Mezinárodně standardizované metody prostorového popisu železničních drah s přihlédnutím k potřebám metodiky projektování staveb BIM a jejich lokalizace do podmínek ČR 16.3.2021, LGK MU Brno Robert ČÍHAL, KPM CONSULT a.s., Brno *rekapitulace základních principů metodik Øvyužití prostorových dat v IS veřejné správy, aktivity a usnesení vlády ke GISTR a GISTR21+, Akční programy, vládní programy digitalizace společnosti (Průmysl 4.0 aj.) Øspecifiky dráhy jako rozsáhlé síťové, v dílčích částech liniové stavby Ømetodika BIM a příprava zákona o BIM Øprostorový popis drah jako datový model v abstraktním stavovém prostoru 0D – 8D Ømetodika RailTopoModel a její srovnání s INSPIRE a RINF Øúrovně podrobnosti popisu detailů „piko“ až „giga“ (rozšíření RTM dle v. 1.1) Øjazyk railML jako klon XML, normy OGC, W3C a ISO Ønorma IFC, realizace v podobě CRBIM a IFC Rail Øpotřeby změn stavební legislativy a rozvoje její digitalizace *požadavky na lokalizaci uvedených mezinárodních standardizovaných nástrojů do národního a podnikového prostředí, počínaje terminologií Øformy popisu tratí a kolejišť v IS SŽ jako možný vzor Øpotřebné změny drážní legislativy * 16.3.2021 2 MU Brno - LGK 16.3.2021 MU Brno - LGK 3 Øodvětvová terminologie v češtině §nejobecnější pojmy v dopravě (trať, dráha, kolej) mají zpravidla několik různých zpřesňujících výkladů lišících se svými technickými a prostorovými atributy (např. „běžná“ kolej ve stavebním smyslu a „dopravní“ kolej se liší určením začátku a konce) § znalosti speciální normativní terminologie jsou omezeny na úzké okruhy specialistů, Øanglická terminologie §existuje mnoho různých angličtin – britská, US, jiné anglofonní země, EU slangy, odborné odvětvové slangy – např. IT tvořený často teenagery („kill“, „delete“ aj. pro příkazy programovacích jazyků zejména her atd.) §angličtina je velmi kontextová se spoustou synonym a idiomatických rčení specifického, mnohdy místního nebo historického významu, odlišnosti dává i různá výslovnost téhož psaného textu §tyto detaily rozpoznají rodilí mluvčí, což ovšem většinou nejsou techničtí specialisté z celého světa §příklad dvojznačnosti pocházející již z 16. století z doby sporů katolíků a protestantů dle Hilského: slovo „lie“ – ležet, být ubytován, ale i lhát – proto věta „he lieht not in my house“ má zcela rozdílné významy pro vyšetřovatele pátrající po tajných společnostech („v domě se nikdo neukrývá“ nebo také „nelže“) Øpříklady železničních nejednoznačností §pražec: „railway sleeper“ (brit., Australie, EU), „railroad tie“, „crosstie“ (US), „railway tie“ (Kanada), podle ČSN IEC 50-811 se ale „tie“ překládá jako „kotva“, obecně jde o mašli, stužku §výhybka: „switch“ (US), „turnout“ (brit), „point-and-crossing“ („point“ je zde „výměna“) §stezka podél kolejí: lineside path, cess, walkway, footpath, track bench aj., ale podle všeobecného slovníku je např. „cess“ z irštiny převzatý výraz pro „štěstí“, přičemž ale „bad cess to you“ znamená „čert tě vem“, přičemž v IFC Rail se objevuje „cess between rails“ což je inspekční stezka mezi kolejnicemi, ale rodilý mluvčí by to asi takhle neřekl, „bench“ může znamenat: „stolička“, „pozice soudce, biskupa ap.“ ale i „lávka, lavička“ (vč. sportovní) „be benched“ pak je znamená „stažen ze hry“, zcela zvláštní pojmy pocházejí z čínštiny (viz CRBIM) 16.3.2021 MU Brno - LGK 4 1 – doprava a) úmyslný pohyb (jízda, plavba, let) dopravních prostředků po dopravních cestách nebo činnost dopravních zařízení b) odvětví národního hospodářství, které zajišťuje a uskutečňuje přemísťování osob a věcí problémy: pohyb živých tvorů vlastní silou? přeprava věcí – jde o nehmotný proces pouze s hmotnými nositeli a prostředím navazují pojmy „dopravní soustava“, „obor dopravy“, „druh dopravy“, „provozovatel dopravy“ a další, většinou zaměřené na přepravní činnosti různých organizací 24 – dopravní cesta část prostoru určená nebo vymezená dopravě 39 – dopravní síť územně ohraničený souhrn dopravních cest 40 – dopravní trasa směrové a výškové popř. i polohové vytýčení dopravní cesty 41 – trať místně vymezený úsek dopravní cesty 42 – linka souhrn dopravních spojení, jimiž se zajišťuje pravidelná