Aplikace dopravně logistických přístupů v městských aglomeracích

MDS ČR 802/140/104 - DÚ 7 Aplikace dopravně logistických přístupů v městských aglomeracích

Aplikace dopravně logistických přístupů v městských aglomeracích (Projekt 802/140/104)

DÚ 7 Výsledky ověření demonstračních projektů realizovaných v evropských městech různě velikostní kategorie

CityPlan

prosinec 2004

Ředitel firmy CityPlan spol. s r. o.: Ing. Jan Myslivec Vedoucí projektu: Ing. Jiří Landa Řešitelé úlohy: Ing. Jiří Landa Ing. Arnošt Bělohlávek Ing. Milan Komínek Ing. Lubomír Tříska Ing. Roman Turza

CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

1


Obsah: 1. ÚVOD .................................................................................................................................. 1 2. POLIS................................................................................................................................... 2 2.1. Hlavní aktivity a cíle POLIS .......................................................................................... 2 2.2. Projekty programu POLIS.............................................................................................. 4 3. FLORENCIE - PersonalBus................................................................................................. 6 3.1. Prostředí a cíle systému.................................................................................................. 6 3.2. Implementace systému ................................................................................................... 6 3.3. Výsledky provozu systému .......................................................................................... 10 4. TURÍN - Projekt 5T ........................................................................................................... 12 4.1. Prostředí a cíle systému................................................................................................ 12 4.2. Implementace systému ................................................................................................. 13 4.3. Výsledky provozu systému .......................................................................................... 16 5. MNICHOV - Balance......................................................................................................... 18 5.1. Prostředí a cíle systému................................................................................................ 18 5.2. Implementace systému ................................................................................................. 19 5.3. Výsledky provozu systému .......................................................................................... 21 6. HAMPSHIRE / SOUTHAMPTON - Romanse ................................................................. 24 6.1. Prostředí a cíle systému................................................................................................ 24 6.2. Implementace systému ................................................................................................. 25 6.3. Výsledky provozu systému .......................................................................................... 27 7. HOFHEIM - Informační systém pro cestující v reálném čase přes mobilní telefon.......... 30 7.1. Prostředí a cíle systému................................................................................................ 30 7.2. Implementace systému ................................................................................................. 30 7.3. Výsledky provozu ........................................................................................................ 31 8. PRISCILLA........................................................................................................................ 32 8.1. Implementace systému ................................................................................................. 32 8.1.1. JANOV................................................................................................................... 32 8.1.2. TOULOUSE........................................................................................................... 34 8.2. Výsledky provozu systému .......................................................................................... 35 8.2.1. Další strategie pro prioritu MHD ........................................................................... 38 9. SMART NETS – projekt nové generace systému pro řízení městské dopravy TUC ........ 39 9.1. Prostředí a cíle systému................................................................................................ 39 9.2. Strategie TUC............................................................................................................... 40 9.3. CHANIA ...................................................................................................................... 41 9.3.1. Implementace systému ........................................................................................... 41 9.3.2. Výsledky provozu systému .................................................................................... 42 9.4. Hodnocení technologie TUC........................................................................................ 43 10. ZÁVĚR............................................................................................................................... 44 11. LITERATURA A ODKAZY ............................................................................................. 47


2


1. ÚVOD S rapidním nárůstem počtu automobilů, rostoucími požadavky mobility obyvatel, rozvoje měst a dalších souvisejících problémů jsou urbanizovaná území vystavena stále většímu množství kongescí a znečistění, které mají za následek ekonomické ztráty a ztráty způsobené na životním prostředí a lidském zdraví. Zásadní význam v tomto ohledu mají systémy veřejné dopravy osob. Země střední a východní Evropy jsou známé širokým využíváním prostředků MHD a tento trend může být zachován do budoucnosti jen při uskutečňování nezbytných podpůrných opatření, ve kterých je nutné tyto země podporovat. I přes dlouhotrvající celosvětový výzkum a vývoj, koordinované řízení městské dopravy je stále oblastí vhodnou pro další zdokonalování. Obecná omezení využitelnosti prostoru v urbanistických centrech zabraňují rozšíření stávající infrastruktury a, společně se stále rostoucími požadavky na mobilitu, nutí k vývoji řešení, která co nejlépe zmírní vážné problémy dopravních kongescí s využitím stávající sítě komunikací. To je možné pouze zavedením nejefektivněji fungujících systémů, automaticky reagujících na převažující dopravní podmínky a limitující přesycení infrastruktury, zvyšujících propustnost infrastruktury a zkracujících cestovní dobu v městských sítích. Pilotní projekty uskutečněné za podpory fondů EU přinášejí informace, případové studie, vyvolávají diskuse odborné veřejnosti, poskytují informace a zkušenosti z praxe za pomoci elektronických nástrojů. Je potěšitelné, že zkušenosti získané během celé doby života jednotlivých projektů mohou být využity pro investory k dalšímu zlepšování organizace veřejné dopravy osob, požadavků na řízení, smluvní podmínky, partnerství soukromého a veřejného sektoru atd. Náplní tohoto dokumentu je poskytnout základní informace o výsledcích a přínosech aplikací moderních dopravních systémů v rámci některých projektů EU podporujících veřejnou hromadnou dopravu ve městech různé velikosti. Tyto evropské projekty se soustředí zejména na: • • • • • •

zvýšení bezpečnosti, zlepšení dopravní výkonnosti, snížení kongescí, zlepšení životního prostředí, zvýšení pohodlí cestujících, zisky v oblasti produktivity a operační účinnosti.

Jedním z takových komplexních projektů vyvíjených ve spolupráci evropských států je rozsáhlý program POLIS, zahájený již v roce 1989, ke kterému se dnes hlásí přes 65 měst z 18 zemí Evropy.


1


2. POLIS Program POLIS vytváří v rámci Evropy síť měst a regionů spolupracujících na vývoji a následné aplikaci pokrokových strategií využívajících technologie ITS. Hlavním cílem je zlepšit a zjednodušit fungování dopravních a komunikačních systémů ve městech tak, aby byly pro obyvatele dostupnější a srozumitelnější, napomáhaly trvale udržitelné mobilitě, zvyšovaly bezpečnost na komunikacích a minimalizovaly negativní dopady těchto systémů na životní prostředí. POLIS je propojen na klíčové instituce EU, aby bylo lokálním a regionálním samosprávám zaručeno, že jejich potřeby a zájmy budou brány v potaz při tvorbě evropské politiky a jejích programů. Dále zajišťuje poskytovatelům těchto inovačních technologií, že jimi vyvíjené postupy budou přímo ovlivněny potřebami uživatelů daných systémů. Šířením získaného know-how, zkušeností a výsledků musí zajistit POLIS své poslání, tedy zlepšování dopravních systémů, stanovení nejvhodnějších postupů a zvyšování obecných standardů, které posílí konkurenceschopnost, sníží náklady a nabídnou vhodná řešení, interoperabilní napříč Evropou. POLIS poskytuje rozhodujícím správním orgánům potřebné strategické informace a nástroje pro optimalizaci místních a regionálních dopravních podmínek. Jelikož mobilita obyvatel evropských států neustále vzrůstá, musí POLIS klást důraz na univerzálnost, a snadnou adaptabilitu systémů ITS na různé dopravní situace v různých lokalitách. Pouze integrované a dobře spolupracující projekty, vyvíjené komplexně s ohledem nejen na technické řešení, ale také na otázky ekonomické, sociální a ekologické, mohou vést k efektivním výsledkům.

2.1. Hlavní aktivity a cíle POLIS Členové POLIS vzájemně spolupracují na testování a implementaci novodobých dopravních postupů a technologií v rámci projektů podporovaných Evropskou Unií, a proto byl v počátku rozsah a obsah programu definován především Rámcovými programy EU pro výzkum. Nicméně s přibývajícími oblastmi zájmu docházelo po roce 1990 k vytváření dalších expertních rozborů členy POLIS v dílčích oblastech programu. V současnosti se o tuto expertízu opírá další rozvoj integrovaných postupů pro vybudování interoperabilní sítě ITS.

Integrované strategie Primárním úkolem POLIS je podporovat evropská města a regiony při vytváření kvalitnějších životních podmínek pomocí moderních opatření k redukci dopravních kongescí, zvýšení bezpečnosti, snížení znečisťujících emisí, a při zajišťování lepšího a rovnocenného přístupu k dopravním službám. současné projekty: Artists, Miracles, Plume, Tellur, Trendsetter, Vivaldi

Rozmístění systémů ITS Výzkum, testování a implementace systémů ITS je mezi základními kameny programu POLIS od jeho počátku. Celá řada měst a regionů má dnes v provozu plně operativní ITS technologie, od informací pro cestující a monitorování počasí, až k placení mýtného. současné projekty: Atlantic


2


Doprava šetrná k životnímu prostředí a ekologická vozidla Klíčovou partií strategie zvýšení životní úrovně v evropských městech je eliminace negativních vlivů dopravy na okolní prostředí, zejména v ekologických aspektech. Řešení vyžaduje široké spektrum aktivit od rozvoje dopravního managementu po podporu ekologických vozidel a alternativních způsobů dopravy, a vývoje komplexní metodiky pro dohled na emise hluku a kvalitu ovzduší. současné projekty: Heaven, E-tour, Elcidis, Cute, Rotranomo

Služby pro podporu mobility Různorodost dopravních módů ve městech a naléhavost zavedení nových dopravních postupů a režimů přispívají k dosažení trvale udržitelné mobility v městském prostředí. POLIS umožňuje a podporuje vzájemnou spolupráci a výměnu získaných zkušeností mezi městy k zlepšení služeb zvyšujících úroveň mobility. současné projekty: Tosca

Městská hromadná doprava Efektivní a spolehlivé systémy MHD jsou důležitou složkou integrované strategie pro dosažení trvale udržitelné mobility. POLIS spolupracuje na postupném zdokonalování sítě a řízení městské hromadné dopravy osob. současné projekty: Priscilla, Voyager

Zpoplatnění silniční sítě Zavedení mýtného je jedním z prostředků ke snížení automobilové dopravy ve městě. Oproti metodě založené na omezení přístupu se může adaptivně přizpůsobovat úrovni poptávky (zpoplatnění kongescí) a zvyšovat tak výnosy použitelné na další rozvoj sítě MHD. Členové POLIS spolupracují nejen v otázkách technické proveditelnosti, ale také související legislativní a veřejné přijatelnosti. současné projekty: Cupid, Europrice, Progress

Bezpečnost na komunikacích POLIS klade důraz na iniciativy k posílení bezpečnosti na městských komunikacích. Je třeba zkoumat tuto otázku z několika úhlů pohledu, například v souvislosti s rozvojem dopravního managementu, vývojem bezpečnějších vozidel a integrací MHD.

Řízení dopravy a informace K dosažení větší efektivity silniční sítě se neustále vyvíjejí nové moderní strategie řízení městské dopravy UTC (Urban Traffic Control) využívající informační technologie. Partneři programu POLIS se zavázali k rozvoji těchto integrovaných dopravních informačních systémů v reálném čase (TTI), zejména ustanovením vhodných spolků propojujících veřejný a soukromý sektor. současné projekty: Capitals ITTS, Mobiservice, Peptran, Smartsnet

Přeprava zboží ve městech Zájmem POLIS je vývoj nových metodických návodů a postupů při organizaci městské přepravy a distribuce zboží, které by byly integrovány do komplexních projektů řízení dopravy, bezpečnosti a mobility v evropských městech. současné projekty: Bestufs


3


Hluk z dopravy ve městech Evropská hluková politika se stala jednou z priorit, což má pozitivně za následek vývoj nových projektů a další legislativní iniciativy na evropské úrovni. Komplexní hluková metodika je dvojí. Musí jednak posilovat rozvoj stávajících modelovacích technik a zavedení hlukových map, a také podporovat iniciativy ke snižování hluku ve městech. současné projekty: Bestufs, Heaven, Rotranomo

2.2. Projekty programu POLIS Priscilla Zaměření na vývoj strategií pro preferenci MHD (zejména na světelně řízených křižovatkách) a analýzu různých scénářů aplikovaných na velké městské aglomerace. Voyager Vytvoření komplexní vize výhledového řešení řízení MHD zaměřené na 6 hlavních oblastí a vývoj databáze ELTIS (včetně internetových stránek). Tosca Propagace sdílení vozidel jako konceptu pro rozvoj mobility. Peptran Vývoj softwaru pro lepší navigaci MHD a chodců. Mobiservice centra Identifikace nejvhodnějších postupů a technologií v oblasti víceúčelových dopravních a cestovních informačních středisek. Prime Prognóza dopravních kongescí a nehod v reálném čase, postupy řízení dopravy při nehodách a výjimečných pohotovostních podmínkách. Smart Nets Zlepšení strategie řízení městské dopravy v reálném čase pomocí implementace, demonstrace a srovnávací analýzy nové generace systému TUC (Traffic-responsive Urban Control). Arts Integrace mimoměstské dopravní obsluhy. Heaven Program na snižování hluku z dopravy a redukci automobilových emisí ve městech. E-tour Předvedení, hodnocení a propagace výhod používání elektrických dvojkolek v sedmi evropských městech. Elcidis Projekt s cílem dokázat perspektivu nákladních dodávek na elektrický a hybridní pohon v kombinaci s využitím městských zásobovacích center při distribuci zboží ve městech. 4 CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz


Cute Demonstrace efektivity nových palivových článků do autobusů s možností dalšího využití v rámci Evropy. Progress Prezentace a hodnocení nových konceptů a technologií zaměřených na zavádění mýtného. Europrice Síť zahrnující subjekty a úspěšná řešení vztahující se k projektům zpoplatnění komunikací. Cupid Podpora integrace a rozšíření výsledků projektu Progress. Artists Zaměřen na stanovení holistických analýz problémů a následně metod zlepšení stavu životního prostředí (bezpečnost, emise, poluce, přístupnost, atd.) podél páteřních komunikací v evropských městech. Civitas Města sdružená v tomto projektu se zavázala k vytvoření integrovaného konceptu řešení pro vývoj zajímavých alternativ k využívání individuální automobilové dopravy ve městech. Cílem je dosáhnout posunu poptávky směrem k městské hromadné dopravě a efektivity pohybu zboží v městských aglomeracích. Meteor Monitorování a hodnocení zásadních strategií pro ekologickou městskou dopravu v dopravě a energetice (šíření závěrů Civitas). Plume Rozvíjení poznatků a závěrů z projektů věnujících se dopravě a využití území. Atlantic Informační setkání a konference vedoucích ITS skupin, zástupců státní správy v oblasti dopravy a dalších klíčových investičních celků v Evropě, USA a Kanadě. Rotranomo Vývoj a analýza moderních technologií modelování hluku z dopravy. Heaven Projekt zaměřen na postupy redukce automobilových emisí a hluku z dopravy. Bestufs Program s cílem identifikovat, popsat a rozšiřovat optimální metodiky a úspěšná řešení v oblasti pohybu zboží v městských aglomeracích.


