Přenosové programy pro inteligentní dopravní systémy (ITS) Bob Herritty, ředitel prodeje pro soukromý trh, Alcatel, vysvětluje, že inteligentní dopravní systémy mají základní klíčovou podmínku vysoce spolehlivou, vysokorychlostní komunikační síť jako základ pro systémy silniční obslužnosti ITS ZLEPŠENÍ CESTOVNÍCH PODMÍNEK Na světových silnicích a v městských centrech objemy dopravy rychle rostou a způsobují dopravní zácpy, znečištění a rovněž představují častá dopravní rizika. Evropská komise přislíbila snížit počet obětí silničních nehod v rámci EU do roku 2010 o polovinu. Podle statistik Akčního programu evropské silniční bezpečnosti se zdá, že cena stále rostoucí mobility je vysoká. Držitelé řidičských průkazů v Evropské unii v počtu 200 milionů jsou účastníky 1 300 000 dopravních nehod ročně, během nichž dojde ke 40 000 úmrtí a 1 700 000 zranění na silnicích. Odhaduje se, že náklady spojené s těmito čísly představují 160 miliard eur neboli 2 % HNP EU. Podle britské silniční správy je ze všech zpoždění, ke kterým dochází na 4 500 mílích sítě anglických dálnic a hlavních silnic, 65 % způsobeno objemem dopravy, 25 % podmínkami silničního provozu a 10 % silničními pracemi. S cílem vyřešit dopravní zácpy a zlepšit spolehlivost cestování zmíněná agentura zavádí řadu opatření včetně dopravních objížděk/informačních značek, CCTV (uzavřený televizní okruh), snahy o plynulost dopravy, aktivního řízení dopravy a automatických varovných systémů pro případ zahlcení provozu. Zkoušky s uvedením těchto technologií do praxe se provádějí na území Švédska, Nizozemska, Belgie, Francie a Německa. Lze pozorovat, že silniční provozovatelé aktivně hledají řešení, které by jim umožnilo zlepšit přepravní plynulost, snížit úroveň znečištění a zvýšit bezpečnost a pohodlí uživatelů. Silniční provozovatelé potřebují monitorovat provoz v reálném čase a mít schopnost jej řídit proto, aby mohli poskytovat silničním uživatelům okamžité informace o podmínkách dopravy tak, jak se průběžně vyvíjejí. Inteligentní dopravní systémy (ITS) spoléhají na vysokorychlostní prostředky jako je hlas, video a data. Telekomunikační sítě jsou navrženy proto, aby tyto prostředky zajistily. SNÍŽENÍ TLAKU NA VÝSTAVBU NOVÉ INFRASTRUKTURY Výstavba nové dopravní infrastruktury je drahá a může být škodlivá pro životní prostředí. V mnoha městských oblastech se stává fyzicky nemožné postavit dostatečný počet nových silnic nebo nových jízdních pruhů tak, aby se vyhovělo dopravní poptávce. ITS mohou pomoci snížit potřebu výstavby dalších silnic tím, že zlepší kvalitu, bezpečnost a účinnou kapacitu stávající infrastruktury. ATM (Active Traffic Management) AKTIVNÍ ŘÍZENÍ DOPRAVY Silniční provozovatelé mohou dosáhnout relativně rychlého vítězství v dostupné silniční kapacitě otevřením nouzových pruhů na dálnici pro aktivní dopravu. Vybudování pravidelných odpočivných zařízení a nouzových pruhů je daleko levnější než rozšiřování dálnice po celé délce. Sdělování silničních podmínek a možnost poskytnout řidičům zvláštní pruhy vyžaduje nové aktivní značky, zlepšený hustý výskyt CCTV a monitorování v reálném čase. To vyžaduje schopnost širokopásmové komunikace na vysoké úrovni systémy 1
založené typicky na IP. Investice do ATM jsou nižší než výstavba nové silnice a přitom představuje skvělé výhody pro silniční kapacitu. Silnice M 42 v Anglii, využívaná více než 120 000 vozidly každý den, byla nedávno zmodernizována pomocí ATM a dalšími požadovanými zlepšeními na 17 km, jako je : instalace 54 nových portálů portály nesou 268 specifických značek pro jízdní pruhy a 63 panelů s informacemi pro řidiče vybudování 39 nových nouzových odstavných ploch bezpečnostní oplocení v délce 22 km bylo instalováno 192 nově upravených zařízení CCTV pro oblastní kontrolní středisko silniční správy se záměrem pečlivě monitorovat stav v celém úseku. ITS PRO TUNELY V případě tunelu se hlavní důraz při instalaci ITS klade na bezpečnost, a to především bezpečnost v případě nebezpečí požáru. Během posledních patnácti let byla rizika spojená s požárem uvnitř tunelu dokumentována během některých rozsáhlých katastrof, jako byl například požár v tunelu Mont Blanc v roce 1999 s počtem 39 úmrtí, v tunelu v rakouských Taurech s 12 usmrcenými osobami a ve švýcarském tunelu Gotthard, kde bylo jedenáct obětí na životě. Nehoda v tunelu Mont Blanc je zvláště významná i pro svou ekonomickou ztrátu vyplývající z uzavření tunelu po dobu tří let s příslušnými dlouhými objížďkami a zpožděními. Všudypřítomné CCTV, inteligentní systém značek, požární čidla, požární kontrolní systémy a komunikace uvnitř tunelu jsou imperativem pro bezpečnost tunelu a ty vyžadují vysoce spolehlivé komunikační sítě pro přenášení datových proudů zpět do provozních center a poskytování informací řidičům v reálném čase už v tunelu. DŮKAZ, ŽE ITS FUNGUJÍ ITS znamenají řadu klíčových průlomů v této oblasti : dohled nad provozem, systémy řízení dopravy v pruzích, proměnné signály omezující rychlost a např. pohyblivé dopravní značky v Amsterodamu vedly ke snížení nehodovosti o 23 %. Ve Velké Británii proměnné signály omezující rychlost doplněné automatickým zpomalením rychlosti snížily nehody na konci při nájezdu do dálničních front o 25 30 %. Tato skutečnost je podpořena zkušeností ze San Antonia v Texasu, kde využití pohyblivých dopravních značek kombinované s programem řízení nehodovosti dosáhlo snížení počtu nehod o 2,8 %. V kombinaci se zavedením automatického omezení rychlosti systém proměnných signálů omezujících rychlost přispěl ke zvýšení kapacity silnice o 5-10 % ve Velké Británii. Aktivní řízení provozu umožnilo silnicím, jako je M 42 ve Velké Británii, zvýšit kapacitu dokonce i více. Také výsledky přehledu ve Finsku ukazují, že 90 % řidičů považuje proměnné signály omezení rychlostí řízené dle počasí za užitečné. Na podporu této skutečnosti studie ministerstva dopravy v Idahu prokázala významné snížení rychlosti v případě, když se varování před špatným počasím uváděla na pohyblivých značkách. Během období silných větrů a zasněžených vozovek rychlost vozidel klesla o 35 % v případě použití varovných signálů ve srovnání s 9 %, kdy tyto pohyblivé značky nebyly použity. 2
KOMPONENTY INTELIGENTNÍHO DOPRAVNÍHO SYSTÉMU Aplikace ITS potřebují mnohostrannou telekomunikační přenosovou sítí, aby působily jako dopravní mechanismus pro aplikace, a subsystémové komponenty rozmístěné podél silnic nebo v provozních střediscích. Na aplikační úrovni, do aplikací CCTV jako je dohled pomocí videa a obrázková analýza, dále automatické čtení čísla vozidla, sčítání provozu nebo měření vzdálenosti mezi vozidly je třeba integrovat proměnné dopravní značky, meteorologické stanice, nouzové telefony, omezování rychlosti, provozní hlasové komunikace. Zdá se, že je také třeba zahrnout i zvláštní aplikace požadované pro prostředí tunelu, jako např. svítivost a kouřová detekce. Na provozní úrovni, informační střediska a střediska řízení provozu jsou provozována tak, aby mohla pečlivě spravovat a řídit velmi rozsáhlé soubory dat, které jsou prostřednictvím ITS k dispozici a poskytovat správnou úroveň podrobných nebo souhrnných informací silničním správám. CELKOVÁ TOPOLOGIE ITS Inteligentní silniční systém se skládá z několika subsystémů, z nichž každý zodpovídá za jeden typ aplikace. Každý subsystém má svůj vlastní řídící program, který umožňuje provozovateli řídit a měnit konfiguraci subsystému. Alternativně lze zapojit integrované provozní centrum využívající OSS, což umožní řízení subsystémů s jedním rozhraním z jediného pracoviště. Subsystémy mohou pokrýt přenos a přístup, CCTV, softwarovou aplikaci pro video, proměnné dopravní značky, provozní hlasové komunikace, nouzové telefony, detektory smyčkových větví/objížděk a počítací systémy, detekční systémy vozidel s nadměrnou výškou, provozní radia, SCADA, systémy pro službu veřejnosti, osvětlovací a provozní středisko. 3
