N5p2_RUCH NA DROGACHendZ - Polskie Biuro do spraw

MONITORING RUCHU NA DROGACH
Precyzyjne pozycjonowanie stało się jednym z najistotniejszych narzędzi w transporcie. Globalne, satelitarne
systemy pozycjonowania (GNSS) znajdują szerokie zastosowanie w sektorze drogowym, zaczynając od
monitorowania pozycji obiektów, poprzez nawigację samochodową, elektroniczne systemy pobierania opłat za
przejazd autostradami lub wjazd do miasta a kończąc na zagadnieniach związanych z bezpieczeństwem. Wśród
wielu potencjalnych zastosowań wyróŜnić moŜna przynajmniej cztery główne aspekty wykorzystania systemów
pozycjonowania w transporcie drogowym:
1. Monitorowanie pozycji jednostek transportowych ze szczególnym uwzględnieniem jednostek
przewoŜących pasaŜerów i materiały niebezpieczne.
2. Zarządzanie i sterowanie potokami ruchu jednostek.
3. Sterowanie pojedynczymi obiektami transportowymi.
4. Zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa w transporcie.
Gwałtowny rozwój technologii satelitarnych, urządzeń mobilnych oraz bezprzewodowych systemów
teletransmisji danych sprawił, Ŝe usługi lokalizacyjne oraz systemy nawigacji satelitarnej stanowią coraz bardziej
atrakcyjny rynek dla producentów sprzętu i oprogramowania.
Obecne zastosowania systemów satelitarnych w transporcie samochodowym
Systemy nawigacji samochodowej
Spadek cen odbiorników satelitarnych spowodował powszechną dostępność systemów nawigacji samochodowej
dla przeciętnego uŜytkownika. Szacuje się, Ŝe obecnie po drogach Unii Europejskiej porusza się blisko 240
milionów pojazdów wyposaŜonych w satelitarny system nawigacyjny. Stanowi to ogromny potencjał, który
powoduje rozwój technologii przeznaczonych dla tego segmentu uŜytkowników: odbiorników satelitarnych,
aktualnych map cyfrowych, systemów świadczących dodatkowe usługi, w tym dystrybucję informacji o sytuacji
na drogach i dostępnej bazie turystycznej, serwisów pogodowych, itp. Producenci oferują wbudowane systemy
nawigacji w wybranych modelach aut, istnieją takŜe bardzo popularne, uniwersalne systemy nawigacji oparte na
urządzeniach Pocket PC.
Dostępne dziś na rynku nowoczesne systemy nawigacyjne oferują podróŜnym bardzo wiele przydatnych funkcji.
Poczynając od standardowo dostępnych opcji wizualizacji połoŜenia pojazdu na cyfrowej mapie, wyszukiwania i
optymalizacji tras przejazdu, obliczania dystansu pozostałego do wyznaczonego celu, poprzez proponowanie
przez system odpowiednio dopasowanej trasy przejazdu, planowanie miejsc odpoczynku a skończywszy na
wykorzystaniu systemu automatycznego przesyłania informacji eCall i zdalnym serwisie pojazdu. Coraz częściej
oprócz standardowo dostarczanych map statycznych, okresowo aktualizowanych na wybranych nośnikach
pamięci (CD/DVD), producenci oferują opcję automatycznego pobierania aktualnej informacji o sytuacji na
drogach.
Monitoring pojazdów
Nieco odmiennym systemem korzystającym z technologii
satelitarnej, jest system monitoringu pojazdów. NajwaŜniejszą
jego zaletą jest moŜliwość natychmiastowego powiadamiania
centrum monitoringu o zaistniałym niebezpieczeństwie. Otwarta
poduszka powietrzna lub uruchomiony przycisk napadowy
powoduje podjęcie odpowiednich działań i wysłanie przez
dyspozytora w razie potrzeby słuŜb medycznych lub policyjnych
na miejsce zdarzenia. Zestaw - odbiornik GPS, antena i terminal
GPRS instalowane są w sposób uniemoŜliwiający ich szybkie
wykrycie. W razie zagroŜenia przesyłany jest sygnał do centrum
monitoringu, wysyłana wiadomość do właściciela pojazdu.
Informacje o pozycji i stanie pojazdu udostępniane są dla
właścicieli w Internecie. Dodatkowo dostępne na rynku systemy
oferują równieŜ moŜliwość zabezpieczenia pojazdów przed nieautoryzowanym uŜyciem oraz przed kradzieŜą.
© Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej
Źródło: www.kgsin.pl
www.kosmos.gov.pl
Zarządzanie flotą pojazdów
DuŜa konkurencja na rynku transportowym powoduje, Ŝe coraz powszechniej stosowane są systemy zarządzania
flotą pojazdów oparte na satelitarnym systemie GPS i telefonii komórkowej GSM. Głównym celem wdraŜania
systemu jest zapewnienie optymalnego wykorzystania wszystkich pojazdów. Osiągnięcie tego celu jest moŜliwe
poprzez zastosowanie informacji logistycznych o połoŜeniu pojazdów. Znajomość pozycji pozwala na bardziej
efektywne wykorzystanie poszczególnych jednostek poprzez przyjmowanie dodatkowych zleceń przewozowych,
dysponowanie załadunku na pojazdy będące juŜ w trasie, kontrolę pracy kierowców itd. System monitorowania
pojazdów pozwala między innymi na prowadzenie bieŜącej kontroli bezpieczeństwa ładunków i pojazdu,
rozliczanie zuŜycia i kontrolę stanu paliwa oraz kontrolę obszaru uŜytkowania danego pojazdu. W zaleŜności od
wielkości firmy transportowej nadzór nad flotą prowadzony jest przez centra logistyczne firmy lub zlecane
zewnętrznej firmie monitorującej.
Zarządzanie miejscami parkingowymi
Szybki rozwój motoryzacji prowadzi do deficytu miejsc parkingowych na terenach aglomeracji miejskich. Taka
sytuacja wymusza na władzach miejskich wdroŜenia systemów zarządzania parkingami, których podstawowym
zadaniem jest ułatwienie kierowcom dotarcia do wolnych miejsc parkingowych. Aktualnie wdraŜane systemy
powodują m.in. zmniejszenie wielkości ruchu związanego z poszukiwaniem miejsca do zaparkowania.
Dodatkowo znacząco wpływają równieŜ na zmniejszenie emisji spalin i hałasu w mieście.
Monitorowanie i zarządzanie transportem ładunków niebezpiecznych
WaŜnym, choć nie rozwiązanym do dziś problemem jest prowadzenie nadzoru nad transportem ładunków
niebezpiecznych z wykorzystaniem systemu satelitarnej lokalizacji obiektów. Pomimo wielu prób i szeregu
projektów nie wprowadzono dotychczas jednolitych zasad w skali międzynarodowej.
Bezpieczeństwo, systemy informacji o sytuacji na drogach
Zastosowanie nowoczesnych narzędzi wspomagających poprawę bezpieczeństwa ruchu drogowego jest
czynnikiem wpływającym na rozwój transportu. Realizacja tego celu staje się szczególnie istotna w kontekście
zwiększającej się liczby pojazdów na drogach, rosnącego natęŜenia ruchu, konieczności zapewnienia
bezpieczeństwa w trakcie imprez masowych z duŜą liczbą uczestników, itp. Czynniki te powodują konieczność
stałego rozwoju systemów monitorowania ruchu oraz wdroŜenia inteligentnego systemu wspomagania decyzji
podróŜnych o wyborze bezpiecznych tras przejazdu.
WdroŜenie systemu informacji dla podróŜnych pozwala podejmować świadome decyzje o rozpoczęciu podróŜy,
wyborze terminu, środka transportu i trasie. Informacje o stanie ruchu przekazywane są do odbiorców poprzez
środki masowego przekazu np. radio w systemie RDS, poprzez tablice informacyjne o zmiennej treści lub są
udostępniane w sieci Internet. Tablice informacyjne o zmiennej zawartości umoŜliwiają prezentację bieŜącej
informacji o utrudnieniach na drogach, wolnych miejscach parkingowych, sytuacji komunikacyjnej, itp.
Podstawowym źródłem informacji o zdarzeniach są słuŜby specjalne: policja, straŜ poŜarna, pogotowie
ratunkowe. Wprowadzenie do systemu pozycji zdarzenia pozwala na szybki dojazd i skrócenie czasu interwencji
oraz przesłanie informacji o zdarzeniu z centrum zarządzania do systemu informacji o sytuacji na drogach.
Automatyczne systemy opłat drogowych
Obecnie coraz powszechniej wprowadza się automatyczne systemy opłat drogowych. Dyrektywa europejska
2004/52/WE wymaga, aby wszystkie nowe systemy EFC wykorzystywały jedną lub więcej z następujących
technologii: nawigację satelitarną, telefonię komórkową, dedykowaną komunikację krótkiego zasięgu lub ich
połączenie. Ze względu na duŜą elastyczność i brak konieczności ponoszenia dodatkowych opłat zalecane jest
wykorzystanie nawigacji satelitarnej. Niektóre kraje juŜ wprowadziły kilometraŜowe systemy naliczania opłat
opierające się na technologii satelitarnej, w szczególności dla samochodów cięŜarowych na autostradach
łączących miasta. W uŜyciu są juŜ takŜe systemy pobierania opłat za obciąŜenie infrastruktury miejskiej.
Ubezpieczenia typu „pay-per-use”
Ciekawym komercyjnym wykorzystaniem sygnału GPS są usługi ubezpieczeniowe „pay-per-use”. Oparte na
nawigacji satelitarnej sprzęŜonej z telefonią komórkową pozwalają zaoferować ubezpieczycielom nowy produkt,
w którym wysokość taryfy jest uzaleŜniona od przejechanego dystansu.
© Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej
www.kosmos.gov.pl
Perspektywy rozwoju zastosowań GNSS w monitoringu ruchu na drogach w horyzoncie roku 2012
Rozwój zastosowań satelitarnych systemów pozycjonowania zaleŜy od wielu czynników, wśród których
wymienić naleŜy przede wszystkim:
- Rozwój systemów GPS (z satelitami nowej generacji GPS III), EGNOS, Galileo, GLONASS
- Rozwój systemów łączności radiowej GSM (SMS, GPRS), UMTS, WiMax
- Rozwój systemów GIS (mapy cyfrowe, mapy nawigacyjne, mapy tematyczne, mapy 3D)
- Rozwój terminali (sterowniki, PDA, telefony komórkowe)
- Normalizacja, certyfikacja
- Polityka (dyrektywy, polityka koncesyjna)
- Spadek cen urządzeń – szeroka dostępność
Do znacznego wzrostu zainteresowania satelitarnymi systemami pozycjonowania przyczyni się
nowopowstający, całkowicie europejski, satelitarny system nawigacyjny o nazwie Galileo. Jego pełna
operacyjność jest przewidziana na rok 2012. Jak się zakłada system ten będzie bazował na konstelacji 30
satelitów okołoziemskich oraz 3 satelitach geostacjonarnych. Jego pełna kompatybilność z systemami GPS,
GLONASS i EGNOS przyczyni się do poprawy podstawowych parametrów systemów pozycjonowania, w
szczególności dokładności oraz tak waŜnej wiarygodności i ciągłości wyznaczeń nawigacyjnych. Zwiększenie
dokładności lokalizacji wymusi na producentach stworzenie bardziej dokładnych map cyfrowych i
nawigacyjnych. Przewidywane jest pojawienie się na rynku nowych map 3D.
W perspektywie roku 2012 nastąpi rozwój inteligentnych systemów, które na bieŜąco będą gromadzić
informacje na temat warunków panujących na drogach i wyznaczać na Ŝądanie optymalną trasę do celu.
Znajomość, nawet ta najlepsza, topologii miasta nie gwarantuje, Ŝe wybrana droga prowadząca z jednego punktu
do drugiego okaŜe się drogą, której pokonanie zajmie najmniej czasu. Wykorzystanie informacji o rozkładzie
ruchu w mieście i dystrybucja tych informacji do uŜytkowników pozwoli regulować natęŜenie ruchu na
szczególnie wraŜliwych odcinkach dróg, rozładowywać pojawiające się zatory i korki
Infrastruktura
drogowa
GSM/GPRS/EDGE/UMTS
Centrum
systemu
UŜytkownik
StraŜ
miejska
Taxi
Policja
GSM/GPRS/EDGE/UMTS
Inne słuŜby
Pogotowie
StraŜ
poŜarna
Internet, WiFi
GSM/GPRS/EDGE/UMTS
Przykład działania inteligentnych systemów transportowych (ITS)
Istotny wpływ na rozwój systemów satelitarnych będzie miał zakres wdroŜenia wspomnianej wcześniej
dyrektywy Parlamentu i Rady Europejskiej nr 2004/52/WE z dnia 29 kwietnia 2004 r. w sprawie
interoperacyjności systemów elektronicznych opłat drogowych we Wspólnocie. WdraŜanie technologii opartych
na nawigacji satelitarnej spowoduje konieczność wyposaŜenia pojazdów w wielosystemowe odbiorniki
satelitarne GPS/EGNOS/GALILEO/GLONASS. Urządzenia instalowane w pojazdach, będą mogły być
wykorzystywane takŜe w innych systemach, między innymi nastąpi integracja odbiorników satelitarnych z
tachografami cyfrowymi.
© Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej
www.kosmos.gov.pl
Rozwój systemów zarządzania flotą oraz organizacji ruchu będzie skutkował wyŜszą efektywnością transportu
pasaŜerskiego i towarowego. Do roku 2012 pojawią się systemy zarządzające ruchem wielu pojazdów. MoŜliwe
to będzie dzięki budowie infrastruktury drogowej reagującej na stan ruchu panujący na drodze.
Perspektywy rozwoju zastosowań GNSS w monitoringu ruchu na drogach w horyzoncie roku 2020
Do roku 2020 powinny być w pełni dostępne trzy systemy: amerykański GPS, europejski Galileo i rosyjski
GLONASS. Dla zastosowań szeroko pojętej nawigacji obiektów ruchomych będzie to skutkowało rozwojem
dotychczasowych systemów, a w szczególności:
– zwiększeniem bezpośredniej dostępności sygnału satelitarnego,
– zwiększeniem dokładności określenia pozycji,
– poprawą wiarygodności odbieranego sygnału.
MoŜna zakładać, Ŝe kaŜdy nowy samochód wyjeŜdŜający z salonu będzie wyposaŜony w kompletny system
nawigacji satelitarnej. Ponadto większość telefonów komórkowych, komputerów osobistych PDA będzie
zintegrowanych z odbiornikami GNSS.
Wydaje się, Ŝe do czasu ogłoszenia pełnej operacyjności Galileo podejmowane będą działania zmierzające do
przygotowania poszczególnych gałęzi transportu do szybkiego przejścia na nowy system nawigacji lub
poszerzenia dotychczasowych zastosowań o nowe oferowane przez niego moŜliwości.
Szacuje się, Ŝe sektor transportu drogowego będzie największym odbiorcą usług Galileo. Wynika to z jego
duŜego potencjału oraz zapotrzebowania na dokładną, wiarygodną informację o pozycji. Przewiduje się, Ŝe wiele
ograniczeń inicjatyw związanych z wdraŜaniem technik satelitarnych moŜe zostać pokonanych dzięki systemowi
Galileo. Wydaje się, Ŝe wprowadzone zostaną nowe usługi, a te dotychczas dostępne na rynku zostaną
rozszerzone o nowe moŜliwości, w szczególności w zakresie:
1. monitorowania ruchu drogowego w aglomeracjach, na trasach szczególnie naraŜonych na powstawanie
zatorów,
2. zarządzania grupami, flotą pojazdów, w szczególności słuŜb publicznych takich jak: policja, straŜ
poŜarna, pogotowie ratunkowe, komunikacja miejska, itp.,
3. zarządzania ruchem drogowym poprzez sterowanie ruchem, wyznaczaniem tras alternatywnych,
optymalizację sygnalizacji w zaleŜności od natęŜenia ruchu,
4. wspomagania sterowania pojedynczymi jednostkami transportowymi, w tym pojazdami
uprzywilejowanymi, itp.
5. poprawy bezpieczeństwa poprzez szybką lokalizację miejsca wypadków, organizację akcji ratowniczej,
lokalizację skradzionych pojazdów, nadzór nad ruchem,
6. wprowadzenia na szeroką skalę ubezpieczeń typu „pay-per-use”, w którym wysokość składki zaleŜeć
będzie od intensywności uŜytkowania pojazdu,
7. wdroŜenia zaawansowanych systemów wspomagania kierowców (Advanced Driver Assistance
Systems), chroniących przed kolizjami, usprawniających prowadzenie pojazdów, wspomagających
wykonywanie manewrów, itp.
Potencjalne korzyści z rozwoju wykorzystania GNSS w monitoringu ruchu na drogach w kontekście
polskim
Rozwój satelitarnych systemów nawigacyjnych oraz innych technik satelitarnych otwiera duŜe moŜliwości
rozwoju przedsiębiorstw i tworzenia nowych miejsc pracy. Główną rolę w tym procesie będzie odgrywał sektor
transportu drogowego. Powstanie moŜliwość wynajdowania, opracowywania i wdraŜania róŜnych rozwiązań
naukowo-technicznych ukierunkowanych na poprawę bezpieczeństwa, zwiększenie efektywności transportu
(przede wszystkim transportu intermodalnego). Zwiększenie bezpieczeństwa przy jednoczesnym wzroście
potoku pojazdów wymagało będzie podejmowania nowatorskich przedsięwzięć, co będzie równieŜ doskonałą
okazją dla polskich ośrodków naukowych na opracowanie innowacyjnych (nawet na skalę europejską, czy
światową) rozwiązań. Poprawa efektywności transportu sprawi, Ŝe stanie się on mniej uciąŜliwy i bardziej
przyjazny dla środowiska.
