Bováí vysokorychloího žlezničího syé v ČR · mu v patřičném detailu a odpovídající...

Budování vysokorychlostního železničního systému v ČR

Buletin CZR '14 jp_Lay ZM 7/08 modely 4.6.14 4:46

Vážení čtenáři, vážení návštěvníci veletrhu Czech Raildays,

již podruhé se setkáváme na stránkách bulletinu, který má co nejširšímu okruhu zájemců prezentovat dění kolem dlouhá desetiletí diskutovanýchvysokorychlostních tratích v ČR a potažmo nastínit (ne-)perspektivu našich železnic podle toho, jak dlouho se ještě budeme jen dohadovat, jak dlouhobudeme zpracovávat různé studie a místo konkrétních kroků jen pokukovat po okolních zemích.

Odborné stati nechám na přispěvatelích. Snad jen nastíním fakt, který pozornému čtenáři určitě neunikne, a to že se po letech diskusí konečnětrochu blýská na lepší časy. Ale bude to běh na hodně dlouhou trať. Běh, který bude potřebovat neustálou kontrolu, jestli se odehrává ve správné dráze.

Já bych ale rád poněkud odbočil a s lehkou dávkou ironie naznačil, jak se pro takové texty vybírají ilustrační fotografie. Jistě by nebyl sebemenšíproblém pořídit nespočet výstavních snímků pro texty věnované kulinářským specialitám, totéž si troufnu tvrdit například o módním magazínu. A takbych mohl pokračovat obor vedle oboru. Ale k problematice vysokorychlostních tratích v ČR? Pro mě je to problém. Desítky let jsme zásobeni stovkamiencyklopedií a prezentací, v nichž se to jen hemží soupravami AVE, ICE, jednotek Talgo, TGV a dalších na moderních tratích a to pohříchu i tehdy, když je řeč o budoucnosti našich železnic. Protože za ty desítky let tam nemáme co dát z „vlastní zahrádky“. Ano, dočkali jsme se moderních vlaků,ovšem ty si na stávajících tratích začínají poněkud překážet. A ty nové jsou stále ještě za dalekým obzorem. Abychom tedy krmeni cizím peřím nepodlehliklamnému dojmu, že ty moderní soupravy sviští po špičkových tratích právě u nás, záměrně byly pro ilustrace vybrány fotografie téměř výhradně domácí,které sice ukazují, že jsme se o něco posunuli, ale málo, jářku, málo…

Buďme optimisty, i když s vědomím, že to činíme pro naše děti, ne-li vnuky. Ale couvnout nelze. O to více chci poděkovat všem, kteří přispěli dotohoto bulletinu, stejně jako všem přednášejícím na letošní konferenci, přestože časová náročnost byla tentokrát skutečně enormní. Příspěvky neprošlys výjimkou korekce délky redakční úpravou.

V neposlední řadě děkuji také sponzorům, kteří mají na vydání bulletinu zásadní podíl.

Ing. Stanislav Zapletalmanažer veletrhu Czech Raildays

Titulní strana:Trakční vedení Siemens Sicat H1.0 na španělské vysokorychlostníželezniční trati Segovia – Valdestillas (2 x 25 kV 50 Hz, 350 km/h).

Snímek: Siemens


Budování vysokorychlostníhoželezničního systému v ČR 3

V kontextu dosavadní přípravy projektuvysokorychlostní železnice na území Českérepubliky se nicméně nejedná o nijakzásadní změnu, neboť projekční příprava v uplynulých dvou desetiletích probíhalavíceméně kontinuálně, třebaže v jednotli-vých letech s různou mírou intenzity. Za toto období stačila být řada projektůpředstavena veřejnosti na konferencích či v odborných periodicích, takže nejenmezi příznivci železnice, ale také mezi širšíveřejností (nebo alespoň její částí) existo-valo jakési, byť poněkud mlhavé povědomío tomto záměru v podmínkách České repu-bliky. Toto povědomí se bohužel vyznačo-valo jedním specifickým rysem – jednalose o projekt pro budoucí generace, takže ses jeho realizací nespěchalo… Tento trendse také postupně stal neformální a nedílnousoučástí koncepce vysokorychlostní želez-nice u nás. S novou dopravní politikou sevšak vše mění. Celá příprava projektu na-bývá mnohem konkrétnější podoby, byť tosoučasně znamená také otevření řady pro-blémů, které bude potřeba vyřešit. Jaké jetedy pozadí tak zásadní změny?

Předně je třeba upozornit na skutečnost,že vůbec poprvé byly stanoveny termíny,které projekt rychlé železnice na našemúzemí zasazují do konkrétního časovéhorámce, s nímž je třeba počítat. Tímto jsouroky 2030 a 2050, které příštímu dění naželeznici (ale i jiné infrastruktuře) vytyčujízákladní mantinely a dovolujeme si tvrdit,že právě tyto přípravu celého projekturychlé železnice výrazně posouvají kupředu.Česká republika, podobně jako řada dal-ších států je tímto de facto nucena stanovitsi harmonogram přípravy a realizace tak,aby dosažení těchto termínů bylo splnitel-né. V opačném případě zde existuje riziko,že tyto země budou vystaveny sankcím ze strany EU za neplnění společné politiky,což je z řady důvodů (mj. i politických)nepřijatelné. Druhým, avšak neméně vý-znamným faktorem je postup v moderniza-ci tranzitních koridorů. Jejich realizace sepomalu, ale jistě chýlí ke konci. Je protonasnadě připravit nový dlouhodobý rozvo-jový program, který českou železnici vývojo-vě a kvalitativně posune dále. Jinými slovy,nacházíme se v etapě, která není nepodob-ná té z počátku 90. let, kdy se rozhodovaloo modernizaci TŽK. V současnosti tedy opětstojíme před rozhodnutím, které ovlivní,jakým směrem se bude rozvoj naší železni-ce ubírat v příštích desetiletích. Konečně je třeba zmínit také provozní problémy, s nimiž se na řadě úseků potýkáme. Primár-ně to je nedostatečná kapacita na hlavníchtazích, která je důsledkem nárůstu počtuvlaků. Dílem je příčinou také vzrůst rozdí-lu mezi jejich rychlostmi, což na kapacitudopravní cesty působí nepříznivě. Druhýmproblémem je nedostatečná rychlost a z nívyplývající nedostatečná konkurenceschop-nost železnice, což platí zejména v osobnídopravě.

Vraťme se ale ještě krátce k rekapitula-ci přípravy projektu rychlé železnice u nás,kterou jsme „nakousli,“ ale nedokončili.

Přestože byl záměr výstavby nových rych-lých tratí připravován celou řadu let, dosa-vadní práce byla zaměřena především navyhledávací studie, které byly čas od časuaktualizovány a modifikovány (např. podvlivem platnosti nových norem či územníchnebo provozních požadavků). Jejich výsled-ky měly víceméně interní charakter a slou-žily např. k posouzení výhodnosti jednotli-vých prověřovaných alternativ. Navzdorytomuto se podařilo dosáhnout „hmatatel-ného“ výsledku, kterým bylo zanesení kori-dorů do krajské územně-plánovací doku-mentace (ZÚR) s cílem zajistit budoucímtratím odpovídající územní ochranu. Nařadě míst se podařilo také jejich zanesenído územních plánů obcí.

K podrobnějšímu rozpracování jednot-livých směrů však neexistoval odpovídajícímandát ani pro něj nebyly vyčleněny pro-středky, které (pro všechny studie v součtu)dosahují řádu desítek miliónů korun. Kromětoho zde byl řadu let pouze jeden nositelprojektu, kterým bylo Ministerstvo dopravy,což z hlediska kapacity naráželo na jehoreálné možnosti. Zařazením našich záměrůdo politiky TEN-T se však stávající systémjevil jako neudržitelný. To je také důvod,proč do projektu v pozici budoucího inves-tora aktivně zapojila také SŽDC, která je v současnosti zodpovědná za technickoupřípravu (podrobněji viz například násle-dující příspěvky SŽDC). Stále častěji se doprocesu přípravy zapojují také další institu-ce (např. ACRI, Národní technologická plat-forma „interoperabilita železniční infra-struktury,“ VÚŽ), které k procesu plánování,realizace a schvalování mají/budou mít coříct. Z pohledu Ministerstva dopravy je protovelmi potěšující, že se postupně plánovánírychlé železnice stává i v České republicestandardním procesem a je tématem, kterémá svoji kapitolu v SFDI a je pevně institu-cionálně ukotveno na Ministerstvu dopravy,SŽDC a jiných drážních institucích, kde semu v patřičném detailu a odpovídající spe-cializaci mohou věnovat jednotlivé odbornésložky.

Zdá se tedy, že se celá technická přípra-va po letech „předpřípravy“ naplno rozbíhá

a je šance, že se brzy dočkáme zpřesněnýchnávrhů tras nových tratí našim územím, cožje krok, který je odrazovým můstkem prodalší etapu přípravy. V tomto kontextu by semohlo zdát, že delegováním úkolů na jinéorganizace se úloha ministerstva postupněsníží. Opak je ale pravdou. Přestože je zcelaoprávněně většina práce spojována přede-vším s technickou přípravou projektu, zbývázde ještě celá řada netechnických činností,jež jsou nedílnou součástí implementa-ce každého záměru a svým zastřešujícímcharakterem přísluší právě orgánům státnísprávy. Namátkově můžeme zmínit např.oblast mezinárodní koordinace, územníhoplánování, public relations zahrnující mj.projednávání nových tras s kraji, obcemi i veřejností, ale i širší činnost související s propagací či nastavení podmínek umož-ňující stabilní financování, které je mezi-rezortním úkolem.

Je tedy zřejmé, že nás v příštích 16ti le-tech čeká nemálo práce, abychom dokázalinaplnit ambici evropské dopravní politikya k roku 2030 na území České republikyzprovoznit cca 150 km nových či zásadněmodernizovaných tratí pro rychlost 200 km/ha vyšší. Jak již bylo naznačeno, bude např.potřeba celý projekt srozumitelně komuni-kovat veřejnosti s cílem vysvětlit, proč máv době převažující automobilové a leteckémobility význam investovat do nových tratía jaké lze od tohoto kroku očekávat výsled-ky. Stávající petice proti realizaci novýchrychlých tratí, které v souvislosti se zinten-zivněním přípravy v hojném počtu zazna-menáváme, jsou jednoznačným důkazemtoho, že se bude potřeba na tuto oblastzaměřit. Zároveň je třeba si přiznat, že musípokračovat osvěta směřovaná do vlastníchřad. Ukazuje se, že ani mezi odbornouveřejností není jednoznačné porozuměnítermínů „rychlá spojení“ a „vysokorych-lostní trať“ či „vysokorychlostní železnice“.Abychom však dokázali být přesvědčiví na-venek, musíme nejprve dosáhnout plnéhoporozumění uvnitř a být jednotní. A takésrozumitelní.

Jak již bylo uvedeno, projekt přípravyrychlé železnice souvisí s ambicí celkového

posílení úlohy železnice. Rozvoj kolejovédopravy a užší spolupráce mezi jednotli-vými dopravními obory proto byly identi-fikovány jako vhodné nástroje evropsképolitiky pro řešení rozhodujících evrop-ských problémů (a současně cílů) i cestak posilování vnitřní koheze EU, zvýšeníkonkurenceschopnosti a dosažení environ-mentálně udržitelnějšího rozvoje v globál-ním měřítku. Přeloženo do řeči pragmatika,tato situace znamená závazek naplno sevěnovat projektům, které k tomuto vývo-ji mohou přispět. Je současně také velkoupříležitostí pro Českou republiku. Zcelarozhodující je přitom uvědomění si skuteč-nosti, že na realizaci tohoto (především)evropsky se tvářícího projektu nejvíce mo-hou získat jednotlivé členské země, tzn. i Česká republika. Výhody plynoucí z mož-nosti reformovat po více jak 175 letechnaši železniční síť dle požadavků 21. sto-letí by totiž měli pocítit nejen dopravci,kterým se segregací nákladní a osobní do-pravy zlepší podmínky pro jejich činnost,ale především většina občanů České repu-bliky, kterým se významně zlepší kvalitadostupnosti mezi jednotlivými regiony ČRa také ve směru do/ze zahraničí.

Po téměř 20 letech přípravy je třeba siuvědomit, že tyto řádky, ani řádky v kapi-tolách následujících, nejsou „jen nějakoupohádkou“, ale reálným projektem, kterýsvým rozsahem dalece přesahuje vlastníoblast železnice a je třeba s tímto vědo-mím k tomuto projektu také přistupovat.Ruku na srdce, proč bychom rychlou že-leznici měli znát jen z obrázků či videí zezahraničí, když v jiných oblastech životavelmi často usilujeme o to, abychom sestandardům vyspělejší Evropy přiblížili conejdříve. Tato ambice je přeci zcela přiro-zená a od počátku 90. let minulého stoletíde facto institucializovaná. Domníváme se,že nechceme nemožné. Nechceme přecenaše západní sousedy za každou cenu pře-dehnat, jako v dobách před rokem 1989.Bude nám stačit, když se nám je podaří„jen“ dohnat…

Rychlá spojení jako národní program rozvoje posilující společenskou úlohu železniceIng. Jindřich Kušnír, Mgr. Jan Ilík / Ministerstvo dopravy ČRS prosincem 2013 a přijetím nové dopravní politiky EU začalo být Ministerstvo dopravy oficiálně vázáno přípravou projektu vysokorychlostní želez-nice na území ČR jako projektu společného zájmu. Třebaže se tento krok odehrál bez větší pozornosti médií a předcházelo mu mimo jiné přijetínárodní dopravní politiky pro léta 2014 - 2020 s výhledem do roku 2050, která s realizací tohoto systému rovněž počítá, domníváme se, že je z histo-rických důvodů nutné pozastavit se u tohoto momentu a náležitě význam této události vyzdvihnout a vysvětlit související konsekvence.

Snímek: Josef Pinc


Rychlá spojení v koncepčních dokumentechIng. Luděk Sosna, PhD., Ing. Vít Sedmidubský /Ministerstvo dopravy, odbor strategie

4

Rychlá spojení v koncepčníchdokumentech EU

Problematika vysokorychlostní želez-niční dopravy je v evropských strategic-kých dokumentech výrazně akcentována.Vrcholovým dokumentem Evropské komi-se pro dopravu je Bílá kniha – Plánjednotného evropského dopravní-ho prostoru – vytvoření konkuren-ceschopného dopravního systémuúčinně využívajícího zdroje. Doku-ment je vypracován metodou shora dolů,tzn. rozpracovává evropské cíle, zejménastanovené v Plánu přechodu na konku-renceschopné nízkouhlíkové hospodářstvído roku 2050. K možnostem jednotlivýchčlenských států se prakticky nepřihlíželo.To vedlo k tomu, že dokumentem se za-bývala Rada EU jen okrajově a nepřijalak němu žádné závěry. Význam dokumentuje tím výrazně omezen. Pro oblast vysoko-rychlostních tratí dokument stanovil násle-dující cíl: Dokončit do roku 2050 evropskouvysokorychlostní železniční síť. Ztrojná-sobit do roku 2030 délku stávajících vyso-korychlostních železničních sítí a udržovathustou železniční síť ve všech členskýchstátech. Většina objemu přepravy cestují-cích na střední vzdálenost by do roku 2050měla probíhat po železnici. Evropskýmcílem je postupně převádět zejména le-tecké přepravy na střední vzdálenosti (do cca 900 km) na dopravu železniční a uvolnit tak kapacitu letišť pro dálkovou,zejména mezikontinentální dopravu.

Závazným dokumentem je naopakNařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č. 1315/2013 o hlavníchsměrech Unie pro rozvoj transevrop-ské dopravní sítě. V tomto dokumentujsou poprvé definovány vysokorychlostnítratě i na území „nových“ členských státůvčetně České republiky. Do sítě vysoko-rychlostních tratí jsou zařazeny úseky Ústínad Labem – Lovosice – Praha – Brno –Břeclav, Brno – Přerov – Ostrava a Praha– Vratislav. Velkým nedostatkem je chy-bějící úsek VRT mezi Ústím nad Labem a Drážďany, se kterým nesouhlasila ně-

mecká strana s odkazem na skutečnost,že úsek není obsažen v německém spolko-vém plánu rozvoje dopravní infrastruktu-ry. Ten se bude aktualizovat v roce 2015.Úseky Praha – Brno a Praha – Vratislavjsou vyznačeny jako směry, u kterých budenutné vhodnou trasu teprve specifikovata zanést do systému územního plánování.V případě úseků Brno – Přerov a Brno –Břeclav se jedná o modernizaci tratí narychlost 200 km/h se smíšeným provozem,zatímco u ostatních tratí se jedná o novétrasy s návrhovými parametry 200 km/h a více (vše bude navrženo na základě vý-sledků ekonomického hodnocení – viz. ná-rodní koncepční dokumenty).

Síť TEN-T obsahuje dvě vrstvy – hlavnía globální síť. Z pohledu vysokorychlost-ních tratí se obě vrstvy liší termínem poža-dovaného dokončení – pro hlavní síť platízávazek zprovoznit projekty do roku 2030,v případě globální sítě do roku 2050. Tobylo také hlavní hledisko pro zařazení sítěVRT na českém území. Do hlavní sítě patříúseky Praha – Lovosice, Brno – Přerov a Brno – Břeclav.

Nařízení Evropského parlamentua Rady (EU) č. 1316/2013 ze dne 11. pro-since 2013, kterým se vytváří Nástroj propropojení Evropy, definuje prioritní kori-dory sítě TEN-T. Ke každému z těchto defi-novaných koridorů je ustanovena pracovnískupina, vedená koordinátorem. Na tétoplatformě se budou jednotlivé projektydopravní infrastruktury projednávat namezinárodní úrovni. První jednání k těmtokoridorům proběhla na konci březnaletošního roku, další jsou plánována načerven 2014.

Rychlá spojení v národníchkoncepčních dokumentech

V národních dokumentech je proble-matika rychlých spojení řešena v Do-pravní politice ČR pro období 2014– 2020 s výhledem do roku 2050.Dopravní politika uvádí rovněž definiciRychlých spojení (RS) jako provozně-infra-strukturní systém rychlé železnice na území

ČR zahrnující novostavby vysokorychlost-ních tratí, tratě vysokorychlostní moderni-zované i modernizované konvenční tratěvyšších parametrů včetně vozidlového par-ku a provozního konceptu. Dopravní poli-tika definuje celkem 12 návazných doku-mentů a procesů, které jednotlivé prioritystanovené v Dopravní politice rozpracu-jí do větších podrobností. ProblematikaRychlých spojení je jednou z těchto oblas-tí a zahrnuje zpracování:1. Studie příležitostí – úkolem je najít nej-

vhodnější variantu podoby sítě RS, jdetedy o záběr a podrobnost celosíťovéúrovně.

2. Územně technické studie zaměřené naúseky navržené ve Studii příležitostí.

3. Studie proveditelnosti pro jednotlivévětve navrženého systému RS.

Tento proces by měl být dokončen do kon-ce roku 2016.

Problematikou RS se rovněž zabývádokument Dopravní sektorové stra-tegie zaměřený na rozvoj dopravní infra-struktury. Podrobněji se zabývá zejménaúseky Brno – Přerov. Ostatní úseky budoupodrobněji řešeny až v následující aktua-lizaci v roce 2016, a to v návaznosti navýsledky Studie příležitostí a jednotlivýchstudií proveditelnosti.

Financování Rychlých spojení

Příprava tak rozsáhlých projektů, jakojsou tratě RS, si vyžádá několik let. V sou-časném programovacím období lze protopočítat se zahájením realizace pouze úse-ku Brno – Přerov. Ostatní úseky budoufinancovány v obdobích následujících.

Dokument Dopravní sektorové strategienavrhuje financování až k roku 2050 a totak, aby bylo možné jednak zajistit kvalitníúdržbu dopravní infrastruktury a aby bylomožné splnit termíny stanovené pro dobu-dování obou vrstev sítě TEN-T. Vláda siv rámci usnesení č. 850/2013 proto uložilaúkol zajistit financování (včetně evropskýchfondů) na úrovni alespoň 70 mld. Kčročně (v cenové úrovni roku 2013).

O financování z evropských fondů poroce 2020 zatím nelze říci nic konkrétní-ho. Dle vyjádření Ministerstva financí lzepočítat pro ČR s fondy z evropské politikysoudržnosti, byť v nižším objemu. Rovněžlze s vysokou mírou pravděpodobnostiočekávat pokračování obdobného fonduk dnešnímu fondu CEF, který bude dostup-ný všem členským státům bez rozdílu.Tento fond bude velmi pravděpodobně za-měřen přednostně na financování moder-ních železničních systémů. O konkrétníchčástkách ale v současnosti nelze objek-tivně hovořit. Totéž platí i pro podmínkyčerpání, protože ty se stanovují vždy prokaždé období samostatně.

Česká železnice v roce 2030

Snímek: Ing. Stanislav Zapletal



Pokles konkurenceschopnosti nákladníželezniční dopravy je na úrovni Evropskéunie řešen od počátku 90. let minuléhostoletí postupným přijímáním legislativ-ních aktů, jež mají především vést k vy-nucení společensky žádoucího chovánívedoucího k normativnímu i skutečnémuvzniku jednotného evropského železniční-ho prostoru, v němž budou poskytoványrychlé, spolehlivé, bezešvé a cenovědostupné přepravní služby jak cestu-jícím, tak přepravcům zboží. Samotné při-jetí regulačního rámce nicméně není po-stačující, je nutno takto zakotvená pravidlabuď dobrovolně respektovat, nebo vynu-covat.

Je zjevné, že železniční doprava má,bez ohledu na řadu současných nevýhodmajících zpravidla původ v dávné (např.v případě stop železniční infrastruktury) čisoudobé historii (zabezpečovací zařízení),nepřekonatelnou míru předností.

Železniční infrastruktura v Českérepublice je po dvou dekádách trvajícívýstavbě tranzitních železničních koridorůdle jednotlivých usnesení vlády a vynalo-žených investičních prostředcích v řádechdesítek miliard korun českých z hlediskanákladní dopravy nadále v nevyhovu-jícím stavu. Jak tratě spadající do sítětranzitních koridorů (případně sítě TEN-T,resp. AGTC), tak ostatní celostátní dráhy,neodpovídají svými parametry potřebámprovozovatelů drážní dopravy za účelempřepravy zboží – a zprostředkovaně takneumožňují v plné míře uspokojovat pře-pravní potřeby přepravců.

Mezi největší nedostatky většiny tratícelostátní dráhy patří:- nedostatečná délka předjízdných kolejí

v železničních stanicích (min. 750 m),- omezený rozsah manipulačních kolejí

sloužících řazení souprav a odstavovánídrážních vozidel daný zejména jejichpostupným odstraňováním ze stranyprovozovatele dráhy,

- absence elektromagnetické kompatibili-ty zabezpečovacího zařízení a některýchtypů drážních vozidel (notoriety typu ně-kterých úseků bývalé Rakouské severo-západní dráhy, zejména Lysá nad Labem– Děčín a žst. Kutná Hora apod.), nebo

- hodnoty rozhodného sklonu (sklonovépoměry) některých úseků tratí celostátnídráhy a s tím související normativ dráž-ních vozidel.

Koncepce „Rychlých spojení“ (dále RS)tak, jak je do současnosti prezentována,dovoluje přijmout tezi, že takto konci-povaná železniční infrastruktura bude vesmyslu unijních právních předpisů (ze-jména směrnice Evropského parlamentua Rady 2008/57/ES ze dne 17. června 2008o interoperabilitě železničního systémuve Společenství) zásadně, nikoliv tedy vý-

lučně, tvořit síť vysokorychlostních drah.Tato skutečnost má zcela zásadní vliv nanormativně přípustné stavebně technicképarametry tratí tvořících její síť, a to ze-jména s ohledem na vysoké mezní para-metry některých veličin dané příslušnýmitechnickými specifikacemi pro interope-rabilitu (např. v případě HS INF TSI v kon-solidovaném znění pro tratě kategorie Imaximální hodnota podélného sklonu tratědosahuje 35 promile). Lze přitom před-pokládat, že v geograficko-morfologickýchpodmínkách České republiky budou před-mětné stavby projektovány s takovými pa-rametry (např. Praha – Brno), jež umožníco nejvíce redukovat rozsah investičně ná-kladných stavebních celků (mosty, tunely)využitím přirozeného uspořádání prostředí,a to i za cenu vyšších hodnot podélnéhosklonu – nakonec obdobně jako řada míst-ních drah úzkého rozchodu budovaných v minulosti.

Je tedy zjevné, že pokud by došlok naplnění této teze, potom již z pouhéhohlediska hodnot maximálního podélnéhosklonu drah RS zásadně nebudou od-povídat potřebám nákladní dopravy.Navíc, pokud bude předmětná infrastruk-tura kvalifikována jako vysokorychlostní,pak i z normativního hlediska nebude jed-noduše možné na ní provozovat nákladnídopravu.

Samozřejmě nelze přehlédnout, že natéto síti budou existovat určité úseky, ježby bylo potenciálně možné využít k pro-vozování nákladní železniční dopravy –tratě, jež nebudou z hlediska svých poj-mových znaků naplňovat definici vysoko-rychlostní tratě a budou tedy dráhamikonvenčními. Je však otázkou, za jakýchpodmínek bude možné využití železničníinfrastruktury sloužící RS v osobní dopra-vě – už jen s ohledem na zcela zjevněvznikající efekt nerovnoběžného grafikonu.Otázkou rovněž je, zda z hlediska provozo-vatele infrastruktury by bylo takové smíše-né využití tratí sloužících RS vůbec žádou-cí – mechanické a dynamické působenídrážních vozidel na infrastrukturu sev případě vysokorychlostních drážních vo-zidel a konvenčních nákladních drážníchvozidel značně liší (nápravový tlak, sílypůsobící v obloucích v rámci styku kolo-kolejnice apod.), s čímž je spjata i míraživotnosti infrastruktury, resp. periodicitajejí údržby.

Přínos výstavby RS pro nákladní do-pravu tak může být spatřován předevšímv souvislosti s jevem segregace železnič-ní infrastruktury z hlediska jejího účelu.Vznikem komplementarity v rámci želez-niční sítě totiž nesporně musí dojít k odtí-žení stávající železniční infrastruktury, ježje ve stěžejních úsecích (např. ve směruzápad – východ) přetížena, danému pře-

chodem expresního segmentu v osobnídopravě na nově vzniklé tratě sloužící zá-sadně RS. V souvislosti s tímto jevem pakmůže nastat pro nákladní dopravu výhod-ná situace, kdy na konvenční síti budouprovozovány vedle vlaků nákladních pou-ze osobní vlaky zajišťující dopravní obslu-hu měst, aglomerací a regionů.

