ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta dopravní SEMESTRÁLNÍ PRÁCE z předmětu: INTELIGENTNÍ DOPRAVNÍ SYSTÉMY na téma: INTELIGENTNÍ PARKOVIŠTĚ PRO TĚŽKOU NÁKLADNÍ DOPRAVU 1 75 Tomáš KAPIC Letní semestr 2011/2012
Úvod V posledních letech zažívá silniční doprava v celoevropském měřítku neustálý nárůst. Kromě nárůstu objemu v osobní automobilové dopravě se jedná zejména o stále se zvyšující počet vozidel těžké nákladní dopravy. Silniční nákladní doprava stále hraje významnnou roli pro evropskou ekonomiku a to zejména díky svým přednostem jako je např. přímá obsluha všech zdrojů a cílů v území s minimalizací ztrát vyplývajících ze zbytečných manipulací, dále vysoká operativnost a přiměřená rychlost přepravy. Negativním dopadem těchto předností silniční nákladní dopravy je její neustálý nárůst a stím související negativní dopady např. vliv na životní prostředí či nehodovost a s ní spojené velké materiální či finanční škody. Bohužel další prognózy předpokládaného vývoje růstu objemu těžké nákladní dopravy pro rok 2020 se pohybují okolo 50% oproti současnému stavu. Toto číslo u mnohých odborníků vyvolává hrůzné obavy z nadměrného přetížení celé trans-evropské silniční sítě (TERN). Analýzy ukazují, že mnoho dopravních nehod způsobených těžkými nákladními vozy (TNV) je zapříčiněno nedodržováním předepsaných povinných přestávek na dlouhých cestách, což vede k nadměrné únavě řidičů a snižování jejich schopnosti reagovat. Jedním z důvodů, proč se řidiči dopouští tohoto přestupku, je stálý nedostatek parkovacích míst. Dobře řízené, kapacitně dostatečné, bezpečné a vhodně umístěné parkovací a odstavné plochy značně zvyšují bezpečnost, zamezují krádežím a vandalismu, a přispívají také k redukci znečištění ovduší. Zároveň úroveň jejich vybavení a dostupných služeb přímo ovlivňuje kvalitu odpočinku a tím se následně zvyšuje cestovní bezpečnost. Kvůli rostoucímu deficitu počtu vhodných parkovacích ploch na významných evropských dopravních cestách se objevuje výrazná potřeba definovat možná řešení vedoucí k optimalizaci využití parkovacích míst na parkovištích a k zavedení řízení jejich obsazování z důvodu dosažení vyšší efektivity při odstavování kamiónů. Bohužel nedostatky finančních prostředků a obtíže především legislativní spojené s novou výstavbou silniční a dálniční sítě neumožňují dostatečně uspokojovat rostoucí poptávku po volných parkovacích místech. V těchto případech se pak pro řidiče stává informace o dostupných parkovacích místech velmi významnou až klíčovou. Pro zjišťování aktuální obsazenosti parkovacích ploch a pro poskytování informací o nich se nabízí možnost využít prostředků moderních telematických systémů (ITS), které se v současné době stále více aplikují ke zkvalitnění provozu silniční dopravy. - 1 -
Současná situace parkování TNV (ČR, Evropa, svět) V této kapitole je pojednáváno o základních identifikovaných problémech, které s sebou přináší těžká nákladní doprava na parkovacích plochách podél silničních a dálničních komunikací. Nehodovost Podobně jako v ČR je nehodovost (11 903 nehod, podíl na nehodách vozidel nad 7,5 tuny je 6,5% (za rok 2007)) velmi vážným problémem v Evropě i ve světě. V Americe byly v roce 2002 analyzovány dopravní nehody a bylo zjištěno, že únava jako příčina nehody čítá 8,15 % z celkového počtu nehod kamionů, které končí úmrtím (v rámci Analýzy regulačního dopadu a obchodní analýzy hodin provozu, která byla provedena v prosinci 2002 Národním silničním a dálničním úřadem). Výzkum v roce 1994 