dopravní obsluha určených míst (obecně i více typy dopravních prostředků) 43 – spoj jízdním (letovým) řádem nebo jinak časově a místně určené jednotlivé dopravní spojení mezi určitými místy v rámci jedné dopravní cesty kromě této již staré normy existují další normy stavební pro různá odvětví, dopravně-provozní, geodetické, často terminologicky nekompatibilních (může jít o důsledky účelových pohledů) vedle nich pak dost rozdílná právní a ekonomická terminologie (zákony si pojmy definují samostatně bez ohledu na normy, pokud je přímo necitují) §dlouhodobý smysl a určení vývoje nástrojů pro popis území üvolba měřítek zobrazení pro různé účely, škálovatelnost, podrobnost, standardizace übezešvé mapy ve velkém rozsahu měřítek, identifikace objektů, nároky na aktualizace üdůsledky využití automatizační podpory – zvýšení přesnosti, on-line, výpočetní mohutnost üepochy a časové souvislosti, tektonické pohyby kontinentů, pohyb magnetického pole atd. üpříklad postupné konverze souřadnicových systémů při mezikontinentálním letu s využitím autopilota – od místních souřadnic letišť po stabilizovaný nadgalaktický systém, §automatizační nástroje popisu území v ČR üstátní mapové dílo, ZABAGEDÒ, ükatastrální evidence - ČÚZK üúčelové odvětvové popisy území osilniční doprava – stavba a provoz (vč. navigačních systémů, e-call, řízení flotil atd.), logistika oželezniční doprava – stavba a provoz (sestava GVD a návazné) oletecká doprava ovodní hospodářství a plavba ostavebnictví - nástroje projekční (BIM – building information modelling), realizační, ekonomicko-právní (výkup pozemků ap.) oGISy krajských úřadů a obcí oarmáda ozemědělství a lesnictví §nové směry vývoje a standardizace popisu území üsměrnice EU INSPIRE jako východisko a mezinárodní standard – účel: životní prostředí üGeoInfoStrategie a její výsledky – NaSaPO, NIPI účel: veřejná a státní správa üDigitální technická mapa (DTM) – standardizace popisu území i dopravních sítí üstandardizace popisu železniční sítě metodami RTM, pomocí jazyka railML a normy IFC Rail ü 16.3.2021 5 MU Brno - LGK 6 16.3.2021 MU Brno - LGK podpůrná usnesení vlády k digitalizaci společnosti, GISTR a BIM 16.3.2021 MU Brno - LGK 7 zdroj JRC C:\Users\x929546\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\Intermodal.jpg C:\Users\x929546\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\Road.jpg prioritní důraz INSPIRE na životní prostředí, problematická terminologie (slovník GEMET), atributový popis a.j. mezinárodně indikované potíže při pokusu o praktické využití metodiky pro prostorový popis drah – speciální problémy – multilokalita, zvláštnosti sítě, topologie a geometrie 16.3.2021 8 MU Brno - LGK základní rysy a stav rozpracovanosti IS podstatného okolí drah zdroj prezentace P. Matějky videokonference CAGI 1.4. 2018 16.3.2021 9 MU Brno - LGK LS2.jpg LS3.jpg §příprava zákona o BIM se dvěma prováděcími vyhláškami – povinnost použití BIM §Náznak možnosti vytvoření specializované verze DTM pro liniové dopravní stavby §vytvoření „jediné verze pravdy“ pro stavbu §ČSN EN ISO 19650-1 Organizace a digitalizace informací o budovách a inženýrských stavbách datová standardizace OGC & bSI §popsat use case integrace §vytvořit sdílený slovník pojmů §vytvořit systém společných jedinečných identifikátorů pro fyzické objekty reálného světa §ČSN EN ISO 29481-1 Informační modely staveb Jaké by mohly být odezvy těchto legislativních aktivit pro dráhy? 16.3.2021 10 MU Brno - LGK zdroj: kulatý stůl CzBIM, CAGI, 3.6.2020 svoboda4.jpg svoboda11.jpg vytváření Digitálního dvojčete je ve skutečnosti kontinuální proces blízký současné správě pasportních evidencí o stavu zařízení infrastruktury z různých zdrojů, počínaje projekty BIM •zatím není zcela jasné, k jaké úrovni míří aktuální návrh zákona o BIM – limit –stav IS VS – stavební úřady •potřeba odborné diskuse před aktivitami legislativců •všeobecně běh na dlouhou trať 2-3D 4-5D IS VS IS SŽ RealTime autonom 16.3.2021 11 MU Brno - LGK zdroj: prezentace Ing. Svobody 3.6.2020 16.3.2021 12 MU Brno - LGK datový standard stavebnictví jako databázový nástroj popisu a identifikací konstrukcí a procesů první úřední