Železnice budoucnosti. Nastupující 5G technologie umožní plnou digitalizaci provozu
Stávající systém GSM-R má své kořeny v 90. letech minulého století a již nesplňuje nároky moderní železnice.
Nastupující 5G technologie bude znamenat jednu z nejvýznamnějších technologických změn posledních let. Umožní plnou digitalizaci železniční dopravy a automatizaci celé řady procesů. Zlepší se nejenom komfort pro cestující, ale 5G přinese nové možnosti i pro správce infrastruktury a dopravce.
Stávající systém GSM-R má své kořeny v 90. letech minulého století a je tedy logické, že již nesplňuje nároky moderní železnice.
Proto je vyvíjen nový celosvětový komunikační standard FRMCS (Future Railway Mobile Communication System), který využije právě nově nastupující 5G technologie. Základem pro FRMCS jsou kromě 5G sítí také MCX (Mission Critical) služby. Jde o širokopásmové kritické komunikační aplikace na základní 4G a 5G infrastruktuře. Jejich cílem je zejména podpora ochrany veřejnosti a pomoc při mimořádných situacích a katastrofách. Kromě železnice využívají MCX aplikace především policisté, hasiči, záchranné služby a provozovatelé kritické infrastruktury.
„MCX nahrazuje systémy jako jsou TETRA, DRM, P25 nebo TETRAPOL, které byly schopny splnit požadavky na hlasové volání push-to-talk (PTT), ale nejsou schopny splnit rychle se měnící potřeby kritické komunikační struktury,“ dodává Martin Bajer, technický ředitel společnosti TTC MOBILE. Ta se zaměřuje na vývoj a výrobu aplikací pro kritickou komunikaci nad mobilními a rádiovými sítěmi, a to jak v oblasti hlasové komunikace, tak přenosu videa a dat.
FRMCS není jen pouhým nástupcem GSM-R
„Obrovskou výhodou FRMCS je, že využije jako přenosovou vrstvu běžnou 5G mobilní síť oproti systému GSM-R, který je určený pouze pro železnici. V rámci vývoje FRMCS je navázána spolupráce s organizací 3GPP. Ta má na starosti standardizaci mobilních sítí, a tedy i 5G. Síť 5G bude podporovat všechny požadavky, které železnice pro FRMCS potřebuje,“ vysvětluje Martin Bajer. Zároveň tento nový standard nevyžaduje pouze sítě a technologie 5G, ale může spolupracovat s jakoukoli vhodnou pevnou nebo mobilní sítí s prioritou.
Vývojem a implementací FRMCS se na evropské úrovni zabývá výbor UNITEL při sdružení evropských železničních dodavatelů UNIFE. Jediným českým členem výboru je společnost TTC MARCONI. Ta je, stejně jako TTC MOBILE, součástí skupiny TTC, která dlouhodobě poskytuje moderní komunikační technologie pro kritickou infrastrukturu státu.
Nasazení nového komunikačního standardu
Ukončení podpory GSM-R systému je plánováno kolem roku 2030. FRMCS bude implementován postupně a oba systémy se budou na základě různých migračních scénářů po nějakou dobu překrývat. Standard FRMCS bude schopen podporovat národní požadavky jednotlivých zemí, spolupracovat se staršími systémy a reagovat i na místní specifikace.
Vedle vysoké spolehlivosti a dostupnosti a také vysoké propustnosti patří mezi jeho další výhody propracované geografické a lokalizační služby. „To je velmi důležité. Systém pak totiž umožní vytvářet různé dynamické skupiny uživatelů, což je nezbytné zejména pro efektivní komunikaci v krizových situacích,“ zmiňuje Martin Bajer.
FRMCS najde uplatnění nejenom ve vlacích, ale i v řídících centrech železniční dopravy, na nádražích, v depech, v rámci provozních vybavení, nebo přímo na tratích pro zajištění jejich provozuschopnosti. S rozvojem IoT, kdy díky různým čidlům umístěným podél trati, sběru a následné datové analýze velkého množství informací, pak provozovatelům umožní významně zefektivnit provoz a údržbu vlakových souprav.
Komunikační mapa FRMCS. Pramen: TTC MOBILE
Řešení pro moderní a bezpečnou železnici
Na dodávky řešení zvyšující bezpečnost železničního provozu se dlouhodobě zaměřuje česká technologická a realitní skupina TTC. Zajišťuje například systémy pro řízení mimořádných událostí, které na základě sběru provozních dat a jejich analýzy minimalizuje negativní dopady mimořádných událostí na plynulost dopravy. Pro centrální řízení dopravy na železnici je v řadě evropských zemí využíván rovněž její hlasový dispečerský systém založený na terminálech s dotykovými displeji a s přístupem jak do veřejné telekomunikační sítě, tak především do všech speciálních drážních systémů.
S nástupem 5G technologie se zaměřuje na využití 5G mobilních sítí v dopravě, energetice a kritické komunikaci.