Řízení dopravy. Doc. Ing. Tomáš Tichý, Ph.D. K620 ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY. Dopravní telematika aplikace v řízení dopravy

Řízení dopravy Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy Doc. Ing. Tomáš Tichý, Ph.D. [email protected]

K620 – ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY ČVUT FD, Konviktská 20, Praha 11 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

Obsah prezentace    

      

  

Hierarchická struktura telematického systému Rozvoj dopravy Způsoby řízení dopravy ve městě Princip řízení dopravy na křižovatce osazené SSZ Řízení v oblasti – plošná a liniová koordinace Příklady řízení dopravy Preference MHD Simulace dopravy Přehled systémů řízení dálnic Liniové řízení dopravy Mýto Dopravně informační systémy a jejich technologie Kongesce/nehody – identifikace excesů Kooperativní systémy, inteligentní vozidlo, inteligentní dálnice Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

2

Laboratoř řízení a modelování dopravy TAČR – ALFA – NOMŘÍZ, ZET, SIRID, UNIR  Vybavení detektory – grant od ČVUT  Simulační SW – grant od ČVUT  Řízení a modelování v intravilánu  Řízení dopravy v extravilánu  Dopravní průzkumy  Poradenství v dopravním řízení  Studie řízení dopravy  Vybavení SW + PC, Řadič C940  Spolupráce s dalšími ústavy, fakultami, universitami www.lss.fd.cvut.cz/ustav/laboratore/laborator-rizeni-a-modelovanidopravy/laborator-rizeni-a-modelovani-dopravy 

Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

3

Hierarchická struktura telematického systému


4

Architektura městského systému řízení dopravy 

Úroveň útvaru – města



Úroveň oblasti



Úroveň uzlu


5

Schéma telematického subsystému DMM


6

Schéma telematického subsystému DMD


7

Schéma ekologického managementu


8

Rozvoj dopravy v ČR Vývoj intenzity automobilové dopravy v Praze a v ČR Vývoj stupně automobilizace

zdroj: TSK-ÚDI Praha 2013 zdroj: TSK-ÚDI Praha 2013

 

    

Růst silniční dopravy v ČR o 26% od roku 2000 Růst silniční dopravy v Praze o 33% od roku 2000 Růst automobilové dopravy o 12% od roku 2000 Automobilizace v Praze - 1 vozidlo na 1,6 obyvatele Omezení dopravy v centru Rozvoj obchodních center Výstavba okruhů měst – vnitřní, vnější


9

Základní problémy řízení dopravy ve městě 

Omezená infrastruktura města – (soukromé pozemky)



Výstavba komerčních center



Výstavba kancelářských center



Objízdné trasy



Pěší vazby



Cyklistická doprava



Ekologická zátěž



Jízda MHD

Kapacita silniční sítě


10

Kapacita komunikace Tvorba kolon – nekapacitní komunikace Nehodovost, zranění, náklady

Informovanost o stavu komunikace Znalost dojezdových časů Informace o zaparkování Informace o času příjezdu MHD Telematické aplikace

Reakce systému řízení

Včasné předání informace Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

11

Oblasti rozvoje telematiky Řízení provozu na městských komunikacích Bezpečnostní a záchranné systémy Dohledové a varovné systémy Poskytování dopravních informací Správa dopravní infrastruktury Zařízení ve vozidlech Parkovací systémy Veřejná doprava Elektronické platby Přeprava nákladů Sběr a správa dat Mýtný systém


12

Řízení dopravy v Praze Integrace technologií 9 Oblasti řízení Otevřené rozhraní Sběr DI dat Monitorování technologií Ovlivňování dopravy

Nadstavbový systém Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

13

Inteligentní dopravní systémy v Praze •Světelně řízených křižovatek – 626 ks •Přechodů pro chodce – 125 ks •Preference MHD – pasivní 174 ks, aktivní 180ks

•Strategické detektory – 194ks

•Oblastní ústředny - 11ks •ZPI – 58ks •Úseková rychlost – 31 úseků •Jízda na červenou - 16 lokalit •Cestovní informace – 16 úseků

