|
Vyučující
|
-
Ouředníček Jan, Ing. Ph.D.
-
Bubeník Michal, Ing.
-
Dvořák Karel, Ing.
-
Konopáč Tomáš, Ing.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Bezpečnost a práce s rizikem: Škoda, nebezpečí, riziko a definice bezpečnosti. Vymezení působnosti bezpečnostně-kritických řídících systémů. Analýza rizika, otázka stanovení akceptovatelného rizika, iluze, resp. nedosažitelnost nulového rizika. 2. Poruchy, selhání, omyly lidského činitele, hazardní a bezpečný stav řídícího systému v kontextu dosažení bezpečného stavu řízeného systému, ideální zabezpečovací systém, reálná THR (SIL). Kategorizace poruch/selhání podle příčin a kategorizace podle charakteru - náhodná a systematická selhání. 3. Opatření proti náhodným a systematickým selháním/poruchám, metody, principy a postupy realizace a provoz příslušných bezpečnostně-kritických řídících systémů. Souvislost mezi dosažením bezpečného stavu řízeného systému a principy realizace bezpečnostně-kritického řídícího systému - Fail-Safe vs. Fault-tolerant. Strukturování řešení bezpečnostně-kritických řídících systémů do dílčích celků pro opakované použití dílčích řešení na různých úrovních/v různých fázích realizace. 4. Metody a principy realizace systémů bezpečných při poruše (Fail-Safe) - Funkční a technická bezpečnost - přístupy k realizaci řešení pro eliminaci systematických a náhodných poruch a selhání: - Zajištění kvality - Inherentní bezpečnost: Metody zajištění asymetrického projevu poruch. - Složená bezpečnost: Při symetrickém projevu poruch - metody identifikace poruch redundancí a komparací, nezávislost, diverzita. 5. Spolehlivost (RAM). Význam spolehlivosti a vztah spolehlivosti a bezpečnosti u Fail-Safe systémů (RAM+S). Metody zajištění vysoké pohotovosti u Fail-Safe systémů se složenou bezpečností, srovnání s metodami a principy uplatňovanými u Fault-tolerant systémů. 6. Prvky, komponenty, obvodové, konstrukční a funkční celky v bezpečnostně-kritických řídících systémech. Specificky realizované vs. obecně dostupné. Vlastnosti a příklady provedení těch, které jsou používány zejména v železničních zabezpečovacích systémech. Je vybíráno především z následujících: - elektromechanické prvky (relé) - polovodičové funkční komponenty s inherentní bezpečností - mikroprocesorové/FPGA struktury se složenou bezpečností - datové komunikace - kolejové obvody - počítače náprav - návěstidla - přestavníky výhybek/výkolejek - balízy 7. Staniční a traťová zebezpečovací zařízení (SZZ a TZZ) Účel, eliminovaná nebezpečí, funkce SZZ a TZZ a související provozní postupy: Stanovení jízdní cesty, volnost jízdní cesty, poloha pohyblivých prvků jízdní cesty, závěr jízdní cesty, výluky, bloková podmínka, traťový souhlas, oprávnění vozidlu k jízdě, vazby na ostatní zabezpečovací systémy. Příklad provedení SZZ a TZZ: Reléové stavědlo AŽD71, Elektronické stavědlo ESA (AŽD), Elektronické stavědlo K (Starmon), Automatický blok klasický, Automatický blok univerzální (AB3-74). 8. Přejezdová zabezpečovací zařízení (PZ) Účel, eliminovaná nebezpečí, vliv rozdílů železniční a silniční dopravy na principy zajištění bezpečnosti na jejich úrovňových kříženích, vlastnosti a funkce PZ a související provozní postupy: Rozhledové poměry, vyklizovací doba, přibližovací doba, aktivace výstrahy, ukončení výstrahy, anulace, indikace stavu obsluze/strojvedoucímu, vazby na ostatní zabezpečovací systémy. Příklad provedení PZ: PZS AŽD71 s kolejovým obvodem ASE. 9. Diskuse specifických aspektů a příklady realizací ostatních železničních zabezpečovacích a souvisejících řídících systémů: Vlaková zabezpečovací zařízení (VZ), ETCS (European Train Control System), ATO(Automatic Train Operation/AVV(Automatické Vedení Vlaku), dispečerská řízení/CDP(Centrální dispečerská pracoviště), systémy řízení a zabezpečení provozu pražského metra. 10. Diskuse specifických aspektů a příklady realizací bezpečnostně kritických řídících systémů v dalších dopravních a průmyslových odvětvích: Řízení silničního provozu, autonomní řídící systémy v silniční dopravě, hlasovací/redundantní systémy v letecké dopravě, řízení a robotizace výrobních linek, jaderná energetika.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
- Příprava na zkoušku
- 30 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem kurzu je poskytnout výklad o aspektech určujících principy a metody uplatňované při realizaci bezpečnostně-kritických řídících systémů a výklad o vlastních principech a metodách, které jsou ilustrovány především na příkladech z oblasti železničních zabezpečovacích systémů, nicméně kurz se dílem věnuje i bezpečnostně-kritickým řídícím systémům z dalších dopravních a průmyslových odvětví. V rámci kurzu jsou zařazovány i přenášky/prezentace zástupců externí subjektů z řad dodavatelů a provozovatelů bezpečnostně-kritických řídících systémů. Pozn.: Realizovaná náplň kurzu je koncipována tak, že dle potřeby klade důraz na jednotlivá témata (viz Obsah) podle oborné profilace jednotlivých studentů, resp. skupin studentů, kteří mají předmět zapsaný a navštěvují jeho rozvrhované akce.
