Projekt Informační systém a signalizace pro autobusy (BIAS) objektivní hodnocení hlavní implementace systému správy a řízení městské dopravy /UTMC/

Transkript

1 Projekt Informační systém a signalizace pro autobusy (BIAS) objektivní hodnocení hlavní implementace systému správy a řízení městské dopravy /UTMC/ Hamilton Purdie 1 Gary Umpleby 2 Stárnoucí systém řízení městské dopravy, potřeba poskytovat cestujícím spolehlivé informace v reálném čase na několika kvalitních koridorech autobusové dopravy, vyspělá strategie inteligentních dopravních systémů (ITS) společně s úspěchem v zajišťování financování prostřednictvím skotského vládního fondu pro veřejnou dopravu daly Radě města Glasgow ideální příležitost plně využít standardů UTMC vyplývajících ze čtyř prvních demonstračních projektů. Už v r uvažovala Rada města Glasgow o své budoucí strategii ITS. V rámci této strategie bylo nutné mít na zřeteli politiku veřejné dopravy správního úřadu, včetně určení počtu kvalitních autobusových koridorů (QBC), které budou vyžadovat poskytování spolehlivých cestovních informací v reálném čase. Faktorem, který přispívá k poskytování spolehlivých služeb autobusové dopravy, je zajištění priority autobusů na křižovatkách řízených světelnou signalizací. Zajištění preference autobusů tímto způsobem může pomoci redukovat dopad kongescí a dalších prodlení na průběh autobusové dopravy a udržovat soulad předpovědí příjezdů autobusů na zastávky se skutečností v celé délce trasy. Vzhledem ke stáří stávajícího systému centrálně integrovaného řízení městské dopravy (CITRAC) a zastarávání mnoha jeho klíčových součástí je nutné vypracovat strategii postupného nahrazování systémů a zařízení v koridorech QBC, které umožní provádět adekvátní opatření k zajištění preference autobusové dopravy. Paralelně s touto iniciativou správní úřad také uznal zvyšující se potřebu redukovat stále rostoucí pracovní zatížení personálu centra pro řízení městské silniční sítě, včetně základního monitorování a odstraňování poruch na zařízeních několika stovek stanovišť s instalovaným zařízením po celém městě. Do tohoto již komplexního souboru požadavků byla také zařazena otázka prudce stoupajících nákladů spojených se zařízením správy a řízení dopravy nezbytných k zajištění provozu. Tyto rostoucí náklady na sdělovací techniku narazily na úmysl správního úřadu snížit úroveň veřejných výdajů, pokud jde o opakované výdaje. Finanční prostředky, přidělené prostřednictvím skotského vládního fondu veřejné dopravy v letech 1999 až 2002, poskytly správnímu úřadu finanční podporu, kterou potřeboval pro další vývoj své strategie uplatňování inteligentních dopravních systémů a vyřešení souvisejících problémů. Současně standardy vzájemné komunikace mezi systémy a mezi systémy a ulicemi, vyplývající ze čtyř demonstračních projektů UTMC, ukázaly dobrý základ pro specifikování, prosazování a realizování potřebných řešení. Bylo oznámeno zrození projektu Informační systém a signalizace pro autobusy (BIAS). Tento článek zkoumá, jak dalece přijetí standardů správy a řízení městské dopravy /UTMC/ pomohlo v různých etapách realizace projektu BIAS projektovému týmu Rady města Glasgow, jejich partnerskému autobusovému dopravci First Glasgow a jejich dalším 1 Asistent manažera strategického řízení dopravy, CITRAC/NADICS, Rada města Glasgow 2 Náměstek ředitele, Mott MacDonald 1

