ITS
ITS pro soukromá vozidla • bezpečnost
jsou snímány infračervenou kamerou umístěnou na předním roštu vozidla a promítány zařízením umístěným uvnitř přístrojového panelu na spodní část čelního skla vozidla, kde jsou zobrazovány jako virtuální obraz. Aby se řidič příliš nerozptyloval nebo neunavoval, zakrývají zobrazení jen malou část oblasti čelního výhledu řidiče a nepřekrývají scénu před vozidlem. Cílem je poskytnout určitý druh „čelního zrcátka“ v oblasti výhledu řidiče, ve kterém mohou být znázorňovány informace, aniž by řidič ztratil kontakt s výhledem na silnici před vozidlem.
Snížená viditelnost rozhodující mírou přispívá k nehodovosti na evropských silnicích. Nově vyvíjené systémy využívají infračervené technologie k zlepšení výhledu řidiče.
ZLEPŠENÍ VIDITELNOSTI
K
aždý řidič má zkušenosti s problémy spojenými s řízením za podmínek snížené viditelnosti, jako v noci nebo v silném dešti. Statistika skutečně prokazuje, že 37 % nehod na evropských silnicích se vyskytne za snížené viditelnosti. V zájmu urychlit řešení tohoto problému podpořila Evropská komise projekt DARWIN, který se zabývá systémem pro zlepšení viditelnosti při řízení v nepříznivých povětrnostních podmínkách a zhoršené viditelnosti.
34
Projekt DARWIN vyvíjí podpůrný systém pro zlepšení viditelnosti řidiče na základě infračervené technologie umožňující řidiči pohotověji rozpoznat předměty vpředu na silnici a tím rychleji reagovat. Obrazy
Simulační zkoušky prokázaly, že řidiči vybaveni tímto systémem mají sklon udržovat větší odstup od vozidla před nimi, což vede k podstatnému snížení střetů a kontaktů. Provádějí se rozsáhlé zkoušky s testovacími vozidly vybavenými těmito zařízeními. Rovněž je analyzována praktická použitelnost a výkonnost těchto systémů a jejich přijímání řidiči.
ŘÍZENÍ CESTOVNÍ RYCHLOSTI A ODSTUPU VOZIDLA
J
eden systém, který tvoří most mezi systémy zaměřenými na chování řidiče a těmi, jejichž cílem je chování vozidla je dnes uplatňované řízení cestovní rychlosti. To bylo původně vyvinuto ke zlepšení pohodlí řidiče. Umožňuje jednoduše nastavit rychlost vozidla, stiskem tlačítka a uvolnit ji buď šlápnutím na brzdy nebo vypnutím systému. Adaptivní systém řízení cestovní rychlosti (Adaptive Cruise Control – ACC) na druhé straně vycítí vozidlo vpředu a upraví rychlost řízeného vozidla tak, aby byla zachována bezpečná sledo-
ITS
ITS pro soukromá vozidla
vací vzdálenost a opět nastaví žádoucí rychlost, jakmile je cesta vpředu volná. Současné systémy ACC, které se vyrábějí od 90. let, jsou v zásadě používány pro dálniční rychlosti. S jedním způsobem kontroly odstupu vozidla již můžete být seznámeni, tj. pomoc při parkování couváním, která je již dnes nabízena pro vozidla s vysokou zádí. Při couvání do určeného místa vás má vozidlo varovat pípáním, jehož frekvence se zesiluje tak, jak se přibližujete k pevné překážce vzadu. Upravená čidla mohou být uplatňována pro varování při krátkém pojíždění kupředu a varováním před špatně viditelnými místy, zatímco pro delší vzdálenosti (až do 200 m) jsou používána důmyslnější radarová čidla.
VAROVÁNÍ PŘED SRÁŽKOU A VYHNUTÍ SE SRÁŽCE
S
ystémy varování před srážkou a umožňující vyhnout se srážce jsou určeny k tomu, aby se staly hlavním typem systémů ADAS, které ovlivňují způsob, jakým se vozidlo dostává do styku s infrastrukturou a s ostatními vozidly. Dnes vyvíjené varovné systémy mohou zahrnovat čidla pro udržování bezpečné vzdálenosti, pro zjišťování špatně viditelných míst a vychylování se z jízdních pruhů, pro změny jízdních pruhů nebo pomoc v místech splývání pruhů, pomoc v jízdě přes křižovatky, upozorňování na chodce, varování před nárazem ze zadu a překocením. Jestliže řidič na tato varování nedostatečně reaguje, přichází ke slovu systém umožňující vyhnout se srážce, který umožňuje určitou míru kontroly plynu, brzd
Adaptativní systémy řízení cestovní rychlosti spoléhají na čidla, která trvale sledují prostor před vozidly, upravují rychlost a ostatní charakteristiky.
a konečně i řízení tak, aby se vozidlo dostalo zpátky do stabilního stavu. Různé typy varování před srážkou jsou ve stadiu rozsáhlých zkoušek prototypů. Jak již bylo dříve uvedeno, systémy varující při couvání jsou nyní užívány na některých vozech. Navíc by v několika příštích letech měly být dostupné další systémy jako předběžné varování před srážkou a varování před vyjetím z jízdního pruhu. Také různá konsorcia a projekty po celém světě zdokonalují technická řešení v této oblasti. V Japonsku bude koncepce Smartway zajišťovat pro uživatele služby jako udržování jízdy v pruzích, vyhnutí se srážce na
35
ITS
ITS pro soukromá vozidla • bezpečnost
schopnost zajistit přesnou a rozlišující brzdnou sílu na jednotlivá kola, což otevírá cestu k systémům řízení elektronické stability jako logickým derivátům antiblokovacích brzdových systémů. Tyto systémy v sobě skrývají značné možnosti například snižovat převrácení užitkových vozidel. Čidla zjišťující stav povrchu vozovky (adhesi) mohou zde rovněž hrát roli, protože čím více informací má jak řidič, tak systém ADAS, tím lepší rozhodnutí mohou oba učinit.
POMOC PŘI JÍZDĚ V PRUZÍCH A NA KŘIŽOVATKÁCH
S Čidla pro odhalování špatně viditelných míst pomáhají řidičům při změně jízdních pruhů.
křižovatce, vyhnutí se chodcům a udržování odstupu mezi vozidly. V Evropě podporuje Evropské společenství výzkum varování před střety přicházejícími z podélného a bočního směru a ve Spojených státech je v rámci programu iniciativy pro inteligentní vozidla, který se opírá o partnerství s hlavními výrobci automobilů, zkoumán vliv lidského faktoru (zátěž řidiče) spolu s testováním systémů varujících před srážkou a umožňujících vyhnout se srážce.
36
Systémy umožňující vyhnout se srážce pochopitelně využívají ostatní produkty ADAS ve vozidle. To zahrnuje nouzové brždění, které by bylo aktivováno, pokud by varování před hrozící srážkou bylo neúčinné. Plus
ystémy tohoto druhu spadají do skupiny systémů varování před srážkou a vyhnutí se srážce a snižují neúmyslné vyjetí z jízdního pruhu, což vede ke snížení nebezpečí bočních srážek a havárie vozidla v případě jeho vyjetí z vozovky. Patřičné využívání těchto systémů může být motivem k snížení šířky pruhů při dodržení stejné úrovně bezpečnosti. Navíc zabránění chybám řízení v silném provozu povede k méně závažným nehodám a souvisejícím dopravním zácpám. Aktivní systémy kontroly odstupu mezi vozidly rovněž podstatně zvýší uživatelský komfort. Spolu s konvenčními systémy varování před srážkou umístěnými ve vozidle existují také systémy (zejména v Japonsku a USA), které monitorují nebezpečné křižovatky a varují nebo informují řidiče vozidel vjíždějících do nebezpečných úseků nebo se jim přibližujících. Tyto systémy jsou ve vývoji a jsou zakládané na využívání čidel pro vyhnutí se ostatním vozidlům a zranitelným uživatelům silnice. Využívají detekční funkce a komunikace mezi sil-
ITS
ITS pro soukromá vozidla
niční infrastrukturou a vozidlem nebo dokonce mezi vozidly navzájem. Vzhledem k značné komplexnosti těchto situací jsou požadavky na spolehlivost a přesnost velmi vysoké, ale složité městské a venkovské křižovatky přestavují pro tyto systémy značný potenciál uplatnění.