představa: termín zahájení používání BIM – rok 2022 (bez specifikace pravidel, dnes zákon o BIM) zdroj P. Matějka CAGI 3.6.2020 16.3.2021 13 MU Brno - LGK zdroj: prezentace Ing.Svobody, CAGI konference ABF Praha, říjen 2018 16.3.2021 Základní informační podklady pro standardizované projekty typu BIM 14 MU Brno - LGK civil15scr.gif 16.3.2021 15 AutoCAD Civil 3D zdroj: http://www.cadstudio.cz/civil3d MU Brno - LGK Klíčovou normou je formát výměny dat BIM projektů Format Industry Foundation Classes (IFC-4) obsažený v EN ISO 16739, -hlavní nástroj pro vytváření katalogů prvků a technologií Jiné BIM standardy: EN ISO 29481 Information delivery manual ISO/AWI 19166 BIM to GIS conceptual mapping (B2GM) – preparation stage ISO 15686-4 Building Construction – Service Life Planning Klíčovým subjektem je konsorcium Building SMART International (bSI) Železniční stavby jsou mnohem komplexnější, náročnější a rozsáhlejší než stavby pozemní, i proto jsou požadavky na BIM podporu železničních staveb vyšší, vyhovuje pro budovy, mosty a částečně spodek, nikoli pro svršek, zabezpečení a elektrizaci 16.3.2021 MU Brno - LGK 16 §výstupy z r. 2015 §činnost 10 ústavů, cca 140 řešitelů §rutinně používán pro návrhy vysokorychlostních tratí §publikovány jen modře vyznačené prvky §velmi komplexní řešení – počínaje geologií §2. díl určený pro techniky SZT a EE je pro naše poměry velmi obtížně srozumitelný §zcela mimo použitelnost nepublikované části kalkulací, zdrojů atd. zdroj: CRBIM1002 - 2015 Railway BIM Data Standard （Version 1.0） 16.3.2021 MU Brno - LGK 17 Problémem jsou rozdíly v terminologii a skutečnost, že Expres není založen na bázi xml. IFC Rail již ale je. termín “IfcRailwayFlatAisle represents the facilities placed for people or vehicles to cross railway tracks” Doslovný překlad pojmu ale nevystihuje „přejezd“, proto je v této úrovni nezbytné pracovat s technickou dokumentací. To se méně týká obecnějších zásad typu geometrie koleje nebo geologie podloží, více techniky. Čínský CRBIM je považován za nejkomplexnější BIM systém na světě letecké cesty.jpg 16.3.2021 18 MU Brno - LGK silniční síť.jpg železniční síť.jpg vodní toky.jpg mapa silniční sítě (ŘSD) schéma železniční sítě (SŽ) mapa letových cest ICAO vodní toky (SVC) RS-Dráždany.jpg 16.3.2021 MU Brno - LGK 19 *rozsah a stáří sítě (nemá obdobu) – vyloučení užití projektu typu BIM pro celý životní cyklus stavebních a technických konstrukcí *vedoucí vliv dopravy a ekonomiky – požadavky klientů a managementu na vlastnosti sítě, prostorový a funkční popis *zásadní význam zajištění bezpečnosti provozu, důsledky pro IT *velmi vysoká míra mezinárodní integrace provozu i předpisů – UIC, TSI, národní specifiky staveb počínaje normami – podřízení terénu a národní ekonomice *konstrukce kolejišť podle průběhu terénu, většinou nejsou umělé a „hranaté“, a tedy nevhodné pro modely BIM – potíže v dosažení 3D *komplexnost funkcí komponent sítě x kompetence a odpovědnosti, provázanost předpisů SŽ se zadáním a dokumentací staveb, podmínky předchozího schválení konstrukcí a stavebních postupů – zkušební úseky *v čem je dráha vepředu (telematika, vazba na klienta – přímé spojení stavby a provozu od počátku výstavby, podoba s jinými velkými inženýrskými stavbami) *v čem je pozadu (prostorový popis), komunikace s orgány VS – moderní metody, vizualizace apod. x byrokracie *dlouhodobé záměry rozvoje, renovace částí a komponent, význam pasportů zařízení všech druhů pro celosíťovou a celoživotní správu *nejbližší významné události k BIM – budování Rychlých spojení, přestavby uzlů (Brno, Praha, Ostrava, Ústí n.L. aj.) *specifické podmínky stavební legislativy i praxe, - tendence k monopolizaci dodavatelů, problémy v dosažení 4D až 7D *budeme BIM vykládat jako „better“ IM nebo bureaucratic“ IM ??? B- building v několika významech, I – information, M – management, modelling 16.3.2021 MU Brno - LGK 20 provozovatel infrastruktury hlavní rysy životního cyklu dráhy jako stavby v různých IS jaké nástroje (legislativa, IT, obecné metodiky atd.) podporují životní cyklus dráhy jako stavby? PI - role 1 Aktivní život dráhy jako stavby dopravní procesy probíhají v reálném čase Rozhodovací a informační procesy procesy probíhají v časových intervalech až století 16.3.2021 MU Brno - LGK 21 kolejová trasa a její použití v NP ŽSv a jiných úlohách zajištění provozuschopnosti drah pozn1. pro geodetické účely se používá diskretizovaný bodový popis osy koleje – geotrasa pozn2. jak pracovat s osou vícekolejných tratí? dopravní hrana a její použití v PoD a jiných úlohách provozování drah pozn. kde leží referenční bod dopravny? nosič dopravního spoje (linky) a jejich vyjádření v GVD a jiných úlohách provozování drážní dopravy pozn. na svislé ose souřadnic je vynášena poloha (1D) na vlakové cestě (trase vlaku) v daném (krátkém) časovém intervalu (osa x) zobrazení různých vlastností reality v prostoru 3D a dlouhých časových intervalech zobrazení sítě v geodetickém prostoru 2D nebo 2,5 D zobrazení pohybu vlaku v časoprostoru s 1D geometrií trasy 16.3.2021 22 MU Brno - LGK naznačené požadavky na rozhraní mezi dílčími částmi IS vedly k hledání standardizovaných nástrojů – railML i jiných zdroj: prezentace Ing. Čiháka, 2016 číslování tratí.jpg *Systém byl fou Deloitte a.s. primárně navržen pro účely mechanismu zpoplatnění použití ŽDC a je v prostorovém souladu s obsahem úředních povolení provozování drah (ÚP) vydávaných Drážním úřadem. Jde o systém nezávislý na GVD, ale odpovídající stavebnímu stavu. identifikace úseků jsou odvozeny z obsahu ÚP, nikoli ale přesně z dokumentů jako celků, ale jejich jednotlivých záznamů není určeno pro krátké vlečky 16.3.2021 23 MU Brno - LGK 24 16.3.2021 MU Brno - LGK 16.3.2021 MU Brno - LGK 25 zdroj: portál ČUZK – Nahlížení do katastru nemovitostí - k.ú. Maloměřice a Obřany Maloměřice_nahlizeni.png • katastrální metodika není vhodná pro popis sítí ŽDC • je ale základem DMVS • jak řešit tento rozpor v ISVS ? • na jakých základech postavit jednotnou bázi dat o ŽDC ve vazbě na funkce IS VS? • nově se připravuje zavést do RÚIAN evidenci ochranných pásem, mj. i dopravních cest v podobě účelových územních prvků (ÚÚP) 16.3.2021 MU Brno - LGK 26 Dle CDE SFDI jsou OP: svislé plochy v normové půdorysné vzdálenosti od jednotlivých objektů (pro dráhy jsou vzdálenosti určeny ZoD dle kategorie) zdroj: prezentace P. Součka ,videokonference CAGI 1.4.2018 podmínka sjednocení přístupu KN k zobrazení všech liniových staveb s katastrálním popisem území 16.3.2021 MU Brno - LGK 27 zhlaví s loko.jpg výluky v panelu GVD.png C:\Users\Eva\Documents\Doktorské studium\konference\18_Geomatika v projektech\prezentace\prejezd v geoportalu.png Realita „an sich“ – BIM projekty, údržba úroveň railML nano Jízdní řády, RINF (jiné pohledy) úroveň railML mezo - macro GIS a prostorová data úroveň railML micro, Data interface (railML v.2.x nebo 3.x) Potřeby schémat kolejišť úroveň railML mezo Mapy, statistiky, úlohy vrcholového řízení úroveň railML macro Principy top down nebo bottom-up a techniky specifikace a generalizace Jaké přesně jsou subjekty, cíle a přesnost datového modelování 16.3.2021 MU Brno - LGK 28 zdroj: IRS 30100 Railway Network Description UIC, RTM Workgroup, Paris, 27.04.2015 16.3.2021 MU Brno - LGK 29 obecná metodika rozšíření namespace XSD railML o národní či podnikové detaily provide an extension point for non-railML elements in foreign namespace legislativním základem metody RailTopoModel je směrnice UIC IRS 30100 cílem je integrovaný souvislý pohled na síť v různých úrovních přesnosti 16.3.2021 MU Brno - LGK 30 http://de.wiki.railvivid.railml.org/images/b/bf/Abbildung_54_Men%C3%BCleistenpunkt_Infrastruktur_Ge ografische_Ansicht.jpg jednoduchý pilotní příklad v nové verzi doplněn o složitější podmínky model topologie sítě jednoduchého pilotního příkladu výsledek testu výstupu modelování v XML pomocí modulu RailVIVID (princip NPŽSv) kolejová trasa dopravní hrana referenční objekty dopravních uzlů 16.3.2021 31 MU Brno - LGK 16.3.2021 32 MU Brno - LGK https://www.railml.org/files/download/schemas/2013/railML-2.2/documentation/railML.html#element_inf rastructure_Link05F6E6C8 úvodní část railML deklarace číselníku provozovatelů drah 16.3.2021 MU Brno - LGK 33 *piko úroveň * * *nano úroveň * * *mikro úroveň * * *mezo úroveň * * * *makro úroveň a úrovně mega a giga sleduje např. opotřebení hlavy kolejnice provozem a vznik vlnkovitosti a dalších závad měřitelných s amplitudou v řádu 0,001m, délkou vlny v řádu metrů, popisy tolerančních pásem pohybů částí výhybek, polohy bodů ŽBP, apod. sleduje uspořádání posloupnosti kolejí a výhybek a vztahy mezi kolejnicovými pásy, jejich vzájemné převýšení, průběh změn rozchodu koleje, zborcení atd. – použití – správa ŽDC, stavební projekty – detaily umístění objektů sleduje geometrii koleje ve větším rozměru (poloměry oblouků, podélný profil, posun osy v příčném směru v závislosti na charakteristikách provozu apod.) s přesností v řádu 0,01m – použití – základní popis ŽDC pro její správu (pasporty), stavební projekty - přehled sleduje celou kolej nebo trať v daném úseku nebo stanici, rozmístění návěstidel, stožárů trakčního vedení apod., s přesností v řádu 0,1m, použití v základní úrovni pro sestavu GVD nebo také postupu výstavby a opravných prací, širší okolí trati, prohlášení o dráze, koncepční studie ap. zobrazuje trati v úrovni přesnosti 1 – 10m a vyšších z pohledu globálního (až mezinárodní GVD) a topologického (popis sítě drah), politicko-ekonomické rozvahy SŽDC M20/MP006 Opatření k zaměřování objektů železniční dopravní cesty schéma výhybky.jpg převýšení kolej pasů.jpg 16.3.2021 MU Brno - LGK 34 *bezrozměrné modely reality §jednotlivý bod §identifikace jednotlivých částí entity a jejich vzájemné relace §prostorově neuspořádané seznamy (např. dle abecedy) §entity s prostorově neutrálními funkcemi (elektronické obvody apod.) *1 rozměrné modely §přímka, metrika – systém staničení a jeho vlastnosti §prostorově uspořádaný seznam jinak bezrozměrných veličin *2 rozměrné modely §plochy §rovinné křivky (směrové poměry), ale i různé funkční vztahy obecně neprostorových veličin (proud a napětí, cena v čase apod.) §topologické sítě §kolejové sítě, konstrukce výhybek ap. *3 rozměrné modely §zemní tělesa §stavby železničního spodku (mosty, tunely, zdi atd.) §kombinace dvou pohledů 2D, zobrazení 2,5D § * *běžný význam analytických funkcí typu derivací a integrálů, ve vícerozměrných prostorech se tyto funkce rovněž používají, ale interpretují různě jako „tempa růstu“, „agregace účinků“ apod., ve složitějších modelech se používají statistické a další typy funkcí (stochastické Markovské řetězce apod.) 16.3.2021 35 MU Brno - LGK Konec kolejového obvodu – napájecího či reléového Drážní stezka a staničník Detektor volnosti přejezdu 16.3.2021 MU Brno - LGK 36 Nový obrázek (7) zdroj: projekty dodavatele IS KANGO analyzované ve zprávě Barnet J. - Master thesis - Rail Infrastructure Informational Description Czech Technical University in Prague Faculty of Transportation Sciences Prague 2011 typická úroveň „mikro“ (3) railML (IS KANGO je ale starší, než metoda railML, proto ji nemohlo použít – jde ale o důkaz obecnosti tohoto topologického popisu) prostor pro metodické a datové překrývání technického popisu dráhy jako abstraktní součásti území a podkladu pro popis dopravních procesů možnost integrace těchto popisů pomocí metod RTM a railML 16.3.2021 37 MU Brno - LGK podklady D1 formální popis a realita 16.3.2021 MU Brno - LGK 38 Detekce prostorových kolisí částí konstrukcí (hlavně budovy a spodek) Výrazně zvyšuje efektivnost projektování Slabiny v kolejištích – geologický průzkum podloží, předchozí konstrukce Simulace postupu výstavby úroveň popisu sítě mikro až makro v terminologii RTM zdroj SKANSKA a.s. výluky v panelu GVD.png http://edumatik.cz/images/clanky-obrazky/project/ms-project-2013-novinky/Gantt.png 16.3.2021 MU Brno - LGK 39 čas je většinou popisován kontinuálně se stejným průběhem ve všech časových soustavách, jsou ale rozdíly metrik kalendářního, grafikonového a průběžného (dlouhodobého) času, intervalové určování času, přepočty kalendáře do juliánského datování vyjadřuje zpravidla dobu trvání nějakého pracovního postupu či cyklu, měřitelnou v hodinách až dnech doby pracovních cyklů a/nebo reakcí instalovaných zařízení se mohou měřit až v řádu 0,01 sec., délky životních cyklů stavebních prvků se měří na roky až desetiletí, výjimečně mohou být i delší na železnici je nejběžnější konstrukcí s hlavní časovou proměnnou jízdní řád, pro BIM má roli vnějších podmínek zadání stavby pomocí času se vyjadřuje trvání i mnoha dalších, než jen stavebních, procesů, kromě technologických procesů spojených se stabilizací stavby (tvrdnutí betonu apod.), může jít např. o parametr upřesňující např. postup koroze nebo jiných forem opotřebení, v návazné závislosti na teplotě nebo vlhkosti prostředí, provozní zátěži koleje během daného období apod. 16.3.2021 MU Brno - LGK 40 *5D – ekonomické hodnocení procesů §modelované finanční toky mohou být kladné (příjmy – např. za zpoplatnění využití dopravní cesty) nebo záporné (náklady na cokoli smysluplného), mají obecně universální charakter, mohou ale být i velmi subjektivistické, §z hlediska korektního popisu ve stavovém prostoru musí být vytvořen zejména korektní systém provazující identifikace všech relevantních (oceňovaných) entit §v pojetí n-rozměrného stavového prostoru mají jednotkové ceny charakter derivací funkce průběhu ceny na množství oceňované veličiny, lze však názorně interpretovat i vyšší derivace cenových funkcí jako trendy růstu jednotkových cen apod. *6D - energetická bilance stavby (objektu) v rozsahu jeho celé životnosti §spotřeba a/nebo produkce energií všeho druhu provazuje technologické a ekonomické popisy procesů §v dlouhodobém pohledu prezentuje výrazný ukazatel celkové efektivnosti stavby, zahrnuje i případné opravy, průběžné ztráty tepla, úniky plynu a jiných zdrojů apod. *7D – model stárnutí, opotřebení a spolehlivosti §dále rozvíjí časové a energetické závislosti konstrukcí, vlivů prostředí, provozních zátěží atd. na existenci konkrétního zařízení *8D – modely sociálních důsledků a vlivů existence objektu §modeluje souvislosti s konstrukcí s funkcemi lidského činitele §bezpečnost práce při výstavbě i provozu, nároky na kvalifikaci, důsledky chyb atd. § § § C:\Users\ROBERT~1\AppData\Local\Temp\FineReader10\media\image3.jpeg §pracovní výstup k diskusi – probíhá v současnosti §zatím formou UML, cílový předpoklad použití XML RTM 16.3.2021 41 MU Brno - LGK zdroj: kol. IFC RAIL PROJECT, WP2 – Requirement Analysis Report image6 §mezinárodní norma je podmnožinou (jádrem) prakticky použitelné datové struktury §je nutné doplnit národní a podnikové specifika – předmět RML-7 §vztah RTM jako standardizované metodiky popisu sítě pro dopravu i infrastrukturu použitelné mj. k formulaci zadávacích podmínek stavebních projektů §IFC Rail výrazně varuje před směšováním provozního a stavebního významu pojmu „trať“/ „linka“ a od nich odvozených identifikací částí sítě 16.3.2021 42 MU Brno - LGK o běžná kolej („plain track superstructure“) o výhybkové kolejnicové prvky („turnout track“) o dilatační kolejnicové prvky („dilatation track“) pozn: problémy s anglickou terminologií čínského původu, nutnost definici vlastní legislativně podložené terminologie a ontologie prostorového popisu drah (nutnost širší odborné diskuse) 16.3.2021 43 MU Brno - LGK zdroj: kol. IFC RAIL PROJECT WP3 Conceptual Model Report 16.3.2021 44 MU Brno - LGK zdroj: kol. IFC RAIL PROJECT WP3 Conceptual Model Report *obecné vztahy ke státní legislativě a speciálně zakotvení metodik ve drážní legislativě – odtud nutnost úpravy ZoD a vydání CEŽD s takto zaměřeným obsahem *Identifikace všech typů provozních entit (srv. tab.5 – Skupina vlastností a vlastnosti pro klasifikační systém dle ČAS v CDE SFDI) §části sítě drah ze stavebních (provozuschopnosti) hledisek (stabilizace, nikoli provozování dráhy) §konstrukční typy – vztahy k zadávací dokumentaci a dodavatelům §individuální výskyty objektů – provozní a vlastní identifikace, přejezdy atd. §obecné metodiky způsobů identifikace – historické souvislosti, UUID *provozní modely správy dat §dopravní procesy – do důsledku až k procesům autonomních zařízení SZT (digitální dvojčata úrovní 4 – 5) – předávací protokoly shody, odpovědnosti, problémy synchronní aktualizace §správa dat infrastruktury obecně – údržba §systémy staničení *metadata §organizační jednotky – státní a podnikové, identifikace, plochy, RÚIAN §stavy objektů a dat (aktuální, budoucí, minulý) §kvalita dat, metadata správy dat obecně, prostorová data speciálně (přesnost až k nanometru) *základní prostorové charakteristiky a vazby na státní mapové dílo §souřadnicové systémy a metodiky (S-JTSK, Bpv atd.) §katastrální evidence (vč. ÚÚP atd.) *vztahy k IS VS a speciálně stavební digitalizované dokumentaci – BIM, ÚAP (požadavek na osu os), ale i IS IZS (přejezdy), Krajských úřadů (DTM – nedokončená metodika) apod. * 16.3.2021 45 MU Brno - LGK 16.3.2021 MU Brno - LGK 46 zdroj https://cs.wikipedia.org/wiki/Panevropsk%C3%A9_koridory dokumentace rozsahu funkčně souvislé sítě i přesnosti jejího prostorového popisu (skryté větve, vedení tras) v této úrovni – to má důsledky pro IS s vyššími nároky na přesnost popisu sítě 16.3.2021 MU Brno - LGK 47 rinf-man obr Dialog „Výběr geodetických dat“ (orig. obr. 28) rinf-man obr Současná úroveň naplněnosti dat o síti tratí v Evropě (orig. obr. 26) rinf-man obr základní principy podřízeno potřebám vztahů PI a DO zobrazení tratí v úrovni mezo RTM s liniovou topologií bodů a hran identifikace tratí se provádí podle národních podmínek obsah dat je z velké části administrativní (protokoly o shodě provozování tratí a vozidel) projekt dle: Prováděcí Nařízení komise (EU) 2019/777 ze dne 16. května 2019 o společných specifikacích registru železniční infrastruktury a o zrušení prováděcího rozhodnutí 2014/880/EU L 139 I/312 Úřední věstník Evropské unie 27.5.2019 Výpočet dopravní trasy (orig. obr. 30) 16.3.2021 48 MU Brno - LGK V okruhu nejširší veřejnosti, i odborné, je zavedená představa o popisu železnice pomocí údajů občanského jízdního řádu. Tato metoda není pro prostorový popis: 1.teoreticky zdůvodnitelná, protože popisuje síť dopravních linek a spojů, nikoli infrastrukturu dopravní cesty 2.nepopisuje síť úplně (chybí nákladní doprava, vlečky aj.) 3.ani pro síť osobní dopravy není popis jedinečný ani jednoznačný Proto ji nelze pro prostorový popis drah využít. Jde o seznam železničních linek a stránek v jedné z několika verzí jízdního řádu. prostorové vyjádření musí být jednoznačné ve směru i v území 16.3.2021 MU Brno - LGK 49 popis dopravních linek TTP (služební pomůcka sestavy GVD) knižní (občanský) JŘ popis sítě jako území dle předpisu M12 a vlečky (IS MAPZEL) zdroje SŽDC, ČD IS as. 16.3.2021 MU Brno - LGK 50 dypod.jpg Popis sítě v produktu SŽ DYPOD Popis sítě v produktu SŽ KAPO Zobrazení kladu mapových listů SŽG DTM okolí Brna.jpg Digitální přehledová mapa – M12, ISPD (zdroj TÚDC) uzel Brno a okolí, m= 1 : 50000 16.3.2021 MU Brno - LGK 51 Nadnárodní popis sítě koridor 4 v úrovni „giga“ Národní zpřesnění schématu v úrovni „mega“ uzel Brno - hrany.jpg Podnikové zpřesnění schématu v úrovni „makro“ §existence mnoha paralelních větví v síti umožňující mnoho variant vedení drážní dopravy §prostorová a stavebně technická evidence vyžadují dlouhodobou stabilitu a jednoznačnost popisu 16.3.2021 52 MU Brno - LGK Kolín-GLORA Kolín os.n., TUDU 1501 NA Kolín os.n., TUDU 1501 N5 Kolín os.n., TUDU 1501 NG Kolín seř.n., vjezdové a odjezd koleje TUDU 1501 NE, 1501 NF Kolín seř.n., TUDU 1501 N3, výhybky 1 až 4 Kolín seř.n., TUDU 1501 NB, výhybky 33 až 61 Kolín seř.n., TUDU 1501 N1, výhybka A Modře: trasa Česká Třebová – Praha Červeně: trasa Havlíčkův Brod – Nymburk Zeleně: trasa Kolín – Ledečko Růžově: trasy spojovacích kolejí Kolín dílny, TUDU 1501 N1 Kolín zastávka Kolín Lučební Kolín-Zálabí Kolín os.n. Kolín seř.n. žst.Kolín ošetření specifik popisu lokalit - násobnost funkce a vyjádření polohy bodu dle úrovně rozlišení identifikace primární lokality metodika CRD dle TSI TAF identifikace podřízené lokality 16.3.2021 53 MU Brno - LGK 16.3.2021 54 MU Brno - LGK vrstvy.JPG mapy, projekty – úroveň „mikro“ mezinárodní metodika RTM vyčleňuje ještě úroveň „nano“ pro popis prvků ŽDC (např. balíz, přestavníků, směrových a sklonových poměrů koleje apod. M12, pasporty úroveň „mezo“ schémata TTP, SR70 úroveň „makro“ základní princip IS: jednoznačná identifikace popisovaných entit se stabilitou určenou jejich životním cyklem 16.3.2021 55 MU Brno - LGK 16.3.2021 MU Brno - LGK 56 Brno hl Topologické schéma kolejišť uzlu Brno, detaily TUDU (zdroj: projekt CTD Brno, Olomouc) Plošné