2 smluvním stranám: Peek (systém UTC) / Mott MacDonald (integrace systémů) a Serco / AIM / Bridge (Autobusový informační systém v reálném čase). Etapa zadávání podpořená standardy UTMC Jedním z hlavních přínosů přijetí strategie implementace na základě standardů UTMC je, že poskytuje rámec, ve kterém mohou různí dodavatelé pracovat efektivněji na jednotném řešení. Rozhraní mezi jednotlivými systémy a rozhraní mezi systémem a ulicí jsou definována na základě datových struktur (datové objekty a MIB objekty) a výměny dat (CORBA a SNMP). To znamená, že nezbytná základna pro vnější komunikaci mezi systémy a komponenty systémů je předem stanovena a má za následek menší úsilí a riziko integrace. Rada města Glasgow využila tohoto vytvořeného rámce ve svém přístupu k zadávání řešení projektu BIAS. Byla přijata koncepce obsahující tři volby: volba 1 systém UTMC (včetně systému řízení městské dopravy (UTC), integrace systémů, řešení poruch, funkce strategického řízení a funkce hodnocení výkonu); volba 2 autobusový informační systém v reálném čase; a volba 3 kombinované řešení poskytující systém UTC a autobusový informační systém v reálném čase společně s integrací systémů. Zadání celkového řešení prostřednictvím volby 1 a 2 mohlo být považováno za rizikovější než plně integrované řešení v případě volby 3. Pokud však jde o standardy UTMC, podporující specifikace zadávání u volby 1 a volby 2, a vznikající standard Pracovní skupiny pro informace v reálném čase (RTIG) pro komunikaci mezi servery systémů cestovních informací v reálném čase, úroveň vnímaného rizika byla poněkud vyšší, než byla před vytvořením těchto standardů. Výsledkem je flexibilnější přístup k zadávání, který je správnímu úřadu k dispozici. Uzavření smlouvy hraje tam svou roli systém UTMC? Vyhodnocení veřejných obchodních nabídek vedlo k nezávislému výběru volby 1 a 2, které poskytly nejlepší cestu k zadání požadovaného řešení u Rady města Glasgow, která řídí riziko integrace. I když bylo přijetí standardů UTMC podpořeno ve specifikacích zadávání, standardy UTMC byly ještě založeny na výsledcích vyplývajících z demonstračních projektů UTMC a jako takové netvořily součást formálního hodnocení veřejných nabídek, které bylo vedeno v režimu ekonomicky nejvýhodnější nabídky (MEAT). Výsledky rozhodnutí o nabídce, pokud jde o kvalitu a cenu, byly zveřejněny na webové stránce správního úřadu, kde byla jako hlavní smluvní strana jmenována společnost Peek pro dodání řešení systému UTMC (se společností Mott MacDonald). Společnost Serco byla jmenována jako hlavní smluvní strana pro zajištění systému cestovních informací v reálném čase (společnosti AIM a Bridge byly jmenovány jako subdodavatelé základní technologie). I když systém UTMC nehrál v tomto konkrétním případě rozhodující roli, zaměstnanci správního úřadu pracující na projektu pocítili pozoruhodně vyšší důvěru v dosažení požadovaného řešení při přípravě samostatných smluv pro volbu 1 a 2, a to díky rámci pro úspěšnou integraci. 2

3 Implementace projektu podle standardů UTMC Zásadní roli v úspěšném dodání projektu hrálo přijetí standardů UTMC (a také standardů RTIG), které byly v průběhu realizace projektu BIAS dále rozvíjeny všemi přispívajícími dodavateli. Přijetí standardů UTMC a RTIG dalo všem dodavatelům dobrý základ pro vytvoření návrhu integrace, který umožnil mnohem efektivnější integraci těchto komplexních a rozdílných systémů, než to bylo možné v době před přijetím těchto standardů. To však neznamená, že projekt neměl při dodání své nedostatky! Po celou dobu realizace ho provázely složité problémy: (a) Integrované společné grafické rozhraní uživatelů (GUI) pro všechny subsystémy klíčovým problémem zde bylo, na jaké úrovni by měla být uchovávána kartografická data pro každý ze subsystémů. Zda na úrovni subsystémů nebo na společné integrované úrovni? Tato otázka byla vyřešena implementací souboru dat z vojenských topografických map a integrací grafického uživatelského