03/2020 až 12/2022
ČVUT v Praze - hlavni řešitel
AŽD Praha - aplikační garant
16,7 mil Kč (z toho ČVUT 11,3 mil)
Modernizace dopravy jde v současné době velmi rychle dopředu, a to zejména ve vlakové dopravě. Cílem takového pokroku jsou, nejen v České republice, autonomní vlaky, které nepotřebují ke svému provozu ani strojvedoucího, ani obsluhu. Za účelem dosažení tohoto cíle byl vyvinut systém VEXA (vlakový expertní rozhodovací systém), jež kombinuje již užívané prvky ovládání a zabezpečení vlaku s novými tak, aby bylo dosaženo autonomie vlaku. Detekce překážek na trati, optimalizace jízdy, zrychlovaní či brždění, otevírání a zavírání dveří, odjezd vlaku ze stanice či zvládání krizových situací a rozhodovací procesy jsou jen některé z úkonů, nad kterými bude mít systém VEXA plnou kontrolu. Budoucnost vlakové dopravy - systém VEXA.
Schéma zasazení systému VEXA do kontextu železničních vlakových systémů pro bezobslužný provoz vlaku (GoA4)
Automatic Train Protection - On-Board
Automatic Train Operation - On-Board
Emergency Brake
Service Brake
Vlakový expertní systém
WatchDog
Operational Rules - Manager
European Train Control System
Projekt je rozdělen do čtyř pracovních bloků
Práce bude zahájena systémovou analýzou navrženého expertního systému. Během této fáze proběhne detailní analýza legislativních podmínek a norem v tomto oboru. Proběhne sběr a analýza požadavků na rozhodovací systém a bude vytvořena systémová architektura navrženého řešení pomocí UML. Popsány budou také potřebné vstupy a výstupy ze systému VEXA pro operace řídícího systému na palubě vlaku a potřebnou integraci do stávajících systémů.
Vedoucí týmu: Michal Matowicki / Michal Novák
Členové týmu: Bohumil Kovař, Ondřej Přibyl, Vitezslav Landsfeld, Jan Přikryl, Jana Kuklová, Šárka Jozová, Andre Maia Pereira
Časový rozsah: 1.3.2020 – 31.10.2020 (8 měsíců)
Tvorba dotazniku pro sběr a zpracovaní dat nezbytných pro tvorbu expertního systému VEXA. Jedna se zejména o data ze senzorů (například monitorujících situaci před vozidlem, ale i data z požárních senzorů či dveřních kontaktů) a data zahrnující reakce a chování strojvedoucích. Provedení a vyhodnocení průzkumu chování strojvedoucích zaměřeného na typické reakce a parametry jejich chování, zejména s ohledem na rozhodování v nečekaných událostech a v případě překážek na trati. Tato etapa bude probíhat po většinu doby trvání projektu tak, aby se vytvořila dostatečná báze dat pro budoucí provoz.
Vedoucí týmu: Bohumil Kovář
Členové týmu: Michal Matowicki, Ondřej Přibyl, Vítězslav Landsfeld, Jana Kuklová, Šárka Jozová
Časový rozsah: 1.7.2020 – 1.6.2022 (23 měsíců)
Vlastní vývoj softwarových a hardwarových prostředků systému VEXA. Nejprve bude vytvořena doménová ontologie, mapující všechny pojmy dané domény a vazby mezi nimi. Ta bude vstupem pro tvorbu báze znalostí a rozhodovací pravidla pro VEXA. Dále bude probíhat kalibrace systému a práce spojené s integraci VEXA do stávajících systémů (zejména půjde o přizpůsobení rozhraní k těmto systémům). Výsledkem této etapy bude systém VEXA, jenž bude experimentálně ověřen na palubě vlaku za jízdy na železniční trati vlastněné AŽD. Výsledky budou publikovány v odborném tisku a na jejich základě bude vytvořen užitný vzor vytvořeného systému.