5


3. FLORENCIE - PersonalBus PersonalBusTM je systém dopravy na požádání (DRT – Demand Responsive Transport) vyvinutý společností ATAF (Public Transport Company of the Florence metropolitan area) k plánování a řízení různých flexibilních dopravních služeb v oblastech s nízkými dopravními potřebami, v obdobích mimo dopravní špičky a pro speciální skupiny uživatelů (postižení, staří lidé, atd.) Systém byl vyvinut společnostmi ATAF (Florencie), MEMEX Sri (Livorno) a SOFTECO SISMAT SpA (Janov) za finanční podpory z prostředků R&D projektů EU a Itálie (SAMPO/SAMPLUS - DGXIII, PFT2 - CNR atd.). Na vývoji systému spolupracovaly také další evropská města a společnosti (Finské ministerstvo dopravy, vlámská dopravní společností De Lijn, město Gothenburg) a také technický partner společnosti ATAF (SOFTECO SISMAT SpA). Důležitou roli ve vývoji tohoto systému hrálo město Campi Bisenzio, které bylo zvoleno zkušebním místem pro experimenty. Město Campi bylo vybráno z důvodu charakteristického území a typologie požadavků na mobilitu, které se zvláště hodí pro zavedení DRT služeb.

3.1. Prostředí a cíle systému Campi Bisenzio je město na severozápadním předměstí Florencie. Oblast Campi pokrývá území 28,62 km2 s více než 36,000 obyvateli a hustotou asi 1,262 obyvatele/km. Město je umístěno v klíčové poloze uvnitř "Piana Fiorentina", což je metropolitní oblast mezi Florencií a Prato. Campi Bizento je charakterizováno historickým středem s velkou hustotou obyvatelstva a mnoha dalšími urbanistickými celky daleko od středu města. Ty jsou umístěny zejména podél dvou hlavních komunikací - k jihu Via Pistoiese, kde jsou oblasti S. Donnino, San Piero Ponti a S. Angelo Lecore, a na sever - vedle měst Prato a Calenzano, kde jsou také lokalizovány průmyslové a komerční zóny. V jižních oblastech je zastoupena hlavně řemeslná výroba a drobný průmysl (zvláště zpracování kůže a slámy). Mnoho hlavních průmyslových podniků Florencie (každý s více jak 300 zaměstnanci), jako GKN, Galileo, Societa Autostrade, Manetti & Roberts, atd., jsou umístěny zde. V roce 1997 zde bylo otevřeno v současnosti největší komerční centrum v Itálii "I Gigli"s více než 130 obchody. Z hlediska dopravních služeb, Campi Bisenzio má dvě hlavní sběrné komunikace z/do středu Florencie (vlakové nádraží S. Maria Novella) obsluhované 18 m autobusy - linka 30, podél via Lucchese, která spojuje historické centrum, a linka 35, která běží podél via Pistoiese, která spojuje další hlavní městské oblasti (S.Donnino, S. Piero Ponti, Indicatore). Vlakové nádraží Sesto Fiorentino poskytuje vlakovou dopravu jak na krátké, tak i dlouhé vzdálenosti pomocí spojení vlaky na stanici Santa Maria Novella.

3.2. Implementace systému V současnosti dosáhl systém PersonalBus™ vysoké úrovně spolehlivosti a řídí následující služby: doprava pro postižené po celém území Florencie DRT služby v Porta Romana (zóna uvnitř Florencie) DRT služby v městské aglomeraci "Piana Fiorentina " (města Campi Bisenzio, Calenzano, Sesto Fiorentino) DRT služby ve městě Scandicci CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

6


Zkušenosti firmy ATAF s flexibilními službami započala v roce 1995 s řízením služeb pro postižené, provozované s 5 minibusy v celé síti Florencie od 7:00 do 20:00 hod. Systém byl na počátku plánován a řízen manuálně. Systém PersonalBus byl představen v červnu 1997 v rámci projektu SAMPO a od 14. září 1998 byl v rámci projektu SAMPLUS rozšířen na celé území Campi. V současnosti má systém celkem 175 nástupních míst. Campi je tak prvním městem v Evropě pokrytým dopravou na požádání (viz obr. 1).

obr. 1 – struktura systému PersonalBus Od roku 2000, po velkém úspěchu této služby v Campi, byl systém Personal Bus rozšířen do dalších významných aglomerací Florencie (Scandicci - květen 2000, Calenzano a Sesto Fiorentino - prosinec 2000). Zavedení služby bylo stále monitorováno z technického hlediska, počtu cestujících a spokojenosti uživatelů prostřednictvím dotazování a dalších průzkumů. Rozvoj a úspěch zavedení DRT dopravy byl také dán charakteristikami Campi Bisenzo, kde byla v posledním desetiletí zaznamenán velký rozvoj počtu obyvatel a průmyslu. Se správným městským plánováním a novou infrastrukturou se doprava na zavolání hodí zejména z důvodů:

převažujících krátkých cest významného procenta nepravidelných cest CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

7


některé oblasti Campi nemohou být obslouženy tradiční dopravou z důvodu vlastností silnic (úzké silnice, špatný povrch,...). oblast Campi již byla typická dopravou postižených na zavolání, město bylo již na službu částečně připraveno

Správný návrh a fáze plánování systému byla možná hlavně díky silné technické a politické spolupráci mezi místními úřady, uživateli a dopravní společností. Před zavedením dopravy byl proveden průzkum zdrojů/cílů dopravy pro celé území Campi za účelem identifikace současných a potencionálních uživatelů a potřeb mobility různých cílových kategorií. Pro návrh optimální sítě veřejné dopravy a výběru vhodných typů autobusů pro každou část sítě byla dokončena kompletní identifikace charakteristik dopravní sítě společně s průzkumy uživatelů. Ostatními důležitými aspekty vzatými v úvahu byly atraktivita centra, hlavní průmyslové a komerční oblasti („I Gigli“ atd.) a hlavní parkovací plochy. Zvláštní pozornost pak byla věnována na zlepšení stavů silnic a chodníků na zastávkách a provozu nízkopodlažních autobusů, které vyhovují i přepravě postižených uživatelů. Od 14. září 1998 byla doprava rozšířena na celé území Campi Biosenzio tak, že síť pokrývá každý zdroj/cíl uvnitř tohoto teritoria. Právní otázky Od zavedení systému byl jedním z nejvýznamnějších problémů definice institucionálních a právních aspektů dopravy, protože neexistovaly pro tuto skupinu služeb žádné specifické standardy. Smlouva na tuto službu byla uzavřena mezi společností poskytující veřejnou dopravu na základě počtu ujetých kilometrů, tj. stejným způsobem jako u tradiční dopravy. Referenčním parametrem pro kontrolní kalkulaci počtu ujetých kilometrů je doprava z minulého roku. Tento přístup není zcela správný, ale nejlépe to představuje hranice rozvoje dopravy na zavolání během jednoho roku, protože nejvýznamnějšími parametry vymezující dopravu na zavolání by mělo být rozšíření sítě (km a počet zastávek/nástupních míst) a provozní hodiny. Další důležitou otázkou která musela být vyřešena bylo povolení (koncese) na provoz dopravy nezaložené na fixních linkách, ale na souboru možných cest. Byl nutný nový typ povolení na základě potencionálních cest uvnitř ATAF sítě, dle typů autobusů a souvisejícího zaručeného oběhu. Na základě zkušeností získaných v posledních letech provozu systému jsou nové standardy ve fázi studií za účelem řešit stávající mezery. Doprava na zavolání (DRT) je flexibilní přístup k problémům služeb veřejné dopravy, která je obvykle provozována s malými autobusy na flexibilních trasách s flexibilním plánem, založeném na volbě cesty dle požadavků uživatelů. Tato flexibilita je vhodná k obsluze nesystematických zákazníků (pro nešpičkové hodiny, v zónách s nízkými dopravními nároky, letištních spojeních atd.), uživatelů s omezenou schopností pohybu (staří lidé, postižení) a oblastí nedosažitelných běžnou autobusovou dopravou. Tyto faktory přispívají ke společenské úloze tohoto typu služeb. Flexibilita organizací poskytujících služby DRT může být velmi různorodá dle potřeb uživatelů a poskytovaných služeb. Z pohledu zajištění dopravy můžeme identifikovat čtyři generické koncepty popisující organizaci veřejné dopravy v rámci zvyšující se flexibility z běžné linkové dopravy k nejpokročilejším a flexibilním druhům dopravy na zavolání:

předdefinovaný jízdní řád a trasu - dopravní služba přes definované zastávky v předdefinovaném čase částečně předdefinovaný jízdní řád a trasa s vychýlením k předdeklarovaným zastávkám - dopravní služba může obsloužit na požadavek předdefinované zastávky, které jsou malým vychýlením z běžné trasy CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

8


zastávky v oblasti - dopravní služba obsluhuje předdefinované zastávky na znamení v předdefinované zóně

Tyto koncepty jsou základem vývojového procesu systému PersonalBus. V jeho průběhu museli návrháři a správci systému dělat podrobné koncepční volby, zvláště ve flexibilitě dovolené v procedurách rezervace a v definicích dráhy vozidla. Současný systém provozovaný v Campi Bisenzio pracuje se schématy, ve kterých je počátek a cíl dopravy DRT v oblasti obsloužen flotilou autobusů s variabilním jízdním řádem a trasa cesty je plně založena na požadavcích uživatelů. Podle konceptu popsaného výše funkční architektura systému PersonalBus obsahuje:

řízení požadavků DRT systému - podpora řízení celé fáze sběru a zpracování požadavků zákazníků. kontrola činností DRT systému - podpora činnosti DRT systémů kontroly, řízení, a aktivace plánování dopravy a plánování odbočení založeného na vozidlové komunikaci. informace o dopravě pro cestující - podpora řízení informování zákazníků, při a po požadavku, čekání na dopravní obsluhu a související modifikace.

Na základě funkčních schopností, je provoz systému PersonalBus organizován ve čtyřech různých krocích: Požadavek uživatele (rezervace) Uživatel kontaktuje TDC (nebo přímo řidiče pomocí terminálu) za účelem požadavku cesty. Uživatel musí stanovit požadovaný odjezd nebo čas příjezdu a měl by specifikovat identifikační číslo zastávky (nástupního místa) pro nástup a výstup. Charakteristiky požadavku uživatele Po identifikaci charakteristik cesty uživatele vloží TDC operátor data do DRT řídícího a plánovacího serveru za účelem vytvoření nové trasy nebo modifikace existující trasy a zároveň pokračuje fáze jednání s uživatelem. Jednání s uživatelem o službě Operátor přijímá požadavky možných nástupních bodů s tolerancí podmínek cestovního času nebo trasování nové cesty od DRT serveru a výsledky zvolené trasy předává uživateli k přijetí či odmítnutí. Potvrzení, aktualizace a komunikace s řidičem o variantách tras Při souhlasu uživatele TDC operátor aktualizuje databázi cesty a komunikuje s řidičem o variantách cesty pomocí AVL rádiové hlasové linky. Systém hledá vhodné trasy na základě požadavků minimalizace nákladů pro operátora a maximalizace spokojenosti uživatelů:

minimalizace počtu použitých autobusů minimalizace času jízdy pasažérům minimální kumulativní rozdíl mezi uživateli požadovanými časy (nástup, výstup) a plánovanými minimální cestovní čas mezi zastávkami (nejkratší cesta) CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

9


Systém PersonalBus je v provozu každý pracovní den a v sobotu od 6:30 do 19:30, bezplatná telefonní linka je v provozu ve stejných dnech od 6:00 do 20:00. Dodatečné náklady při porovnání s klasickou linkovou autobusovou dopravou jsou způsobeny provozem bezplatné telefonní linky a TDC operátory, toto je kompenzováno skutečností, že jeden operátor může obsluhovat více než jednu zónu systému.

3.3. Výsledky provozu systému Doposud bylo provedeno několik analýz během prvních let provozu DRT systému ve Florencii, které byly vytvořeny k identifikaci a kvantifikaci hlavních přínosů pro uživatele a provozovatele pomocí průzkumů, sběru dat a elaborátů. Porovnáním předešlých dopravních služeb založených na pevných trasách linek na malém zastavěném území, nabízí služby DRT systému výhody v rozšiřování veřejné dopravy na celé území Campi a tím zvyšují počet potenciálních uživatelů (díky schopnosti spojit všechny zdroje/cíle uvnitř oblasti pokryté službou za pomoci flexibilních schémat cest dle cestovních požadavků uživatelů). Zavedení takových inovačních a efektivních postupů má též pozitivní účinek na celkové vnímání efektivnosti veřejné dopravy, tudíž zlepšování závislosti mezi dopravcem a jeho zákazníky. Dva průzkumy zahrnující otázky uživatelských dojmů, akceptaci a postoje k systému byly provedeny v roce 1998 a 2000 a potvrdily pozitivní trend pozorovaný během prvních analýz.

Spokojenost se službami PersonalBus

velmi nespokojeno 1%

nespokojeno 5% uspokojivé služby 17%

velmi spokojeno 22%

spokojeno 55%

obr. 2 – výsledky průzkumů spokojenosti v Campi Jak je vidět na obr. 2, bylo podle průzkumů názorů cestujících přes 77% spokojeno nebo velmi spokojeno s novými poskytovanými službami a pouze 6% procent respondentů bylo nespokojených nebo velmi nespokojených. CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

10


Co se týče charakteristik cest uživatelů, velká většina uživatelů DRT dopravy má počátek a cíl cest v urbanizované oblasti Campi. Z výsledky průzkumů je patrné, že převažujícím důvodem cest je doprava za prací (51.8%) a dále nakupování (31.2%) a docházka do škol (15,2%). V případě frekvence užívání DRT dopravy 50.9% respondentů zodpovědělo, že užívá službu 5 dní v týdnu, 25-9% jedenkrát v týdnu a 15,2% respondentů využívá služby 2krát až 4krát v týdnu. Z hlediska věkové skladby uživatelů je 47,8% mezi 15-30 lety, 26,5% uživatelů mezi 31 a 45 lety a více než 56% uživatelů jsou dle průzkumu ženy. Z hlediska zaměstnání je 44.5% uživatelů dělníci, 10,9% zaměstnanci a 29,1% jsou studenti. Posledním důležitým výsledkem průzkumů je zjištění, že 42,2% uživatelů nevlastní svůj automobil. To znamená, že DRT aplikace v Campi významně přispívá k dosahování cílů spravedlivého nároku na dopravu poskytováním vhodných dopravních prostředků pro ty, kteří si nemohou dovolit vlastní automobil. Některé průzkumy, které byly doposud provedeny, ukazují, při porovnání s předcházející tradiční linkovou dopravou, že DRT doprava poskytuje přímé a významné výhody pro společnost ATAF v rámci nárůstu zákazníků a tržeb a výhody v přílivu zákazníků tam, kde byl dávno před zavedením nového systému dopravy v Campi zaznamenán jejich pokles. Pozitivní trend v počtu znázorňuje obr. 3, který ukazuje nárůst pasažérů přepravených předcházející tradiční dopravou (linky 50, 51, 60) a dopravou PersonalBus během let 19972001.

obr. 3 – nárůst počtu cestujících přepravených systémem PersonalBus


11


4. TURÍN - Projekt 5T Město Turín začalo v roce 1992 rozsáhlý projekt v dopravní telematice nazvaný 5T (Telematic Technologies for Transports and Traffic in Turin), který zahrnuje koncepční rámec projektu QUARTET financovaného EU a “Projektu Životní prostředí a doprava“ financovaného italským Ministerstvem životního prostředí. Systém zahrnuje devět subsystémů (Řízení městské dopravy, Řízení hromadné dopravy, Sledování a řízení vlivu dopravy na životní prostředí v reálném čase, Řízení parkovišť a parkování, Řízení informačních médií, Kolektivní informace (proměnné dopravní značení – VMS), Automatický odpočet z účtů, Absolutní preference, Navádění) společně se souhrnným „Dozorem města“, který integruje všechny akce subsystémů do celkové strategie mobility/životního prostředí. Zapojení Turína do QUARTET PLUS se zaměřilo na obsáhlé zhodnocení systému IRTE (Integrovaný systém řízení dopravy). Projekt 5T byl testován během dvouleté experimentální fáze, která skončila v roce 1997. Měřeným kritériem systému 5T byla redukce doby jízdy Z/C v obytné oblasti ovlivněné systémem o 21%.