rozhraní nového systému řízení městské dopravy (UTC) společnosti Peek s grafickým uživatelským rozhraním zděděného 20 let starého systému centrálně integrovaného řízení dopravy CITRAC pomocí překlenovacího grafického uživatelského rozhraní geografického informačního systému (Management GIS GUI), který prezentoval postavení různých systémů, alarmy zařízení a informace o řešení poruch pro operátory systému. (b) Integrovaná funkce strategického řízení - problémem zde opět je, na jaké úrovni je toto aplikováno. Tento problém byl vyřešen přezkoumáním podmínek kongescí na síti a reagováním podle strategií, předem stanovených operátorem, umožňujících efektivně řešit případy kongescí v koridorech veřejné dopravy. (c) Funkčnost Zelené vlny trans-systému UTC problémem je, že stávající trasy Zelené vlny havarijní služby by mohly procházet křižovatkami řízenými světelnou signalizací zděděného systému CITRAC UTC a nového systému UTC firmy Peek na směrově nerozdělené dopravní trase. Byla požadována koordinace mezi starým a novým systémem UTC. Toho bylo dosaženo integrací dvou systémů prostřednictvím adaptéru UTMC. (d) Problémy s instalací systému cestovních informací v reálném čase (RTPI) (skutečné životní situace) - problémem je, že zařízení pro řízení společných dat systému UTMC umožňuje předávání informací o poruchách na zařízení AVL (automatická lokalizace vozidla) v autobusech a značkách RTPI spolu s varovnými signály AVL (například signalizace Driver Under Attack (řidič terčem útoku) a hlášení o dodržování jízdního řádu) přímo společnému grafickému uživatelskému rozhraní, aby operátor zasáhl. I když jde o operační výhodu, jak to bylo zamýšleno, v důsledku rozsáhlého autobusového parku a mnoha značek RTPI (původně 460 autobusů a 200 značek RTPI) mají zaměstnanci Rady města Glasgow v zastoupení svého partnera First Glasgow nelehký úkol řízení zásob a majetku. (e) Signalizační zařízení (skutečné životní situace) - problémem pro správní úřad je poměrně dlouhá doba vývoje, kterou bylo nutno podstoupit, než se dostaly na trh nejnovější okrajové stanice vyhovující systému UTMC a požadavkům správního úřadu na celý systém SCOOT nebo systém UTC na bázi řízení pevným programem a na dálkové monitorování izolovanějších stanovišť dopravního 3

4 signalizačního zařízení. Správní úřad ještě musel zajistit celkovou prioritu autobusů v koridorech QBC se stávajícím vybavením na bázi preference opožděných autobusů. Kompromisním řešením v případě zavádění systému UTMC a budoucí flexibility při realizaci byla tzv. krátkodobá bolest pro dlouhodobější zisk. (f) Sdělovací technika problémem je, že hlavní smluvní strana pro systém UTMC měla posoudit ekonomicky nejvýhodnější řešení komunikace systému UTMC mezi ústředními a okrajovými stanicemi Peek Chameleon. Původní stanoviště používala rozšířená řešení LAN ADSL Broadband Copper vypracovaná v průběhu etap vývoje systému UTMC. Na několika stanovištích systému SCOOT v Glasgow byly provedeny zkoušky digitálního rádia MESH a podobného rádiového systému TROPOS. Tyto zkoušky vypadají nadějně a společnost Peek nyní musí posoudit řešení s odhadem celkových nákladů pro Radu města Glasgow. Paralelně k těmto zkouškám Rada města Glasgow také zvažuje společnou implementaci technologie Wi-Fi s cílem poskytovat svým občanů služby a moderní přístup ke službám a také rozšířený internet pro komerční a veřejné trhy. Vývoj projektu do současnosti je důležité dodržovat standardy UTMC? Projekt Bias postupuje velmi dobře kupředu. V polovině září tohoto roku bylo oficiálně zahájeno tzv. efektivní partnerství (Streamline Partnership), což je kvalitní partnerství mezi Radou města Glasgow, West