Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 1, rok 2008, ročník VIII, řada stavební článek č.

Transkript

1 Sbrník vědeckých prací Vyské škly báňské - Technické univerzity Ostrava čísl 1, rk 2008, rčník VIII, řada stavební článek č. 30 Milslav ŘEZÁČ 1 NÁVRH SYSTÉMU ŘÍZENÍ DOPRAVY V OSTRAVĚ Abstract Characteristic line develpment transit is cntinuus grwth f a number f mtr vehicles n urban cmmunicatins and increasing demands n travel persns and lad. The accumulative intensity transit alng bears urgently prgressive appearance cnfrntatin, whereas is basic prblem number accident and their effect. Reslutin this situatin require necessity build-up new cmmunicatins and implementatin cnstructin wrk n existing cmmunicatins systems and implementing systems pint duty with minimal areal title. 1 ÚVOD Rzšířením Evrpské unie dšl k usnadnění a zvýšení vlnéh phybu sb a zbží. Na druhu stranu ale tím také vyvstaly prblémy spjené s dpravu - kngesce a nehdy na silnicích, zpždění v letecké dpravě, prblém bezpečnsti neb rzvj námřní dpravy. Pr řešení těcht prblémů Evrpská kmise pdpruje zavádění inteligentních dpravních systémů a služeb (ITS) napříč všemi druhy dpravy ke zvýšení efektivity a bezpečnsti dpravy. ITS (Intelligent Transprt Systems), někdy také značvané jak dpravní telematika a dříve ASŘ (autmatizvané systémy řízení), integruje infrmační a telekmunikační technlgie s dpravním inženýrstvím za pdpry statních suvisejících brů (eknmika, terie dpravy, systémvé inženýrství, atd.) tak, aby pr stávající infrastrukturu zajistily systémy řízení dpravních a přepravních prcesů (zvýšily se přepravní výkny a efektivita dpravy, zvýšila se bezpečnst dpravy, zvýšil se kmfrt přepravy, atd.). Inteligentní dpravní systém (ITS) silniční dpravy se stává nástrjem k zvýšení bezpečnsti, plynulsti silniční dpravy, ale může služit i k vyššímu zhdncení vlžených investičních prstředků vlžených d výstavby silniční infrastruktury. Jedntlivé aplikace služí také k efektivní údržbě silnic a dálnic, kntrle technických prstředků infrastruktury a technickéh stavu dpravní cesty. ITS shrmažďují velké mnžství infrmací s vlženu přidanu hdntu a mhu se stát nástrjem výknu státní dpravní plitiky. Evrpské dpravní trasy - kridry TINA (TEN) musí splňvat cíle evrpské dpravní plitiky tak, aby byly vytvřeny pdmínky zapjení nárdní dpravní infrastruktury d evrpskéh dpravníh prcesu. Aplikace ITS jsu tak významným nástrjem interperability v dpravních prcesech. Prt i jedntlivé aplikace ITS na dpravní infrastruktuře musí splňvat pdmínky infrmační interperability. Zavádění ITS je v zemích EU25 vychází z předpkladu, růstu pčtu sbních vzidel d rku % a nákladních dknce % (zdrj DG TREN/2004). Takvý nárůst je nutné alespň částečně eliminvat různými prstředky: stavět kapacitní kmunikace vyrábět inteligentní vzidla budvat dpravně-telematické systémy ve frmě inteligentních technlgií řízení 1 Dc. Ing. Milslav Řezáč, Ph.D., Katedra dpravníh stavitelství, Fakulta stavební, VŠB-Technická univerzita Ostrava, Ludvíka Pdéště 1875, Ostrava-Pruba, tel.: (+420) , milslav.rezac@vsb.cz. 303

