KözlekedésVilág konferencia 2017.05.31. Budapest
A FENNTARTHATÓ VÁROSI KÖZLEKEDÉS ÚJ RENDSZEREI
Dr. CSISZÁR Csaba - egyetemi docens BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
KUKG
Bemutatkozás Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar 1951 óta Oktatás: BSc képzés: • Közlekedésmérnöki • Járműmérnöki • Logisztikai mérnöki
MSc képzés: • Közlekedésmérnöki • Járműmérnöki • Logisztikai mérnöki
Tanszékek: • Anyagmozgatási és Logisztikai Rendszerek Tanszék • Gépjárműtechnológia Tanszék • Járműelemek és Jármű-szerkezetanalízis Tanszék • Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék
• Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék (KUKG) • Vasúti Járművek, Repülőgépek és Hajók Tanszék
PhD képzés: • Kandó Kálmán Doktori Iskola
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
2
Bemutatkozás Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék Kutatási területek: közlekedési rendszerek – technológia közlekedés gazdaságtan közlekedési informatika
Közlekedési informatika: okos városok - smart cities mobilitási igények elemzése utazói viselkedés parkolási információs rendszerek újszerű közlekedési rendszerek - megosztott járműhasználat (shared mobility) elektromobilitás önvezető járművekkel megvalósított mobilitási szolgáltatások e-mobi megbízásából – „Töltőinfrastruktúra telepítési koncepció” BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
3
Tartalom 1. 2. 3. 4. 5.
Kutatási motiváció Rendszerszemléletű megközelítés Innovatív közlekedési rendszerek Hatások Összefoglalás
A technológiai fejlődés hatására hogyan alakulnak át a közlekedési rendszerek és szolgáltatások? Hogyan változnak az ügyfél-kezelési műveletek, utazói képességek?
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
4
1. Kutatási motiváció Fejlődő városok, eltérő dinamika technológia társadalom fizikai keretek (épített környezet)
Társadalmi kihívások hatékony időfelhasználás változó életvitel öregedő társadalom térben és időben átrendeződő tevékenységek (pl.: otthoni munka) megosztás - kézzelfogható javak (lakás, jármű) egészség- és környezettudatos életmód élhető városok (pl.: kevesebb motorizált forgalom) terület felhasználás gyorsütemű technológiai fejlődés
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
5
1. Kutatási motiváció → technológiai válaszok jármű, infokommunikáció, energetika adatgyűjtés (pl.: humán szenzorok) új adatforrások (pl.: közösségi média) kommunikáció (pl.: 3G/4G/5G, NFC, WiFi, IoT) jármű kommunikáció – V2V, V2I, V2N, V2G nyomkövetés (pl.: cella információk) adatelemzési módszerek (pl.: Big Data, adatbányászat) emberi döntés, kognitív képességek, érzékszervek helyettesítése (pl.: gépi látás) energia menedzsment - környezetbarát energia-források → közlekedés szervezési válaszok megosztott módok (pl. car-sharing, ride-sharing, ride-sourcing) hatékony erőforrás felhasználás (terület, energia, idő) új folyamatszervezési, üzemeltetési eljárások
igényvezérelt közforgalmú közlekedés (DRT) automatizálás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
6
2. Rendszerszemléletű megközelítés a közlekedés komplex, nyílt, dinamikus rendszer - rendszertervezés Integrálás a közlekedési rendszerbe Forgalom (álló, mozgó) és töltés menedzsment
Utazó tájékoztatás, tanácsadás (eco-driving)
Újszerű közlekedési módok (car-sharing)
Megújuló energiaforrások
Smart grid fejlesztés
Jogszabályok
ELEKTROMOS JÁRMŰ
Alternatív hajtástechnológia
Közigazgatás
Energiaipar
Üzleti modell, elszámolóház
Ösztönzők
Akkumulátor fejlesztés
Önvezető jármű fejlesztés
Járműipar BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
7
2. Rendszerszemléletű megközelítés JÁRMŰHASZNÁLAT Egyéni
Kollektív
Magánszemély
telekocsi sofőrje
kerékpár
/ride-sharing/
egyéni személygépjármű utasa
telekocsi utasa /ride-sharing/
sofőrszolgálat
taxi Szolgáltató vállalat (köz vagy magán)
JÁRMŰ ÜZMELTETŐ
egyéni személygépjármű sofőrje
NEM AZ UTAZÓ ÁLTAL IRÁNYÍTOTT JÁRMŰ közösségi közlekedés
fuvarközvetítés
igényvezérelt közösségi
/ride-sourcing/
közlekedés /DRT/
autómegosztás /car-sharing/
(közös autómegosztás utasa) (gyűjtőtaxi)
kerékpármegosztás
(közös autómegosztás sofőrje)
/bike-sharing/
autókölcsönzés BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
8
3. Innovatív közlekedési rendszerek elektromos meghajtású, automata és autonóm működésű járművekre épített közlekedési szolgáltatások személyközlekedés gerincvonalak (villamos és autóbusz) háztól-házig szolgáltatás saját személygépkocsi közösségi (megosztott) szolgáltatás
áruszállítás be- és kirakodás, szállítás a raktárakban kültéri működés logisztikai udvarokban vonali fuvarozás – platooning
utolsó kilométerek (last mile) szállítás közösen?