Dunbartonshire, Strathclyde Public Transport Executives a First Glasgow podpořené projektem BIAS. Pomohly tedy standardy UTMC implementaci projektu? Převládá shoda, že standardy UTMC spolu se standardy RTIG ve skutečnosti pomohly jednotlivým dodavatelům zaměřit se na problémy vývoje rozhraní a jejich řešení, protože pro vývoj rozhraní vytvořily pevný rámec. Dříve, než se tyto standardy staly dostupnými, trvaly takové vývoje rozhraní mnohem déle a konečným výsledkem bylo typické rozhraní na míru s vysokými náklady na implementaci a stálou údržbu. Během vývoje systémů AVL a UTMC se ukázalo, že existují také významné podobnosti přístupů mezi UTMC, RTIG a programy TIH. Projekt BIAS pokračoval v čerpání zkušeností příslušných smluvních stran s cílem zajistit, aby byly vytvořeny nejenom data a řídící cesty mezi systémy, ale aby také samotné systémy měly prospěch ze širších zkušeností dostupných v odvětví inteligentních dopravních systémů. Je důležité, že se učíme jeden od druhého, přijímáme nejlepší praxi a standardy a sdílíme své poznatky. Jaké výhody přineslo přijetí přístupu UTMC? Realizovatelné výhody inteligentního dopravního systému (ITS) byly otázkou široké diskuze po mnoho let. Přinesly standardy UTMC (společně se standardy RTIG) Radě města Glasgow či jejímu partnerovi - autobusovému dopravci First Glasgow - opravdový užitek? Z hlediska Rady města Glasgow byla specifikace projektu BIAS zaměřena na zajištění společného grafického rozhraní uživatelů, které by zobrazovalo celkový pohled na městskou silniční síť kolem města Glasgow a vrstvilo by na displej GIS všechny položky potenciálního zájmu manažera sítě. Data ze zděděného systému UTC měla být propojena s daty nově vznikajících systémů BIAS UTMC a RTPI. Současně mělo řešení umožnit operátorům rychle 4

5 vstřebávat informace a prostřednictvím plně integrovaného uživatelského rozhraní ukázat události, podmínky na síti a poruchy. Pomocí aplikace rozhraní UTMC CORBA mezi systémy RTPI a UTMC bylo možné vyladit poskytované informace tak, aby ze systému RTPI byly do systému UTMC předávány pouze relevantní informace. Autobusový dopravce se tak může koncentrovat přímo na oblast svého zájmu a zároveň předávat svému partnerovi - Radě města Glasgow - informace o poruchách na vybavení systému BIAS, které vyžadují pozornost samotné Rady města Glasgow nebo smluvní strany pro údržbu systému RTPI společnosti Serco specializované na systém RTPI a poruchy zařízení. Funkce řízení strategie, která je zatím v etapě zkoušení a není ještě plně ověřena, by měla pomoci snižovat zatížení operátora. Přes rozhraní UTMC bude monitorovat zdroje dat subsystémů (včetně UTC a subsystémů RTPI), automaticky reagovat na známé scénáře sítě a odezvy předávat prostřednictvím mnohonásobných doručovacích subsystémů přes rozhraní UTMC. Takové mnohonásobné doručovací subsystémy mohou v budoucnosti zahrnovat systém UTC, systém RTPI, dále plánovaný systém navigace automobilů na parkoviště a informační systém pro řidiče. Hlavním přínosem projektu BIAS pro autobusové dopravce je podpora efektivního partnerství. Systém BIAS poskytuje provozní nástroje monitorování vozidlového parku společnosti First Bus na trasách o celkové délce 120 km na osmi kvalitních autobusových koridorech (QBC), dále poskytuje informace v reálném čase na 200 autobusových zastávkách na linkách a také umožňuje preferenci opožděných autobusů na křižovatkách řízených světelnou signalizací. I když je ještě příliš brzy na poskytování skutečných čísel, společnost First Group je nyní schopna monitorovat svůj vozidlový park v reálném čase a upravit svůj jízdní řád za účelem dosažení stejné úrovně služeb s omezenými