•P+R – 16 parkovišť – 3008 stání •Tunelové systémy – 6 tunelů + 1 v přípravě •Management města – dopravní scénáře Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

14

Řízení křižovatek SSZ 



Detektory  Umístění

křižovatka – místní detektory komunikace – vybraný řez strategické – širší použití

Alternativní detekce

 Informace

plovoucí vozidla vozidla taxi vozidla MHD

účastníci dopravního provozu - rádio státní správa + IZS – policie, hasiči dopravní firmy


15

Řízení křižovatek SSZ  Dynamické řízení

 Časově závislé řízení  Pevný signální plán  Fáze celočervené  Preference MHD  Zelená v hlavním směru  Blikavá žlutá  Na výzvu

 Preference IZS Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

16

Způsoby řízení oblasti 

 

Centralizovaná inteligence řízení – spočívá ve vyhodnocení všech detektorů v oblasti a optimalizačním výpočtu pohybu vozidel. Na základě výpočtů se v reálném čase mění řízené parametry. ∆Tc, ∆Toff, ∆Tg, ∆Fskl Tento způsob řízení je technicky a ekonomicky náročný. Příkladem online řízení je systém SCOOT (Split, Cycle and Offset Optimisation Technique) v Aberdeen a Londýně – Velká Británie a Nijmegen – Nizozemí, a systém SCATS (Sydney Coordinated Adaptive Traffic System) v Oakland County – Austrálie.


17

Způsoby řízení oblasti 

 

Decentralizovaná inteligence řízení – dopravní uzel reaguje okamžitě na stavy dopravy. Vyšší úrovní je řídící počítač ve funkci koordinátora jednotlivých uzlů sítě. Decentralizovaná inteligence řízení sbírá data od všech detektorů a podle momentální dopravní situace mění délky cyklu, skladbu fází, případně délky zelených. ∆Tc, ∆Toff, řadič - ∆Tg, ∆Fskl Více světelných signalizačních zařízení je sdruženo do oblastí uspořádaných liniově nebo plošně a jsou řízeny adaptivně v určitém časovém rastru pohybující se od 10 do 30 min. Příkladem tohoto řízení je systém MOTION (Method for the Optimisation of Traffic Signals In On-line controlled Networks) a TASS (Traffic Actuated Signalplan Selection), které se uplatňují v Evropě (Německo, Rakousko) a jsou nasazeny i první aplikace v ČR (Praha)


18

Řízení oblasti 

Monitorování stavu SSZ



Vizualizace SSZ



Řízení SSZ



Prioritní trasy



Sběr DI dat



Archivace a zpracování dat



Hlášení poruchy



Rozhraní na další systémy


19

Řízení z úrovně města – vizualizace


20

Řízení oblasti Prahy 5 – Smíchova PIT 

Řízení vstupů – TASS



Řízení oblasti – MOTION



Taktiky v oblasti – CIM



Informování řidičů – PIT



Další systémy řízení dopravy

TASS

MOTION + CIM


21

Preference MHD 

 

Pasivní preference – trolejové kontakty Aktivní preference – bezdrátová komunikace Inteligentní zastávky  On-line informace  Jízdní řády

 Čas příjezdu a odjezdu


22

Preference MHD 

Pasivní preference – využívají ji převážně tramvaje pomocí trolejových kontaktů nebo autobusy, které využívají smyčkové detektory. Nevýhodou této preference může být nevhodné umístění trolejových kontaktů případně smyčkových detektorů. Trolejové kontakty patří mezi nejpoužívanější pasivní detektory využívané k preferenci MHD


23

Tunelové systémy Tunnel Letná 2002 Tunnel Těšnov 2000

Strahovský tunnel 1997 Tunnel Mrázovka 2004 Zlíchovský tunel 2002 Integrace 2004


24

Vstupy pro simulaci MIKRO Simulace se skládá z několika dílčích modelů 

Dopravní infrastruktura



Intenzita a skladba dopravního proudu



Prvky aktivního řízení dopravy (SSZ, tunely)



Intenzita pěších a jejich chování na přechodech



Provoz hromadné dopravy

MAKRO Simulace dále zahrnuje 

Urbanistické členění města, demografické údaje



Předpoklady o dopravní poptávce a nabídce


25

Možnosti využití simulace Plánování dopravy

Hledání optimální alternativy



Využití při vytváření územního plánu



Z dostupných alternativ řešení výběr nejvhodnější



Stanovení potřebné kapacity komunikace



Široké spektrum kritérií



Hledání optimálního vedení dopravy



Na základě dílčích výstupů zlepšování řešení



Stanovení těžišť dopravy



Sestavování alternativ je finančně méně nenáročné



Posouzení dlouhodobé kapacitní dostatečnosti



Posouzení vhodné konfigurace křižovatky



Posouzení návrhu dopravního řešení (SSZ)

Využití simulace pro hledání kritických míst v oblasti 

Místa s nízkou dopravní kapacitou - vznik kongescí



Místa se sníženou bezpečností účastníků provozu



Místa s nedodržováním dopravních předpisů


26

Evropská síť v ČR

zdroj: ŘSD 2011


27

Dopravní síť ČR

zdroj: ŘSD 2011


28

Systémy řízení provozu na dálnicích resp. obecně na liniových komunikacích    

Liniové řízení dopravy (RLTC – Road Line Traffic Control) Inteligentní dálnice Inteligentní vozidlo Řízení vjezdu na dálnici (Ramp metering)  Řízení dávkováním vozidel



Preference vozidel s vyšší obsazeností (HOV lanes)  Řízení změnou organizace dopravy



Dopravně informační systémy  Není zde přímé řízení, ale ovlivňují provoz


29

Principy liniového řízení dopravy 

Regulace rychlosti pomocí PDZ v závislosti na hustotě provozu, neočekávaných událostech na komunikaci nebo povětrnostních podmínkách



Homogenizace dopravního proudu



Informování řidičů o náhlých změnách v dopravní situaci před nimi



Omezování jízdy kamionů v levém jízdním pruhu při vysokých intenzitách provozu, krizových situacích nebo nepříznivých povětrnostních podmínkách



Svedení dopravy mimo jízdní pruh neprůjezdný z důvodu mimořádné události


30

Přínosy liniového řízení dopravy 

Zvýšení kapacity komunikace (praxe … až o 15 %)



Snížení rizika nehody (praxe … pokles nehod až o 30 %)



Eliminace rizika druhotné nehody



Zkrácení jízdních časů a zvýšení plynulosti provozu



Snížení negativních vlivů dopravy na životní prostředí

Portály liniového řízení dopravy: 

D1 (směr Praha)

11 portálů



SOKP (směr Plzeň)

16 portálů



SOKP (směr Brno)

18 portálů


31

Základní koncept dopravně informačního systému Výstupy

Vstupy Měřená data - Dopravní senzory - Senzory počasí

Verbální informace - Hlášení policie - Hlášení obyvatel - Hlášení servisu

Databáze - Veřejná doprava - Uzávěry

Informace pro celý dopravní proud

Společné zpracování dat sběr

- Filtrace - Kódování - Databáze - Predikce

distribuce

jednotné informační a telekomunikační prostředí


- ZPI (PIT)

Informace pro individuální vozidla - Navigace (RDS/DAB) - GSM – SMS, MMS, WAP - Rozhlas, televize - Internet, kiosky

32

Druhy dopravně informačních systémů    



Zelená vlna – rozhlasové vysílání, verbální podoba, bez prognózy RDS-TMC – rozhlasové vysílání, kódový přenos zpráv, bez prognózy PIT, vozidlové displeje – doby jízdy, kongesce, nehody, uzavírky, práce na silnici, atd. Sofistikované systémy – dynamické a detailní informace  Vozidlové displeje nebo displeje mobilních zařízení ve vozidlech  Oboustranná komunikace mezi vozidlem a informačním centrem  Poloha vozidel, trasy, doby jízdy, délky stání, počet zastavení, atd.  Propojení s řídicími systémy – využití reálných informací z vozidel pro řízení dopravy  Propojení s navigačními systémy – vyhledání alternativních tras v digitální mapě Informace před jízdou – informační kiosky, Internet, televize


33

DIC – Dopravní informační centrum 

Integruje dopravní technologie



Sbírá dopravní data a informace



Poskytuje dopravní informace



Ovlivňuje dopravu


34

Mýto


35

Technologie - EFC 



 

 

DSRC – Dedicated Short Range Communication – mikrovlny či infračervené pásmo mezi OBU a infrastrukturou GSM-GPS – Global System for Mobile Comunication – Global position System – poloha určována na základě GPS – GNSS-CN LSVA – Švýcarský systém – OBU s vázaná s tachografem – korekce i pomocí GPS Závorové systémy Dálniční známky – časové na vyhrazených komunikacích Bez poplatku – daně – silniční, z pohonných hmot, DPH Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

36

Základní uspořádání EFC - DSRC 

EFC – Electronic Fee Collection

Centrum

Prodejní místa

Mobilní kontrola

Portál - platba

Portál - platba

Portál kontroly

Vjezd /Výjezd Sekce platby


37

Základní uspořádání EFC - DSRC Infrastruktura

Laserový scaner 3D rozpoznávání vozidla včetně klasifikace a získávání dat o rychlosti

DSRC

vozidlo

RSE jednotka

OBU

Operátor

Platební karta

Finanční management


38

Základní uspořádání EFC - GNSS

Infrastruktura

vozidlo

GSM

GSM sít kontrola Operátor

OBU

GNSS

DSRC

Platební karta

Finanční management


39

Přehled systémů FCD v zahraničí


40

Dálniční síť ČR

zdroj: ŘSD 2011


41

Dopravní excesy 



Typy dle dynamiky vývoje  Dopravní excesy I. druhu – kongesce  Dopravní excesy II. druhu – nehody Identifikace dopravních excesů – dopravní modely  Zjišťování kongescí 

Klasifikátory dopravy

 Odhadování nehod  Přímé metody (videodetekce)  Nepřímé metody  Dopravní detektory  Algoritmy a modely  

Identifikace na dálnicích je oproti městu snadná a přesnější Pokud nastane nehoda a systém ji rozpozná, je možná zpětná vazba pro řidiče pomocí liniového řízení a zařízení pro provozní informace – dopravní proud pak může být na příštím sjezdu odkloněn a směrován jinou trasou Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

42

Inteligentní vozidlo ADAS – Advanced Driver Assistance Systems  

Systém pro podporu řízení vozidla Možné funkce               



Monitorování stavu vozovky Detekce překážek Sledování délkového odstupu Noční vidění Vedení vozidla ve stopě Automatické brzdění před překážkou Automatizované předjíždění Varování při při neúmyslném vybočení z jízdního pruhu Varování o možné kolizi s vozidlem vpředu Adaptivní tempomat (virtuální vlak) Natáčení světel do zatáčky Asistent dálkových světel Identifikace mikrospánků (sledování očí) Rozpoznávání dopravních značek Detekce chodců

Komunikace inteligentního vozidla  

Komunikace s řídicím centrem Komunikace v rámci kooperativních systémů


43

Literatura    

  

Přibyl P.: Řídicí systémy silniční dopravy, skripta ČVUT, 2003 Přibyl P., Svítek M.: Inteligentní dopravní systémy, BEN, 2002 Přibyl P.: Inteligentní dopravní systémy, skripta ČVUT, 2004 Tichý T.:Řídicí systémy dopravy – Dopravní telematika, ČVUT 2004

www.lss.fd.cvut.cz/members/tichy/dokumenty-k-vyuce www.silmos.cz www.rsd.cz


44

Řízení dopravy Děkuji za pozornost Doc. Ing. Tomáš Tichý,Ph.D. [email protected]

K620 – ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY ČVUT FD, Konviktská 20, Praha451 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

Řízení dopravy. Doc. Ing. Tomáš Tichý, Ph.D. K620 ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY. Dopravní telematika aplikace v řízení dopravy

Recommend Documents