III. TRANSPORT DROGOWY
82. Inteligentne wykorzystanie dróg.
Richter Th., Gilka Ph.: Die intelligente Nutzung der Strasse. Internationales Verkehrswesen. – 2010, nr 3, s. 20-23.
Słowa kluczowe: transport drogowy, inteligent car, technologia informatyczna, bezpieczeństwo ruchu drogowego, infrastruktura drogowa, system informacyjny, system prowadzenia kierowcy, ruch drogowy, zarządzanie.
37 partnerów z 15 krajów UE brało udział w zainicjowanym przez Komisję Europejską projekcie COOPERS (Co-operative systems for inteligent road safety - współpracujące ze sobą systemy inteligentnego bezpieczeństwa drogowego). Zadaniem tych systemów jest szybkie, niezawodne i kompleksowe przekazywanie kierowcom informacji o wypadkach, zatorach lub innych przeszkodach na drodze. Komisja Europejska przekazała 9,5 mld € na wykonanie oceny technicznej i określenie potencjału oddziaływania na bezpieczeństwo i jakość ruchu.
Dla transmisji danych między pojazdem a infrastrukturą zbadano różne środki w 4 korytarzach transportowych. Zasadniczą rolę odgrywały tu zarówno połączenia z punktu do punktu, GSM (Globale System for Mobile Communications) na większe odległości, jak i promieniowanie podczerwone do komunikowania się na krótkie odległości. Ponadto na odcinkach w z Berlinie i Monachium zastosowano radio systemu DAB (Digital Audio Broadcast).
Stale rosnące obciążenie europejskiej sieci drogowej utrudnia zadania operatorów infrastruktury w zakresie polepszania jakości ruchu drogowego. W Białej Księdze Komisji Europejskiej został określony cel: zmniejszenie w latach 2000-2010 o połowę liczby wypadków i poszkodowanych osób. W raporcie eSafety Initiative (Co-operative Systems for Road Transport, VI 2004) stwierdzono, że systemy współpracujące - infrastruktura z pojazdem (I-2-V) oraz pojazd z pojazdem (V-2-V) - wykazują znaczne zalety w stosunku do systemów Stand-alone.
Zwiększające się w ostatnich latach wymagania użytkowników w zakresie bezpieczeństwa pojazdów doprowadziły do dużego postępu w „inteligencji” samochodów. Innowacje przemysłu samochodowego dotyczą nie tylko rozwoju wyposażenia (poduszki powietrzne, ABS, ASS czy ASP), ale też systemów nawigacji, rozpoznawania toru jazdy, widoczności w nocy. Następnymi etapami są Adweced Driver Assistance (ADAS) oraz systemy komunikowania się między pojazdami.
Operatorzy dróg mają do dyspozycji rozwiązania, które do niedawna ograniczały się do zmiennych sygnałów ruchowych i różnych czujników zbierających dane o ruchu. Dopiero w ostatnich latach powiązano ze sobą zbieranie takich danych z zarządzaniem ruchem, co doprowadziło do rozszerzenia funkcji informacyjnych, jak RDS-TM lub GSM.
W latach 2000-2006 uruchomiono środki w wysokości 750 mln € na 7 europejskich projektów w ramach programu TEN-MIP Komisji Europejskiej, ale tylko mała część z tych funduszy została skierowana na rozwój telematyki. Efekty są stosunkowo niewielkie jeśli chodzi o oddziaływanie tych inwestycji na bezpieczeństwo ruchu oraz możliwości poprawy warunków ruchu w czasie rzeczywistym.
Chociaż infrastruktura drogowa i pojazdy tworzą całościowy układ systemowy, to obie jego części rozwijają się niezależnie od siebie, a jedynymi współpracującymi elementami tego systemu są zmienne znaki drogowe i nawierzchnia drogowa. Niezgranie między telematyką infrastruktury a telematyką pojazdów wynika w znacznym stopniu z różnic sytuacji ekonomicznej i organizacyjnej. Przemysł samochodowy konkuruje ze sobą, wprowadzając innowacyjne rozwiązania technologiczne. Natomiast infrastruktura, nawet ta sprywatyzowana, jest zależna od strony publicznej w zakresie ustalonych celów i priorytetów oraz aspektów prawnych. W tych warunkach musi być przyjęta ogólnoeuropejska strategia z wyraźnym określeniem celów i wymagań. Muszą być one oparte na zasadach eSafety Initiative Komisji Europejskiej i być możliwe do zrealizowania przez system I-2-V. Nie ulega wątpliwości, że współpracujące systemy powinny być uzupełnione autonomicznymi systemami w pojazdach oraz V-2-V. W średniej perspektywie poszczególne systemy muszą być kompatybilne. Tylko wówczas mogą być osiągnięte główne cele bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju w transporcie drogowym.
COOPERS opiera się na konwergentnej komunikacji między pojazdami i infrastrukturą drogową. Dane z pojazdów (CAN-Data) są przekazywane do operatora infrastruktury. Tam są centralnie agregowane z danymi z czujników (sensorów) umieszczonych w infrastrukturze i przekazywane następnie kierowcom. Wymiana danych i informacji między pojazdami i infrastrukturą odbywa się dwukierunkowo za pomocą różnych mediów. Służby bezpieczeństwa informują o sytuacjach krytycznych i zalecają odpowiednie działania dla optymalizacji potoków ruchu. Pojazdy funkcjonują tu jako mobilne sensory o znanej w danym czasie lokalizacji. Z samochodu napływają stale takie parametry, jak prędkość jazdy, lokalizacja, ewentualnie stan EBP i ABS, działanie wycieraczek i świateł ostrzegawczych, stan hamulców i systemu ostrzegania przed kolizją.