zdroji. Mohly by být tyto výsledky dosaženy bez standardů UTMC a RTIG? Dalo by se argumentovat, že jedním z produktů úspěšně implementovaného systému RTPI je schopnost těchto systémů poskytovat sofistikovanou podporu řízení autobusového parku. Jde o schopnost zařízení pro řízení společných dat systému BIAS automaticky a rychle přenášet poruchy ze systému UTC (přes rozhraní systému UTMC) a systému RTPI (přes rozhraní RTIG) na příslušné pracovníky údržby, což pomáhá Radě města Glasgow poskytovat cestující veřejnosti rychlou, pravidelnou a spolehlivou dopravu a přitom také umožňuje autobusovému dopravci zlepšovat svou výkonnost a samotné Radě města Glasgow řídit svou síť efektivněji. Hovořit o tom, jaké výhody sdělovací techniky byly z koncepce standardů UTMC a RTIG získány, je ještě příliš brzy. Nový systém RTPI nahradil všechna hlasová rádia PMR u 1000 vozidel společnosti First Bus. Celkem 460 moderních nízkopodlažních autobusů bylo vybaveno novým zařízením AVL BIAS na palubních počítačích, dále systémem GPS Tracking, displeji zobrazujícími další zastávku a rozhraními s přístrojem na jízdenky, která také mění displej cílů jízdy autobusů. Rádio se také používá k zajištění komunikace s displeji systému RTPI na autobusových zastávkách, které byly speciálně navrženy tak, aby byly integrovány se zastávkami Rady města Glasgow. Displeje TFT jsou také instalovány v obchodních centrech a nemocnicích podél tras autobusů. Všechny tyto systémy vyžadují přenosovou šířku pásma a teprve čas ukáže objem provozních nákladů v závislosti na používaném komunikačním řešení. Další funkcí závislou na sdělovací technice je preference autobusů na křižovatkách řízených světelnou signalizací. Preference autobusů je zajišťována jedním ze dvou způsobů: lokální preferenci lze jednak zavést tam, kde opožděný autobus požaduje přednost na dopravní světelné signalizaci, když se přibližuje k zóně jejího vlivu. Palubní zařízení v autobusu přenáší hlášení požadavku na prioritu přímo do zařízení preferenční světelné 5

6 signalizace (instalovaného ve vnějším krytu zařízení světelné signalizace) a toto zařízení zase postupně komunikuje s okrajovou stanicí Chameleon a také s ústřední stanicí UTC, která zajišťuje režim obnovy spojení pro následnou prioritu. V tomto případě jsou náklady na sdělovací techniku omezeny na licenční náklady na vyhrazený rádiový kanál (toto zařízení je implementováno přes soukromý rádiový kanál), významnou finanční investici však představuje rozmístění pouličního preferenčního zařízení. Alternativním přístupem k poskytování priority na světelných signalizačních zařízeních je spojení rovnocenných uzlů (spojení serverů) (přes rozhraní UTMC/RTIG), kdy opožděný autobus vysílá svou žádost o prioritu do centrálního systému AVL, který pak žádost přenáší přímo do systému UTC přes rozhraní serverů. Ten pak postupně poskytuje prioritu na světelném signalizačním zařízení, když se k němu autobus přibližuje, a režim obnovy spojení pro následnou prioritu. Zařízení je omezeno celkovou šířkou pásma rádia a bude všeobecně používáno na hlavních částech městské sítě. Náklady na pouliční zařízení jsou nahrazovány mírnou redukcí celkové dostupné volné šířky pásma rádia. Jak bude systém UTMC užitečný pro budoucí rozšíření systému BIAS? Systém BIAS nepochybně poskytuje dobrý základ pro další činnost Rady města Glasgow a jejích partnerů v oblasti rozvoje řízení dopravy a cestování. V současné době je strategie ITS Rady města Glasgow vytvořená v r v další etapě implementace. Ve třech zbývajících čtvrtinách města byla zahájena celoplošná modernizace parkovišť na parkoviště s navigací (počítá se s možností 20 parkovišť a 20 značek s