Bezpečnou jízdu tramvají ohlídají univerzitní lasery a satelitní navigace

IMG_8219-3.jpg
Na vývoji zařízení spolupracovali odborníci z Fakulty strojní a Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace (CXI) TUL. Na snímku Ondřej Matúšek (vlevo) a vedoucí týmu Michal Starý. Foto: Adam Pluhař, TUL

Úmorným kilometrům nachozeným zaměstnanci libereckého dopravního podniku po tramvajových kolejích s rozchodkou a zápisníkem odzvonilo. Unikátní zařízení vyvinuté na Technické univerzitě v Liberci totiž samo odhalí nebezpečnou odchylku v rozchodu kolejí a místo automaticky a přesně zaznamená. Nový systém způsobu měření rozchodu koleje zvýší spolehlivost a bezpečnost, ale i komfort tramvajové dopravy.

TUL patentované zařízení zdokonalovalo ve spolupráci s Dopravním podnikem měst Liberce a Jablonce nad Nisou (DPMLJ). Podnik prototyp zařízení vlastní a využívá. „Kontrola rozchodu teď bude mnohem komfortnější. Kromě toho, že zařízení dokáže odhalit potenciálně nebezpečná místa tratě, mohou se získané výsledky využít i v rámci dlouhodobého efektivního plánování oprav tratí,“ říká Michal Starý, vedoucí týmu, který systém během tří let vyvíjel. Na vývoji spolupracovali odborníci z Fakulty strojní a Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace (CXI) TUL.

Stav tramvajové tratě se dosud kontroloval ručními případně manuálně pojízdnými měřidly. Pracovníci dopravního podniku museli postupně projít celou trať a naměřené hodnoty zapisovali. Šlo o nekomfortní a zdlouhavé měření spíše lokálního charakteru. Zákon kontrolu nařizoval jednou ročně. „Nově je vše automatizované, všechny naměřené údaje se ukládají do počítače. Během krátké doby navíc můžeme proměřit celou tramvajovou trať. Měřit můžeme i opakovaně během roku,“ zmiňuje výhody nového způsobu kontroly trati Ludvík Lavička, provozní ředitel DPMLJ.

Měří se při skutečném zatížení

Kromě automatického principu je klíčovou myšlenkou nízkonákladového řešení i sofistikovaný způsob kalibrace a spárování dvou samostatných měřicích jednotek. Měří sice každou kolejnici zvlášť, výsledek ale ukáže v daném místě aktuální stav koleje. Tedy obou kolejnic. Snadné je i uchycení zařízení na podvozek tramvaje. „Velkou výhodou je, že se během měření pracuje se skutečným zatížením, protože zařízení je namontované přímo na podvozek. Kolejnice jsou tak zatíženy jako v reálném provozu. Mnohatunová souprava může mít na vzájemnou polohu kolejnic nezanedbatelný vliv,“ doplnil Ludvík Lavička.

Podstata automatického měření je založena na bázi laserů, kamer a satelitní navigace. Takový systém se už využívá u sledování stavu vlakových tratí. Jenže tramvaje mají velkou část kolejí zapuštěnou s úrovní terénu. Měření za pomoci laserů a kamer proto dosud nešlo použít. Podvozek totiž neumožňoval nutnou mechanickou vazbu mezi dvěma měřicími jednotkami. V tom, že to zařízení vyvinuté a zkonstruované na Technické univerzitě v Liberci už dokáže, spočívá unikátnost celého řešení.

Navržené zařízení je primárně určeno pro tramvajové podvozky T3. Na těchto tramvajích se také v Liberci testovalo. Měření probíhalo v noci, aby se jízdou 20 kilometrů v hodině nebrzdil provoz na trati.

 

Zařízení o rozměrech 140x106x400 mm o hmotnosti 6,5 kg je pevně uchyceno na tramvajovém podvozku. Základem zařízení je úhlově nastavitelná kamera s objektivem a podélně polohovatelný liniový laser. Kamery s laserem jsou umístěny ve stejné vertikální rovině. Kamery jsou napojeny na notebook. Ten má u sebe operátor, který sedí ve voze. „Na displeji vidí v reálném čase oba profily. Každou jednotkou promítáme kolmo na kolejnici laserový parsek a kamerou snímáme obraz. Získáváme tedy dva obrazy – levou a pravou kolejnici. Softwarově tyto dva obrazy vyhodnotíme a získáme aktuální rozchod. To byl obtížný úkol. Jedná se totiž o dvě samostatná zařízení, která ale umíme společně zkalibrovat, že měří správně. Díky satelitní navigaci GPS přesně víme, v jaké části trati je problém,“ uvádí autor vyhodnocovacího systému Ondřej Matúšek.

Nový systém měření rozchodu koleje přispěje nejen ke zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti, ale i komfortu tramvajové dopravy, protože se sníží vibrace a hluk. „Dlouhodobý monitoring trati umožní efektivnější údržbu tramvajových tratí, výměna kolejnic nebo úprava trati by se dala plánovat v dostatečném předstihu,“ říká za DPMLJ Ludvík Lavička a dodává: „Vytipovaná problematická místa se musí kontrolovat častěji. Záleží i na počasí. Když je sucho a dlouho neprší, opotřebovávají se kolejnice víc. Kontrolovat trať potom musíme třeba i jednou měsíčně.“

Tým Michala Starého vyvinul zařízení v rámci projektu „Provozní diagnostika profilu a rozchodu tramvajových kolejí pod zatížením“ a prototyp včetně licence k provozování předal do vlastnictví DPMLJ. Technická univerzita v Liberci má zájem zařízení dál komercionalizovat a nabídnout i jiným dopravním podnikům v tuzemsku i za hranicemi. S vyhledáním potenciálních komerčních partnerů pomůže nově založená univerzitní společnost The University Company TUL (TUC). Vědcům pomáhá s transferem vědeckých poznatků a výsledků vývoje do praxe. „Vyvinuté zařízení má velký potenciál, vzhledem k tomu, že je pro měření tramvajových kolejí nepoužívá žádný český dopravní podnik. Zájem budeme zjišťovat i za hranicemi. Naše práce bude spočívat i v hledání firmy, která by mohla zařízení vyrábět,“ sděluje jednatel TUC Ondřej Moš.

Adam Pluhař

KORONAVIRUS – OPATŘENÍ A NAŘÍZENÍ

Vedení školy aktualizuje opatření a nařízení v souvislosti s pandemií koronaviru. AKTUÁLNÍ INFORMACE

Další články v rubrice

Zůstaň v kontaktu s univerzitou

T-UNI Univerzitní časopis /
University Magazine

Nepřehlédněte
tipy redakce