hirdetés
hirdetés

M2M a vasúton

A „sofőr nélküli” vonatok

Az automatizált közlekedéssel szemben ugyanazok a dilemmák, legyen szó az önvezető autókról, a repülőgépekről vagy a számítógép vezérelte vonatszerelvényekről. Most utóbbi előnyeit és hátrányait vesszük számba.

hirdetés

A vezető nélküli autókról gyakran esik szó napjainkban, alig van olyan elképzelés a közlekedés jövőjéről, amely ne számolna a személyjárművek részleges vagy akár teljes automatizálásával.  Az önvezető autók pártolói világrengető előnyöket remélnek annak hétköznapivá válásától; az autóbalesetek és a forgalmi dugók megszűnése, a járművek fogyasztásának drasztikus csökkenése, az utak és az autók kihasználtságának ugrásszerű emelkedése csak néhány azok közül a remélt változások közül, amelyeket az egyéni közlekedés „robotizálásától” várnak. Természetesen vannak ellenzők is: hogyan dönt a számítógép, ha egy forgalmi helyzetnek mindenképp baleset a vége, ki a felelős, mi lesz a hackerekkel, hova tűnik majd a vezetési élmény; ilyen, és ehhez hasonló kérdések hangzanak el a leggyakrabban, amikor az önjáró autók hátrányai kerülnek szóba. A közlekedés teljes automatizálásával szemben szkeptikus kérdések lényege ugyanaz: merjük-e számítógépek „kezébe” adni az irányítást?

Hát persze, hogy merjük. Sokan vannak, aki naponta tucatszor, akár sok száz kilométert is utazhatnak úgy, hogy egy számítógép a „sofőr” – csak (egyelőre még) nem személyautókkal, hanem mondjuk repülőgépekkel, hajókkal vagy mai cikkünk főszereplőivel, a vonatokkal.

Az automata vonatok típusai

Amikor önjáró vonatokról beszélünk, fontos tisztázni, hogy az automatizáltáságnak pontosan milyen szintjét értjük alatta. Az „automatizáltsági fok” (angolul Grade of Automatization – GoA) szerint négy típust különböztetnek meg:

GoA-1: nincs automatizálás, mint például a régi vasutaknál

GoA-2: félautomata rendszerek – a vonat indítását és megállását, az ajtók nyitását és a vészhelyzetek kezelését ember végzi; minden más az elektronikára van bízva.

GoA-3: vezető nélküli rendszerek – csak az ajtók nyitását-zárást végzi a fedélzeti személyzet, illetve vészhelyzet esetén avatkozhat be. Ilyen például Budapesten a 3-as metró.

GoA-4: felügyelet nélküli, teljesen automata rendszerek – nincs fedélzeti személyzet (legtöbbször vezetőállás se), a vonatok teljesen automata üzemben közlekednek. 2015 szeptembere óta a budapesti 4-es metró is ide tartozik.

2013 végén a világ vasútjainak 6%-án zajlott teljesen automata üzem (vonalhosszra vetítve); az effajta vonatirányítás előnyeit egyre több helyen ismerik fel (és tudják megfizetni), így ez az érték az évtized végére a többszörösére nőhet. És hogy milyen előnyökkel jár a vezető nélküli vonatok közlekedtetése?

Az előnyök

Egy akkora rendszernél, mint mondjuk egy nagyváros vasúthálózata, a teljesen automatizált megoldás, azaz a tény, hogy nincs szükség személyzetre, óriási megtakarítást eredményezhet. Egy felmérés szerint kellően nagy hálózatoknál a GoA-4-rendszerek akár 70%-kal kisebb (azaz kb. harmadakkora) költséggel üzemeltethetők, mint ha teljes emberi felügyelet mellett működnének a vonatok. A költségcsökkenés főleg a kis követési időkkel közlekedő járatoknál lehet látványos – nem véletlen, hogy az előbb említett 6 százaléknyi automatizált vonalhossz jelentős része az igen sűrű követési idejű (30 vonat/óra vagy a feletti – a budapesti 2-es, 3-as és 4-es metró csúcsidei adatai rendre: 27, 24 és 40 vonat/óra) városi vasutakhoz tartozik.