měnitelnou legendou navádějících na parkoviště). Uvažuje se také o svislém portálovém značení na předměstí, které by poskytovalo informace řízené systémem BIAS o událostech a dopravním provozu. Současný přístup UTMC umožní okamžité rozšíření systému BIAS o zařízení pro řízení společných dat. Tím bude uskutečněna celková integrace funkce navigace na parkoviště a informací pro řidiče do systému BIAS. Rovněž se uvažuje o dlouhodobé migraci zbývajícího systému CITRAC do řízení systému BIAS, která bude uskutečněna pomocí přístupu UTMC. Dalším dlouhodobým cílem je integrací systémů BIAS a NADICS integrovat řízení městské a meziměstské dopravy. Podle návrhu by implementace vycházela ze standardů a nejlepší praxe programu TIH (Informace pro silniční dopravu), který bude zahrnovat standardy UTMC. Budoucí napojení na systém NADICS bude součástí vývoje funkce strategického integrátora napodobujícího dřívější práce vykonané na systému CITRAC, kdy plány rozvržení dopravy pomocí pevného programu budou realizovány systémem NADICS jako jeho reakce na incidenty. Závěrem jak přístup UTMC přispěl k realizaci projektu BIAS? Lze konstatovat, že přístup UTMC přispěl k úspěšné realizaci projektu BIAS mnoha různými způsoby. Přístup UTMC pomáhá snižovat integrační riziko a umožňuje rozhodovat o nákupu různých systémů. Přijetí standardů UTMC zase pomáhá smluvním stranám dodávat integrované řešení s menšími integračními problémy, než by se u projektu takového rozsahu běžně očekávalo. Další výhody představuje snižování provozního zatížení řídícího centra a rostoucí efektivnost řešení poruch na zařízení. Autobusovým dopravcům přináší užitek zlepšené řízení 6

7 vozidlového parku a dosahují vyššího výkonu díky rychlé nápravě poruch na zařízení světelné signalizace na křižovatkách. Celkovým přínosem pro cestující veřejnost je rychlejší a spolehlivější doprava. A pohled do budoucnosti jak by mohl přístup UTMC pomoci? V budoucnosti poskytne přístup UTMC dobrý a bezpečný základ pro další vývoj a ochranu investic do budoucna, usnadní sdílení poznatků s dalšími stranami odvětví ITS a tím další snižování rizik. Systém BIAS má velký potenciál využití své funkčnosti nejenom v oblasti řízení dopravy a cestovních informací v reálném čase. Rada města Glasgow zkoumá jeho potenciál pro řízení událostí, řízení silničních prací a provádění navigace na parkoviště přes zařízení pro řízení společných dat, dále pro využití autobusového parku jako průzkumných vozidel, která budou jasně identifikovat příčiny dopravních kongescí na trasách a umožní hlášení problémů a co nejrychlejší navrácení sítě do optimální výkonnosti. Kromě toho Rada města Glasgow hodnotí přímé spojení z call centra Rady města Glasgow, které umožňuje rychlý přenos informací o poruchách na světelné signalizaci přes call centrum do systému řízení poruch BIAS a odtud automaticky na smluvní stranu zajišťující údržbu. Uvažuje se také o přenosu multimodálních informací uložených v zařízení pro řízení společných dat do intranetu Rady a na webové stránky SPTE. V budoucnosti to může zahrnovat integraci obrazů CCTV (včetně spojení s kamerami CCTV pro dohled na ulice města) a přenášení informací o dostupných volných parkovištích a informací v reálném čase na každé autobusové zastávce přímo do mobilních přístrojů. Lze konstatovat, že UTMC společně s dalšími standardy, včetně doporučených standardů RTIG a TIH, bude hrát hlavní roli v realizaci cílů Rady města Glasgow v oblasti řízení dopravy a cestování. Název originálu: The Bus Information and Signalling (BIAS) Project an unbiased review of a major UTMC implementation Zdroj: TEC, 11/2005, s Překlad: Lidmila Zrzavecká Korektura: ODIS 7