4.1. Prostředí a cíle systému Turín je čtvrtá největší městská oblast v Itálii. Město lze vepsat do kruhu s poloměrem 10 km, zatímco obydlenou oblast do kruhu o poloměru 20 km. Jako první hlavní město Itálie se město Turín rozrostlo ve dvacátém století jako centrum rozvoje průmyslu a inovací. Maximálního počtu obyvatel dosáhlo město v polovině sedmdesátých let počtem 1,2 mil. obyvatel. Od té doby se počet stále snižoval. Dnes žije v Turíně okolo 900 000 obyvatel. Počet obyvatel v obydlené oblasti poklesl z 1,7 mil. v roce 1979 na 1,5 mil. v současnosti. Za 20 let poklesl počet obyvatel města o 25%, a počet obyvatel v okolních oblastech poklesl o 30 až 40%. Za stejné časové období vzrostla osobní motorizovaná mobilita o cca 65% (až do současné úrovně 1,97 jízd/den) a dělba přepravní práce vzrostla ve prospěch osobních automobilů až na 73% (přepravní práce hromadné dopravy je 23%). Z tohoto období vzrostla míra motorizovanosti o cca 50%, na současný stav 1,5 vozidla na domácnost. Na počátku devadesátých let, kdy byly zjištěny problémy způsobené rostoucím používáním automobilů, bylo rozhodnuto o přeorientování politiky místní mobility na následující klíčové cíle:

zavést integrovanou strategii intervencí, jak do osobní, tak do hromadné dopravy zaměřit se na substituci velké části osobní dopravy hromadnou dopravou požadovat vyšší kvalitu služeb hromadné dopravy a tím ji zatraktivnit oproti osobní uvědomit si potřebu rozvoje intervencí do infrastruktury hromadné dopravy v delším časovém horizontu a aplikací dopravní telematiky v kratším časovém horizontu

V roce 1992 se město Turín rozhodlo pro rozsáhlý projekt dopravní telematiky s názvem 5T (Telematic Technologies for Transport and Traffic in Turin). Pro řízení projektu bylo vytvořeno homogenní konsorcium. Celkové náklady na realizaci projektu 5T byly 23.6 mld. Lir (12.2 mil. Euro). Partneři konsorcia poskytli 14.2 mld. Lir (7.4 mil. Euro), italské Ministerstvo životního prostředí přispělo 3.7 mld. Lir (1.9 mil. Euro) a Evropská Unie přispěla na projekt 5.7 mld. Lir (2.9 mil. Euro) (projekt “QUARTET”, jeho rozšíření a projekt “QUARTET PLUS”). CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

12


Cíle projektu 5T byly následující:

vývoj systému strategického dozoru pro všechny subsystémy dopravní telematiky rozšíření existujícího řízení městské dopravy a zařízení preferujících autobusy na větší oblast městské sítě rozšíření funkcí systému řízení hromadné dopravy tak, aby zahrnoval informace pro uživatele a počítání cestujících vývoj systému pro lepší informovanost občanů města o službách přepravy funkční integrace řídících systémů dopravy a provozu a systémy monitorování životního prostředí a předpovědí zkrácení průměrné doby jízdy o 25% redukci znečištění ovzduší způsobeného dopravou a spotřeby energie, a zlepšení rozdělení přepravní práce ve prospěch hromadné dopravy o 18%

4.2. Implementace systému Systém 5T v Turíně vznikl integrací již existujících subsystémů s nově vyvinutými. Systém byl navržen s otevřenou architekturou, aby vyhovoval dosavadnímu vývoji a bylo jej možné rozšířit o další aplikace. Základní volby charakterizující tuto architekturu byly:

mít autonomní systémy spolupracující přes datovou síť a společný datový slovník ušetřit náklady sdílením společného zařízení implementovat funkci dozoru za účelem zajištění společné strategie mobility/životního prostředí do práce všech subsystémů

Systém 5T integruje 10 subsystémů dopravní telematiky:

městský dozor řízení městské dopravy řízení hromadné dopravy sledování a řízení vlivu dopravy na životní prostředí v reálném čase řízení parkovišť a parkování řízení informačních médií kolektivní informace (proměnné dopravní značení – VMS) automatický odpočet z účtů absolutní preference navádění po trase

Poslední dva subsystémy, poté co byly plně testovány, nebyly do současné konfigurace pracujícího systému 5T zachovány.


13


obr. 4 – struktura systému 5T Subsystémy 5T Dozor města zajišťuje integraci subsystémů za účelem vytváření nejlepších služeb pro mobilitu občanů města společně s ochrannou životního prostředí města. Je to nejnovější vývoj celého projektu. Díky spolupráci subsystémů zvládá monitorování dopravy každých pár minut, generuje hodinovou předpověď mobility, testuje účinky a vybírá obecnou strategii pro následující periodu s cílem udržet uživatelskou rovnováhu kompatibilní s omezeními vyplývajícími z ochrany životního prostředí. Subsystémy spolupracují s obecnou strategií, protože do svých operativních strategií přebírají rozhodnutí „Dozoru“. Subsystém Řízení hromadné dopravy zaručuje přes SIS (pomocný operační systém ATM, fungující od roku 1994 na všech 1350 vozidlech vozového parku) cestovní rychlost a pravidelnost hromadné dopravy díky monitorování pozice a preferencí na světelné signalizaci v rámci strategií „Dozoru“. Systém řídí 200 informačních panelů informujících o zdržení na zastávkách, 100 informačních panelů ve vozidlech oznamujících příští zastávky a 100 zařízení pro počítání cestujících podle váhy. Subsystém Řízení městské dopravy řídí světelnou signalizaci pomocí dynamického řízení světelné signalizace reagujícího na provoz podle místních měření v reálném čase a oblastních opatření navržených „Dozorem“ a v tomto kontextu uděluje na světelné signalizaci preferenci hromadné dopravě. Řídí 150 křižovatek v městské oblasti s cca 700 dopravními čidly. Subsystém Sledování a řízení vlivu dopravy na životní prostředí v reálném čase krátkodobě předvídá na základě předpovědi počasí, dat přicházejících z 11 stanic měření znečištění ovzduší a dat o provozu podmínky životního prostředí a zpřístupňuje je „Dozoru“, takže ten pak může upravit opatření mobility tak, aby byla kompatibilní s ochranou životního prostředí. CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

14


Subsystém Řízení parkovišť a parkování ve spojení s 8 parkovišti s automatickými závorami poskytuje předpovědi o možnostech parkování a umožňuje klientům dálkovou rezervaci pomocí Videotelu a elektronických karet. Subsystém Proměnného dopravního značení poskytuje kolektivní dynamické navádění do různých obvodů města a dodává informace v reálném čase o volných místech na automatických parkovištích. Pracuje s 26 naváděcími panely a 23 panely na parkovištích. Subsystém Řízení informačních médií dodává přes Videotel (nyní opuštěný) a Teletext (v experimentální fázi přes Internet) informace v reálném čase o stavu dopravy, provozu, parkování a životním prostředí. Pomocí 10 PIA (automatických informačních stánků) instalovaných na různých místech ve městě poskytuje lidem pomoc s plánováním jízd, s výběrem druhu dopravy a nejlepší cesty. Subsystém Jízdného a poplatků zajišťuje možnost placení využitím elektronických karet řidičům vybavených vozidel bez nutnosti zastavení. Rovněž umožňuje, použitím elektronických karet, nákup jízdenek na parkovištích. Subsystém Absolutní preference pomáhá s navigací sanitních vozů městskou sítí a umožňuje vyklizení křižovatek se světelnou signalizací na zvolené trase. Funguje pro 15 sanitních vozů regionálního tísňového volání „118“. Subsystém Navádění pomáhá řidiči specificky vybaveného automobilu s navigací v síti tras, s cílem optimalizovat dobu jízdy v reálných dopravních podmínkách. Pracuje na 5 křižovatkách a s 50 vybavenými vozidly.

obr. 5 – schéma hlavních subsystémů 5T CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

15


Aktivity 5T byly realizovány na celém území města. Nicméně oblast aplikace 5T, kde jsou účinky systému intenzivnější, obývá okolo 30% obyvatel města.

4.3. Výsledky provozu systému Projekt byl testován během dvouleté experimentální fáze končící v roce 1997 s náklady 1,8 mld. Lir (přes 0,9 mil. Euro). Experiment byl proveden sledováním a vyhodnocením subsystémů v centru, obsáhlými studiemi v terénu zaměřenými na měření času, rozhovory na stanovištích a telefonickým průzkumem 500 občanů bydlících v oblasti aplikace systému. Na tramvajové lince číslo 3 byla provedena zvláštní analýza nákladů a výnosů zhodnocením ekonomických přínosů plynoucích ze zavedení preference hromadné dopravy na světelné signalizaci jak pro uživatele tak i pro systém hromadné dopravy. Pokud se vezmou v úvahu pouze přínosy pro dopravní podnik plynoucí z redukovaného počtu směn vozidel a řidičů, byla by doba návratnosti investice 1296 dnů. Pokud se započítají přínosy plynoucí z ušetření času (cestující v hromadné dopravě a řidiči automobilů), byla by doba návratnosti investice 131 dnů. Zlepšení v řízení provozu a hromadné dopravy Pokusy byly provedeny na dvou pevných trasách (celá tramvajová linka číslo 3 a část linky číslo 4). Bylo provedeno 360 jízd jednak automobilem, jednak hromadnou dopravu ve scénáři 1 - strategie 5T nejsou funkční a ve scénáři 2 - s řízením dopravy. Naměřeným efektem bylo zkrácení doby jízdy o 17% pro osobní automobily a o 13% pro hromadnou dopravu. Redukce zdržení na světelné signalizaci a vyšší účinnost v dopravních podmínkách způsobuje pokles emisí výfukových plynů a spotřeby paliv. Vypočítaným efektem byla redukce emisí oxidu uhelnatého o 6% a spotřeby paliv o 8%. Zlepšení systému řízení, efektivity navádění a informací poskytovaných občanům V pokusech bylo uvažováno 9 párů zdroj/cíl (Z/C). Bylo provedeno 1020 jízd hromadnou dopravou a 920 jízd automobilem jak ve scénáři 1 (bez 5T), tak ve scénáři 2 (s 5T, to jest s veškerým dohledem, řízením, naváděním a informacemi). Okolo 30% jízd ve scénáři 1 mělo cíl cesty určený těsně před odjezdem, jako simulaci „náhodných jízd“. Výsledky byly vypočítány odděleně pro páry Z/C převažující vně oblasti řízené 5T, a páry Z/C převažující uvnitř oblasti 5T. Páry v oblasti 5T byly rozšířeny stupněm vlivu 5T, aby bylo možné předvést plné ovlivnění. 80% dotázaných prohlásilo, že proměnné dopravní značení je velmi užitečné. Celkovým efektem bylo zkrácení průměrného času Z/C o 22% při používání soukromých automobilů a 20% při používání hromadné dopravy. Co se znečištění ovzduší týče, má strategie navádění dodatečné účinky pouze na řídící systém. Celkový efekt řídícího systému a strategie navádění a informací byl simulován s reálnými daty ze systémů 5T. Koncentrace v kritických spojích poklesla o 18%. Průměrná koncentrace v celém městě poklesla o 7,5%. Vliv telematických technologií Ve scénářích proběhlo dotazování vzorku 500 občanů. Jejich cesty vykazují zvýšení rozdělení přepravní práce o 3% ve prospěch hromadné dopravy. Na základě této hodnoty a předchozích efektů, lze o celkovém vlivu systému 5T prohlásit, že zkrátil průměrný čas Z/C o 21%, což je cca 7 minut na jízdu. Občané zúčastnění v průzkumu postřehli zlepšení služeb hromadné dopravy a obzvláště pozitivně hodnotili subsystém informací pro cestující. CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

16


Obecný vliv systému 5T na životní prostředí na úrovni města, vezmeme-li v úvahu i efekt přerozdělení přepravní práce, lze charakterizovat snížením emisí škodlivých látek o 10 - 11%. Projekty dalšího rozšíření Na konci pokusů byl projekt 5T konsolidován do konfigurace schopné udržet výsledky za snížených nákladů. Dva subsystémy (Navádění a Absolutní preference) a několik málo funkcí (Videotel, placení na parkovištích bez zastavení) byly opuštěny. Vývoj HI-SIS, nové verze pomocného systému hromadné dopravy SIS, a další rozšíření 5T zavedením preferencí a informací na celé tramvajové síti, může vést k velkému snížení jednotkových nákladů provozu hromadné dopravy, společně se znatelným zlepšením doby jízdy a služeb pro cestující. Rozšíření systému bylo navrženo zvláštním projektem prezentovaným pro finanční podporu italskému Ministerstvu životního prostředí. Projekt si žádá novou investici 21 mld. Lir (skoro 11 mil. Euro), aby bylo možné rozšířit řízení městské dopravy na 50% světelné signalizace, přidat 400 informačních panelů na zastávky a instalovat 100 dalších proměnných dopravních značení (VMS). Další rozšíření 5T, vyžadující odhadem 30 mld. Lir (více než 15 mil. Euro) umožní rozšíření „Dohledu“ a sledování a řízení vlivu na životní prostředí v obydlené oblasti v reálném čase, další zvýšení počtu světelné signalizace ovládané řízením městské dopravy (UTC), integraci periferní dálnice pro navádění pomocí proměnného dopravního značení a vývoj platebního systému elektronických karet. Předpokladem všech těchto vývojů, bez uvažování finanční dostupnosti, je vytvoření nového podniku 5T. Město začalo s transformací konsorcia 5T do nového celku, který bude odpovídat za řízení, integraci a vývoj dopravní telematiky v oblasti Torina. Přenositelnost Výsledky průzkumu rovněž stimulovaly další italská města, aby adoptovala stejný přístup, který byl použit v Turíně. Implementace začaly v Boloni, Římě, Trentu a městě La Spezia. Také Neapol projevila zájem o implementaci integrovaného řízení dopravy a řídícího systému.


17


5. MNICHOV - Balance BALANCE je řídící systém městské sítě, který byl navržen pro zvládnutí konkurujících si poptávek osobní dopravy, hromadné dopravy, vlivu na životní prostředí a chodců. Lze jej aplikovat na jedné křižovatce nebo na celou městskou síť využíváním dat ze snímačů stavu dopravního provozu rozmístěných po celé síti. Na taktické úrovni systém optimalizuje celkovou prodlevu uvnitř celé sítě a na operativní nebo místní úrovni reaguje na krátkodobé změny v provozu mikroskopickou kontrolou uvnitř hranic vymezených strategickou úrovní. Na této úrovni poskytuje, s preferencí hromadné dopravy pro křižovatky s konkurujícími si poptávkami hromadné dopravy, kde klasický přístup „první přijede – první je obsloužen“ není efektivní, optimální řešení komplementární systém EPICS (Enhanced Public Transport Intersection Control Strategy). Demonstrace v Mnichově na křižovatce Bauberger-Str./Dachauer-Str. na severu Mnichova zřetelně vykázala přínosy systému BALANCE v dynamické optimalizaci časování světelné signalizace s ohledem na celkový tok v síti a ve zlepšení preferencí užívání hromadné dopravy (především integrací systému EPIC). Výnosy dosáhly v Mnichově trojnásobku investičních nákladů, a to jen z čistě ekonomického hlediska. Pokud započítáme socioekonomické přínosy je argument pro zavedení systému nepřekonatelný. Systém bude brzy instalován na 25 křižovatkách v nové veletržní oblasti Mnichova. Systém BALANCE byl implementován a adaptován v několika prostředích (Londýn a Glasgow) a byla demonstrována technická přenositelnost softwaru do existujících operačních systémů řízení dopravy. Avšak jako skoro u všech podobných komplexních projektů se vyskytly obtíže s bezproblémovou integrací a byla nutná úprava místních řadičů. Nicméně software má potenciál skutečně integrovat a multi-modálně optimalizovat rozsáhlou síť křižovatek. Konkrétní přínos systému je v tom, že může být aplikován pro optimalizaci jakéhokoliv počtu křižovatek, čímž umožňuje postupný růst systému. Nicméně pro efektivní aplikaci na taktické úrovni je nutné zřídit síť fungujících detektorů a systém identifikace vozidel hromadné dopravy v dopravním toku.

5.1. Prostředí a cíle systému Mnichov má 1 296 710 obyvatel a je hlavním centrem Bavorska. Město je domovem průmyslových výrobců jako je BMW, Siemens, MAN a je centrem bankovnictví, služeb a vývoje vyspělých technologií. TABASCO je evropský demonstrační projekt implementující multi-modální informační a řídící systémy jako příspěvek k řešení dopravních problémů měst v regionech. Proto byl projekt zaměřen na uživatelsky orientované ověření užitečnosti dopravních telematických systémů implementovaných v městech a jejich okolních regionech a na integraci těchto systémů s cílem vytvořit výkonnější dopravní systém jako celek. Při ověřování užitečnosti a demonstrování pokročilých přístupů v řízení městské dopravy spolupracovaly v projektu TABASCO demonstrační oblasti Mnichov, Glasgow a Londýn s důrazem na požadavky různých skupin uživatelů. Společným základem této práce byla metoda řízení světelné signalizace BALANCE, která byla vyvinuta a testována v rámci projektu DRIVE/ATT LLAMD-COMFORT. Tak vznikla příležitost demonstrovat a zhodnotit aplikaci jedné metody na různých místech v Evropě.


18


Protože byla metoda BALANCE navržena pro zvládnutí vzájemně si konkurujících poptávek všech druhů dopravy, je to ideální sytém pro křižovatku Bauberger-Str./DachauerStr. na severu Mnichova. Tato křižovatka je silně zatížena provozem, zejména v hodinách ranní špičky a k tomu je navíc spojovacím bodem pro různé linky autobusů a tramvají. Autobusy a tramvaje mají vzhledem k osobní automobilové dopravě absolutní preferenci. Vysoká poptávka hromadné dopravy byla příčinou kongescí v Bauberger Str. a Dachauer Str. zejména v hodině ranní špičky a protože se často vytvářely situace soupeření mezi autobusy a tramvajemi, objevovaly se v hromadné dopravě konflikty a nespolehlivost. Hlavním cílem bylo zajistit efektivní řízení světelné signalizace všem uživatelům silnice a konkrétně hromadné dopravě vyvážením požadavků různých skupin dopravy. Vedle uspokojení potřeb uživatelů silnice by měl návrh systému zajistit optimální a nákladově efektivní řešení pro provozovatele systému. Hlavními měřitelnými cíli bylo dosažení následujícího:

zkrátit dobu přepravy cestujících zvýšit spolehlivost služeb autobusů a tramvají zkrátit prodlevy autobusů a tramvají zkrátit prodlevy osobní automobilové dopravy s prioritou zlepšení hromadné dopravy snížit znečištění životního prostředí snížit spotřebu paliv zvýšit přijatelnost hromadné dopravy pro ty, kteří hromadnou dopravu nepoužívají

5.2. Implementace systému Předváděcí model v Mnichově byl použit pro zhodnocení systému BALANCE. Pro fázi demonstrace bylo využito testovacího zařízení s ohledem na hardware a komunikační vybavení. Z tohoto důvodu byla práce systému zastavena, přestože hodnocení vykázalo velké přínosy. Vzhledem k pozitivním výsledkům demonstrace se město Mnichov rozhodlo implementovat řídící systém BALANCE na 25 křižovatkách v nové veletržní oblasti Mnichova. Tuto oblast lze charakterizovat velkými změnami v povaze poptávky a proto se očekává, že využití adaptivní řídící metody pro zmíněných 25 křižovatek bude velmi užitečné. Pro kalkulaci obvyklých provozních nákladů systému BALANCE byl uvažován implementační scénář s městskou sítí 20 - 30 křižovatek, lineární odpisy zařízení po dobu 10 let a stejné diskontování pro náklady a výnosy. Na tomto základě je výše ročních nákladů 2,600 EUR. Položka

Náklady v EUR

Celkové náklady na systém Macro BALANCE

2.000 / křižovatka

Celkové náklady na řadič křižovatky EPICS


Komunikační cesta


Celkové náklady na implementaci


Roční diskontované náklady

2.600 / křižovatka / rok

tab. 1 - odhad rozdělení individuálních investic a provozních nákladů (v EUR) CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

19


Při implementaci BALANCE byly náklady plně kryty městským úřadem, pokud budou nižší nebo alespoň rovny nákladům určeným standardními řídícími systémy ovládání vozidel zahrnujícími náklady na údržbu. Systém pracuje na dvou úrovních, které jsou obě založeny na modelech dopravy a optimalizačních postupech:

Na taktické úrovni (MACROBALANCE) zajišťuje systém makroskopickou optimalizaci prodlevy uvnitř sítě. Z detektorů získává informace o toku dopravy, determinuje vztahy vstup/výstup uvnitř sítě a optimalizuje řídící parametry konkrétních křižovatek (parametry signálního plánu). Parametry signálního plánu určují poslední startovní a první konečné časy pro každou fázi uvnitř cyklu. Navíc parametry signálního plánu určí úroveň preference, což umožňuje přiřadit vozidlům hromadné dopravy určitý stupeň preference. Tyto parametry signálního plánu není nutné aktualizovat častěji než každých 5 - 10 minut, a proto lze náklady na přenos informací udržet na nízké úrovni. Taktická úroveň je implementována na centrální jednotce.

Na operativní nebo místní úrovni systém reaguje na krátkodobé změny v provozu mikroskopickým řízením v hranicích vymezených parametry signálního plánu. Místní řízení využívá nepřetržitého lokálního počítání vozidel pro určení optimálního trvání fáze, v mezích daných parametry signálního plánu, čímž optimalizuje funkci výkonnosti. Délka intervalu kalkulace je 1 sekunda. Operativní úroveň je v Mnichově zajišťována standardizovaným řídícím systémem TRENDS partnera projektu TABASCO GEVAS a systémem EPIC (preference hromadné dopravy) TU-Mnichov. Oba tyto systémy byly implementovány na místním řadiči křižovatky.

Preference hromadné dopravy je prováděna v případě potřeby na místní úrovni v mezích taktického řízení sítě MACROBALANCE. Před projektem TABSCO fungovalo obvyklé řízení dopravy s preferencí hromadné dopravy (TRENDS řízení GEVAS). Přestože bylo efektivní a spolehlivé, existoval určitý potenciál pro zlepšení zejména na křižovatkách s vysokým zatížením hromadnou dopravou. Tento potenciál spočíval ve změně strategií řízení hromadné dopravy. Pokud přijelo více než jedno vozidlo hromadné dopravy, byly poptávky uspokojovány podle strategie „První přijede – První je obsloužen“, která nezaručuje optimální řešení u velkého množství vzájemně si konkurujících poptávek hromadné dopravy. Navíc neexistoval žádný dopravní model, který by dokázal zpracovat dodatečné informace o vozidlech hromadné dopravy (např. soulad s jízdním řádem nebo počet cestujících), a který by tak byl schopen poptávkově orientované minimalizace prodlev. V projektu TABASCO byla existující zařízení preference hromadné dopravy nahrazena systémem EPIC (Enhanced Public Transport Intersection Control Strategy), vyvinutým v FGV. EPICS je adaptivní řízení hromadné dopravy na křižovatce, které je schopné vypořádat se s výše popsanými požadavky zavedením řízení hromadné dopravy na úrovni křižovatky založeným na modelu provozu v podmínkách reálného času. EPICS byl zasazen do řízení TRENDS použitím základních funkcí IO systému TRENDS. Centrální řídící jednotka MACROBALANCE byla pro účely demonstrace připojena k místnímu ovládání TRENDS/EPICS pomocí komunikační stanice v oblasti řídící ústředny Jih 1. Komunikační PC vzorkuje přicházející hodnoty z detektorů a posílá je do systému BALANCE přes ISDN. Druhým směrem jsou přes modemové připojení posílány řadiči na křižovatce parametry signálního plánu.


20


FGV-PC ISDN

BALANCE/FAS

Komunikační PC V oblasti řízení Centrum Jih1

Spojení modemem Počítadla provozu Řadič křižovatky Dachauer-/H.Troendle Str.

Řadič křižovatky Dachauer-/Moosburger Str.

Plán světelné signalizace

Řadič křižovatky Dachauer-Bauberger Str. TRENDS/EPICS

Detektory

obr. 6 – struktura toku dat v řídícím systému. Řídící jednotka MACROBALANCE byla integrována do prostředí řízení světelné signalizace města Mnichov. Pro potřeby testování a posuzování byl použit software pro monitorování práce hromadné dopravy (FAS od partnera TABASCO GEVAS). To umožnilo sběr velkého množství vzorků pro preferenci hromadné dopravy. V současné době je pro konfiguraci, údržbu a monitorování řízení BALANCE v nové veletržní oblasti implementována první verze grafického rozhraní mezi člověkem a strojem. Tento software pracující na bázi Windows obsahuje funkce jako uživatelsky příjemný grafický editor sítě, nabídky pro konfiguraci a grafické monitorování práce v reálném čase.

5.3. Výsledky provozu systému Bylo provedeno několik měření dopadů projektu, které obsahovaly výpočty redukce provozních nákladů hromadné dopravy, prodlevy před a po implementaci projektu a redukce emisí pro všechny relevantní účastníky (cestující využívající hromadnou dopravu a osobní automobily). Položka

EUR

Redukce provozních nákladů hromadné dopravy

7,400 / křižovatka

Zkrácení prodlevy cestujících v hromadné dopravě


Zkrácení prodlevy osobní dopravy


Redukce emisí a spotřeby paliv


Celkové roční výnosy


Celkové roční náklady


tab. 2 – odhadované úspory v EUR/ rok na křižovatku CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

21


Kvalita služeb poskytovaných uživatelům hromadné dopravy byla měřena ukazateli doby přepravy cestujících a čekáním cestujících. Systém BALANCE zkrátil průměrně časy přepravy ze 78 na 70 sekund, tj. o 10%. Ještě zajímavější je zkrácení celkové prodlevy vozidel hromadné dopravy o 54% ze 17 na 9 sekund na vozidlo a zkrácení doby čekání cestujících dokonce o 57% v porovnání s výsledky řízení dopravy s preferencí autobusů. Spolu s těmito zlepšeními jde rovněž redukce standardní odchylky časů jízdy hromadnou dopravou o 22%, což ukazuje na zvýšenou spolehlivost autobusových a tramvajových služeb. Zatímco zlepšení hromadné dopravy bylo hlavním cílem implementace systému BALANCE v Mnichově, viděl jej místní úřad i jako prostředek pro zamezení narušování dopravního toku osobních automobilů, které bylo způsobováno hromadnou dopravou, čímž se měla zvýšit přijatelnost opatření preferujících hromadnou dopravu. Ukazatele vybrané pro demonstraci byly délka fronty a zpoždění osobních automobilů a oba dva byly redukovány systémem BALANCE/EPICS, i když se zvýšila kvalita preference hromadné dopravy. Průměrnou délku fronty lze zkrátit ze 46 na 40 m, tj. o 13%, a průměrné zpoždění ze 48 na 44 sekund na automobil, tj. o 8%.

Celkové zpoždění cestujících [h] 70 58,1

60 50

[h]

s řízením va

40

33,4

29,5

26,2

30 20

s BALANCE

15,7 8,0

10

0,5

4,3

1,8

5,4

0 Bus Baubergerstr.

Bus Pelkovenstr. Tramvaj z města

Tramvaj do města

Všechny

obr. 7 – agregované zpoždění cestujících v hromadné dopravě (Mnichov) Zřejmý kvalitativní vliv vyplývá ze zlepšení celkové spolehlivosti hromadné dopravy, které by mělo zlepšit image, pohodlí a přitažlivost tohoto způsobu dopravy. Redukce zpoždění a délky fronty také vedla ke snížení většiny emisí: emise HC, CO a CO2 se všechny snížily o 3 %, jedinou výjimkou jsou NOx, jejichž hodnoty se zvýšily o 0,4 %. Navíc se využitím BALANCE snížila spotřeba paliv o 2,6 %. Výše uvedené náklady a výnosy ukazují, že při obvyklé práci sítě BALANCE s 20 – 30 křižovatkami a dopravními (a socioekonomickými) podmínkami podobnými těm, jaké byly v oblasti demonstrace (velká poptávka po hromadné a osobní dopravě) lze očekávat poměr nákladů a výnosů 1:19. I když nezapočítáme socioekonomické přínosy lze očekávat poměr úspor nákladů ku výnosům 1:3. Systém BALANCE / EPICS v Mnichově dobře splnil všechny stanovené cíle.