2 Pdstatnu rli u vyjmenvaných mžnstí hraje časvý faktr: U nvé kmunikace d studie až p realizaci přesahuje 20 let. Inteligentní vzidla s řadu subsystémů rientvaných např. na zvýšení bezpečnsti (vedení vzidla v ptimální stpě, detekce překážek, dknce i detekce dpravních značek aj.) zavádí autmbilvý průmysl d sérivé výrby p 6 až 12 letech. U dpravně telematických systémů je invační cyklus vlivňující řidiče měsíců (řízení dpravy ve městech infpanely, prměnné značky aj.). Česká republika má v srdci Evrpy z dpravníh hlediska strategicku plhu. Její dpravní infrastruktura musí umžnit nejen plynulé spjení s evrpskými průmyslvými, bchdními a sídelními centry, ale infrastruktura musí uživatelům dpravy pskytnut dpvídající služby. V rámci EU se v sučasnsti pzrnst sustředí na rzvj transevrpské dpravní sítě včetně systémů řízení dpravy, lkalizačních a navigačních systémů. 2 VÝCHOZÍ STAV ŘÍZENÍ DOPRAVY V OSTRAVĚ Základní směry výstavby systému řízení dpravy byly dány v rce 1993 Studií autmatizvanéh systému řízení městskéh silničníh prvzu (ASŘ MSP) v Ostravě. Tak jak v statních městech byly d výstavby i prvzvání i dílčích částí zakmpnvány nvé pznatky a technické invace. V rámci vybudvání celéh systému řízení byl navržen realizvat následující subsystémy jejichž stav prvzvání je následující : Subsystém řízení dpravy SSZ Jde subsystém nejdůležitější, který v sučasné dbě zahrnuje SSZ 89 uzlů řadiči AŽD Praha, Siemens AG a Crss Zlín. D linivých krdinvaných skupin je zapjen 56 uzlů. Stav prvzu řadičů je přenášen bezdrátvu technlgií na pracviště Ostravských kmunikací (OK). Subsystém řídící ústředny Zatím nezprvzněna. V činnsti jsu jen dhledvá ústředna Sitraffic Watch (fy Siemens), která mnitruje prvz řadičů Siemens a dhledvá ústředna Crss MP GSM 01 (fy Crss Zlín), která mnitruje prvz řadičů Crss a AŽD Praha. Obě zařízení jsu umístěna na pracvišti OK. Subsystém řízení prměnnými dpravními značkami Zde lze zařadit i Systém měření výšky vzidel prjektvě připravvaný pr lkality pdjezdů pd tratěmi ČD na ulicích Mariánskhrské a Hlučínské. Jeh principem je detekce gabaritů a v případě jeh překrčení signalizace d řídícíh centra i řidiči vzidla k zastavení a změny trasy prměnným dpravním značením a SSZ. Další prvky nejsu zatím v prvzu. Subsystém dpravních a cestvních infrmací (DIS) V sučasné dbě jsu důležité dpravní infrmace pskytvány na internetvých stránkách OK a lze je získat i prstřednictvím internetvých stránek statutárníh města Ostravy. Jsu zde sekce : Uzavírek, mezení či vylučení prvzu s ppisem bjízdné trasy, Důležitých akcí, které mají vliv na dpravu včetně infrmací přístupvých trasách a parkvacích mžnstech, 304

