Zabezpečení železničního provozu

1.1 VÝVOJ ZABEZPEČOVACÍHO ZAŘÍZENÍ

Vývoj zabezpečení vlakové dopravy bezprostředně souvisí s rozvojem železnice. Jak přibývalo vlaků, bylo nutno řídit jejich sled a zabránit jejich střetnutí. Brzy přestal být spolehlivý lidský činitel. Ani dokonalý systém výběru, školení a kontroly pracovníků nezamezil nehodám, a tak se vedle telefonického a telegrafického dorozumívání začaly objevovat další technické prostředky.
Prvním systémem „zabezpečení“ bylo tzv. žezlo. Jednalo se o velmi bohatě zdobenou tyč. Ta stanice, která měla žezlo, mohla vyslat vlak. Se zvyšující se přepravou vznikla potřeba rychlejšího sledu vlaků, a proto byla potřeba dalších zařízení. Přesto se žezlo považuje za první zabezpečovací zařízení (dále jen ZZ) vůbec. Bylo spolehlivé, ale přestalo brzo vyhovovat tehdy velice se rozšiřující dopravě. Dodnes se systém „žezla“ využívá v případě nemožného dorozumění mezi výpravčími prostřednictvím tzv. povolenek.
Prudký rozvoj dopravy měl za následek také vážné dopravní nehody, které daly vzniknout rozvoji zabezpečovací techniky. Byla potřeba ovládat jízdu vlaků nejen ve stanici, ale i na trati.
Nejprve byla zavedena návěstidla. Dálkově ovládané návěstidlo pomocí jednoduchého drátovodu bylo použito v Anglii v roce 1843. Jednalo se o košová návěstidla a dokonce existoval i košový autoblok. Tato návěstidla byla umísťována na kopcích nebo zvýšených místech kolem tratě, aby byla zajištěna jejich viditelnost. Posléze byla návěstidla rozšířena o znaky pro vjezd odbočkou (nemusela se snižovat rychlost při jízdě rovným směrem). Tuto informaci bylo nutno odvodit od polohy výhybek. Tak vzniklo mechanické stavědlo s mechanickými závislostmi v roce 1856.
Další vývoj byl dán využitím nových poznatků a technických prostředků. Byl kladen také požadavek na snížení namáhavé fyzické práce a na zvýšení bezpečnosti pracovníků. Na našem území bylo realizováno první elektrické stavědlo s mechanickými závislostmi v roce 1894 v žst. Přerov.
Po vynálezu hradlového závěru mohla být blokována návěstidla v poloze „STŮJ“. Bylo také možno kombinovat řídicí přístroj se stavědlovými a bylo možné zabezpečit i stanoviště na trati s jejich vzájemnými závislostmi. Chybné obsluze bylo zabráněno vazbou na skutečnou jízdu vlaku. Tím vznikla izolovaná kolejnice (v roce 1895) a v pozdějších letech pak kolejový obvod, který umožnil nepřetržitě sledovat volnost a obsazenost kolejových obvodů (KO), a tím přenášet pohyb vozidel do zabezpečovacího zařízení. V současnosti přibyly i počítače náprav, které také sledují volnost daného úseku.
Zařízení s hradlovými závěry (tzv. elektromechanická) se velmi rozšířila. Elektromechanická ZZ byla postupem času doplněna KO, elektrickými přestavníky a světelnými návěstidly. Byla tak vyvinuta do podoby, ve které slouží v mnoha stanicích dodnes.
Zavedením relé do provozu ČSD (dnes ČD) ze zařízení dále zdokonalilo. Po vzoru tehdejšího SSSR se začaly budovat reléová ZZ, včetně autobloků a přenosu kódu na lokomotivu. V dnešní době je rozvoj ZZ dán vývojem počítačů a dalších prvků v kolejišti, jako např. samovratných výhybek nebo právě počítačů náprav.
U staničních ZZ byla individuální obsluha nahrazena cestovým systémem, číslicovou volbou a v neposlední řadě prostřednictvím počítače. V roce 1967 byl uveden do provozu první úsek s dálkovým ovládáním, kde dispečer z centra řízení staví cesty všem vlakům ve všech stanicích, které řídí. Dnes se k tomuto systému řízení vrací z důvodu úspory pracovníků a tedy i financí.
Další směr vývoje je charakteristický typizací jednotlivých dílů a celých ZZ, zavádění polovodičových součástek a integrovaných obvodů, mikroprocesorů a počítačových sestav.
Ze stručného pohledu na vývoj ZZ vyplývá náročnost oboru a vyplývají i nároky na důkladnou znalost těchto zařízení, jednotlivých vazeb dílčích částí ZZ i samotných částí, ze kterých se náročné celky ZZ skládají.

