Plzeň se stává cen­t­rem ino­va­cí v měst­ské hro­mad­né do­pra­vě. Ve spo­lu­prá­ci Fa­kul­ty elek­tro­tech­nic­ké ČVUT (FEL ČVUT), Fa­kul­ty elek­tro­tech­nic­ké Zá­pa­do­čes­ké uni­ver­zi­ty (FEL ZČU) a Plzeňských měst­ských do­prav­ních pod­ni­ků (PMDP) před­sta­vu­je tech­no­lo­gic­ký de­mon­strá­tor au­to­nomní tram­va­je. Tato prů­lo­mo­vá tech­no­lo­gie sli­bu­je zvý­še­ní efek­ti­vi­ty pro­vo­zu a zlep­še­ní pra­cov­ních pod­mí­nek ři­di­čů a ři­di­ček tram­va­jí.

Inovace pro bezpečnější a efektivnější provoz

Plzeňské měst­ské do­prav­ní pod­ni­ky ve spo­lu­prá­ci s před­ní­mi aka­de­mic­ký­mi a tech­no­lo­gic­ký­mi part­ne­ry 20. února před­sta­vi­ly tech­no­lo­gic­ký de­mon­strá­tor au­to­nomní tram­va­je v rámci spe­ci­ál­ní demo ukáz­ky ve vo­zov­ně Slo­va­ny. Ta se za­mě­ři­la na au­to­ma­ti­za­ci po­hy­bu tram­va­jí na ko­neč­ných za­stáv­kách. Sou­čas­ná praxe totiž vy­ža­du­je, aby ři­di­či na ko­neč­ných ne­u­stá­le po­jíž­dě­li s tram­va­jí, což ome­zu­je je­jich mož­nost od­po­čin­ku a zvy­šu­je ri­zi­ko nehod. Nové au­to­nomní ře­še­ní umož­ní tram­va­jím po­hy­bo­vat se sa­mo­stat­ně po ko­neč­né za­stáv­ce, za­tím­co ři­di­či budou moci pl­no­hod­not­ně vy­u­žít svou pauzu. Tech­no­lo­gie vy­chá­zí z po­znat­ků vý­zku­mu pro ame­ric­kou agen­tu­ru DARPA a na­chá­zí prak­tic­ké uplat­ně­ní v měst­ském pro­vo­zu.
Podle Mi­rosla­va Ma­chá­ně, do­prav­ně pro­voz­ní­ho ře­di­te­le PMDP, před­sta­vu­je au­to­nomní pro­voz tram­va­jí ob­rov­ský krok vpřed v mo­der­ni­za­ci měst­ské do­pra­vy. Stra­te­gie smě­řu­je k na­sa­zo­vá­ní mo­der­ních prvků pod­po­ry ři­di­čů, ať už se jedná o on­li­ne ka­me­ro­vý do­hled nebo an­ti­ko­liz­ní sys­tém, ale sku­teč­ným pře­lo­mem bude právě de­mon­stro­va­ný au­to­ma­tic­ký pohyb tram­va­je. Jeho na­sa­ze­ní na ko­neč­ných je prv­ním kro­kem, ná­sle­do­vat bude užití sys­té­mu pro pře­su­ny po vo­zov­ně.

Technické řešení

Jak to fun­gu­je? Au­to­nomní tram­vaj bude v bu­douc­nu vy­u­ží­vat mo­du­lár­ní hard­ware, který lze snad­no na­po­jit na stá­va­jí­cí vo­zi­dla, což je vý­raz­ně lev­něj­ší než nákup zcela nové au­to­nomní tram­va­je. Tento hard­ware lze jed­no­du­še při­způ­so­bit kon­krét­ní­mu mo­de­lu tram­va­je. Sys­tém au­to­nomní­ho ří­ze­ní, který se již léta osvěd­ču­je v růz­ných apli­ka­cích, byl úspěš­ně otes­to­ván v demo ukáz­ce.
Tým FEL ZČU se pri­már­ně za­mě­řu­je na apli­ko­va­ný vý­zkum a v Plzni je bo­ha­tá tra­di­ce v ino­va­cích v do­pra­vě. V rámci to­ho­to pro­jek­tu měl mož­nost spo­lu­pra­co­vat s ko­le­gy z FEL ČVUT, kteří jsou špič­kou v ob­las­ti AI tech­no­lo­gií a au­to­nomní­ho ří­ze­ní. Do této spo­lu­prá­ce při­ne­sl prak­tic­kou část. Je skvě­lé, že do­ká­zal pře­nést vý­sled­ky z aka­de­mic­ké sféry do re­ál­né­ho světa.

