Řízení dopravyksvi.mff.cuni.cz/~holan/1503012Dopravni_telematika.pdf · 2015-03-26 · Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 17 Způsoby řízení oblasti Centralizovaná

1 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

Řízení dopravy

K620 – ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY ČVUT FD, Konviktská 20, Praha 1

Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy

Doc. Ing. Tomáš Tichý, Ph.D.

[email protected]


Obsah prezentace

Hierarchická struktura telematického systému

Rozvoj dopravy

Způsoby řízení dopravy ve městě

Princip řízení dopravy na křižovatce osazené SSZ

Řízení v oblasti – plošná a liniová koordinace

Příklady řízení dopravy

Preference MHD

Simulace dopravy

Přehled systémů řízení dálnic

Liniové řízení dopravy

Mýto

Dopravně informační systémy a jejich technologie

Kongesce/nehody – identifikace excesů

Kooperativní systémy, inteligentní vozidlo, inteligentní dálnice


Laboratoř řízení a modelování dopravy

TAČR – ALFA – NOMŘÍZ, ZET, SIRID, UNIR

Vybavení detektory – grant od ČVUT

Simulační SW – grant od ČVUT

Řízení a modelování v intravilánu

Řízení dopravy v extravilánu

Dopravní průzkumy

Poradenství v dopravním řízení

Studie řízení dopravy

Vybavení SW + PC, Řadič C940

Spolupráce s dalšími ústavy, fakultami, universitami

www.lss.fd.cvut.cz/ustav/laboratore/laborator-rizeni-a-modelovani-dopravy/laborator-rizeni-a-modelovani-dopravy

http://www.lss.fd.cvut.cz/ustav/laboratore/laborator-rizeni-a-modelovani-dopravy/laborator-rizeni-a-modelovani-dopravy























http://www.lss.fd.cvut.cz/Members/tichy/dokumenty-k-vyuce


Hierarchická struktura telematického systému


Architektura městského systému řízení dopravy

Úroveň útvaru – města

Úroveň oblasti

Úroveň uzlu


Schéma telematického subsystému DMM


Schéma telematického subsystému DMD


Schéma ekologického managementu


Rozvoj dopravy v ČR

zdroj: TSK-ÚDI Praha 2013

zdroj: TSK-ÚDI Praha 2013

Růst silniční dopravy v ČR o 26% od roku 2000

Růst silniční dopravy v Praze o 33% od roku 2000

Růst automobilové dopravy o 12% od roku 2000

Automobilizace v Praze - 1 vozidlo na 1,6 obyvatele

Omezení dopravy v centru

Rozvoj obchodních center

Výstavba okruhů měst – vnitřní, vnější

Vývoj intenzity automobilové dopravy v Praze a v ČR

Vývoj stupně automobilizace


Základní problémy řízení dopravy ve městě

Omezená infrastruktura města – (soukromé pozemky)