Nezbytným předpokladem dosaže-ní tohoto efektu je ale souběžná realizaceopatření v oblasti zkapacitnění železničníinfrastruktury v nejvíce vytížených uzlech(zpravidla v rámci aglomerací). Pak lze dů-vodně předpokládat, že nastane z hlediskafaktické konkurenceschopnosti železničnínákladní dopravy v intermodální soutěžirazantní skok.

Realizace RS bude v podmínkách Čes-ké republiky s ohledem na dosavadní praxizajisté trvat desítky let, především s ohle-dem na procedurální aspekty od územníhoplánování, hodnocení vlivu na životní pro-středí, nabytí vlastnického práva k pozem-kům ve vlastnictví třetích osob dobrovol-ně či autoritativním odnětím vlastnickéhopráva ve veřejném zájmu a za náhradu,přes územní řízení a stavební řízení aj.,jakož i aspekty spjaté s financováním stav-by z veřejných rozpočtů včetně příslušnýchoperačních programů - CBA, IZ a dalšínezbytné úkony.

Výstavba RS však nesmí v žádnémpřípadě ohrozit realizaci investičních akcína konvenční železniční infrastruktuře –konvenční (či lépe stávající konvenční)železniční infrastruktura a vysokorychlost-ní železniční infrastruktura sloužící RS budemuset být z hlediska účelu provozovanédrážní dopravy zásadně vnímána jako od-lišná. Pokud stát bude rezignovat na mo-dernizaci tratí typu Brno – Přerov či Lysánad Labem – Děčín spoléhaje přitom navyřešení kapacitní nedostatečnosti kon-venční sítě výstavbou drah pro RS, ještěvíce sníží konkurenceschopnost železničnídopravy jako celku, neboť jednoduše ne-přijme střednědobá opatření k řešení ne-dostatků stávající železniční infrastruktury.

Pokud bychom tedy měli shrnout pří-nos RS pro segment nákladní dopravy, pakmusíme uvést následující:- RS, či lépe železniční infrastruktura jim

sloužící sama o sobě nebude příno-sem pro nákladní železniční dopra-vu. Jejich účelové určení nevyřešínedostatky železniční infrastruktury,s nimiž se nákladní železniční dopravav současnosti potýká.

- RS mohou být přínosem pro ná-kladní dopravu pouze tehdy, bude-li, a to jistě nejlépe ještě před výstavbouželezniční infrastruktury sloužící právětomuto rychlému segmentu osobní do-pravy, modernizována konvenčníželezniční infrastruktura sloužící

rovněž nákladní dopravě,- etapizace této modernizace musí být

provedena racionálně tak, aby v krátko-dobém horizontu došlo k odstraněnízjevných nedostatků s nižší ná-ročností z hlediska projektové pří-pravy – tedy zejména náhrady ne-vyhovujících kolejových obvodůs ohledem na EMC. Tento přístupumožní v relativně krátkém horizontuprovozovat již užívaná hnací dráž-ní vozidla (typicky elektrické trakces asynchronními motory) bez omezení,jež jsou palčivá především s ohle-dem na limitovanou možnost maxi-málního využití těchto investičněnáročných HDV (maximální přínospro uživatele v rámci životníhocyklu stroje).

- v další fázi pak nutně řešit délkupředjízdných kolejí v železničníchstanicích (dopravnách), resp. maximálníužitnou délku těchto kolejí, a to jejímprodloužením; v případě, že by takovéřešení nebylo z ekonomických či územ-ních důvodů možné, nedostatečnost to-hoto parametru řešit odpovídajícímprovozním opatřením provozova-tele dráhy tak, aby daný trať železničnídráhy byla využitelná i nákladními vlakyo stanovené délce 750 m,

- současně by měla probíhat i mo-dernizace konvenční železniční sítěz hlediska TSI CCS, na kterou pak musínavazovat i odpovídající podpora uživa-telů této železniční infrastruktury – do-pravců (železničních podniků) – v sou-vislosti s vybavováním drážních vozidelpalubní částí zabezpečovacího zařízeníETCS stanovené úrovně, resp. terminályGSM-R tak, aby tato vozidla plně odpo-vídala standardům ERTMS.

Z hlediska obchodní společnosti Advan-ced World Transport a.s. (AWT) se výšeuvedené závěry opírají o dlouholetou pro-vozní praxi a zkušenost. AWT se snaží býtpřipravena na moderní a interoperabilníželezniční infrastrukturu již nyní. Postupněvybavuje provozovaná hnací drážní vozidlapalubní částí terminálů GSM-R, výhledo-vě se zamýšlí nad investicemi do mobilníčásti ETCS. Postupnou obměnou procházíi vozový park, aktuálně provozuje, mezijinými, i tři lokomotivy typu ES64 U4, u nichž se snaží o rozšíření jejich typovéhoschválení na území Slovenska. AWT rovněžimplementuje i TSI TAF a další technickéspecifikace pro interoperabilitu. Pro udrže-ní konkurenceschopnosti nákladní želez-niční dopravy a její alespoň mírný nárůstvšak musí jít nejen AWT, ale i ostatním do-pravcům, vstříc především vlastník a pro-vozovatel drah racionálním plánováníminvestic do železniční infrastruktury.

Nákladní doprava a Rychlá spojeníPetr Špetlák / Advanced World Transport a. s.

Intermodální trh s dopravními službami provozovanými za účelem přepravy věcí v rámci jednotného vnitřního trhu Evropskéunie je dlouhodobě charakterizován vysokým tržním podílem silniční dopravy na úkor podílu ostatních dopravních módů, zejménapak železniční dopravy. Příčinou tohoto stavu je celá řada a lze je označit jakožto soubor konkurenčních nevýhod – o konkurence-schopnosti železnice přirozeně rozhoduje její schopnost vyhovět požadavkům uživatelů jejích služeb. Hlavní bariéry tak spočívajíjak v státně mocenské regulaci pravidel poskytování služeb (předpoklady pro výkon činnosti dopravce, pravidla přístupu k želez-niční infrastruktuře apod.), tak ve faktické stavebně technické a technologické povaze železniční infrastruktury včetně jejíhotrasování v území (napojení sídelních útvarů, industrializovaných území a/nebo zón ekonomické aktivity).


Budování vysokorychlostníhoželezničního systému v ČR6

Na národní a regionální úrovni KORDISv rámci projektu RAILHUC usiluje o vybu-dování třech z hlediska rozpočtu malýchale z hlediska významu velmi důležitýchstaveb: o modernizaci a elektrizaci trasHrušovany u Brna – Židlochovice a Šakvice– Hustopeče a dále o výstavbu kolejovéspojky Lhota Rapotina – Boskovice. Reali-zace těchto staveb by výrazně zkvalitniladopravu pro více než 50.000 obyvatelkraje, zajistila bezpřestupovou kolejovoudopravu do krajské metropole ze 3 vý-znamných měst s rozšířenou působností a navýšila denní počet cestujících na kori-dorové trati o minimálně 8.000 cestujících.

Na celoevropské úrovni se KORDIS za-pojil do aktivit vedoucích k zahájení řeše-ní stávajících kapacitních, časových i smě-rových problémů železničního propojeníBrna a Prahy a problémů s rychlým napo-jením na další evropské metropole Vídeň,Bratislava nebo Berlín. Společně s dalšímpartnerem projektu - Krajem Vysočina - siuvědomuje nezbytnost podpořit výstavbunové vysokorychlostní tratě propojující zá-pad republiky přes Prahu s Jihlavou, Brnem,Ostravou / Vídní a Bratislavou. Již v dneš-ní době České republice ujíždí pomyslnývlak, když naši jižní, západní i severní sou-sedé budují rychlá spojení nebo je dokonceuž provozují jako v případě spojení Vídněs Berlínem přes Linec.

KORDIS nemá ambice v této oblastiřešit úkoly Ministerstva dopravy a SŽDC.Pokusil se však zpracovat socioekonomic-kou studii zaměřenou na výhody vysoko-rychlostního spojení mezi Brnem a Prahou.Jejím cílem bylo odhadnout počet cestují-cích, kteří by využili nové rychlé spojeníza různé varianty cen a to pouze v relacitěchto dvou měst. Pokud bude počet ces-tujících mezi Brnem a Prahou dostatečný,pak další frekvence získaná z přeshranič-ní dopravy nebo dalších měst ležících natrase stavbu jen ekonomicky zefektivní.

Studie v roce 2013 zkoumala postoje,názory a dopravní chování cestujících absol-vujících jízdu v celé relaci Brno – Praha vevšech třech druzích dopravy – individuální,železniční a autobusové. V případě auto-busové dopravy probíhalo dotazování nanástupištích, v případě železniční dopravydíky spolupráci s Českými drahami ve vla-cích. Dotazování cestujících individuálnídopravou probíhalo na dálničních odpočív-kách a čerpacích stanicích. Celkem bylodotázáno 1141 osob. Výsledky průzkumuje proto možné považovat za dostatečněreprezentativní. Respondenty byly osobycestující plný úsek cesty Brno – Praha (s možností jiné výchozí nebo cílové desti-nace) ať už osobním automobilem, vlakemnebo autobusem. V případě veřejné dopra-vy 2/3 dotázaných cestovaly pouze meziBrnem a Prahou (příp. obráceně). V přípa-dě individuální dopravy cestovala pouzemezi Prahou a Brnem třetina dotázaných(zbytek měl delší cestu).

Na základě analýzy dat i sčítání, jehožprovedení bylo rovněž součástí studie, lzekonstatovat, že v průměrném dni v obousměrech celou trasu mezi Brnem a Prahouabsolvuje více než 50 tisíc cestujících. Auto-busy cestuje cca 3000 cestujících, vlakycca 1500 cestujících a individuální dopra-vou pak kolem 48 tisíc cestujících. Uži-vatelé IAD tedy tvoří přes 90% cestujícíchmezi Brnem a Prahou.

V oblasti individuální dopravy pak pla-tí pravidlo, že je nejčastěji využívaná proslužební cesty a pro cesty s návratem v tensamý den. Zde je vidět, jaký obrovskýpotenciál pro rozvoj veřejné dopravy tatorelace skrývá. Pokud by se podařilo vybu-dovat nové spojení obou měst, s nímž bycesta trvala stejnou nebo kratší dobu než

automobilem, pak by velká část cestují-cích individuální dopravou pravděpodobnězačala využívat vlaky.

Četnost cest mezi oběma městy byladruhým zajímavým zkoumaným kritériem.Zjednodušeně lze výsledky interpretovattak, že 20% cestujících jezdí mezi Mora-vou a Prahou 1x týdně, dalších 20% při-bližně 1x za 14 dní a dalších 20% pak 1xza měsíc. Je vidět, že frekvence cest jepoměrně významná. Zrychlení dopravníhospojení by zcela jistě přineslo její další na-výšení.

Rozdělení cestujících podle hlavní eko-nomické aktivity zapadá do zatím vytvo-řených profilů uživatelů jednotlivých módůdopravy. IAD je využívána především pra-cujícími, nehledě na pozici v hierarchii fi-remního žebříčku. Autobusová doprava je ve větší míře využívána studenty, kteřís týdenní periodicitou dojíždějí do škol.Vlaky jsou krom studentů a důchodců procesty za příbuznými a přáteli využívány i pro služební cesty. Celkově lze pozorovatzvýšené využití veřejné dopravy nízkopří-jmovými skupinami obyvatel.

Za předvídatelné, ale přesto zajímavélze považovat důvody, proč každá ze sku-pin volí daný druh dopravy. V případě indi-viduální dopravy hraje nejdůležitější rolirychlost, úspora času a flexibilita. Minimál-ní roli hraje cena a (aspoň deklarovaná)prestiž. Pokud by veřejná doprava doká-

zala zajistit dostatečnou rychlost, pak bytedy přesunu cestujících z individuální do-pravy do veřejné psychické důvody nebrá-nily. Možnou bariérou by mohla být potřebapřepravy menších kusových zásilek osob-ním automobilem. Na toto téma se prů-zkum sice přímo nezaměřoval, ale z odpo-vědí lze usoudit, že by tato problematikanehrála při volbě druhu dopravy zásadníroli. Naopak v případě veřejné dopravyhraje vedle očekávaného faktoru výše cenyvelkou roli i zvyk. Zde je patrné možnéohrožení veřejné dopravy. Zvyk je vždymožné změnit, a pokud důvody pro snahuo nižší cenu za dopravu pominou, pak nicnebude bránit tomu začít cestovat indivi-duálně.

V dalších otázkách se studie zaměřilana zjištění očekávané poptávky po jízděnovou rychlou tratí. Prováděny byly testycenové elasticity, které porovnávaly míruochoty zaplatit za vyšší rychlost jízdy.V současnosti se ceny za jednu jízdu meziPrahou a Brnem pohybují v těchto relacích:znalý cestující autobusem 165 Kč, vlakem175 Kč. Neznalý / jednorázový cestujícípak zaplatí při cestě autobusem 210 Kč,při cestě vlakem 190 – 210 Kč. Cena jízdyosobním automobilem při započítánípouze ceny paliva vychází na přibližně600 Kč. Doba jízdy autobusem činí 2:15 –2:45 hodin, vlaku trvá cesta 2:30 – 3:00hodin, osobnímu automobilu pak cca

Novou vysokorychlostní trať v úseku Brno – Praha by mohlo využít až 20.000 cestujících denněIng. Jiří Horský, ing. Květoslav Havlík, ing. Kamil Novák / KORDIS JMKKoordinátor Integrovaného dopravního systému Jihomoravského kraje společnost KORDIS JMK, a.s. je od roku 2011 zapojen do meziná-rodního projektu RAILHUC, jehož cílem je podpořit rozvoj železnice v zemích střední Evropy ve třech úrovních: celoevropské, regionálnía lokální. Na lokální úrovni KORDIS řeší specifické problémy týkající se především rozvoje P+R, výstavby nových železničních zastávekna východě Jihomoravského kraje a možnosti využití dvouzdrojových vozidel na částečně elektrifikovaných tratích.

Odhad počtu cestujících absolvují-cích jízdu v celé relaci Brno – Prahaza jeden průměrný den v obou smě-rech.

Četnost cest mezi Prahou a Moravou v závislosti na použitém módu do-pravy.

Důvody pro výběr daného druhu dopravy.Důvod cesty v závislosti na použitém módu dopravy.


1:45 hodin. Důležitým faktorem pro volbudopravního prostředku je rovněž četnostspojů. Zatímco autobusy mají pravidelnýpůlhodinový takt po celý den a v noci jespojení zajištěno na dobré úrovni, v pří-padě vlaku je takt nepravidelný a pouzehodinový, navíc v noční době pohodlnéspojení prakticky neexistuje.

V testech cenové elasticity se zjišťova-lo, za jakou cenu a při jaké jízdní době bycestující byli ochotni využít nové rychléspojení pro cestu mezi Brnem a Prahou.Výsledky je možné shrnout do grafu popi-sujícího předpokládanou velikost prouducestujících v relaci Brno – Praha po zave-dení nové tratě.

Z hlediska jízdní doby je z grafu jedno-značně patrný zlom u doby jízdy 90 minut.Je zřejmé, že cestující srovnávají novouslužbu s jízdou automobilem. Při dosaže-ní času jízdy mezi 60 až 90 minutami lzeočekávat přibližně dvojnásobný početcestujících než při času jen o půl hodinydelším.

Podobný zlom je viditelný i u cen jízd-ného. Ty samozřejmě vycházejí ze stávajícíreality, ale je možné je použít jako indiká-tor cenové citlivosti. Při ceně jízdenky zajednosměrnou jízdu do 200 Kč se početcestujících prakticky nemění. Při ceně mezi200 až 299 Kč počet cestujících klesá a přivyšších cenách je už nízký.

Pokud porovnáme oba údaje, dá se od-hadnout, že při ceně jízdného do 299 Kča jízdní době Brno – Praha cca 70 minutby denně využilo vysokorychlostní vlakypřibližně 20 tisíc cestujících (součet za obasměry). Při kapacitě jedné vysokorych-lostní jednotky kolem 250 - 350 cestují-cích a přibližně 80% obsazení, by to před-stavovalo přibližně 40 párů spojů denně.Cestujících by však reálně bylo ještě více,protože by nová trať přitáhla další novécestující.

Realizovaná studie potvrdila, že po-ptávka po nové rychlejší trase veřejné do-pravy mezi Brnem a Prahou existuje a žeby takto provozované vlaky byly zaplně-né. Nyní již záleží na dalších konkrétníchkrocích centrálních orgánů, aby se přípra-va této stavby stala realitou. Ty by mělyvzít v potaz i další související skutečnosti.Během následujících 10 let by měla býtrozšířena D1 na šest pruhů v celé délce a dále dokončena komunikace R35 odHradce Králové až do Svitav. Tyto projektyještě výraznějším způsobem sníží atrakti-vitu železnice Brno – Praha ve stávající

trase a navýší počet cestujících v autobu-sech a v individuální dopravě. Jedině rych-lá železnice mezi Brnem a Prahou v novétrase dokáže zajistit tomuto druhu dopra-vy v budoucnu potřebnou konkurence-schopnost.

Rozvojové projekty v oblastiželezniční infrastrukturyv Jihomoravském kraji

Železniční infrastruktura v uzlu Brno a na navazujících tratích je ve velmi špat-ném stavu. To způsobuje zásadní problé-my v organizaci regionální i dálkové do-pravy. Dochází k narušení pravidelnéhotaktu již ve fázi konstrukce jízdního řádua zejména pak k soustavnému narušová-ní jeho stability. Počet vlaků projíždějícíchBrnem za posledních 10 let vzrostl nadvojnásobek a je za hranicí kapacity uzlui navazujících traťových úseků. Časté výlu-ky a nepravidelností v dopravě již dokon-ce na některých regionálních i dálkovýchlinkách prokazatelně vyvolávají odchodcestujících do autobusů a k individuálnídopravě. Neexistence rychlých spojení s vý-znamnými okolními centry – Prahou, Ostra-vou, Olomoucí, Vídní a Bratislavou výraznýmzpůsobem snižuje atraktivitu Jihomorav-ského kraje i města Brna a přesun cestují-cích směrem k individuální a autobusovédopravě.

Jihomoravský kraj má dlouhodobě na-stavené priority investic do železniční infra-struktury generelem dopravy JMK, studiíaglomeračního projektu regionální želez-niční dopravy (SUDOP Brno, 2011) a do-pravním plánem JMK.

I. Stavby nadregionálního významu

1. Modernizace tratě Brno – Přerov jakodvoukolejné, převážně v nové ose, prorychlost minimálně 160 km/h včetněmodernizačních opatření na navazují-cích tratích Nezamyslice – Olomouc a Kojetín – Kroměříž – Hulín,

2. výstavba vysokorychlostní tratě Praha– Brno,

3. výstavba vysokorychlostní tratě Brno –Vranovice (s dlouhodobým výhledempokračování směr Wien/Bratislava) a modernizace navazujícího úseku Vra-novice – Břeclav – Lanžhot st.hr. prorychlost 200 - 230 km/h,

4. optimalizace tratě Brno – Tišnov – Žďár

nad Sázavou – Havlíčkův Brod praktic-ky v současné ose – pro rychlost 110 –120 km/h.Realizace těchto staveb zcela zásad-

ním způsobem ovlivní dopravní dostupnostcelého regionu a dopravní chování jehoobyvatel. Doba cesty mezi Brnem a Prahoupřípadně mezi Brnem a Ostravou kolemjedné hodiny umožní každodenní dojížď-ku oběma směry, nabídne a podpoří roz-voj místní ekonomiky.

Vysokorychlostní tratě uvolní kapacitudnešních koridorových tratí pro nákladnía regionální dopravu, modernizovaná traťBrno – Přerov přinese násobné zvýšeníkapacity současné jednokolejné tratě.

II. Oblast brněnské příměstské dopravy

1. Elektrizace, zdvoukolejnění a moderni-zace tratě Brno – Zastávka u Brna,včetně peronizace a 2 nových zastávek.Realizace zvýší počet cestujících naželeznici až o 2500 osob denně v obousměrech,

2. elektrizace a optimalizace / revitalizacetratí Šakvice – Hustopeče a Hrušovanyu Brna – Židlochovice – vznik příméhorychlého železničního spojení Brnas obcemi s rozšířenou působností, kteréjsou přirozenými terminály IDS JMK.Umožní převedení více než 50 % frek-vence ze souběžné autobusové linky505 na železnici. Zvýšení počtu přepra-vených cestujících na lince S3: Husto-peče 2000 osob, Židlochovice 4000osob. Dvě významná regionální centrana konci linky příznivě ovlivní ekono-miku provozu,

3. výstavba a elektrizace „boskovické“spojky - přímé rychlé železniční spojeníkrajského i okresního města s městems rozšířenou působností. Zvýšení počtupřepravených cestujících na lince S2:2000 osob. Významné regionální cent-rum na konci linky příznivě ovlivní eko-nomiku provozu,

4. výstavba a elektrizace „křenovické“spojky - umožní logické ukončení linkyS2 z krajského města ve městě s rozší-

Podíl cestujících, kteří by využili VRT v závislosti na maximální ceně jíz-denky a době jízdy (součet za oba směry).

Dlouhodobě požadované investičních záměry na železnici v Jihomoravskémkraji.

řenou působností. Bez realizace stavbynení možno omezit souběžnou autobu-sovou dopravu a vytvořit železniční pá-teř dopravního směru. Předpokládanézvýšení počtu přepravených cestujícíchna linkách S2, R6, S6 cca o 1 500 osob.Významné regionální centrum na koncilinky příznivě ovlivní ekonomiku pro-vozu,

5. výstavba odboček Odb. Bílovice n. Sv.,Odb. Rajhrad - zvýšení stability provozuv úsecích s prakticky vyčerpanou kapa-citou, umožnění realizace výluk beznáhradní autobusové dopravy, kterádemoralizuje frekvenci,

6. peronizace stanic Adamov, Rájec-Jes-třebí, Letovice – de facto dokončení I. koridoru na území kraje,

7. nové zastávky v regionu: Čebín-obec,Kuřim zast., Spešov, Lhota Rapotina,Újezd u Brna-obec, Ostopovice, Šlapa-nice-město,

8. nové zastávky na území města Brnas vazbou na městskou dopravu: Vídeň-ská, Starý Lískovec, Brněnské Ivanovi-ce, Brno-letiště, Černovice, Černovickáterasa.

III. Oblast regionální železnice

1. Elektrizace a optimalizace Zastávka–Náměšť n.Osl. – kraj Vysočina,

2. optimalizace tratě Brno – Veselí nadMoravou,

2.1. Brno – Blažovice,2.2. Blažovice – Bučovice – Kyjov – Veselí

nad Mor. – Zlínský kraj,3. optimalizace tratě Střelice – Mor.

Bránice – Ivančice / Mor. Krumlov,4. optimalizace tratě Břeclav – Znojmo,5. optimalizace tratě Tišnov – Nedvědi-

ce,6. nové zastávky: Znojmo-centrum, Znoj-

mo-nemocnice, Znojmo-Přímětice,Mikulčice, Strážnice-Skalická brána,Vnorovy-Lideřovice, Veselí nad Mor.-Milokošť, Vracov zast.

Pozn. Údaje o počtech osob na železnicijsou odhadem za pracovní den v jednomsměru.



Na modernizaci železniční sítě bylo zaposledních 20 let vynaloženo cca 225 mld.Kč z národních prostředků a 80 mld. Kčz fondů EU, na udržení provozuschopnostidalších 175 mil. Kč z národních prostřed-ků. Z původně většinového podílu želez-nice na celkových investicích do dopravníinfrastruktury v době investic do 1. tran-zitního koridoru se v posledních letechpodíl pohybuje kolem 40 %. Stále zaostá-vá zajištění provozuschopnosti – částka10 mld. Kč ročně nestačí na prostou obno-vou (jednoduché zvýšení částky při zacho-vání systému správy a údržby však nemu-sí být řešením, např. na Slovensku došlok výraznému zvýšení prostředků na zajiště-ní provozuschopnosti, ŽSR je bez problémuspotřebovává, stav tratí se ale nelepší).

Pro modernizaci železnice bylo v po-sledním desetiletí kromě národních zdrojůvyužito evropské financování z předvstup-ních fondů (ISPA), financování z Kohezníhofondu (2004-2006) a Operačního progra-mu Infrastruktura 2004–2006 a financo-vání z Kohezního fondu a ERDF prostřed-nictvím Operačního programu doprava.

Modernizace železniční sítě zahrnova-la aktivity, které by ve světě ideálně nasta-veném pro železnici (tj. bez nefunkčníhokomunistického režimu, bez silné konku-rence silniční dopravy, bez souběžně probí-hající nákladné výstavby dálnic, bez zásad-ních limitů celkových investičních zdrojůmajitele infrastruktury), zřejmě nastaly již dříve a možná i ve větším rozsahu. Prosrovnání: silniční síť již prošla alespoňčástečně modernizací celkem bez povši-mnutí veřejnosti (obchvaty větších měst,rozšiřování silnic I. třídy, odstraňování do-pravních závad) víceméně z národních fi-nančních zdrojů. Vnitřní dluh železničnísítě je i nadále značný, osobní doprava na-bízí konkurenceschopnou službu k auto-mobilové dopravě jen v okolí velkých města na trase Praha – Ostrava. I nadále ježeleznice omezeně použitelná i pro takkrátké cesty jako cestování v jednom dni

do Mnichova, Vídně či Bratislavy. Využí-vání nákladní dopravy ani přes deklarovanédopravně politické cíle neroste, a pokudby se však zájem skokově zvýšil, narazí nakapacitu hlavních tratí.

Zásadním problémem je kromě ome-zených finančních zdrojů dosažení ekono-mické efektivity projektů - zrychlení jízdyo minuty se na hlavních koridorech nákla-dově pohybuje v řádu miliard Kč. Při rela-tivně nižších zatíženích většiny železnicmimo 1. – 3. tranzitní koridory je zásad-nější zvýšení kvality již obtížně dosažitelné(viz potíže s úsekem u Nemanic).

Nadějí pro významné zvýšení atrakti-vity dopravy po železnici jsou vysokorych-lostní tratě (VRT/RS), které nabídnou atrak-tivní konkurenceschopná spojení hlavníchsídelních oblastí a budou cestující veřej-ností značně využívány. Aby tento kýženýstav nastal, bude potřebné nalézt inves-tiční zdroje a zajistit, aby investice bylyekonomicky efektivní, tj. aby vložené pro-středky přinesly benefity vyšší než běžnézhodnocení volných prostředků na finanč-ních trzích. Velké naděje jsou vkládány do pokračujícího evropského financováníprojektů.