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
9
3. Innovatív közlekedési rendszerek (jövő) közforgalmú személyközlekedése
módok:
automata
metró
people mover
autonóm
lift, mozgólépcső, mozgójárda
busz
inkább autonóm
automata jelmagyarázat
villamos
jellemző csoportosítás
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
GRT Group Rapid Transit
PRT Personal Rapid Transit
többnyire autonóm különleges esetekben
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
10
3. Innovatív közlekedési rendszerek elszállítható utasmennyiség
átalakuló közlekedési módok
kerékpározás gyakorlatilag változatlan (pedelec kerékpárok)
1000 automata metró
TS-DRT egyesülő módok szerepköröket vesz át megmaradó módoktól is
közforgalmú közlekedési módok
egyéni autonóm jármű aránya csökken sokat utazó személyeknél (tevékenységükhöz feltétlenül szükséges) különleges kialakítású járművek (pl.: fekvőhely)
100 Hagyományos autonóm közforgalmú villamos/ közlekedés autóbusz
TS-DRT DRT
ridesofőr ridecarsourcing egyéni taxi szolgálat sharing sharing autonóm jármű
1
bike-sharing
kerékpár
rugalmas rugalmasság (kötetlen útvonal/menetrend)
rugalmatlan (kötött útvonal/menetrend) Jelmegyarázat:
változatlan,
,,hagyományos” közforgalmú közlekedés gerincvonalakon intermodális csomópontok
változó,
nagykapacitású közlekedési módok, BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
megszűnő,
mobilitás, mint szolgáltatás
TS-DRT,
közforgalmú közlekedési módok 1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
11
3. Innovatív közlekedési rendszerek rendszerirányítási szintek Közlekedés menedzsment Infrastruktúra menedzsment
Üzemirányítás Forgalomirányítás
Technológiai folyamat AUTONÓM JÁRMŰ
tervezés
Autonóm jármű
UTAZÓK sérülékeny felhasználók (gyalogos, kerékpáros)
mesterséges intelligencia, képfeldolgozás, stb.
V2V érzékelés
HCI
V2N
szenzor, kamera, lidar, radar, infravörös, ultrahang, GPS, INS, stb.
ember-gép kapcsolat (HCI)
utas kezelési funkciók
rendszer biztonság (szabványosított szoftver, hekkelés)
UTASOK
V2I KÖZLEKEDÉSI INFRASTRUKTÚRA felhő alapú szolgáltatások (aktuális környezeti jellemzők, állapot megismerése)
cselekvés fékezés, gyorsítás, kormányzás
V2I
DEPÓ karbantartás, javítás
tájékoztatás, szórakoztatás
V2G TÖLTŐ INFRASRUKTÚRA (SMART GRID) energia felhasználás menedzsment
kevesebb közúti forgalmi jelzés
Jelmagyarázat: NAGYBETŰ = komponens; félkövér kisbetű = folyamat
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
intelligencia helye; közúti jelzések 2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
12
3. Innovatív közlekedési rendszerek utasforgalmi infrastruktúra Smart (okos) megálló fizikai, mentális komfort növelése utazással kapcsolatos szolgáltatások (pl.: valós idejű információk, jegyvásárlás) kiegészítő szolgáltatások (pl.: ATM, WiFi, telefontöltő, szelektív hulladékgyűjtés) szenzorok, kamerák, kommunikációs csatornák megújuló energiaforrások használata, mérőberendezések magas komfort szint (pl.: fűtött ülések, ital/étel automata) intermodális létesítmény (pl.: B+R, elektromos jármű töltőpont)
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
13
3. Innovatív közlekedési rendszerek energiaellátó infrastruktúra Smart grid energia és információ áramlás az okos hálózat elemei között a töltési igények összehangolása a hálózati kapacitásokkal V2G irányú visszatáplálással a (csúcsórai) terhelések kisimítása szabályozás - jogi, pénzügyi, irányítástechnikai
Smart töltőállomás helyszín kijelölés • • •
várható forgalomnagyság Európa és az ország átjárhatósága elektromos hálózati kapacitás
eltérő szempontok városokban és gyorsforgalmi utak mentén a töltési teljesítmény és az akkumulátor kapacitása meghatározza a töltési időt BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
14
3. Innovatív közlekedési rendszerek parkolás, rakodás, megállóhelyi várakozás = töltés Smart töltőállomás töltés kiegészítő tevekénység töltési idő hasznos eltöltése parkolóhelyeken ↔ töltőállomás szigeten meglévő szolgáltatások közelében ↔ szolgáltatások létesítése
okos technológiák (foglalás, azonosítás, fizetés) személyre szabható szolgáltatás (mobiltelefon applikáció)