provedený Národním dálničním dopravně-bezpečnostním úřadem (NHTSA) tvrdí, že únava řidičů kamionů může figurovat ve 30 40 % všech nehod kamionů. Studie Dopravního bezpečnostního výboru v roce 1990 odhadla, že 31% nehod s následkem smrti řidičů kamionů souvisí s únavou. Evropská statistika uvádí, že 16 24% všech silničních nehod s následkem úmrtí osoby, zavinila chyba řidiče. U nákladní dopravy se toto číslo pohybuje okolo 30%. Velmi podobné výsledky byly zjištěny i v Rakousku, kde okolo 30% nehod kamiónů končících úmrtím bylo způsobeno únavou řidiče. Problémy kamionové dopravy související s parkováním V souvislosti s nárůstem objemu kamionové dopravy v minulých letech se objevila řada problémů související s parkovacími plochami. Jedná se o: Přeplněné některé parkovací plochy ve špičkových hodinách, které vedou k nebezpečnému parkování, např. na výjezdových rampách, nebo k pokračování v řízení i přes povinnou přestávku na odpočinek. Negativní dopady na bezpečnost dopravy Rozšiřující se případy kriminální činnosti na parkovacích plochách Nedostatečné služby poskytované na parkovacích plochách Tyto problémy by mohly odstranit různé služby pro řidiče, již existující nebo nově zaváděné: - 2 -
a) Poskytování informací papírové atlasy s umístěním parkovišť (eventuálně se znázorněním poskytovaných služeb), internetové portály, mapové služby s on-line vyhledáváním informací, dynamické informace o dostupnosti, obsazenosti parkovišť. b) Ostatní rezervační služby řízení kapacit parkovišť zabezpečená parkoviště (z angl. Security Parking Places ). Přeplněné parkovací plochy S tímto problémem se velmi potýká Francie, Německo a Španělsko a dále hlavní evropské transitní tahy. Jedním z důvodů je, že v minulých letech rychlost nárůstu kamionové dopravy nekorespondovala s nárůstem kapacit parkovacích ploch. Dalšími důvody jsou: snížení maximální délky pracovního týdne řidičů, striktní požadavky na dodržování povinných přestávek v jízdě, nekoordinované omezení jízd nebo zákazy jízd kamionů v různých evropských zemích. Řešení tohoto problému spočívá v komplexní analýze problému v dané zemi a návrhu strategického přístupu kombinující opatření jako budování nových kapacit, rozšiřování stávajících kapacit, optimalizaci využívání kapacit parkovišť a poskytováním dostatečných informací. Studie provedená v roce 2002 uvádí, že ve Francii a Německu chybělo 17 000 parkovacích míst a přes 10 000 míst ve Španělsku. Při podrobném průzkumu v Německu v roce 2008 bylo zjištěno, že na placených parkovištích jsou logicky kapacity dostatečné, na veřejných parkovištích pak chybí okolo 14 000 parkovacích míst. Podle silničních dopravců v ČR je nedostatek parkovacích míst pro kamiony nejméně 2 000 a situace se přes různé proklamace spíš zhoršuje, než zlepšuje. Kvůli nedostatečné kapacitě parkovišť v podstatě nelze splnit některé zákonné požadavky, například při prázdninovém zákazu jízd v pátek odpoledne. Způsobuje to ale i obecné problémy pro dodržování režimu práce osádek, kdy řidiči předepsaný odpočinek nemají buď vůbec kde vykonat, nebo se tak děje za nevyhovujících a často lidskou důstojnost urážejících podmínek. - 3 -