Pro období 2007 – 2015 bylo v Ope-račním programu Doprava na železničnístavby alokováno včetně spolufinancovánípřes 80 miliard Kč, podíl VRT/RS byl nulo-vý. Na konci období řeší SŽDC zásadníproblém, jak využít disponibilní zdroje,neboť nebyly včas připravené projekty,které by mohly být schváleny pro evropskéfinancování, a to v situaci, kdy vnitřní dluhželeznice je deklarován ve výši 1,2 biliónuKč a roční potřeba pro uvedení infrastruk-tury do normového stavu 30 miliard Kč.Jde především o následky rozhodnutí z dří-vější minulosti, dnes je operativně naSŽDC připravováno množství drobnějšíchprojektů, které ještě mohou být profinan-covány a rozběhla se naplno i přípravaVRT/RS. Kapacity projekčních firem jsounyní využívány na 100 %.

Pro následující období 2014 – 2020(2023) se počítá z evropských zdrojů včet-ně nového zdroje CEF 62 mld. Kč na želez-nice za EU, celkem se spolufinancovánímcca 72 mld. Kč. Poměr z celkové dotacevydaný na železnice je omezen potřeboudokončit dálniční síť a také pokračujícímnedostatkem připravených velkých projek-tů na železnici.

Dopravní sektorové strategie, 2. fáze,schválené v loňském roce vládou ČR, po-čítají v letech 2014 - 2023 s národnímiinvestičními zdroji na správu, provoz, údrž-bu a rozvoj železnic ve výši 550 mld. Kčdoplněnými prostředky z Operačního pro-gramu doprava a CEF, na novou výstavbuz toho připadne cca 400 mld. Kč.

Pro financování z dobíhajícího Operač-ního programu doprava v letech 2014 –2015 v Dopravních strategiích 2. fáze sepočítalo např. s akcemi (ne všechny všakbudou do roku 2015 zahájeny a přesunouse tak do dalšího období):- modernizace tratí Tábor – České Budě-

jovice, Stéblová - Opatovice nad Labem,Praha Bubeneč – Praha Holešovice

- rekonstrukce tratí Studénka-Mošnov,Liberec – Tanvald, Týniště n. O. - Často-lovice – Solnice, Maloměřice – Kuřim,Cheb – státní hranice

- revitalizace České Budějovice – Volary,Praha Smíchov – Rudná – Beroun

- rekonstrukce uzlů Plzeň, Přerov, Břeclav,Ústí nad Orlicí, Horažďovice předměstí

Pro období 2014 - 17 byly i na zákla-dě Dopravních strategií 2. Fáze zařazenydo seznamu velkých projektů pro financo-vání z OPD především tyto akce:- modernizace/optimalizace/elektrizace

tratí Praha hl.n – Králův Dvůr, Praha hl. n.– Hostivař, Lysá nad Labem - PrahaVysočany, Blažovice – Přerov, Tábor –Soběslav, Sudoměřice – Votice, Ne-manice - Ševětín, Praha - Kladno s při-pojením na letiště Ruzyně, Otrokovice -Vizovice Ostrava-Kunčice – Frýdek-Mís-tek - Č. Těšín, Ústí nad Orlicí – Choceň,Olomouc – Uničov, Kojetín - Hulín –Holešov, Kolín – Všetaty – Děčín, Plzeň– Domažlice – st. Hranice, Brno -Zastávka u Brna

- rekonstrukce uzlů Plzeň, Přerov, Ostrava,Český Těšín, Brno, Česká Třebová,Pardubice

- zkapacitnění trati Pardubice – HradecKrálové, Praha-Libeň – Praha-Malešice– Praha-Hostivař / Praha-Vršovice seř. n.

- realizace systému ERTMS na železničnísíti ČR

Je patrné, že kromě studií nebudev období do roku 2023 k dispozici žádnéfinancování pro projekty VRT/RS, s výjim-kou úseku Brno – Přerov, který bude mo-dernizován rovnou na rychlost 200 km/h.Do roku 2030 se také Česká republikazavázala zvýšit rychlost na trati Brno –Břeclav, což bude z hlediska výše investicrealizovatelné.

Finanční zdroje po roce 2023 vycháze-jící v Dopravních strategiích 2. fáze z od-

hadu dosavadního vývoje příjmů SFDI a státního rozpočtu počítají s ročními pro-středky na investice do dopravní infra-struktury cca 30 mld. Kč, ostatní prostředkyz cca 67 mld. Kč ročně na dopravní infra-strukturu budou nutné na provoz, údržbu,nutné opravy údržbu a běžné vybavenídopravní infrastruktury, pokud nemá do-cházet opět ke zvyšování vnitřního dluhu.Pro železniční infrastrukturu lze tedypočítat s částkou max. 20 mld. Kč, kterábude i při velmi umírněném rozvoji plněvyužitá na pokračující modernizace/obno-vu konvenčních železničních tratí (jejichžpotřeba neskončí po dokončení některéVRT/RS). Využívání úvěrových prostředkůve větší míře by vedlo nutně k podstatnýmpotížím při souběhu splácení úvěru v sou-běhu s novými potřebami. Pokud nedojdek zásadní změně v přístupu k financovánídopravní infrastruktury (tzn. podstatnézvýšení alokace na dopravní infrastrukturyv řádu desítek mld. Kč ročně nebo úplnézastavení rozvoje silniční sítě, alternativ-ně k úplnému zastavení modernizace kon-venční železniční sítě), nebudou k dispozi-ci zdroje pro rozvoj VRT/RS. Prostředky navybudování nejzákladnější sítě VRT/RS doroku 2050 se odhadují na 300 mld. Kč,tzn. např. 15 mld. Kč ročně v období 2025– 2040 a 10 mld. ročně v dalších 10 le-tech. Roční sumy, byť se nemusí jevit jakovysoké v porovnání s celým státním roz-počtem, jsou pro SFDI při stávajícím systé-mu financování a investic nedosažitelné(pokud budou zároveň pokračovat ales-poň v minimální míře investice do silničnía konvenční železniční sítě, i zde jsoufinanční prostředky hluboko pod potřeba-mi rozvoje).

Jako jediné přijatelné řešené se jevízahájení přípravy nově postaveného ope-račního programu pro země, které nemajídostatek zdrojů pro vybudování součásticeloevropské sítě VRT/RS, která je i sou-části sítě TNT-T. Program by mohl být ome-zený jen či především na výstavbu VRT/RSa po dobu 2 x 7 let by musel přinést do-datečné zdroje, tzn. ve výši cca 20 mld. Kčročně alokovaných přísně nejen na VRT/RS (což přestavuje zhruba výši celéhoOperačního programu 2 a národní alokaceCEF pro Českou republiku v období 2014– 2020). I potom by byla zátěž národníhospolufinancování ve výši cca 3,5 mld. Kčročně značná, ale již udržitelná. Zátěžíbude i značný nárůst prostředků na provoza údržbu a relevantní bude úvaha o rušeníněkterých úseků konvenčních tatí, kteréjiž nebudou ekonomicky efektivně využí-vané (viz např. možný souběh tří hlavníchdvoukolejných tratí mezi Mělníkem a Lovo-sicemi). Samozřejmostí potom bude velmiúčinná kontrola ekonomické efektivnostia účinného postupu zadávání zakázek zestrany Evropské komise. Velmi zásadníbude také dosažení průchodnosti novýchtras územím a projednatelnosti dokumen-tace (proces mediace).

Financování výstavby RS z fondů EU (možné zdroje EU, jejich dostupnost, nutnost splnění kritérií)

Ing. Jan Kašík / NDCONProgram modernizace českých železnic zahájený v 90. letech přinesl na některé české železniční tratě zcelanovou kvalitu služby a až nečekaný zájem dopravců a cestujících o konkurenceschopné služby železnice. Do programu byly vloženy velmi značné investiční prostředky doplněné o finance z předvstupních, koheznícha strukturálních fondů Evropské Unie a následně byla poskytnuta atraktivní přepravní nabídka.




Ekonomické hodnocení projektů RSProf. Ing. Václav Cempírek, Ph.D. / Univerzita Pardubice, Dopravní fakulta Jana PerneraIng. Miroslav Vančura, CSc. / Centrum dopravního výzkumu, v. v. i.

Problematika vysokorychlostních tratí(resp. tzv. rychlých spojení) se řešila napřelomu 70. a 80. let minulého století,dále pak na přelomu let 1988 – 1992, a od té doby pravidelně v několikaletýchperiodách. Závěry posledních studijníchprací datovaných od roku 2007 však ne-došly tak daleko, aby byla zpracovánastudie proveditelnosti, která by obsahova-la ono nezbytné ekonomické hodnocení.

Kde je největší problém? Připusťme,že by byly disponibilní investiční prostřed-ky alespoň na první provozuschopný úsek,který vykazuje největší zatížení, tedy Praha– Brno, přičemž budeme předpokládat, že přes Brno bude obsluhována i relacePraha – Ostrava. Samozřejmě, že inves-tiční prostředky – jak bude uvedeno níže– vstupují do ekonomického hodnocení a nelze je zcela opomenout. Důležité jenásledné zajištění provozu, resp. provoz-ních prostředků na něj. Zásadní otázkouje na straně nákladů tedy údržba dopravnícesty i vozidel (včetně nákupu a obměny,případně odpisů) a fixní a variabilní ná-klady provozu. Na straně výnosů jsou tržbya případné dotace.

V první řadě je tedy nutné vyřešitobecné otázky financování a zajistit pra-videlné zdroje. Pokud bude konsensus natom, že půjde o dopravu formou službyve veřejném zájmu, kdy objednatel budehradit dopravci ztrátu a přiměřený zisk dleplatné legislativy, zbývá pouze zajistit protakto zvolený způsob finanční prostředky.Můžeme však vznést oprávněné obavy, žena tento způsob nepřistoupí ministr finan-cí, potažmo vláda, ať je z jakékoliv částipolitického spektra. Ostatně zkušenostise zamítavým postojem ministerstva finan-cí jsou již z doby kolem roku 2000, kdyministerstvo dopravy předpokládalo „Ná-vrh dopravních sítí do roku 2010“ finan-covat ze spotřební daně z pohonných hmota paliv tak, že by se do do-pravy vracel zestátního rozpočtu dvojnásobek, tj. 40 %(dodnes se z 80 % této daně hradí man-datorní výdaje státního rozpočtu).

Otázkou provozu rychlostních spojenína ekonomické bázi je pak výše jízdného.V našich úvahách bude postačující, kdyžbudeme pro jednoduchost dále uvažovatvýše uvedený úsek Praha – Brno přibližnédélky 200 km.

Podmínky pro realizaci novýchtratí pro rychlá spojení

V tomto příspěvku nejde o podmínkytechnické a provozní, ale o ty, jež by mělazodpovědět studie proveditelnosti, tedyzda je tento záměr dlouhodobě (minimál-ně po dobu fyzické životnosti) financova-telný. Taková studie nebyla v posledníchletech zpracována nebo zveřejněna. S ohle-dem na budoucnost to však musí být na-

prosto objektivní hodnocení, kde přánínemůže být otcem myšlenky.

Zásadní podmínkou je dostatečný pře-pravní proud cestujících, tedy dostatečnévyužití systému. Prakticky všechny státy,které zavedly vysokorychlostní dopravu,řešily prvotně své tuzemské dopravní pro-blémy, až následně došlo případně k pro-pojování přes státní hranice. V příkladechmůžeme vyjmout ostrovní státy jako jeJaponsko. Významným je železniční napo-jení Spojeného království Velké Británie a Severního Irska na kontinentální Evropupřes Francii. Nicméně i ta řešila své tuzem-ské problémy mezi Paříží a postupně dal-šími velkými městy. Podobný proces sekonal i ve Spolkové republice Německo,ve Španělsku a do tohoto výčtu můžemezařadit i Centrálnu Magistralu Kolejowuv Polsku, kde se ovšem přidala nedosta-tečná kapacita spojení Varšavy s oblastíKrakov – Katovice. Tak přicházíme k pád-nému argumentu i pro Českou republiku:tedy zvýšení nedostatečné kapacity vý-stavbou nové trati v lepších parametrech.Vhodným příkladem může být úsek Brno– Přerov, resp. nejvíce zatížená jednoko-lejná část Holubice – Nezamyslice.

Přístavba druhé koleje ke stávajícís největší traťovou rychlostní 90, resp.100 km/h by byla v současné době zmaře-nou investicí. Problém nové trasy na vyššírychlost ovšem tvrdě narazí na majetko-právní vztahy při výkupu a ochraně pozem-ků v přírodně exponované krajině středníMoravy. Podobné problémy v hustě osíd-lené krajině České republiky mohou ovšemnastat i v ostatních lokalitách. Výpadyz měst je tedy nutno řešit buď na součas-ných kolejích, máme-li dostatečnou kapa-citu nebo přístavbou kolejí v dnešních tra-sách. Ostatně podobně je například řešenai trať LGV EST pro TGV směr východ Paříž– Remeš (Remis), kde v Pařížské aglo-meraci jsou koleje v současné trase prorychlost 120 – 160 km/h a teprve mimosouvislou zástavbu je dodržena návrhovárychlost 320 km/h.

Stejně jako pro TGV platí výše uvedenépravidlo řešení vnitřních dopravních spo-jení i pro Spolkovou republiku Německo.Nové tratě ovšem spojují centra nebo aglo-merace dosahující až desíti milionů oby-vatel s dalšími milionovými oblastmi, a tov obou uvedených zemích. Pravdou je, žev případě menších zemí, jako např. Belgie

nebo Holandska, se již počítá s vysokýmpodílem mezinárodní dopravy. Ovšem toje pro zatím centrální část Evropské unieponěkud specifické.

Klasickým příkladem může být z toho-to důvodu Čínská lidová republika. Jednoz prvních rychlostních spojení je totiž meziPekingem a Tiancinem (Beijing – Tianjin),kde se počet obyvatel aglomerací odhadu-je na 40, resp. 13 milionů, také zde jezdíspoje po deseti minutách (obr. 1).

Je tedy otázkou, zda přepravní proudyPraha - Brno ( - Ostrava) jsou ekonomickydostačující. Studie z konce minulého stole-tí řešily otázku čistě osobního nebo smíše-ného provozu, a to právě z ekonomickýchhledisek, kde by se výsledky hodnocení vy-lepšovaly právě dopravou nákladní s vyso-ko tarifujícím zbožím. I zde se naskýtáotázka, zda by se smíšený provoz s men-šími stoupáními nové trasy vyplatil.

Výše uvedené LGV z Paříže do Remešeje stavěno pro čistě osobní dopravu s ma-ximálním stoupáním do 40 ‰. Jak vypadátaková trať ze stanoviště strojvedoucího,je vidět z obrázku č. 2. Trať byla projek-tována pro rychlost 350 km/h, provozová-na je na 320 km/h, zpravidla však kolem

Každá investice v resortu dopravy musí projít ekonomickým hodnocením, zejména pak investice náročné a potažmo spolufinancované z evropských fondů. V současné době je poněkud problém související s přechodemna nové střednědobé plánovací období, poněvadž ze strany Bruselu není jednoznačně určeno, jaké množstvíinvestičních prostředků bude pro období 2014 až 2020 k dispozici a jaký bude způsob jejich čerpání včetněvýše spolufinancování z vlastních zdrojů, případně z ostatních zdrojů (půjčky, dotace, soukromý kapitál).

Snímek: archiv autoři



300 km/h. Je nutno připomenout, že i sou-prava TGV-R o výkonu 8,8 MW ztrácí rych-lost na cca 250 km/h dle délky stoupání.To je třeba včetně již zmíněných úsekův intravilánu brát v úvahu u cestovníchdob, a tím i časových úspor cestujících. Proilustraci jízdní doba mezi Paříží a Remešíbyla 45 minut (léto 2009) při vzdálenosti180 km, dnes je to 46 – 48 minut.

Již zmíněná čínská vysokorychlostnítrať je vedena rovinatým terénem výcho-dočínské nížiny, resp. vzhledem k prostoro-vé segregaci převážně nad terénem, takžeje zde velký počet mostních objektů přikřížení s pozemními komunikacemi i ostat-ními dráhami. Přesto, že je vedena hustouaglomerační zástavbou, nejsou vzhledemk centralizovanému zřízení pravděpodob-ně problémy s pozemky pro stavbu. Ze-jména u čínských tratí je problém dozvědětse něco více o způsobu a průběhu výstav-by, natož pak o provozně ekonomickýchpodmínkách.

Je naprosto zřejmé, že dosud realizova-né vysokorychlostní tratě spojují význačnéaglomerace nebo místa se značným poč-tem obyvatel, což zaručuje co největší vy-užití, a tím pádem co nejefektivnější pro-voz. Je zásadní otázkou, zda přepravníproudy v samotné České republice mohoutakového úseky nebo síť efektivně saturo-vat.

Studie proveditelnosti

Jak uvedeno výše, v historicky nedáv-né době nebyla studie proveditelnosti(Feasibility Study) pro systém nebo jedno-tlivé úseky rychlé železnice zpracována.Ve studii proveditelnosti, jak bývá někdynesprávně vnímáno, nejde o technickouproveditelnost, ale pouze o finanční pro-veditelnost a provozuschopnost po určitoudobu, u dopravních staveb zpravidla 30let. Je jisté, že životnost daného systémuje delší, ovšem predikovat peněžní toky(cash flow) ještě na delší období je již čirámyslitelnost. Do výpočtu se z tohoto důvo-du zavádí po výpočtovém období zůstat-ková hodnota, což tento problém dosta-tečně ošetřuje.

Výpočtem získané údaje musí vyhovětlimitním nebo musí být příznivější. To jezejména podmínkou pro možnost čerpánífinancí z příslušných fondů EU.

Teorie

Ekonomické hodnocení se zpracovávájako finanční analýza a ekonomická ana-lýza. Pro veřejně prospěšné stavby násfinanční analýza tolik nezajímá, ta je zalo-žena na peněžních tocích zřizovatele neboprovozovatele. Ekonomická analýza hod-notí akci z celospolečenských hledisek,stručně řečeno vstupují sem například i na finanční ukazatele převedené úsporyčasu, bezpečnost provozu, poškozováníživotního prostředí atd.

Je zřejmé, že právě v těchto vstupechje možno nebo dokonce nutno uvažovaturčitý rozptyl vstupních hodnot, ty by všakměly být stanoveny pokud možno objek-tivně a posouzeny nejlépe týmem nezauja-tých expertů, aby - opět - přání dobréhovýsledku nebylo otcem myšlenky.

Finanční analýza

Výpočty jsou zpravidla založeny naanalýze diferenčních nákladových a výno-

sových finančních toků provozovatele drá-hy v době hodnocení projektu. Pro každýrok hodnocení projektu jsou porovnáványfinanční toky varianty s projektem a vari-anty bez projektu. Jako finanční toky jsouhodnoceny investiční náklady, provoznínáklady a příjmy. Z těchto finančních tokůje vypracována tabulka cash-flow a z níodvozeno finanční vnitřní výnosové pro-cento (FRR) a finanční čistá současna hod-nota (FNPV).Do finanční analýzy vstupují:- investiční náklady,- provozní náklady železniční dopravy

(náklady na údržbu a opravy železničníinfrastruktury, provozní náklady na říze-ní dopravy),

- příjmy z poplatku za dopravní cestu.Obdobně, hodnotili-li bychom projekt

z hlediska provozovatele drážní dopravy,pak jsou to především:- náklady na pořízení, údržbu a provoz vo-

zidel sestávající se z mnoha dílčích ná-kladů, které můžeme rozdělit jako fixnía variabilní,

- tržby z jízdného.

Ekonomická analýza

Výstupy ekonomické analýzy jsoushodné jako u analýzy finanční. Rozdílnýje však úhel pohledu na celý projekt. Na-víc zde totiž přistupují další finanční toky,které jsou relevantní z hlediska cele spo-lečnosti.

V ekonomické analýze jsou tedy hod-noceny navíc finanční toky provozovatelůdrážní dopravy, uživatelů drážní dopravya celospolečenské účinky.

Do ekonomické analýzy vstupují:- investiční náklady,- provozní náklady železniční dopravy

(náklady na údržbu a opravy železničníinfrastruktury, provozní náklady na pro-

voz vlaků a řízení dopravy),- provozní náklady silniční dopravy (sníže-

ní nákladů na údržbu a opravy silničníinfrastruktury a provoz vozidel),

- úspory času,- vnější účinky zahrnující snížení nehodo-

vosti, hlučnosti z dopravy, znečištěníovzduší a změny klimatu,

- efekt zvýšení bezpečnosti železniční do-pravy.

Metodika

Vlastní metodika výpočtu vyplývá zezásad CBA a nelze ji nikterak měnit, anik tomu nemůže být důvod. Není možnépřistoupit k řešení takovým způsobem,„aby to vyšlo“. Měnit můžeme pouzevstupní údaje, ovšem, pokud dojdek úmyslnému zadávání nereálných hodnot,je pak celé hodnocení bezvýznamné. Jejistě problematické na dalších 30 let od-hadovat například provozní údaje a s tími náklady, neboť je třeba uvažovat s ceno-vými změnami za energie, mzdy a dalšípoložky. Tyto nejistoty můžeme do znač-né míry eliminovat nebo zavést do hod-nocení v rámci citlivostní analýzy, kde hod-notíme položky změněné (kladně nebozáporně) o určité procentní sazby, napří-klad, že investiční náklady na realizacibudou v rámci veřejné zakázky o 10, 20,30 % vyšší nebo nižší. Pro každou výpo-čtovou variantu nám vyjdou jiné hodnotyukazatelů efektivnosti a dle nich můžemeurčit bod zvratu, kdy se ze ztráty dostáváprojekt do zisku.

Podmínky realizovatelnosti

Všechny potřebné a vznikající finančnítoky se použijí pro sestavení ekonomickéanalýzy. Do výpočtu vstupuje diskontnísazba, která převádí tyto toky na stejnou

úroveň, zpravidla do roku 0. Pro dopravnístavby je pro ČR doporučena (stanovena)diskontní sazba d = 5,0 - 5,5 %, cožje poměrně vysoká hodnota. V tzv. stabi-lizovaných ekonomikách na západ od ČRse používá sazba kolem 3,5 %, což je provýsledné hodnocení projektu výhodnější,neboť vnitřní výnosové procento můžeklesnout až k této hranici a projekt jefinančně realizovatelný. Oprávněně se mů-žeme tázat „co si máme v současné doběpředstavit pod pojmem stabilizovanáekonomika?“

Výpočet je prezentován vypracovánímtabulky z finančních toků (cash-flow) a z níje odvozeno ekonomické vnitřní výnosověprocento (EIRR), ekonomická čistá součas-ná hodnota (ENPV) a poměr přínosů a ná-kladů (B/C Ratio). Projekt je financovatelný,pokud platí:

IRR > dNPV > 0B/C > 1

Ekonomické příjmy a náklady, ze kte-rých je sestavena ekonomická analýzajsou uvedeny v tzv. ekonomických cenách,tj. v účetních cenách, které byly získánytransformací tržních cen použitých ve fi-nanční analýze.

Závěrem

Ze stručného příspěvku vyplývá, ževlastní výpočet ekonomické efektivnostiprojektu nelze ovlivnit metodikou a „při-způsobení“ vstupních dat vhodnému vý-počtu by bylo zásadním pochybením (sebe-vraždou). Jediná cesta při objektivnímodhadu vstupních dat je snižování nákla-dů investičních i provozních, ovšem nareálnou mez a snaha o maximální využitíinvestice, to znamená snaha o maximálnívýši tržeb.

2.)

Snímek: archiv autoři



Definice sítě tratí RS

Do systému železničních tratí Rychlýchspojení (RS) patří tratě určené pro vysoko-rychlostní železniční dopravu. Dle Naří-zení Evropského parlamentu a Rady (EU) č. 1315/2013 ze dne 11. prosince 2013 o hlavních směrech Unie pro rozvoj trans-evropské dopravní sítě (dále jen Nařízeníč. 1315/20013) jsou tyto tratě definoványnásledovně:- zvlášť postavené vysokorychlostní tratě

vybavené pro rychlost 250 km/h nebovyšší;

- zvlášť modernizované konvenční tratěvybavené pro rychlosti asi 200 km/h;

- tratě zvláště modernizované pro vysokérychlosti se zvláštními vlastnostmi daný-mi topografickými, terénními nebo urba-nistickými omezeními, jimž musí býtrychlost v každém jednotlivém případěpřizpůsobena. Tato kategorie mimo jinézahrnuje spojovací tratě mezi vysoko-rychlostní a konvenční sítí, tratě vedoucístanicemi, přístupy do terminálů, depaatd., kde „vysokorychlostní“ kolejová vo-zidla pojíždějí konvenční rychlostí.

Rozsah sítě tratí RS

Nařízení č. 1315/2013 definuje i rozsahvysokorychlostní a konvenční sítě zařaze-né do tzv. globální a hlavní sítě. Globálnísíť je tvořena veškerou stávající a plánova-nou dopravní infrastrukturou transevrop-ské dopravní sítě, jakož i opatřeními napodporu efektivního a sociálně a envi-ronmentálně udržitelného využití takovéinfrastruktury. Hlavní síť je tvořena těmičástmi globální sítě, které nají největšístrategický význam pro dosažení cílů roz-voje transevropské dopravní sítě. Jednotli-vé členské státy mají dokončit hlavní síťdo 31. prosince 2030, globální síť pak do31. prosince 2050, a to včetně vybavenímoderními technologiemi (zejm. ERTMS)a naplnění technických požadavků naříze-ní (minimální rychlost a délka vlaku).

V České republice je hlavní a globálnísíť týkající se systému RS definována takto:- Praha - Ústí nad Labem: vysokorych-

lostní železnice v hlavní síti;- Brno - Přerov: železnice určená k mo-

dernizaci na vysokorychlostní železnicev hlavní síti;

- Brno - Břeclav: železnice určená k mo-dernizaci na vysokorychlostní železnicev hlavní síti;

- Praha - Brno: vysokorychlostní železni-ce v globální síti;

- Přerov - Bohumín - státní hranice ČR/Polsko: vysokorychlostní železnice v glo-bální síti;

- Praha - Wroclaw (bez definice směru,zda přes Hradec Králové nebo Liberec):vysokorychlostní železnice v globální síti.

Kromě tratí definovaných Nařízenímč. 1315/2013 se do cílové podoby sítěsystému RS zahrnují ještě tratě:- Praha - Liberec, bude-li spojení Praha -

Wroclaw vedeno přes Hradec Králové,nebo Praha - Hradec Králové s odboč-kou do Pardubic, bude-li spojení Praha -Wroclaw vedeno přes Liberec;

- Praha - Plzeň - Nürnberg nebo München;

- Ústí nad Labem - státní hranice ČR/Ně-mecko;

- odbočka Nová Ves u Nelahozevsi (z VRTPraha - Ústí nad Labem) - Most.