1.2 ÚČEL ZZ

Bezpečnost vlakové dopravy během jízdy a pobytu vlaku v dopravně může být ohrožena jinými stojícími nebo jedoucími vozidly i dalšími vlivy. Na trati pak následnými nebo protisměrnými jízdami na jedné koleji. Proto ZZ musí splňovat tyto všeobecné podmínky:

1. zajistit správnou polohu výměn ležících v jízdní cestě, výměn odvratných a výkolejek po celý čas průjezdu vlaku, popřípadě i posunu;

2. zajistit, aby v jízdní cestě nebylo žádné jiné vozidlo;

3. zamezit vzájemnému střetnutí kolejových vozidel v dopravně i na trati a s uživateli pozemní komunikaci v místě úrovňového křížení;

4. kontrolovat a zabránit omylům lidského činitele.
   
   

Mimo tyto základní podmínky musí každé zařízení vyhovovat dalším předpisům a normám. Všechny tyto požadavky vycházejí z dlouholeté provozní zkušenosti.
Hlavním úkolem ZZ je zajištění bezpečnosti vlakové dopravy a vyloučení omylů lidského činitele. Dále však tato zařízení umožňují:

1. zvyšování rychlosti vlaků;

2. zvyšování propustné výkonnosti stanic a tratí;

3. centralizace stavění jízdních cest;

4. úspora pracovních sil;

5. snížení fyzické námahy;

6. zvýšení kulturnosti práce;

7. zvýšení bezpečnosti pracovníků při výkonu povolání.
   
   

Vybavení a rozsah stanice má přímý vliv na rychlost stavění jízdní cesty i na její bezpečnost. Například u mechanického ZZ je doba pro postavení cesty dle rozvětvení stanice 5–15 minut, naproti tomu reléové ZZ potřebuje na stejnou operaci čas 2–5 sekund. Centralizace řízení provozu umožňuje všeobecný přehled o všech vlacích a kolejových vozidlech, a tím rychlejší reakce na nepředloženosti v dopravě. Automatická traťová a přejezdová zařízení vylučují dopravní pracovníky z řízení vůbec a vše je řízeno automaticky pouze jízdou vlaku. Použití elektromotorických přestavníků šetří námahu obsluhujících pracovníků a zvyšuje jejich bezpečnost, protože se nemusejí pohybovat v kolejišti. Poloautomatická spádoviště zvyšují efektivitu posunu především v její rychlosti a opět bezpečnosti posunovačů a pracovníků v kolejišti.
Bohužel dochází i přes tato všechna opatření a automatizaci jednotlivých zařízení k nehodám (mimořádným událostem) a pracovním úrazům. Proto tato náročná zařízení a zvyšování technické úrovně řízení, včetně kontroly provozu zvyšují nároky na kvalifikaci především obsluhujících pracovníků, ale také i na pracovníky údržby, na jejich vybavení potřebnými přístroji a přípravky.

1.3 DRUHY ZZ

Jednotlivé ZZ na železnici lze rozdělit na:

1. staniční ZZ;

2. traťová ZZ;

3. přejezdová ZZ;

4. vlaková ZZ;

5. zařízení pro mechanizaci a automatizaci spádovišť.

1.4 STRUČNÁ CHARAKTERISTIKA JEDNOTLIVÝCH ZZ

Staniční ZZ

Jejich hlavním úkolem je zajištění poloh jazyků výměn pojížděných i odvratných a výkolejek po celý čas průjezdu vlaku, popřípadě i posunu. Rozdělují se z hlediska zabezpečení jízdní cesty na 3 kategorie.

