Shrnutí výsledků pilotních projektů ChemLog T&T (ČR)
Pilotní projekt
Koridor 4 (Německo – Česká republika – Slovensko – Ukrajina) Navrhovaný systém sledování kontejnerů je rozdělen na 2 podsystémy oddělující informace o přepravě: na informace o sledování kontejnerů pocházející z OBU jednotky a informace o přepravovaném zboží:
Označení systému T&T
Sledování kontejnerů: při všech pilotních testech byl použit stejný typ OBU jednotky - GC 007 400B, monitorovací systém OBU jednotky – Positrex; Informace o přepravovaném nákladu: při všech pilotních testech byla data o nákladu ukládána v samostatném datovém skladu zřízeném společností DEKRA CZ a.s. a zobrazovaná prostřednictvím aplikace ConRad. (dále jen ConRad). Tento nástroj zabezpečoval sledování údajů o nákladu a rozesílání informací na dotčené orgány státní správy, popřípadě podnikatelské subjekty.
Výrobce OBU jednotky:
LEVEL s.r.o. Plhovská 1997 Náchod, 547 01 Česká republika
Internetové stránky:
http://www.levelna.com/en/
Kontaktní osoby: Ing. Michal Falta: +420 603 871 211 Poskytovatel OBU jednotky Ing. Jan Mervard: +420 733 595 615 a monitorovacího systému, aplikace ConRad a kontaktní údaje Správce aplikace ConRad: DEKRA CZ a.s. na parnery projektu v ČR Türkova 1001 Praha 4, 149 00 Česká republika Internetové stánky: Kontaktní osoba:
http://www.dekra.cz/ Dr. Ing. Jiří Došek: +420 602 619 427
Souhrnné informace:
Svaz chemického průmyslu ČR Rubeška 393/7 Praha 9, 190 00 Česká republika Internetové stánky: http://www.schp.cz/ Kontaktní osoby: Ing. Ladislav Špaček, CSc. : +420 739 063 080 JUDr. Václav Živec: +420 724 007 393
Ústecký kraj Velká Hradební 3118/48 Ústí nad Labem, 400 02 Česká republika Internetové stránky: Kontaktní osoby:
http://www.kr-ustecky.cz/
Ing. Jan Sixta, CSc.: +420 737 203 642 Ing. Drahoslav Tesař: +420 475 657 113
Informace k pilotnímu projektu V rámci pilotních testů byla sledována přeprava zboží v jednom kontejneru bez manipulace se samotným zbožím uvnitř kontejneru. Ve všech případech se jednalo o intermodální přepravu. Pilotní testování probíhalo ve směrech: Německo – Česká republika – Slovensko – Ukrajina a zpět
Trasy
Trasy byly následující: Trasa 1: Německo (Duisburg) – Česká republika – Slovensko – Ukrajina (Kalush). Trasa zahrnovala kombinaci silniční a železniční dopravy. Trasa 2: Německo (Hamburg) – Česká republika – Slovensko (Lisková). Trasa zahrnovala kombinaci říční a železniční dopravy. Trasa 3: Begie (Antwerpy) – Německo – Česká republika – Slovensko – Maďarsko (Budapešť). Trasa zahrnovala kombinaci silniční a železniční dopravy. Doba pilotního testování Země zahrnuté v pilotním testování
30.10.2013 – 22.2.2014 Česká republika, Slovensko a Německo, Ukrajina. V rámci pilotních projektů byly navšíveny i Belgie, Nizozemí a Maďarsko. Zodpovědný řešitel je Svaz spoluřešitelem je Ústecký kraj.
chemického
průmyslu
ČR;
Ujetá vzdálenost Typ přepravy (železniční, silniční, říční)
9 342,14 km 6 736,34 km s využitím železniční vlakotvorba) 1 254,32 km s využitím silniční přepravy 1 351,48 km s využitím říční přepravy
přepravy
(shuttle
i
Monitorováno bylo dalších 155 tisíc km
ZCHFP SR
Během pilotního testování na trase 1 umístil slovenský partner projektu – Svaz chemického a farmaceutického průmyslu Slovenské republiky – svou pilotní OBU jednotku na stejný kontejner jako čeští partneři. OBU jednotku slovenského partnera zapůjčila společnost NAM systém s.r.o. se sídlem v Havířově. Díky opakovanému provedení pilotního testu bylo zjištěno, že výsledky českých a slovenských partnerů jsou totožné. Testy na dalších dvou trasách probíhaly jen s OBU jednotkou firmy LEVEL. Slovenská OBU jednotka zaznamenávala polohu kontejneru v intervalu 20 vteřin. Slovenský partner projektu uvede výsledky tohoto pilotního testování ve své závěrečné zprávě.
Popis hardwaru OBU jednotky Během pilotního testování byla použita jednotka fungující na principu GPS (Global Positioning System) a nebyl zaznamenán žádný významný výpadek signálu. Bylo tak ověřeno, že lze pomocí GPS sledovat polohu kontejneru jak při silniční, železniční i říční přepravě. Skutečná poloha kontejneru byla okamžitě zobrazována v mapě, proto nebyly prováděny výpočty průměrné vzdálenosti mezi měřeným bodem a skutečnou polohou na trase.
Kvalita signálu GPS
Mapa zaznamenávající průjezd kontejneru s OBU jednotkou na trase 1 zobrazovaná v aplikaci Positrex:
Mapa zaznamenávající průjezd kontejneru s OBU jednotkou na trase 2 zobrazovaná v aplikaci Positrex:
Nepřesnosti měření polohy během pilotního testování na trase 2: 1) Problém souvisel se záznamem polohy kontejneru v místě vzdáleném v řádech desítek kilometrů od své skutečné polohy. Výše uvedená mapa zobrazuje tento odlehlý bod - je označen zeleným plným bodem spojeným přímkou s bodem označující lovosický terminál. Výrobce OBU jednotky (společnost LEVEL s.r.o.) tuto skutečnost vysvětluje chybou měření, kterou nelze nikdy vyloučit.
2) Níže uvedený obrázek ukazuje situaci na terminálu v Liskové, kde byl zaznamenán problém se zobrazováním polohy kontejneru. Problém byl způsoben pravděpodobně stíněním výhledu OBU jednotky na satelit okolními budovami na terminálu. Nedostatečný výhled na satelit způsobil nepřesnost měření polohy kontejneru zobrazenou na mapě mnoha body v úzkém okruhu jednoho místa. Z obrázku lze identifikovat polohu kontejneru také v řece a zeleni, kde se se stoprocentní jistotou kontejner nenacházel. Tento nedostatek lze softwarově odstranit. Pro pilotní testování bylo využito prvotních detailních dat.
Mapa zaznamenávající průjezd kontejneru s OBU jednotkou na trase 3 zobrazovaná v aplikaci Positrex:
(Poznámka: V aplikaci Positrex lze pozorovat směr a rychlost pohybu konkrétního kontejneru. Šipkami jsou označeny poziční body se znázorněním směru jízdy obsahující: datum, reálný čas, polohu a rychlost kontejneru. Různě barevné označení šipek znázorňuje rychlost do 50, do 90, do 130 a nad 130 km/h. Zelený plný bod je počátek jízdy, červený bod je konec jízdy a zelený bod bez výplně je nižší rychlost než 4 km/h). Sledování bylo odzkoušeno pří následujících sledování: 8 minut, 3 minuty a 90 vteřin. Frekvence monitorování
frekvencích
Interval sledování na trase 1 byl nastaven fixně na 8 minut. Interval sledování na trase 2 byl nastaven na 8 minut, v polovině trasy došlo ke zkrácení časového intervalu na 3 minuty. Interval sledování na trase 3 byl nastaven na 3 minuty, s
výjimkou trasy Duisburg – Praha, kde byl interval zkrácen na 90 vteřin. Celkový počet měření nebyl identifikován z důvodu průběžného přechodu serveru Positrex z testovací verze na verzi plně funkční. Režim spánku
Komunikace, kvalita GSM
Ano (mezi dvěmi intervaly měření polohy byla OBU jednotka v režimu spánku z důvodu úspory kapacity baterií). Pro přenos souřadnic o poloze kontejneru se využívala běžná komerční GSM síť, konkrétně datový přenos prostřednictvím GPRS modemu (Genreal Packet Radio Service). Během pilotního testování nedošlo k žádným výpadkům datového přenosu pomocí služby GPRS. Vizualizaci pokrytí GSM pro jednotlivé státy dle využívaného operátora lze prohlížet na mobilního http://maps.mobileworldlive.com/ Doba trvání přepravy na trase 1 trvala 11 dní (3 dny a 6,5 hodin čistého pohybu OBU jednotky + 7 dní a 17,5 hodin bez záznamu pohybu OBU jednotky).