22


Hlavním úkolem projektu TABASCO bylo demonstrovat přenositelnost. Proto nebyla metoda BALANCE implementována pouze v Mnichově, ale i v Londýně a Glasgowě. Tak bylo dokázáno, že modularita metody umožňuje zavedení v různých prostředích a za různých konkrétních uživatelských požadavků. Proto byl ve Spojeném království místo komponentu řízení dopravy TRENDS, který byl použit v Mnichově, použit adaptivní místní komponent MICROBALANCE. Tímto způsobem lze ušetřit značné náklady v porovnání s instalací centralizovaného systému. Konkrétní přínos systému je v tom, že jej lze efektivně aplikovat pro optimalizaci od jedné do jakéhokoliv množství křižovatek, čímž je umožněn postupný růst systému. Nicméně pro efektivní aplikaci na taktické úrovni je nutné mít zavedenu síť fungujících snímačů stavu dopravního provozu (detektorů) a systém spolehlivě identifikující vozidla hromadné dopravy v toku dopravy (který zajistí nezbytná vstupní data do optimalizačního systému). Poskytovatelům licence softwaru a za případnou konfiguraci a implementaci bude nutné zaplatit úplatu. Značné náklady mohou vzniknout při úpravách existujících řadičů, aby byly kompatibilní se systémem. Důležitým poznatkem získaným během projektu byl fakt, že je třeba mít jasnou základní představu o technickém systému a příslušných potenciálech. Důležitá je rovněž dobrá spolupráce partnerů zúčastněných v projektu. Paralelně s vývojem systému je nutné nalézt řešení pro otevřenou architekturu systému. Navíc musí mít vývoj nového řídícího systému komerční perspektivu alespoň pro jednoho partnera (nebo lépe pro více než jednoho), jinak se projekt zastaví na konci demonstrace a před uvedením do provozu. BALANCE představuje evoluční přístup, který může být započat instalací na jedné křižovatce. Zajišťuje rovněž potenciál rozšíření na celou síť jako tomu je v Mnichově na 25 křižovatkách ve veletržní oblasti. Navíc metoda BALANCE nabízí skutečně integrované řešení preference hromadné dopravy. Preference hromadné dopravy potřebuje pouze konfiguraci s malým množstvím dalších dat, což nevyvolává žádné mimořádné náklady. Navíc bylo demonstrováno, že tuto metodu lze implementovat v různých evropských městech za použití existujícího vybavení různých dodavatelů. Z těchto důvodů a kvůli vysokému poměru výnosů k nákladům, lze metodu BALANCE doporučit kterékoliv další oblasti s dostatečně kompletním základním snímáním stavu dopravního provozu.


23


6. HAMPSHIRE / SOUTHAMPTON - Romanse Projekt ROMANSE (Road Management System for Europe), založený v Southamptonu, byl započat v roce 1992 jako tříletý pilotní projekt dopravní telematiky s širokým rozsahem a v současné době se posunul na úroveň demonstračního projektu ve větším měřítku. ROMANSE poskytuje v reálném čase přístupné informace cestujícím všech druhů dopravy jak před cestou tak během ní. Strategickými cíli projektu je zlepšit informace o provozu, podmínky dopravy a podpořit záměnu osobní dopravy za hromadnou dopravu. Projekt je obecně rozdělen do následujících 4 oblastí: Strategické informační systémy - strategický informační systém obsahuje plně integrovanou databázi dopravy a provozu s místními odkazy, prezentovanou proti zobrazení mapy. Hromadná doprava - STOPWATCH poskytuje v reálném čase cestujícím čekajícím na zastávkách informace o časech příjezdu autobusů a o službách autobusů. Integrované řízení městské dopravy - pro zajištění flexibilního systému řízení byly v projektu ROMANSE k systému detektorů ve smyčce přidány průmyslová televize a analýza provozu pomocí digitálního videa (ARTEMIS), a byla nainstalována síť proměnného dopravního značení. Informace o dopravě a provozu - dopravní terminál v Ústředně řízení dopravy a dopravních informací (TTIC) porovnává a vyměňuje si informace s dalšími dopravními organizacemi a zpravodajskými médii. Informační panely na klíčových pozicích zobrazují aktuální dopravní informace. Multi-modální TRIPlanner obstarává terminály na 24 klíčových pozicích v Southamptonu a Winchesteru a stránku Internetu, která poskytuje aktuální informace o plánování dopravy. Tyto systémy byly spojeny do jedné Ústředny řízení dopravy a dopravních informací. Náklady pilotní a demonstrační fáze přesáhly 20 mil. EUR, z čehož 65 % bylo pokryto zdroji získanými vně projektového konsorcia. Socioekonomické zhodnocení ROMANSE podle stanovených cílů zajistit zlepšení dopravních informací bylo obecně příznivé s pozitivní odezvou od cestujících u všech informačních aplikací. Například se objevil i náznak, že cestující jsou ochotni pokrýt mimořádné náklady STOPWATCH. Obzvláště užitečné a efektivní se ukázalo být navádění parkování pomocí proměnného dopravního značení. Úspěchu projektu napomohlo jeho začlenění do místní dopravní politiky, silný projektový tým složený z veřejných a soukromých institucí s rozmanitými schopnostmi, zájmy a sférami vlivu a odpovědný přístup s důrazem na publicitu, šíření informací a sdílení zkušeností.

6.1. Prostředí a cíle systému Za poslední desetiletí rostl objem silniční dopravy v Hampshiru nevídaným tempem a stal se vážnou zátěží silniční sítě, protože způsobil kongesce a znečištění životního prostředí. Mezitím klesal objem hromadné dopravy a pouze 14% denních jízd v oblasti probíhalo s využitím hromadné dopravy. Dopravní politika v minulosti pomohla zajistit vývoj vysoce 24 CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz


účinné strategické sítě silnic, ale poskytnutí větší kapacity silnic nemohlo vyřešit neustále rostoucí problémy kongescí a znečištění způsobem, který by byl přijatelný pro životní prostředí a udržitelný rozvoj. V tomto kontextu se stala telematika nepostradatelnou součástí integrovaného přístupu Hampshiru a Southamptonu v dopravní politice a při implementaci. V plánování a dopravní politice se objevily snahy snížit závislost na automobilech zároveň s uznáním práv řidičů a udržením výkonného a spolehlivého dopravního systému. Toho lze dosáhnout vytvořením „Informovaného cestujícího“ poskytováním informací přes inteligentní dopravní systémy. Projekt ROMANSE (Road Management System for Europe) byl započat v roce 1992 v rámci projektu SCOPE1, ve kterém různá evropská přístavní města vyvinula a implementovala mnoho rozdílných informačních systémů pro cestující a řidiče, aby tak zajistila pružné řízení a koordinované, přesné, včasné a spolehlivé informace. Ústředna řízení dopravy a dopravních informací (TTIC) je jádrem tohoto projektu. Projekt ROMANSE byl vytvořen malým konsorciem vedeným Krajskou radou Hampshiru, které se dále skládalo z dodavatele (Siemens), poradců a Southamptonské University. Strategickým cílem projektu bylo:

Zlepšit informace o provozu a dopravní podmínky jak pro cestující veřejnost tak pro provozovatele dopravních systémů, a tím zlepšit schopnost řídit provoz a služby hromadné dopravy efektivně.

Ovlivnit dopravní poptávku s podporou změny druhu dopravy (místo osobní dopravy využít hromadné dopravy), změny doby jízdy a trasy nebo cíle cesty.

6.2. Implementace systému Pilotní projekt ROMANSE byl rozšířen v rámci projektu ROMANSE II – EUROSCOPE2 a změnil se z pokusného pilotního projetu na plný demonstrační projekt s denním fungováním a se širokou implementací integrovaných opatření řízení dopravy. Pilotní projekt ROMANSE zavedl Ústřednu řízení dopravy a dopravních informací, která se stala domovem několika systémů, z nichž některé využívaly dobře otestovanou technologii a další byly testovány během projektu. Každý subsystém a pracovní stanoviště byly vyvinuty a testovány nezávisle, přičemž se nezapomínalo na potřebu celkové integrace. Tento přístup zdola nahoru zajistil, že systém nestál nebo neselhal na žádné „slabé stránce“. Systémy byly rovněž vytvořeny tak, aby byly lehce přizpůsobitelné dalším technologiím (co již prokázalo svou hodnotu při následném vzrůstu využití Internetu). Díky kladnému zhodnocení a odbornosti pilotního projektu ROMANSE byly v roce 1996 získány další finance přes demonstrační projekt ROMANSE II, ve kterém byly všechny systémy rozšířeny do široce fungujících demonstračních projektů. Partner soukromého 1

Projekt SCOPE, financovaný Transport Telematics programme EU DRIVE II Evropské komise (1992-95), testoval implementaci pokročilé dopravní telematiky v městech Southampton, Kolín nad Rýnem a Piraeus. 2 EUROSCOPE, financovaný Telematics Applications Programme (TAP) (Program využití telematiky) Čtvrtého rámcového programu komunity, výzkumu, technického rozvoje a demonstrace (1994-98), staví na infrastruktuře a výsledcích projektu SCOPE. Partnerská města EUROSCOPE jsou Kolín nad Rýnem, kraj Hampshire, Piraeus, Rotterdam, Strasbourg, Janov a Hamburg, následuje Cork a Brandenburg. Projekt EUROSCOPE se zaměřil na následující oblasti: Informace cestujícím, logistické informace, komunikační systémy a řízení sítě. CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

25


sektoru rovněž komerčně využil produkty vyvinuté v rámci projektu, jako například databázi silniční sítě Ordnance Survey a sadu produktů Siemens jako je ARTEMIS. Hampshire nyní očekává implementaci projektů ROMANSE alespoň ve větších městech na území celého kraje. Části systému týkající se hromadné dopravy se rovněž využívají jako základ smluv o standardech kvality hromadné dopravy s provozovateli hromadné dopravy, které vymezují měřitelné společné kvalitativní cíle. Projekt je obecně rozdělen do následujících 4 oblastí:

strategické informační systémy

hromadná doprava

integrované řízení městské dopravy

informace o dopravě a provozu Tyto systémy byly spojeny do jedné Ústředny řízení dopravy a dopravních informací.

Strategické informační systémy Strategický informační systém obsahuje plně integrovanou databázi dopravy a provozu s místními odkazy a poskytuje možnosti integrace, řízení a udržování aktuálního pohledu na síť dálnic, která je prezentována proti zobrazení mapy. Vybrat a zobrazit lze celou řadu dopravních aplikací včetně dopravních informací, podmínek a narušení sítě, informací o parkování a informací o hromadné dopravě. V budoucnosti by se strategický informační systém měl rozvinout v hlavní rozhraní řízení dopravy a v hlavní zdroj dat pro další interaktivní zobrazení informací o provozu a dopravě. Hromadná doprava STOPWATCH poskytuje v reálném čase cestujícím čekajícím na zastávkách informace o časech příjezdu autobusů a o službách autobusů, a to pomocí proměnného dopravního značení (proměnné informační tabule) a dálkového sledování vozidel (veřejné hromadné dopravy) v terénu (AVL), které využívá radiomajáky a přijímače/vysílače v autobusech. Informace o konečné zastávce trasy a minutách do příjezdu jsou vysílány z autobusu na autobusovou zastávku přes Ústřednu řízení dopravy a dopravních informací. Systém rozšířený na celou síť je zřejmě přínosný pro řízení hromadné dopravy a dva provozovatelé hromadné dopravy rovněž získávají informace o pozici svých autobusů. Systém byl propojen se systémem městského řízení dopravy, který uděluje preference na světelné signalizaci určeným autobusům. Systémem je nyní v Southamptonu a Winchesteru vybaveno 270 autobusů a 115 zastávek. obr. 8 – informační terminál STOPWATCH CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

26


Integrované řízení městské dopravy Hampshirský systém řízení městské dopravy SCOOT již pracuje mnoho let. Pro zajištění flexibilního systému řízení byly v projektu ROMANSE k systému detektorů ve smyčce přidány průmyslová televize a analýza provozu pomocí digitálního videa (ARTEMIS) a byla instalována síť proměnného dopravního značení. Všechna zařízení byla integrována do Ústředny řízení dopravy a dopravních informací, kde jsou využívána pro účely řízení hromadné dopravy. Nyní je možné určit přesně polohu kongescí a nehod, řídit tok (řídit vstup automobilové dopravy) do oblasti využitím integrovaného řízení světelné signalizace a monitorovat zaplnění parkovišť. Přes 60 proměnných dopravních značení (VMS) se používá k navádění na parkoviště, navádění a speciálním informačním oznámením. Strategie integrovaného řízení dopravy pro řízení dopravních nehod, práce na silnici nebo kongesce jsou testovány a vyhodnocovány na modelu sítě CONTRAM. Informace o dopravě a provozu Dopravní terminál v Ústředně řízení dopravy a dopravních informací (TTIC) porovnává a vzájemně si vyměňuje informace s dalšími dopravními organizacemi a zpravodajskými médii. Používá informace založené na formulářích zadávaných do systému podle standardního vzoru dopravních informací. Tento způsob zajišťuje formální systém pro poskytovatele dopravních informací, pomocí něhož získávají detailní, přesné a včasné dopravní zprávy. Jednotky zobrazení informací (video obrazovky) na klíčových pozicích (vjezdy na parkoviště, železniční stanice, autobusové zastávky atd.) zobrazují aktuální dopravní informace o osobní i hromadné dopravě včetně zpráv zadaných do Dopravního terminálu. To rozšiřuje audienci dopravních informací za účelem zahrnutí strategicky důležitých cílů, které jsou z dosahu rádia. Multi-modální TRIPlanner se skládá ze samostatných terminálů, které poskytují aktuální informace o plánování dopravy na 24 klíčových pozicích v Southamptonu a Winchesteru. Uživatel zadá informace o startu a cíli cesty a TRIPlanner vytiskne plán cesty (automobilem nebo hromadnou dopravou) do, vně nebo uvnitř regionu. Vyvinut byl i TRIPlanner na Internetu na stránce WWW (HTTP://ROMANSE.SOTON.AC.UK), který poskytuje podobné informace. Pro tento účel byla vytvořena zvláštní databáze hromadné dopravy.

6.3. Výsledky provozu systému Projekt ROMANSE je rozsáhlé multi-modální testování, ale zhodnocení vlivu jednotlivých aplikací si vyžádalo velkou angažovanost a nemalé výdaje. Protože se v evropském a anglickém kontextu jednalo o začínající projekty, byly implementované systémy zevrubně monitorovány a vyhodnocovány jak technicky tak socioekonomicky. Podle zpětné vazby z vyhodnocovacího programu byly provedeny příslušné změny. U jednotlivých projektů bylo provedeno částečné socioekonomické zhodnocení. To bylo provázeno měřením širokého spektra ukazatelů, které nelze přímo převést na peněžní jednotky (popularita, povědomí atp.). Pro zjištění efektů na přístupy a dopravní chování byly provedeny průzkumy zahrnující rozhovory s cílovou skupinou uživatelů (na ulicích, parkovištích, panely domácností atp.). Výsledky byly kontinuální zpětnou vazbou projektu. Přímé úspory nákladů lze jen těžko demonstrovat, obzvláště v současné fázi. Očekává se, že hlavní ekonomické přínosy pro produkty hromadné dopravy vyplynou ze zvýšeného využívání hromadné dopravy. CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

27


U STOPWATCH je přikládán význam ochotě platit. 50 % cestujících vyjádřilo ochotu zaplatit navíc 6,7 pence za cestu, což by pohodlně pokrylo investiční náklady a náklady na údržbu systému. Rovněž se ukazuje, že se zvýšila obliba autobusů večer a o víkendech, kdy jsou frekvence nižší. Zkrácení doby jízdy je považováno za značné. Následující tab. 3 shrnuje úspory času uživatele ROMANSE vztažené k jedné cestě pro ospravedlnění investic a údržby na socioekonomickém základě. Produkt

Úspora času ospravedlňující investice

Navádění na parkoviště

20 až 60 sekund

Pevné proměnné dopravní značení (VMS)

3 až 10 minut

STOPWATCH

1 až 2 minuty

TRIPlanner

3 až 9 minut

Rozhlasové dopravní zpravodajství

4 minuty na posluchače ročně

tab. 3 – časové úspory uživatele ROMANSE na jedné cestě Je těžké prokázat, zda bylo těchto ušetření času dosaženo, přestože je zřejmé, že mezi nejefektivnější se řadí systém parkování a rozhlasové dopravní zpravodajství. Jak začne produktů využívat více lidí, sníží se požadované ušetření času Popularitu zařízení šířících informace demonstruje několik průzkumů; v roce 1996 70 % dotazovaných shledávalo informace o parkování poskytované proměnným dopravním značením (VMS) dobré a užitečné. 10 % řidičů změnilo své chování v důsledku interakce se systémem a 81 % respondentů uvedlo, že vůbec neztratili čas s hledáním místa pro zaparkování. Bylo zjištěno, že systém STOPWATCH využívá 22 % respondentů jako primární jízdní řád a 12,6 % opustilo autobusovou zastávku poté, co byli informováni o dlouhé čekací době. TRIPlanner byl shledán užitečným a populárním pro většinu uživatelů a přidání komplementárních informací, jako jsou turistické atrakce a hotely, zvýšilo počáteční nízký zájem uživatelů. Je příliš brzy na to říci, zda informace značně přispěly k ovlivnění dopravní poptávky, přestože dosavadní výsledky jsou povzbudivé. Nicméně z ohlasů cestujících, řidičů a provozovatelů je zřejmé, že se poskytování a prezentování informací hodně zlepšilo a je dobře přijímáno těmi, kteří s ním přišli do styku. Projekt přináší dalším městům důležité možnosti implementace. Za prvé, obchodní partneři projektu vyvinuli a vyvíjejí prodejné produkty založené na pilotním projektu ROMANSE: např. Siemens Traffic Controls Limited vyvinul sadu produktů jako je software pro analýzu provozu ARETMIS. Nicméně nejužitečnějším přínosem projektu bude rozvoj uznávané architektury systémů pro inteligentní dopravní systémy. Z technického úhlu pohledu, společně s dalšími partnery v EUROSCOPE, byl ROMANSE navržen a implementován stavebnicovým způsobem, aby bylo možné přenášet technologii do dalších regionů a měst.


28


Z finančního úhlu pohledu je zřejmé, že náklady na infrastrukturu v ROMANSE nebyly zanedbatelné, dokonce i přesto, že rozsah projektu byl velmi široký. Základ pro implementaci a získání financí z dalších zdrojů znamenalo začlenit celý naplánovaný telematický systém do integrované politiky, s jasně definovanými cíly a očekávanými přínosy. Pro získání dalších financí byla klíčovou i efektivní publicita úspěchů pilotní fáze. ROMANSE dokazuje, že je možné získat velkou podporu rozsáhlého projektu systému dopravních informací, ale pouze pokud je vynaloženo podstatné úsilí na získání a udržení politické podpory kombinací veřejných a politických vztahů a jasně demonstrovanými technickými úspěchy.


29


7. HOFHEIM - Informační systém pro cestující v reálném čase přes mobilní telefon 7.1. Prostředí a cíle systému V dnešní době existují různé způsoby jak mohou cestující získávat informace o platných jízdních řádech (např. z vydávaných letáků, informačních tabulek na zastávkách, telefonních infolinek). Přesto většinou chybí informace o aktuálních zpožděních, takže cestující čekající na zastávkách nevědí kdy přijede další autobus a zpoždění má za následek propásnutí spoje. Zejména ve venkovských oblastech, kde mají linky nižší frekvenci spojů, ubírá tento fakt veřejné dopravě na atraktivitě. To zákonitě vede ke snížení počtu cestujících a zhoršení výkonnosti tohoto způsobu dopravy. Zvýšení kvality služeb veřejné dopravy a trvalý přesun od individuální automobilové dopravy k veřejné lze dosáhnout pouze podrobným a spolehlivým informačním systémem pro cestující. Ten musí být dynamický, což znamená zobrazovat nejen data dle jízdního řádu, ale také okamžitá. Zároveň musí být tato data cestujícím k dispozici všude a kdykoliv. Aktuální skutečné informace o časech předpokládaných příjezdů by se neměly nechat získat jen doma nebo na vlakovém/autobusovém nádraží, ale kdekoliv na trase. Právě proto je tak praktické využití mobilních telefonů s WAP. Jednak lze využít stávajících informačních systémů a zároveň se používání mobilních telefonů stává čím dál běžnější.

7.2. Implementace systému V Německém městě Hofheim (Rýnsko-Mohanská oblast) byla zavedena komunikační síť mezi místními a regionálními autobusovými dopravci, společně s Německými dráhami. Je to první dynamický systém v Německu, který zahrnuje všechny přítomné autobusové dopravce i železniční síť. Jednou z velmi důležitých součástí tohoto projektu je informační servis pro cestující v reálném čase s využitím mobilních telefonů. Systém, technicky založený na WAP (Wireless Application Protocol) byl představen na Kongresu ITS v Turíně v roce 2000. V té době bylo v zastoupení Federálního Ministerstva Dopravy a Rýnsko-Mohanské Dopravní Asociace, která je odpovědná za regionální síť veřejné dopravy v této oblasti (14 000 m2, 5 mil. obyvatel), testováno použití mobilních telefonů pro dynamický informační systém pro cestující. Obslužný systém byl vyvinut pracovní skupinou složenou z členů Federálního Ministerstva Dopravy (BMVBW), Německé Asociace Dopravních Společností (VDV), Rýnsko-Mohanské Dopravní Asociace (RMV), místní Dopravní asociace Mohan-Taunus (MTV) a zástupců cestujících. Hlavní snahou bylo nabídnout všechny možné vstupní údaje na obrazovku. Proto je prvním úkonem po přihlášení k WAP serveru vybrat počáteční písmeno nástupní zastávky. Poté jsou nahrány všechny příslušné zastávky a uživatel má možnost rolováním v menu vybrat číslo linky a její směr, nebo jméno cílové zastávky. Součástí analýzy provedeného průzkumu bylo zjistit, který způsob vyhledávání je preferován nejvíce.


30


7.3. Výsledky provozu Provedený průzkum s analýzou „před – po“ trvající 6 týdnů na podzim 2000 přinesl první skutečné poznatky v Evropě. 80 lidí obdrželo mobilní telefon a měli příležitost zkusit si v reálném čase zjistit informace o okamžitých čekacích dobách a příjezdech místních a regionálních autobusů i vlaků v Hofheimu. Každá testovaná osoba prošla během průzkumu detailními pohovory a rozbory. Kromě jiných se zaznamenávaly a hodnotily tyto údaje:

socio-demografická a socio-economická osobní data, mobilitní vzory chování

zkušenost s moderními komunikačními technologiemi (mobilní telefony atd.)

hodnocení služeb místní veřejné dopravy

využití možností okamžitého informačního systému pro cestující během testovaného období

zkoumané informace (čas, místo, účel dopravy) a preferovaný druh dopravní obsluhy

problémy (např. manipulace, přenos dat, chybné nebo neúplné údaje)

zlepšující návrhy

přijetí služby informačního systému přes mobilní telefon

vliv na mobilitu a rozdělení dopravních módů

Hlavním závěrem terénního průzkumu je fakt, že okamžité získání aktuálních údajů informačního systému pro cestující kdykoliv a kdekoliv je velmi důležitý faktor hodnocení kvality služeb dopravního systému. Vylepšení image a atraktivity veřejné dopravy mělo za následek zvýšení objemů cestujících a tedy i zlepšení ekonomické výkonnosti. Většina zúčastněných osob získávala informace přes rozhraní WAP, a to doma a v kancelářích, kde mají k dispozici i data internetová (ovšem ne aktuální v daném okamžiku). 60% všech účastníků průzkumu používalo systém okamžitých informací několikrát do týdne, 17% dokonce opakovaně během dne. Více než 30% všech požadavků se odehrálo na cestě k autobusu/vlaku a na zastávkách. Znalost okamžitých údajů z informačního systému využilo 12% osob ke změně času svého odjezdu nebo cíle cesty, dalších 11% využívalo veřejnou dopravu častěji. Toto je velmi povzbuzující závěr projektu, neboť systém tak umožní zvýšit kvalitu a image veřejné dopravy, ale také ekonomickou situaci, protože láká více cestujících. V letech 2002/2003 došlo k zavedení nové bezdrátové sítě UMTS, která nabízí velmi vysoký objem přenášených dat mezi internetem a UMTS přijímačem. K doplnění nabídky lokalizačních služeb systému a grafických displejů s vysokým rozlišením, mohou cestující automaticky obdržet také mapový podklad zobrazující blízké okolí s místem, kde se právě nachází, směr další autobusové/vlakové zastávky a také informace o čase příjezdu spoje.


31


8. PRISCILLA Po celém světě již bylo testováno a využito mnoho aplikací pro preferenci autobusové MHD, přesto šlo většinou o projekty omezující se na jednotlivé koridory a malý počet linek. Jedním z hlavních cílů projektu PRISCILLA je vytvořit komplexní systém preference pro co nejširší území, což je stále více aktuální, poté co dochází v evropských městech k zavedení systému AVL (Automatic Vehicle Location) pro monitoring pohybu autobusů ve městech. Strategie by měla umožnit svým globálnějším přístupem k problému pohybu autobusů MHD a cestujících ve městech vytvoření „inteligentnějších“ a efektnějších systémů preference v městských aglomeracích. Běžné formy priority autobusů MHD na křižovatkách fungují jako tzv. nerozlišené, což znamená, že všem autobusům je přiřazena stejná míra preference. Existují však novodobé moderní technologie, které dokáží stanovit různé úrovně priority podle určitého kritéria. Tím může být například míra zpoždění konkrétního autobusu na trase oproti jízdnímu řádu nebo časový odstup mezi průjezdem dvou následujících autobusů, v porovnání s odstupem průměrným. Obecně lze říci, že jakékoliv měřitelné kritérium může mít vliv na úroveň priority pro daný autobus nebo linku. Projekt PRISCILLA některé z těchto metod, jako preference dle odstupu nebo obsazenosti autobusů na detektoru, zavádí do svého systému řízení městské dopravy.

8.1. Implementace systému V Janově a Toulouse došlo k implementaci systému a získání výsledků z reálného prostředí městské silniční sítě.

8.1.1. JANOV Systém řízení městské dopravy (UTC) v Janově je založen na třístupňové struktuře: řídící centrum, šest oblastních středisek a 113 multifunkčních periferních jednotek umístěných na křižovatkách. Řídící funkce jsou rozděleny do tří úrovní:

makro strategie v oblastní úrovni

mikro strategie pro řízení na jednotlivých světelných křižovatkách, včetně postupů pro preferenci autobusů MHD

koordinace mezi sousedními křižovatkami

Automatický monitorovací systém (AVM = Automatic Vehicle Monitoring) pro autobusy (nazývaný SIMON), vyvinut firmou Elsa, zahrnuje v současnosti kolem 450 autobusů pohybujících se po celé oblasti města. Je založen na:

palubním globálním zaměřovacím systému (GPS) pro výpočet okamžité pozice

rádiovém spojení UHF mezi autobusy a řídícím centrem s frekvencí výzev 30 s


32


Aplikace systému na velkém území vyžaduje kompletně jiný globální přístup, protože strategie řízení a rozhodování neprobíhá pouze na lokální úrovni. Existují dva způsoby spolupráce mezi UTC a AVM.

výměna „strategických“ dat

výměna dat mezi periferními články (vozidla a světelné signály) pro spuštění úkonů k preferenci autobusů MHD

Řídící středisko určuje preferenci jednotlivým autobusům v intervalu výzev na základě předem definovaných parametrů. V lokální úrovni komunikuje autobus s multifunkční jednotkou na křižovatce, která vyhodnocuje jeho pozici, stupeň priority a očekávaný příjezd ke křižovatce. Pokud je požadavek obdržen od více než jednoho vozidla, tyto jednotky vyberou, který autobus bude upřednostněn. Algoritmus pro výběr lokální priority zajišťuje, že v závěru úkonu preference se signální soustava vrátí do patřičného časového schématu pro srovnání se s řízením celé oblasti. Dopravním proudům bez priority je ztrátová doba ostatních vozidel kompenzována dodatečným světelným cyklem. Kritéria určující úroveň priority zahrnují:

pro jednotlivý autobus: doba zpoždění, počet cestujících na palubě (pokud je instalován vhodný sčítací systém)

pro jednotlivou linku/cestu: relativní důležitost jedné linky oproti ostatním

obr. 9 – struktura systému v Janově


33


8.1.2. TOULOUSE Koncept preference autobusů MHD vyvinutý v Toulouse je založen na centrálním modelu propojujícím AVM systém „SITERE“ a UTC systém „CAPITOUL II“ a obsahuje tyto prvky:

Autobusy vybavené GPS technologií jsou lokalizovány s přesností 5 m.

Mezi konečnými stanicemi linky je rozmístěno 3 - 6 regulačních bodů. Autobus si při průjezdu kolem takového bodu zaznamená a zapamatuje svůj přesný čas průjezdu.

Každých 20 sekund komunikuje autobus s centrálním systémem SITERE. V momentě průjezdu přes regulační bod posílá do SITERE čas tohoto průjezdu.

Systém SITERE vyhodnocuje časové údaje a informuje zpětně řidiče o tom, zda má autobus zpoždění, či je naopak rychlejší oproti jízdnímu řádu, pomocí červené nebo zelené indikace na palubní desce.

Rozmístění preferovaných křižovatek je integrováno s palubním systémem autobusu, což znamená, že kdykoliv dorazí zpožděný autobus k světelné signalizaci (obvykle 100 m před ní), požádá systém SITERE o udělení priority. Komunikace probíhá rádiovým spojením.

SITERE vyhodnotí požadavek aktivováním virtuálního senzoru systému UTC: CAPITOUL II

Pokud to celkové schéma signálních plánů v oblasti umožňuje, udělí systém CAPITOUL II danému autobusu prioritu. Kritéria určující úroveň priority zahrnují:

Požadavek o udělení preference je realizován jakmile má autobus více než 2 minuty zpoždění.

Z paralelních konfliktních požadavků je upřednostněn chronologicky první v pořadí.