První kategorie – kde hlavní návěstidla nejsou závislá na poloze pojížděných výměn i odvratných výhybek a výkolejek a kde nejsou vyloučeny současně zakázané vlakové cesty (např. předávací kolejiště, vlečky).

Druhá kategorie – kde hlavní návěstidla jsou závislá na postavení pojížděných i odvratných výhybek a výkolejek a jsou vyloučeny současně zakázané vlakové cesty (mechanické a elektromechanické ZZ).

Třetí kategorie – která má hlavní i seřazovací návěstidla závislá na poloze pojížděných i odvratných výhybek a výkolejek a na volnosti jízdní cesty a jsou vyloučeny současně zakázané jízdní cesty (reléové ZZ, elektronická stavědla).

Mezi mechanická stavědla podle tohoto třídění patří stavědla mechanického a elektromechanického ZZ. Mezi elektrická stavědla patří stavědla reléová a elektronická.
Podle obvodu působnosti mohou být stavědla: ústřední, řídicí, závislá a pomocná.

Traťová ZZ

Jejich hlavním úkolem je zabezpečení jízd vlaků protisměrných (na jedné koleji) a následných. Rozdělují se dle úrovně zabezpečení jízd vlaků na širé trati na 3 kategorie.

První kategorie – zařízení, která vyžadují telefonické dorozumívání (hlásky).

Druhá kategorie – poloautomatická traťová ZZ (hradla, RPB).

Třetí kategorie – automatická ZZ (autobloky, AH).

Podle rozsahu zabezpečení provozu mohou být:

• jednosměrná (na dvoukolejných tratích);
• obousměrná (na jednokolejných i dvoukolejných tratích).

Podle způsobu návěštění:

• se samostatnými předvěstmi (klasický oddíl);
• s trojznakým návěštěním (ATB);
• se čtyřznakým návěštěním (ATB).

Podle závažnosti návěsti „STŮJ“ u oddílových návěstidel jsou zařízení:

• s absolutním významem návěsti „STŮJ“ (klasický oddíl, AH);
• s permisivním významem návěsti „STŮJ“ (pouze ATB). 

Přejezdová ZZ

Tato zařízení lze rozdělit do dvou skupin dle základní výstrahy:

• mechanická, kde základní výstrahu tvoří mechanická návěst (břevna závor);
• světelná, kde základní výstrahu tvoří světelná návěst (dvě střídavě kmitající červená světla).

Mechanická přejezdová zařízení se podle obsluhy dělí na zařízení obsluhovaná dálkově (pokud obsluha nemá na přejezd dobrý rozhled) nebo místně (obsluha musí mít na přejezd dobrý rozhled).

Světelná přejezdová zařízení se dělí podle stupně zabezpečení na zařízení:

• na zařízení bez závislostí a bez náhradního napájení;
• na zařízení se zjednodušenými závislostmi a kontrolami;
• na zařízení s úplnými závislostmi a kontrolami a s náhradním napájením;
• na zařízení jako předchozí, avšak doplněna aktivní signalizací nebo závorovými břevny, popřípadě obojím.
  
  

Vlaková ZZ

Zařízení se skládá z:

• z traťové části (část zařízení, vysílající kódy pro mobilní část);
• mobilní části (na hnacím vozidle).
  
  

Přenos informací z tratě na hnací vozidlo se může uskutečňovat:

• bodově – v předem určených místech;
• liniově – v celém úseku, pomocí kolejnicových pásů nízkofrekvenčním nebo vysokofrekvenčním signálem;
• kombinovaně.

Zařízení pro mechanizaci a automatizaci spádovišť 

Dříve se vybavení spádoviště rozlišovalo dle systému KOMPAS (kompletní automatizace spádoviště), a to celkem na čtyři úrovně. Dnes se jedná o vybavení spíše dle finančních možností po různých rekonstrukcích.

V podstatě se ale jedná o tyto systémy:

• automatické stavění jízdních cest pro odvěsy;
• automatické měření hmotnosti odvěsu při jeho jízdě;
• automatické ovládání kolejových brzd;
• další sledy kolejových brzd;
• možnost dálkového řízení hnacího posunového vozidla.

---

Kvízové otázky: