Tunelová matematika jako byznys

Mladá česká firma pracuje pro rakouské ministerstvo dopravy

Co mohou mít společného rakouské dálniční tunely pod alpskými horami a moderní aplikovaná matematika? Překvapivě mnoho. Vhodné použití teoretických matematických vzorců a algoritmů totiž kromě jiného umožňuje propočítat a správně nastavit bezpečnostní prvky v tunelech – od efektivního odvětrávání až po rozmístění bezpečnostních prvků pro případ havárie v tunelu. „Když se udělá podrobná analýza tunelu a všeho, co by měl splňovat, a následně se čísla zadají do speciálních matematických vzorců, dokážeme vypočítat, jak by se v tunelu měly rozmístit ventilátory, sprchy pro případ požáru i další bezpečnostní zařízení. Stejná analýza rizik se dá za použití dalších metod využít i na ropných plošinách, rafinériích, v průmyslové výrobě či energetice,“ vypočítává Lukáš Ferkl. Jeho firma Feramat Cybernetics, která vznikla v roce 2006 v rámci vědeckého inkubátoru Českého vysokého učení technického (ČVUT), nedávno získala zakázku rakouského ministerstva dopravy na vypracování analýzy pro zvýšení bezpečnosti v tamních tunelech. „V současné době se provádějí rizikové analýzy především s ohledem na požáry. My ale chceme navrhnout vylepšení analýzy rizik, aby brala v úvahu i nehody, při kterých žádný oheň nevznikne,“ říká Ferkl.

PřezabezpečEno Poté, co se na přelomu tisíciletí staly v alpských automobilových tunelech tři velké, tragické havárie, při nichž zemřelo 62 lidí, začalo Rakousko a Švýcarsko investovat stamilionové sumy do zabezpečovacích prvků, aby se podobné fatální nehody nemohly opakovat. V tom Ferkl vidí možné ohrožení. „Řada tunelů je v současnosti chráněná až přehnaně. Bezpečnostních prvků je tam tolik, že spolu vzájemně nespolupracují, nebo může dojít k jejich samovolnému spuštění,“ soudí. Podle něj je jen otázkou času, kdy se v Evropě přihodí neštěstí, podobné těm, které se odehrály v tunelech v severoamerickém Bostonu a Charlestonu. „Například se zaktivuje falešný poplach, automatické sprchy se spustí samy od sebe a tunel zaplaví hektolitry vody,“ uvádí Ferkl. „Kromě toho, že je to nebezpečné, tak je to i značně neefektivní. Vždyť v rakouských tunelech se za poslední dva roky stalo 480 dopravních nehod a jen při šestnácti z nich vznikl požár, naštěstí bez vážnějších následků.“
Feramat se ve své analýze zaměřuje na označení rizikových míst rakouských tunelů – nejenom v souvislosti s ohněm, ale obecně pro dopravní nehody – a v další fázi by měla firma propočítat efektivitu navrhovaných bezpečnostních opatření. „Výsledkem by měla být srovnávací analýza, která navrhne řešení z hlediska bezpečnosti a ekonomiky ochranných prvků. Prozatím však pracujeme jen s faktorem pravděpodobnosti, finanční podtext zabezpečení přijde na řadu až později,“ říká osmadvacetiletý podnikatel.
Rakouské ministerstvo dopravy v současnosti eviduje 137 tunelů v celkové délce 295 kilometrů. Zhruba dvě třetiny z nich jsou dálniční, zbytek připadá na tunely ve městech a na okresních silnicích. A dalších 152 kilometrů podzemních komunikací, v hodnotě více než 26 miliard eur, by mělo v alpské zemi přibýt do roku 2020. „Kdyby se za pomoci našich analýz podařilo ušetřit jen dvacet procent neefektivních bezpečnostních zařízení, představovalo by to úsporu minimálně 90 milionů eur,“ vypočítává majitel Feramat Cybernetics.
Kromě nově stavěných tunelů by se analýza mohla uplatnit u podzemních komunikací, které v budoucnu projdou rekonstrukcí. „Průměrná životnost bezpečnostního zařízení je dvacet let, po této době se tunel musí zavřít a zrenovovat, včetně ventilace a ochranných prvků. Na jakýsi vzorový, dvoukilometrový tunel je vyčleněno pět milionů eur do zabezpečovacích přístrojů. I zde je dvacetiprocentní úspora již zajímavá,“ dodává Ferkl.

Život za tři miliony Zakázku od rakouského ministerstva dopravy získal Feramat na základě účasti firmy na tunelářském kongresu ve Štýrském Hradci. „Název zní jako setkání vykutálených podnikatelů, ale je to uznávané místo pro setkávání odborníků z oboru tunelářství,“ říká Ferkl. Jeho přednáška se stala jednou z nejnavštěvovanějších a výsledek přišel brzy – oslovili ho zástupci tamního ministerstva dopravy, zda by Feramat mohl identifikovat a zvážit rizika v tunelech, zda nejsou ochranné prvky kontraproduktivní, zda se vůbec vyplatí a zda přinesou žádaný efekt. „Například peníze, které se ušetří na zbytečném nadvybavení, se mohou investovat do nového tunelu, na který by se za standardních předpokladů třeba vůbec nedostalo,“ dodává. Zajímavé je v této souvislosti nastavení ceny lidského života, tak je s ním kalkulováno ve studiích rakouského ministerstva. „Rakušané ve svých výpočtech ohodnocují ztrátu lidského života, pokud by v nějakém tunelu k neštěstí došlo a někdo při něm zemřel, na tři miliony eur (tedy asi 75 milionů korun – pozn. red.). Podle pravděpodobnosti nehod a investice do zabezpečovacích přístrojů se poté rozhodují, co je únosné a co je nad určitou hranicí,“ uzavírá Ferkl.

Box:
Přes doktorát k byznysu K tunelovému byznysu se Ferkl, jak už to bývá, dostal náhodou. Poté, co na pražském ČVUT absolvoval elektrotechnickou fakultu, se rozhodoval, na jaký obor se zaměřit během doktorátu. „Chtěl jsem, abych teorii mohl uplatnit v praxi, proto mne zaujala nabídka společnosti Satra, která na škole hledala studenta, jež by jim pomohl řešit větrání v tunelech, které staví po České republice. Napadlo mne, že bych mohl pro tunely použít metodu MPC, kterou nás učili ve škole. Je to hromada vzájemně nesouvislých vzorců a algoritmů, ale když se to šikovně poskládá a propojí, za pomoci počítače z toho vycházejí zázračné věci,“ směje se. Během disertace spolupracoval s „tunelářskou“ firmou Satra na testovacím provozu pražského tunelu Mrázovka a částečně na stavbě podzemních komunikací dálnice D8. „Když se blížil konec studií, tak jsem si říkal, že je škoda tyto znalosti použít jen na pár ojedinělých projektů a začal jsem uvažovat o podnikání v tomto oboru. Pro založení firmy jsem se rozhodl poté, co jsem dostal nabídku fungovat v rámci inkubátoru ČVUT. Poskytují nám prostory, pomáhají s administrativou a provoz je tam obecně levnější. S dalšími začínajícími podnikateli si zase vyměňujeme zkušenosti, řešíme totiž stejné problémy. Přece jen, byznys je o něčem jiném než matematika,“ dodává. Dnes jeho firma zaměstnává na částečný úvazek necelou desítku studentů školy, kterou Ferkl absolvoval. Pro letošní rok počítá s tržbami v jednotkách milionů korun.