Výstavba komerčních center

Výstavba kancelářských center

Objízdné trasy

Pěší vazby

Cyklistická doprava

Ekologická zátěž

Jízda MHD

Kapacita silniční sítě


Kapacita komunikace

Tvorba kolon – nekapacitní komunikace

Nehodovost, zranění, náklady

Informovanost o stavu komunikace

Znalost dojezdových časů

Informace o zaparkování

Informace o času příjezdu MHD

Reakce systému řízení

Včasné předání informace

Telematické aplikace


Oblasti rozvoje telematiky

Řízení provozu na městských komunikacích

Bezpečnostní a záchranné systémy

Dohledové a varovné systémy

Poskytování dopravních informací

Správa dopravní infrastruktury

Zařízení ve vozidlech

Parkovací systémy

Veřejná doprava

Elektronické platby

Přeprava nákladů

Sběr a správa dat

Mýtný systém


Řízení dopravy v Praze

Integrace technologií

9 Oblasti řízení

Otevřené rozhraní

Sběr DI dat

Monitorování technologií

Ovlivňování dopravy

Nadstavbový systém


Inteligentní dopravní systémy v Praze

•Světelně řízených křižovatek – 626 ks

•Přechodů pro chodce – 125 ks

•Preference MHD – pasivní 174 ks, aktivní 180ks

•Strategické detektory – 194ks

•Oblastní ústředny - 11ks

•ZPI – 58ks

•Úseková rychlost – 31 úseků

•Jízda na červenou - 16 lokalit

•Cestovní informace – 16 úseků

•P+R – 16 parkovišť – 3008 stání

•Tunelové systémy – 6 tunelů + 1 v přípravě

•Management města – dopravní scénáře


Řízení křižovatek SSZ

Detektory

Umístění křižovatka – místní detektory

komunikace – vybraný řez

strategické – širší použití

Alternativní detekce plovoucí vozidla

vozidla taxi

vozidla MHD

Informace účastníci dopravního provozu - rádio

státní správa + IZS – policie, hasiči

dopravní firmy


Řízení křižovatek SSZ

Dynamické řízení

Časově závislé řízení

Pevný signální plán

Fáze celočervené

Preference MHD

Zelená v hlavním směru

Blikavá žlutá

Na výzvu

Preference IZS


Způsoby řízení oblasti

Centralizovaná inteligence řízení – spočívá ve vyhodnocení všech detektorů v oblasti a optimalizačním výpočtu pohybu vozidel. Na základě výpočtů se v reálném čase mění řízené parametry.

∆Tc, ∆Toff, ∆Tg, ∆Fskl

Tento způsob řízení je technicky a ekonomicky náročný. Příkladem on-line řízení je systém SCOOT (Split, Cycle and Offset Optimisation Technique) v Aberdeen a Londýně – Velká Británie a Nijmegen – Nizozemí, a systém SCATS (Sydney Coordinated Adaptive Traffic System) v Oakland County – Austrálie.


Způsoby řízení oblasti

Decentralizovaná inteligence řízení – dopravní uzel reaguje okamžitě na stavy dopravy. Vyšší úrovní je řídící počítač ve funkci koordinátora jednotlivých uzlů sítě. Decentralizovaná inteligence řízení sbírá data od všech detektorů a podle momentální dopravní situace mění délky cyklu, skladbu fází, případně délky zelených.

∆Tc, ∆Toff, řadič - ∆Tg, ∆Fskl

Více světelných signalizačních zařízení je sdruženo do oblastí uspořádaných liniově nebo plošně a jsou řízeny adaptivně v určitém časovém rastru pohybující se od 10 do 30 min. Příkladem tohoto řízení je systém MOTION (Method for the Optimisation of Traffic Signals In On-line controlled Networks) a TASS (Traffic Actuated Signalplan Selection), které se uplatňují v Evropě (Německo, Rakousko) a jsou nasazeny i první aplikace v ČR (Praha)


Řízení oblasti

Monitorování stavu SSZ

Vizualizace SSZ

Řízení SSZ

Prioritní trasy

Sběr DI dat

Archivace a zpracování dat

Hlášení poruchy

Rozhraní na další systémy


Řízení z úrovně města – vizualizace


Řízení oblasti Prahy 5 – Smíchova

Řízení vstupů – TASS

Řízení oblasti – MOTION

Taktiky v oblasti – CIM

Informování řidičů – PIT

Další systémy řízení dopravy

TASS

MOTION +

CIM

PIT


Pasivní preference – trolejové kontakty

Aktivní preference – bezdrátová komunikace

Inteligentní zastávky

On-line informace

Jízdní řády

Čas příjezdu a odjezdu

Preference MHD


Preference MHD

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


Tunelové systémy

Integrace 2004

Strahovský tunnel 1997

Tunnel Mrázovka 2004

Zlíchovský tunel 2002

Tunnel Letná 2002

Tunnel Těšnov 2000


Vstupy pro simulaci

MIKRO Simulace se skládá z několika dílčích modelů

Dopravní infrastruktura

Intenzita a skladba dopravního proudu

Prvky aktivního řízení dopravy (SSZ, tunely)

