PLK i NCBR stawiają na kolejowe innowacje

PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju zamierzają rozwijać współpracę w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia „BRIK – Badania i Rozwój w Infrastrukturze Kolejowej”. Do drugiego konkursu pozytywnie zaopiniowane zostało 11 nowych obszarów badawczych, w których powstaną innowacyjne rozwiązania, zwiększające możliwości polskiej kolei. 

– Projekty już realizowane w ramach pierwszego konkursu BRIK przyczynią się m.in. do usprawnienia procesu utrzymania i modernizacji infrastruktury oraz zagwarantowania płynności i stabilności ruchu kolejowego. To innowacje, z których skorzysta każdy pasażer, każdy z nas. Dlatego w ramach drugiego konkursu, który planujemy ogłosić w 2021 roku, zamierzamy postawić przed zespołami badawczymi równie ambitne zadania, takie jak: zwiększenie efektywności eksploatacji i zarządzania infrastrukturą kolejową, wzrost bezpieczeństwa sieci kolejowej czy poprawa jej efektywności energetycznej – mówi dr inż. Wojciech Kamieniecki Dyrektor NCBR.

– W czasie intensywnie prowadzonych inwestycji, gdy zwiększamy prędkość pociągów, szukamy rozwiązań, które jeszcze bardziej pomogą w procesie utrzymania linii i zarządzaniu ruchem kolejowym. Dla podnoszenia poziomu bezpieczeństwa i sprawności przewozów chcemy korzystać z najnowszych technologii, programów i systemów. Zamierzamy również jeszcze lepiej wykorzystać ekologiczny charakter kolei. Współpraca PKP Polskich Linii Kolejowych S.A. z Narodowym Centrum Badań i Rozwoju daje możliwości rozwoju polskiej kolei z korzyścią dla podróżnych, pracowników kolei oraz środowiska – mówi Robert Sobczak, członek Zarządu PKP Polskich Linii Kolejowych S.A., dyrektor ds. rozwoju.

Dla bezpieczeństwa i efektywności energetycznej

Nowe rozwiązania wpłyną na podniesienie bezpieczeństwa na kolei. Planowane jest opracowanie innowacyjnego systemu ostrzegania, który z wyprzedzeniem będzie informował pracujących na torach o nadjeżdżającym pociągu i konieczności opuszczenia szlaku (załącznik pozycja nr 1[1]). Przewidywane jest także opracowanie systemu wsparcia dyspozytora (2) w podejmowaniu decyzji w sytuacji kryzysowej o zmianie tras niektórych składów. Opracowana i przetestowana zostanie również metoda pozyskania informacji o drzewach i krzewach w sąsiedztwie linii kolejowych oraz metodyka (7) zapewnienia bezpieczeństwa ruchu pociągów.

Wśród tematów badawczych, związanych z poprawą efektywności energetycznej, jest opracowanie technologii i wdrożenie dwukierunkowych podstacji trakcyjnych i zasobników energii (3). Pozwolą one na rekuperację (odzyskanie) i zmniejszenie zużycia energii. W tej dziedzinie oczekiwane jest również rozwiązanie techniczne, które zmniejszy wykorzystanie energii przez urządzenia elektrycznego ogrzewania rozjazdów (EOR) (4).

Dla usprawnienia kontroli stanu technicznego infrastruktury, planowane jest opracowanie koncepcji i wykonanie prototypu urządzenia, które umożliwi badania defektoskopowe szyn, tzn. wykrywające wady, podczas jazdy z prędkością 60-120 km/h (10). Do kompleksowego badania stanu szyn planowane jest również wykorzystanie techniki radiologii. Jeden z obszarów badawczych zakłada przygotowanie koncepcji, wytycznych technicznych, technologicznych i budowę prototypu mobilnego urządzenia do realizacji badań radiologicznych stanu szyn (11).

Ekologia na liście planowanych do przygotowania i wdrożenia projektów

Przeprowadzone zostaną badania i analizy, które wskażą możliwości wykorzystania na terenie kolejowym technologii betonu fotokatalitycznego, który ma właściwości redukujące zanieczyszczenie powietrza (5). Planowane jest opracowanie proekologicznej metody usuwania roślinności na liniach kolejowych (9).

Dla usprawnienia realizacji i przygotowywania dokumentacji środowiskowych, planowane jest utworzenie systemu  precyzyjnego monitorowania oraz przetwarzania informacji w zakresie oddziaływania ruchu kolejowego na środowisko (8). Wśród projektów znalazły się również działania związane z utrzymaniem oraz inwestycjami. To opracowanie koncepcji wykorzystania danych uzyskanych z pomiarów za pomocą skanera dla procesów utrzymaniowych i inwestycyjnych, a także stworzenie i przetestowanie w warunkach rzeczywistych oprogramowania do modelowania i analiz danych (6).

Lista obszarów badawczych dostępna jest w załączniku na stronie PKP Polskich Linii Kolejowych S.A.

10 innowacyjnych projektów  za 35 mln zł w realizacji

Wśród 10 realizowanych już innowacyjnych projektów przy współpracy PLK i NCBR są m.in.: opracowanie oraz wdrożenie systemu pomiaru temperatur szyn kolejowych, opracowanie systemu zarządzania, sterowania i monitorowania oświetlenia terenów kolejowych czy rozwiązania, które umożliwią ochronę przed drganiami i hałasem od ruchu kolejowego. Na wsparcie tych przedsięwzięć PLK i NCBR przeznaczyły łącznie ponad 35 mln zł. Zakończenie wszystkich prac badawczych i rozwojowych w ramach pierwszego konkursu „BRIK - Badania i Rozwój w Infrastrukturze Kolejowej” jest planowane do końca 2023 r.