3 Křižvatek, mžnst prstřednictvím kamer sledvat stav prpustnsti křižvatek, Nehdy - v případech jejich významnéh vlivu na prpustnst danéh místa neb úseku, Parkvání - mžnst parkvání v parkvacích bjektech prvzvaných Garážemi Ostrava a OK, Zima - infrmace sjízdnsti sledvaných úseků kmunikací, Krizvé situace - sdělení dpravních kngescích. Subsystém MHD Je v činnsti jak samstatný subsystém. Představuje sledvání prvzu vzidel MHD z dispečerskéh pracviště DP Ostrava. Kmunikace s řidiči vzidel je prváděna radiem. Subsystém preference vzidel MHD, hasičů, integrvanéh záchrannéh systému Pr vzidla MHD je v sučasnsti je v činnsti lkální preference na 44 uzlech, z th na 24 aktivní a na 20 pasivní. Je pužíván systém Herman zalžený na principu jednsměrné kmunikace vzidla a datvu smyčku mezi klejemi neb ve vzvce. Pr vzidla IZS pracuje na vybraných křižvatkách autnmní systém preference průjezdu. Je pužíván zařízení OPTICOM. Subsystém televizníh dhledu Je v prvzu kamervý dhledvý systém (subsystém) sledující prvz na 20 křižvatkách ve městě. Přens je pskytván na internetvé stránky statutárníh města Ostravy a pracviště OK, DPO, CTV, PČR, MěP. Tent subsystém je ve vlastnictví fy OVANET. Připravvána je realizace systému sledvání průjezdu vzidel na červenu. Subsystém meterlgických infrmací V sučasné dbě jsu v prvzu dva metehlásiče (ul. Opavská a ul. Hlučínská) firmy MicKS. Data jsu přenášena na pracviště dispečinku OK. Subsystém dispečerských pracvišť Pracviště perativních správců (OK, SSUD, SSMSK), dpravců (DPO), bezpečnstních rgánů a slžek (PČR, MěP, IZS) zatím pracují autnmně bez systémvéh prpjení. Subsystémy řízení dálničních úseků, řízení tunelů, parkvání, přepravy nákladů, sběru a správy dat nejsu zatím zprvzněny. 3 NÁVRH ŘÍZENÍ DOPRAVY V OSTRAVĚ V rámci pstupující mdernizace a rzvje dpravní infrastruktury na území Statutárníh města Ostravy ve vazbě na infrastrukturu České republiky je ptřeba připravit architekturu ITS/ASŘ. Ta bude mít vazby na výstupy nárdních a mezinárdních prjektů řešených v blasti architektury ITS a již na vybudvané suvisející systémy neb na systémy, které se v České republice pstupně zavádějí. T jsu telematické aplikace, především hlavní řídící ústředny ve velkých městech, aplikace pr sledvání intenzity dpravy, pr mnitrvání pčasí, telematické aplikace pr zvýšení bezpečnsti tunelů a pdbně. Efektivní využívání těcht systémů není mžné bez jejich vzájemných vazeb a prpjení, např. na budvaný systém Jedntných systém dpravních infrmací neb na integrvané záchranné systémy. Důvdem pr vytvření architektury ITS pr Ostravu je umžnit budvání zamýšlenéh rzsáhléh systému, který tak bude mít vzájemně kncepčně prpjeny jedntlivé subsystémy. Tent tevřený kncepční dkument aktérů (zadavatel, ddavatel, prvzvatel) bude mít pzitivní vliv na 305

4 zvyšvání bezpečnsti silničníh prvzu technickými prvky ITS a na efektivní využívání kmunikací města Ostravy a snižvání kngescí. Technická patření a prvky ITS budu ppsány jedntným způsbem, který bude tvřit ucelený systém. Z těcht prvků bude mžn vytvřit knkrétní řešení, které bude navržen pdle pžadavků zadavatele v útvarů v suladu s nárdní ITS architekturu. Obr. 1: Kncept řízení dpravy v Ostravě 306

5 4 JÁDRO ITS/ASŘ MĚSTA OSTRAVY - DOPRAVNÍ INFORMAČNÍ A ŘÍDÍCÍ CENTRUM Lkální dpravní infrmační a řídicí centrum musí plnit: Funkce sběru dat - je řešena přím prstřednictvím senzrických prfilů a nepřím prstřednictvím příjmu dat a dpravních infrmací z nárdní úrvně přes Nárdní dpravní infrmační a řídicí centrum. Tat data jsu v řídícím středisku autmaticky zpracvána pr další využití. Řídící funkce - je uplatňvána ve vazbě na signální plány světelné signalizace, na mžnsti řízení prstřednictvím instalvaných telematických aplikací, zejména příkazvých a zákazvých prměnných dpravních značek a systému navádění. Báze pravidel a scénářů prvádí prcesy řízení na základě vyhdncení dpravních dat a dpravních infrmací. Infrmační funkce - je přím uplatňvána prstřednictvím zařízení pr prvzní infrmace a prměnné dpravní značky, dále pak nepřím prstřednictvím distribuce dpravních infrmací klasickým i mderním médiím. Funkce technlgickéh dhledu - zajišťuje průběžnu kntrlu a dstupnst technlgií a systémů a generuje eskalační prcedury v případě prblémů. Lkální dpravní infrmační a řídicí centrum je napjen na Nárdní dpravně inženýrské centrum (NDIC). 5 LOKÁLNÍ DISTRIBUCE DOPRAVNÍCH DAT V SYSTÉMU ITS/ASŘ MĚSTA OSTRAVY Mžnsti lkální distribuce jsu plně v kmpetenci města Ostravy. Obecně existují tyt mžnsti distribuce a publikace dpravních infrmací a dpravních dat. - zařízení pr prvzní infrmace ve městě - lkální RDS-TMC - rzhlasvé vysílání - TV vysílání - dpravní infrmační služby na bázi GSM (GPRS, WAP, SMS, MMS) - hlasvé telekmunikační infrmační služby (IVR, živý hlas) - internetvé stránky Publikace dpravních infrmací a dpravních dat na lkálních ZPI je záležitstí telematické části systému. Mžnst lkálníh vysílání RDS-TMC existuje za těcht předpkladů: - existuje vhdný pzemský vysílač rzhlasvéh vysílání s dstatečným pkrytím města, na kterém je šířen ideálně signál rádia veřejné služby - neb je lkální bsah pr měst Ostrava šířen v rámci nárdníh bsahu se zajištěním reginalizace pr knkrétní vysílač - existují lkalizační tabulky v dstatečné husttě pr kmunikace ve městě - je zájem tut službu vysílat Rzhlasvé a TV vysílání je mžn zajistit i z lkální úrvně, avšak na nárdní úrvni bude standardní bsah dpravních infrmací (viz výše) nabízen všem rzhlasvým stanicím. Lkální splupráci je nutn vytvřit specificky na základě knkrétních lkálních ptřeb místníh vysílání. 307