Student získá znalosti o bezpečnosti, riziku o významu analýzy rizika a o aspektech, které určují a ovlivňují realizace bezpečnostně-kritických řídících systémů, především pak systémů pro zajištění bezpečnosti v dopravě. Dále se student seznámí s vlastními principy a metodami pro realizaci takových systémů a s hlavními funkčními vlastnostmi zabezpečovacích zařízení v dopravě. Charakteristické funkce a principy jsou ilustrovány na konkrétních typech prvků, zařízení a systémů.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládají se znalosti probírané náplně kurzů prvního a druhého ročníku a zimního semestru třetího ročníku bakalářského studia v povinných předmětech společného základu oboru Dopravní technika. Dále se očekává znalost probírané náplně kurzu Základy zabezpečovací techniky v dopravě (XBKZZ) ze zimního semestru třetího ročníku bakalářského studia v povinně volitelných předmětech bloku Kolejová vozidla, přičemž v případě studentů, kteří přednášky a cvičení tohoto kurzu neabsolvovali, se očekává doplnění informací z tohoto kurzu na základě zdrojů a literatury uvedené vyučujícími na začátku kurzu Zabezpečovací technika v dopravě (XAZTD).
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Student musí v průběhu semestru i při závěrečné zkoušce prokázat schopnost diskutovaným a analyzovaným problémům porozumět, kriticky je zhodnotit a samostatně řešit. Požaduje se vypracování semestrální práce na zadané téma. Konkrétní požadavky sdělí studentům vyučující na začátku semestru.
|
|
Doporučená literatura
|
-
ČSN EN 50126-1 Drážní zařízení - Stanovení a prokázání bezporuchovosti, pohotovosti, udržovatelnosti a bezpečnosti (RAMS) - Část 1: Generický proces RAMS (včetně změny A1). Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2019.
-
ČSN EN 50126-2. Drážní zařízení - Stanovení a prokázání bezporuchovosti, pohotovosti, udržovatelnosti a bezpečnosti (RAMS) - Část 2: Systémový přístup k bezpečnosti (včetně změny A1). Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2019.
-
ČSN EN 50128 Drážní zařízení - Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat - Software pro drážní řídicí a ochranné systémy (pozn.: Norma je souběžně platná s ČSN EN 50716. ČSN EN 50128 zůstává platná do 30.10.2026). Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2012.
-
ČSN EN 50129 Drážní zařízení - Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat - Elektronické zabezpečovací systémy. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2021.
-
ČSN EN 50159 Drážní zařízení - Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat - Komunikace v přenosových zabezpečovacích systémech. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011.
-
ČSN EN 50716 Drážní zařízení - Požadavky na vývoj softwaru. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2024.
-
ČSN 34 2650 Železniční zabezpečovací zařízení - Přejezdová zabezpečovací zařízení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010.
-
Hloušek, P. Bezpečnost moderních zabezpečovacích systémů. Nová železniční technika, 2008/1. 2008.
-
Chudáček, V. - Jakl, J. - Lochman, L. VLAKOVÉ ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY. Praha, 1999.
-
Chudáček, V. a kol. Detekce kolejových vozidel v železniční zabezpečovací technice. Praha, 2005.
-
Chudáček, V. a kol. ŽELEZNIČNÍ ZABEZPEČOVACÍ TECHNIKA, II. vydání. Praha, 2005.
-
Janota, Aleš. Vybrané typy staničných zabezpečovacích zariadení. Žilina: EDIS - vydavatel'stvo ŽU, 2009. ISBN 978-80-8070-982-2.
-
Pachl, Jörn. RAILWAY SIGNALLING PRINCIPLES, 3rd edition. Technische Universität Braunschweig, 2024.
-
Poupě, Oldřich. Zabezpečovací technika v železniční dopravě.. Praha: NADAS, 1990. ISBN 80-7030-073-6.
-
Rástočný, Karol . Prvky zabezpečovacích systémov. Žilina: EDIS - vydavatel'stvo ŽU, 2012. ISBN 978-80-554-0593-3.
-
Schrötter, Josef. Pozor, přijíždí vlak . Brno: CPress, 2015. ISBN 978-80-264-0726-3.
-
Správa železnic, s. o. SŽ TNŽ 34 2620. Železniční zabezpečovací zařízení - staniční a traťové zabezpečovací zařízení, technická norma železnic. Ve znění 1. změny. 2023.
-
Zahradník, Jiří. Aplikácie zabezpečovacích systémov. Žilina: EDIS - vydavatel'stvo ŽU, 2006. ISBN 80-8070-546-1.
-
Zahradník, Jiří. Bezpečnosť železničných zabezpečovacích systémov. Žilina: EDIS - vydavatel'stvo ŽU, 2004. ISBN 80-8070-296-9.
|