Konečné rozhodnutí o udělení priority vychází ze systému UTC tak, aby byla zaručena nezávislost systému řízení dopravy během specifických situací

obr. 10 – struktura systému v Toulouse CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

34


8.2. Výsledky provozu systému Zkušební testování strategií pro prioritu autobusů MHD analýzou „před a po“ probíhalo v Janově a Toulouse mnoho týdnů a zahrnovalo 100 – 300 autobusů a 80 – 130 křižovatek. Tam, kde to bylo možné, byla data zaznamenávána automatizovaně pomocí odpovídající ITS aplikace (např. databáze cestovních dob autobusů v systému AVL). Jedním z hlavních ukazatelů systému priority pro autobusy MHD je cestovní doba na komunikační síti. Na obr. 11 je znázorněn příklad 7 autobusových linek v Toulouse, kde byla priorita přiřazována pouze těm, jejichž zpoždění bylo větší než 2 minuty oproti jízdnímu řádu. Hodnoty mezi 3 – 9 % ukazují procentuální časovou úsporu od počátku až do konce cesty. Je zřejmé, že v takovém systému jsou výhody z kratší cestovní doby závislé na základní míře přesnosti. Když budou všechny autobusy dochvilné, nebude třeba hledat časové úspory.

obr. 11 – úspory v cestovních dobách autobusů (Toulouse)

Nevýhodou měření celkové cestovní doby je fakt, že tento čas zahrnuje dobu potřebnou na ujetí vzdálenosti mezi jednotlivými křižovatkami a, zejména, dobu strávenou v zastávkách. Tyto složky celkové cestovní doby jsou obvykle nezávislé na využitém systému preference na křižovatkách, a proto nejsou pro hodnocení významná. Z toho důvodu jsou samostatně měřeny časy průjezdu autobusu křižovatkou. Na obr. 12 je příklad z Janova, kde systém priority uděluje preferenci všem autobusům bez ohledu na míru jejich zpoždění. Zobrazené výsledky ukazují procentuální úsporu času v celkových dobách průjezdu křižovatkou pro 6 autobusových linek a oba směry jízdy. Většina výsledků byla pozitivních, dosahujících úspor až 8 %.


35


obr. 12 – úspory v dobách průjezdu křižovatkou v Janově Dalším důležitým měřitelným údajem je přesnost autobusu dle jízdního řádu a jeho dodržování, neboť tento údaj přímo ovlivňuje dobu, kterou bude cestující čekat na zastávce. Analýzou průzkumů „před a po“ byl stanoven vzorec pro ukazatel přesnosti, definovaný jako: ukazatel přesnosti = 100% * (| tpřed - topt | - | tpo - topt |) / | tpřed - topt | kde: tpřed = čas příjezdu autobusu při průzkumu „před“, tj. bez udělení priority tpo = čas příjezdu při průzkumu „po“, tj. po implementaci systému preference topt = čas příjezdu podle jízdního řádu Např.: Pokud měl autobus v měření před zavedením systému priority MHD zpoždění 10 minut a poté jenom 5 minut, došlo k zlepšení přesnosti (dochvilnosti) o 50%. Při používání ukazatele přesnosti jako kritéria pro hodnocení je důležité dbát na tyto okolnosti:

Ukazatel má malý význam, jestliže se zpoždění autobusu v případě „před“ blížilo nule.

Ukazatel je ovlivněn jízdním řádem. Velmi pevné schéma jízdního řádu bude mít za následek větší hodnoty zpoždění a nižší míru procentuálních úspor z přesnosti autobusů. Z toho důvodu není vhodné porovnávat ukazatele z různých lokalit a denních dob.

Na obr. 13 jsou znázorněny procentuální úspory na 6 různých autobusových linkách v Janově (pro oba směry) po aplikaci odlišné strategie preference MHD. Až na tři šedé sloupečky úplně vpravo byly tyto výsledky statisticky významné. Jak je vidět, zavedení odlišného postupu priority bylo efektivní a přineslo výrazná zvýšení přesnosti autobusů. Stejně jako v Janově tomu bylo i v Toulouse, kde je priorita udělována až po dosažení zpoždění přes 2 minuty.


36


obr. 13 – zlepšení přesnosti (dochvilnosti) autobusů v Janově Zavádění postupů pro preferenci autobusů MHD může mít občas negativní dopad na ostatní dopravu a je třeba tyto vlivy při hodnocení efektivity strategie brát v úvahu. V nejhorším případě může totiž nastat situace, kdy udělování priority zkomplikuje dopravní podmínky natolik, že jsou autobusy samy opět zpožďovány. V Janově a Toulouse byla zpoždění dopravy odhadována metodou plovoucího vozidla a bylo zjištěno, že:

vozidla jedoucí po trasách autobusových linek mohou mít z jejich preference na světelných křižovatkách prospěch vozidla jedoucí v protisměru k autobusovému proudu mohou zaznamenat zvýšené doby zpoždění celkové zpoždění nepreferované dopravy stoupá s úkony pro prioritu

obr. 14 – dopady na nepreferovanou dopravu (Toulouse) CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

37


8.2.1. Další strategie pro prioritu MHD Rozlišná úroveň priority v závislosti na odstupu autobusů Vyšší důležitost a tedy i úroveň priority je dána autobusům s většími odstupy. Tato forma je vhodná pro linky operující spíše dle frekvence spojů, než podle pevného jízdního řádu. Na obr. 15 je porovnání obou postupů pro vybranou linku s vysokou frekvencí spojů a čtyři různé úrovně přesnosti. Jak je patrno, vhodnější je dodržovat pravidelné odstupy mezi jednotlivými autobusy, než se pevně držet jízdního řádu, zejména proto, že u spojů s vysokou frekvencí chodí cestující na zastávky náhodně a nikoliv na konkrétní čas. Tato metoda preference vyžaduje, aby použitý systém AVL uměl zjišťovat okamžité rozestupy mezi autobusy.

obr. 15 – porovnání postupů preference na základě jízdního řádu a frekvence spojů Rozlišná úroveň priority v závislosti na obsazenosti autobusů Tato strategie zakládá úroveň priority na aktuálním počtu cestujících v daném autobuse (společně s dalšími kritérii, jako zpoždění,atd.) – čím větší počet osob, tím vyšší stupeň priority. Nejvýhodnější je její použití tam, kde jsou značné rozdíly v obsazenosti jednotlivých autobusů. Implementace této metody může být založena na údajích získaných průzkumy, lépe však palubními on-line detektory, popř. systémem čipových karet. Strategie úrovňové priority autobusů na základě jejich obsazenosti může být vhodným doplněním jiných komplexních přístupů.


38


9. SMART NETS – projekt nové generace systému pro řízení městské dopravy TUC Model nové generace síťového řízení signálních soustav pro městskou dopravu TUC (Traffic-responsive Urban Control) byl navržen především pro kapacitně naplněné dopravní systémy, kde ostatní systémy UTC selhaly, popř. fungovaly nedostatečně. TUC je v současnosti aplikován a velkoplošně zkoušen ve městech Chania (Řecko), Mnichov (Německo) a Southampton (Velká Británie) v projektu SMART NETS, který je spolufinancován Evropskou Komisí v rámci jejího 5. Rámcového programu výzkumu v programu IST. V minulosti již bylo vyvinuto a aplikováno mnoho, více či méně, výkonných strategií řízení městské dopravy reagujících reálně na dopravní podmínky, jako např. SCOOT (více než 170 aplikací po celém světě), SCATS, UTOPIA, TASS, CLAIRE, MOTION, OPAC, PRODYN, RHODES, CRONOS. Ve většině případů vedly tyto implementace ke zlepšením o cca 10% průměrného cestovního času. Přesto tyto systémy pracující v reálném čase vykazují dva hlavní nedostatky:

Nebyly navrženy pro přesně vymezené konkrétní dopravní podmínky, a z toho důvodu se jejich efektivita na moderních urbanistických systémech ve špičkových hodinách snižuje.

Přestože jejich snahou byla optimalizace dopravy celé sítě, jsou funkčně decentralizované, neboť jejich základem je signální koordinace samostatných dopravních uzlů s ohledem pouze na aktuální situaci přilehajících ulic.

Navíc některé z těchto strategií vyžadují specifické podmínky na typ, lokalizaci a časové rozlišení jednotlivých měření v reálném čase, popř. na komplexní softwarové zajištění. To může omezovat jejich širší aplikovatelnost a podstatně zvyšovat náklady na zavedení. Hlavními úkoly projektu SMART NETS jsou:

zajistit rozvoj technického vybavení systémů okamžitého řízení městské dopravy

s pomocí názorné aplikace strategie nové generace síťového řízení signálních soustav pro městskou dopravu TUC, využívající moderních postupů automatizovaného řízení, zamezit výše zmíněným nedostatkům a dosáhnout výraznějšího zlepšení (v porovnání s řízením neproměnným), zejména u nasycených dopravních sítí

ve třech evropských městech ve třech různých zemích porovnat výsledky se třemi novodobými strategiemi (SCOOT, BALANCE, TASS)

9.1. Prostředí a cíle systému TUC byl poprvé vyvinut v rámci projektu TABASCO jako součást 4. Rámcového programu Evropské Komise - Programu Telepatických Aplikací a byl zaveden a hodnocen na malé síti (6 světelně řízených křižovatek) v Glasgowě, kde funguje od roku 1998 k plné spokojenosti místní samosprávy. Po projektu TABASCO došlo k několika metodologickým vylepšením, která efektivitu TUC dále zvýšila. V rozsáhlejších simulacích na dvou větších městských sítích bylo zjištěno, že aplikace TUC snížila průměrné cestovní doby v saturovaných podmínkách až o 50 % (v porovnání s pevně stanoveným nastavením). 39 CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz


Další vlastnosti TUC zahrnují:

omezení provozu (v případě selhání zařízení)

generický, snadno přenosný a extrémně jednoduchý vstupní kód

velmi nízké nároky na okamžité početní operace

žádné specifické požadavky na měření v reálném čase, co se týče jejich množství, typu, umístění a časového rozlišení.

Pro dosažení výše uvedeného úkolu podstatného zlepšení v systému řízení městské dopravy vymezují postupy projektu SMART NETS několik vzájemně propojených dílčích oblastí:

návrh strategie TUC pro tři lokality a rozsáhlé simulace (využívající ověřený makroskopický simulátor METACOR) rozdílných scénářů dopravní poptávky, kolizí, selhání zařízení, atd., založené na různých kritériích (průměrná cestovní doba, propustnost, úrovně saturace, spotřeba pohonných hmot, atd.).

aplikace a prověření v terénu; Je třeba zmínit, že všechny lokality využívají stejné softwarové prostředí, ale jednotlivé topologie sítí a dopravní podmínky odpovídajícím způsobem zohledňují vlastní vstupní datové soubory, samostatné pro každou síť.

prezentace, zhodnocení a plošné srovnání se současnými dostupnými strategiemi (s jednou u každé lokality).

Práce prováděné v projektu SMART NETS a dosažené výsledky jsou pečlivě sledovány dalšími deseti městy, která projevila zájem o tyto výzkumy a vývoj (Atény, Belfast, Bialystok, Kodaň, Cork, Glasgow, Graz, Londýn, Paříž, Praha). Spolupůsobení partnerů SMART NETS se skupinou uživatelů bylo cenné zejména pro hlubší pochopení problémů, běžně se vyskytujících v praxi řízení městské dopravy, a pro předvídání širších nároků a potřeb, které jsou v pozadí hlavních záměrů projektu. Základním a nejdůležitějším měřítkem úspěchu projektu je procentuální míra zlepšení nejrůznějších kritérií dosažená oproti stávajícím strategiím, přičemž za nejprokazatelnější a zřejmé z hlediska konečných uživatelů bude snížení průměrné cestovní doby. Dalšími kritérii úspěchu SMART NETS budou míra jednoduchosti, interoperabilita (aplikovatelnost TUC na vhodné lokality bez specifických požadavků), přenosnost a přijetí ze strany uživatelů.

9.2. Strategie TUC Základní metodologie využitá systémem TUC spočívá ve vyjádření problému s řízením městské dopravy jako lineárně-kvadratické (LQ) úlohy optimálního řízení založené na matematickém modelování původně navrženého od Gazis a Potts. Klíčovým úkolem je minimalizovat riziko přesycení sítě a tvoření kolon pomocí vhodně proměnlivé (koordinovaným způsobem) doby trvání zelené ve všech fázích a všech úsecích. Tato doba se pohybuje se kolem určitých nominálních hodnot, bez ovlivňování samotných ofsetů a dob cyklů.


40


Dalším způsobem, jak ovlivňovat dopravní podmínky pomocí světelných zařízení, je modifikace doby trvání cyklu. Je třeba zdůraznit, že pro celou síť nebo region je uvažována pouze jediná doba cyklu tak, aby byla zajištěna koordinace jednotlivých úseků pomocí vhodných ofsetů. Delší doba typicky zvyšuje kapacitu úseku, protože podíl ztrátových časů (mezi zelenými) se odpovídajícím způsobem sníží; na druhou stranu, delší doba cyklu může zvýšit zpoždění vozidel na méně zatížených spojeních, kvůli delším čekacím intervalům během červené fáze. Cílem řízení cyklu by proto mělo být zvyšovat kapacitu připojovacích úseků dle potřeby, a tím omezit nejvyšší zaznamenanou hladinu saturace v síti. U systému TUC je tohoto úkolu dosaženo zavedením jednoduchého algoritmu odezvy, který využívá jako kritérium pro zvýšení nebo snížení doby cyklu okamžitou maximální hodnotu saturace předem stanovené procentuální části síťových úseků. Úprava signálních plánů pro preferenci MHD vychází z odhadované doby jízdy vozidla od místa detekce k stopčáře. Kritéria pro udělování preference vozidlu MHD pohybujícímu se po síti: průměrné zatížení dalších úseků ústících do stejné křižovatky jako úsek, na kterém bylo zjištěno vozidlo MHD; pokud je menší než předem stanovená hodnota, bude vozidlu udělena preference.

průměrné zatížení úseku vystupujícího z křižovatky, do kterého vozidlo MHD míří; pokud je jeho hodnota menší než stanovená, bude udělena přednost.

Software TUC nabízí verzi obecně použitelnou na jakoukoli městskou síť. Optimalizace strategie dle individuálních potřeb probíhá začleněním odpovídajících vstupních souborů údajů. Ty zohledňují zejména geometrické parametry sítě, další specifické charakteristiky jednotlivých sítí a požadavky uživatelů řeší množství nastavitelných parametrů, jejichž vyladění je závislé na zkušenostech místních dopravních subjektů a výzkumu přímo v lokalitě. Pro co nejsnazší implementaci je důležité udržet počet těchto parametrů co nejmenší. K zavedení technologie bylo zavedeno rozhraní mezi TUC a fungujícím systémem řízení městské dopravy.