Současný stav technologie Ve většině evropských zemí jsou dostupná parkoviště pro kamiony provozována bez využití ITS. Národní databáze těchto parkovišť existuje jen v některých zemích. Některé silniční orgány a silniční operátoři vlastní statické informace o parkovištích a tyto informace jsou omezeny na určitou část silniční sítě. Někteří operátoři odpočívacích a parkovacích stání poskytují statické informace na informačních letácích, mapách nebo v atlasech, atd. V mnoha případech je tato informace nekompletní a zaměřuje se spíše na popis služeb poskytovaných na parkovištích, než aby poskytovala informace o rozmístění a kapacitě parkovacích míst. Stále narůstající poptávka po parkovacích stáních vedla silniční úřady a silniční operátory k tomu, aby začali sbírat reálná data za užití rozličných detekčních systémů a následně zavádět odlišné systémy řízení parkovišť. Dosud se jedná převážně o izolované implementace nebo pilotní projekty. Koordinovaná spolupráce jednotlivých operátorů je stále na nízké úrovni, přičemž je málo zkušeností s implementací a provozem těchto systémů. Vzhledem k nárůstu mezinárodní těžké nákladní dopravy sílí úsilí tyto služby harmonizovat. Mezi nejčastěji poskytované informace o parkovištích patří: lokace a směry, telefonní kontakty, kapacita, na místě dostupná zařízení, přístupnost pro kamiony s nebezpečným zbožím nebo speciálním nákladem. Informace jsou řidičům poskytovány prostřednictvím: Sběr dat brožur, map a atlasů, internetových portálů, silničních naváděcích systémů (např. pomocí proměnných informačních tabulí), vozidlových a mobilních zařízení, rádia (FM, RDS-TMC, TPEG), navigačních systémů. V oblasti zjišťování aktuálního stavu parkování kamiónů jde především o data o aktuální obsazenosti. Měření se provádí buď na jednotlivých parkovacích místech, nebo na vjezdu a výjezdu na / z parkoviště. V současnosti se využívají následující detekční systémy: - 4 -
kamerový dohled / sledování a video detekce, magnetometr, indukční smyčky, RFID, sloupové detekční portály, Weigh in Motion Technologies (dynamické vážení), infračervené nebo ultrazvukové senzory. Technická hodnocení uvádějí, že detekce vozidel není prozatím zajistitelná v požadované spolehlivosti. Samotné sčítání vstupů a výstupů také neumožňuje optimalizovanou organizaci parkování. Zároveň, aby bylo umožněno optimální a efektivní řízení, bylo by potřeba vytvářet databáze k archivaci historických dat jako vstupů při vytváření dalších strategií a budoucích odhadů. Dalším aspektem je finanční náročnost výstavby velkého množství zařízení v rámci celé dopravní sítě. Příklady z praxe Zde jsou uvedeny některé příklady různých řešení problémů s parkováním kamionů: Informační brožury Mezinárodní silniční unie (IRU) a evropská konference ministrů dopravy (ECMT) vydali brožuru Parkoviště pro kamiony v Evropě, která obsahuje dostupné kapacity kamionových parkovišť v mnoha zemích EU v roce 2007. V mnoha případech také obsahuje dostupné služby na parkovišti (např. i bezpečnostní služby). Obr. 1 - Brožura obsahující informace o parkovištích v Evropě [Zdroj: http://www.iru.org/en_parking2007_index] - 5 -
Internetové portály Internetové stránky italské národní asociace ANIA poskytují informace o parkovištích, umístění, kapacitě a dostupných zařízení. Navíc je poskytováno více informací, za jakých podmínek je umožnění vstupu nákladních vozidel přepravujících speciální nebo nebezpečným zboží. Obdobné portály lze najít i v dalších evropských státech. Obr. 2 Internetové stránky GEOSOSTA [Zdroj: http://sosta.smaniadisicurezza.it/jsps/192/menu/201/home.jsp] Internetové stránky reálné informace o obsazenosti na parkovištích, které jsou vybaveny detektory parkujících vozidel. Poskytován je také trend vývoje obsazenosti. - 6 -