PROJEKTOVÁNÍ PŘENOSOVÉHO A PŘÍSTUPOVÉHO SYSTÉMU Cílem telekomunikační přenosové sítě je propojit několik komponentů všech subsystémů přítomných v ITS umožňujících výměnu mezi provozním centrem a všemi prvky podél silnice. Topologie sítě je důležitá, neboť to znamená její zabudovanou spolehlivost. Měla by se sledovat plná síťová redundance (tj. ani jeden bod možného výpadku). Projekční zásady používané ve veřejných sítích se síťovou kruhovou architekturou a různé provozní telekomunikační cesty nabízejí ITS požadovanou bezpečnost. Každé jednotlivé přerušení kabelu nebo výpadek komponentu nepřeruší tok informací do a ze sítě podél komunikace. Síť musí být navržena tak, aby snadno zvládla celý síťový provoz na ní soustředěný a přitom zajistila vysokou kvalitu služby. Hlasové a videové služby musí být dimenzovány tak, aby nervozita a zpoždění v provozu byly sníženy na nejnižší možnou míru. Trend používat technologie založené na internetovém protokolu (IP) pro přenos všech typů telekomunikačního provozu, včetně hlasu a videa, je jasný. Většina nových řešení pro ITS je založena na IP. Například silniční správa ve Velké Británii běžně řídí a udržuje 28 sítí s údaji přicházejícími z více než 11 000 zařízení umístěných podél silnic. Konsorcium GeneSYS (vedené Fluorem a spolu s dalšími členy jako je Alcatel, Řízení fondu infrastruktury HSBC, Telindus, MottMacDonald a Peek Traffic) budou zřizovat jedinou, optickou páteřní síť s cílem zlepšit přenos různých typů informací jako je CCTV metráž, proměnné poskytování zpráv a elektronická signalizace a rovněž zlepšit poskytování komerčních služeb jako je nouzové volání. Stávající hlasové, videové a datové sítě budou převedeny do jednoho konvergentního řešení za využití IP do poloviny roku 2007. Merseytravel umožňuje 26 milionům vozidel ročně cestovat bezpečně přes řeku Mersey a tato firma si také vybrala technologii IP, aby potvrdila své komunikační schopnosti do budoucna a rovněž ji nekompromisně zjednodušila pro cestující veřejnost. IP je technologie, která nabízí opravdu souběžnou síť s více aplikacemi, které jsou komerčně nezávislé na integrálním komponentu IP. Hlavní otevřený provoz je dobře stavěn pro tento typ sítě. Nicméně pro možnost poskytovat služby v síti IP je zásadní schopnost třídit a upřednostňovat dopravní proudy. IP jako vybraný síťový mechanismus umožňuje síťovým prvkům na okraji sítě určit nejvhodnější trasu pro specifický dopravní proud. Důležitým faktem je skutečnost, že pokud se vyskytne v síti z jakéhokoli důvodu chyba, testovací zařízení IP na okraji komunikační sítě zašle dynamicky síťové balíčky prostřednictvím alternativních cest a poskytne daleko vyšší úroveň pružnosti sítě. Sítě IP umožňují uživateli vybírat si v budoucnu ze skladových technologií, aniž musí pro jejich řízení vznikat nové sítě, vyráběné na zakázku. Při používání jakékoli sítě je důležitá budoucí ochrana a tudíž jak se IP stává všudypřítomnou technologií pro dodávku služeb v souběžných sítích, tak technologie IP zjednodušuje otázky propojení. Při vytváření jediné souběžné sítě tam, kde již existují služby vzniklé na zakázku, je třeba je upravit pro nové migrační možnosti IP. V tomto případě lze použít TDMoIP, neboť TDMoIP se opírá o řadu srozumitelných technologií s cílem přizpůsobit hlasový provoz paketové síti. Stávající služby na objednávku užívající své příslušné protokoly jsou ponechány nedotčené a jsou kanálově vedeny přes síť IP. Je to právě tato technologie, která umožní silniční správě Velké Británie pokračovat v užívání mnoha stávajících zařízení podél silnic bez přerušení, když jejich telekomunikační páteř migruje k plné konfiguraci IP. 4
SHRNUTÍ Silniční provozovatelé mají za cíl zajistit, aby silnice byla co nejbezpečnější a nabídla řidiči předpokládané cestovní časy. Vlády se snaží snížit počet nehod, míru znečištění a umožnit volný příliv obchodu. Stále více se využívá inteligentních dopravních systémů pro dosažení těchto cílů způsobem, který je efektivní z hlediska nákladů a času a který bude přátelský k životnímu prostředí. Inteligentní dopravní systémy mají základní klíčový předpoklad vysoce spolehlivou, vysokorychlostní komunikační síť schopnou podpořit systémy podél silnic. Silniční operátoři budou pokračovat v instalaci a modernizaci těchto sítí tak, aby mohli své silniční sítě řídit účinným a nákladově efektivním způsobem. S rychlými, bezpečnými komunikacemi řidiči zítřka budou dobře informováni a stanou se i bezpečnějšími a spokojenějšími uživateli silnic. Název originálu : Transmission platforms for Intelligent Transport Systems (ITS) Zdroj : TEC prosinec 2005, s. 397-399 Překlad : Kamila Hušnerová Korektura : ODIS 5