6 Rzhdnutí publikvání dpravních infrmací na bázi GSM je plně v kmpetenci města Ostravy. Je na interní diskusi, zda má měst takvu službu pskytvat neb zda je t prstr pr veřejné a privátní subjekty. Tt platí i pr telekmunikační hlasvé služby. Pr publikvání infrmací na vlastních internetvých stránkách je mžn využít infrmace z nárdní úrvně dplněné infrmacemi z úrvně lkální. Neb je mžn využít dkaz na nárdní stránky dpravníh zpravdaje. 6 VYUŽITÍ INFORMACÍ A DAT Z NÁRODNÍ ÚROVNĚ PRO ITS/ASŘ MĚSTA OSTRAVY Z Nárdníh dpravníh infrmačníh a řídicíh střediska může měst Ostrava přes datvé distribuční rzhraní získávat veškeré dstupné dpravní infrmace a dpravní data v definvaném datvém frmátu prstřednictvím standardních datvých služeb. - dpravní nehdy - pžáry vzidel a nákladů - překážky prvzu - uzavírky a bjížďky - zvláštní užívání - přeprava nadměrných případně nebezpečných nákladů - sjízdnst kmunikací - mezení viditelnsti, vítr, pvdně a další vlivy metesituace na prvz - infrmace silniční meterlgie - mezení pracemi prav a údržby - havárie inženýrských sítí - hustta, rychlst neb intenzita dpravníh prudu - případně mezení dpravy v klidu a aktuální dstupnst P+R - další bdbné infrmace - brazvé infrmace z kamervých systémů na D a R Dpravní infrmace a dpravní data jsu neb budu dstupná d primárních zdrjů: - Plicie ČR - HZS ČR - zdravtnické záchranné služby - správců kmunikací - silničních správních úřadů - becních plicí - správců neb vlastníků inženýrských sítí - Celní služby - správců neb prvzvatelů tunelů - ČHMÚ - vdprávních úřadů a pdniků Pvdí - přepravců nadměrných a nebezpečných nákladů - přadatelů velkých akcí - a dalších bdbných subjektů - dále z telematických aplikací zejména na D a R - systémů sledvání charakteristik dpravníh prudu a sčítání dpravy - FCD - systémů elektrnickéh mýta - meterlgických infrmačních systémů - dhledvých kamervých systémů - systémů řízení a dhledu tunelů - systémů ZPI a PDZ 308