.Lista obszarów badawczych BRIK II

PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. (PLK) oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju zamierzają kontynuować i dalej rozwijać współpracę w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia BRIK – Badania i Rozwój w Infrastrukturze Kolejowej.

1. Opracowanie innowacyjnego Systemu Ostrzegania o Pojeździe Kolejowym; Wzrost prędkości pociągów na liniach zarządzanych przez PLK i poprawy jakości usługi kolejowej stwarza konieczność podjęcia szeroko rozumianych działań w zakresie poprawy bezpieczeństwa. Konieczne jest zatem opracowanie systemu, który z odpowiednim wyprzedzeniem zapewniłby informację o zbliżającym się pojeździe kolejowym i umożliwił pracownikom bezpieczne opuszczenie szlaku.
2. Opracowanie systemu wsparcia dyspozytora liniowego; Projekt przewiduje opracowanie systemu zapewniającego wsparcie dla dyspozytorów liniowych w procesie podejmowania w sytuacji kryzysowej, jak najszybszej decyzji o zmianie tras niektórych składów.
3. Wdrożenie dwukierunkowych podstacji trakcyjnych i zasobników energii celem zwiększenia receptywności sieci  oraz poprawy efektywności energetycznej i niezawodności na kolei; Projekt zakłada rozwój nowych technologii umożliwiających wykorzystywanie procesu rekuperacji energii elektrycznej pod kątem działalności zarządcy infrastruktury kolejowej.
4. Podniesienie efektywności energetycznej urządzeń Elektrycznego Ogrzewania Rozjazdów (EOR); Zadanie ma zapewnić podniesienie efektywności energetycznej głównie poprzez zaproponowanie rozwiązań technicznych/organizacyjnych mających na celu ograniczenie zużycia energii elektrycznej na potrzeby urządzeń EOR.
5. Innowacyjne rozwiązania umożliwiające zastosowanie betonu fotokatalitycznego na infrastrukturze zarządzanej przez PLK; W ramach projektu, między innymi przeprowadzone zostaną badania i analizy, które wskażą optymalne wykorzystanie  technologii betonu fotokatalitycznego w działalności PLK. Przedmiotowa technologia, zapewniająca walkę ze smogiem, mogłaby zostać wykorzystana np. na płytach peronowych.
6. Opracowanie koncepcji wykorzystania chmury punktów z pomiarów skaningowych, do modelowania obiektów przestrzennych znajdujących się w pobliżu toru kolejowego, na potrzeby zarządcy linii kolejowych. Realizacja projektu zapewni opracowanie koncepcji wykorzystania danych z pomiarów skaningowych dla procesów utrzymaniowych jak i inwestycyjnych, oraz stworzenie i przetestowanie w warunkach rzeczywistych oprogramowania  do modelowania i analiz pozyskiwanych danych.
7. Opracowanie metody zarządzania zagrożeniami środowiskowymi wpływającymi na bezpieczeństwo ruchu kolejowego; Dzięki realizacji projektu, między innymi opracowana i przetestowana zostanie efektywna metoda pozyskania informacji o drzewach i krzewach zlokalizowanych w sąsiedztwie linii kolejowych oraz metodyka zarządzania nimi.
8. Opracowanie systemu do precyzyjnego monitorowania sieci linii kolejowych zarządzanych przez PLK pod kątem oddziaływania ruchu kolejowego na środowisko oraz do przetwarzania informacji o danych ruchowych, technicznych i środowiskowych występujących na tej sieci; Celem projektu jest opracowanie innowacyjnego systemu  do precyzyjnego monitorowania oraz przetwarzania informacji o danych ruchowych, technicznych i środowiskowych z uwzględnieniem obowiązujących regulacji prawnych. Pozyskane dane między innymi usprawnią złożony proces inwestycyjny w zakresie przygotowywania dokumentacji środowiskowych.
9. Opracowanie Innowacyjnych i proekologicznych rozwiązań do walki z roślinnością na liniach kolejowych zarządzanych przez PLK; Projekt ma zapewnić możliwość zastosowania, ekologicznych metod odchwaszczania infrastruktury kolejowej.
10. Opracowanie koncepcji, dokumentacji technicznej i wykonanie prototypu urządzenia wraz z przeprowadzeniem jego prób technicznych (eksploatacyjnych), umożliwiającym realizację badań defektoskopowych szyn pojazdem szynowym z prędkościami w zakresie od 60 km/h do 120 km/h; Wraz ze wzrostem prędkości rozkładowych linii kolejowych wzrasta potrzeba częstszego i szybszego kontrolowania stanu technicznego poszczególnych jej elementów. Projekt, między innymi przewiduje opracowanie np. metodologii ultradźwiękowej oraz prototypowej aparatury wykazującej pożądaną poprawę cech funkcjonalnych ultradźwiękowego badania szyn w zakresie prowadzenia badań z prędkościami w zakresie 60 – 120 km/h.
11. Przygotowanie koncepcji i opracowania wytycznych technicznych, technologicznych dla personelu umożliwiających prowadzenie badań radiologicznych szyn o profilu do R60E1 lub E2 zabudowanych w torach kolejowych wraz z budową prototypu mobilnych środków technicznych koniecznych do realizacji tych badań. Zgodnie z założeniami projektu, dla obecnie wykorzystywanych technik pomiarowych szczególnym utrudnieniem są połączenia spawane różnych materiałów, z których zbudowane są elementy rozjazdów. Dzięki realizacji projektu możliwe będzie objęcie kompleksowym badaniem całości takiego elementu z zastosowaniem nieniszczącej techniki badania jaką jest badanie radiologiczne.