BEZPEČNÁ RYCHLOST
N
epřiměřená rychlost je úzce spjata s rizikem a závažností srážky. Například na dálnicích se nehod častěji účastní vozidla jedoucí mnohem pomaleji nebo mnohem rychleji než vozidla jedoucí průměrnou rychlostí. Proto systémy ADAS vztahující se ke kontrole rychlosti pomáhají řidiči udržovat rychlost přiměřenou stavu vozovky, ostatním vozidlům a prostředí, například když se blíží k zatáčkám, dopravní zácpě nebo nepříznivým podmínkám silnice. To pomáhá zlepšit nejen bezpečnost, ale i proud dopravního provozu. Patrně nejčastěji propagovaným typem systému ADAS kontrolujícím rychlost je inteligentní přizpůsobování rychlosti (Intelligent Speed Adaptation – ISA). Některé pilotní projekty ISA byly již uskutečněny na řadě míst v Evropě včetně Švédska, Francie, Nizozemí, Spojeného království a Dánska. ISA přestavuje pomocný systém, kterým vozidlo zjišťuje povolenou rychlost v dané oblasti a informuje řidiče, přičemž trvale tuto informaci aktualizuje tak, jak se vozidlo pohybuje od jednoho omezení rychlosti k druhému. V tomto okamžiku může dojít k různým typům zásahu, jestliže vozidlo překročí povolenou rychlost. Základní systém jednoduše informuje řidiče vizuálně nebo zvukově, ale ponechá kontrolu rychlosti
Systémy pomáhající při jízdě v pruzích, stejně jako inteligentní informace o rychlosti podněcují řidiče k udržování přiměřené rychlosti, což může snížit závažnost srážek a tudíž zachránit životy.
na řidiči. Některé systémy navíc využívají „aktivní akcelerátor“ působící tak, že když se řidič snaží jet rychleji než je povolená rychlost, pocítí slabý odpor plynového pedálu. Je-li třeba, řidič může překonat systém uplatněním většího tlaku na plynový pedál, asi jako je tomu u „zařazení rychlosti kopnutím“ při automatické převodovce. Doufáme však, že tato poznámka povede řidiče k tomu, aby tuto možnost volili jen když je to absolutně nezbytné. Aby mohlo vozidlo obdržet správnou informaci o nejvyšší povolené rychlosti, musí znát svoji polohu, stav místní komunikace a podmínky dopravního provozu. Jsou testovány dvě různé techniky k získání této informace, a to jednak určování polohy GPS spolu s digitální mapou, jednak vysílače umístěné na okraji silnice. Ve
37
ITS
ITS pro soukromá vozidla • bezpečnost
švédských experimentech je k poznání polohy vozidla užíván přijímač GPS. Přijímač GPS však nemůže vyslat svůj vlastní libovolný signál, což znamená, že místo, kde se nachází automobil, nemůže být určeno z externích zdrojů. Proto tato vozidla musí být rovněž vybavena palubní digitální mapou testované oblasti, do které byly vloženy údaje o místních nejvyšších povolených rychlostech.
Systém inteligentního přizpůsobení rychlosti (ISA) může vypadat asi takto, s „budíkem“ na palubní desce ukazujícím povolenou rychlost a zvukovou výstrahou při jejím překročení.
Ve vozidle může řidič snadno kontrolovat údaje ukazatele ISA připojeného k palubní desce. Jestliže auto jede rychleji než je nejvyšší povolená rychlost, začne blikat světlo a pípat zvukový signál. V některých vozech je rovněž zobrazována skutečná nejvyšší rychlost povolená v dané oblasti. Systém lze rovněž využít pro kontrolu kvality jízdy, například provozovateli taxi služby nebo veřejné osobní dopravy. Jestliže řidič jede příliš rychle a opomene snížit rychlost, přestože bylo vysláno varování (alespoň po dobu 15 vteřin), informace o rychlé jízdě bude zaznamenána a uchována. Klient pak obdrží „účet“ dosvědčující, zda dopravní společnost splnila nebo nesplnila smluvní podmínky týkající se bezpečné jízdy.
VÝSTRAHA PŘI DOSAŽENÍ URČITÉ RYCHLOSTI
E
Inteligentní varovné systémy vztahující se k rychlosti berou ohled nejen na silniční značky označující nejvyšší povolenou rychlost, ale i na stav vozovky a dopravního provozu v daném místě.
38
RTICO podporuje pokračující diskuse o výše uvedených a dalších možnostech systémů přizpůsobování rychlosti, například svojí iniciativou při řešení systému „výstrahy při dosažení určité rychlosti“ (Speed Alert). Účastníci tohoto řešení se snaží definovat společnou evropskou strategii inteligentního zvládnutí otázek spojených s rychlostí vozidel. Některé
ITS
ITS pro soukromá vozidla
Řidiči mají dost svých starostí s ovládáním vozidla na nepřehledných místech (jet přiměřenou rychlostí, kde mají odbočit, dbát na možné nebezpečí ze strany chodců apod.) a tudíž si nemohou přát, aby rozptylování jejich pozornosti bylo ještě zvyšováno dalšími systémy ve vozidle. Poskytovatelé inteligentních dopravních systémů proto zaměřují hlavní část své pozornosti na otázky interakce mezi člověkem a strojem.
kroky v tomto směru vedou k definici technických podmínek pro databáze nejvyšších povolených rychlostí a ke zkoumání právních hledisek a organizačních otázek. Rovněž jsou z různých hledisek určovány funkční požadavky, technické koncepce, scénáře rozšiřování, možnosti podnikání a metody simulace působení trhu.
INTERAKCE MEZI ČLOVĚKEM A STROJEM
I
když je inteligentní dopravní systém jinak technicky dokonalý, stále nemusí dosahovat předpokládaného výkonu, jestliže není rozhraní nebo interakce mezi člověkem a strojem optimální. Lidský faktor
a interakce mezi člověkem a strojem představují kritický článek mezi realizací ITS a bezpečností dopravního provozu a také otázku, která je trvale systematicky řešena všemi zúčastněnými stranami. V roce 1999 vydala Evropská unie soubor řídicích zásad týkajících se tohoto problému (viz rámeček „interakce mezi člověkem a strojem v Evropě“ na další straně). Jádrem tohoto druhu komunikace je to, že žádný systém ve vozidle nemá odvádět řidiče od jeho hlavního úkolu – řízení. Obecným pravidlem je mít na paměti, že řidiči mají omezenou schopnost ovládat ve stejnou dobu zároveň vícenásobné systémy a informační zdroje. Již dnes je úspěšné
39
ITS
ITS pro soukromá vozidla • bezpečnost
INTERAKCE MEZI ČLOVĚKEM A STROJEM V EVROPĚ Výňatek z doporučení Evropského společenství týkajících se rozhraní mezi člověkem a strojem na palubní desce vozidla: (doporučení z 21. prosince 1999 č. 4786) • Systém (….) nesmí vyvolat potenciálně nebezpečné chování řidiče nebo jiných účastníků silničního provozu.
Siemens VDO vyvinul tento barevný systém zobrazování na čelním ochranném skle, který pomáhá řidiči kontrolovat důležité údaje i ve složitých dopravních situacích. © Siemens VDO Automotive.
překonávání intenzivního dopravního provozu značně náročným úkolem vyžadujícím, abyste si udrželi mentální model jak pro orientaci v dopravním provozu, tak pro neustálé vizuální snímání provozních překážek a křižovatek, abyste činili zároveň rozhodnutí o použití jízdního pruhu a trasy, posuzovali přiměřenou rychlost a odstup vozidla od ostatních vozidel vpředu, vzadu i po stranách – a to jsme se ještě nezmínili o skutečnosti, že mnozí řidiči rovněž používají mobilní telefony „hands free – bez držení“ nebo vykonávají jiné úkoly alespoň během části doby, kdy jsou za volantem.
40
Se zaváděním nových systémů do vozidla bude řidič potřebovat podívat se na obrazovku na palubní desce, na sdělení WAP systému GSM nebo si poslechnout libovolný hlasový signál, který může aktivovat. Výsledkem bude pravděpodobně vysoká
• Žádná část systému nemá překážet řidiči ve výhledu na dopravní situaci . • Systém nemá poskytovat informace, které by mohly mít za následek potenciálně nebezpečné chování řidiče nebo jiných uživatelů silnice. • Řidič má být vždy schopen mít alespoň jednu ruku na volantu, zatímco má kontakt se systémem. • Komunikační systémy založené na řeči mají umožňovat hovor a naslouchání bez použití rukou. • Vizuální informace nevztahující se k řízení a které by mohly značně odvádět pozornost řidiče (například televize, video a automaticky se postupně zobrazující obrazy a text) mají být vyřazeny nebo zobrazovány tak, aby je řidič nemohl vidět, když je vozidlo v pohybu.
ITS
ITS pro soukromá vozidla
fyzická nebo duševní zátěž s těmito možnými důsledky: • nepřiměřená kontrola jízdy vozidla z hlediska odstupu od ostatních vozidel vpředu, vzadu i po stranách • nesprávná volba trasy • snížení hranice bezpečné jízdy ve vztahu k ostatnímu dopravnímu provozu a silniční infrastruktuře • pocity úzkosti a nepohodlí • neschopnost přizpůsobit se předkládaným informacím (například není slyšet dopravní provoz) • neúčinné využívání systémů ve vozidle
Uživatelsky pohodlné snadno dostupné rozhraní je rozhodujícím požadavkem bezpečného řízení při současné interakci řidiče se systémy ve vozidle. © Siemens Automotive.
Je pravda, že některé systémy dodatečně dodávané do vozidla jsou určeny k snížení činností, které zatěžují řidiče: navádění po trase odstraňuje nejistotu a potřebu dívat se na papírovou mapu, adaptivní řízení cestovní rychlosti snižuje potřebu dobře umět kontrolovat odstup od vozidel vpředu a vzadu. Tyto systémy však mohou vyvolat dodatečné nároky z hlediska přijímání informací a řidičových úkonů. Proto se uskutečňuje výzkum k určení optimálního rozhraní mezi člověkem a strojem pro každé uspořádání přístrojů ve vozidle. Je zřejmé, že interakce řidiče musí být minimalizovány, přičemž všechny ovládací prvky a obrazovky musí být v dosahu řidičovy ruky a za žádnou cenu nesmí řidiči bránit ve výhledu. U mnohých vozidel se již upřednostňuje umísťování mnohých ovládacích prvků na samotný volant. A v konečné fázi budou systémy umístěné ve vozidle vyžadovat takové vyřešení rozhraní mezi člověkem a strojem, které bude vyžadovat minimální interakci řidiče. Pro tyto cíle je jednou z cest využívání komunikace na základě lidské řeči.
Rozhraní mezi člověkem a strojem ve vozidlech musí být navrženo tak, aby minimalizovalo nutnost interakcí a maximalizovalo výhody doplňkový systémů. Všechna tlačítka mají být pro řidiče snadno dosažitelná a obrazovka má být čitelná, přičemž nesmí bránit řidiči ve výhledu na silnici. © BMW
41
ITS
ITS pro soukromá vozidla • bezpečnost
ROZPOZNÁVÁNÍ ŘEČI Mnozí odborníci tvrdí, že účinné řečové systémy s vysokou rozpoznávací rychlostí řeči značně pomohou zvládnout rychlému rozšiřování multi-mediálních aplikací pro vozidla a snížit nároky na schopnost řidiče tyto aplikace ovládat. Nicméně naprosto dokonalé ozvučení automobilu (vzhledem k interferenci okolního hluku a rozhlasové frekvence) vyžaduje zvláštní řešení, má-li se dosáhnout optimálního výkonu multimediálních aplikací. Ke zvýšení bezpečnosti budou mít mnohé navigační systémy možnost využít hlasové povely. © Siemens Automotive
Rozhraní založené na řeči může řidičům pomoci udržet oči na silnici, což je rozhodující požadavek při vysokých rychlostech a v oblastech, kde jsou davy lidí.
42
Systémy založené na rozpoznání mluveného projevu tak dosahují nejvyššího výkonu při komunikaci s blízkými oblastmi a v podmínkách tichého prostředí ve vozidle. Další významnou otázkou je to, že každá osoba mluví s odlišnou intenzitou a mluvčí se snaží zvýšit svoji hlasovou intenzitu když mluví v podmínkách hluku (tzv. Lombardův efekt). Výrobci proto směřují k realizaci optimalizovaných systémů rozpoznávání řeči v prostředí vozidla. A navíc je stále třeba pokračovat ve výzkumu schopností řidiče přizpůsobit se systémům založeným na řeči. Je zřejmé, že je nutné vyvarovat se nekritickému užívání rozhraní mezi hlasovými systémy a počítačovými aplikacemi ve vozidle (stačí se podívat na statistiku ohledně užívání mobilních telefonů, abychom porozuměli vlivu tohoto typu rozptylování řidiče). Výrobci vozidel a dodavatelé komponentů si jsou všichni plně vědomi své odpovědnosti v oblasti rozhraní mezi člověkem a strojem, a proto musí být zásadní úsilí zaměřeno na minimalizování zásahů do řízení a zajištění podmínek, za kterých by se řidič mohl zcela věnovat úkolům řídit vozidlo a sledovat situaci silničního provozu.
ITS
pro veřejnou osobní dopravu
Realizace ITS v sektoru veřejné osobní dopravy přináší mnohoznačné výhody nejen pro systém samotný, ale i pro jednotlivé cestující, kteří nemusí nutně používat soukromé vozidlo a zejména pro ty, kteří vyžadují zvláštní ohledy. Jedním z nejdůležitějších přínosů ITS je odstranění nejistoty před nastoupením cesty. Každá cesta je rychlejší, snadnější a pohodlnější. Cestující ztrácí v průměru jednu hodinu každý týden čekáním na veřejnou dopravu nebo kupováním jízdenek, k čemuž se přidávají komplikace u každé cesty přes hranice států. A navíc výzkum prokázal, že 30 % cestujících by raději zvolilo méně pohodlný nebo méně rychlý způsob cestování, kdyby měli lepší přístup k včasným informacím o své volbě.
VYUŽÍVÁNÍ VÍCE DRUHŮ DOPRAVY JE NEZBYTNOST
S
chopnost plánovat multimodální cestu je důležitým faktorem pro preferování veřejné dopravy. Multimodální cesta je ta, která od svého začátku do svého konce zahrnuje více než jeden druh dopravy (autobus, tramvaj, metro, železnici, atd.), jako je například začátek vaší cesty letadlem, pak vlakem a dokončení tramvají. Intermodalita je podobný termín, který obvykle odkazuje na schopnost plynulého navazování jednoho druhu dopravy na další s minimálními čekacími časy a hladkým přesedáním. Používání veřejné osobní dopravy tímto způsobem nejen usnadňuje cestování těm, kteří již tento dopravní systém užívají, ale rovněž podněcuje náhodné uživatele k tomu, aby se na něj častěji spoléhali. To přináší nejen mnoho individuálních výhod, o kterých bude podrobněji pojednáno dále, až budeme zkoumat používa-
Uživatelé veřejné dopravy nastupují na tramvaj na stanici Malostranská. © Jan Vašíček, Ministerstvo dopravy, Česká republika
né specifické technologie, ale i některé převratné přínosy pro celou společnost. Jedním z nich je zmírnění dopadu dopravy na životní prostředí, což je částečně dosahováno snižováním počtu vozidel na silnicích, stejně jako snižováním doby, kterou vozidlo musí strávit na silnici. Jestliže bude veřejná doprava více přitažlivá a dostupná, je pochopitelné, že lidé budou raději nechávat své vlastní vozidlo doma. Navíc doba strávená cestou může být podstatně zkrácena uplatněním ITS.
00 43
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
VÝMĚNA DAT A KOMUNIKACE
O Společný mechanismus výměny dat a komunikace je podmínkou usnadnění sdílení dopravních údajů, jako je tato informace v reálném čase o poloze vlaku poskytovaná Českými drahami. © České dráhy, s.o.
bec zájemců o ITS využila nedávného rozmachu telekomunikací, zejména bezdrátových, k usnadnění realizace celého spektra nových služeb. Využití bezdrátové komunikace je klíčovým předpokladem multimodálních aplikací, protože zajištění hladkého dopravního provozu se neobejde bez přesných informací pro cestující. To zahrnuje poskytování informací před zahájením cesty, stejně jako aktualizované informace v reálném čase o příjez-
TELEKOMUNIKACE Ve sféře dopravy se používají různé komunikační metody, přičemž každá z nich má své výhody a nevýhody. Zde popisujeme některá možná pozemní a bezdrátová řešení a pojednáme o nich dále v souvislosti se specifickými aplikacemi. Elektronická výměna data (Electronic Data Interchange – EDI) je standardní způsob elektronické komunikace užívaný zejména v elektronickém obchodování a výměně dokumentů. Organizacím například umožňuje výměnu obchodních dokladů, ceníků nebo faktur ve standardním elektronickém formátu. Globální systém pro mobilní komunikaci (Global System for Mobile Communication – GSM) je technická norma pro digitální bezdrátovou komunikaci. Oproti ostatním mobilním komunikačním technologiím GSM poskytuje kompletní systémovou normu umožňující hlasový a datový přenos. Umožňuje rovněž mezinárodní roaming mezi různými poskytovateli služeb včetně poskytovatelů služeb v různých zemích. Stránkování v paměti je jednosměrný způsob bezdrátové služby pomocí které může být přenášen buď akustický hovor nebo krátká zpráva. Přijímací zařízení nebo pager má zvláštní číslo na které lze volat z veřejné telekomunikační sítě. Stránkování je přímým konkurentem systému GSM, který také poskytuje službu krátkých zpráv. Pagery jsou malé, levné a snadno ovladatelné. Systém pro bezdrátové a telekomunikační informačně-zábavné vysílání (The System for Wireless Infotainment Forwarding and Tele-distribution – SWIFT) je vysílací evropská telekomunikační norma pro poskytování datových služeb mobilním, přenosným a stabilním přijímačům v pásmu FM.
44
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
du a odjezdu. Tyto typy služeb závisejí na spolehlivých komunikačních prostředcích, které umožňují nejen přenos hlasových zpráv, ale také dat. To vyžaduje společný a opakovaně použitelný mechanismus umožňující sdílení informací mezi různými druhy dopravy. Pro vyřešení této potřeby společnost ERTICO a konsorcium hlavních zainteresovaných subjektů (za podpory Evropského společenství) zahájily výzkumný projekt s cílem navrhnout řešení dobře známých organizačních a strategických problémů, které brzdí využívání cestovní intermodality. Hlavním cílem tohoto projektu (nazvaného TRIDENT) je vyvinout společné technické podmínky pro výměnu dat a zdokonalit technické podmínky podporující elektronickou výměnu dat (viz informace v rámečku na předchozí straně). Tyto technické podmínky jsou již k dispozici potenciálním uživatelům a budou nakonec předány Evropskému výboru pro normalizaci (CEN) pro vytvoření normy. Pro využívání veřejné osobní dopravy to znamená, že multimodální data jsou pohotově k dispozici a ve svém důsledku umožní plynulé intermodální cesty.
Jeden z těchto systémů byl vyvinut jako součást projektu EU-SPIRIT, podporovaného Evropským společenstvím. Toto úsilí umožnilo spolupráci různých zástupců průmyslu, výzkumu, systémových odborníků a konzultantů s regiony a dopravci snažícími se nabízet celoevropské intermodální cestovní a rezervační informace prostřednictvím internetu. Projekt vyvinul síťovou architekturu umožňující, aby systémy cestovních a rezervačních informací (například vztahujících se jak k dálkové železniční dopravě, tak k místní dopravě) spolu komunikovaly bez nutnosti zásadních úprav existujících systémů nebo nutnosti přenášet úplné databáze. Tento systém je k dispozici on-line na a zahrnuje tyto regiony: Berlín, Brandenburg, Scania, Haaland, střední a severní Švédsko, Dánsko a Emilia Romagna. Jednotlivé země nebo dokonce určití dopravci mohou mít rovněž vlastní infor-
INFFORMAČNÍ SLUŽBY PRO CESTUJÍCÍ
P
řestože program pan-evropského sdílení dat je stále ve vývojovém stádiu, provozovatelé veřejné osobní dopravy již zavádějí cestovní informační systémy pro zlepšení svých služeb. Některé společnosti již dokonce zavedly multimodální služby pro cestování přes více zemí, přestože stále zatím využívají dosavadní obvyklý mechanismus sdílení dat.
Multimodální cestovní informace jsou dostupné prostřednictvím webové stránky EU-SPIRIT. © EU-SPIRIT
00 45
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
MULTIMODALITA POSKYTOVANÁ SYSTÉMEM „TRANSPORT DIRECT“ Iniciativou vlády Spojeného království v oblasti ITS je systém Transport Direct. Jeho cílem je poskytnout cestujícímu všechny informace, které potřebuje pro využití všech druhů dopravy uvnitř Spojeného království – letecké, autobusové, autokarové, železniční a tramvajové. Perspektivně bude také zahrnovat informace o možnostech cyklistiky a chůze.
České dráhy nabízejí on-line služby jako je vyhledávání v jízdních řádech a rezervace vlakových jízdenek. © České dráhy, s.o.
46
mační systémy pro cestující jako jsou ty, které nabízí České dráhy. První on-line služba Českých drah byla spuštěna v lednu 1999. Stránka www.cdrail.cz se od této doby stala šestým nejnavštěvovanějším serverem v České republice. Tato on-line služba poskytuje jízdní řády vlaků a autobusů, stejně jako jízdní řády podniků veřejné osobní dopravy v 31 městech, letové jízdní řády České správy letišť a možnosti rezervování míst ve vlacích. Informace o jízdním řádu lze rovněž získat prostřednictvím SMS, přičemž uživatel odesílá specificky formulovaný dotaz a do 15 vteřin obdrží odpověď. Stejná služba je nabízená prostřednictvím WAP, umožňující
Při rozvíjení myšlenky Transport Direct vláda Spojeného království spolupracuje v partnerství s dopravci, poskytovateli technického zabezpečení, informačními specialisty, cestovním průmyslem a místními úřady. Jádrem systému bude internetový portál (uvedení do provozu je plánováno na rok 2003), který nabídne možnost naplánování cesty, zajištění reservace a zaplacení za cestu, stejně jako doporučení v reálném čase týkající se průběhu vaší cesty. K zajištění dostupnosti pro co nejširší spektrum uživatelů budou podobné informace k dispozici na stáncích a budou rovněž dostupné mobilními telefony vybavenými WAP a ostatními přenosnými zařízeními jako je interaktivní digitální televize. Více informací o systému Transport Direct lze zjistit na webových stránkách Ministerstva dopravy, úřadů a regionů Spojeného království.
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
Systémy automatické lokalizace vozidel umožňují dopravcům poskytnout informaci o příjezdu v reálném čase na autobusových zastávkách, stejně jako pomocí jiných prostředků, například na internetu, na stáncích, přes GSM a ostatní mobilní zařízení, jejichž použití plánuje Transport Direct Initiative, Spojené království (viz rámeček na předchozí stránce).
určitou volnost formulování dotazu (přes menu). Údaje v reálném čase jsou navíc dostupné přes internet, SMS a WAP, což umožňuje uživateli zjistit přesnou polohu vlaku. Tato služba odpovídá na 135 000 dotazů za měsíc.
AUTOMATICKÁ LOKALIZACE VOZIDLA
U
žitečnost informačních služeb pro cestující se často může zvýšit využitím systémů automatické lokalizace vozidla (Automatic Vehicle Localization – AVL) při řízení vozidlového parku. Systémy AVL umožňují trvalé monitorování a řízení všech vozidel, což usnadňuje dodržování jízdního řádu, intervalů vozidel a zvyšuje
efektivnost využití vozidel. Vyžaduje instalaci zařízení pro komunikaci a pro určování polohy, výpočetní techniku a systém řízení vozidlového parku z dispečerského nebo řídicího střediska. Základní vybavení instalované v každém vozidle se obvykle skládá z mobilního telefonu (GSM) integrovaného s mikropočítačem v jedné schránce a rovněž z přijímače informací o poloze (obvykle GPS, přestože to v konečné fázi bude systém Galileo). Mikropočítač předává prostřednictvím GSM do výpočetního dispečerského střediska data a dispečerovi zprávy o poloze vozidla, stav čidel ve vozidle a další sdělení. Rovněž může být použita funkce neslyšného poplachu ve spojení se systémem AVL
00 47
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
ke zlepšení schopnosti reagovat na mimořádné události. Na tomto základě může dispečerské středisko monitorovat všechna vozidla pomocí digitální mapy, na které se podle potřeby zaznamenává rozdělení vozidlového parku. Zprávy zasílané každému vozidlu umožňují účinnou a jednoznačnou komunikaci, což při přísně hlasovém spojení nemusí vždy být. A navíc program pro řízení vozidlového parku umožňuje manažerům revidovat rozdělení vozidel na trase a využívat pro nápravu případných problémů záznamů o situacích vzniklých v minulosti. Další detaily o aplikací ITS při řízení vozidlového parku jsou pojednávány v kapitole o užitkových vozidlFech.
NA ZASTÁVCE, V REÁLNÉM ČASE
V
Na většině zastávek veřejné osobní dopravy jsou k dispozici alespoň tištěné informace o jízdních řádech, jejichž pročtení vyžaduje delší čas a jež jsou často málo srozumitelné. Technické prostředky inteligentních dopravních systémů však dnes umožňují zobrazování informací o příjezdech v reálném čase, jak je tomu na tomto zařízení v Praze na tramvajové stanici Malostranská. © Jan Vašíček, Ministerstvo dopravy České republiky
48
zdálení uživatelé se samostatným přístupem k cestovním informacím (internet, WAP, apod.) nejsou jediní, kteří mají prospěch z aplikací AVL. Uživatelé, kteří jednoduše dorazí na zastávku veřejné osobní dopravy se nyní mohou rovněž stát stranou zainteresovanou na příjezdové informace v reálném čase zobrazené na sloupku autobusové zastávky. Například v Bruselu provozovatel městské autobusové dopravy STIB rozšířil systém, s jehož pomocí jsou na hlavních autobusových zastávkách uváděny konkrétní údaje o očekávaných časech příjezdu dvou příštích autobusů zastavujících na dotčené lince. Télédiffusion de France nabízí podobný příklad jak může systém AVL pomáhat při poskytování spolehlivých cestovních informací v reálném čase. Její autobusový systém TDF-CITI (Communication Intelligente pour le Transport et l’Information),
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
který byl uplatněn v Paříži, je využíván pro přenášení informací o čekacích dobách (spolu s různými marketingovými nebo provozními informacemi) do autobusových zastávek, přístřešků nebo stanic. Předpokladem k tomu je, aby autobusy měly jednoduché zařízení s lokalizačním systémem (GPS nebo jiným), výpočetní jednotku a anténu. Každý autobus je pravidelně dotazován pomocným systémem provozovatele, přičemž tento systém předává zpracované údaje do řídícího počítače. Získaná data v reálném čase jsou pomocným informačním systémem zpracovávána a pak předávána pomocí Transfix do ústředí TDF. Následně jsou data kódována podle protokolu RDS nebo DARC a vysílána v pásmu FM
do terminálů. Tyto terminály jsou vybaveny anténou, přijímací kartou RDS nebo DARC a zobrazeny na displeji.
Spolupráce TDF (Télédiffusion de France) s pařížským dopravcem RATP umožnila rozšíření autobusových zastávek vybavených displeji, které v reálném čase zobrazují dobu příjezdu v reálném čase, přičemž podobná informace je rovněž zobrazována na displejích v autobusech během jejich jízdy.
00 49
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
V autobusech RATP umožňuje řidiči systém SIEL sledovat časové intervaly ostatních autobusů a upravovat vlastní dobu jízdy v zájmu zajištění pravidelnější dopravy. © RATP
PROVOZ SYSTÉMU AUTOMATICKÉ LOKALIZACE VOZIDEL V PAŘÍŽI
V
50
e Francii (včetně městských aglomerací) je v provozu více než 18 000 autobusů. Mnohá města provozující tyto vozidlové parky již zavedla systémy založené na automatické lokalizaci vozidel (AVL) včetně společnosti RATP v Paříži. Tato společnost modernizuje svojí síť autobusů tím, že zavádí dva systémy založené na určování polohy pomocí GPS, optimalizující řízení, informující cestující o čekacích dobách a zvyšující bezpečnost. Jde o níže uvedené základní činnosti.
Palubní systém GPS s gyrokompasem spojeným s autobusovým odometrem (v zájmu zvýšení přesnosti zejména mezi budovami) umožňuje, aby pomocí systému komunikace dat radiovou datovou sítí autobus vyslal svoji polohu (s přesností do 10 metrů) do ústředního systému: rádio-lokalizačního serveru. Jeho prvým úkolem je zlepšit přesnost udání polohy jejím porovnáním s vektorovou databází silnic pro region Paříže a upravit všechny údaje, které by se mohly mírně odchylovat od silniční osy. Kartografickou databázi RATP vytváří pomocí dat z Francouzského národního geografického ústavu. Polohy vozidel jsou pak zasílány do dvou systémů výpočetních programů pro bezpečnost, řízení a cestovní informace.
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
Systém SIEL řídí autobusové linky v reálném čase. Polohy autobusů jsou často aktualizovány a předkládány dispečerovi, který může zjistit stav na svých linkách v reálném čase, zlepšit dodržování jízdního řádu a pravidelnost intervalů mezi autobusy. Díky těmto údajům a poznatkům získávaným v reálném čase o změnách prováděných dispečerem (odklánění autobusů nebo linek) je možné vytvářet mimořádně spolehlivé cestovní informace. Ty jsou pak přenášeny na autobusové zastávky. Cestující tudíž znají čekací doby a cíle určení příštích dvou autobusfů. Na druhé straně je systém AIGLE zaměřen na bezpečnost. V případě ohrožení nemají řidiči autobusu vždy čas nebo příležitost uvést radiotelefonem svoji přesnou polohu. Systém AIGLE tento nedostatek nahrazuje úplným systémem instalovaným v ústředí RATP. Na základě poplachu spuštěného řidičem je poloha autobusu zobrazena na mapě a je každých 10 minut aktualizována. Na mapě se rovněž objeví poloha pohotovostních vozidel, takže může být bez ztráty času uvedena do pohotovosti nejbližší pomoc. Více než 4 000 autobusů je již vybaveno systémem AIGLE a 40 linek je vybaveno systémem SIEL, přičemž další 2 linky jsou přidávány každý měsíc.
Pravidelnost autobusové dopravy a dopravního proudu může být zlepšena řídicími systémy umožňujícími autobusům a vozidlům pohotovostních služeb přednost v jízdě.
SYSTÉMY ZAJIŠŤUJÍCÍ AUTOBUSŮM PŘEDNOST V JÍZDĚ
snadno upravovat dopravní signalizaci tak, aby pomohli zpožděným vozidlům a při tom stále udržovali vysokou kvalitu dopravního proudu.
D
Utopia je patentovaným systémem řízení provozu, který vyvinul Mizar Automazione a který je jedním z příkladů, jak lze kombinovat vpředu uváděné inteligentní dopravní systémy a služby tak, aby se staly výkonným nástrojem zlepšení mobility. Systém Utopia je určen k provozování za podmínek komplexních a provozně zahlcených dopravních
alším přínosem systémů řízení vozidlového parku využívajících systémy automatické lokalizace vozidel je schopnost poskytnout veřejné dopravě a pohotovostním vozidlům přednost v jízdě. Jestliže je z hlediska signalizace a kontroly přístupu vozidel monitorovací systém dopravce integrován s dispečinkem, mohou dispečeři
00 51
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
sítí. Je schopen optimalizovat cirkulování provozu rychle se adaptujícími signalizačními fázemi s cílem zvládnou dopravní toky na síti. Jedním z výrazných rysů systému Utopia je schopnost umožnit veřejné dopravě přednost v jízdě, aniž by se obětovala plynulost a cestovní časy soukromého dopravního provozu. Systém Utopia je instalován v mnoha italských městech včetně Turína a Říma a v současné době je rovněž zaváděn v Miláně. V Nizozemí a ve Skandinávii jsou v provozu rovněž četné aplikace.
ELEKTRONICKÉ JÍZDENKY
N
avíc k řešením ITS, zaměřeným na provozovatele veřejné osobní dopravy a na poskytování informací, se vyvíjejí nové systémy k urychlení přístupu k veřejné osobní
dopravě. Potenciálně nejvýznamnější jsou systémy používání elektronických jízdenek, neboli tzv. e-jízdenky (e-ticketing). Je skutečností, že snadný platební systém je důležitý pro plynulou, intermodální veřejnou dopravu. Pro svoji cenu jsou bezkontaktní inteligentní čipové karty užitečné jen při vícenásobných cestách. Navíc většina lidí (90 % v některých částech Evropy) má již mobilní telefon. Proto je cílem zavádění e-jízdenek vyvinutí inovačního systému umožňujícího uživatelům platit za určité dopravní služby jako je dálniční mýtné, veřejná doprava a parkování tím, že použijí svůj přenosný telefon (SMS, WAP a komunikace na krátké vzdálenosti). Projekt TELEPAY, který koordinuje ERTICO a podporuje Evropské společenství v těchto inovacích pokračuje propagováním bezdrátových zařízení jako prostředků platby za
Transakce Rozhraní klienta GSM SMS WAP
Požadované informace
Rozhraní dopravce
Informace Informační server Zakoupení Dodání Platba (peněžní transakce)
Server pro jízdenky
Užití Komunikace na krátkouvzdálenost
Ostatní
Zúčtování
Možnosti e-jízdenek jsou předmětem projektu TELEPAY, včetně uvedených typů služeb a automatického toku informací. © Projekt TELEPAY
52
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
Namísto používání jednoúčelových „chytrých karet“ k placení a k používání veřejných dopravnaích prostředků projekt TELEPLAY navrhuje užití mobilních prostředků jako je GSM. © RATP
dopravní služby. Cílem projektu je zavedení technických, právních a komerčních předpokladů pro platební systém pro virtuální e-jízdenky prostřednictvím mobilních telefonů. V závislosti na charakteristikách veřejných dopravních sítí mohou být e-jízdenky používány bezprostředně nebo po ověření jejich platnosti na požádání. Tudíž při „otevřeném“ systému vybírání poplatků může být e-jízdenka použita jako taková po určitou lhůtu platnosti bez nutnosti ověřování její platnosti. Na druhé straně „uzavřený“ systém, kdy uživatelé musí ověřovat platnost své e-jízdenky a otevírat turniket při přístupu na dopravní síť je postup ověřování platnosti založen na technice komunikace na krátké vzdálenosti jako je systém Bluetooth. Kontrola jízdenek je prováděna buď čtením e-jízdenek pomocí SMS nebo automatickým spojením mezi kontrolním zařízením revizorů veřejné osobní dopravy a mobilními telefony uživatelů. V případě placení mýtného na dálnicích je užívána stejná komunikační technika k zpracování platby a k otevření závory, čímž se řidičům nabízí snadno ovla-
datelný systém bezpečného placení bez použití rukou. Výhody tohoto systémů jsou nesčetné: plynulé interoperabilní vydávání jízdenek, zvýšený výnos v důsledků nižších nákladů na provozovatele dopravy a infrastruktury, pro cestující méně času ztraceného čekáním ve frontě, atd.
lístkový systém
SMS/WAP SMS
zákazník
revizor
Základní postup zakoupení lístku a jeho potvrzení © TELEPAY Project
00 53
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
ZRANITELNÍ UŽIVATELÉ
Z
vláštní kategorií potenciálních uživatelů ITS je skupina obvykle nazývaná zranitelní uživatelé silnic a dopravního provozu. To zahrnuje cyklisty, chodce, starší a zdravotně postižené občany. Z tohoto hlediska je pro systém ITS základním cílem zvýšení bezpečnosti. Jednou z cest je poskytování zdokonalených místních informací jako je varování před nezbezpečím nebo možnými překážkami a vedení po trase, která bere v úvahu zvláštní potřeby.
Pro osoby zrakově postižené mohou inteligentní dopravní systémy pomáhat chodcům zjistit prostory bezpečné pro chůzi nebo pro
Zranitelní uživatelé jako cyklisté a chodci, pohybující se například v blízkosti vozidel veřejné osobní dopravy na dálnicích s rychlým provozem, mohou mít prospěch ze systémů ITS tím, že vozidla jsou varována o jejich přítomnosti.
54
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
Nevidomý uživatel dopravy v Praze může aktivovat systém hlasového hlášení aby zjistil, které vozidlo přijelo a mohl uvědomit jeho řidiče, že si přeje nastoupit. © Sjednocená organizace nevidomých a slabozrakých v České republice.
přechod, včetně informací o délce a bezpečnosti míst pro přechod silniční komunikace. Mohou rovněž zjistit tvar překážky nebo mezeru nebo informovat o hlavních zařízeních umístěných v sousedství. ITS mohou rovněž vést fyzicky postižené osoby přes objížďku, kde je průchod invalidním vozíčkem nemožný. A osobám sluchově postiženým pomáhají informace o trase ve formě značek, obrázků a znaků. Bezpečnost chodců může být rovněž zvýšena varovnými systémy ve vozidlech. Varovný systém pro chodce může pomocí radarového snímání řidiče varovat před možností střetu. Radar může zjistit chodce na vzdálenost více než 45 metrů, i když jsou v noci oblečení v černém oděvu, stejně jako chodce, kteří se přibližují k vozidlu ve směru jeho jízdy. I dosavadní tradiční systémy varující před možným střetem mohou rovněž napomoci snížit počet zraněných
a úmrtí, tak jako automatické použití brzd značně snižuje rychlost i v případě, kdy ke střetu dojde. Kromě toho přináší pro řidiče snížená viditelnost (déšť, mlha nebo noční doba) dodatečný stres, což může rovněž vyvolat nehodu. Za těchto situací mohou systémy zlepšující viditelnost jako jsou infračervené kamery připojené k předním světlům umožnit řidiči lépe rozpoznat co se děje před vozidlem i za nejhorších povětrnostních podmínek.
POMOC NEVIDOMÝM V ČESKÉ REPUBLICE
P
ro pomoc nevidomým byl v České republice vyvinut inovační systém (nazývaný povelový systém), zejména s ohledem na zvýšení dostupnosti veřejné osobní dopravy. Zahrnuje soubor přenosných, mobilních
00 55
ITS
ITS pro veřejnou osobní dopravu
lačkou a ovládacími tlačítky nebo nezávislou vysílačku. Jakmile vozidlo přijede, osoba stlačí příslušné tlačítko k aktivaci vnějšího reproduktoru přijíždějícího vozidla, kterým je pak oznámeno číslo autobusové linky, směr jízdy a jméno konečné stanice. Jestliže si osoba přeje nastoupit, dalším tlačítkem aktivuje vnitřní hlásič a displej, který řidiče upozorní. Stejný postup je prováděn při výstupu z autobusu. V současné době je systém v provozu nejen v hlavním městě Praha, ale také v ostatních šesti městech České republiky (České Budějovice, Ústí nad Labem, Olomouc, Kladno, Karlovy Vary, Ostrava). Rovněž je vyvíjen v pěti dalších českých a moravských městech. V České republice bylo již více než 3 500 dopravních jednotek vybaveno tímto systémem (tramvaje, autobusy, trolejbusy), stejně jako stanice metra v Praze. Zranitelní uživatelé dopravy jako nevidomí a slabozrací mohou mít prospěch z hlasových pomocných systémů na tramvajové stanici Malostranská v Praze, které jim umožňují bezpečný nástup a výstup a zároveň jistotu, že si zvolili správnou tramvaj. © Jan Vašíček, Ministerstvo dopravy, Česká republika.
a stabilních prostředků zajišťujících akustické a hlasové informace pomáhající nevidomým orientovat se v zastavěných oblastech, ve veřejné dopravě, předměstské a železniční dopravě, na křižovatkách, v podchodech, v metru a v blízkosti úřadů a nemocnic. Funkci již obvyklé bílé slepecké hole systém doplňuje radiovým přenosem rozmanitých informací. Dopravní prostředky, křižovatky a ostatní oblasti jsou vybaveny přijímačem spojeným s integrovaným informačním systémem.
56
V praxi použije nevidomý cestující na zastávce autobusu buď hůl se zabudovanou vysí-
ITS
pro užitková vozidla
Nejúžasnějším rysem inteligentních dopravních systémů pro užitková vozidla je skutečnost, že celé spektrum systémů a služeb, o kterých bylo pojednáno ve vztahu k soukromým vozidlům, může být rovněž uplatněno pro užitková vozidla. Informace o dopravním provozu, aktivní bezpečnost, navádění na trase, tísňové volání – to vše jsou inovace zlepšující mobilitu pro podnikatele, kteří se spoléhají na účinnou a úspornou dopravu. Užitková vozidla však mají zvláštní potřeby, což vyvolalo vývoj jednoúčelových systémů a služeb jako je digitální tachograf, systém řízení vozidlového parku a nákladní dopravy a zvláštní technologie pro monitorování přepravy nebezpečných věcí.
E
vropa se rozšiřuje a deregulace sektoru silniční nákladní dopravy v EU a ve východní Evropě přinesla mnoho nových účastníků trhu. Je proto životně důležité, aby nákladní doprava byla co možno nejefektivnější a nejbezpečnější. Bohužel, současná statistika prokazuje, že je toho stále ještě dost k zlepšení. Například postup celního odbavování přidává 5 % k době jízdy mezinárodní silniční nákladní dopravy. A navíc každé těžké nákladní vozidlo přidává v důsledky zhoršování dopravní plynulosti dalších 5 % k cestovním časům, což lze ocenit 25 000 eury za rok. A ke všemu ještě lze připočíst skutečnost, že okolo 25 % vozidlokilometrů užitkových vozidel jsou prázdné jízdy. Obecně lze říci, že inteligentní dopravní systémy a služby využitelné v obchodní sféře jsou zaměřeny na tato zlepšení: • méně prázdných kilometrů • méně kilometrů objížděk, což nevyhnutel-
Systémy řízení vozidlového parku a nákladní dopravy kombinované s možnostmi elektronického výběru mýtného usnadňují jízdy užitkových vozidel po celé Evropě. © DaimlerChrysler
ně povede k snížení spotřeby paliv • zkrácení doby plánování • zlepšení reakce pohotovostních služeb • lepší služby zákazníkům vedoucí k vyššímu uspokojení zákazníků Pokrok v těchto oblastech rovněž napomáhá provozovatelům dopravy zvýšit jejich efektivnost při reagování na vyšší konkurenci na
57
ITS
ITS pro užitková vozidla
otevřeném trhu Evropy. Rovněž mohou snížit negativní důsledky znečišťování a dopravní zácpy.
ŘÍZENÍ VOZIDLOVÉHO PARKU
S
Pro těžká nákladní vozidla mohou být inteligentní dopravní systémy prospěšné, protože pomáhají snižovat náklady na pohonné hmoty, zvyšovat přesnost dodávek a omezovat počet prázdných jízd.
téměř čtvrtmiliónem těžkých nákladních vozidel evidovaných v Evropě každý rok je zřejmé, že ITS musí hrát roli při usnadňování udržitelné mobility užitkových vozidel. Systémy řízení vozidlového parku k tomu značně přispěly tím, že daly manažerům nástroj potřebný k dodržení náročných konečných termínů dodávek, k optimalizování dodávek a vytěžování při zpáteční cestě
Pro řidiče nákladních vozidel jsou užitečné nejen specifické systémy řízení vozidlového parku, ale i systémy vedení po trase rozmístěné v soukromých vozidlech.
58
ITS
ITS pro užitková vozidla
a k monitorování pohybu celého vozidlového parku. Tyto systémy pomáhají zlepšit využití vozidel o 15 % a snížit náklady na pohonné hmoty o 10 %. Jádro systému řízení vozidlového parku tvoří dva prvky: sledovací zařízení na panelu vozidla a ústřední počítač v dispečerském středisku. Při realizaci úplného systému je celý vozidlový park vybaven jednotkami automatické lokalizace vozidla (AVL). (Podrobněji viz kapitola ITS pro veřejnou dopravu). Tyto systémy zahrnují přístroj na určování polohy, obvykle GPS a telekomunikační mechanismus jako je GSM. Může být také využito rozhraní umístěné ve vozidle, které umožňuje řidiči přístup k informacím a vysílat zprávy. Navíc jsou některé systémy vybaveny zařízením k sledování parametrů vozidla jako například pomocí senzorů informujících, zda jsou dveře přívěsu zavřené, otevřené či zamčené nebo jaká je teplota uvnitř přívěsu. Jiné senzory by například mohly upozorňovat na mimořádné nebo prudké pohyby vozidla, neplánované zastávky (možný únos) nebo na nebezpečnou teplotu uvnitř přívěsu přepravujícího zkazitelné potraviny. Zvláštní program instalovaný v dispečerském středisku pak dispečerům umožňuje vidět na obrazovce celý vozidlový park v reálném čase. Digitální mapy jsou neobvyklejší metodou zobrazování, přestože jsou k dispozici i další možnosti jako je například metoda využívající tabelárního zobrazování. Dispečeři tak mají k dispozici „na dosah ruky“ informace jako je stav vozidel, aktuální dopravní provoz, denní cílový stav rozmístění vozidel a rovněž archivované provozní údaje, což vše jim umožňuje snadno upravovat jakýkoliv určitý prvek tak, aby se kom-
Mnozí obchodníci jsou závislí na včasné dodávce svého zboží, což je úkol, který je usnadňován realizací inteligentních dopravních systémů jako jsou zařízení na sledování jízdy nákladních vozidel.
penzovala neočekávaná situace. Tento systém může být rovněž integrován s automatizovaným systémem řízení podniku, zahrnujícím operační plánování, statistické údaje z operačního řídicího systému, údaje o pracovnících (mzdy, dovolené, apod.), finanční a účetní informace a ostatní údaje představující komplexní nástroj řízení podniku.
SLEDOVÁNÍ VOZIDLOVÉHO PARKU – PŘÍKLADY
M
nohé podniky začaly využívat zařízení pro sledování vozidlového parku, například společnost Mobiloc, což je samostatná pobočka TDF (Télédiffusion de France). Řešení této společnosti spočívá na terminálech ve vozidlech, které prostřednictvím
59
ITS
ITS pro užitková vozidla
s odpovídajícími doplňkovými informacemi (jméno, posledně známa poloha vozidla a čas, nejbližší možnost lokalizace, apod.). Mizar Automatizione rovněž nabízí systém řízení vozidlového parku, tzv. Fleetrunner, který je založen na satelitní navigaci, na kapesních počítačích a internetu. Umožňuje trvalé sledování aktuální lokalizace vozidlového parku na digitálních mapách a komunikaci s vozidly. Dále umožňuje sledování důležitých parametrů vozidla, řidiče a plnění úkolů spojených s dodávkou, stejně jako funkci poplašného systému upozorňujícího dispečery na nehody, bezpečnostní problémy a uplynutí plánovaných dob jízdy. Navíc může určit nejlepší trasu s konkrétními pokyny řidiči a poskytnout informace v reálném čase o dopravním provoze a stavu silnic. Rovněž jsou k dispozici nástroje pro automatickou analýzu jízdy a vozidel a také pro vytisknutí zpráv.
ŘÍZENÍ NÁKLADNÍ DOPRAVY Systém „Fleetrunner“, který využívá Mizar, je založen na satelitním určování polohy, kapesních počítačích a internetu s cílem fungovat jako komplexní systém řízení vozidlového parku. © Mizar Automazione
60
radiové sítě vysílají lokalizační a ostatní údaje do ostatních vozidel a k dispečerům. Tyto údaje jsou zpracovávány v řídícím středisku a pomocí výpočetního programu převáděny na silniční mapu na obrazovce. Na mapě lze pak sledovat každých 20 sekund aktualizovanou polohu vozidel vozidlového parku. Vozidla a jejich charakteristiky (typ, rychlost, dostupnost, atd.) jsou znázorňována symboly, přičemž na kliknutí se otevře okno
K
romě řízení vozidlového parku přepravujícího zboží je někdy žádoucí sledovat polohu a stav nákladu od jeho naložení až k místu určení. Nízko-frekvenční bezbateriové přístroje mohou být použity k identifikaci a sledování pohybu přepravovaného zboží, pokud je k dispozici nezbytná telekomunikační struktura. Elektronická výměna dat rovněž hraje důležitou roli v přenosu dat z jednoho účastníka dopravního řetězce na druhého, protože představuje obecně použitelnou snadno dostupnou komunikační metodu. Mezi odesílatelem a dopravcem jsou předávány normalizované zprávy elektronické výměny dat podrobně popisující určité místo, množství a dobu přepravy. To snižuje
ITS
ITS pro užitková vozidla
lidské omyly a může usnadnit celní odbavování. Rovněž může snížit počet chybných dodávek. Systém řízení nákladní dopravy tak umožňuje pohled na stavové informace, stejně jako uchování dat pro pozdější analýzu. Některé systémy nabízejí přístup k informacím rovněž ostatním zainteresovaným účastníkům jako je zasilatel, který předá žádost přímo do ústředního systému nebo společnost, která si přeje sledovat stav své zásilky. Nejlepším známým příkladem těchto systémů jsou poštovní kurýři, kteří dopravcům umožňují sledovat v reálném čase jejich zásilky pomoci internetu.
Intermodalitu mohou usnadnit systémy sledování nákladů, které umožňují plynulý transfer zboží z jednoho druhu dopravy na druhý (například z železnice na nákladní automobil).
Dodavatelské služby často kombinují sledovací systémy umístěné ve vozidle s kompaktními skenery s cílem umožnit zákazníkům přístup ke komplexním sledovacím službám pomocí internetu.
61
ITS
ITS pro užitková vozidla
Doprava nebezpečných věcí je řešena v rámci výboru ERTICO, který zkoumá takové otázky jako je bezpečnost nebo zásah při nehodě.
PŘEPRAVA NEBEZPEČNÝCH VĚCÍ
D
62
oprava hořlavých věcí nebo nebezpečných chemikálii, zejména v hustě obydlených nebo ekologicky citlivých oblastech, je vždy rizikovou činností. Každá malá nehoda se může stát velkou katastrofou, jestliže příslušné záchranné týmy rychle nezasáhnou. Inteligentní dopravní systémy jako jsou řízení vozidlového parku nebo řízení nákladní dopravy mohou být používány k bezprostřednímu sledování tohoto druhu dopravy a mohou poskytovat orgánům specifické informace o povaze, přesné poloze a stavu přepravy nebezpečných věcí. To umožňuje rychlejší a vhodnější akce, pokud by se stala nehoda.
Zjišťování mimořádných událostí a řešení dopravy nebezpečných věcí, včetně bezpečnosti v tunelech, je dnes velmi důležitým problémem, protože růst obchodu v Evropské unii má za následek intenzivnější využívání dopravních sítí. Navíc rostoucí si uvědomování životního prostředí a sociální a zdravotní péče vyvolaly potřeby rychlého a přesného reagování na celé spektrum rizik souvisejících s nehodami při přepravě nebezpečných věcí, a to jak na místní, tak na regionální a mezinárodní úrovni.
VÝBOR PRO NEBEZPEČNÉ VĚCI
P
řestože se sledováním nebezpečných věcí zabývá několik evropských projektů a přestože potřebné služby jsou dnes
ITS
ITS pro užitková vozidla
v malé míře zabezpečovány v části evropského území, je tato oblast zjišťování nehod a jejich řešení stále nedostatečně vyřešena. Společnost ERTICO proto zřídila výbor pro nebezpečné věci pro zahájení vývoje a testování telematických nástrojů pro zjišťování situací (automatické i ruční) a jejich řešení v rámci přepravy nebezpečných věcí silniční dopravou a v tunelech. Výbor má řešit bezpečnost a efektivnost dopravy nebezpečných věcí jak z hlediska prevence, tak schopnosti na nehodu reagovat. To zahrnuje:
• koordinace správních činností – řešení následných akcí po mimořádných událostech Výboru po nebezpečné věci se účastní klíčové organizace jako jsou orgány kontrolující dodržování předpisů, záchranné sbory (policie, hasiči, záchranná služba), telekomunikační operátoři, silniční nákladní dopravci, výrobci automobilových zařízení, pojišťovací společnosti a průmyslové skupiny, kterých se týká výroba nebezpečných věcí.
• reakce na mimořádnou událost – zabezpečit návrhy na postup přepravy nebezpečných věcí různými druhy dopravy s omezováním rizika, zajišťováním efektivní reakce na mimořádné události a tím snížením nákladů vyvolaných nehodami • prevence – vyvinout postupy ke snížení rizika na základě praktických opatření k zabránění nehod • efektivnost – vývoj úsporných systémů, postupů a metod sjednocujících jednotlivé procesy v řetězci přepravy nebezpečných věcí s cílem snížit riziko a vlastní náklady a rovněž zlepšit efektivitu • zdraví a bezpečnost –návrhy na opatření, která by zlepšila normy pro zdraví a bezpečnost personálu zajišťujícího dopravu a rovněž která by zlepšila civilní ochranu • vytváření sítí – vytváření klíčových sítí (center tísňového volání, místních orgánů, atd.) ve všech členských státech k zajištění důslednosti a sjednocování norem zabezpečujících lepší schopnost reagovat na situace při přepravě nebezpečných věcí
Doprava nebezpečných věcí může být bezpečnější využitím systémů jako je automatické zařízení pro lokalizaci vozidel kombinované s programy řízení vozidlového parku. Příkladem může být víceúčelově vybírání mýtného, zavedené firmou DaimlerChrysler. © DaimlerChrysler
VYHLEDÁVÁNÍ ŘEŠENÍ
J
ednou cestou ke zlepšení doby odezvy na nehodu při přepravě nebezpečných věcí je automatické „inteligentní“ zjišťování a sledování nehod. To zahrnuje jak otevřená místa na dopravní infrastruktuře, tak tunely, ve kterých je využívána telematika a elektronika k lokalizování a zjišťování přepravy nebezpečného nákladu. To může být prováděno pomocí systému řízení vozidlového parku a náklad-
63
ITS
ITS pro užitková vozidla
DIGITÁLNÍ TACHOGRAF
D
Doprava nebezpečných věcí využívá výhod inteligentních dopravních systémů, které sledováním vozidel zejména v tunelech umožňují rychlejší reagování na mimořádné události.
ní dopravy nebo zvláštním systémem určeným k monitorování přepravy nebezpečných věcí. Klíčovým prvkem každého systému je však zřízení oboustranné komunikace mezi dispečerskými pracovišti, silničními nákladními dopravci, vozidly a místem, kde se stala nehoda. Ideálně by každá abnormalita, která se během přepravy vyskytne, měla být tímto systémem zjištěna a bezprostředně (automaticky) sdělena středisku pro sledování přepravy nebezpečných věcí.
64
Takový systém bude vyžadovat dostupnost specifických informací včetně údajů o přepravovaných nebezpečných věcech (množství, balení, druh nebo názvy látek), polohu vozidla a směr jízdy, identifikaci vozidla (typ, model, registrační značka) a údaje o vozidle (jméno řidiče a dopravce). Ostatní otázky, které by měly být řešeny, zahrnují poskytování lokalizačních informací (normalizované mapy umožňující přesnou lokalizaci nehody) a meteorologické a hydrologické modely, stejně jako spojení a přenos dat k záchranným sborům, ke správcům tunelů a ostatním civilním úřadům.
igitální tachograf představuje další inovaci v inteligentních dopravních systémech, která usnadňuje lepší kontrolu využívání užitkových vozidel v celé Evropské unii a ve střední a východní Evropě. Tachograf je zařízení zaznamenávající a uchovávající informace o činnosti řidiče. Je vyžadován pro nákladní vozidla přes 3,5 tuny a pro autobusy s více než 9 sedadly. Dnešní tachografy jsou zařízením, které má své nedostatky včetně možnost falšování jeho záznamů. Přesto však podle zákona musí počínaje rokem 2004 být všechna nová silniční vozidla v Evropě vybavena digitálním tachografem, přičemž pro kandidátské země je konečný termín prozatímně prodloužen do období 2008 – 2009. Digitální tachograf se skládá ze zařízení umístěného ve vozidle a obsahujícího tiskárnu, dvě zdířky pro tachografické karty, displej a senzor spojený s převodovkou. Záznamové zařízení je důkladně zabezpečeno a zaznamenává údaje, které mohou být využity pouze dispečery, kteří sledují průběh přepravy a regulují jízdy nákladních vozidel, ale také orgány, které kontrolují jak řidiči dodržují předpisy. Zařízení zaznamenává celou řadu údajů včetně identifikace svého vybavení, vkládání a vyjímání řidičské karty, činnost řidiče, polohu vozidla, ujeté kilometry, údaje o rychlosti vozidla, události a chyby při jízdě, kalibrační informace, úpravu času, kontrolní činnosti, uzamčení provedené dopravcem a uložené údaje. Digitální tachograf pracuje se čtyřmi typy karet: kartou řidiče, dopravce, dílny a kontroly. Každá z těchto karet je vydávána
ITS
ITS pro užitková vozidla
Digitální tachograf se skládá z jednotky umístěné ve vozidle, která umožňuje ověřování a tištění údajů a rovněž vkládání přístupových karet jako je zde zobrazená karta řidiče. © Siemens VDO Automotive
členským státem, ve kterém má řidič nebo daný dopravce sídlo. Řidičská karta je personalizována a obsahuje v průměru 28 údajů. Karta dopravce umožňuje přístup k údajům zařízení a jejich případné stažení do řídících systémů podniku. Dílenská karta je užívána pro zápis údajů a proměřování digitálního tachografu, tj. pro kalibraci a opravu zařízení. Je to jediná karta, která dává povolení k zapsání parametrů do tachografu. A konečně kontrolní karta užívaná veřejnými orgány s přístupem k jakýmkoliv údajům zaznamenaným digitálním tachografem (údaje o překročení rychlosti, porušení předpisů, totožnost řidiče a záznam o jeho činnosti). Může být buď osobní kartou kontrolního úředníka nebo jako vydaná kontrolnímu orgánu.
Systémy vážení za jízdy vozidla a digitální tachograf urychlují přepravu zboží, čímž ruší dlouhé osobně prováděné kontroly nákladních vozidel.
65
ITS
ITS pro užitková vozidla
Systémy vážení za pohybu vozidla umožní sledovat těžká nákladní vozidla při dálničních rychlostech čímž snižují nutnost zastavování vozidla a jeho osobně prováděnou kontrolu.
VÁŽENÍ ZA POHYBU
S
66
ystémy vážení za pohybu, respektive jízdy vozidla (Weigh-In-Motion - WIM) jsou zařízení používaná na celém světě, která umožňují průběžné vážení vozidel až do rychlostí obvyklých na dálnicích. Většina užitkových vozidel musí být vážena každý den, aby se zajistila bezpečnost provozu a zabránilo se nadměrnému opotřebování silniční infrastruktury, a rovněž s ohledem na potřeby soukromého sektoru dodávat zboží účinněji a nákladově úsporněji vzhledem konkurenčnímu a ziskově orientovanému prostředí. Systémy WIM jako nedílná součást ITS poskytují užitečné informace v reálném čase o vozidlech, přepravovaných nákladech a působení vozidel na dopravní
infrastrukturu – to vše bez přerušení dopravního provozu. Rovněž eliminují pomalé a těžkopádné statické váhy, které vyžadují při vážení příliš času, vyžadují více personálu a často i více prostoru, než je k dispozici. Systémy WIM se obvykle dělí na tři kategorie: • permanentní – systémy senzorů a zjišťování dat, které shromažďují data na stejném místě • polo-permanentní – senzory jsou zabudovány do vozovky, zatímco systém sběru dat se přemísťuje z místa na místo • přenosné – senzory a vybavení se přemísťují z místa na místo Podle typu senzorů používají systémy vážení za pohybu vozidla různou techniku, jako jsou vychylovací plechy, senzory, kapacitní transis-
ITS
ITS pro užitková vozidla
tory nebo současné mosty. Normy a mezinárodní (evropské) technické podmínky systému WIM byly vypracovány v minulém desítiletí. Vycházejí ze společného technického základu, který umožňuje instalaci zařízení na příslušném místě a zajišťuje jeho dostatečnou přesnost, testovací a vyhodnocovací postupy. Použití systému WIM poskytuje silničním úřadům možnost aktuálního, on-line měření zatížení náprav a váhy vozidel a rovněž zatížení působící na dopravní infrastrukturu. Tyto informace umožňují silničním úřadům získat lepší poznatky o dopravním provozu lepším sledováním stavu dopravy (což lze využít při ekonomických přehledech, statistikách a řízení dopravy) a určit zásady, které tvoří technický základ pro navrhování vozovek a mostů a jejich údržbu. Silniční úřady mohou tuto informaci také použít jako námět pro úpravu právních předpisů vztahujících se k bezpečnosti silničního provozu a tím k harmonizaci vymáhání dodržování předpisů o povolené váze vozidel v celé Evropě, stejně jako pro potřebu státní správy při vytváření harmonizovaného daňového systému. Uplatnění systému vážení za pohybu pro účely sledování a řízení dopravního provozu zahrnuje zásadu měření v reálném čase, což se vztahuje například ke kontrole přepravovaného nákladu, řízení přepravního procesu, určování ceny a zjišťování používání zakázaných vozidel. Systém může být rovněž použit pro získání statistických podkladů pro ekonomické a ekologické studie nebo studie o bezpečnosti. V závislosti na těchto aplikacích je vyžadována různá úroveň přesnosti nebo reprezentativnosti získávaných vzorků měření. Podrobné studie o dopravním provozu na základě údajů z WIM mohou účinně racionalizovat projektování a údržbu dopravní infrastruktury.
ŽELEZNICE A ITS
D
alší kategorie užitkové dopravy zahrnuje železnici. Přestože u železnice přichází v úvahu více možností, mnohé z nich uplatňují stejné zásady. Pochopitelně čím více informací je jak pro ty co používají železniční přepravu tak pro manažery k dispozici, tím může být provoz plynulejší. Systémy pro sledování jízd vlaků a systémy o jízdních řádech již dnes zlepšují služby veřejné osobní dopravy a možnost sledovat pohyb jednotlivých nákladních vozů přispívá ke zdokonalování tohoto způsobu nákladní přepravy. Železniční dopravci se rovněž snaží zlepšit možnosti řízení a kontroly na železničních tratích s menší hustotou provozu, což je rovněž předmětem řešení projektu LOCOPROL podporovaného Evropským společenstvím. Projekt je zaměřen na vyvinutí nenákladného systému satelitní lokalizace vlaků sloužícího pro zabezpečení jízdy vlaků, návěštění (signalizaci) a sledování jízd vlaků na želez-
Elektrická lokomotiva Českých drah. © České dráhy, ministerstvo dopravy.
ničních tratích s nízkou hustotou provozu. Takto se na těchto tratích sníží náklady a zvýší bezpečnost.
67