Doba trvání přepravy
Doba trvání přepravy na trase 2 trvala 22 dní (10 dní a 18 hodin čistého pohybu OBU jednotky + 11 dní a 6 hodin bez záznamu pohybu OBU jednotky). Doba trvání přepravy na trase 3 trvala 21 dní (4 dny čistého pohybu OBU jednotky + 17 dní bez záznamu pohybu OBU jednotky).
Zdroj energie
Baterie - použitá testovací OBU jednotka měla zabudovanou vlastní interní baterii (5V/1300 mAh) a dále byla vybavena osmi tužkovými akumulátory velikosti AA spojených po dvou (4 x 2), které dávají napětí 4,8 V s kapacitou 5400 mAh. Baterie nebylo nutné během celého pilotního testování dobíjet. Výsledná kapacita baterií po realizaci všech pilotních tras byla 22 %.
Kapacita baterie po ukončení pilotního testování
Po skončení pilotního testování na trase 1 byla výsledná kapacita baterií 86 %. Po skončení pilotního testování na trase 2 byla výsledná kapacita baterií 56 %. Po skončení pilotního testování na trase 3 byla výsledná kapacita baterií 22 %. Nad rámec pilotních projektů byla OBU jednotka (v rámci vývojových prací na hardwaru a softwaru OBU jednotky) vyslána
na další cestu po trasách, které již nespadaly do sledovaného koridoru. OBU jednotka nebyla připevňována jen výhradně na kontejnery, ale i osobní a nákladní vozidla a vlaky. Účelem bylo: 1. ověřit chování OBU jednotky při provozu s minimální kapacitou baterií; 2. ověřit funkčnost OBU jednotky uloženou v uzavřeném kovovém kontejneru s dřevěnou podlahou; 3. ověřit dostupnost signálu GPS v zemích východní Evropy (Srbsko, Rumunsko) a v námořních přístavech západní Evropy. Tyto výsledky již nejsou zahrnuty do pilotních projektů. Trvalý provoz interní baterie personaltrackeru až 12 hodin. Předpokládaná životnost baterie (s přihlédnutním k neustálému pohybu)
Při pilotním testování byla odzkoušena životnost záložních baterií při zasílání pozice v intervalu 8 minuty, 3 minuty a 90 sekund. Zkrácení časového intervalu o poloze ovlivňuje kapacitu baterií. Všechny pilotní testy probíhaly v období od 29.10.2013 do 22.2.2014 bez nutnosti dobíjení baterií. I po provedení pilotních testů byla OBU jednotka stále funkční až do konce dubna 2014. I po poklesu kapacity baterie na minimum (0 %) byla OBU jednotka stále schopná detekovat svou polohu (důvodem bylo pravděpodobně využívání interní baterie personaltrackeru).
