- Železnice se po celém světě potýkají s výrazným nárůstem nákladní dopravy
- Nové tratě vznikají pomalu, brzdí je především vysoké náklady na výstavbu
- Inženýři proto vymysleli virtuální (digitální) spřáhla, která zlepší propustnost tratí
Železniční nákladní doprava po celém světě naráží na stejný problém. Po kolejích se přepravují stále větší objemy zboží, ale nové tratě vznikají pomalu a jejich výstavba je extrémně drahá. V mnoha regionech jsou hlavní koridory na hraně své kapacity a každé další zvýšení provozu výrazně zvyšuje riziko zpoždění či dokonce nehod. Právě v této situaci přichází Čína s novým řešením. Nesnaží se totiž stavět nové koleje, ale využít chytře ty stávající.
Na trati Baoshen ve Vnitřním Mongolsku se uskutečnil v prosinci speciální test, který nemá v železniční historii obdoby. Na trať vyjel konvoj sedmi nákladních vlaků, které se pohybovaly v těsné formaci jako jeden celek a udržovali si mezi sebou konstantní vzdálenost. Celková hmotnost přepravovaného nákladu dosáhla přibližně 35 000 tun, což odpovídá více než trojnásobku hmotnosti Eiffelovy věže. Každá ze souprav vezla zhruba 5 000 tun nákladu.
Virtuální spřáhla
Přeprava takto těžkého nákladu by se tradičně řešila jedním extrémně dlouhým vlakem. Takové soupravy však narážejí na zásadní fyzikální limity. Při brzdění se výrazně zvyšuje riziko vykolejení, zejména v zatáčkách nebo na tratích s proměnlivým sklonem. Dlouhé vlaky jsou také hůře ovladatelné. Právě tento problém se pokusili vyřešit inženýři ze společnosti China Shenhua Energy.
Jak to vyřešili? Místo mechanických spřáhel navrhli tzv. virtuální spřáhla. Jednotlivé nákladní vlaky tak nebyly fyzicky spojeny, ale jely v těsné formaci řízené digitálním systémem, který mezi nimi udržoval pravidelnou vzdálenost. Systém v reálném čase synchronizoval jejich zrychlení i brzdění a zároveň udržoval konstantní rozestupy mezi soupravami. Výsledkem byl konvoj, který se z pohledu řízení choval jako jeden vlak, ale z hlediska mechaniky zůstal rozdělený do samostatných jednotek.
Samotný systém funguje na principu nepřetržité bezdrátové komunikace. Každý vlak neustále sdílí informace o své poloze, rychlosti a stavu brzd s ostatními soupravami i s řídicí infrastrukturou. Řídicí algoritmus vyhodnocuje relativní rychlost a absolutní vzdálenost mezi vlaky a v každém okamžiku určuje, jak má který vlak zrychlit nebo brzdit. Pokud první souprava zahájí brzdění, ostatní o tom vědí prakticky okamžitě a reagují bez zpoždění, které je typické pro lidské řízení.
Při rychlosti 60 kilometrů za hodinu držely těžké naložené vlaky mezi sebou rozestup přibližně 1,1 kilometru. Na první pohled se může zdát, že jde o velké vzdálenosti, ve skutečnosti jsou však výrazně menší, než jaké by byly vyžadovány při klasickém provozu bez tohoto systému. Pokud jsou rozestupy řízeny digitálně a vlaky reagují téměř okamžitě.
Díky tomu lze na stejné trati bezpečně provozovat více souprav za sebou. To výrazně zvyšuje propustnost železničního koridoru bez nutnosti jakýchkoli stavebních zásahů. To v praxi znamená větší množství přepraveného zboží, kratší čekací doby a celkově zvýšení efektivity trati.
