INTERNACIONALNI UNIVERZITET U TRAVNIKU SAOBRAĆAJNI FAKULTET TRAVNIK Završni rad PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA Mentor: Doc. dr. Danislav Drašković Student: Travnik, 2014.
Sažetak: Unatoĉ velikim ulaganjima u izgradnju novih saobraćajnica i saobraćajne infrastrukture, zagušenja na saobraćajnicama kontinuirano rastu. Novi koncept ITS-a pruža napredne mogućnosti. ITS rješenja ukljuĉuju inteligentno navoċenje na rute s manjim opterećenjem, informiranje o slobodnim parkirnim mjestima, daljinsko praćenje tereta i vozila, telematska naplata cestarine, upravljanje incidentnim situacijama u saobraćaju itd. ITS funkcionalnosti se nadograċuju na klasiĉne funkcije transportnog i saobraćajnog sustava. Primjenom ITS-a bitno se mogu poboljšati performanse klasiĉnog saobraćajnog sustava i kvaliteta usluga za krajnje korisnike. Bežiĉne komunikacije na kojima se zasniva ITS se dijele na: bežiĉne komunikacije velikog dometa, bežiĉne komunikacije kratkog dometa i bežiĉne komunikacije veoma kratkog dometa. ITS ĉine: inteligentne saobraćajnice i inteligentna vozila. Glavni faktori sigurnosti saobraćaja su: ĉovjek, vozilo i cesta. Veća sigurnost u odvijanju saobraćaja, smanjenje broja stradalih u saobraćajnim nezgodama i brži odziv žurnih službi predstavljaju najveće koristi od uvoċenja ITS-a. Kljuĉne rijeĉi: bezbjednost saobraćaja, inteligentne saobraćajnice, inteligentna vozila, bežiĉne mreže Summary: Despite huge investments in building new roads and transport infrastructure, congestion on the roads grows continually. New Concept ITS provides advanced features. ITS solutions include intelligent guidance on routes with smaller loads, information about free parking spaces, remote monitoring of cargo and vehicle, telematics toll, incident management traffic etc. ITS functionality builds on the classic functions of transport and traffic systems. Applying ITS can significantly improve the performance of classical traffic system and quality of service for end users. Wireless communications on which it is based ITS are divided into: a longrange wireless communications, short-range wireless communications and very short range wireless communication. ITS is composed of: intelligent roads and intelligent vehicles. The main factors of traffic safety are: human, vehicle and road. More safety in the traffic flow, reducing the number of casualties in road accidents and rapid response emergency service represent the most benefit from use of ITS. Key words: traffic safety, intelligent roads, intelligent vehicles, wireless networks PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 2
SADRŽAJ 1. UVOD... 4 2. RAZVOJ INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA... 5 3. DEFINIRANJE POJMOVA ITS-A... 6 4. POSTOJEDA FUNKCIONALNA PODRUČJA I USLUGE ITS-A... 8 4.1. Poboljšanje performansi saobradajnog sistema primjenom ITS-a... 15 5. BEŽIČNI KOMUNIKACIONI SISTEMI... 16 5.1. Bežične komunikacije velikog dometa... 16 5.1.1. Satelitski komunikacioni sistemi... 17 5.1.2. Zemaljski radiodifuzni sistemi... 18 5.1.3. Javne celularne mreže za mobilne komunikacije... 19 5.1.4. Mobilni širokopojasni bežični linkovi u okviru WMAN... 19 5.2. Bežične komunikacije za kratke domete... 20 5.3. Komunikacioni sistemi za veoma kratke domete... 23 6. INTELIGENTNE SAOBRADAJNICE I INTELIGENTNA VOZILA... 24 6.1. Inteligentne saobradajnice... 24 6.2. Inteligentna vozila... 26 7. ITS I POVEDAVANJE BEZBJEDNOSTI SAOBRADAJA... 31 7.1. Nacionalna sigurnost i zaštita kao funkcionalno područje ITS-a... 32 7.2. Poboljšanje sigurnosti u saobradaju primjenom ITS rješenja... 33 7.3. Sistem upravljanja incidentnim situacijama... 34 7.4. Ocjene poboljšanja sigurnosti u saobradaju primjenom ITS-a... 36 8. ANALIZA BEZBJEDNOSTI SAOBRADAJA U BiH U 2013. GODINI... 38 9. ZAKLJUČAK... 40 10. LITERATURA... 41 11. PRILOZI... 42 PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 3
1. UVOD Moderni život zahtijeva stalni rast mobilnosti. Ĉesto to zahtijeva stalni porast korištenja osobnih vozila. To je rezultat stalnog povećanja opterećenja transportne infrastrukture. Unatoĉ velikim ulaganjima u izgradnju novih saobraćajnica i saobraćajne infrastrukture, zagušenja na saobraćajnicama kontinuirano rastu. Kao rezultat toga je smanjenje sigurnosti i povećanje štetnog utjecaja na okoliš. Dosadašnja iskustva su pokazala da se ovi problemi ne mogu jednostavno riješiti izgradnjom novih saobraćajnica i oslanjajući se postojeće pristupe rješavanju ovih problema. Nova rješenja zahtijevaju sasvim novi pristup i novi koncept. Rezultat takvih nastojanja je i jedan novi koncept koji podrazumijeva primjenu inteligentnih transportnih sustava. U posljednjih nekoliko godina došlo je do naglog porasta broja i složenosti elektroniĉkih sistema u automobilima i na saobraćajnoj infrastukturi. Analitiĉari procjenjuju da je više od 80 % inovacija u automobilskoj industriji zasnovano na elektroniĉkim sistemima. Kontrolne mreže povezuju svu elektroniĉku opremu i na taj naĉin se razmjenjuju podaci izmeċu elektroniĉkih sistema i aplikacija. Inteligentni transportni sustavi u saobraćaju sve se više nastoje uvesti u većinu razvijenih zemalja da bi se u konaĉnici olakšalo odvijanje saobraćaja te naravno poboljšala sigurnost odvijanja saobraćaja. Naime, većina razvijenijih zemalja već je uvelike uhodana sa korištenjem ITS-a, i to ne samo u saobraćaju. ITS je novija tehnologija koja se koristi u raznim grana i aspektima kako bi unaprijedila i ubrzala razne složene procese. U ovom radu analizirana je primjena ITS-a u saobraćaju, njegova korisnost i uĉinkovitost u poboljšanju bezbjednosti i kvalitete saobraćaja. ITS u transportnom sustavu primjenjuje informacione, komunikacione i upravljaĉke tehnologije za poboljšanje operacija na transportnoj mreži. ITS alati se zasnivaju na tri kljuĉna (core) pojma: informacija, komunikacija i integracija. Kroz poboljšanje operacija, ITS alati se koriste za uštedu vremena, povećanje kvalitete življenja, smanjenje štetnih utjecaja na okoliš te poboljšanja ekonomske produktivnosti i komercijalnih aktivnosti. Ovi pozitivni utjecaji ITS će biti u svim regijama svijeta, naravno prioriteti mogu biti veći u nekim regijama gdje su problemi u transportnom sustavu izraženiji. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 4
2. RAZVOJ INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA Poĉetkom 21. stoljeća saobraćajni se struĉnjaci slažu da uspješno rješavanje rastućih problema odvijanja saobraćaja i obavljanja transporta više nije moguće bez primjene cjelovitog koncepta i tehnologija ITS-a (Inteligentnih transportnih sustava). ITS je upravljaĉka i informatiĉko-komunikacijska nadgradnja klasiĉnog saobraćajnog i transportnog sustava, tako što se postiže bitno veća propusnost, sigurnost, zaštićenost i ekološka prihvatljivost u odnosu na rješenja bez ITS aplikacija. To ne znaĉi da prije ITS-a nije postojala inteligencija u saobraćaju (barem kod vozaĉa), nego da se kroz stvarnovremensko prikupljanje i obradu podataka te umreženu distribuciju informacija postiže znatno smanjenje zagušenja, ĉekanja, saobraćajnih nesreća, neuĉinkovitosti prijevoza, ekoloških oneĉišćenja itd. 1 Atribut inteligentni općenito oznaĉava sposobnost adaptivnog djelovanja u promjenjivim uvjetima i situacijama, pri ĉemu je potrebno prikupiti dovoljno podataka i obraditi ih u stvarnom vremenu. Koncept inteligentnih informacijskih sustava (IIS) blizak je informatiĉarima kao i razliĉite napredne tehnike koje su zajedniĉke IIS-u i ITS-u. Koncepti i tehnike umjetne inteligencije (AI tj. Artificial Intelligence) prepoznavanje oblika, strojno uĉenje, inteligentno izraĉunavanje itd., koriste se u dizajniranju, razvoju i implementaciji razliĉitih ITS aplikacija. Stanovnik europskog grada izgubi prosjeĉno jednu godinu života u dodatnim ĉekanjima zbog saobraćajnih zagušenja i neposjedovanja ažurnih informacija o odvijanju saobraćaja Problemi gradske dostave, oneĉišćenja i troškova transporta takvi su da je klasiĉni build-only pristup nužno zamijeniti build+its pristupom rješavanju saobraćajne infrastrukture. ITS rješenja ukljuĉuju redizajn saobraćajne infrastrukture s novim saobraćajnim rješenjima organizacije i voċenja tokova, inteligentnim navoċenjem na rute s manjim opterećenjem, informiranjem o slobodnim parkirnim mjestima, daljinskim praćenjem tereta i vozila, telematskom naplatom cestarine, upravljanjem incidentnim situacijama u saobraćaju itd. Možemo reći da ITS predstavlja: napredni koncept rješavanja saobraćajnih problema, znanstvenu disciplinu, skup tehnologija i novi tehnološki pokret. To dokazuju programi i projekti ITS-a u svim razvijenim zemljama, uspostavljanje ITS-a kao akademske discipline i studijskog programa na sveuĉilištima, te uspješno djelovanje niza nacionalnih i meċunarodnih ITS udruga. 1 Bošnjak, I. (2006.) : Inteligentni transportni sustavi I, Sveuĉilište u Zagrebu PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 5