Intenzita pěších a jejich chování na přechodech

Provoz hromadné dopravy

MAKRO Simulace dále zahrnuje

Urbanistické členění města, demografické údaje

Předpoklady o dopravní poptávce a nabídce


Možnosti využití simulace

Plánování dopravy

Využití při vytváření územního plánu

Stanovení potřebné kapacity komunikace

Hledání optimálního vedení dopravy

Stanovení těžišť dopravy

Posouzení dlouhodobé kapacitní dostatečnosti

Posouzení vhodné konfigurace křižovatky

Posouzení návrhu dopravního řešení (SSZ)

Hledání optimální alternativy

Z dostupných alternativ řešení výběr nejvhodnější

Široké spektrum kritérií

Na základě dílčích výstupů zlepšování řešení

Sestavování alternativ je finančně méně nenáročné

Využití simulace pro hledání kritických míst v oblasti

Místa s nízkou dopravní kapacitou - vznik kongescí

Místa se sníženou bezpečností účastníků provozu

Místa s nedodržováním dopravních předpisů


Evropská síť v ČR

zdroj: ŘSD 2011


Dopravní síť ČR

zdroj: ŘSD 2011


Systémy řízení provozu na dálnicích resp. obecně na liniových komunikacích

Liniové řízení dopravy (RLTC – Road Line Traffic Control)

Inteligentní dálnice

Inteligentní vozidlo

Řízení vjezdu na dálnici (Ramp metering)

Řízení dávkováním vozidel

Preference vozidel s vyšší obsazeností (HOV lanes)

Řízení změnou organizace dopravy

Dopravně informační systémy

Není zde přímé řízení, ale ovlivňují provoz


Principy liniového řízení dopravy

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

Homogenizace dopravního proudu

Informování řidičů o náhlých změnách v dopravní situaci před nimi

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

Svedení dopravy mimo jízdní pruh neprůjezdný z důvodu mimořádné události


Přínosy liniového řízení dopravy

Zvýšení kapacity komunikace (praxe … až o 15 %)

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

Eliminace rizika druhotné nehody

Zkrácení jízdních časů a zvýšení plynulosti provozu

Snížení negativních vlivů dopravy na životní prostředí

Portály liniového řízení dopravy:

D1 (směr Praha) 11 portálů

SOKP (směr Plzeň) 16 portálů

SOKP (směr Brno) 18 portálů


Základní koncept dopravně informačního systému

sběr distribuce

Vstupy Výstupy

Společné zpracování dat - Filtrace

- Kódování

- Databáze

- Predikce

jednotné informační

a telekomunikační prostředí

Měřená data - Dopravní senzory

- Senzory počasí

Verbální informace - Hlášení policie

- Hlášení obyvatel

- Hlášení servisu

Databáze - Veřejná doprava

- Uzávěry

Informace pro celý dopravní proud - ZPI (PIT)

Informace pro individuální vozidla - Navigace (RDS/DAB)

- GSM – SMS, MMS, WAP

- Rozhlas, televize

- Internet, kiosky


Druhy dopravně informačních systémů

Zelená vlna – rozhlasové vysílání, verbální podoba, bez prognózy

RDS-TMC – rozhlasové vysílání, kódový přenos zpráv, bez prognózy

PIT, vozidlové displeje – doby jízdy, kongesce, nehody, uzavírky, práce na silnici, atd.

Sofistikované systémy – dynamické a detailní informace

Vozidlové displeje nebo displeje mobilních zařízení ve vozidlech

Oboustranná komunikace mezi vozidlem a informačním centrem

Poloha vozidel, trasy, doby jízdy, délky stání, počet zastavení, atd.

Propojení s řídicími systémy – využití reálných informací z vozidel pro řízení dopravy

Propojení s navigačními systémy – vyhledání alternativních tras v digitální mapě

Informace před jízdou – informační kiosky, Internet, televize


DIC – Dopravní informační centrum

Integruje dopravní technologie

Sbírá dopravní data a informace

Poskytuje dopravní informace

Ovlivňuje dopravu


Mýto


Technologie - EFC

DSRC – Dedicated Short Range Communication – mikrovlny či infračervené pásmo mezi OBU a infrastrukturou

GSM-GPS – Global System for Mobile Comunication – Global position System – poloha určována na základě GPS – GNSS-CN

LSVA – Švýcarský systém – OBU s vázaná s tachografem – korekce i pomocí GPS

Závorové systémy

Dálniční známky – časové na vyhrazených komunikacích

Bez poplatku – daně – silniční, z pohonných hmot, DPH


Prodejní místa

Vjezd /Výjezd

Portál - platba

Mobilní kontrola

Sekce platby

Portál kontroly

Centrum

Portál - platba

Základní uspořádání EFC - DSRC

EFC – Electronic Fee Collection




Základní uspořádání EFC - DSRC

RSE jednotka

Operátor

Finanční

management

OBU

Platební karta

Infrastruktura vozidlo DSRC

Laserový scaner

3D rozpoznávání vozidla včetně klasifikace a získávání dat o rychlosti


Základní uspořádání EFC - GNSS

GSM sít

Operátor

Finanční

management

OBU

Platební karta

Infrastruktura vozidlo

DSRC kontrola

GSM GNSS


Přehled systémů FCD v zahraničí


Dálniční síť ČR

zdroj: ŘSD 2011


Typy dle dynamiky vývoje

Dopravní excesy I. druhu – kongesce

Dopravní excesy II. druhu – nehody

Identifikace dopravních excesů – dopravní modely

Zjišťování kongescí Klasifikátory dopravy

Odhadování nehod Přímé metody (videodetekce)

Nepřímé metody

Dopravní detektory

Algoritmy a modely

Identifikace na dálnicích je oproti městu snadná a přesnější

Pokud nastane nehoda a systém ji rozpozná, je možná zpětná vazba pro řidiče pomocí liniového řízení a zařízení pro provozní informace – dopravní proud pak může být na příštím sjezdu odkloněn a směrován jinou trasou

Dopravní excesy


Inteligentní vozidlo ADAS – Advanced Driver Assistance Systems

Systém pro podporu řízení vozidla Možné funkce

Monitorování stavu vozovky Detekce překážek Sledování délkového odstupu Noční vidění Vedení vozidla ve stopě Automatické brzdění před překážkou Automatizované předjíždění Varování při při neúmyslném vybočení z jízdního

pruhu Varování o možné kolizi s vozidlem vpředu Adaptivní tempomat (virtuální vlak) Natáčení světel do zatáčky Asistent dálkových světel Identifikace mikrospánků (sledování očí) Rozpoznávání dopravních značek Detekce chodců

Komunikace inteligentního vozidla

Komunikace s řídicím centrem Komunikace v rámci kooperativních systémů


Literatura

Přibyl P.: Řídicí systémy silniční dopravy, skripta ČVUT, 2003

Přibyl P., Svítek M.: Inteligentní dopravní systémy, BEN, 2002

Přibyl P.: Inteligentní dopravní systémy, skripta ČVUT, 2004

Tichý T.:Řídicí systémy dopravy – Dopravní telematika, ČVUT 2004

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

www.silmos.cz

www.rsd.cz




Řízení dopravy

K620 – ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY ČVUT FD, Konviktská 20, Praha 1

Děkuji za pozornost

Doc. Ing. Tomáš Tichý,Ph.D.

[email protected]

Řízení dopravyksvi.mff.cuni.cz/~holan/1503012Dopravni_telematika.pdf · 2015-03-26 · Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 17 Způsoby řízení oblasti Centralizovaná

Documents