Parametry tratí RS

Protože síť tratí RS není určena pouzepro mezinárodní osobní vysokorychlostnídopravu, neboť toto využití tratí RS byjejich existenci mj. ekonomicky neodůvod-nilo, předpokládá se dominantní využití RSvnitrostátní osobní dopravou. Na tratíchRS, resp. vysokorychlostních tratích, jež jsousoučástí sítě RS, se uvažuje několik seg-mentů osobní dopravy, od vlaků s minimál-ním počtem míst zastavení, až po vlaky,které budou využívat vysokorychlostnítratě jen zčásti nebo budou zastavovatv nácestných stanicích s nižším významem.Pro nižší segmenty osobní dopravy lzeočekávat nasazení elektrických jednoteks nižšími parametry, než mají běžné vyso-korychlostní jednotky, nebo se uvažuje i s nasazením souprav s lokomotivou, ježbudou splňovat TSI LOC&PAS v příslušnémrychlostním pásmu. S nákladní dopravouv současné podobě nákladních vlaků sepo vysokorychlostních tratích neuvažuje.Případná nákladní doprava by mohla býtrealizována např. speciálními vysokorych-lostními jednotkami.

Nehomogenita předpokládaných typůvlaků na vysokorychlostních tratích značněovlivňuje jejich základní parametry s bez-prostředním dopadem do návrhu trasy.Kvůli provozu souprav s nižším měrnýmvýkonem (např. 14 kW/t u souprav RailjetÖBB/ČD vs. 18 kW/t u jednotek ICE 3 DB)je nutno uvažovat se sklony max. 20 ‰,výjimečně v případě krátkých ramp 35 ‰.Směrové parametry budou navrženy pronejvyšší rychlost 350 km/h se zohledně-ním nižší rychlosti při rozjezdech a brzděníz/do uzlů a zároveň pro rychlost nejpoma-lejších vlaků 160 km/h. Tomu odpovídápoloměr oblouků 7150 m, s využitímlimitních hodnot pak 6025 m. Parametrysjezdů a nájezdů na vysokorychlostní traťmusí být i proto navrženy na rychlost min.160 km/h. Osová vzdálenost kolejí se před-pokládá 4,70 m, mezi předjízdnou a hlav-ní kolejí ve stanici pak 8,00 m.

Stanice na vysokorychlostních tratíchbudou navrhovány v místech, kde se před-pokládá zastavování vlaků osobní dopra-vy. Kolejové spojky mezi hlavními kolejemi(na rychlost min. 160 km/h do odbočnéhosměru) budou navrhovány po cca 15 km.

Budování RS a interoperabilita

Veškerá nově budovaná infrastruktu-ra na území EU musí splňovat standardyinteroperability v plném rozsahu. Zejmé-na se jedná o bezvýhradné naplnění TSI a jimi zezávazněných norem ev. obdob-ných standardů. Obecně z hlediska vzájem-né kompatibility platí následující principy:- konvenční vozidla mohou na vysoko-

rychlostní infrastrukturu jen za předpo-kladu, že splňují adekvátní části TSILOC&PAS (příslušné rychlostní pásmo,ve kterém pojedou);

- vysokorychlostní vozidla mohou na kon-venční infrastrukturu za předpokladu,že splňují konvenční TSI LOC&PAS (pří-slušné rychlostní pásmo);

- v případě pohybu po infrastruktuře, kteráTSI nesplňuje, je nutné doplnit oznáme-ná technická a bezpečnostní pravidla a případné další národní požadavky. O schválení vozidla rozhoduje národníbezpečnostní úřad (NSA).

Požadavky na konvenční a vysokorych-lostní vozidla se však vydáním společnýchTSI LOC&PAS pro oba systémy dosti sblíží.Je to dáno tím, že TSI obsahují výhradněminimální požadavky na styk vozidlo -infrastruktura a nijak u vozidel nepředjíma-jí technická řešení. To má umožnit a pod-pořit technický a technologický rozvoj. TSIrozhodně nejsou kuchařkou, jak vyrobit vo-zidlo a skutečnost, že vozidlo splňuje TSIještě neznamená, že bude schopno provozu.

Nyní následuje podrobnější rozbor,který TSI se vztahují na budovanou infra-strukturu a vozidla:

lostním pásmem vozidla. TSI vozidlo jeschopné jezdit po TSI infrastruktuře.V jiných případech je nutné posouzenínárodních specifikací NSA;

b) bezpečnost v železničních tunelech -platí pro konvenční i vysokorychlostnívozidla. Požadavky jsou dány délkoutunelu, kterým se může vozidlo pohy-bovat;

c) hluk - určuje limity primárně pro kon-venční vozidla, pro vysokorychlostní jsoudosud určena TSI vozidla vysokorych-lostní, předpokládá se revize a sjedno-cení požadavků;

d) energie - platí pro konvenční i vysoko-rychlostní vozidla, požadavky praktickyidentické;

e) osoby se sníženou schopností pohybu- platí pro všechna vyráběná vozidla.

Shift to Rail a plánování RS

Tento projekt má umožnit rozvoj řadymoderních technologií. Přípravu RS mohou

Úloha SŽDC v přípravě RSBc. Marek Binko, Mgr. Ing. Radek Čech, Ph.D.

Kód Prostorová Nápravový Traťová Využitelná průchodnost tlak [t] rychlost [km/h] délka nástupišť [m]

P1 GC 17 250 - 350 400

P2 GB 20 200 - 250 200 - 400

P3 DE3 22,5 120 - 200 200 - 400

P4 GB 22,5 120 - 200 200 - 400

P5 GA 20 80 - 120 50 - 200

P6 G1 12 n.a. n.a.

P1520 S 22,5 80 - 160 35 - 400

P1600 IRL1 22,5 80 - 160 75 - 240

O rozdělení do jednotlivých kategorií rozhodne členský stát v souladu s nařízenímo síti TEN-T.

1. Infrastruktura

a) TSI infrastruktura - aktuálně připravo-vané TSI bude platit pro vysokorychlost-ní i konvenční systém. Požadavky jsourozděleny dle kategorií tratí:

b) TSI bezpečnost v železničních tunelech- platná verze je určena pro vysoko-rychlostní i konvenční železnice, o po-žadavcích rozhoduje primárně délkatunelu;

c) osoby se sníženou schopností pohybu- platná verze je určena pro konvenčníi vysokorychlostní infrastrukturu, o po-žadavcích rozhoduje počet cestujícíchve stanici;

d) energie - TSI je společné pro konvenč-ní i vysokorychlostní železnici, předpo-kládá se systém 25 kV, 50 Hz. Je nutnépočítat se vznikem značného počtu sty-kových míst;

e) řízení a zabezpečení traťová část - budenutné použít výhradně systém ERTMS,aktuálně ve verzi specifikací 3.0.0.,předpokládá se úroveň 2. Kompatibilitamezi vozidly a infrastrukturou je garan-tována od verze 2.3.0.d s tím, že vo-zidla jsou kompatibilní o jednu úroveňzpětně (vozidlo 3.0.0. je kompatibilnís infrastrukturou 3.0.0. i 2.3.0.d), vo-zidla jsou schopna pohybu po úrovni 1 i 2 za předpokladu jejich vybaveníGSM-R.

2. Vozidla

a) TSI LOC&PAS - klíčové TSI pro vozidla,požadavky jsou dány primárně rych-

podstatným způsobem ovlivnit všechnyinovační balíčky (IP):- IP 1: Cenové efektivní a spolehlivé vyso-

ce kapacitní vlaky (nová generace vlaků,lehčí, efektivní, energeticky úspornější,spolehlivější, nižší náklady životníhocyklu výrobku);

- IP 2: Moderní řízení doprav a řídicí sys-témy (nová generace řídících a zabezpe-čovacích systémů na bázi ERTMS, inteli-gentní řízení dopravy, automatické řízeníželezničního provozu, optimalizace vy-užití kapacity, zvýšení spolehlivosti, sní-žení nákladů životního cyklu výrobku, u regionálních a méně využitých drahnové systémy levnější jako celek);

- IP 3: Cenově efektivní a spolehlivá vyso-ce kapacitní infrastruktura (rozvoj pan-evropské vysoce dostupné železnice,nová železniční infrastruktura, radikálnínárůst kapacity a výkonu, redukce ceny,řeší prvky: výhybky, koleje, tunely, mosty,přejezdy);

- IP 4: IT řešení pro atraktivní železnici;- IP 5: Zvýšení atraktivity nákladní dopra-

vy.

Tento projekt v případě svého schvá-lení bude generovat komplexní revizi TSIs aplikací nově vyvinutých technologií.Může tak, a doufejme, že pozitivně, ovliv-nit přípravu celého projektu RS. Hlavnímcílem je nárůst atraktivity železniční dopra-vy a zvýšení konkurenceschopnosti želez-ničního průmyslu EU. To by mělo v koneč-ném důsledku usnadnit i výstavbu projektůtypu Rychlá spojení v České republice.


Záznam PPK po opravě 25 let starého železničního svršku před zřízením BK.

Km 442,4 Wien FJB – Cheb. Defor-mace 15m vysokého náspu.

Budování vysokorychlostníhoželezničního systému v ČR

Není třeba opakovat, že geniálnínápad s ukloněnými kolejnicemi a dvojkolím s okolky nebyl za 200 letpřekonán a s ohledem na síťový dopravnísystém ani nemůže být. Dochází pouzek ladění systému kolo – kolejnice změnouúklonu, či rozchodu pro lepší vedení pod-vozků při vyšších rychlostech. Prvořadýmúkolem je trvalé zajištění geometrie kole-je, která musí být na rozdíl od ostatníchstavařských oborů minimálně 10x přes-nější při značném dynamickém a teplot-ním namáhání.

Geometrickou polohu koleje pro rych-losti do 300km/h předepisuje ČSN 736360 v části 1 – Projektování a v části 2– Údržba a přejímka. Před zřízením bez-stykové koleje musí být prostorová polohakoleje (PPK) v perfektním stavu v porov-nání s předpisy z osmdesátých let minulé-ho století. Máme odpovídající diagnostikua lze s radostí konstatovat, že při rekon-strukci železničního svršku jsme se dostalina kvalitativní úroveň precizních Němců.

Z obr. 1 je zřejmé, že i regionální tratěumíme udržovat s absolutní odchylkou do1cm (prakticky 10x přesněji, než dělaloželezniční vojsko za socialismu) a můžemetak zavést vyšší rychlosti s nedostatkempřevýšení I = 130 mm. Lze jen spekulo-vat, kolik železničních tratí se takovétoúdržby dožije.

Předpoklady pro stavbu želez-ničního svršku na zavedení vyššíchrychlostí máme. Máme už výhybkys pohyblivou srdcovkou pro rych-lost v přímém směru 350 km/h a doodbočky 140 a 170 km/h. V pokročilépřípravě je výroba předpjatých pražců prorychlost 350 km/h. Přesnost prostorovépolohy koleje je ale naprosto závislá naželezničním spodku.

Pestré geologické složení na úze-mí České republiky přináší mnoho kombi-nací, jak byly a budou vytvořena zemnítělesa železničních tratí. Problémy při stav-bách železnic v minulém století jsou sou-částí učebnic. Přístup aktérů realizace 3. koridoru má velkou příležitost na umís-tění v dalších vydáních učebnic železnič-ního stavitelství.

Obecně lze říci, že není málo lokalit,kde původní násep nevydržel přitížení těž-kým železničním svrškem a pražcovým pod-ložím a tím došlo k deformacím 140 letstarých náspů.

Na obr. 2 je rovnoměrná deformace vy-sokého náspu po 3 letech provozu. Geo-metrii koleje zde lze snadno opravit dosy-páním štěrku a dvěma projetími podbíječ-kou. V případě pevné jízdní dráhy je opravadeformace neřešitelná bez úplné demon-táže a zřízení nové PJD.

Na obr. 3 výsledek nedostatečnéhoprůzkumu a absence respektu k 24m vy-sokému náspu v žst. Kozolupy. Poté co po-kles zemní pláně přesáhl půl metru, bylv koleji č. 1 zastaven provoz. Slepenecnáspu z let 1870, 1960 a 2008 se nepo-vedl. Čistým řešením by bylo úplné roze-brání náspu a jeho zcela nové vybudo-vání – případně s použitím lehčího mate-riálu.

Štěrkové lože, nebo pevná jízdní dráha?

Z předchozích příkladů je vidět, že nastarých železničních tratích je vhodnějšípoužívat klasický kolejový rošt. Je snadnoopravitelný a strojní vybavení i zkušenostimáme na takové úrovni, že jsme schopniudržovat geometrickou polohu koleje prorychlosti do 200 km/h. Pokud bychomchtěli na starou železniční trať zřídit pev-nou jízdní dráhu, došlo by ještě k většímupřitížení a zvýšení nebezpečí deformací.

Od roku 2012 je v platnosti předpisSŽDC S9-Pevná jízdní dráha. Z něho upo-zorňuji na kapitolu III-Geotechnický prů-zkum, který zcela oprávněně stanoví podstatně větší rozsah znalostí, než proklasický železniční svršek.

Pevná jízdní dráha má mnohovýhod:- téměř bezúdržbová konstrukce a tím mi-

nimalizace výluk v průběhu životnostikonstrukce

- udržení geometrické a prostorové polo-hy koleje po celou dobu životnosti

- možnost zřízení většího převýšení (D) i většího nedostatku převýšení (I) kole-

je z důvodu vyšší příčné stability a tímmožnost menších poloměrů oblouků

- v tunelech menší konstrukční výška a menší plocha výrubu, u starých tune-lů možnost elektrizace trati

- nižší spotřeba trakční energie- nepoškozování vozidel odletujícím štěr-

kem- využití konstrukce pro pojezd vozidel

IZS, či únikové cesty pro cestujícíTyto výhody však můžeme využít jen za

předpokladu nesrovnatelně větší zodpo-vědnosti při realizaci od návrhu železnič-ního spodku až po ustavení přesné geo-metrie koleje. Je toto snad důvodem, žese v Evropě s vysokorychlostními tratěmis PJD v celé délce setkáváme jen v Němec-ku, známém svojí důsledností jak v tech-nických, tak ekonomických aplikacích?

Na základě českých zkušeností s kva-litou, ale především diktaturou ekonomic-kých podmínek ze strany EU (stavět levněs krátkým životním cyklem) se bude s po-užitím PJD spíše šetřit. Na síti rychlýchspojení jsou ale úseky, kde PJD budevhodná až nezbytná. Jsou to předevšímúseky s tunely (Krušné hory, České Středo-hoří, výjezdy z Prahy a úsek před Brnem)a dále úseky, kde bude nutné použít limitníparametry při ladění trasy – menší polo-měry s větším převýšením koleje a s většímnedostatkem převýšení. To je předevšímv oblastech přírodně a rekreačně cenných(před Jihlavou), či při překonání hranič-ních hor směr Regensburg a Wroclaw.

Naopak klasický železniční svršek jenutné použít v úsecích, kde se bude traťstavět „salámovou metodou“ a první úse-ky budou dlouhodobě pojížděny nižší rych-lostí. Teprve před úplným dokončením seupraví převýšení na konečnou rychlost.

Požadavky na železniční svršek vysokorychlostních tratíIng. Jiří Kalčík, projektant dopravních stavebNová generace železničních tratí se vyznačuje vysokou traťovou rychlostía vysokou kapacitou. Pro zajištění těchto obecných parametrů musímezajistit i vysokou spolehlivost infrastruktury jako celku, což bohužel nenísamozřejmostí ani po dvacetiletém budování tranzitních železničníchkoridorů. Můžeme si postesknout nad tím, že již 35 let se v Evropě uvádějído provozu vysokorychlostní železnice a v České republice se ještě nepokle-palo na základní kámen žádné z tras rychlých spojení. Z historického hle-diska je to zřejmě mnohem lepší, než kdybychom se v roce 1990 zbrklevrhli na výstavbu nových vysokorychlostních tratí a v průběhu zjistili, že spoustu věcí neumíme, že kvalita pokulhává a hlavně, že jsme nové tratěnekoncipovali pro vnitrostátní potřeby a rozvoj.

Deformace přisypané části 24 m vysokého náspu s červeným terčem.

Schéma použití PJD na síti RS (rychlých spojení). Tečkovaně pozdější etapy.

Takovým příkladem bude úsek z Plzně do Regensburgu a velmi pravděpodobněi trasa směr Wroclaw.

PJD by však neměla být doménou pou-ze vysokorychlostních tratí. Kromě starýchi nových tunelů, kde je její výhoda jedno-značná by měla být použita i v úsecích,které jsou nadměrně zatížené (vizobr. 4). Výluková činnost zde znamenáznačné omezení nabídky. Typickým příkla-dem je úsek Praha hlavní nádraží – PrahaSmíchov, kde by v budoucnu kromě sou-časných vlaků směr Beroun měly jezditnavíc i vysokorychlostní vlaky směr Plzeňa dálková doprava směr letiště Ruzyně.V současnosti se výluka na tomto úsekudá řešit odklonem přes Prahu Krč, ale procílový stav dopravy to bude nedostatečné.V intravilánu se však použití pevné jízdnídráhy ještě částečně prodraží, neboť holáPJD nemá takový útlum hluku jako klasic-ké štěrkové lože. Ověřeným řešením ome-zení hluku na PJD je vložení absorbérůhluku z obou stran kolejnic.

Výstavbu vysokorychlostních tratív Evropě můžeme porovnat s výstavboudálniční sítě, která se budovala a stále bu-duje s padesátiletým náskokem. Dálničnísíť byla před 50 lety v obdobném rozsahu,jako je dnešní síť vysokorychlostních želez-nic. Jen je potřeba zaměnit Německo zaŠpanělsko. Realizace českých rychlých spo-jení již může čerpat z obrovského množ-ství zkušeností z výstavby nových železnicv Evropě a z dvacetiletých úspěchů i omy-lů při stavbě českých tranzitních koridorů.Chce to už jen jediné – povolit psy-chické a legislativní brzdy. Nečekataž se nabyté zkušenosti opět zapo-menou a pustit se do práce.

3.

2.

1.

4.

Snímek: Ing. Jiří Kalčík

Snímek: Ing. Jiří Kalčík


13

V Evropě se jako první připravovalytechnické specifikace pro interoperabilitu(TSI) vysokorychlostních tratí (TSI ENE HS,2008/284/ES). Spolu s přípravou těchto TSIprobíhal proces tvorby Evropských norem(EN), na které se ve svých ustanoveníchTSI odkazují. Zásadní význam pro železnič-ní infrastrukturu v České republice všakmělo rozhodnutí Komise 2011/274/EU zedne 26. dubna 2011 o technické specifikacipro interoperabilitu subsystému „Energie“transevropského konvenčního železniční-ho systému (TSI CR ENE). Od tohoto dataje povinností provozovatele dráhy ustano-vení této směrnice plnit. Parametry TSI CRENE jsou v přímé vazbě se základními po-žadavky, které stanoví příloha III směrni-ce o interoperabilitě železničního systému(2008/57/ES). Těmito základními požadav-ky jsou:- bezpečnost,- spolehlivost a dostupnost,- zdraví,- ochrana životního prostředí a - technická kompatibilita.

V České republice je železnice tvořenadráhou celostátní a regionální. Evropskýželezniční systém je v ČR tvořen dráhoucelostátní, jejíž část definovaná ve Sdě-lení ministerstva dopravy č. 111/2004 Sb.,ze dne 25. února 2004 o výčtu železničníchdrah zařazených do evropského železnič-ního systému je začleněna do transevrop-ské dopravní sítě TEN-T. Z tohoto začleněnípro provozovatele dráhy vyplývá povin-nost, aby při realizaci modernizačního pro-cesu na železniční infrastruktuře postu-poval podle příslušných nařízení, směrnica norem, které určují rozsah a požadavkyna cílový stav modernizačního procesu.

TSI „Energie“ stanoví požadavky po-třebné k zajištění interoperability želez-ničního systému a zahrnují veškerá pevnázařízení, stejnosměrná nebo střídavá, kte-rá mají dodávat trakční energii pro vlaky.Subsystém „Energie“ rovněž zahrnuje defi-nici a kritéria pro interakci mezi pantogra-fovým sběračem a trolejovým vedením.Subsystém „Energie“ zahrnuje:- trakční napájecí stanice- spínací stanice- trakční vedení- úseky pro oddělení (mezi různými elek-

trickými soustavami, různými fázemi)

- zpětný obvod (vodiče tvořící cestu proodvod zpětného trakčního i poruchové-ho proudu)

Členské státy musí specifikovat ty částisubsystému „Energie“, které jsou potřebnépro interoperabilní provoz a musí vypra-covat strategii přechodu, která určí způsoba časový harmonogram uzpůsobení sou-časných instalací tak, aby vyhověly poža-davkům TSI CR ENE. Dvěma nejvýznam-nějšími parametry k dosažení volnéhoprovozu interoperabilních vozidel v sub-systému „Energie“ jsou:- napájecí systém a- konstrukce trakčního vedení umožňující

použití cílového pantografového sběrače.Cílovou napájecí soustavou je střídavá

soustava AC 25 kV, 50 Hz, ale vzhledemk vysokým investičním nákladům, kteréby přechod na jednotnou soustavu zna-menal, je povoleno provozovat i ostatnísoustavy (AC 15 kV, 16,7 Hz, DC 3 kV a DC 1,5 kV). Snahy o přechod na sousta-vu AC 25 kV, 50 Hz byly na našem územízaznamenány už v minulosti. Kolem roku1990 byla vypracována studie přechoduna soustavu AC 25 kV, 50 Hz, ale k zásad-nímu rozhodnutí tehdy nedošlo. I v sou-časnosti ožívají diskuse o tzv. „postupnépře elektrizaci“, které jsou ve fázi přípravpodkladů pro zadání studie, která by řešilapostupný přechod na soustavu AC 25 kV,50 Hz a souvislosti s připravovanými stav-bami nových elektrizací tratí, a to i z pohle-du zabezpečení energetického napájení.

Na základě požadavku TSI ENE HS jei pro konvenční železnici zvolen jako cílovýprofil pantografového sběrače tzv. Euro-pantograf s šířkou hlavy 1600 mm. Tentoprofil pantografu se v současnosti využívápředevším na vysokorychlostních tratích.Česká republika spolu s ostatními zeměmive střední i východní Evropě používá pan-tografový sběrač s šířkou hlavy 1950 mm.Oba zmíněné typy pantografových sběra-čů jsou v TSI CR LOC&PAS uvedeny jakcílové pro konvenční železniční síť. Z hle-diska zajištění požadavků interoperabilitymusí být trakční vedení vyprojektovánona jeden nebo oba uvedené typy. V sou-časnosti jsou projekty staveb z hlediskapoužití daného typu sběrače řešeny tak,že stranová výchylka (klikatost) trolejové-ho vodiče je nastavena tak, aby vyhověla

pro sběrač s šířkou hlavy 1600 mm, aleprostorová průchodnost sběrače musísplňovat podmínky pro použití sběračes šířkou hlavy 1950 mm. S touto proble-matikou rovněž souvisí i určení vzdálenos-tí mezi provozovanými pantografy. Trole-jové vedení se navrhuje pro nejméně dvasousední provozované pantografové sběra-če, přičemž minimální vzdálenost os hlavpantografových sběračů je stanovena v zá-vislosti na provozované trakční soustavě,konstrukci trolejového vedení (rozlišujemetypy A, B a C) a provozní rychlosti. Nej-vyšší požadavky jsou kladeny na konstruk-ci trolejového vedení typu A (TSI ENE HS),typy B a C jsou určeny zejména pro kon-venční tratě, kde se předpokládá použitívětšího počtu různě konstruovaných elek-trických hnacích vozidel, elektrických jed-notek nebo souprav vlaků s řídícími vozy.Celková přehledová tabulka je uvedenav článku 4.2.17 TSI ENE CR a rovněž v nor-mě ČSN EN 50 367 ed. 2 (tabulka 8).

S počtem provozovaných sběračů i jejich vzájemnou vzdáleností mezi nimisouvisí řešení úseků pro oddělení fází a úseků pro oddělení trakčních soustav.Provozovatel dráhy musí v rámci novýchstaveb a modernizací stávajících tratínavrhnout takový způsob řešení těchtoúseků, který bude v souladu s požadova-ným stavem. Aby mohlo být trakční vedenípoužito na interoperabilních tratích a za-členěno do subsystému, musí být certifi-kováno jako prvek interoperability. Rozsahcertifikace tohoto prvku obsahuje pouzety části, které jsou důležité pro kompati-bilitu trakčního vedení s pantografovýmsběračem a vozidlem podle TSI. Ostatníčásti trakčního vedení je třeba posuzovatpodle evropských nebo národních noremve fázi návrhu, instalace, případně uvede-ní do provozu, protože tyto části jsoumimo rozsah posouzení prvku interope-rability. Postupy posuzování shody prvkůinteroperability se provádějí pomocí mo-dulů, které rozlišují, zda prvek interopera-bility byl na trh EU uveden před vstupemTSI ENE CR v platnost nebo až po vstupuTSI ENE CR v platnost. Z pozice provozo-vatele dráhy je důležité, že u produktůuvedených na trh před zveřejněním tétoTSI se typ považuje za schválený, a tudížES přezkoušení typu (modul CB) není po-třebné, jestliže výrobce prokáže, že zkouš-ky a ověření prvků interoperability bylypři předchozím použití návrhu za srovna-telných podmínek pokládány za úspěšnéa že splňují požadavky této TSI. V tomtopřípadě zůstávají posouzení platná i pronové použití. Pokud není možné proká-zat, že řešení bylo v minulosti ověřeno s kladným výsledkem, použije se postuppro prvky interoperability, které jsou uve-deny na trh EU po zveřejnění této TSI.

V případě posuzování dynamickéhochování a jakosti odběru proudu se nej-prve trolejové vedení posuzuje simulací(podle ČSN EN 50318) a následně měřenímzkušebního úseku podle ČSN EN 50317.Simulace se provede jak s jedním panto-grafovým sběračem, tak i s větším počtemsběračů, jejichž vzdálenost musí být v sou-ladu s požadavky podle článku 4.2.17 TSI.Jsou-li výsledky simulace akceptovatelné,

provádí se dynamická zkouška v terénuna reprezentativním úseku nového trole-jového vedení. Zkoušky se provádějí ales-poň u nejméně vyhovujícího případu uspo-řádání pantografových sběračů vyplývajícíze závěrů simulace při splnění požadav-ků výše uvedeného článku. Posuzovánítrakčního vedení z hlediska interopera-bility vykonává notifikovaná osoba, kte-rou je v České republice Výzkumný ústavželezniční Praha.

Údaje o vzdálenosti mezi pantogra-fovými sběrači, úsecích pro oddělení fázía trakčních soustav spolu s dalšími potřeb-nými informacemi pro dopravce na kon-krétní trati budou uvedeny v Registru infra-struktury. Správcem registru infrastrukturyje Drážní úřad.

Z pohledu provozovatele dráhy jev současnosti aktuální naplnění Registruinfrastruktury a postupné posuzování tratí,jejichž modernizační proces byl dokončenpřed platností TSI. V praxi se setkávámese stavy, kdy z důvodu provozu spřaženýchelektrických jednotek nebo souprav vlakůs řídícími vozy musí být upravena částinfrastruktury tak, aby bylo dosaženosouladu v situování neutrálních polí prooddělení fází s místy, kde pravidelnězastavují vlaky. Tato neutrální pole bylav minulosti navržena tak, že úseky tratibudou obsluhovány vlaky s hnacím vozid-lem v čele vlaku. Z pozice SŽDC byl vydánjednoznačný požadavek, aby při projek-tování staveb a rekonstrukcí trakčníhovedení byla elektrická dělení a neutrálnípole situována mimo místa obvyklého za-stavování vlaků, umístění návěstidel projízdu vlaků i elektrický provoz, a aby bylyrespektovány výhledové požadavky do-pravců a naplnění TSI, pokud se na danoutrať vztahují.

Mnohé požadavky TSI jsou závislé natraťové rychlosti provozované trati. V mi-nulosti bylo zpracováno několik studií,které měly posoudit, zda a za jakých pod-mínek je možné zvýšit traťovou rychlostnad 160 km/h, případně navrhnout úseky,kde dosažení vyšší rychlosti bude ekono-micky přijatelné. Z nedávno zveřejněnýchvýsledků je však zřejmé, že např. naúseku I. koridoru by zvýšení rychlosti při-neslo úsporu jízdní doby jen několik minut,což by bylo neúměrné nutně vynaloženýmnákladům. Prostor pro zvyšování traťovérychlosti na železnici se tedy vytvoří ažv rámci budování rychlých spojení meziželezničními uzly, případně vybudovánímvysokorychlostních tratí - VRT, které jsousoučástí Evropského vysokorychlostníhosystému a jsou trasovány přes území ČR.Budování vysokorychlostní infrastrukturyje podmíněno splněním náročných poža-davků z hlediska zajištění energetickéhonapájení, vhodné volby trakční soustavypro napájení vozidel a návrhem systémutrolejového vedení, který musí splnit ná-ročné provozní požadavky. Jisté zkušenos-ti v této oblasti jsme získali v rámci úpravtrakčního vedení v úsecích trati určenýchpro zkoušky jednotky řady 680, ale zajiš-tění standardního provozu rychlostmi vyš-šími než 200 km/h představuje dalekovětší nároky na celou infrastrukturu z hle-diska provozu, údržby i diagnostiky.

Naplňování požadavků TSI z pozice provozovatele dráhyIng. Pavel Krkoška / Správa železniční dopravní cesty, státní organizaceS pojmem interoperabilita se setkáváme již více než deset let. Skrývá se za ním snaha o vzájemnou propoji-telnost jednotlivých subsystémů jednotného Evropského železničního systému. V tomto článku se budemepodrobněji věnovat subsystému „Energie“ a naplňování jeho požadavků z pozice provozovatele dráhy.




Realizace požadavků na pevná trakční zařízení RSIng. Tomáš Krčma / Elektrizace železnic Praha a. s.Pevná trakční zařízení „Rychlých spojení“

Konstrukce, projektování a stavba pev-ných trakčních zařízení má v Česku (Česko-slovensku) dlouhou tradici. Elektrizacesoustavou DC 3 kV byla zahájena v 50. le-tech a soustavou AC 25 kV 50 Hz o 10 letpozději. I přes nové prvky v konstrukciměníren a trakčního vedení, jejichž po-třeba byla vyvolána jednak technickýmpokrokem, jednak zvýšením rychlosti na160 km/h, však zůstaly základní postupynávrhu trakčních zařízení nezměněny. Lzeprohlásit, že pro nižší kategorie „rychlýchspojení“, tj. trati s rychlostí do 200 km/hvčetně, zcela vyhoví tradiční přístup. Protyto rychlosti nejsou nutné konstrukčnízměny napájecích stanic a trakční vedeníje nutno upravit jen minimálně (mírnýmzvýšením tahů ve vodičích).

Praktické ověření probíhalo rychlostí200 km/h v roce 2002 v úseku Břeclav –Vranovice měřicí soupravou rakouskýchdrah, a rychlostí 230 km/h s jednotkouPendolino pak v roce 2004 na střídavé sou-stavě v úseku Břeclav – Vranovice a v roce2005 na stejnosměrné soustavě v úsekuPardubice – Choceň. Trolejové vedení prorychlost 200 km/h je tedy již 10 let při-praveno k případnému použití. V dalšímse budeme zabývat „skutečným“ vysoko-rychlostními tratěmi podle TSI, tj. pro rych-lost nad 200 km/h. U nich návrh pevnýchtrakčních zařízení musí od počátku zohled-ňovat výrazné rozdíly mezi napájením kon-venčních a vysokorychlostních tratí, kterélze rozdělit do dvou základních skupin.

1. Podstatně větší odebíraný výkon jednoho vlaku

Důvodů je několik:- růst vozidlových odporů, především od-

poru aerodynamického. Síla nutná k pře-konání odporu vzduchu roste s druhoumocninou rychlosti, a nutný výkon setřetí mocninou rychlosti. Nutno ovšemdodat, že aerodynamický tvar jednotekdo značné míry kompenzuje tuto závis-lost. Například tažná síla nutná k pře-konání vozidlových odporů vlaku ICE 3při rychlosti 300 km/h odpovídá síle vo-zidlových odporů soupravy rychlíkovýchvozů shodné kapacity tažených lokomo-tivou DB řady 103 rychlostí 180 km/h,

- růst výkonu nutného na urychlení hmotyvlaku. Potřebná síla se sice za podmín-ky stálého zrychlení s rychlostí nemění,ovšem nutný výkon s rychlostí lineárněroste a může se stát více limitujícím nežodpory aerodynamické. Dostatečné zrych-

lení je nutné pro efektivní využití inves-tic do nové trati a v podmínkách Českérepubliky, kde se předpokládají poměr-ně krátké vzdálenosti mezi zastávkami,i k očekávanému zkrácení jízdních dob,

- růst výkonu nutného k překonání odporusklonu trati. Jako v předchozím přípa-dě je potřebná síla konstantní a výkons rychlostní lineárně roste.

Představu o energetické náročnostikonvenčních a vysokorychlostních železnicdávají výkony trakčních motorů použitýchve vozidlech. Vysokorychlostní jednotkaTGV Atlantique má výkon 8800 kW, o cca40 tun lehčí jednotka ICE 3 disponujevýkonem 8000 kW. Obě jednotky svojíhmotností i kapacitou odpovídají rychlíkutaženému lokomotivou o 8 až 9 vozechvčetně jídelního, přičemž potřebný výkonlokomotivy je 3000 až 6000 kW podleprovozní rychlosti a sklonových poměrů.Uvážíme-li dále, že vysokorychlostní jed-notky mohou jezdit spřažené, je výsled-kem dvoj- až trojnásobný nárůst výkonuodebíraného jedním vlakem při vysokýchrychlostech oproti konvenčnímu provo-zu.

2. Značná nerovnoměrnost odběru

U konvenčních tratí jsou vzdálenostimezi napájecími stanicemi na AC soustavě50 – 80 km, na DC soustavě 15 – 30 km.Sousední DC měnírny pracují paralelně a výkon dodávaný konkrétnímu vlaku prvníměnírnou plynule přebírá měnírna soused-ní, jak se vlak vzdaluje od první a přibli-žuje ke druhé měnírně. Při dosahovanýchrychlostech a smíšeném provozu osobnícha nákladních vlaků napájecí stanice napá-jí současně více vlaků najednou a odběrje časově málo proměnný, zvláště na zatí-žených tratích. Pro dimenzování je takmožné s dostatečnou přesností použít sta-tistické hodnoty denního dopravního toku,odhadu specifické spotřeby, součinitelůšpičkového výkonu a součinitele přetížení.Ověření špičkových úbytků napětí na trakč-ním vedení a nastavení ochran se pak pro-vede pro typický případ současného roz-jezdu několika vlaků podle jízdního řádu.

V praxi pak sice nastávají situace, kdyse v jednom okamžiku náhodně „sejde“v napájecím úseku ještě více vlaků s plnýmodběrem, takže dojde k zaúčinkování nad-proudové ochrany v napájecí stanici. Tytopřípady jsou však velmi řídké, bez prak-tického vlivu na provoz, a dochází k nimpředevším při omezeném napájení (výlukynapájecích stanic nebo trakčního vedení).Naproti tomu pro vysokorychlostní tratěje typická velká nerovnoměrnost odběru.

Rychlostí 300 km/h projede vlak napájecíúsek dlouhý 60 km za pouhých 12 minut,přičemž odebírá výkon 8 MW (jedna jed-notka) až 16 MW (dvě spřažené jednotky).Pak následuje doba zcela bez odběru danáprovozním intervalem. Je však nutno po-čítat i s protijedoucím vlakem, takže krát-kodobý (5 – 10 minut) odběr z napájecístanice bude činit přes 30 MW. Denní do-pravní tok vzhledem ke dlouhému interva-lu a nízkým hmotnostem souprav vycházíokolo 40 000 t/den, tedy výkon, který nakonvenčních železnicích vede k návrhunapájecí stanice s transformátorem o vý-konu okolo 10 MW.

Klasické metody výpočtu jsou pro vyso-korychlostní tratě tedy nepoužitelné a jenutno použít podstatně přesnější simulač-ní metody, jejichž podkladem je jízdníhořád, údaje o vozidlech (hmotnost, vozidlo-vý odpor), výškový a rychlostní profil tratiatd. V každém případě však vychází napá-jecí stanice z hlediska oteplení transfor-mátoru značně předimenzované, neboťomezujícím činitelem se namísto oteplenístávají úbytky napětí, které nesmí být pře-kročeny ani při sice krátkodobých a občas-ných, ale vysokých odběrech.

Všechny tyto aspekty musí předevšímzohlednit projektant, některé směrné úda-je však poskytují i evropské normy. Proúčely norem i TSI HS se vysokorychlostnítratě rozdělují na následující kategorie:- kategorie I: novostavby tratí pro rych-

lost 250 km/h a více- kategorie II: modernizované tratě pro

rychlost přibližně 200 km/h- kategorie III: úseky se zvláštními ome-

zeními, které však jsou z různých důvo-dů součástí vysokorychlostní sítě

Hlavní parametry napájecí soustavyurčuje norma EN 50388, z níž jsou v ta-bulce vybrány údaje týkající se soustavAC 25 kV 50 Hz (které jako jediné přicházív ČR pro vysokorychlostní tratě do úvahy):

Volba napájecí soustavy

Napájecí soustavy používané u vyso-korychlostních tratí vycházejí jednak z do-savadní praxe na daném území, jednakz vytýčených energetických požadavků

a povolených úbytků napětí. V české re-publice se používají soustavy DC 3 kV a AC 25 kV, se kterou je z hlediska vozid-la zcela kompatibilní soustava 2 AC 25 kV.Soustava DC 3 kV má podle normy EN50163 povoleno maximální trvalé napětí3,6 kV (u měnírny), trvalé minimum je 2,0 kV. Soustava AC 25 kV má povolenotrvalé maximum 27,5 kV, trvalé minimum19,0 kV.

Soustava DC 3 kV

Tato soustava je historicky nejstarší,v současné době, po odstranění většinynevýhod AC trakce je však na ústupu i u konvenčních systémů. Důvodem jsouvysoké investiční náklady na měnírny,jichž musí být asi trojnásobný počet oprotitransformovnám střídavé trakce, i nákladyna trakční vedení s dvojnásobným množ-stvím mědi a těžšími stožáry, většími zá-klady atd. Pro napájení vysokorychlostníchtratí není vhodná, protože nízká napěťováhladina by pro přenos požadovaných vý-konů vyžadovala extrémně vysoké proudya průřezy vodičů.

Má-li se při dvoustranně napájenémúseku délky 20 km mezi měnírnami pře-nést do vlaku výkon 16 MW, muselo by mítvedení průřez cca 650 mm2 mědi, což zna-mená téměř dvojnásobek již tak značnéhoprůřezu běžného stejnosměrného vedení.Přenos by byl též nehospodárný, neboť přivyužití povolených úbytků by se na odpo-ru trakčního vedení ztrácelo plných 10 MWvýkonu a měnírny by ve skutečnosti muse-ly dodávat 26 MW. Když připočteme pro-blémy s bludnými proudy a nebezpečnýmpotenciálem kolejnic, dostaneme jasný po-žadavek všechny nově budované tratě vy-sokorychlostního systému, a to nejen kate-gorie I, napájet střídavým systémem.

Jednofázová soustava AC 25 kV

Výhodou této soustavy je podstatněvyšší napětí, a tedy větší vzdálenosti mezinapájecími stanicemi i nižší průřezy trakč-ního vedení. Nevýhodou byl do nedávnašpatný účiník cos φ, nutnost filtrace vyš-ších harmonických trakčního proudu z lo-komotiv a rušení zabezpečovacích a sdě-lovacích zařízení. Tyto nevýhody jsou navysokorychlostních tratích odstraněny mo-derními hnacími vozidly i zabezpečovacímzařízením. S růstem požadovaného výko-nu však vystupuje do popřední poslední,obtížně řešitelný problém nesymetrie jed-nofázového trakčního odběru. Pokud jetrakční transformovna konvenční želez-niční sítě vybavena transformátory 7,5 –12,5 MW, u vysokorychlostní jsou nutnédvoj- až trojnásobné výkony. Pokud ne-předpokládáme připojení na přenosovousoustavu 220 nebo 400 kV, jsou zkratovévýkony třífázové 110 kV soustavy častotak nízké, že připojení trakčního transfor-mátoru na jednu z fází způsobí nepřípust-nou napěťovou nesymetrii.

1. 2.



Jistým, i když pouze částečným řešenímje použití regulačního třífázového transfor-mátoru v zapojení Yd, kdy jedna fáze se-kundáru je spojena s kolejí (zemí) a zbý-vající dvě fáze napájí buď první a druhoukolej, nebo směrem k jedné a druhé sou-sední napájecí stanici (obr.1). Účinnostsymetrizace je silně závislá na shodnostiodběrů obou větví, oproti jednofázovémutransformátoru však alespoň nedocházíke zbytečnému sčítání výkonu odebírané-ho vlaky jedoucími v různých napájecíchúsecích do zatížení jediné fáze. Nevýho-dou je ovšem podstatně dražší třífázovýregulační transformátor.

Protože připojení každé napájecí stani-ce je obecně na různé pořadí fází nadřazenésoustavy podle požadavků energetickýchzávodů, a též pro zamezení paralelníchproudových cest k nadřazené soustavěpřes trakční vedení, musí být sousední na-pájecí stanice odděleny tzv. mezifázovýmdělením. Při průjezdu tímto dělením nenínutné stahovat sběrače, neboť neutrálníúsek zabrání mezifázovému zkratu pro-pojením sběračem, je však nutné vypínatproudový odběr vlaku. To by při jízdě vy-sokými rychlostmi vynucovalo nepřípust-ně časté přerušování tažné síly. Již prově-řeným řešením je jednoduchý tyristorovýpřepínač (obr.1), který na základě detekcesběrače připojí neutrální sekci k napájecí-mu úseku ve směru příjezdu vlaku, a povjezdu sběrače do neutrální sekce provedepřepnutí na sousední napájecí úsek. Pře-rušení napájení na několik desítek milise-kund (odpovídá běžným odskokům sběra-če) nijak neovlivní trakční ani pomocnázařízení vlaku.

Z hlediska úbytku napětí na trakčnímvedení jsou poměry příznivé. Pro přenoszmíněného výkonu 16 MW do vlaku nakonci napájecího úseku dlouhého 30 km(60 km mezi napájecími stanicemi) z hle-diska činných ztrát s rezervou postačí běž-né střídavé vedení o průřezu 150 mm2.Problémem je však induktivní reaktancesmyčky trolejové vedení – zpětná cesta,

která je u dosud používaného vedení zhru-ba dvojnásobná než jeho činný odpor a dosahuje 0,4 – 0,5�Ω/km. Jediným způ-sobem snížení reaktance na přijatelnouúroveň je zmenšení plochy smyčky, čehožse dosáhne instalací zpětného vodiče nastožáry co nejblíže trolejovému vedení.Zpětný vodič, který spojuje všechny stožá-ry a je současně připojen i ke kolejnicím,přebírá kolem 30 % zpětného proudu a současně slouží jako dokonalá ochranaproti nebezpečným dotykovým napětím(obr. 2). Napájecí soustava je tedy dalšímdůvodem, proč je u vysokorychlostníchtratí nutné se definitivně rozloučit s kole-jovými obvody a kolejnicemi izolovanýmiod země a stožárů, což jsou prvky a postu-py obtížně či zcela neslučitelné se zpět-ným vodičem.

Dvoufázová soustava 2 AC 25 kV

Soustava 2 AC 25 kV je v současnédobě nejdokonalejší trakční soustavou,umožňující největší vzdálenosti mezi na-pájecími stanicemi a přenos nejvyšších vý-konů. Tvoří ji běžné trolejové vedení 25 kVdoplněné o tzv. „negativní“ napájecí ve-dení. Toto vedení vypadá jako běžné zesi-lovací vedení na DC soustavě, pouze neníspojeno s trolejovým vedením. Jeho napě-tí proti zemi je též 25 kV, ovšem v proti-fázi s napětím trolejového vedení. Rozdílpotenciálů trolejového a napájecího vede-ní je tedy 50 kV. V pravidelných rozestu-pech (cca 15 km, podle dispozice stanic)jsou podél trati umístěny autotransformá-tory, které přenáší výkon z obvodu „trole-jové vedení – kolejnice“ do obvodu „tro-lejové vedení – napájecí vedení“ (obr. 3).

Praktickým důsledkem je to, že mezivlakem a nejbližším autotransformátoremprobíhá přenos výkonu na hladině 25 kV,ale mezi autotransformátorem a napájecístanicí na hladině 50 kV, a to bez jakých-koliv nároků na vyšší izolaci. Dále je téměřdokonale odstraněn zpětný proud tekoucíkolejí a zemí, čímž se dosáhne maximál-ně možného snížení impedance trakčníhovedení (až na 30% běžného AC vedeníbez zpětného lana). Soustava 2 AC 25 kVsamozřejmě přináší i nevýhody, předevšíminvestiční náročnost při výstavbě složitěj-ších napájecích stanic a autotransformáto-rových stanic, složitější ochrany a portály s odpojovači. S delšími úseky napájenýmiz jedné napájecí stanice je též nutno zvy-šovat její výkon se všemi důsledky pro nad-řazenou 110 kV síť (nesymetrie, zkratovývýkon).

Pro podmínky České republiky se takjeví výhodné souběžně použít soustavu25 kV i 2 AC 25 kV podle toho, v jakýchvzdálenostech podél trati bude možnostpřipojení na soustavu 110 kV bez nutnos-ti budovat nákladné přívodní linky. Nutnopodotknout, že dvoufázová soustava sepoužívá i na konvenčních tratích právěv případech, kdy není možné vybudovat

běžnou 25 kV napájecí stanici kvůli absen-ci 110 kV přívodu.

Perspektivní způsoby napájení

Perspektivní způsoby napájení by mělyzcela odstranit zbývající nedostatek sou-stav 25 kV, tedy vliv jednofázového odbě-ru na nadřazenou síť. Doplňkovým cílem jeumožnit paralelní chod sousedních napá-jecích stanic (odstranit mezifázová dělení).Oba tyto cíle splňuje soustava 15 kV 16� Hz.Byla zvolena, i když z jiných důvodů, napočátku elektrizace například v Německu.Po dlouhá desetiletí pak byla rozšiřovánado současné podoby, včetně budovánívlastních elektráren a distribuční jednofá-zové VVN sítě. V současné době je novézavádění takovýchto celků, sloužícíchpouze železnici, ekonomicky nepředstavi-telné.

Pomoc však lze najít ve výkonové po-lovodičové technice. Je možné konstruovatstatické měniče z třífázového na jednofá-zové napětí, případně statické symetrizač-ní zařízení pro výkony a napěťové hladinypotřebné v napájecích stanicích. Nevýho-dou takových měničů ovšem nejsou jeninvestiční náklady na vlastní měnič a po-třebné filtry, ale i podstatně větší nároč-nost na kvalifikaci údržby a obsluhy a téžnižší spolehlivost a životnost. Zatímcotrakční transformátor může být při pouhéperiodické výměně nebo filtraci olejev provozu 50 let, těžko tuto dobu očeká-vat u složitého elektronického zařízení.Perspektivní způsoby napájení lze protov současné době ekonomicky zdůvodnitpouze na tratích s extrémně silným pro-vozem (Japonsko, Čína). Pro české podmín-ky s nimi lze počítat až později, po získánízkušeností s napájením vysokorychlost-ních železnic jako takových.

Parametry trolejového vedení

Pro zajištění spolehlivé dodávky elek-třiny na vozidlo prostřednictvím trolejovéhovedení nestačí jeho přenosové schopnosti.

Neméně důležité je dynamické spolupů-sobení se sběračem s minimem odskokůa nízkým opotřebením. Trolejový drát sechová jako napjaté lano a vznikají v němpostupné i stojaté vlny. Základním a po-měrně jednoduchým pravidlem, zakotve-ným i v normě EN 50119 je, že rychlostpojíždění sběračem musí být při dodrženíurčité rezervy nižší než rychlost šíření po-stupné vlny v trolejovém drátu. Tato rych-lost přímo úměrně závisí na napínací sílevodičů. Amplituda stojatých kmitů zasenepřímo úměrně závisí na délkové hmot-nosti vedení, neboť těžší vedení je vůči vy-buzení sběračem méně citlivé.

Proto prvním krokem ke zvyšování po-jížděné rychlosti je zvětšení napínacíchtahů a použití větších průřezů vodičů. Naobr. 4 jsou uvedeny základní parametryvysokorychlostních vedení Francie a Ně-mecka. Zdánlivě jednoduchá úprava spo-čívající ve značném napínání vodičů všaknepřináší jen problémy v nalézání dosta-tečně pevných a přitom vodivých materiá-lů; odpovídajícím způsobem roste i zatí-žení stožárů, základů a konzol, zvláštěv obloucích, v mechanických děleních a nadvýhybkami. Uvědomíme-li si, že běžnéstřídavé vedení používané v Česku je na-pínáno silami 2×10 kN, vychází např. proněmecké Re 330 zatížení stožáru momen-tem v oblouku 2,4krát vyšší. Příslušně vyš-ší je i spotřeba betonu při stavbě, hmot-nost stožárů atd.

Samotné zvýšení tahů však ještě ne-zaručuje bezproblémový provoz vysokýmirychlostmi. Důležité jsou některé konstrukč-ní detaily. Například vedení nad výhybka-mi se navrhuje bez vykřížení vodičů, čímžse odstraňuje tvrdé místo na vedení hlav-ní koleje, od kterého by se jinak odráželypostupné vlny zpět vstříc sběrači (obr. 5).V mechanických děleních vzhledem k vy-sokým tahům nelze docílit plynulého pře-chodu sběrače ze stoupajícího na klesajícívodič v jednom rozpětí, v místě souběhuje tedy nutno použít jeden nebo dva vlo-žené stožáry a tím souběh prodloužit.Důsledkem je však zvětšení délky vodičů

4.

3.

5.



Z hlediska komunikace s vlaky se budejednat o technologického nástupce sys-tém GSM-R, neboť realizace RS je reálnáv období kolem roku 2030. Nový systém,jehož vlastnosti se v současné době defi-nují na základě dosavadních zkušenostíse systémem GSM-R, musí zajistit vedlepožadovaných služeb i dostatečnou kapa-citu systému pro hovorové služby i přeno-sy dat. Z hlediska požadavků na realizacia zajištění provozu takového systému byse neměly vyskytnout neočekávané pro-blémy.

Situace ve volbě aplikační úrovně vla-kového zabezpečovacího systému ETCS jeponěkud složitější.

Na první pohled je situace zcela jasná,vysokorychlostní trať s provozem speciál-ních vysokorychlostních jednotek. V tako-vém případě je optimálním řešením ETCStřetí aplikační úrovně (L3). Jedná se o vari-antu investičně nejméně náročnou, kteráumožňuje nejvyšší využití kapacity trati,umožňuje jízdu v pohyblivém bloku (mo-ving block), kdy bezpečnou vzdálenostmezi vlaky dynamicky řídí rádioblokovácentrála (RBC) pouze na základě okamžitérychlosti a dynamických jízdních vlastnos-tí jednotlivých vlaků. Trať mezi dopravna-mi s kolejovým rozvětvením není rozděle-na na pevné prostorové oddíly, ani nenívybavena prostředky pro detekci vlaků,počítači náprav či kolejovými obvody.

Všechna vozidla však musí být vybave-na zařízením pro kontrolu celistvosti vlaku.Každé vozidlo jehož systém kontroly ce-listvosti vlaku není funkční, nebo pokudjím vozidlo vůbec vybaveno není, předsta-vuje pro celý systém degradovanou situacis masivními dopady do plynulosti provozu,omezení využitelné kapacity trati a sníženíúrovně bezpečnosti. Takový systém zabez-pečení je jistě optimální pro vysokorych-lostní trať s provozem vysokorychlostníchsouprav se stejnými jízdními vlastnostmi,zejména „homogenními“ dynamickými

parametry vozidel, které dovolují maxi-mální využití kapacity tratě s minimemvynaložených investičních i provozních ná-kladů. Dopravny s kolejovým rozvětvenímby měly být co nejmenšího rozsahu i poč-tu. Přednostně půjde o výjezd, respektivevjezd, na trať RS z konvenčních tratí, kambudou do vybraných uzlů vysokorychlost-ní vozidla zajíždět. Zabezpečení dopravens kolejovým rozvětvením by mělo být inte-grální součástí RBC a mělo by využívatjen minimální počet jednoduchých pro-měnných návěstidel umožňujících zrychlitřešení situací za degradovaných podmí-nek.

Při postupné výstavbě jednotlivýchúseků RS bude však situace na těchtonových tratích po více let vypadat odlišně.Přestože výstavba nové trati bude zřejměpojata jako liniový proces, bude to záleži-tost více let. Po dobu výstavby, kdy na re-lativně krátkých hotových úsecích s napo-jením na existující konvenční tratě, nebudez ekonomického hlediska vhodné nasazo-vat vysokorychlostní vozidla, bude jistězájem, tyto úseky přechodně využít prozlepšení dopravních služeb při využití kla-sických vozidel. Obdobně může být uplat-něn požadavek na využití těchto úsekůjako odklonové trasy při mimořádnostech.To však, pokud nebude splněna podmínka,že všechna vozidla provozována na takovétrati budou vybavena kontrolou celistvostivlaku, vylučuje možnost použití systémuETCS L3.

Pokud tedy budeme předpokládat, že na tratích RS půjde o smíšený provoz,za kterého se na trati pohybují vysoko-rychlostní vozidla a současně konvenčnívozidla, která nemusí být vybavena zaří-zením pro kontrolu celistvosti vlaku, budez pohledu ETCS nutno volit druhou apli-kační úroveň (L2). To znamená, že celá trať,mezistaniční úseky i dopravny s kolejovýmrozvětvením, musí být souvisle pokrytaprostředky pro detekci vlaků, ať už by se

jednalo o počítače náprav či kolejové ob-vody. Podmínkou vstupu na tratě RS budevybavenost vozidel palubní částí ETCS. Toumožní výrazně redukovat výstroj klasic-kých staničních a traťových zabezpečova-cích zařízení. Jedná se především o rozsahproměnných návěstidel. Na širé trati nenínutno osazovat proměnná návěstidla vů-bec. Hranice pevných prostorových oddílůtotožné s hranicemi kolejových úseků bu-dou osazeny pouze neproměnnými návěs-tidly, které umožní zajistit bezpečnost pro-vozu za degradovaných situací, ať by sejednalo o poruchu palubní části ETCS navozidle, nebo i výrazně méně pravděpo-dobné poruchy traťové části ETCS.

Důležitou okolností je optimalizacedélky prostorových oddílů z hlediska vy-užití kapacity tratě. Délka prostorových od-dílů v případě jízdy pod dohledem ETCSnení vázána na zábrzdnou vzdálenost a může proto být výrazně kratší. Krátképrostorové oddíly sice zvětšují propust-nou kapacitu tratě, ale zvyšují nároky nainvestiční i provozní náročnost. Dopravnys kolejovým rozvětvením co nejmenšíhorozsahu i počtu, přednostně pro výjezd,respektive vjezd, na trať RS z konvenčníchtratí, kam budou do vybraných uzlů vozid-la zajíždět bude nutno vybavit prostředkypro detekci vlaků v celém rozsahu kolejiš-tě. Uvažuje se pouze s minimálním počtemjednoduchých proměnných návěstidelumožňujících zrychlit řešení situací za de-gradovaných podmínek.. Zabezpečení do-praven s kolejovým rozvětvením by mělobýt integrální součástí RBC.

Z výše uvedených úvah vyplývají násle-dující podněty pro výrobce zabezpečova-cích systémů určených pro tratě RS:1) s ohledem na předpokládanou délku

vlaků, investiční a provozní náročnostnavrhovaných prostředků pro detekcivlaků, případně i s ohledem na rychlostodezvy vyvíjených systémů navrhnoutoptimální délky prostorových oddílů

tj. kolejových úseků pro dosažení nej-lepších hodnot propustnosti, při zacho-vání ekonomické efektivnosti,

2) s dobou odezvy zabezpečovacích systé-mů souvisí i stupeň integrace jednotli-vých, dnes většinou samostatných celkůzabezpečovacích zařízení, které mezisebou komunikují přes různá rozhraní.Tady vzniká jednoznačný požadavek navzájemnou integraci jednotlivých systé-mů, staničních, traťových zabezpečova-cích zařízení, systémů dálkového ovlá-dání a řízení s RBC. Prvních kroků v tétooblasti jsme svědky již v současnosti.Tyto kroky mohou vést ke zrychleníodezvy, zjednodušení, zvýšení spolehli-vosti a v neposlední řadě i ke sníženíinvestiční a provozní náročnosti zabez-pečovacích systémů pro (RS),

3) systém ETCS L2 musí být podporovánprostředky detekce vlaků pro zjišťová-ní volnosti kolejových úseků. Právě nadetekční prostředky kladou moderníhnací vozidla značné požadavky z hle-diska EMC v oblasti magnetických políu počítačů náprav a v oblasti rušivýchsložek zpětného trakčního proudu u ko-lejových obvodů. Pro počítače nápravjsou již ochranná kmitočtová pásmas příslušnými úrovněmi rušících veličinstanovena. Pro kolejové obvody je kmi-točtový management stále zatím otev-řeným bodem v TSI. Pokud budou po-užity kolejové obvody bude nezbytnévolit jejich pracovní frekvenci v pásmunad 100 Hz. Řešení s kolejovými obvodybude investičně i provozně náročnější,bude-li však správně koncipováno,může současně zajistit i indikaci lomukolejnice. Při volbě počítačů nápravjako detekčních prostředků je nutnotuto funkci oželet a systém kontrolycelistvosti kolejnicových pásů musí býtřešen zcela samostatně.

Subsystém řízení a zabezpečeníIng. Petr Varadinov / Správa železniční dopravní cesty, státní organizaceRychlá spojení (RS), jak již název napovídá, budou novostavbami vysokorychlostních tratí. Technické specifikace pro interope-rabilitu týkající se traťového a palubních subsystémů Řízení a zabezpečení transevropského železničního systému v tomto pří-padě předepisují vybavit takové tratě systémy třídy A tedy ERTMS v oblasti komunikace s vlaky i zabezpečení jejich jízdy.

kotevního úseku. Nad výhybkami a v dě-leních je nutno používat speciální druhykonzol, jak je patrno z fotografií. Velmidůležitý je i způsob montáže. Výšku trole-jového drátu na konzole je nutno nasta-vovat s centimetrovou přesností a zkusmáregulace v rozpětí se nahrazuje věšákyvyrobenými na přesně vypočtenou délku.Základní principy konstrukce trakčníhovedení, jak je známe již desítky let, všakzůstávají zachovány.

Realizace vysokorychlostního vedení v ČR

V České republice bylo trolejové vede-ní s konstrukční rychlostí 250 km/h na-montováno na velkém zkušebním okruhuv Cerhenicích (typ J250). Konstrukcí sto-žárů, konzol, většiny ostatních prvků i prů-řezy vodičů odpovídá běžnému stejno-směrnému vedení, tah v trolejovém drátu

je však zvýšen z 15 na 20 kN. Výrobce i projektant na vedení úspěšně ověřili některé nové prvky, především různá pro-vedení mechanického dělení nebo funkcipředprůhybu a přídavných lan při vyššíchrychlostech.

Zdálo by se, že vzhledem k maximálnírychlosti na okruhu 200 km/h není kon-strukční rychlost vedení využívána, skuteč-nost je však jiná a souvisí s dosud nepřílišpodrobně prozkoumanou problematikouspolupůsobení více sběračů. Na zkušebnímokruhu jsou totiž běžně v provozu i sou-pravy se čtyřmi sběrači, které navíc bě-hem procesu aerodynamické optimalizacenemusí být zcela správně nastaveny. Prvnísběrač rozkmitá vedení a kmity buzenédruhým a dalším sběračem se následněpřičítají s různou fází. Je-li fáze shodná, a to závisí na mnoha faktorech počínajerychlostí jízdy a konče vzdáleností sběra-čů, může dojít ke zvýšenému rozkmitu

vedení a jiskření, v extrémních případechi k mimořádné události.

Podmínky spolupráce více sběračůs vedením jsou proto podstatně náročnější,než při jediném sběrači při shodné rych-losti. TSI a norma EN 50367 neočekáva-ným výsledkům zabraňují striktním poža-davkem na vzdálenost sběračů alespoň200 m pro rychlost nad 250 km/h. To, ževedení na okruhu obstálo i při všech zku-šebních jízdách, dává oprávněnost konsta-tování, že pro rychlost 250 km/h (tj. VRT IIkategorie) je trolejové vedení domácíprovenience již provozováno a ověřeno.

Závěr

Základní vlastností vysokorychlostnídopravy z hlediska energetiky jsou pod-statně vyšší špičkové odběry, na které musíbýt dimenzována všechna trakční zaříze-ní. Z ekonomických i provozních důvodů

jsou použitelné pouze střídavé soustavy.Zde naši konstruktéři a projektanti na-pájecích stanic stojí před novými úkoly,především u soustavy 2 AC 25 kV, kterádosud u nás nebyla realizována. V ciziněje však v rutinním provozu přes dvacet let(Japonsko, Německo, Maďarsko), lze setedy poučit ze zahraničních zkušeností.

Z hlediska trolejového vedení pro vyššírychlosti bylo vykonáno již mnoho, přede-vším v rámci zavádění jednotek Pendolinoa rekonstrukce zkušebního okruhu v Cer-henicích. Výhledovým stavem subsytémuEnergie podle TSI, ke kterému může vý-znamnou měrou přispět i budování rych-lých spojení, je pak postupný přechod nastřídavou soustavu i na konvenčních tra-tích, čímž by došlo k léta plánovanémusjednocení soustav se všemi ekonomický-mi důsledky.


ERTMS/ETCS

Samozřejmostí pro tratě rychlého spo-jení (dále jen RS), jakožto součást jednotnéEvropské železniční sítě je systém ERTMS/ETCS. Volba aplikační úrovně ETCS (myš-leno L2 versus L3) je závislá zejména nastrategii využití tratí RS, které je plněv kompetenci správce železniční infrastruk-tury a méně na technické složitosti obouaplikačních úrovní. Je zřejmé, že podmín-kou nasazení aplikační úrovně ETCS L2 jepoužití prostředků pro detekci vlaků (bezdalšího hodnocení vhodnosti počítače ná-prav či kolejových obvodů). Naproti tomuaplikace ETCS L3 umožní zásadní zjedno-dušení technického vybavení pevné infra-struktury tratí RS.

V rámci tohoto příspěvku nehodlámehodnotit vhodnost obou aplikačních úrov-ní pro tratě RS, protože z pohledu tech-nického je firma AŽD Praha s.r.o. (dále jenAŽD) schopna zajistit dodávky obou systé-mu. Hlavní komponentou obou aplikač-ních úrovní ETCS je radiobloková centrál(dále jen RBC). Úlohou RBC, v aplikačníúrovni ETCS L2, je zajistit sběr nezbytnýchinformací o stavu konvenčních infrastruk-turních zabezpečovacích zařízení a v úzkésoučinnosti s palubní částí ETCS L2 zajis-tit vydávání povolení k jízdě vlaků toutopalubní částí ETCS L2 vybavených. AŽD jižv dnešní době disponuje RBC pro ETCS L2,které je realizováno v rámci komerčníchprojektů ETCS jak v tuzemsku, tak i v za-hraničí.

Aplikační úroveň ETCS L3 dále rozši-řuje součinnost RBC s palubní částí ETCS,ale naopak omezuje rozsah sběru infor-mací o stavu železniční infrastruktury naminimum, což umožňuje integrovat doRBC funkce konvenčních infrastrukturníchstaničních a traťových zabezpečovacíchzařízení (použití přejezdových zabezpečo-vacích zařízení na tratích RS neočekává-me). Předpokládá se, že v případě aplikaceETCS L3 na tratích RS nebudou instalovánaproměnná světelná návěstidla, prostředkypro detekci vlaků (počítače náprav nebokolejové obvody) nejsou primárně nutnéa tudíž jediným standardním prvkem želez-ničních zabezpečovacích zařízení zůsta-ne zabezpečení (to je ovládání a kontrolapolohy) výhybek. Z tohoto pohledu AŽDpředpokládá SW modifikaci RBC ETCS L2,a to jak z pohledu rozšíření jeho funkcí,

tak z pohledu jeho integrace s existující-mi nebo modernizovanými elektronickýmiinterfejsy používanými v současných sta-ničních zabezpečovacích zařízeních.

Hlavním cílem při realizaci dodávekETCS L3 již není hledání vhodných tech-nických řešení, ale pouze aplikace řešeníověřených s důrazem na zvýšení pohoto-vosti (dostupnosti) celého systému. Samo-statnou kapitolou aplikace ETCS L3 je za-jištění kontroly celistvosti vozidla, kterédo značné míry podmiňuje i rozhodnutí o volbě aplikační úrovně ETCS, neboli oče-káváme, že definice podmínek nezbytné-ho rozsahu vybavení vozidel operujícíchna tratích RS předurčí rozhodnutí o volběaplikační úrovně ETCS a současně vhod-nou techniku kontroly celistvosti vozidlaz několika možných.

Společnost AŽD současně předpokládávýznamnou integraci RBC s dalšími systé-my, které nejsou v dnešní době zahrnu-ty do kategorie zabezpečovacích zařízení.Očekáváme nutnost instalace takovýchsystémů, které budou „diagnostikovat“stav vozidel pohybujících se po tratích RSa jejich integraci s ETCS, a to s cílem za-bránit důsledkům některých možných po-ruch nebo jiných havárií, které s vyšší rych-lostí operujících vozidel lze pokládat zakatastrofické. Jen namátkou, předpoklá-dáme nutnost vyššího stupně integraceETCS (bez ohledu na aplikační úroveň) s:- diagnostickými systémy kontroly horko-

běžnosti a plochých kol, - nezbytnými systémy kontroly nepřekro-

čení průjezdného profilu,- diagnostickými systémy stavu tunelu

a případně mostů,- případně diagnostickými systémy dráž-

ních vozidel.Již v dnešní době AŽD jak v tuzemsku,

tak i v rámci zahraničních zakázek dokáženěkteré z výše uvedených systémů inte-grovat do konvenčních zabezpečovacíchzařízení. Na tomto místě je potřeba zdů-raznit, že zabezpečení a organizace řízeníprovozu na tratích RS není pouze a jenETCS, jakkoli se jedná o rozhodující systémdeterminující i další techniky.

Kolejové obvody

Již v předchozím odstavci jsme zmíni-li případné použití prostředků pro detek-ci vlaku, kde AŽD disponuje potřebnými

technickými prostředky, a to jak v oblastisenzorové techniky (počítačů náprav v po-žadovaných rychlostních pásmech), tak i pro dodávky kolejových obvodů. Přesto-že již dnes je firma AŽD schopna dodávatklasické kolejové obvody s vysokou odol-ností proti rušení od trakčních vozidel, při-pravují se, zejména pro zahraniční trhy, i neohraničené kolejové obvody pracujícív jiných frekvenčních pásmech.

Výhybky

Požadavky provozu výhybek na tratíchRS, resp. vysokorychlostních tratích (dálejen VRT), tzn. dle ČSN 73 63602 ve 4. rych-lostním pásmu (160 < V ≤ 230 km/h),resp. v 5. rychlostním pásmu (230 < V ≤300 km/h), jsou charakterizovány Vyhláš-kou č.177/Sb. To pak předpokládá tech-nicky náročnější řešení výhybek, přesnějšívýrobu, novou technologii pokládky, ale i nutnost zajištění kvalitnějšího technickéhostavu provozovaných výhybek ve smysluodolnosti vůči specifikovaným podmín-kám prostředí dle ČSN EN 50125-3.

Lze očekávat, že výhybky konstrukčníkoncepce pro RS/VRT budou soustavy svrš-ku UIC60 a budou provozovány v neroz-řezném systému. Navzdory možným tech-nickým řešením jsme přesvědčeni o výhod-nosti ovládání, kontroly a zabezpečenívýhybek tvořeného:- čelisťovými výměnovými závěry typu

VZ200 ve žlabovém přírubovém pražci,- elektromotorickými přestavníky typu

EP600 v přírubovém provedení,- snímači polohy jazyků pro vícebodovou

kontrolu polohy jazyků a kontrolu naje-tí z nesprávného směru.

U výhybek pro rychlosti nad 160 km/hse obecně předpokládá používání pohyb-livého hrotu srdcovky (PHS). Zde však budemožno přihlédnout k Úřednímu věstníkuEvropské unie L 77/27 (19.3. 2008), kterýuvádí, že výhybkové konstrukce na vysoko-rychlostních tratích, které mají být vybu-dovány pro rychlost rovnající se 280 km/hnebo vyšší, musí mít pohyblivé části srd-covek, ale na úsecích budoucích vysoko-rychlostních tratí a na jejich spojovacíchtratích určených pro maximální rychlostnižší než 280 km/h je možné použít výhyb-ky a výhybkové konstrukce s pevnou srd-covkou.

Je tedy zřejmé, že používání PHS není

do rychlosti 280 km/h zcela závazné a mo-hou rozhodovat hlediska jiná (geograficképoměry, transformace výhybek, velikostkol pojíždějících vozidel).

Výhybkové konstrukce pro RS/VRT bu-dou mít pohyblivé části (jazyky ve výměněa případně PHS) ovládány více přestavní-ky, což si vyžaduje pro kontrolu přestav-ných odporů a predikci spolehlivého choduvýhybkové konstrukce diagnostický systém,např. existující a plně vyhovující DMS-EPz produkce AŽD.

Výhybkový program AŽD Praha s. r. o.je pro ovládání a zabezpečení výhybek naRS/VRT teoreticky i prakticky připraven,což lze doložit certifikací výše uvedenýchprvků postupně až do rychlosti 250 km/hs predikcí až do rychlosti 300 km/h (EBAMnichov, ČD, VÚŽ) a dále praktickým pro-vozováním výhybek jak v běžném železnič-ním provozu (v žst. Poříčany a Illava výhyb-ky J60-1:26,5-2500 PHS), tak na zkušebnímželezničním okruhu VÚŽ v Cerhenicích(J60-1:11-300).

Automatizace řízení dopravy

Je zřejmé, že očekávaným výstupemefektivního využití investovaných prostřed-ků do budování a provozování tratí RS je,kromě bezpečnosti, zajištění požadovanéintenzity a komfortu dopravy. Tento cílnení možné zajistit bez potřebné automa-tizace a s ní spojené optimalizace řízeníprovozu.

Není pochyb o tom, že řízení provozuna tratích RS vyžaduje řídicí systém s po-kročilými optimalizačními funkcemi. Těs-né propojení takového řídicího systému sezabezpečovacím zařízení je pak nezbytnousoučástí automatizace řízení provozu. Sběrinformací o reálné jízdě vlaku přes jednot-livé dopravní body musí být v reálnémčase promítán do prognózy výhledové do-pravní situace. Matematický model dopra-vy pak může optimalizovat řešení doprav-ních konfliktů. Modelování a prognózydalší jízdy vlaku musí být podpořeny simu-lačními nástroji s dostatečnou výpočetníkapacitou.

Výstupem takového řídicího systémuje pak generování požadavků na chováníjednotlivých vlaků i na činnost zabezpe-čovacího zařízení. Řídicí systém generujepřímo požadavky na postavení jednotli-vých vlakových cest či vydávání povolení

Realizace požadavků na zabezpečovací zařízení pro RSIng. Karel Višnovský / AŽD Praha, s. r. o.




k jízdě vlaku v RBC. Centralizované řízenís automatickým stavěním vlakových cesttak nejen zvyšuje propustnost železničnídopravní cesty, ale díky navádění a auto-matickém vedení vlaků zajišťuje i plynu-lost dopravy a ekonomickou efektivnostjízdy jednotlivých vlaků, což je obzvláštěvýznamné při vysokých rychlostech.

Proto pro automatizaci a optimalizaciřízení vlakové dopravy na RS musí být po-užity následující tři základní pilíře automa-tizace dopravy, které jsou firmou AŽD při-pravovány k nasazení již v dnešní době.Jedná se o:- automatické stavění vlakových cest – vy-

dávání povolení k jízdě,- automatické vedení vlaku,- navádění vlaků do optimální časové po-

lohy.

Automatizace řízení jízd vlaku

Pro tratě RS, v horizontu roku 2030,lze uvažovat již pouze s vozidly splňujícímiinteroperabilní požadavky (TSI), tedy vo-zidla moderní konstrukce vybavená auto-matizovanými systémy řízení vlastní jízdyvlaku a to charakteru ATO (operation) čispíše i vyššího ATS (supervision). Spolu s vlakovým zabezpečovacím zařízenímETCS v úrovni 2 nebo 3 budou tyto ATOsystémy tvořit funkční komplet kontrolu-jící a usnadňující práci strojvedoucího. Prohorizont roku 2030 a konvenční tedy kole-jovou dopravu nepřicházejí v úvahu plněautomatizované systémy řízení vozidel typuATD (driving) nevyžadující přítomnost stroj-vedoucího.

Značné investiční náklady nutné na vy-budování tratí pro RS a na pořízení odpoví-dajících vozidel budou implikovat nutnostjejich maximálně efektivního využití. Zvláš-tě, bude-li se jednat o tratě se smíšenýmprovozem vysokorychlostních a „dalších“vozidel, budou parametr propustnosti tratěa potažmo schopnost dodržení GVD patřitk těm zvláště sledovaným, a to samozřejměs využitím maximální úrovně zabezpečeníjízdy vlaku, kterou systém ETCS v móduplného dohledu (FS) poskytuje.

Současné poznatky z provozovánísystému ETCS v úrovních 1 a 2 na tratíchse smíšeným provozem a s tlakem na jejichmaximální propustnost signalizují vysokounáročnost na schopnost strojvedoucíhovést vlak těsně pod ochrannými rychlost-ními křivkami ETCS a tudíž signalizují po-třebu nasazení systému typu ATO. Nelzevyloučit, že jinak ETCS může zasahovatdo jízdy vlaku urgentním brzděním i v nepřímo nebezpečných situacích, ale pouzez důvodu kolize s regulačními schopnostmičlověka. Dopady těchto ne nutných zásahůETCS do plynulosti, propustnosti a efektiv-nosti dopravy jsou evidentní.

Charakteristickými vlastnostmi systé-mů ATO je automatické řízení rychlostijízdy a cílové brzdění s vysokou přesnostído míst se sníženou rychlostí jízdy a domíst zastavení ve stanicích a zastávkách.Oba druhy těchto činností by přitom systé-my ATO měly realizovat při současné opti-malizaci jízdy vlaku dle zadaného GVD a nejlépe i s minimální spotřebou energiepro trakci. Aplikací ATO do systému řízenívozidla dochází k výraznému snížení zátě-

že strojvedoucího a k jeho většímu uvolně-ní pro bezpečné a strategické řízení jízdyvlaku.

Systémy ATO jsou již reálně uvažovanéjako nástavba k systému ETCS a pracovnískupina UNISIG zpracovává podklady propotřebné interoperabilní specifikace (SRSa FRS). Specifikace zahrnují generování a přenos potřebných dat z tratě na vozid-lo cestou balíz i radiovou cestou, vazbupalubní části ETCS (OBU) na systémy řízeníjízdy vozidla a také činnost strojvedoucí-ho při aktivním systému ATO. Firma AŽDse jako jediná ze zemí střední a východ-ní Evropy této práce aktivně účastní. Vy-užívá k tomu zejména svoje zkušenostis hromadným nasazováním a z rutinníhoprovozu systému typu ATO s názvem Auto-matické vedení vlaku (AVV), který již 15

let instaluje na vozidla v České republice.AŽD jako první v Evropě v letech 2010-2011 v rámci Pilotního projektu ETCS v ČRúspěšně realizovala spolupráci systémuATO (AVV) s systémem ETCS v úrovni 2.

Systém AVV již nyní charakteristikysystému ATO pro spolupráci s ETCS má.Schopnost AVV řídit strategicky i zřídkazastavující vlaky (rychlíky a rychlé nákladnívlaky) s ohledem na dálkově zadávané ko-rekce GVD včetně schopnosti projet danýmbodem trati v požadovaném čase a poža-dovanou rychlostí je zapracovávána do sys-tému GTN pro dálkové dispečerské řízenídopravy. Systém AVV je jedním z mála,ne-li jediným systémem ATO této kategorieprovozovaným v Evropě na silně zatíže-ných tratích se smíšeným provozem před-městské, rychlíkové a nákladní dopravy.

Parametry vozidel pro Rychlá spojeníIng. Jiří Pohl / Siemens s. r. o.

Vozidla

Tratě Rychlých spojení se stanou sou-částí evropského vysokorychlostního želez-ničního systému. Velmi významným segmen-tem vlakové dopravy na tratích Rychlýchspojení proto budou expresní mezistátnídálkové vlaky osobní i nákladní přepravy,tvořené vozidly třídy 1 podle TSI HS RST.Do této třídy jsou zařazena vozidla s nej-vyšší provozní rychlost 250 až 350 km/h.Ta v Evropě převezmou velkou část sou-časné letecké i automobilové dopravy. Jdeo aerodynamicky řešené ucelené trakčníjednotky s distribuovaným pohonem dvoj-kolí, s pečlivě řešenými aerodynamickýmitvary a vysokým měrným trakčním výko-nem. Standardem jsou délky 200 a 400 m,odpovídající celé nebo poloviční délce ná-stupiště podle TSI HS INS. Důraz je klademna vysokou úroveň cestovního pohodlí a služeb tak, aby bylo možno čas stráve-ný ve vlaku plnohodnotně a produktivněvyužít k práci, relaxaci i stravování.

Důležitým segmentem vlakové dopra-vy na tratích Rychlých spojení budou téžvnitrostátní (respektive i příhraniční) ex-

presní linky. Na nich mohou najít uplat-nění jak vysokorychlostní vozidla třídy 1,ekonomicky vhodná zejména pro linky ve-dené výhradně, nebo převážně, po vysoko-rychlostních tratích, tak i vysokorychlostnívozidla třídy 2. Ta jsou vhodná zejménapro linky, přecházející na vysokorychlost-ní tratě z konvenčních tratí.

Vlaky tvořené vysokorychlostními vozidly třídy 1 dosahují, při převažujícímprovozu na vysokorychlostních tratích, vy-sokou cestovní rychlosti a tím i velkýchdenních proběhů. Proto je jejich provozekonomicky velmi efektivní.

Do třídy 2 jsou zařazena vozidla s nej-vyšší provozní rychlost 190 až 249 km/h.Mohou jim být jak ucelené trakční jednot-ky, tak i vozy dopravované lokomotivou.Trendem v této kategorii jsou netrakčníjednotky, které využívají jak výhod ucele-ných jednotek (příznivá aerodynamika,zálohování palubních sítí, volná průchod-nost, vnitřní bezbariérovost, vytvoření pře-pravního produktu s vysokou a zaručenouúrovní kvality cestování, …), tak i vlakůdopravovaných lokomotivami (variabilitavelikosti a složení soupravy, snadná udržo-

vatelnost do strojovny lokomotivy soustře-děné trakční části, vzdálenost cestujícíchod zdrojů hluku a vibrací, …). Cestujícímposkytují tato vozidla příjemné cestování,se zárukou pohodlí a palubních služeb.

Vysokorychlostní vozidla třídy 2 jsouekonomicky vhodná pro linky, které téžz části využívající tratě vysokorychlostnítratě, ale trasované jsou převážně po kon-venčních tratích. Vysokorychlostní vozidlatřídy 1 by na těchto linkách nebyla nále-žitě využita a nedosahovala by denníchproběhů, potřebných pro svou rentabilitu.Pro tyto linky jsou určena vysokorychlostnívozidla třídy 2, která mají poněkud nižšítechnické parametry. Vlivem toho jsoulevnější a jejich provoz je rentabilní i připoněkud menších denních probězích, ovliv-něných větší částí jízdy mimo síť vysoko-rychlostních železnic (po konvenčních tra-tích).

Dvě sítě

Dalším významným faktorem při řeše-ní budoucích vysokorychlostních tratí naúzemí ČR je podoba a funkce sítě konvenč-

ních železnic (CR), na kterou budou vlakyze sítě vysokorychlostních železnic (HS)přecházet. Tyto obě sítě se navzájem funkč-ně doplňují a budou společně vytvářet vý-sledný železniční systém. EU v tomto ohle-du přijala velmi jednoduchá a racionálnípravidla technické kompatibility:- vysokorychlostní vozidla podle TSI HS

RST (tedy vozidla s nejvyšší provoznírychlostí 190 km/h až 350 km/h) mohouvyužívat jak tratě vysokorychlostního že-lezničního systému (HS), tak i tratě kon-venčního železničního systému (CR),

- konvenční vozidla podle TSI CR PAS &LOC a TSI CR WAG (teoreticky vozidlas nejvyšší provozní rychlostí 189 km/h,prakticky však většinou jen do 160 km/h)mohou využívat jen tratě konvenčníhoželezničního systému (CR).

Tato základní pravidla technické kom-patibility jsou racionální podstaty, neboťmají příznivé ekonomické dopady značné-ho významu:- zaručená přechodnost vysokorychlost-

ních vozidel i na konvenční tratě zásad-ním způsobem zvyšuje teritoriální dosaha efekt nově postavených vysokorych-

Ze všech čtyř strukturálních subsystémů vysokorychlostního železničního systému (INS - tratě, ENE - napájení, CCS - zabezpečení, RST - vozidla) přicházejí dodávky vozidel na nově budovaný železniční systém až jako poslední.Jsou však v přímém styku s cestujícím a zhodnocují celé dílo. Při návrhu nové tratě je proto potřebné vzít jakovýchozí stav parametry a vlastnosti vozidel, odpovídajících nejnovějšímu stavu techniky (který se do doby vybu-dování nové železnice stane běžným standardem) a k tomu správně odhadnout i další budoucí vývojové trendy.

Snímek: AŽD


19

lostních tratí. Tyto tratě mohou sloužit i linkám vlakové dopravy, které začínajíči končí mimo ně,

- nepřípustnost provozu konvenčních vo-zidel na vysokorychlostních tratích zásad-ním způsobem zjednodušuje a zlevňu-je jak konvenční vozidla (není nutno je nákladně přizpůsobovat provozu na vy-sokorychlostních tratích), tak i vysoko-rychlostní tratě (není nutno je nákladněpřizpůsobovat provozu konvenčních vo-zidel).

Parametrem, který je pro obě tyto zá-sady zcela rozhodujícím, jsou tlakové vlny,produkované rychle jedoucími vozidly a jejich působení na vlaky na sousedníchkolejích. Konvenční vozidla podle TSI CRPAS & LOC a TSI CR WAG nejsou dimen-zována tak, aby odolávala tlakovým vlnám,které produkují rychle jedoucí vysoko-rychlostní vozidla. Vysokorychlostní tratěpodle TSI HS INS nejsou řešeny tak, abychránily vozidla před účinky tlakových vlnprodukovaných ostatními rychle jedoucí-mi vozidly.

Segregovaný provoz

Důležitou zásadou součinnosti vyso-korychlostních a konvenčních železnic jesegregovaný provoz. Vyhrazení vysokorych-lostních tratí jen rychlým vlakům a kon-venčních tratí jen pomalejším vlakům ods-traňuje na obou tratích periodické střídáníjízdy rychlých a pomalých vlaků. To přinášíjak vysokorychlostním tratím, tak i kon-venčním tratím, četné výhody:- cestovní rychlost pomaleji jedoucích

vlaků není snižována jejich čekáním napředjíždění rychleji jedoucími vlaky,

- propustnost tratí není snižována střídá-ním rychlých a pomalých vlaků,

- tratě nemusí být vybaveny velkýmmnožstvím stanic, opatřených kolejovýmrozvětvením a zabezpečovacím zaříze-ním nutným pro předjíždění,

- vyšší stabilita jízdního řádu – dopravnínepravidelnosti jednoho segmentu vla-ků neovlivňují provoz druhého segmen-tu vlaků,

- vyloučení souběhu pomalých a rychlýchvlaků umožňuje využívat vyšších hodnotstavebního převýšení v obloucích s příz-nivým dopadem na minimalizaci přípust-ných poloměrů traťových oblouků, po-třebných pro provoz rychlých vlaků.

Z výše uvedeného výčtu je zřejmé, žesegregace provozu rychlých a pomalýchvlaků má významný vliv jak na sníženíinvestičních i provozních nákladů, tak i naplynulost provozu.

Vysokorychlostní tratě lze využívat jakpo přepravu osob, tak i pro přepravu zbo-ží. Avšak v obou případech výhradně přijejich dopravě vysokorychlostními vozidly,což dokáže být ekonomické. Vysoká rych-lost jízdy totiž vede nejen k nabídce atrak-tivní služby, ale k vysoké produktivitě vozidel a personálu – náklady na mzdy a odpisy plynou s časem, ale výnosy s uje-tou vzdáleností. Vysokorychlostní vozidlajsou proto schopna při akceptovatelnýchprovozních nákladech generovat velké pře-pravní výkony a vysoké výnosy.

Smíšený provoz na vysokorychlostníchtratí rychlých vlaků (tvořenými vysokorych-lostními vozidly) s pomalými vlaky (tvoře-nými konvenčními vozidly) by byl velmiproblematický. Vedl by nejen k podstatné-mu zvýšení nákladů na budování a provoz-ních vysokorychlostní tratě, ale i k nezbyt-nosti přijmout technická opatření k zajištěníbezpečného provozu konvenčních vozidelna vysokorychlostní trati (v souběhu s vy-sokorychlostními vozidly). Přitom vlivemčetného zastavování z důvodu čekání napředjíždění by byla cestovní rychlost poma-lých vlaků na vysokorychlostní trati nižšía spotřeba energie vyšší, než při jejichplynulé jízdě po souběžné konvenční trati.Dopravce by neměl důvod používat k jízděvlaku vysokorychlostní trať.

Soulad subsystémů

Základem správného a hospodárnéhofungování železnice je nikoliv jen doko-nalost jejích jednotlivých subsystémů, alei jejich vzájemný soulad. To platí i provysokorychlostní železniční systém. Protoje potřebné všímat si vzájemných vazeb a působení mezi jednotlivými subsystémy.

Vztah subsystémů RST a INS

Požadavky vysokorychlostních vozidel(subsystém RST) na vysokorychlostní želez-niční trať (subsystém INS) jsou v zásaděvelmi prosté: trasa stálé rychlosti bez jakých-koliv omezení (propadů), tedy poloměryoblouků a provedení přechodnic neome-zující dovolenou traťovou rychlost, vysokápřesnost geometrické polohy koleje, vytvá-řející předpoklady pro bezpečné a klidnévedení vozidla v koleji, absence odletují-cího štěrku (oboje výborně splňuje pevnájízdní dráha), jen minimální délka tratěv tunelech, a to v tunelech o co největšímprůřezu (snaha snížit nárůst jízdního odpo-ru a snaha minimalizovat amplitudu tlako-vých vln). Výhodou je též minimum výhy-bek, neboť i ty jsou pro vozidlo zdrojem

přídavných namáhání. Dlouhodobá stabili-ta geometrické polohy koleje a minimálníúdržbová náročnost jsou předpokladempro minimalizaci provozních omezení.

Vysokorychlostní vozidla dokáží vyjítinfrastruktuře vysokorychlostních tratívstříc svými schopnostmi projíždět traťovéoblouky s vysokými hodnotami nedostatkupřevýšení, vysokým stupněm požární bez-pečnosti umožňujícím provoz v dlouhýchtunelech (odpovídající kategorie podleTSI SRT), vysokým měrným trakčním vý-konem a vysoce účinnými brzdami. Nejentrakční a brzdové vlastnosti, ale i schop-nost jízdy vysokou rychlostí, tedy pohybus vysokou kinetickou energií, dává rychlejedoucím vlakům schopnost zvládat ná-během střídání velkých podélných pádů a stoupání, což usnadňuje vedení trasytratě terénem a snižuje nálady na budová-ní umělých staveb železničního spodku.

Vyšší flexibilita trasy tratě, daná men-šími možnými poloměry oblouků a většímimožnými podélnými sklony je výhodoujak při překonávání přírodních překážek(minimalizace délky mostů přes údolí a tunelů napříč horami), tak i při průcho-du urbanizovaným územím (minimalizacekonfliktů s osídlením a výkupem pozem-ků). Na druhou stranu je potřeba trasynavrhovat velkoryse a v příznivých územíchvyužívat největší možné poloměry oblou-ků.

Vztah subsystémů RST a ENE

Také požadavky vysokorychlostních vo-zidel (subsystém RST) na elektrické napá-jení (subsystém ENE) jsou ve své základnízásadě prosté: zajistit kontinuální dodávkuelektrického výkonu, respektive jeho kon-tinuální odběr při rekuperačním brzdění.To ovšem s ohledem vysokou rychlost jíz-dy není snadné splnit. Rychlost zkracujedobu jízdy, což vede k nutnosti předávatelektrickou energii mezi pevnými trakční-mi zařízeními a pohyblivými trakčními za-řízeními při vysokých výkonech. Přitomrychlost jízdy nepříznivě ovlivňuje mecha-nické chování jak sběrače proudu, tak i trakčního vedení, od kterých je žádántrvalý kontakt a schopnost přenosu prou-du. Také tuto technickou úlohu se podařilotechnicky vyřešit, ovšem při použití řadynových principů a technologií.

Při vysokorychlostním provozu je žá-doucí zajistit jak pro trakční pohon, tak i pro elektrodynamické rekuperační brzdě-ní a pro vedlejší spotřebu (pomocné poho-ny, klimatizace, palubní služby - catering)spojité nepřerušované napájení vozidel

elektrickou energií. V praxi to znamená u napájecího systému 25 kV 50 Hz odklonod dosud používaného jednostrannéhonapájení se střídáním fází v jednotlivýchna sebe navazujících napájecích úsecích kekontinuálnímu napájení bez střídání fází.Tedy v principu tak, jak je to obvyklé natratích vybavených napájecím systémem15 kV 16,7 Hz. Moderní technikou napá-jecích stanic s polovodičovými měniči lzetuto podmínku splnit i u napájecího sys-tému 25 kV 50 Hz a zároveň zajistit rov-noměrné zatížení všech tří fází distribučnísítě 3 x 110 kV 50 Hz. Tak lze vyhovět jakvozidlům (nepřerušované napájení bezzměny fáze), tak i distribuční energetiky(symetrický odběr ze tří fází).

Vztah subsystémů RST a CCS

Rovněž požadavky vysokorychlostníchvozidel (subsystém RST) na řízení a zabez-pečení (subsystém CCS) jízdy vlaků lzejednoduše definovat: spolehlivě zajistit bez-pečnou a hospodárnou jízdu vlaků a conejvyšším využitelnost kapacity dopravnícesty. V této oblasti je zásadní výhodou,že nový evropský vlakový zabezpečovačETCS použitelný a jednotně předepsán jakna tratích vysokorychlostního systému (HS),tak i na tratích konvenčního železničníhosystému (CR).

ETCS je moderní vlakový zabezpečovačs velmi vysokou funkčností. K jeho příno-sům patří zásadní zvýšení bezpečnosti pro-vozu (snížení počtu nehod způsobenýchchybou strojvedoucího – přehlednutí činerespektování návěsti), snížení spotřebyenergie (řízení jízdy vlaku se znalostí rych-lostního profilu několik kilometrů předvlakem) a zvýšení propustnosti tratí (jízdavlaků v těsném sledu, respektive i sou-běžně, a bez zbytečného omezování rych-lostí).

V zájmu bezpečné jízdy vlaků je po-třebné výhody vlakového zabezpečovačeETCS široce využívat a praktikovat jízduvlaku pod jeho dohledem jak na vysoko-rychlostních, tak i na konvenčních tratích.Instalace traťové části vlakového zabez-pečovače ETCS byla již v ČR zahájena a podle národního implementačního plánuERTMS má být v průběhu několika nej-bližších let technikou GSM-R a ETCS level2 vybaveny důležité tratě, na kterých pro-bíhá zhruba 70 % vlakové dopravy. Jenanejvýš důležité, aby touto technikoutéž byla v krátké době (s minimální pro-dlevou, tedy v průběhu krátkého migrační-ho období) programově vybavena veškerávozidla, provozovaná na dotyčných tratícha tím bylo dosaženo efektů, které ETCSpřináší.

Též nově budované tratě rychlých spo-jení budou z věcných i zákonných důvodůvybavovány vlakovým zabezpečovačemECTS. Je logické, aby na té části tratíRychlých spojení, která bude tvořit součástvysokorychlostního železničního systému(HS), byl instalován vlakový zabezpečovačETCS level 3, tedy nejvyšší aplikační úrov-ně. To je v dobrém souladu s vozidly, kterábudou na těchto tratích provozována.Z řady racionálních důvodů (aerodynami-ka, cestovní pohodlí, stálá úroveň služeb,vyrovnaná úroveň přepravního produktu,…) jimi budou výhradně trakční či netrakč-ní ucelené jednotky (pro přepravu osob čizboží), což usnadňuje kontrolu integrity(celistvosti) vlaku, která je pro třetí apli-kační úroveň ETCS podmínkou.




Přínosem ETCS level 3 jsou velmi nízkéinvestiční a provozní náklady zabezpečo-vací techniky, neboť odpadají jak návěstid-la, tak i zařízení pro detekci volnosti kole-je (kolejové obvody či počítače náprav).Tedy právě ty prvky, které vyžadují v pro-vozu nejvíce péče a nejvíce limitují spo-lehlivost systému. Přenos informací mezitratí a vozidlem je zajišťován výhradně nazákladě radiové komunikace a odometrie(s podporou pevných balíz), tedy bez po-třeby kladení kabelů a výkopových prací.

Vozidla a lidé

Nejzákladnějším rozhraním vozidel jejejich rozhraní s osobami. Navzdory účin-kům jízdy vysokou rychlostí je potřebauvnitř vozidel zajistit příjemné prostředík pobytu cestujících i příjemné pracovníprostředí pro personál. Přitom právěv kategorii vysokorychlostních vozidel jsou

účinky jízdy velmi silné, neboť řada fyzi-kálních veličin má tendenci růst s rychlostínikoliv lineárně, ale s účinkem vyššíchmocnin. Proto musí být technická opatření,nezbytná k vytvoření tiché a klidné jízdybez hluku, rázů a vibrací, jakožto i zajiš-tění tepelné, tlakové a ventilační pohodyu vysokorychlostních vozidel mnohem do-konalejší, než u konvenčních vozidel.

Velmi důležitou věcí je i termínovésladění investic do vozidel a infrastruktu-ry. Základním kritériem při posuzováníefektivnosti do dopravních staveb je ná-vratnost investovaného kapitálu. Je nutnozajistit, aby bezprostředně po dokončenístavby převzala nová vysokorychlostní traťtíhu provozu a přinášela očekávaný efekt.Tedy aby na ni mohly být přesměroványdálkové linky vlakové dopravy.

To v praxi znamená, že již v předstihuje potřebné budovat k zajištění provozudálkových linek potřebný park vozidel,

aby tato byla schopna využívat a svýmefektem zhodnocovat do budování infra-struktury vložené investiční prostředky. Je potřebné poučit se z nevyužití možnýchpřínosů modernizace tranzitních koridorů,na kterých ještě po 20 letech od zahájenímohutných investic do modernizace tratístále jezdí z důvodu nedostatku moder-ních vozidel mnoho vlaků pomaleji, nežumožňují tratě. Není radno opakovat situa-ci, kdy chybějící investice do vozidel bráníplnohodnotnému využití efektu řádověvyšších investic do tratí.

Životnost železničních vozidel je kolemtřiceti let. Proto je již v současnosti potřeb-né pořizovat pro dálkovou dopravu výhrad-ně jen vozidla, schopná využívat paramet-ry vysokorychlostních tratí. Linky dálkovédopravy budou přecházet na nově budo-vané vysokorychlostní tratě již v průběhuživotnosti nyní pořizovaných vozidel.

Aktuální průběh přípravy Rychlých spojení na SŽDCIng. Jan Šulc / Správa železniční dopravní cesty, státní organizace1. Úvod

Tento článek má za cíl přinést aktuál-ní informace o průběhu přípravy Rychlýchspojení (RS), resp. jeho jednotlivých částí,tj. jak vysokorychlostních tratí (VRT), tak i nových konvenčních nebo modernizova-ných stávajících tratí. SŽDC v průběhu roku2013 a na jaře roku 2014 nechalo zpra-covávat více studií, některé studie jsouaktuálně v průběhu zpracování a u jinýchse nyní připravuje zadání nebo jsou naúplném začátku zpracování.

Aktuálně zpracovávané nebo připra-vované dokumenty, které mají souvislosts přípravou RS, lze rozdělit podle účelu,lokality nebo termínu zpracování. Z pohleduúčelu dokumentace lze rozdělit studie na:- koncepční (globální) dokumenty,- územně technické studie (ÚTS),- studie proveditelnosti (SP).

Koncepční dokumenty řeší globální po-hled na RS a to jak z pohledu technického,tak ekonomického. Do této kategorie patříStudie příležitostí RS a Technicko-provoznístudie - Technická řešení VRT.

Územně technické studie (ÚTS) řešívariantně konkrétní trasu nebo její část,její začlenění do území, technické aspekty,provozní vlastnosti, průchodnost územím,vliv na životní prostředí a investiční ná-ročnost. Cílem ÚTS je zejména zúžení a stabilizace koridorů VRT v územně plá-novacích dokumentacích (ÚPD).

Studie proveditelnosti (SP) také pracu-je s variantami technického řešení, ale jižse na ně dívá z pohledu ekonomické efek-tivity, kdy zkoumá náklady a přínosy jedno-tlivých variant (technických nebo provoz-ních) celého ramene RS, případně i celélogické provozní oblasti. Nedílnou sou-částí studie proveditelnosti je přepravníprognóza, která zkoumá vývoj počtu ces-tujících v závislosti na demografickýchskutečnostech, variantách projektu ale i rozvoji okolní infrastruktury.

Přehled dokumentů

Dokumentace, které jsou již zpraco-vané (nebo těsně před dokončením):- ÚTS VRT Praha – Litoměřice,- ÚTS VRT Praha – Benešov,- ÚTS VRT Bohumín – Přerov,- ÚTS VRT Brno – Vranovice,- technicko-ekonomická studie Dopraco-

vání variant železničního uzlu Brno,- SP Modernizace trati Praha – Mladá Bo-

leslav – Liberec.

Dokumentace, které jsou aktuálně zpra-covávány:

- ÚTS Benešov – Brno,- SP Brno – Přerov,- ÚTS Obchvat Břeclavi.

V roce 2014 se zadává:- RS, studie příležitostí (SPŘ),

- technicko-provozní studie Technickářešení VRT,

- ÚTS VRT Litoměřice - Ústí nad Labem -st. hr.,

- ÚTS RS Kralupy nad Vltavou – Most,- ÚTS VRT RS Brno - Vídeň/Bratislava (vč.

RS Unkovice - Znojmo),- ÚTS VRT Praha – Wroclaw,- SEA Zapojení RS4 do Prahy.

Viz obr. 1 - přehledná mapka s vy-značením aktuálního průběhu pří-pravy RS v území

Tento obsáhlý článek, kterýv plném znění (včetně vymezení, va-riant, parametrů a řešených problé-mů všech níže uvedených ÚTS) zaznína konferenci a včetně mapek jejnajdete na webu www.railvoluti-on.net/czechraildays pod odkazem"Odborné semináře a konference"se věnuje nyní dokončovaným územ-ně technickým studiím:

- ÚTS VRT Praha – Litoměřice,- ÚTS VRT Praha – Benešov,- ÚTS VRT Benešov – Brno,- ÚTS VRT Bohumín – Přerov,- ÚTS VRT Brno – Vranovice,

2. ÚTS VRT Praha – Litoměřice

Úsek Praha - Nová Ves - Litoměřice jeprvní etapou výstavby ramene RS 4 (RS4Praha - Ústí nad Labem – Dresden) zařa-zený do tzv. CoreNetwork TEN-T. Zprovoz-nění tohoto úseku je proto určeno doroku 2030.

Územně technickou studii VRT Praha– Litoměřice pro SŽDC zpracovává IKPConsulting Engineers, s. r. o. Studie jedokončována na jaře 2014.

Hlavním podnětem pro zadání studiebyla urychlená územní stabilizace trasy VRTv celé své délce.

Hlavní cíle této územní studie jsou:- návrh rychlého spojení Praha - Litoměři-

ce jako invariantní trasy, která bude při-jatelná pro orgány veřejné správy s cílem

jejího urychleného zapracování do územ-ně plánovacích dokumentací,

- zpřesnění trasy s cílem zúžení koridoruuvedeného v Zásadách územního roz-voje (ZÚR) krajů,

- projednání řešení problémových míst s dotčenými orgány (kraje, obce, CHKO,orgány památkové péče, atd.),

- ukotvení výhledu rozvoje kolejové infra-struktury v severním okolí Hl. města Pra-hy (napojení Neratovic, letiště Vodocho-dy, Kralup nad Vltavou, atd.).

Benefity nové tratě:

- zkrácení vzdálenosti Praha hl. n. – Ústín. L. o 19 km (ze 106 na 87 km),

- zkrácení vzdálenosti Praha hl. n. – Nera-tovice o 10 km (z 34 na 24 km),

- možnost využití výjezdu z Prahy prorychlé železniční napojení Liberce a Mla-dé Boleslavi,

- možnost napojení Letiště Vodochody(26 km z Prahy hl. n.) a Kralup (34 kmz Prahy hl. n.),

- možnost využití části trasy pro rychléželezniční napojení Loun, Mostu,Chomutova a Karlových Varů,

- uvolnění kapacity na stávající trati Praha– Kralupy n. V. pro rozvoj příměstské a nákladní dopravy.

Závěr

Tato studie je pro přípravu RS velmipotřebná, z důvodu závazku jejího zpro-voznění již v r. 2030 (úsek Praha - NováVes - Litoměřice je zařazený do tzv. Core-Network TEN-T).

Technické řešení tras pro různé rych-losti je velmi podobné s ne příliš rozdílnoutechnickou náročností. Návrhová rychlost350 km/h je využitelná. Z těchto důvodůbude dále preferována trasa na rychlost350 km/h.

Studie stabilizovala trasu v úseku odb.Líbeznice až po žst. Roudnice n. L.-VRT.

Úsek Roudnice n. L.-VRT – Litoměřicebude stabilizován až v návazné ÚTS Lito-měřice – Ústí n. L. – st. hranice. Výjezd

Závěr

Vysokorychlostní železniční dopravaje přirozeným pokračováním dosavadní-ho vývoje železnic. K zvládnutí náročnýchúloh přináší nová technická řešení, využi-telná nejen v oblasti vysokorychlostní do-pravy, ale na železnici všeobecně. Rozhod-nutí o integraci České republiky do sítěevropských vysokorychlostních železnicve smyslu nařízení EU 1315/2013 se dotý-ká nejen výstavby příslušných tratí, ale i přípravy parku vozidel a navazující že-lezniční sítě včetně subsystému napájenía zabezpečení. Je potřebné se včas věno-vat nejen přípravě stavby nových tratí, alei přípravě provozu na nich a to i včetněvozidel a včetně navazujících konvenčníchtratí. K vysokorychlostnímu železničnímusystému je nutno přistupovat jako k reali-tě budoucích let.

Snímek: TRAMO RAIL



z Prahy (Střížkov vs. Letňany) bude stabi-lizován separátní SEA studií.

Studie navrhla více řešení napojení tra-sy do odb. Balabenka. Vzhledem k faktu,že nyní nelze předjímat výhledový rozsahdopravy na dotčených tratích (zejménasměr Ústí n. L., Most, Mělník a Liberec),který bude známý až po výsledcích SPŘ a SP na jednotlivá ramena, nelze na zá-kladě této studie určit optimální řešení.

Studie navrhla několik napojení VRTna stávající tratě. Opodstatněnost každéhopropojení bude zkoumána až v návazné SP.

Studie navrhla zřízení železniční stani-ce se zastávkou osobní dopravy Roudnicen. L.-VRT. Opodstatněnost existence tétostanice bude zkoumána až v návazné SP.

Vyčíslení jízdních dob, stejně tak jakovyčíslení investičních nákladů nebylov době uzávěrky tohoto článku známé.

3. ÚTS VRT Praha – Benešov

Nová trať Praha – Benešov má dva zá-kladní cíle:- stát se částí trasy VRT Praha – Brno,- zvýšit kapacitu a rychlost pro spojení

Praha – České Budějovice.Hlavními cíli územně technické studie

jsou, v souladu se zadáním: - návrh nové trasy Praha – Benešov jako

první etapy RS 1 Praha – Brno, prověřenívariant územního vedení trasy a nale-zení optimálního řešení trasy v území (s maximálním respektováním stáva-jícího koridoru v ZÚR Středočeskéhokraje),

- doporučení výsledného invariantníhořešení, přijatelného pro orgány veřejnésprávy, které bude zapracováno doúzemně plánovací dokumentace,

- prověření nutnosti úprav projektu stavby„Optimalizace traťového úseku Praha-Hostivař – Praha hl.n., II.část Praha-Hostivař – Praha hl.n.“ s cílem zajištěnídostatečné prostorové rezervy pro no-vou trať

Územně technickou studii VRT Praha– Benešov pro SŽDC zpracovává SUDOPPRAHA, a. s. Studie je dokončována najaře 2014.


- 1. etapa nejdůležitější VRT v ČR: Praha– Brno,

- zkrácení vzdálenosti Praha hl. n. –Benešov o 4 km (ze 49 na 45 km),

- zrychlení relace Praha – Tábor – ČeskéBudějovice,

- uvolnění kapacity na stávající trati Praha– Benešov pro rozvoj příměstské a ná-kladní dopravy.

Závěr

Tato studie je důležitá zejména pronalezení trasy, která bude v urbanistickyexponovaném výjezdu z Prahy průchozí.Výjezd z Prahy na Benešov je při tom klíčo-vý pro celý systém RS. Má cílem zkapacit-nit a zrychlit směr Praha – České Budě-jovice ale zejména se má stát částí nejdů-ležitější VRT v ČR: Praha – Brno.