Shock sensor
Testovací OBU jednotka nebyla vybavena shock senzorem. Důvodem nepřítomnosti je pravděpodobně skutečnost, že OBU jednotka určená přímo pro sledování kontejnerů a jejich havárií nebyla v minulosti nikým vyžadována.
Teplota, tlak (uvnitř/vně)
Na vývoji pracujeme společně s firmou LEVEL i v současné době.
Dodatečné informace
V případě potřeby lze zjistit fakultativně pomocí OBU jednotky i informce o teplotě a tlaku v nákladovém prostoru a informace o otevření dveří nákladového prostoru. Monitoring teploty, tlaku a otevření dveří kontejneru je funkce přímo nesouvisející se zadáním projektu (každý dodatečně instalovaný senzor ovlivňuje kapacitu baterií).
Další
Připevnění ke kontejneru
Při pilotním testování byly sledovány jednotlivé kontejnerové jízdy. OBU jednotka byla vždy připevňována k cisternovým kontejnerům pomocí magnetů, které byly součástí ochranného pouzdra OBU jednotky. Výjimku tvořilo umístění OBU jednotky do kormidelny tlačného remorkéru během pilotního testování na trase 2. Trasa 1: OBU jednotka byla upevněna v rámu cisternového kontejneru z vnitřní strany. Viz fotodokumentace níže.
Trasa 2: Během říční přepravy po Labi byla OBU jednotka umístěna do prostoru kormidelny tlačného remorkéru. Poté byla umístěna v horní části rámu cisternového kontejneru. Viz fotodokumentace níže.
Trasa 3: OBU jednotka byla umístěna ve spodní části rámu cisternového kontejneru z vnitřní strany. Viz fotodokumentace níže.
Robustní systém
Provedení do výbušného prostředí
OBU jednotka nebyla při pilotním testování poškozena. Při testování bylo použito pouze pracovní voděodolné pouzdro, které se jevilo po dobu pilotního testování jako dostačující nebyly zaznamenány problémy s robustností ochranného pouzdra nebo jiným příslušenstvím OBU jednotky.
Ne
Popis software/využití informací Skladování a zpracování dat Software
Pohyb kontejneru byl sledován prostednictvím aplikace Positrex. Údaje o nákladu byly evidovány prostřednictvím aplikace ConRad. Positrex i ConRad jsou webové aplikace. Funkce a doplňkové služby aplikace Positrex: On-line pozice kontejneru v mapě; Zobrazování stavu kapacity baterií (i ve formě grafu); Geofencing - vkládání uživatelských bodů zájmu; Kontrola ujetých kilometrů; Zobrazení historie jízd; Přenos pozic na vyžádání SMS zprávou pro vozidla v roaming; • Kontrola rychlosti jízdy a další.
• • • • • •
Funkce a doplňkové služby aplikace ConRad:
Funkce a doplňkové služby
Aplikace ConRad (respektive datový sklad) příjímá, shromažďuje a odesílá přesně definovaná data související s přepravovaným nákladem: Příjmaná data: 1. data o poloze zasílaná OBU jednotkou; 2. informace o havárii kontejneru zasílaná OBU jednotkou. Havárie kontejneru nebyla během pilotního sledování testována. Dostupnost údajů o pohybu kontejneru je zajištěna přesným sdílením dat o poloze OBU jednotky mezi aplikací Positrex a aplikací ConRad. Ukázka záznamu polohy kontejneru je uvedena na obrázcích níže.
