikl ve spolupráci s TTC Marconi.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Budoucnost železnice.