Te dodatkowe dane służą operatorom infrastruktury do weryfikacji danych z czujników umieszczonych w statycznych punktach pomiarowych. Pozwala to na określenie sytuacji w ruchu zarówno na poziomie taktycznym, jak i strategicznym. Na poziomie taktycznym możliwe jest przekazywanie do pojazdów w czasie rzeczywistym informacji o sytuacji w ruchu, np. dotyczących warunków pogodowych, stanu drogi, gęstości ruchu lub ograniczeń prędkości jazdy. Ponadto można ocenić sytuacje nagłe. Pozwala to kierowcom reagować na niespodziewane zmiany w ruchu.
Taktyczne informacje o ruchu umożliwiają operatorom infrastruktury określenie ich wpływu na sytuację na większych odcinkach drogi, a nawet dla całej sieci (strategiczny obraz ruchu) i przekazywanie kierowcom odpowiednich zaleceń. Dokładność informacji o lokalnej sytuacji ruchowej mogą zwiększać czujniki zainstalowane na tablicach drogowych lub umieszczone w jezdni pętle indukcyjne. Dotyczy to bardziej obciążonych odcinków sieci o większym ryzyku wypadków i zatorów.
Działanie systemu informacji o ruchu w dużym stopniu zależy od akceptacji kierowców. Z przeprowadzonych testów w normalnych warunkach eksploatacyjnych wynika, że kierowcy akceptują taki system.
Oprócz analizy zachowań uczestników ruchu celem COOPERS jest ewaluacja różnych środków komunikacji przenoszących informacje między infrastrukturą a pojazdami. Przeprowadzone testy tego rodzaju środków miały na celu zbadanie niezawodności, szybkości przekazywania danych, precyzji oraz możliwości standaryzacji.
Środki przekazu informacji opierające się na promieniowaniu podczerwonym (IR-MR) oraz mikrofalach (CEN-DSRC) zostały specjalnie dostosowane do wykorzystania w pojazdach i były używane przede wszystkim przy elektronicznym pobieraniu opłat za przejazd. Okazało się, że ze względu na ograniczony zasięg przekazu CEN DSRC /W/ nadaje się do komunikacji na krótkich odcinkach, natomiast IR-MR - na średnich odległościach. Z uwagi na takie cechy ilość danych przekazywanych w obszarze mobilnym jest ograniczona.
CALM-Standard (Continuos Airinterface Long Medium range) należy przez swoją architekturę, wspólne protokoły i definicję interfejsu do rodziny sieci radiowej 2. i 3. generacji. Oprócz IR,5 GHz mogą być w przyszłości stosowane inne interfejsy. CALM-Standard został opracowany specjalnie dla zastosowań w sektorze ITS, znajdzie zatem wykorzystanie w COOPERS ze względu swoje zalety, głównie szybkość przekazywania danych w warunkach dużych prędkości pojazdów. Ryzyko interferencji ze stosowanymi w praktyce częstotliwościami radiowymi, która może wystąpić przy CEN-DSRC jest przy promieniowaniu podczerwonym mniejsze. Ponadto w przypadku CALM nie ma konieczności uzyskiwania licencji, co ma wpływ na koszty systemu.
Światowe rozpowszechnienie GSM-Standard i międzynarodowy roaming między różnymi operatorami sieci umożliwia prawie powszechną komunikację. Ponadto system GSM/GPRS zapewnia dobrą jakość przekazywania informacji przy wysokich prędkościach jazdy oraz dużą szybkość przekazywania danych z punktu do punktu oraz z punktu do wielu punktów. Wadą dla końcowego użytkownika są tylko koszty przesyłania danych z pojazdu do operatora infrastruktury, dla którego koszty występują przy przekazywaniu danych w kierunku odwrotnym.
Duży potencjał z punktu widzenia zastosowania w COOPERS ma też rozpowszechnione w wielu krajach radio cyfrowe DAB (Digital Audio Broadcast), będące następcą FM-Radio. Szybka transmisja danych i możliwość przesyłania wielkiej liczby protokołów DAB pozwala operatorom infrastruktury znacznie zmniejszyć koszty.
Analizą objęto również WiMAX-Standard (World Interoperability for Microwave Access); jest to technologia szerokopasmowa. Obecnie istnieją dwie wersje: WiMAX fixed i WiMAX mobile - właśnie ta wersja interesuje COOPERS. Jest ona dostosowana do dużych prędkości i umożliwia bezproblemowe przekazywanie danych.
Do dalszych prób w Berlinie i Monachium wybrano system DAB, a na odcinkach doświadczalnych autostrad Brenner i Inntal będą badane połączenia GSM punkt do punktu dla większych odległości oraz CALM-IR dla komunikacji na średnich i małych odległościach.
Projekt COOPERS kończy się latem 2010 r., ma dać odpowiedź, czy demonstrowane rozwiązania zdały egzamin? Chodzi przede wszystkim o osiągnięte wyniki i ocenę poszczególnych elementów:
- infrastruktury drogowej,
- interfejsu I-2-V,
- komponentów sieci w pojeździe,
- zachowania użytkowników i designu HMI,
- aspektów prawnych i bezpieczeństwa.
Na podstawie tych wyników będzie opracowany biznesplan dla praktycznego zastosowania inteligentnych systemów w ruchu drogowym.
Oprac. J. Ostaszewicz
Data utworzenia: 16/07/2010 @ 18:32
Ostatnie zmiany: 16/07/2010 @ 18:32
Kategoria: BI Numer 2010/06
Strona czytana 220 razy
 Podgląd wydruku
 Wersja do druku
|
Katalogi on-line
Katalogi on-line
3. Transport drogowy
wizyt
wizyt online
Góra