Tramvaj, která vidí chodce i hejno holubů. Jak Škoda Transportation učí kolejová vozidla „přemýšlet“

Není Škoda jako Škoda. Dvě české firmy dodnes spojuje slavné jméno i společný historický původ okřídleného šípu, jejich cesty se ale už dávno rozešly. Plzeňská Škoda Group, jejíž součástí je Škoda Transportation, opravuje, renovuje a vyrábí vagony, vlaky, tramvaje, trolejbusy, jejich pohony a také stále větší množství elektroniky a softwaru.

Jde o jeden z oborů, v nichž si Česko navzdory proměnám posledních desetiletí zachovalo schopnost vyvíjet a vyrábět kompletní technologicky náročné výroby a vyvážet je na zahraniční trhy. České vlaky a tramvaje dnes míří od Německa či Skandinávie přes Itálii až po Pobaltí a Škoda se současně snaží otevřít nové trhy ve Střední Asii.

Železnice přitom rozhodně není technologií minulosti. Naopak. Snaha dostat více lidí i nákladu ze silnic, elektrifikace a ekologizace dopravy i tlak na nižší spotřebu energie jí dávají nový význam. Jen samotný vlak se mezitím radikálně mění. Dobře je to vidět v Ostravě. Na jednom místě se zde svařují a obrábějí desítky metrů dlouhé hliníkové skříně budoucích vlaků. O několik kilometrů dál vzniká software, který učí tramvaj orientovat se ve svém bezprostředním okolí – rozeznat automobily, chodce nebo třeba hejna holubů.

Kořeny Škodovky sahají do Plzně druhé poloviny 19. století a dodnes zde funguje prakticky na původním místě. V současnosti je jejím druhým hlavním českým centrem také Ostrava. V Moravskoslezském kraji zaměstnává skupina Škoda Group více než 1500 lidí a její zdejší aktivity stojí především na třech firmách.

Škoda Vagonka vyrábí elektrické a bateriové železniční jednotky a hliníkové skříně vlaků či vozů metra. Ekova v Ostravě-Martinově se soustředí na tramvaje, jejich opravy, těžkou údržbu a modernizace a v posledních letech zvládla i výrobu nových vozů. Škoda Digital v průmyslové zóně Ostrava-Hrabová pak vyvíjí řídicí, diagnostické a komunikační systémy.

Do ostravských provozů skupina během posledních pěti let investovala přibližně tři miliardy korun. Největší proměnou prošla Vagonka: z jedné montážní linky jsou dnes tři a při vhodné skladbě zakázek dokáže podle jejího ředitele Martina Bednarze závod ročně vyrobit až 250 hliníkových skříní a dokončit přibližně 150 vozů. Kapacita lakovny vzrostla z přibližně čtyřiceti na 120 až 150 vozů ročně.

K nejpůsobivějším kusům vybavení patří obří portálové obráběcí centrum. Stroj dlouhý zhruba padesát metrů dokáže obrábět celou svařenou hliníkovou skříň budoucího železničního vozidla. Při průchodu montážní halou je to pořád strojírenský průmysl v jeho téměř archetypální podobě – montážní linky, obrobky z hliníku a oceli, svářeči, lepiči, podlaháři, lakýrníci... Výrobkem, který z ní nakonec vyjede, už ale dávno není pouhý „vagon“.

O hospodářském obratu Škoda Group, rekordním objemu jejích zakázek i sázce na bateriová vozidla psalo INFO.CZ podrobně už na konci června. Ostravská návštěva ukazuje jinou stránku stejného příběhu: co se za miliardovými kontrakty skutečně vyrábí a jak rychle se přitom mění samotná podstata kolejového vozidla.

Tomáš Ignačák se v železničním průmyslu pohybuje přes třicet let. Prošel šumperským Pars nova, později vedl Škodu Transportation a dnes je místopředsedou představenstva Škoda Group.

Když se ho INFO.CZ ptalo, které vozidlo, u jehož vzniku během své kariéry stál, považuje za nejvýznamnější, odpověděl bez váhání: „Pro mě je to jednoznačně Panter.“

U zrodu dnešního RegioPanteru stál už krátce po svém příchodu ze Šumperka do Škody. S tehdejším vedením podle něj diskutovali i o tom, kolik podobných elektrických jednotek bude vůbec možné ne vyrobit, ale prodat. Skutečnost nakonec původní očekávání výrazně překonala. K těmto soupravám má Ignačák i osobní vztah. Pochází ze Šumperska a Pantery sám používá při cestách domů. „Je to pro mě taková srdcovka, že jsem opravdu u toho stál od začátku,“ říká.

RegioPanter zároveň dobře ilustruje jednu z velkých proměn osobní železniční dopravy posledních desetiletí. Klasickou soupravu tvořenou těžkou lokomotivou a jednotlivými vagony v regionální dopravě stále častěji nahrazují lehčí elektrické jednotky s pohonem rozloženým do více částí vlaku.

Distribuovaná trakce umožňuje lepší zrychlení, což je právě na regionálních tratích s častými zastávkami mnohdy důležitější než vysoká maximální rychlost. Přidává se lehčí hliníková konstrukce, nízkopodlažní nástup, rekuperace energie při brzdění či účinnější výkonová elektronika.

Ignačák jako povedený příklad uvádí modernizovanou a elektrifikovanou trať z Olomouce přes Šternberk do Uničova. Spojení rychlejší infrastruktury s moderními jednotkami výrazně zkrátilo cestovní dobu: „Ze Šternberka se stává pomalu součást Olomouce.“ Přitom je dělí vzdálenost patnácti kilometrů.

Nový vlak tak neznamená jen klimatizaci, Wi-Fi a pohodlnější sedačky. Pokud se spolu s vozidlem zlepší také trať, může změnit hranici toho, odkud jsou lidé ochotni každý den dojíždět za prací nebo do školy.

Panter navíc neusnul na staré koncepci, ale prochází další evolucí. V Ostravě už vznikla první hrubá stavba nové jednotky 26Ev pro Arrivu, která má od prosince 2028 propojit Prahu přes Plzeň s Chebem a po další trase Klatovsko a Šumavu. „Vlak je objednaný na rychlost 200, ale je stavěný na 230 km/h,“ shrnuje Ignačák.

Škoda tak stále vyrábí to, co je na vlaku vidět zvnějšku i zevnitř a co váží desítky tun. Stále větší část hodnoty a schopností výsledného výrobku je však pro cestující neviditelná, byť pro komfort, spolehlivost i ekonomičnost jízdy nezbytná.

Jedním z příkladů je ATO, Automatic Train Operation neboli automatické vedení vlaku. Počítač dokáže během běžné jízdy řídit zrychlování a brzdění podle jízdního řádu, profilu trati a provozní situace tak, aby vlak spotřeboval co nejméně energie. Strojvedoucí zůstává v kabině a je připraven řešit mimořádné a bezpečnostní situace, rutinní část jízdy ale může optimalizovat automatika.

ATO bude součástí i nové platformy 26Ev. Škoda uvádí, že systém optimalizuje rychlost a brzdění podle jízdního řádu a výškového profilu tratě.

Jiří Liberda, který ve Škoda Group vede oblast digitálních technologií, říká, že u podobných řešení firma sleduje nejen technologický efekt, ale především jejich ekonomickou návratnost. Cílem je dostat se přibližně ke dvěma rokům.

„Když nasadíme na vlak ATO technologii, která má nějakou úsporu elektrické energie nebo paliva, do dvou let ji má provozovatel zpátky,“ říká Liberda. U vlaku, jehož životnost se počítá na desítky let, je to zásadní změna ekonomiky celého výrobku. Přesně určit, jakou část hodnoty dnešního vozidla už představuje software, se Liberda zdráhá, trend je ale podle něj jednoznačný – „podíl softwaru významně roste“.

Čím více rozhodování přebírá elektronika, tím zajímavější situace musí její vývojáři řešit. Dobře je to vidět na antikolizním systému pro tramvaje.

Systém sleduje prostor před vozidlem a vytváří před ním jakýsi virtuální tunel. Nezajímá ho pouze překážka, která už stojí přímo na kolejích. Sleduje také objekty v okolí a jejich trajektorii – tedy například automobil, cyklistu či chodce, který se k dráze tramvaje teprve blíží.

Pokud vyhodnotí riziko kolize, v první fázi varuje řidiče. Pokud je nutné zasáhnout, začne vozidlo samo brzdit. Jenže ani tady neplatí jednoduché pravidlo, že při nebezpečí stačí okamžitě použít maximální brzdný účinek. Tramvaj může vézt desítky stojících cestujících a prudké nouzové zabrzdění může samo způsobit zranění. Software proto pracuje s různými brzdovými strategiemi podle situace.

Plně autonomní tramvaj přesto není jen vzdálenou vizí. V květnu letošního roku Škoda společně s dopravním podnikem Rhein-Neckar-Verkehr předvedla v německém Mannheimu autonomní pohyb tramvají v reálném prostředí depa, včetně automatického parkování a průjezdu myčkou.

Podle Liberdy zvládla předváděná tramvaj v režimu GoA4 přibližně pětačtyřicetiminutovou trasu a nakonec zastavila na určeném místě s centimetrovou přesností.

Depo je pro autonomii ideálním mezikrokem. Prostředí je výrazně předvídatelnější než běžná ulice, přitom v něm vozidlo musí samostatně zvládat skutečné provozní úkoly. Škoda svůj koncept Smart Depot rozvíjí také na základě zkušeností z finského Tampere.

K tomu, aby tramvaje bez řidiče běžně vyjely do ulic, podle Liberdy zbývá překonat tři hlavní překážky. První je technologie. Druhou legislativa. A třetí jsou lidé.

„Do autonomního vozidla nám musí ve finále nasednout lidé a musí se v něm cítit bezpečně, komfortně a musí jim to připadat v pořádku,“ říká. Právě u společenské akceptace může být podle něj potřeba dokonce generační obměna.

S rostoucím množstvím softwaru zároveň přicházejí problémy, které by ještě před několika desetiletími výrobce železničních vozidel prakticky nemusel řešit. Kybernetická bezpečnost, ochrana a vlastnictví dat nebo dostupnost dostatečně výkonných čipů se stávají stejně legitimními tématy vývoje vlaku jako konstrukce podvozku. Škoda proto podle Liberdy už dnes při vývoji počítá například s požadavky evropského Cyber Resilience Actu, přestože jeho hlavní povinnosti začnou platit až v roce 2027.

Moderní souprava totiž během provozu produkuje obrovské množství dat o vlastní poloze, spotřebě a stavu jednotlivých komponentů. Podle Liberdy dává největší smysl, pokud s nimi mohou pracovat provozovatel i výrobce. Zkušenosti z reálného provozu pak mohou sloužit k vylepšování dalších vozidel a k diagnostice závad ještě dříve, než způsobí odstavení vlaku.

„Nezačínáme brzdit tak, že aplikujeme všechny brzdy naplno,“ vysvětluje Liberda. Při vývoji systému Škoda využívala i data o tom, jak na jednotlivé situace reagují skuteční řidiči. A právě tady přicházejí na scénu výše zmínění opeření obyvatelé našich měst.

„Řešili jsme třeba v centru Prahy holuby na kolejích,“ popisuje Liberda. Tramvaj před sebou nejprve vidí volnou trať. Když se ale při jejím příjezdu zvedne ze země celé hejno holubů, senzory náhle zaznamenají masu pohybujících se objektů, velkou jako náklaďák. Pro člověka naprosto běžná situace tak může být pro stroj problémem, který se musí naučit správně interpretovat. „Učíme ten systém situaci za situací, aby se s ním vypořádal.“

Podobných případů budou tisíce. A právě to ukazuje rozdíl mezi autonomním provozem metra, který už v několika městech funguje, a tramvajemi. Metro se pohybuje v uzavřeném prostředí, do něhož mu nevjede automobil, nevstoupí chodec a zpravidla v něm ani nevzlétne hejno holubů. Tramvaj musí porozumět mnohem chaotičtějšímu světu skutečného města.

Čím digitálnější vlak je, tím paradoxněji může působit jeden z problémů, které ostravský železniční průmysl řeší: pořád potřebuje lidi, kteří umějí pracovat rukama. Svářeče, elektrikáře, lakýrníky, mechaniky či obráběče.

Stanislav Zapletal, ředitel Střední školy technické a dopravní v Ostravě-Vítkovicích, která úzce spolupracuje s ostravskou Škodovkou, připomíná, že v minulosti mívala škola v jediném ročníku pět tříd mechaniků a opravářů kolejových vozidel. V devadesátých letech ale zájem o podobné profese prudce klesl a některá někdejší železniční učiliště bojovala o samotné přežití.

Dnes se situace obrátila. Průmysl odborníky opět potřebuje – jenže požadavky na ně jsou jiné. Škola proto ve spolupráci se Škodou, Dopravním podnikem Ostrava a Českými drahami otevřela obor mechanik elektrotechnik zaměřený na drážní techniku. Student může po třech letech získat výuční list a následně pokračovat čtvrtým rokem k maturitě. První absolventi letos odmaturovali.

Zapletal přitom zdůrazňuje, že škola nechce čekat, až jí průmysl oznámí, jaké profese právě chybějí. Musí se pokoušet odhadnout, co budou firmy potřebovat za několik let. Proto už dnes řeší elektromobilitu či vodík, i když jejich budoucí role ještě není úplně jasná.

A právě tady se kruh uzavírá. Moderní vlak dokáže rekuperovat energii, optimalizovat vlastní spotřebu, sledovat technický stav svých součástek a jeho senzory začínají interpretovat svět před kolejemi. Jednou možná odjede z depa i bez člověka v kabině.

Než se tak ale stane, musí jeho několik desítek metrů dlouhou hliníkovou skříň někdo svařit, obrobit a nalakovat. Budoucnost české železniční techniky tak v Ostravě nevzniká ani pouze v jedničkách a nulách, ani pouze v jiskrách od svářečky. Potřebuje obojí.

🔥🗞️ Přidejte si INFO.CZ do svých oblíbených zdrojů na Google Zprávy. Díky.