Bez wprowadzenia nowych technologii informacyjnych nie moŜna sobie wyobrazić dalszego rozwoju transportu
drogowego, którego efektywność jest hamowana przez liczne zatory drogowe, wypadki, a takŜe zakłócenia
pogodowe. Prace nad rozwojem tych technologii od 1991 r. prowadzi w Europie organizacja ERTICO, która
łączy róŜne podmioty ze sfery przemysłu, publicznych i prywatnych zarządów infrastruktury, władz
publicznych, uŜytkowników infrastruktury i innych. Polska ma moŜliwość skorzystania z transferu nowych
© Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej
www.kosmos.gov.pl
technologii transportowych związanych
jak i z powszechnym ruchem drogowym.
zarówno
z
profesjonalnym
wykonywaniem
przewozów,
Mimo postępu technicznego w dziedzinie transportu jaki dokonał się w ostatnich kilkunastu latach, sektor ten
naleŜy wciąŜ do najniebezpieczniejszych sfer Ŝycia gospodarczego i społecznego. Odnotowywana jest wciąŜ
duŜa liczba wypadków drogowych z ofiarami śmiertelnymi i powodujących kalectwo. Rozwój nawigacyjnych
systemów satelitarnych oraz powszechny do nich dostęp umoŜliwi Polsce zmniejszenie ogromnego dystansu
dzielącego nasz kraj od krajów Wspólnoty Europejskiej w zakresie wskaźników liczby ofiar śmiertelnych
wypadków drogowych. Program działania Wspólnoty w zakresie poprawy bezpieczeństwa w transporcie
przedstawiony w Białej Księdze z września 2001 r. zawiera nowe elementy i koncepcje.
Wszystkie waŜniejsze sektory gospodarcze, zwłaszcza transportowe zainteresowane są wykorzystaniem aplikacji
nawigacji satelitarnej. Upowszechnienie zastosowań nawigacji satelitarnej doprowadzi do zwiększenia
efektywności, oszczędności i co najwaŜniejsze bezpieczeństwa w wielu dziedzinach gospodarki naszego kraju,
zwłaszcza we wszystkich rodzajach transportu.
Bariery zastosowania systemów GNSS w transporcie
System GPS istnieje od wielu lat, dlatego znaczna część społeczeństwa kojarzy poprawnie pojęcie ‘GPS’ z
pozycjonowaniem lub nawigacją. JednakŜe, wiedza społeczeństwa o moŜliwościach uzyskiwania wymiernych
korzyści z zastosowania systemów satelitarnych, w tym monitoringu i logistyki pojazdów jest niewystarczająca.
Budowa nowego, europejskiego system Galileo, niesie ze sobą zagroŜenia wynikające z wdroŜenia systemu,
związane między innymi z koniecznością poniesienia dodatkowych nakładów finansowych oraz niechęcią do
zastępowania odbiorników systemu GPS przez nowe odbiorniki Galileo. Dodatkowo duŜym utrudnieniem moŜe
być niska świadomość społeczeństwa o moŜliwościach wykorzystywania systemu Galileo.
Wydaje się, Ŝe mogą pojawić się bariery związane z brakiem odpowiednich uregulowań prawnych, tworzących
odpowiednie podłoŜe do wprowadzania systemów GNSS w róŜnych dziedzinach transportu w Polsce.
Dodatkową barierą w zakresie monitorowania osób i pojazdów moŜe być takŜe aspekt moralny związany z
uzyskaniem zgody osób/pracowników firm na ich monitorowanie, szczególnie całodobowe. Zdarzają się
sytuacje, w których pracownicy nie są informowani o prowadzonych przez pracodawcę działaniach, co moŜe
powodować problemy prawne. Dodatkowo właściciele firm, którzy wykorzystują monitoring obserwują
przypadki celowego niszczenia urządzeń słuŜących do jego wykonywania.
Istotną barierą rozwoju są równieŜ koszty instalacji systemu monitoringu pojazdów i wysokie koszty
monitorowania transportu międzynarodowego, transmisji danych GPRS i roamingu.
Opracowanie: T. Templin, A. Tyszko, B. Oszczak
© Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej
www.kosmos.gov.pl