Vedoucí týmu: Ondřej Přibyl, Bohumil Kovář
Členové týmu: Michal Matowicki, Vítězslav Landsfeld, Jana Kuklová, Michal Novák, Jan Přikryl
Časový rozsah: 1.1.2021 – 1.8.2022 (19 měsíců)
Tvorba simulačního modelu v prostředí, ve kterém systém VEXA pracuje. Použití simulačního nástroje AnyLogic, který umožní multiagentní simulaci jednotlivých systémů komunikujících se systémem VEXA. Na základě výsledků z provedených simulací budou poté definované výpočty spolehlivosti a přesnosti systému a jeho podsystémů. Následovat bude ověření navrženého řešení pomocí simulací (citlivostní analýza, syntetická data, ověření různých kombinací na vstupech, atp.), které zlepší další kalibraci a přispějí ke zdokonalení systému VEXA. Upravený systém bude znovu nasazen na palubě vlaku, kde budou demonstrovány a dále zkoumány jeho vlastnosti během testovacích jízd. Řešitelský tým připraví návrh postupu pro testování autonomních systémů na železnici a další doporučeni ohledně této problematiky. Celý projekt bude završen souhrnnou výzkumnou zprávou a publikacemi o dosažených výsledcích během výzkumu.
Vedoucí týmu: Michal Matowicki
Členové týmu: Jana Kuklová, Šárka Jozová, Ondřej Přibyl, Michal Novák, Jan Přikryl
Časový rozsah: 1.10.2021 – 30.12.2022 (15 měsíců)
Dr. Matowicki je hlavním řešitelem projektu. Od roku 2015 je zaměstnancem AŽD Praha, kde plni roli koordinátora projektů probíhajících v Polsku. Je taky zodpovědný za schvalování a certifikace nových zařízeni a systému k použiti na železniční dopravní cestě v Polsku. Na ČVUT byl doktorandem od roku 2015. V rámci doktorského studia se zúčastnil mnoha mezinárodních projektů. Od roku 2018 je zaměstnancem Ústavu aplikované matematiky na Fakultě dopravní, kde se věnuje zejména zpracování a vyhodnocení dat.
Ve své kariéře se zúčastnil rady projektů s účastí vědeckých a komerčních partnerů. Ve společnosti AŽD Praha se zúčastnil mezinárodních projektů v oblasti železnic, a zajišťuje schválení a certifikace zařízeni pro použití na Polské železniční síti. V rámci Evropského projektu H2020 MAVEN spolupracuje na měření dopadu autonomních vozidel na dopravní tok, ve spolupráci se společnostmi DLR, Hyundai a TomTom. Pro Úřad vlády ČR zpracovával studii o Smart City a energetice v oblasti Podunají.
Prof. Přibyl je odborným garantem celého projektu. Uplatní zde své zkušenosti z komerčních i vědeckých projektů a spolupráce s průmyslovými partnery.
3 roky pracoval jako vědecký pracovník v Pennsylvania Transportation Institute v oblasti zpracování dat. Více než 15 let pracoval v komerčních společnostech v oblasti dopravní telematiky a z toho 12 let v německé společnosti JENOPTIK. Na ČVUT je od roku 2006 a zkušenosti z projektů aplikuje do výuky nových i stávajících předmětů a práce se studenty.
V posledních letech se věnoval vědecké spolupráci s celou řadou partnerů. S Operátorem ICT došlo k vizualizaci dopravních dat ze senzorů v Praze, se společností JENOPTIK k vývoji SW pro vyhodnocení přestupků. V Evropském projektu H2020 spolupracuje na vývoji autonomních vozidel např. se společnostmi DLR, Hyundai, Dynniq, či TomTom. Pro Úřad vlády ČR zpracovával studii o energetice v oblasti Podunají.
Dr. Kovář je koordinátorem vývojových prací. Obdobnou pozici vykonával v několika obdobných komerčních a výzkumných projektech.
Jeden rok pracoval jako vědecký pracovník na TU Delft, Nizozemí (2002). Vyvinul zde software, který analýzou obrazu sportovních přenosů stanovoval cenu za reklamu. Více než 15 let pracoval v Ústavu teorie informace a automatizace, AV ČR, kde se podílel na českých i evropských grantech v oblasti zpracování signálů, rozpoznávání obrazu a efektivních výpočetních metod na speciálním hardware (DSP, ASIC). Na ČVUT je zaměstnán od roku 2002.
V posledních letech se věnoval spolupráci na komerčních a akademických projektech zejména v oblasti zpracování obrazu. Podílel se například na projektu kamerového systému pro automatickou analýzu dopravního proudu na dálnicích před zavedením mýta (pro Czechconsult, s.r.o. a ŘSD), návrhu kamerového parkovacího asistenta pro Škoda-Auto a.s. nebo implementacím algoritmů zpracování obrazu na FPGA pro Philips.
Hlavní úkoly a výstupy jednotlivých work packages.
Můžete nás kontaktovat osobně či napsat email