Shromažďovaná data: 1. data o přepravovaném nákladu - UN číslo, oficiální pojmenování látky pro přepravu, čísla vzorů bezpečnostních značek, obalová skupina (pokud existuje), kód omezení pro tunely (silniční přeprava), identifikační číslo nebezpečnosti
(železniční přeprava) atd.; 2. přepravní informace - jméno a adresa odesilatele, dopravce a příjemce, místo nakládky/vykládky, plánovaný přepravní modus (silniční, železniční, říční přeprava) a jeho změna, místo a doba skladování, případně další specifika; 3. případné další požadované informace. Odchozí data: informace o místě a času havárie kontejneru s údajem o posledním známém směru jízdy (důležité při jízdě po dálnici) pro složky integrovaného záchranného systému. Mapa průjezdu kontejneru při pilotním testování na trase 1 zobrazovaná v aplikaci ConRad:
Mapa průjezdu kontejneru při pilotním testování na trase 2 zobrazovaná v aplikaci ConRad:
Mapa průjezdu kontejneru při pilotním testování na trase 3 zobrazovaná v aplikaci ConRad:
Doplňkové služby aplikace ConRad: • Napojení do dodavatelského řetězce chemických společností a tím zajištění přísunu dat o vlastní přepravě zadané odesilatelem (minimalizace duplicity prací); • Ruční založení nové přepravy s možností tisku přepravního dokladu; • Evidence jednotlivých přeprav a archivace dat o přepravách; • Informace o přepravách pro státní správu a kontrolní orgány; • Přístup veřejných subjektů k obecným informacím statistického charakteru o přepravách; • Tvorba statistiky vztažená k přepravě nebezpečných věcí; • Možnost napojení softwarů pro přepravu nebezpečných věcí (ADRem, RIDem); • Možnost napojení informací z TRINS (Transportní informační systém).
Zabezpečení dat
Přístup do aplikace Positrex je umožněn po zadání přístupového jména a hesla. Veškerá data a informace byly po celou dobu přenosu chráněny šifrou. Mezi OBU jednotkou a operačním centrem byla data chráněna šifrou s délkou klíče 128 bitu, při prohlížení informací webovým prohlížečem jsou data chráněna pomocí SSL. Přístup do aplikace ConRad byl umožněn po zadání přístupového jména a hesla. Při prohlížení informací webovým prohlížečem mohou být data chráněna pomocí SSL.
Ekonomické parametry Cena celé OBU jednotky a jejího provozu se skládá z následujících dílčích cen: • fixní pořizovací cena zařízení; • cena baterií; • náhradní baterie; • softwarové řešení (provozování sledovací aplikace se všemi funkcionalitami); • náklady živého provozu. Náklady
Vzhledem k tomu, že pro pilotní trasy nebyly využity jednotky určené pro sledování kontejnerů s integrovaným hlášením havárie, nelze ani řádově určit konečné náklady na pořízení a provoz OBU jednotky. Pořizovací cena OBU jednotky využívané při pilotních projektech (bez shock senzoru) je cca 6 000 Kč, tj. cca 218 € a měsíční náklady na její funkčnost je cca 200 Kč, tj cca 7 € (ceny v € jsou uvedeny se zohledněním kurzu vyhlášeného Českou národní bankou ke dni 3.6.2014). Náklady na provoz aplikace ConRad prozatím nelze určit. Aplikace je ve stádiu vývoje.
Výskyt na trhu
OBU jednotka s monitorovacím systémem Positrex je v prodeji (výrobce pracuje stale na nových funkcionalitách – v současnosti na OBU jednotce vybavené shock senzorem). Aplikace ConRad je ve stádiu vývoje.
Níže je uveden seznam závěrů a navržených doporučení, které jsou podstatné pro další vývoj monitorovacícho systému T&T a pro navazující práce související s projektem ChemLog T&T.
Závěrečná doporučení pilotního projektu č. 4 projektu ChemLog T&T podporovaného Evropským fondem regionálního rozvoje a státním rozpočtem ČR na trase Německo – Česko – Slovensko – Ukrajina:
1. Sledovat jednotlivé kontejnery (jako přepravní jednotky) při silniční, železniční (shuttle i jednotlivé vagony) i říční přepravě. Pilotní projekt potvrdil, že je to reálné.
2. IT Systém sledování kontejnerů rozdělit na 2 podsystémy, tím se oddělí informace o přepravě od citlivých informací o zboží. 1.