Obr. 3 - Rhineland-Palatinate [Zdroj: http://www.lbm.rlp.del] Proměnné informační tabule a značení Počet volných parkovacích míst je zobrazován na proměnných informačních tabulích. Uspořádání oblasti je organizována tak, že kamiony a osobní vozidla jsou oddělena na vjezdu do parkoviště. Aktuální obsazenost je vyhodnocena na základě sčítání vozidel na vjezdech a výjezdech. Obr. 4 - Zobrazení počtu volných parkovacích míst (Aichen Německo) - 7 -
Informační značky s uvedením počtu dostupných parkovacích míst na parkovištích na dané komunikaci. Zobrazeny jsou počty u následujícího nejbližšího parkoviště a dvou po něm následujících. Obr. 5 Informace o počtu parkovacích míst (Francie) Řízení kapacity parkoviště Jedná se o pilotní projekt na vjezdu na parkoviště je umístěna závora a terminál (16 jazyků), na němž se zadají informace, kdy je předpokládaný čas odjezdu a typ vozidla (délka) a následně je vozidlu doporučeno parkovací místo. Tento projekt je hodnocen pozitivně, došlo i ke zvýšení počtu parkovacích míst, avšak jsou zde problémy s automatickou detekcí vozidel. Obr. 6 - Montabaur, Rheinland-Pfalz - 8 -
Evropský rozměr Nařízení Evropské unie ukládají povinnosti dodržovat povinné přestávky v řízení (v rámci Nařízení evropské komise 561/2006 a Direktivy 2002/15/EC). Dodržování těchto předpisů vyvolává potřebu kontroly dodržování těchto přestávek a nedostatek parkovacích míst může ústit v problémy silničních a místních úřadů, které by měly zajistit dostatek adekvátních odpočívacích ploch a parkovacích míst. Evropská služba Inteligentní parkování kamiónů, jak by měla poskytovat společný přístup k uspokojení trans-evropské poptávky po řízení parkování kamiónů, tak jako stejných potřeb vznikajících na hranicích mezi státy. Evropská služba požaduje jednotnou klasifikaci jednotlivých úrovní poskytovaných služeb, společnou funkční architekturu, standardizované informace a zprávy a správu databáze dopravních dat o parkovištích tak, aby byl umožněn jednoduchý přístup ke stejným vícejazyčným informacím v celé Evropě. Navádění kamionů na volná parkovací místa Klíčovým problémem stále zůstává otázka kvality a dostupnosti aktuálních informací o stavu počtu zaparkovaných vozidel a následná předpověď stavu obsazenosti pro blízkou budoucnost. Pro některé připravované služby je však tato informace přímo nezbytná. Hlavním důvodem, proč nejsou tyto informace k dispozici, je fakt, že většina parkovišť není vybavena detekčním zařízením. Parkoviště, které nějakým detekčním zařízením disponují, prozatím nevykazují dostatečnou spolehlivost při detekci obsazenosti parkovacích ploch. Současné technologie sice umožňují vytvořit spolehlivý systém, který by byl schopen velice přesně stanovit počet zaparkovaných vozidel, ale náklady na vybudování, zprovoznění a posléze také na provozování systému na celé dopravní síti by byly astronomické. Proto se nabízí otázka využít aktuálně dostupná data o dopravním provozu a za pomocí dopravních modelů určovat a predikovat počty zaparkovaných vozidel. Jedním z uvažovaných systémů, který má pokrytí na velké části dálniční a silniční sítě, a který je vhodný jako zdroj dopravních informací o provozu těžkých nákladních vozidel v reálném čase jsou již vybudované systémy výkonového zpoplatnění. Využití dat z mýtných systémů Mýtný systém je jako součást národní i evropské telematické platformy zdrojem cenných dat pro predikci obsazenosti parkovacích míst. S jeho pomocí lze optimalizovat využití parkovacích míst v situacích, kdy není možné zvyšovat kapacitu dostavbou dalších parkovacích ploch. Při rozhodování o výstavbě nových parkovišť lze těchto vysoce přesných dat využít i pro výběr vhodné lokality a potřebné kapacity. - 9 -
Mýtný systém poskytuje také informaci o intenzitě dopravního proudu nákladních vozidel. V kombinaci s informací o aktuální obsazenosti parkovišť dokáže vhodně nastavený algoritmus predikovat obsazení parkovišť na několik hodin dopředu. Tato informace je vhodným způsobem prezentována řidičům, např. na informačních tabulích, či systémem RDS-TMC do autonavigací. Řidiči si tak mohou předem plánovat zákonný odpočinek. Konkrétní projekt ČVUT FD a dalších subjektů Projekt je zaměřen na vytvoření systému, který bude na základě vstupních dat z mýtného systému predikovat obsazenost jednotlivých parkovacích míst tak, aby poskytoval informace pro optimalizování využítí stávajícíh parkovacích ploch na dálniční síti. Výstupy modelu budou předávány pomocí vhodných informačních kanálů řidičům, kterým tímto značně usnadní rozhodování o vhodném místě pro parkování a tím i systém celkově přispěje k plynulosti a bezpečnosti dopravy jako celku. Předmětem projektu je návrh řešení problematiky nedostatku parkovacích míst pro těžkou nákladní dopravu, především na dálniční síti, jež plyne z dlouhodobého trendu nárůstu objemu dopravy. Na základě analýzy situace a řady výzkumných projektů okolních států Evropy si projekt klade za cíl navrhnout systém, který bude na základě vstupních dat z mýtného systému modelovat predikci obsazenosti jednotlivých parkovacích míst tak, aby optimalizoval jejich využití. Etapy projektu pracovní organizace dílčích subjektů projektu 2012 Etapa analytická - Vstupní analýza situace v ČR a ve světě (Inoxive) - Vstupní analýza modelu dopravního proudu (ČVUT FD) - Analýza predikčních modelů volba vhodných matematických nástrojů prom ideální predikční model pro tento projekt (AV ČR Ústav informatiky) 2013 Etapa návrhová a implementační - Návrh a tvorba modelu s predikcí obsazenosti parkovacích míst (AV ČR ÚI) - Návrh telematického systému s využitím dopravního modelu (ČVUT FD) - Implementace systému do provozu funkční vzorek (ČVUT FD) - 10 -
2014 Etapa testovací a závěrečná - Praktické zkoušky funkčnosti a zpracování výsledků tvorba testovacích scénářů a samotné testování (Kapsh) - Doporučení pro implementaci systému shrnutí načerpaných poznatků během projektu pro další realizaci systému (ČVUT FD) Závěr Projekt Inteligentní parkování kamionů má velký potenciál v tom, že je řešen v rámci celé EU. Pokud se podaří vytvořit balíček služeb a harmonizovat jeho provoz ve všech členských státech, dosáhne se tak vysoké efektivity řízení této části silniční dopravy. Hlavním přínosem by měla být jednotnost poskytovaných informací včetně způsobu jejich zobrazování, aby řidič projíždějící Evropou získával vždy stejné informace ohledně možnosti parkování. Použité zdroje [1] Kumpošt, P. Využití dopravních dat pro zlepšení možností parkování těžké nákladní dopravy, Disertační práce, ČVUT FD, Praha 2011 [2] ČVUT FD Zvýšení využití parkovací kapacity na dálnicích za pomocí predikčních modelů [PDF], formulář k zadání projektu, Praha 2011 [3] Lokaj, Z. Navádění kamionů na volná parkovací místa může být brzo realitou [online], 21.12.2012, Dostupné z WWW stránek [cit. 29.4.2012]: [4] www.dopravci.cz článek [PDF], Dostupné z WWW stánek [cit. 29.4.2012]: http://logistika.ihned.cz/c1-54258400-navadeni-kamionu-na-volna-parkovaci-mistamuze-byt-brzy-realitou http://www.dopravci.cz/data/files/cesmad-podporuje-snizeni-danu-z-pohonnychhmot-rozhovory-cianews-cz-57.pdf - 11 -