Teljesen automatizált rendszert használó metrók az óránként közlekedő vonatok száma szerinti növekvő sorrendben (szürke: hagyományos vonalak, rózsaszín: jelenleg üzemelő automata vonalak, lila: tervezett automata vonalak). Jól látható, hogy a vonatsűrűség növekedésével egyre több automata rendszerrel találkozhatunk
Teljesen automatizált rendszert használó metrók az óránként közlekedő vonatok száma szerinti növekvő sorrendben (szürke: hagyományos vonalak, rózsaszín: jelenleg üzemelő automata vonalak, lila: tervezett automata vonalak). Jól látható, hogy a vonatsűrűség növekedésével egyre több automata rendszerrel találkozhatunk

Automatizált rendszerek persze előfordulnak a kisebb forgalmú (10 vonat/óra, vagy az alatti) járatokon is, de ha a hálózatokat a követési idők szerint sorba rendezzük, az értékek csökkenésével egyre több ilyen megoldással találkozhatunk.

Nemcsak a követési időkön lehet javítani automata vonatok alkalmazásával, hanem a szerelvények befogadóképességén is. Ugyan a szerelvények vezetőállása nem foglal el olyan nagy helyet, annak elhagyása 4-6 százalékkal növelheti meg egy vonat kapacitását (pláne olyan szerelvényeknél, amelyeknek a közbenső kocsijain is van vezetőállás). A számítások szerint egyedül ezzel a húzással 1 százalékot lehet lefaragni egy átlagos metróhálózat éves működési költségén.

A számítógépekkel vezérelt vonatokkal üzemelő metróvonalak megbízhatósága is nagy előnyt jelent. Egy – a világ metróhálózatait vizsgáló – felmérés szerint a teljesen automatizált vonalak 56%-kal nagyobb megbízhatósággal üzemelnek, mint a hagyományosak (ennyivel kevesebb az 5 percnél nagyobb kését okozó meghibásodások száma). Egy másik felmérés megállapította azt is, hogy már a GoA-1-ről GoA-2-re való fejlesztés is egyharmadával csökkenti a (műszaki hiba miatti) nagyobb forgalmi zavarok számát.

Egy, a konkrét városokat meg nem nevező felmérés adatai az adott hálózat megbízhatóságáról. A függőleges tengelyen a két, 5 percnél nagyobb késést okozó meghibásodás között megtett vonatkilométerek száma (millióban). A kisebb grafikon az egyes megoldások megbízhatóságának a viszonyát mutatja be az átlagos értékekhez képest (%-ban)
Egy, a konkrét városokat meg nem nevező felmérés adatai az adott hálózat megbízhatóságáról. A függőleges tengelyen a két, 5 percnél nagyobb késést okozó meghibásodás között megtett vonatkilométerek száma (millióban). A kisebb grafikon az egyes megoldások megbízhatóságának a viszonyát mutatja be az átlagos értékekhez képest (%-ban)

Nemcsak a meghibásodások csökkenését, hanem a pontosságot is növelni lehet az automata rendszerekkel. Az előbb említett felmérés szerint az ilyen vonalakon a vonatok az üzemidő 99,8%-ában pontosan betartották a követési időket, aminek a kényelem mellett megvan az az előnye is, hogy ritkábban torlódnak fel a vonatok, illetve nincsenek a megszokottnál hosszabb várakozási idők.

A vezető nélküli vonalak igazi aduásza azonban a biztonság, amely a néhány – valóban az automata rendszerek meghibásodása miatt bekövetkezett – baleset ellenére is kimagasló.

Hátrányok – vannak egyáltalán?