9.3. CHANIA 9.3.1. Implementace systému Chania (Řecko) prezentuje v mnoha hlediscích základní příklad implementace. Chania používá předpřipravené plány řízení dopravy s pevným schématem, což je stále běžnou praxí ve většině evropských měst, zejména pak měst Střední a Východní Evropy. V Chanii jsou tato schémata vybírána nedávno zavedeným systémem TASS, kterým byly aktualizovány základní plány řízení městské dopravy. Na většině úseků sítě je dále systém doplněn programy samočinného řízení soustavy jedoucími vozidly tak, aby bylo dosaženo redukce zbytečných prodlev v době trvání „zelené“ při nízké hustotě dopravního proudu. Tyto velmi moderní a precizně zkombinované plány fixního řízení dopravy dělají z Chanie více než jen průměrný příklad pro ilustraci projektu TUC a jeho výsledky budou ostatními městy využívajícími podobná pevná schémata brána za minimum, reálně dosažitelné implementací TUC na vlastní sítě.


41


obr. 16 – schéma sítě testované systémem TUC - Chania Testovaná lokalita zahrnuje celou centrální oblast města (viz obr. 16). Pravidelné dopravní kongesce vznikají v jejím jádru a šíří se směrem ven, kde způsobují další komplikace na přilehlých úsecích. Druhou problémovou oblastí je jeden z hlavních vstupů do sítě, který spojuje centrum města s letištěm a východními periferiemi města; opět vytvářející pravidelné kolony vozidel až za hranici sítě. Občasné kongesce se vyskytují i v dalších oblastech. Problémy nabývají na intenzitě během špatného počasí nebo ve vánočním období, a dopravní objemy, spolu se zhoršením dopravní situace, stoupají také v hlavní turistické sezóně od dubna do října. Jelikož je střed města zároveň komerčním centrem regionu, silné kongesce trvají v ranních a odpoledních špičkových hodinách. V Chanii byl postup implementace systému na základě parametrů, které byly odvozeny na z geometrie sítě a platných signálních plánech, pro spolupráci TUC s dostupným hardwarovým vybavením bylo vytvořeno speciální rozhraní.

9.3.2. Výsledky provozu systému Ukázkové spuštění TUC v Chanii proběhlo 2. června 2003. Je zřejmé, že systém, který v testované lokalitě funguje mnoho let, byl postupně precizně vyladěn, a všechny zvláštnosti sítě byly zohledněny patřičnými plány. Proto dnes funguje na své optimální úrovni. Naproti tomu TUC byl instalován ve své původní obecné verzi jen několik týdnů před začátkem demonstračního provozu, a proto podstoupil pouze drobné úpravy pro konkrétní síť. Rozbor prvních výsledků ukázal, že TUC fungoval s menší efektivitou než stávající systém TASS ve většině dopravních uzlů v oblasti. Hlavním důvodem problémů bylo detektory zaznamenávané nesmyslně vysoké dopravní zatížení nebo vykazování výrazně odlišné hodnoty obsazenosti a tyto chyby měly negativní vliv na vyhodnocování a výstupy systému TUC. Proto se k odstranění těchto nedostatků použilo úpravy softwaru tak, aby iracionální CityPlan spol. s r.o., Odborů 4, 120 00 Praha 2 [email protected], www.cityplan.cz

42


proudy byly ignorovány a odlišnosti v obsazenosti detektorů se zmírnily. Tyto úpravy nejsou nijak dramatické a pomohly zmíněné problémy zmírnit. Během řešení technických obtíží pokračovalo průběžné vylaďování parametrů TUC na základě znalostí a podkladů různých dopravních provozovatelů. Úpravy se týkaly všech funkcí TUC: doby trvání zelených, cyklů a ofsetů. Zejména ofsety byly modifikovány dobře díky provedeným průzkumem přímo v terénu, což zajistilo lepší koordinaci mezi jednotlivými uzly. Doba následujícího cyklu byla nejprve počítána každých pět minut podle naměřených hodnot obsazenosti v posledního cyklu, zatímco nyní je založena na průměrné hodnotě obsazenosti za celou pětiminutovou periodu. Pro porovnání se systémem TASS taktéž hraje roli skutečnost, že TASS byl zaveden v r. 1998 a byl postupně vyladěn k nejoptimálnějším možným výsledkům.

9.4. Hodnocení technologie TUC Hlavní výhody systému TUC, které byly doposud prokázány, jsou především snadná implementace, dobrá interoperabilita při spolupráci s různými systémy řízení dopravy i samostatném provozu, a také nízké komunikační náklady, neboť systém využívá měření po cyklech. SCOOT i TASS jsou daleko náročnější na objem dat, jelikož oba komunikují mezi lokálními detektory a řídícím střediskem pomocí aktualizací po sekundách. Na druhou stranu je to jejich výhoda, protože, s využitím speciálních detektorů, mohou přerozdělit dobu zelené mezi fázemi jednoho cyklu z ramen, která v dané chvíli nevykazují přítomnost žádného vozidla, na ta, která jsou zatížena více. Současné hodnocení testování systému TUC v Mnichově umožňuje srovnání s projektem BALANCE. Ten je nejnovější z postupů řízení městské dopravy s využitím současných podmínek a byl navržen pro optimalizaci odchylek a časových cyklů signálního řízení dopravy od malého zatížení až po krátkodobá přesycení sítě. Přesto sdílí již zmíněné nedostatky s ostatními systémy UTC, především neschopnost uspokojivě se vypořádat s kongescemi způsobenými kontinuálním přesycením dopravní infrastruktury. Okruhem velkého zájmu kolem zavedení TUC v Mnichově je možnost představitelné přímé spolupráce mezi systémy TUC a BALANCE. TUC řeší optimalizaci rozložení zelených, ale neudává doby jednotlivých cyklů a ofsety. V původní aplikaci v Glasgowě, a také v Chanii a Southamptonu, jsou tyto hodnoty převzaty z předem stanovených pevných signálních plánů. Naproti tomu v Mnichově jsou údaje určovány on-line, ne však pomocí TUC, ale s využitím BALANCE. Pokud se naplní očekávání a tato kombinace se ukáže jako úspěšná, nabízí se cesta ke spolupráci s mnoha dalšími systémy UTC jako SCOOT nebo SCATS. Southampton poskytuje přímé srovnání parametrů a výkonnosti systémů TUC a SCOOT (nejznámější městský systém signálního řízení dopravy na světě). Proto je také tato testovací lokalita největší výzvou pro systém TUC, protože SCOOT není ideálním systémem pro řešení problémů s dopravními kongescemi.


43


10. ZÁVĚR Cílem tohoto dokumentu bylo podat celkový přehled, popis a získané výsledky nejnovějších projektů zaměřených na komplexní řešení řízení a organizace dopravy ve městech s využitím moderních technologií ITS (Intelligent Transport Systems and Services). Je zřejmé, že s neustále rostoucími nároky obyvatel na mobilitu dochází na městských komunikačních sítích k nárůstu počtu vozidel a cest, čímž stoupá zatížení, saturace a riziko výskytu kongescí na frekventovaných páteřních městských komunikacích. Tyto jevy komplikující pohyb vozidel na dopravní infrastruktuře, zejména v městských aglomeracích, výrazně determinují plynulost a bezpečnost provozu v klíčových uzlových bodech (křižovatkách). Systémy organizace a řízení městské dopravy se v jednotlivých městech liší a i jejich výkonnost a úspěšnost je rozdílná. V zájmu všech států Evropy (hlavně, ale nejen, EU) by měla být podpora vývoje, implementace a šíření získaných poznatků nových a moderních systémů řízení městské dopravy (UTC). UTC systémů byla již v rámci mnoha evropských programů vyvinuta celá řada a jsou aplikovány na městské sítě různých parametrů i velikostí, s větší či menší úspěšností. Nejnovějším trendem a předmětem dalších výzkumů jsou „real-time“ UTC systémy, neboli aplikace schopné operativně měnit a přizpůsobovat své algoritmy řízení dopravy okamžitému stavu a potřebě komunikační sítě. Jde o složité procesy náročné jak na softwarové, tak hardwarové vybavení, proto je třeba klást velký důraz na:

jednoduchou a funkční implementaci systémů na konkrétní dopravní podmínky

otevřenou strukturu systémů umožňující další modifikace a zdokonalování dle potřeby

univerzálnost systémových postupů a technologií pro možnost širokého využití v různorodých infrastrukturách a urbanistických podmínkách

kompatibilitu systémů a možnost jejich spolupráce se stávajícími a dlouhodobě fungujícími systémy, i mezi sebou navzájem

Snahou moderních telematických procesů pro řízení dopravy ve městech je zajistit bezproblémové fungování všech složek tohoto multi-modálního komplexu, přičemž hlavními tématickými okruhy zájmu zůstávají:

vývoj moderních systémů pro řízení křižovatek se světelnou signalizací na lokální úrovni a organizace a synchronizace procesů v rámci celé sítě, to vše probíhající v reálném čase pomocí detekce okamžitých dopravních podmínek

zavedení efektivních postupů pro udělování preference MHD na světelně řízených křižovatkách v závislosti na zvolených typech kritérií

zatraktivnění hromadné přepravy osob oproti individuální automobilové dopravě pomocí moderních a snadno dostupných informačních technologií, které nabídnou cestujícím aktuální a přesné informace o MHD, dopravní situaci ve městě, počasí, kultuře, atd.

snaha o vytvoření co nejpříznivějších životních podmínek ve městě snižováním dopravního zatížení obytných oblastí, nehodovosti, emisí škodlivých exhalací do ovzduší, hlukového zatížení z dopravy, a zvyšováním bezpečnosti pohybu ve městě


44


Protože technologická, časová i finanční náročnost vývoje efektivních telematických systémů je značná, je nezbytné, aby při tomto vývoji spolupracovaly všechny strany, které mohou poskytnout užitečná data, informace, metodologické postupy a zkušenosti, a samozřejmě krytí investičních nákladů. Mezi takové patří:

významné dopravní a logistické společnosti

provozovatelé hromadné dopravy

výrobci automobilů a dopravních prostředků MHD

výzkumné a expertní organizace

společnosti zabývající se vývojem telematických IT aplikací a software

dotčené orgány státní správy a dozoru

občanská sdružení a organizace zjišťující a prezentující názor veřejnosti

významné finanční a investorské celky

ekologická sdružení

Kromě kooperace těchto skupin v rámci konkrétních projektů pro dané městské aglomerace je také velmi důležitá vzájemná spolupráce a výměna informací mezi evropskými městy. Ta umožňuje šíření vědomostí a získaných výsledků, což napomáhá efektivitě vývoje systémů - města se mohou vyvarovat chyb a nedostatků, které již byly identifikovány, a naopak využít takové postupy, jejichž aplikace přinesly evidentní zlepšení. Koordinaci a integraci na evropské úrovni budou vždy nejlépe organizovat rozsáhlé programy garantované a finančně jištěné Evropskou Unií. Musí být cílem těchto programů přispívat ke standardizaci a harmonizaci všech činností, které povedou ke vzniku pan-evropského trhu s telematickými systémy UTC a podpoří společnou dopravní politiku. Již dnes lze s jistotou tvrdit, že novodobé systémy pro řízení městské dopravy s využitím moderních telematických postupů jsou dobrou perspektivou pro vytváření kvalitní a fungující dopravní struktury ve městech, odpovídající vysokým nárokům na mobilitu společnosti nového tisíciletí. Zároveň musí zaručovat, že charakter těchto mobilitních procesů bude korespondovat s myšlenkami trvale udržitelného rozvoje společnosti. Z doposud zjištěných závěrů a výsledků implementovaných systémů lze odvodit tato tvrzení:

Telematické řídící systémy, schopné provádět dynamické řízení dopravy reagující na změny v provozu, včetně metod pro zajištění preference MHD, jsou efektivními nástroji při redukci dopravních kongescí, znečištění ovzduší emisemi a hlukem, zvýšení bezpečnosti provozu na komunikacích a zatraktivnění hromadné přepravy pomocí zvýšením pohodlí pro cestující.

Rozdělení přepravní práce ve prospěch hromadné dopravy, potřebné ve všech evropských městech zahlcených dopravou, lze provést dopravní telematikou jednak zlepšením výkonnosti hromadné dopravy, a zároveň zvýšením vnímání těchto zlepšení občany.

Všechny metody a postupy aplikované na konkrétní podmínky musí nezbytně brát v úvahu charakter poptávky, potřeby a názory obyvatel tak, aby výsledný efekt zavedení těchto postupů byl co největší.


45


Ani nejkomplexnější a nejúspěšnější projekt dopravní telematiky nevykazuje žádné okamžité zázračné výsledky ve změně rozdělení přepravní práce ve prospěch hromadné dopravy a je vždy otázkou soustavného a systematického vylaďování eliminovat vliv všech faktorů, které správnému fungování brání.

Důležitou podmínkou efektivně pracující telematické aplikace je správná analýza a interpretace požadavků a nároků konkrétních dopravně-urbanistických podmínek a následná optimální spolupráce implementovaného systému UTC se stávajícími zavedenými systémy řízení městské dopravy.

Řízení a koordinace systémů tak, aby bylo dosaženo odpovídajícího efektu, musí být jednoduchá a zřejmá, jak jen to je možné. Toho lze dosáhnout zamezením rozdělení odpovědností za jednotlivé úkoly a udělením skutečné rozhodovací pravomoci a účinnosti tam, kde je to nutné.

Komplexní systémy je nutné nepřetržitě monitorovat a zjišťovat, zda naplňují očekávání ve smyslu výkonnosti. Každý systém musí předpokládat po své implementaci fázi pravidelné údržby, inovace a optimalizace.

Na kvantitativní úrovni jsou dopady implementace systémů UTC na dopravní podmínky ve městech podobné, jako výstavba nové silniční infrastruktury. Proto lze na investice do dopravní telematiky nahlížet jako na možné náhradní způsoby investic do infrastruktury.


46


11. LITERATURA A ODKAZY [1]

WHITE PAPER "European transport policy for 2010 : time to decide

[2]

Demand Responsive Transport Services: Towards the flexible Mobility Agency, G. Ambrosino, J.D. Nelson, M. Romanazzo, ENEA 2004

[3]

TABASCO, Final Evaluation Report and Exploitation Plan - Deliverable number 10.3, 1998

[4]

EUROSCOPE, documentation on demonstration of prototypes completed in 1997 – Deliverable 8 1997

[5]

The ROMANSE Project – an Overview – Ken Laughlin 1996

[6]

Hampshire and Southampton – European Digital Cities Good Practice Case Study

[7]

QUARTET PLUS: Deliverable D07.3 – IRTE evaluation in six sites

[8]

Results of Field Tests on Existing PT Information Systéme, Final Report, Infopolis Deliverable N°5.2, CETE/WP05/V1.0/15/05/97, May 1997

[9]

Real Time Pre-Trip Passenger Information via Mobile Phone – Experiences from Praktice, Dr. Peter Stöveken, BPI – Consult, Jaakko Pöyry Group

[10]

Diakaki C. Integrated Control of Traffic Flow in Corridor Networks. PhD Thesis, Technical, University of Crete, Department of Production Engineering and Management, Chania, Greece, 1999.

[11]

www.polis-online.org

[12]

www.mobinet.de

[13]

http://www.cordis.lu

[14]

http://www.rec.org

[15]

http://www.trg.soton.ac.uk/priscilla/


47

Aplikace dopravně logistických přístupů v městských aglomeracích

Recommend Documents