7 - systémů linivéh řízení dpravy - případně dalších Většina těcht infrmací je neb bude dstupná prstřednictvím standardníh datvéh distribučníh rzhraní NDIC neb prstřednictvím Videbrány. 7 VYUŽITÍ INFORMACÍ A DAT Z LOKÁLNÍ ÚROVNĚ PRO NÁRODNÍ Systém pr Statutární měst Ostravu je nutn vytvřit tak, aby byl mžn prstřednictvím definvanéh rzhraní využívat infrmace z lkální úrvně také pr systémy NDIC. Ve většině případů půjde sdílení dat a infrmací především z lkálních telematických systémů. - Obrazvé infrmace - přístup k brazvým infrmacím (za definvaných pdmínek) z hlavních průjezdních kmunikací a uzlů v Ostravě, a t v pdbě statických brázků i spjitéh videa. - Světelná signalizační zařízení - infrmace pruchách světelné signalizace prakticky ze všech světelných křižvatek v Ostravě. Zárveň také infrmaci bnvě prvzu SSZ. - Systémy řízení dpravníh prudu, linivéh řízení a navádění - infrmace stavu řízení a charakteristik dpravníh prudu, pkud budu tat zařízení instalvána na dpravně zatížených a průjezdních kmunikací v Ostravě. Z hlediska NDIC jsu zajímavé infrmace kritických situacích, snížení rychlsti dpravníh prudu neb snížení průjezdnsti. - Systémy PDZ a ZPI zbrazení stavů těcht zařízení, tedy knkrétní infrmace a symbly, které v dané chvíli aktuálně zbrazují. V některých případech lze diskutvat splečném sdílení řízení některých technlgií, cž však bude záležet až na knkrétním návrhu řešení telematickéh systému v Ostravě. - Městský meterlgický infrmační systém - zapjit městské silniční metestanice d Jedntnéh meterlgickéh infrmačníh systému. T jde za předpkladu využití jedntnéh datvéh frmátu SH70 neb datvéh frmátu XML pr data z těcht metestanic. - Obsazenst parkvišť- sdílení infrmací aktuální bsazensti P+R záchytných parkvišť. Detailní návrh infrmací, které by byl mžn využívat z lkální úrvně pr NDIC, je mžn upřesnit až v rámci návrhu knkrétníh řešení řídícíh systému na úrvni města Ostravy. Obr. 2: Systémy ITS/ASŘ města Ostravy a jejich integrace d nárdníh systému 309

8 8 ZÁVĚR Při rstucímu pčtu vzidel v ulicích našich měst není mžné se vyhnut řešením, které umžní ptimální využití infrastruktury městských a pzemních kmunikací. Nvé infrmační a telekmunikační technlgie umžňují zvýšení bezpečnsti a kmfrtu účastníků silničníh prvzu. Prt není mžné tyt metdy nevyužívat, i když jejich příprava, realizace a prvz vyžaduje nemalé finanční investice. Nedsahují všem takvých hdnt, jak budvání nvých a nvých dpravních plch, kterých je navíc v evrpských městech stále větší nedstatek. Implementace pkrčilých systémů ITS je prt nevyhnutelnu cestu, která umžní zajistit mbilitu byvatel v pracvních prcesech a při vlnčasvých aktivitách a sučasně umžní přepravu nákladů bez enrmních škdlivých vlivů na živtní prstředí. Pr Ostravu je důležité dpracvat strategii řízení dpravy v návaznsti na prvedenu analýzu stávající a predikvané dpravní situace a prgnózu dalšíh vývje (při zhlednění záměrů rzvje reginu a státu i ve vazbě na JSDI) p prjednání s příslušnými subjekty a případně upravit a rzšířit blasti sledvané prblematiky např. v Praze, je kmplex dpravních prblémů rzdělen d 11 blastí. V návrhu strategie zhlednit i kmpetenční hledisk ve výknu státní správy tedy kd čem rzhduje zřídit mezirezrtní řídící kmisi s vymezenými pravmcemi. Na základě zpracvané a schválené architektury dpravně telematickéh systému by pak měl být zpracván kncept výstavby tht systému a t d úrvně prjektů jedntlivých částí (subsystémů). Sučástí tht knceptu by měl být pstup výstavby v ucelených prvzuschpných částech v členění 3 a 10 let včetně finančních nákladů. LITERATURA [1] VONDRÁK I. ČEŘOVSKÝ J. SVRČINA M. SOLDÁN P. - ŘEZÁČ M. FOLTÝN P. TOMČALA J TKAČ T. MARTINOVIČ J ZVARA J. FENCL I.: Audit výstavby autmatizvaných systémů řízení městskéh silničníh prvzu v Ostravě. Zadavatel Statutární měst Ostrava, Opnentní psudek vypracval: Ing. Ivan Fencl, Ph.D. 310