Podsystém informací z palubní jednotky (dále jen OBU = On Board Unit) sleduje jen místo a čas pohybu kontejneru, jeho nehodu, popřípadě další fakultativní údaje (bez možnosti zneužití citlivých informací přímo v OBU).
2.2 Podsystém informací o přepravovaném zboží sleduje údaje o nákladu (v zabezpečené databázi mimo OBU) a poté co přijme a propojí informace z prvního podsystému, je cíleně rozesílá dotčeným orgánům státní správy, popřípadě dotčeným podnikatelským subjektům. 3. Využívat nezávislý zdroj energie OBU. Nabíjecí akumulátory vyhovovaly testovacímu provozu na pilotních trasách. Lze využít i další možnosti nabíjení baterií, např. kinetickou energii (podnět z 2. konference projektu v Halle) nebo sluneční energie, ale vždy v kombinaci s akumulátory. 4
Získávat další informace dle potřeby, např. o teplotě, tlaku a otevření dveří jako fakultativní možnost. Zvyšuje to však spotřebu energie, a tím snižuje výdrž baterií. Lze konstrukčně vyřešit po dohodě s výrobcem příslušného hardwaru.
5. Využívat možnosti geofencingu, tj. sledování vstupu, pobytu a výstupu z předem nastavených území ohraničených v podkladových mapách. Hlášení využít pro statistické sledování i automatizované ovládání a přenastavení parametrů nehody kontejneru (citlivost při změně dopravního módu, shock senzor). 6
Standardizovat umístění OBU na kontejnerech, u nádržkových kontejnerů v dostatečné vzdálenosti od manipulačních ventilů (musí být splněny podmínky pro plnění a vyprazdňování chemikálií) a zajistit nevýbušné provedení.
7
Navrhnout jednotný systém instalace, údržby a dobíjení OBU.
8
Navrhnout označení OBU (etiketa) a její upevnění (dvojí mechanismus jištění).
9
Dovybavit OBU o integrovaný shock senzor s možností nastavení parametrů jeho citlivosti a certifikovaným určením hranice nehody, resp. nestandardního stavu.
10 Dálkově nastavovat informace o plánované změně druhu přepravy (překládce kontejneru), při využití geofencingu. Na předem daných terminálech i automaticky. 11 Bezpečně identifikovat havarovaný kontejner. Říční a železniční přeprava je zatím zaměřena na celou dopravní soustavu (loď, vlak). K provedení crash testu pro osobní automobil došlo například v Praze (testy v projektu HeERO). 12 Pokračovat na dalším vývoji shock senzoru pro kontejnery. Společně s dodavatelem OBU zpřesňovat ohlášení nehody v multimodálním prostředí.
13 Využít mezinárodních nákladních listů, jejichž údaje jsou závazné a plně odpovídají požadovaným výstupům dle projektu ChemLog T&T k plnění databáze podsystému informací o přepravovaném nebezpečném zboží. 14 Kódovat všechny přenosy dat. Pokud by se měla přenášet data citlivá a náchylná ke zneužití bez odpovídajícího zabezpečení, nebude mít systém podporu privátní sféry. 15 Kontrolovat přístup k výstupům podle oprávnění - státní správa, výrobce, dopravce, zákazník, atd. získá vždy jen přesně danou část dat, která je pro daného uživatele systému podstatná a předem určená. 16 Využít součinnosti s obdobnými systémy. Sledováním kontejnerových přeprav nelze získat ucelený přehled o pohybu nebezpečných látek v daném území. Nutná součinnost se sledovacími systémy osobní a nákladní automobilové přepravy, vlaky a loděmi pro dopravu nebezpečného zboží i bez využití kontejnerů. 17 Definovat finální zadání systému T&T na základě konkrétních potřeb jednotlivých účastnických států. 18 Definovat a zabezpečit systém T&T jako systém nadnárodní (evropský) financovaný z veřejných zdrojů.