Töltési technológia hagyományos: lassú/gyors/villám/szuper villám töltőoszlop alternatíva: pillanatnyi töltés (pantográf) jövő: menet közbeni, vezeték nélküli töltés (indukció) megújuló energiaforrások használata BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
15
4. Hatások
kényelmi szolgáltatások, szórakoztatás - infotainment
Sofőr Gyalogos
Kerékpáros
Jövő
hasznos tevékenységek utazás közben → utazás teljes egyéni hasznossága nő
Jelen
új utazói csoportok: mozgásukban korlátozottak, idősek, gyermekek
Utas Gyalogos
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
Utas
1. Kutatási motiváció
Kerékpáros
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
16
4. Hatások
Kereslet
Markáns változások: •
utazók száma
utazások száma
utazások átlagos hossza
utazással töltött idő
az utazási igények mértéke nő
Környezet energiafogyasztás
(utazások száma, távolsága és ideje) •
új mobilitási formák → járműszám és járművek mérete csökken,
Forgalmi paraméterek járműhasználat napi ideje
üresfutás-teljesítmény nő •
a jelenlegi infrastruktúra elegendő
•
az úthálózat áteresztőképessége nő, a
környezetterhelés
hasznos futásteljesítmény
üres futásteljesítmény
követési távolság
sebesség
Jármű jellemzők jármű méret
jármű szám
követési távolság csökken, sebesség nő •
a szükséges parkolókapacitás csökken, a töltési pontok száma nő
→ forgalmi modellezés, számítások
Infrastruktúra útkapacitás
Jelmagyarázat:
csökken;
parkoló-kapacitás
jelentősen csökken;
töltési pontok
növekszik;
jelentősen nő;
kedvező változás ; kedvezőtlen változás
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
17
4. Hatások az éles határok az infrastruktúra elemek között elmosódnak új mobilitás szolgáltatási koncepciók kínálat alapú (fix útvonal, meghirdetett menetrend) → kereslet alapú, mobil/internet alkalmazáson keresztüli, megosztott, autonóm járművekkel nagymértékű változás jármű – utas kommunikáció előzetes helyfoglalás szükségessége, automatikus fizetés jogosultságérvényesítés (jegykezelés) baleset elkerülése jármű és utas között vészhelyzetek kezelése (tűz, evakuáció)
sofőr, mint munkaerő kiváltása balesetek száma csökken → megváltozó biztosítási szolgáltatások (mobilitás nem teljesülése) emisszió csökkenés (alternatív meghajtás, jobb kihasználtság) átmenet - automatizálási szintek, forgalmi folyamatok (autonóm járművek aránya)
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
18
4. Hatások 1 látás
közlekedési módonként eltérő információkezelés
2.5
Változások az igényelt emberi képességekben •
látás jelentős marad
•
kézi műveletek száma csökken
•
rezgésérzékelés igen jelentősen növekszik
•
érintés, gépelés jelentősen növekszik
-0.16
8 rezgésérzékelés
2 hallás
2.0 1.5
+0.15
+0.85
1.0
0.5
7 kézi műveletek
→ az igényelt emberi kognitív kapacitás összességében csökken az emberi gondolkodást a gépek helyettesítik BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
-0.49
3 beszéd
-0.04
+0.30 +0.13 +0.24
6 olvasás
4 érintés 5 gépelés
Jelmagyarázat: igényelt képességek jelenleg
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
igényelt képességek a jövőben
4. Hatások
5. Összefoglalás
19
5. Összefoglalás
a tervezési, szervezési, üzemeltetési és gazdálkodási módszerek módosulnak
az autonóm jármű mozgó számítógép a személyközlekedési rendszer egy speciális információs rendszerré alakul át
az autonómia relatív fogalom az igényelt emberi képességek megváltoznak szolgáltatás orientált megközelítés a jármű orientált megközelítés helyett
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
1. Kutatási motiváció
2. Rendszerszemléletű megközelítés
3. Innovatív közlekedési rendszerek
4. Hatások
5. Összefoglalás
20
KÖZLEKEDÉSÜZEMI ÉS KÖZLEKEDÉSGAZDASÁGI TANSZÉK H-1111 BUDAPEST STOCZEK 2., ST ÉPÜLET 4. EMELET 403. WWW.KUKG.BME.HU
Dr. Csiszár Csaba, egyetemi docens
[email protected] +36-70-336-0612
KÖSZÖNÖM A MEGTISZTELŐ FIGYELMET BUDAPESTI BUDAPESTI MŰSZAKI MŰSZAKI ÉS ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM EGYETEM
Közlekedésmérnöki Járműmérnöki Közlekedésmérnöki és és Járműmérnöki Kar Kar Közlekedésüzemi Tanszék Közlekedésüzemi és és Közlekedésgazdasági Közlekedésgazdasági Tanszék