Soft­ware vy­u­ží­vá přes­ně zma­po­va­né ko­neč­né sta­ni­ce a běžně po­u­ží­va­né ma­po­va­cí al­go­ritmy. Stan­dard­ní sen­zo­ry umožňují přes­né vní­má­ní okolí a au­to­nomní sys­tém do­ká­že roz­po­zná­vat pře­káž­ky, adap­to­vat se na mě­ní­cí se pod­mín­ky. Další roz­voj se za­mě­ří na so­ci­ál­ní aspek­ty au­to­nomní­ho pro­vo­zu. Cílem je vy­tvo­řit spo­leh­li­vý a bez­peč­ný sys­tém, který bude plně funkč­ní v běž­ném pro­vo­zu a splní všech­ny le­gisla­tiv­ní po­ža­dav­ky.
Nejde o žád­nou no­vin­ku, po­u­ži­té al­go­ritmy exis­tu­jí již zhru­ba 15 let. Pra­go­i­mex dal týmům FEL ČVUT a FEL ZČU dů­vě­ru a umož­nil tyto al­go­ritmy uvést do praxe. Jde o part­ne­ra, který se ne­bo­jí ino­va­cí a je­jich re­ál­né­ho vy­u­ži­tí, a který ne­vní­má AI jen jako buz­zword.

Soft­wa­ro­vé ře­še­ní pro au­to­nomní ří­ze­ní vy­vi­nul Tomáš Kraj­ník z FEL ČVUT a o hard­ware se po­sta­ral Pavel Turja­ni­ca z FEL ZČU. Plzeňské měst­ské do­prav­ní pod­ni­ky (PMDP) po­skyt­ly in­frastruk­tu­ru pro tes­to­vá­ní, Pra­go­i­mex za­jis­til tech­nic­ké pod­kla­dy pro ovlá­dá­ní vo­zi­dla, a SIT Plzeň, která pro­jekt pod­po­ru­je v rámci své vize města jako cen­t­ra ino­va­cí v ob­las­ti mo­bi­li­ty.

Unikátní řešení v evropském kontextu

Na roz­díl od ně­kte­rých za­hra­nič­ních sys­té­mů, které in­te­gru­jí au­to­nomní prvky pouze do no­vých vo­zi­del, tato tech­no­lo­gie umožňuje mo­der­ni­za­ci stá­va­jí­cí­ho vo­zo­vé­ho parku. Plzeň se tak znovu po­tvr­zu­je jako lídr v ob­las­ti au­to­nomní mo­bi­li­ty – vedle vlast­ní­ho tes­to­va­cí­ho po­ly­go­nu vy­ba­ve­né­ho 5G tech­no­lo­gi­e­mi zde vzni­ká také 5G Mo­bi­li­ty In­no­vati­on Lab Pil­sen, které pod­po­ru­je ino­va­ce v do­pra­vě a au­to­nomních sys­té­mech.
Pra­go­i­mex do pro­jek­tu vstou­pil jako do­da­va­tel tram­va­jí a po­sky­tl in­for­ma­ce tý­ka­jí­cí se ří­ze­ní vozů. Vla­di­mír Fal­tý­sek, ge­ne­rál­ní ře­di­tel a před­se­da před­sta­ven­stva Pra­go­i­me­xu, vnímá v pro­jek­tu velký po­ten­ci­ál, a to jak pro mo­der­ni­za­ci star­ších vozů, tak i pro vy­u­ži­tí v no­vých tram­va­jích. V bu­douc­nu by se toto ře­še­ní mohlo stát stan­dard­ní sou­čás­tí vý­ba­vy.

Klíčové přínosy autonomní tramvaje

Tato udá­lost je vý­znam­ným mil­ní­kem, pro­to­že po­pr­vé před­sta­vu­je tech­no­lo­gic­ký de­mon­strá­tor au­to­nomní tram­va­je. Au­to­ma­ti­za­ce vý­znam­ně při­spí­vá ke zvý­še­ní bez­peč­nos­ti pro­vo­zu sní­že­ním ri­zi­ka nehod a za­jiš­tě­ním ply­nu­lej­ší­ho chodu do­pra­vy. Sou­čas­ně op­ti­ma­li­zu­je ná­kla­dy a efek­tiv­ně­ji vy­u­ží­vá lid­ské zdro­je do­prav­ních pod­ni­ků. Pro ři­di­če zna­me­ná tato ino­va­ce zlep­še­ní pra­cov­ních pod­mí­nek, je­li­kož jim umožňuje pl­no­hod­not­ný od­po­či­nek mezi jíz­da­mi, čímž zvy­šu­je je­jich kom­fort a sni­žu­je únavu během směn.
Ač­ko­liv jsou ři­di­či zatím ne­na­hra­di­tel­ní, cí­lo­vou metou bude ří­ze­ní tram­va­je v běž­ném pro­vo­zu, a to třeba jen v čás­tech trasy mimo cen­t­rum měst, kde je ří­ze­ní zpra­vi­dla jed­no­duš­ší a ne­vstu­pu­je do něj hustý pro­voz chod­ců a vo­zi­del. PMDP stojí na prahu bu­douc­nos­ti tram­va­jo­vé do­pra­vy a jsou rády, že mohou být sou­čás­tí to­ho­to úspěš­né­ho pro­jek­tu.