A vezető nélküli rendszerek bevezetésének talán legnagyobb hátrányát a magasabb kezdeti költségek (drágább vonatok és vonatbefolyásoló rendszerek) jelentik; kevésbé kézzel fogható, de hasonló akadályt jelent az utazóközönség idegenkedése ettől a megoldástól (főleg attól a pszichikai nyomástól, amelyet a vezető hiánya okoz). Noha minden esetben igyekeznek kiemelni a szakemberek, hogy az automata vonatokat üzemeltető hálózatok a világ legbiztonságosabbjai közé tartoznak, egy-egy ilyen vonalon bekövetkező baleset gyorsan elrettenti az utazóközönséget. Nem egy olyan automatavasút-baleset volt az elmúlt évtizedekben, amelynek komoly hatása volt a rendszerek elterjedésére (és persze a biztonsági berendezések fejlesztésére is). Ez a szkepticizmus azonban az idők során (és a rendszerek fejlődésével) el fog múlni – ahogy az emberek elfogadták azt is, hogy a 900 km/h-val közlekedő repülőgépeket is nagyrészt számítógépek vezetik repülés közben (és ahogy sokak szerint idővel a robotautókkal kapcsolatos ellenérzéseket is legyőzik majd a pozitív tapasztalatok).

Árnyalt kép: a hírhedt 2009. júniusi washingtoni metróbaleset; rendszerhiba miatt egy automata vonat közel 80 km/h-val beleütközött egy álló szerelvénybe az egyik állomáson. A 9 áldozatot követelő baleset a legnagyobb, automata vonatokat érintő szerencsétlenség volt, és egyben a legsúlyosabb, ami az amerikai fővárosban történt. A baleset nyomán 6 évig szünetelt az automatavonat-forgalom a városban, csak tavaly áprilisban indult újra
Árnyalt kép: a hírhedt 2009. júniusi washingtoni metróbaleset; rendszerhiba miatt egy automata vonat közel 80 km/h-val beleütközött egy álló szerelvénybe az egyik állomáson. A 9 áldozatot követelő baleset a legnagyobb, automata vonatokat érintő szerencsétlenség volt, és egyben a legsúlyosabb, ami az amerikai fővárosban történt. A baleset nyomán 6 évig szünetelt az automatavonat-forgalom a városban, csak tavaly áprilisban indult újra

Hol van, hol lesz vezető nélküli vonat a közeljövőben?
Az ATO-vonatok egyik sokat emlegetett példája és egyben úttörője a kanadai Vancouverben üzemelő SkyTrain, amely 1985 óta, azaz több mint 30 éve alkalmaz teljesen automatizált, vezető nélküli üzemet. 2020-ig a vonalhálózat bővítésével, a vonatok és a peronok meghosszabbításával, illetve a követési idő mindössze 75 másodpercre való csökkentésével (ez szintén az automata szerelvényeknek köszönhető) a többszörösére akarják növelni a kapacitást. Automata vonatok (is) közlekednek többek között Szingapúrban és a modern dubaji metróban, London négy vonalán (a 11-ből, 2022-ig teljes automatizálást terveznek), Koppenhágában, Milánóban, Barcelonában és természetesen a budapesti 4-es metróban, ahol tavaly ősz óta járnak vezető nélkül a vonatok, idén pedig le is bontják a négykocsis szerelvények vezetőállásait. Hasonló fejlesztést kap a New York-i metró egyik vonala is 2016 végéig, de az indiai Delhi, a kanadai Torontó és az osztrák főváros, Bécs is hamarosan csatlakozik a teljesen automatizált üzemű városi vasutakat közlekedtető városok névsorához.

Az adatok és a grafikonok forrása: TRB Transportation Research Record Public Transportation: Passenger Rail and Terminals, 2015, Volume 2 c. tanulmány

(http://www.trb.org/Main/Blurbs/173741.aspx); Citylab internetes magazin – „The Case for Driverless Trains, By the Numbers” c. cikk)

Veit András
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés