To, co před pár lety vypadalo jako sci-fi, bude zanedlouho běžnou součástí našeho života. Řeč je o autonomních vlacích, které dokážou plně fungovat bez jakéhokoliv zásahu lidského faktoru do ovládání. Systém těchto samořídících vlaků proto musí být propracovaný a spolehlivý, aby nenarušil bezpečnost na železnici. Autonomní vlaky pak budou vybaveny nejmodernějšími technologiemi, které jim umožní komunikovat s dalšími venkovními prvky (např. přejezdy) a s centrálním řídicím systémem. Díky tomu budou moci předcházet možným problémům a zajistit tak plynulý a bezpečný provoz. A jak vlastně autonomní vlak funguje? Jeho provoz je zajištěn pomocí systémů, které vyhodnocují, jak rychle má vlak jet a kdy, jak i jestli vůbec má zastavit, například jestli je před vlakem překážka či je zastavení bezpečné. Autonomní systém řízení vlaku implementuje funkce nahrazující smysly strojvedoucího. To znamená instalaci řady senzorů, detektorů, podpůrných a diagnostických systémů na vozidle a na trati s cílem zajistit požadovanou bezpečnost a efektivitu provozu.
Této oblasti se věnují odborníci z Fakulty dopravní ČVUT v Praze společně se společností AŽD Praha. Z této spolupráce vznikl unikátní systém pro automatizaci celé řady úkonů strojvedoucího. V jeho rámci se vyhodnocují různé paralelně přicházející podněty s odpovídající prioritou, díky čemuž se rozhoduje o tom, jak se bude vlak dále chovat.
Během tří let realizace projektu VEXA, který je inovativním a originálním řešením v měřítku České republiky a Evropy, se formulovaly případy užití i funkční a systémové požadavky na vyvíjený systém a na tomto základě odborníci navrhli komplexní koncept jeho logické architektury. Vyvrcholením bylo vyvinutí prvního ověřovacího funkčního vzorku systému, který byl prezentován na tzv. Švestkové dráze v Ústeckém kraji, konkrétně v úseku Libčeves–Třebívlice. Železniční vozidlo během tohoto pokusu bez zásahu strojvedoucího při jízdě reagovalo na mnoho událostí na trati.
Vyhodnocování situací napomáhá i umělá inteligence. Ta zajišťuje rozpoznání obrazu z kamer, díky čemuž dokáže identifikovat překážku a správně ji zařadit do kategorie. Systém tak obdrží informaci, zda se jedná o člověka, zvíře, strom, auto apod. Umělá inteligence však nezajišťuje řešení jednotlivých problémů či podnětů. Pro potřeby železnice je třeba zaručit především plnou předvídatelnost chování železničního vozidla z důvodu zajištění a certifikace bezpečnosti. Umělá inteligence tak sbírá a vyhodnocuje data ze senzorů a kamer, ale ve finále nerozhoduje o tom, jak se vlak bude chovat. Rozhodovací algoritmus má během jízdy k dispozici digitální mapu tratě (předem nasnímaná trať, její geometrie a okolí) a neustále ji porovnává s tím, co vidí kamery a senzory. Vyhodnocení tohoto porovnání následně stanoví podnět pro rozhodovací algoritmus. Odhalí tak člověka přecházejícího koleje, uvízlé auto na železničním přejezdu, překážku a mnoho dalších situací, ke kterým může na železnici dojít. Vlak může na dálku ovládat dispečer ze svého tabletu, díky kterému má stroj de facto ve svých rukou stejně, jako kdyby seděl v kabině.
Práce odborníků FD ČVUT a AŽD Praha tímto projektem nekončí. V dubnu 2023 byla podepsána smlouva o vybudování Kompetenčního centra v Dětenicích na železniční trati Kopidlno – Dolní Bousov, takzvané Kopidlnce. Trať v majetku AŽD Praha bude osazena nejmodernější digitální inteligentní technologií s označením 4.0, což kromě testování provozu autonomních vlaků či autonomních dronů pro diagnostiku infrastruktury tratě přinese i testování nově vyvíjených technologií budoucnosti. Přímo Kompetenční centrum budou při svém studiu využívat studenti Fakulty dopravní ČVUT v Praze, díky čemuž tak dostanou jedinečnou možnost propojit získané znalosti a vědomosti s praxí.