zobrazení OPD a OD (zdroj projekt SŽG Olomouc) liniový model trati vybrané typy objektů přenášené do DTM (ve vyšší úrovni rozlišení než osy referenčních kolejí a plochy obvodů drah a ochranných pásem drah – ÚÚP) zásada – dodržení souladu s DTM, v budoucnu primárně s prioritou CEŽD 16.3.2021 57 MU Brno - LGK 16.3.2021 MU Brno - LGK 58 Zdroj: menu vyhybek v software Railway Tools firmy CAD Studio, a.s. (pro 2D, sortiment položek omezen) Obdobná data konstrukčního typu CRBIM obsahují 24 položek Věcně srovnatelná data konstrukčního typu v PŽSv SŽDC obsahují 84 položek (vč. diagnostiky) IS SŽDC pracuje s cca 360 konstrukčních typů výhybek a VK Aktuálně jsou pro novostavby k dispozici konstrukce 2 základních tvarů svršku – S49 2gen a UIC60 pro 10 základních skupin konstrukcí nabízených různými dodavateli Lokalizační údaje konkrétního výskytu konstrukce obsahují dalších cca 20 položek upřesňující podmínky prvku v síti Moderní štíhlé výhybky mají až 8 přestavníků jazyků a další pro pohyblivé hroty srdcovek Norma CSN EN 13232-1 "Železniční aplikace - Kolej - Výhybky a výhybkové konstrukce„ je mezinárodní základ pro použití v IFC (CRBIM), ale je zastaralá, Předpis SŽDC S3 je modernější, ale tím nevyhovuje standardu BIM podle principů použitých vzorově v CRBIM Pro potřeby údržby se jako samostatné entity sledují individuálně identifikované části: opornice, jazyk, přestavník (závěr), srdcovka Přestavníky individuálně (obecně podle podrobnějších kritérií) sleduje i odvětví zabezpečovací techniky 16.3.2021 59 MU Brno - LGK 16.3.2021 60 MU Brno - LGK Přejezdník průměty konců mostů do koleje referenční body tunelů možná zpřesnění prostorového popisu přejezdů o související návěstidla a dopravně významné body těsné vazby k funkčním modelům systémů SZT (traťová i staniční) 16.3.2021 MU Brno - LGK 61 16.3.2021 MU Brno - LGK 62 *prostředí drah v sobě již od počátku zahrnuje těsné prostorové a funkční vazby mezi objekty a procesy železniční infrastruktury a dopravního provozu *k tomuto pojetí se v současnosti IS stavebnictví teprve propracovává (koncepce digitálního dvojčete, facility management a další) *uvnitř prostředí drah ale zůstává mnoho problémů jen naznačených a nedořešených (zejména v informačních vazbách a způsobu legislativní podpory aspektů provozování dráhy a zajišťování provozuschopnosti dráhy) *v tomto pohledu jde mají význam i o mezinárodní vlivy – národní integrovaná databáze by měla být východiskem i pro datovou základnu RINF, zejména v části identifikační a hlavních kvalitativních a kvantitativních atributů *to se týká i vztahu drážního prostředí k širšímu národnímu okolí, které často nechápe již základní pojmy a používá jiné (viz DTM, ÚAP), provozní modely ani funkční vztahy mezi drážními entitami, proto nebere specifiky dráhy (a i jiných liniových staveb) v úvahu a prohlubuje mj. IT izolaci IS o drahách od IS VS *to se vše v tomto období začíná intenzivně měnit, je proto nezbytné staré problémy přinejmenším pojmenovat a zařadit do kontextu řešení s ostatními odvětvími (r. 2021 vyhlášen v EÚ rokem rozvoje železniční dopravy) *hlavním legislativním krokem je novela Zákona o drahách a doplnění dosud dlouhodobě chybějící vyhlášky o prostorovém popisu drah (CEŽD), které by měly i pro ostatní dokumenty státní legislativy vytvořit terminologickou a ontologickou základu popisu železniční sítě (se závaznými odkazy na platné normy potřebných zaměření a úrovní) * * 16.3.2021 63 MU Brno - LGK děkuji za pozornost a z externích zdrojů připojuji vize dvou možných přístupů k řešení IS o drahách *Robert Číhal T: +420 724013765, E: cihal@kpmconsult.cz * KPM CONSULT a.s., Brno, Purkyňova 648/125, 612 00 epilog: a la Cato st. „A ostatně soudím, že ....“ ... pro narovnání pohledů na železniční síť a korektní řešení nových přístupů k jejich využívání i popisu území státu, je nezbytné legalizovat a vyhláškou upravit standardizovaný prostorový popis všech drah na území ČR ... zdroj: ETCS,raimLM a Gotthard Base Tunnel, 36. konference RailML, Brusel listopad 2019 zdroj: prezentace fy. Hexagon, projekt SŽDC Metodika Garantovaných Prostorových Dat, červenec 2017 16.3.2021 64 MU Brno - LGK