Původní varianta H4 nebyla územněprůchozí, byla proto navržena variantaN1, která problematická místa řeší. Nenísice zcela bezproblémová, ale v tomtoexponovaném území jde o kompromisnínávrh, který však bude nutné dále pro-jednat a obhájit.

Studie navrhla několik napojení VRTna stávající trať Praha – Tábor. Opodstat-něnost každého napojení, resp. jeho vari-anty bude zkoumáno až v návazné SP.

Studie prokázala, že pro výhledový roz-sah dopravy po VRT Praha – Brno neníkapacita v železničním uzlu Praha (ŽUP).Řešením tohoto problému je vybudovánítzv. Nového spojení 2, tj. nové podzemníželezniční trasy v centru Prahy, do kterébude převedena regionální osobní dopra-va (linky S), čímž se uvolní kapacita prodálkovou dopravu na stávajících tratíchv centrální části ŽUP.

Dle dopravně-technologického průkazujsou v žst. Praha-Zahradní město nezbytné4 nástupištní hrany pro dálkovou dopravu(pro novou trasu). Tento požadavek si vy-žádá přestavbu (nyní připravované) stani-ce: nové zapojení nástupišť pro regionálnídopravu, dostavbu 3 nástupištních hran(v dnešním projektu je rezerva pro 2 novéhrany) a rekonstrukci obou zhlaví.

Studie navrhla zřízení železniční sta-nice Buková Lhota v místě odbočení směrBenešov. Stanice nebude mít zastávkuosobní dopravy. Opodstatněnost existen-ce této stanice není dosud stabilizovaná,bude zkoumána až v návazných dokumen-tacích.

Vyčíslení jízdních dob, stejně tak jakovyčíslení investičních nákladů nebylo v do-bě uzávěrky tohoto článku známé.

4. ÚTS VRT Benešov – Brno

Nová trať Benešov – Brno má za cíl,spolu s úsekem Praha – Benešov, stát seklíčovou a nejdůležitější tratí v systémuRS - rychlým a kapacitní železničním spo-jení Prahy a Brna, stát se páteřní tratícelého systému RS v ČR.

Dříve zpracovávané koncepční doku-mentace směřovaly trasu Praha - Brnookolo Kolína a Havlíčkova Brodu bez ob-sluhy kraje Vysočina. Tato trasa je nynízanesena v ZÚR. Mnohem výhodnější jeale využít VRT Praha – Brno i pro obsluhukraje Vysočina, zejména zapojení krajské-ho města Jihlava.

ÚTS VRT Praha – Benešov má za cílnalézt všeobecně přijatelnou trasu VRT,která umožní napojení kraje Vysočina dosystému RS a zároveň umožní jízdní dobumezi Prahou a Brnem pod 60 minut.

Územně technickou studii VRT Bene-šov – Brno pro SŽDC zpracovává SUDOPPRAHA, a. s. Studie je nyní v procesu zpra-covávání, bude dokončena v létě 2014.


- zkrácení vzdálenosti Praha hl. n. – Brnoo 46 km (z 255 na 209 km při variantě„řeka“),

- zkrácení vzdálenosti Praha hl. n. –Jihlava o 40 km (ze 165 na 125 km),

- zkrácení vzdálenosti Brno – Jihlava o 20 km (ze 106 na 86 km),

- zkrácení jízdní doby mezi Prahou a Brnemz 2 h 40 min na necelou hodinu (před-poklad),

- zkrácení jízdní doby mezi Prahou a Jihla-vou z 2 h 44 min na cca 40 min až 60 min(podle typu vlaku),

- zkrácení jízdní doby mezi Brnem a Jihla-vou z 2 h na cca 28 min až 45 min (podletypu vlaku),

- obsluha oblastí podél trasy: Vlašimsko,Humpolecko, Velé Meziříčí, Velká Bíteš,

- uvolnění kapacity I. TŽK od expresní dál-

kové dopravy pro rozvoj regionální a ná-kladní dopravy.

Závěr

Vzhledem k rozpracovanosti dokumen-tace zatím nejsou známé závěry. Hledáníprůchozí trasy, která dosud není územněchráněná, je problematické, nicméně lzepředpokládat, že projektant dokáže na-lézt kompromisní řešení.

Cílem je nalézt trasu, která bude v po-žadovaných technických parametrech, tj. umožní jízdní dobu mezi Prahou a Brnemdo jedné hodiny a zároveň výrazně zkva-litní železniční napojení Jihlavy.

V průběhu prací na studii je kladenvelký důraz na projednávání trasy s dotče-nými obcemi s cílem informovat zástupceobcí o dopadech trasy VRT a hledat řešení,jak dopady pokud možno maximálně eli-minovat.

5. ÚTS VRT Brno – Vranovice

Úsek Brno – Vranovice je částí rameneRS 2 Brno – Vídeň / Bratislava. Tento úsekje zařazený do tzv. CoreNetwork TEN-T.Zprovoznění tohoto úseku je proto určenodo r. 2030.

Územně technickou studii VRT Brno -Vranovice pro SŽDC zpracovává SUDOPBRNO, s. r. o. Studie je dokončována najaře 2014.


- zrychlení dálkové dopravy v úseku Brno– Břeclav z dnešních 31 min na23 min při var. J a maximální rychlostisoupravy 350 km/h,25 min při var. J a maximální rychlostisoupravy 200 km/h,26 min při var. S16 a maximální rych-losti soupravy 200 km/h,

- uvolnění kapacity stávající trati pro roz-voj regionální dopravy,

- možnost využití části trasy pro rychléželezniční napojení Mikulova a Znojma.

Závěr

Tato studie navrhla technické řešenínové tratě Brno – Vranovice, která má býtsoučástí budoucí VRT Brno – Vídeň/Bra-tislava.

Studie navrhla dvě varianty průchoduúzemím jižně od Modřic. Původně sledo-vaná a teoreticky územně chráněná stopase zdá být jako nevhodná z důvodu prak-tické neprůchodnosti díky novostavbámjak skladových areálů, tak i rodinnýchdomů v územně chráněném koridoru. Novávarianta podél R52 tyto střety eliminuje.Takto varianta má nižší návrhovou rychlost,ale vzhledem k blízkosti k uzlu Brno totonebude představovat výrazné omezení.

Studie navrhla variantní napojenítrasy na stávající trať u Vranovic. VariantaJ je zapojena jižně od Vranovic, je nej-rychlejší, kapacitně nejpřínosnější a takénejvhodnější z pohledu možného pokra-čování VRT směr Břeclav. Nevýhodou tétovarianty je průchod EVL Vranovický a Plač-kův les. Posouzení průchodu trasy přes totozvlášť chráněné území musí být v budouc-nu pečlivě prověřeno. Varianta S16 navr-huje trasu VRT jen do odbočky Unkovice,odkud je navržena spojka (na rychlost160 km/h) na stávající trať severně od žst.Vranovice. Tato varianta umožní budoucí

pokračování VRT směr Vídeň/Bratislava a tojak ve variantě přes Břeclav, tak i v novězvažované variantě přes Mikulov.

Na trase je ve všech variantách navr-žena výhybna s odbočkou Unkovice, kteráumožní napojení nové tratě směr Mikulovči Znojmo. Opodstatněnost takovéto tratěbude prokázána v návazných dokumen-tacích.

Vyčíslení investičních nákladů nebylov době uzávěrky tohoto článku známé.

6. ÚTS VRT Bohumín – Přerov

Úsek VRT Bohumín – Přerov je částíRS 1 Praha – Brno – Ostrava. Územně tech-nickou studii VRT VRT Bohumín – Přerovpro SŽDC zpracovává MORAVIA CONSULTOlomouc a. s. Studie je dokončována najaře 2014.

Hlavní cíle této územní studie jsou:

- návrh nové trati v parametrech VRT v úse-ku Bohumín – Přerov, která bude přija-telná pro orgány veřejné správy s cílemjejího zpřesnění a stabilizaci,

- umožnit plnou provozní segregaci dál-kové dopravy (nejen vysokorychlostní) v průchodu uzlem Ostrava, včetně návr-hu dostatečného počtu nástupních hranpro uvažované relace,

- prověřit možnosti umístění případnýchstanic pro osobní dopravu a případnězapracovat do řešení, prověřit více mož-ností sjezdů z VRT na stávající tratě.


- zrychlení dálkové dopravy v úseku Přerov- Ostrava a to zejména pro expresní seg-ment na linkách Brno – Ostrava a Olo-mouc – Ostrava,

- uvolnění kapacity na stávající trati prorozvoj nákladní dopravy,

- segregace dálkové dopravy v uzluOstrava, která výrazně zvýší kapacituuzlu a umožní rozvoj příměstské osobnídopravy v ostravské aglomeraci.

Závěr

Tato studie navrhla technické řešenínové vysokorychlostní tratě Přerov –Ostrava – Bohumín s návrhovou rychlostí350 km/h, která má být součástí RS 1 Praha– Brno – Ostrava.

Studie navrhla dvě varianty napojeníu Přerova (v závislosti na řešení moderni-zace trati Brno – Přerov) a 5 variant v úse-ku Bohumín – st. hranice. Těchto 5 variantbude možné zúžit až na základě stabilizacevedení VRT na území Polska.

Studie navrhla průjezd VRT skrz uzelOstrava tak, že z VRT se stává konvenčnítratí (rychlost snížena 120 až 160 km/h),která umožňuje plnou segregaci dálkovéosobní dopravy (z VRT i ostatní) od regio-nální a nákladní dopravy.

Studie navrhla více sjezdů z VRT nastávající železniční síť. Jedná se zejménao oboustranné napojení Olomouce, Přero-va a Hranic n. M. z/na VRT. Opodstatně-nost každého propojení bude zkoumánoaž v návazné SP.

Na trase VRT jsou navrženy 2 výhybny(Trnávka a Odry). Jejich opodstatněnostbude zkoumána až v návazné SP.

Vyčíslení jízdních dob a investičníchnákladů nebylo v době uzávěrky tohotočlánku známé.



Energetika vysokorychlostních železnicMarek Smola, Ing. Jiří Pohl / Siemens s. r. o.

Oba uvedené druhy dopravy jsou vy-soce energeticky náročné nejen z pohledukvantitativního (vysoká měrná spotřebaenergie, vyjádřená podílem spotřebovanéenergie v kWh na jednotku přepravnípráce v místových kilometrech či v osobo-vých kilometrech), ale i z pohledu kvalita-tivního. Tím je vazba na kapalná uhlovo-díková paliva vyráběna z ropy (motorovánafta, automobilový benzín, letecký pet-rolej), respektive na jejich náhražky.

Perspektivy mobility

Výchozí stav zajišťování mobility v rám-ci teritoria EU silniční a leteckou dopravoulze charakterizovat následujícími paramet-ry:- vysoká energetická náročnost automo-

bilové dopravy (zhruba 12 kWh/sedad-lo/100 km při rychlosti 130 km/h) danávysokým odporem valení pneumatik povozovce, vysokým aerodynamickým od-porem krátkých samostatně jedoucíchvozidel a nízkou energetickou účinnostíspalovacího motoru,

- vysoká energetická náročnost leteckédopravy na krátké vzdálenosti (zhruba40 kWh/sedadlo/100 km při rychlosti900 km/h) daná aerodynamickým odpo-rem, který je dán vysokou rychlostí letu,byť skutečná cestování doba od začátkudo cíle je vlivem pozemních ztrátovýchčasu zhruba třikrát nižší, potřebou vy-tvořit a zmařit kinetickou energii odpo-vídající rychlosti letu, potřebou vytvořita zmařit potenciální energii odpovídajícívýšce letu, i nízkou energetickou účin-ností pohonu,

- téměř výhradní závislostí automobilovéi letecké dopravy na kapalných uhlovo-díkových fosilních palivech, která jsoudrahá, do budoucna nezajistitelná (jdeo jednorázové využívání neopakovatel-ných přírodních zásob) a jejichž spalová-ní zvyšuje koncentraci oxidu uhličitého

v zemské atmosféře s neblahými dopa-dy na klimatické jevy.

Výsledkem je velmi nebezpečná závis-lost mobility na ropě. V rámci EU je 96 %energie pro dopravu čerpáno z ropy nebojejích náhražek, v ČR je tato závislost ještěvyšší, a to 97 %. Pro zajištění své energe-tické bezpečnosti se EU orientuje na per-spektivní zajištění mobility nezávisle naropě. Nástrojem ke snížené energetickénáročnosti dopravy a k odstranění její zá-vislosti na ropných produktech a jejich ná-hražkách je železniční doprava. Ta má totižzásadní energetické přednosti:- nízká energetická náročnost železniční

dopravy (zhruba 2,5 kWh/sedadlo/100km při rychlosti 160 km/h) daná nízkýmodporem valení hladkých ocelových kolpo hladkých ocelových kolejnicích, níz-kým aerodynamickým odporem dlouhýchštíhlých vozidel navzájem tvořících vlaks aerodynamicky tvarovanými čely a vy-sokou energetickou účinností elektrické-ho trakčního motoru,

- technicky vyřešené a již více než sto letsystematicky budované elektrické napá-jení, a to v podobě elektrifikovanýchtratí.

Podmínkou ovšem je, že lidé budou kesvým cestám železnici využívat. Současnýpodíl železnice na celkových přepravníchvýkonech je nízký (v ČR v osobní dopravějen 6 %), potenciál jejích energetickýchpředností není využit. Cestou ke konverzicestujících z letadel a automobilů, respekti-ve autobusů, do vlaků je jedině pozitivnímotivace nabídkou kvalitní železniční do-pravy - rychlé, pohodlné, bezpečné, spo-lehlivé.

Energie

První fyzikální kategorií, která určujekaždý dopravní systém, včetně vysoko-

rychlostní železnice, je energie potřebnák vykonání požadované přepravní práce.Při vysokých rychlostech rozhoduje o spo-třebě energie aerodynamický odpor. Tenroste se druhou mocninou rychlosti. Protoby bylo logicky možno předpokládat, že přizdvojnásobení rychlosti jízdy vlaků dojdeke zvýšení spotřeby energie na čtyřnáso-bek. Promyšleným vývojem vnějších tvarůvozidel, které mají výrazně nižší součini-tel aerodynamického odporu, než obvyklástarší hranatá železniční vozidla, plynuloujízdou s minimem zastavování, využívánímkinetické energie pro překonání výšek, rekuperačním brzděním i dalšími kroky,se však podařilo dosáhnout toho, že na-vzdory zhruba dvojnásobné rychlosti jevysokorychlostní železniční doprava nikolivčtyřnásobně, ale zhruba stejně, nebo jenmírně více energeticky náročná, než jízdaběžných vlaků. Vysokorychlostní železni-ce jsou navíc vedeny krajinou přímo, tedyve srovnání s tradiční železnicí po kratšítrase, což má příznivý dopad nejen nainvestiční náklady, ale i na spotřebu ener-gie.

Stoji za povšimnutí, že energetická ná-ročnost jízdy vlakem rychlostí 300 km/h,která činí cca 0,04 kWh/sedadlo/km, je poloviční, než energetická náročnostpěší chůze rychlostí 5 km/h, která činí cca0,08 kWh/km. Plným právem je vysoko-rychlostní železnice vnímána jako doprav-ní systém budoucnosti a to včetně envi-ronmentálního vnímání chápání tohotopojmu.

Výkon

Druhou fyzikální kategorií, která urču-je dopravní systém, je výkon potřebnýk pohonu dopravních prostředků. Výkonje podílem energie a času. Tedy je zřejmé,že i při zdvojnásobení rychlosti dochází i při potřebě dodat stejnou energii k nárů-stu výkonu na dvojnásobek. V praxi mají

osmivozové elektrické jednotky délky 200 m jmenovitý trakční výkon cca 8 MW(tomu odpovídá příkon včetně vedlejšíspotřeby cca 10 MW), respektive šestnác-tivozové elektrické jednotky délky 400 mjmenovitý trakční výkon cca 16 MW (tomuodpovídá příkon včetně vedlejší spotřebycca 20 MW). Tímto výkonem však pracujíjen ve fázi rozjezdu (na rovné otevřenétrati po dobu cca 5 minut), ve fázi jízdyjim pro udržení rychlosti 300 km/h posta-čuje příkon cca 6 MW, respektive 12 MW,v poslední fázi jízdy předávají rekuperač-ním brzděním kinetickou (a v případě sjíž-dění z vysočiny do nížiny) i potenciálníenergii zpět do trakčního vedení.

Díky vysoké kinetické energii má rych-le jedoucí vlak značnou setrvačnost a bezproblému zvládá terénní nerovnosti.Trasa vysokorychlostní tratě proto nemusíbýt vedena vodorovně, nýbrž můžeme mítvýrazné střídavé stoupání a spády, anižby to mělo negativní dopad na spotřebuenergie. Vlak svou celkovou energii neztrá-cí, pouze se bezztrátově mění jeho kine-tická energie na potenciální a zpět – jakou kyvadla. Například při poklesu rychlos-ti jízdy z 300 km/h na 250 km/h dojdek uvolnění kinetické energie 162 kWh, kte-rou je možno využit ke zvýšení je nadmoř-ské výšky vlaku o 119 m. To například re-prezentuje stoupání 35 ‰ v délce 3,4 km.Princip cyklické přeměny kinetické energiena potenciální a zpět je při stavbě vysoko-rychlostních tratí cíleně využíván ke sníže-ní investičních nákladů a to zkrácení délkynejdražších umělých staveb – mostů a tu-nelů. Zkrácení délky tunelů má navíc příz-nivý dopad na aerodynamický odpor, kterýje v tunelu násobně vyšší, než na otevře-né trati. Náhrada tunelu otevřenu tratím,byť se střídavými sklony, je proto cestouk úsporám energie. Přimknutí tratě k te-rénu střídavými protisměrnými sklony taksnižuje nejen investiční, ale i provozní ná-klady.

Napájení

Úlohou pevných trakčních zařízení jepřevzít elektrickou energii z distribuční sítěa předat ji vozidlům. Obecné požadavkyjsou podobné, jako na konvenčních želez-nicích:- zajistit vozidlům kontinuální dodávku

elektrické energie, respektive v režimuelektrodynamického brzdění odběr ener-gie,

- rovnoměrně zatěžovat třífázovou distri-buční síť.

Ve srovnání s konvenčními tratěmi majívysokorychlostní vozidla vyšší výkon a po-hybují se rychleji. Z toho vyplývají určitékomplikace, které je potřebné řešit. Abysběrač ani při vysokých rychlostech neztrá-cel kontakt, musí být co nejlehčí, aby sestačil přizpůsobovat aktuální poloze tro-lejového drátu. Tato podmínka vylučujepro rychlosti kolem 300 km/h použití stej-nosměrných systémů (v ČR by přicházelov úvahu 3 kV), které by zajišťovaly potřeb-ný výkon při proudu v řádu tisíců ampér,a vede k výhradnímu použití střídavých

Jedním z hlavních důvodů, proč jsou budovány vysokorychlostní železnice (a proč jejich budováníEU tak výrazným způsobem podporuje) je velká energetická náročnost současných dominantníchdruhů rychlé dálkové dopravy - civilního letectví a individuální automobilové dopravy.




systémů o napětí 15 kV nebo 25 kV, kterépřenášejí potřebná výkon při proudu řádo-vě jen stovek ampér. Tyto nižší hodnotyodebíraného (respektive rekuperovaného)proudu již jsou slučitelné s požadavkemna lehký sběrač.

Měničové napájecí stanice

Logickým požadavkem ze strany vozi-del je jejich spojité napájení, tedy napájeníbez přerušování odběru z důvodu změnyfází. Tak, aby mohl trakční pohon, respek-tive rekuperační brzdění, pomocné pohonyi ventilace a klimatizace interiéru vozidel,spojitě pracovat. Ve snaze o rovnoměrnézatížení všech tří fází však u konvenčníchželeznic s jednofázovým napájením 25 kV50 Hz dochází ke střídání fází, napáje-jících trakční vedení. A to jak u trakčnínapájecí stanice, tak zhruba uprostřednapájeného úseku mezi napájecími stani-cemi. Z hlediska jedoucího vlaku to způ-sobuje (při obvyklé vzdálenosti napáje-cích stanic 50 km) změnu fáze napájecíhonapětí v trakčním vedení vždy po ujetí zhru-ba 25 km. To by při rychlosti 300 km/h zna-menalo vypínat a znovu zapínat proudkaždých cca 5 minut, což by mělo neblahýdopad jak na trakční výkon a elektrody-namické rekuperační brzdění, tak i na čin-nost pomocných zařízení a na ventilaci a klimatizaci interiéru vozidel. Ideálnímřešením je spojité dvoustranné napáje-ní bez změny fáze. Tak, jak je tradičně prak-tikováno v zahraničí na systému 15 kV16,7 Hz, respektive i v ČR na systému 3 kV DC.

Díky moderní technice měničových na-pájecích stanic lze zajistit spojité dvojstran-né napájení bez změny fáze i u jednofá-zového systému 25 kV 50 Hz. To přinášízásadní výhodu spojitého zásobovánívlaků elektrickou energií (respektive spo-jitého odběru rekuperované energie přibrzdění) bez periodického přerušování u napájecích a spínacích stanic. Výhodoujsou též nižší úbytky napětí (vyšší stabilitanapětí, menší ztráty ve vedení, možnostzvýšit vzdálenost napájecích stanic), docí-lené dvoustranným napájením. Přitom od-běr z distribuční sítě 3 x 110 kV 50 Hz jeměničovou napájecí stanicí rovnoměrněrozložen do všech tří fází. To je velmi dů-ležité zejména v místech, kde nejsou zkra-tové výkony disponibilní distribuční sítě 3 x 110 kV 50 Hz tak velké, aby bylomožno distribuční síť zatěžovat potřebně

velkými jednofázovými odběry bez obavo překroční dovolené meze nesymetrie třífázových napětí.

Systém 2 x 25 kV

Cestou ke snížení investičních nákladůje snížení potřebného počtu trakčních na-pájecích stanic. Toho lze dosáhnout zvý-šením přenosové schopnosti trakčního ve-dení orientaci na systém 2 x 25 kV. Jehopodstatou je používání zpětného vedení s funkcí negativního napájecího vodiče (s napětím vůči trolejovému vedení fázověposunutým o 180 °). Potřebný rozdíl po-tenciálů mezi zpětným a trolejovým vede-ní vytvářejí na trati průběžně instalovanéautotransformátory. Mezi vodiči trolejo-vého a zpětného vedením je napětí 50 kV,proud ve vodičích klesá ve srovnání s tra-dičním jednofázovým systémem 25 kV 50 Hz na polovinu. Z hlediska vozidel ne-znamená použití tohoto systému napájení(označovaného 2 x 25 kV 50 Hz, respektivedvoufázové) žádnou změnu, neboť kolej-nice mají nulový potenciál, tedy napětímezi kolejnicemi a trolejovým drátem jeobvyklých 25 kV.

Trakční vedení

Mimořádně náročným a v provozuvelmi namáhaným uzlem je trakční vedení.Musí zajistit dobrou spolupráci se sběra-čem proudu při předávání velkých výkonů,a to i při jízdě vysokými rychlostmi. Dů-ležitá je stálá výška trolejového drátu nadtemenem kolejnic. A to nejen v klidu, alezejména při působení přítlačné síly sběra-če, která se snaží jej nadzvednout. Tuhosttrakčního vedení proto musí být po délcerozpětí velmi stálá a dost vysoká, aby bylysvislé pohyby trolejového vodiče minima-lizovány. Z toho plynou značné napínacísíly, které udržují vodiče v předepsané po-loze. Tyto síly vyžadují nejen vodiče patřič-ného průřezu, ale i ze speciálních velmipevných materiálů (legovaná měď), a to i za cenu nižší elektrické vodivosti. To lzetolerovat, neboť činná složka odporu nenírozhodující složkou impedance trakčníhovedení.

Vazba na konvenční železniční síť

Zásadní výhodou evropského pojetí vy-sokorychlostních vozidel je jejich zaruče-

ná přechodnost i na konvenční tratě. Tatovlastnost umožňuje vedení dálkových vla-kových linek, využívajících vysokorychlostnítratě, i na navazující konvenční síti. V sub-systému CCS (řízení a zabezpečení) je tatokompatibilita zvýhodněna jednotným ty-pem vlakového zabezpečovače ETCS prokonvenční (CR) i vysokorychlostní (HS) že-leznice.

Je velmi vhodné podobně postupovatu subsystému ENE (energie) a sjednocovatenergetické napájení konvenčních i vyso-korychlostních železnic. To v podmínkáchČR znamená orientaci ne jednotný napá-jecí systém 25 kV 50 Hz, který se díkystavbě vysokorychlostních železnic rozšířív dohledné budoucnosti i do lokalit dosudvyužívajících stejnosměrný systém 3 kV(Praha, Ústí nad Labem, Hradec Králové,Přerov, Ostrava, …). Racionálním řešenímje využít výstavbu vysokorychlostníhoželezničního systému jako motiv k usku-tečnění dávného záměru konverze stejno-směrného napájecího systému 3 kV najednotný střídavý napájecí systém 25 kV50 Hz.

Ukazuje se rozumné vypracovat a usku-tečňovat nejen národní implementačníplán ERTMS subsystému CCS, ale i národníplán bezemisní elektrické železnice sub-systému ENE. To znamená propojit akti-

vity budování vysokorychlostních železnics aktivitami vedoucími k odstranění zbý-vající závislosti železnice na kapalnýchuhlovodíkových palivech. Jde v prvé řaděo dokončení elektrizace sítě konvenčníchželeznic tak, aby pevná trakční zařízenísloužila nejen pro liniové napájení elek-trických vozidel závislé trakce provozova-ných na elektrifikovaných tratích, ale i pronabíjení akumulátorů polozávislých vozi-del, provozovaných na tratích bez trakč-ního vedení. To je například součástí pro-gramu ERI, jehož cílem jsou nulové emiseněmeckých železnic v roce 2050.

Závěr

Ačkoliv je energetická náročnost vyso-korychlostní železniční dopravy příznivěnízká, vyvolává energetické zásobování vy-sokorychlostních železnic celou řadu tech-nicky náročných úloh. Ty jsou řešitelnéaplikací nových technologií. Obdobné mo-derní principy energetického napájeníželeznic jsou použitelné i na tratích kon-venčního železničního systému, se kterýmtvoří vysokorychlostní železniční systémspolečný celek. Příchod vysokorychlostníchželeznic tak logicky vede k inovačnímtrendům v celé šíři železniční dopravy.





Bováí vysokorychloího žlezničího syé v ČR · mu v patřičném detailu a odpovídající...

Documents

Transcript of Bováí vysokorychloího žlezničího syé v ČR · mu v patřičném detailu a odpovídající...