Za razliku od izoliranih tehniĉkih rješenja (zeleni val, promjenjivi znakovi, telematiĉki ureċaji u vozilima) koncept ITS-a predstavlja sustav sustava, kako je to objašnjeno u naprednim priruĉnicima (Highway Capacity Manual, Intelligent Transport Primer itd.). Uvjerljivi razlozi za ITS slijede iz poraznih podataka o sigurnosti i eksternim troškovima odvijanja saobraćaja. Prema podacima organizacije WHO, preko 1,2 milijuna ljudi svake godine smrtno strada u saobraćaju, a 50 milijuna biva ozlijeċeno. Ukupni izravni i eksterni troškovi saobraćajnih nesreća iznose 3 do 4 % BDP-a pojedinih zemalja. 3. DEFINIRANJE POJMOVA ITS-A Inteligentni transportni sustavi (ITS) obuhvaćaju široko podruĉje novih alata za upravljanje transportnim mrežama, kao dobri servisi za putnike. ITS alati se zasnivaju na tri kljuĉna (core) pojma: informacija, komunikacije i integracija. Prikupljanje, obrada, integriranje podataka i opskrbljivanje informacijama je jezgra (srž) ITS-a. Na bilo koji naĉin nuċenje stvarnovremenskih informacija o trenutnim prometnim uvjetima na mreži pružaju stvarnovremenske informacije za planiranje putovanja, ITS alati su u mogućnosti, organe vlasti, operatore i individualne putnike bolje informirati, bolje koordinirati i pružiti podršku inteligentnom odluĉivanju. Iako su mnoge tehnologije razvijene za korištenje na saobraćajnicama, ITS se zasniva na mnogim disciplinama te ga možemo promatrati kao kišobran koji natkriva široko podruĉje transportnih sustava (Chen and Pedersen 1997). Vremenski promjenljivi adaptivni sustavi upravljanja saobraćajnim signalima kao što su SCOOT 1982, SCATS 1982 su rani oblici ITSa. Više aplikacija koje se danas koriste kao što su adaptivno upravljanje kretanjem vozila, koji automatski prilagoċava brzinu vozila koja omogućava sigurno rastojanje izmeċu vozila može se nabaviti na tržištu. Dinamiĉko upravljanje na ruti uz preporuĉivanje vozaĉu optimalne rute prema danom odredištu zasniva se na postojećim i prethodnom stanju saobraćajnice i saobraćajnih uvjeta. Ovo je još jedan primjer ITS-a, iako se može proći više godina prije nego dobijemo dinamiĉko upravljanje rutom za opće korištenje, jer to podrazumijeva kompleksno prikupljanje podataka i razvoj kompleksnih komunikacija. S druge strane, prijevoz robe znaĉajno raste u višemodalnom okruženju koje koristi automatski sustav otpreme i lociranja robe u intermodalnim transportnim operacijama. Kroz ove tipove sustava ITS može smanjiti zagušenje i povećati sigurnost, smanjenjem troškova transporta i štetnih utjecaja na okoliš. Sintagma inteligentni transportni sustavi odnosno akronim ITS ulaze u znanstveni i struĉni rjeĉnik saobraćajnih i transportnih inženjera tijekom 90-tih godina 20. stoljeća nakon prvog ITS svjetskog kongresa održanog u Parizu 1994. godine i zamjenjuje do tada korištene termine kao što su cestovna transportna telematika, inteligentni sustavi saobraćajnica itd. Svi zagovornici ITS-a istiĉu da se radi o prekrivajućem konceptu koji pokriva širok spektar transportnih i saobraćajnih rješenja što se razlikuju od klasiĉnih saobraćajnih rješenja i PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 6
pridonose novoj kvaliteti saobraćajnog sustava koja se ogleda kroz povećanje sigurnosti, povećanje protoĉnosti, boljem informiranju putnika i reduciranju vremena putovanja, smanjenju štetnog utjecaja na okoliš itd. Suština ITS-a je da integrira pojedina rješenja polazeći od zajedniĉke arhitekture ITS-a i dobro razraċenih sustavnih specifikacija. U okviru ITS-a razvijaju se inteligentna vozila, inteligentne saobraćajnice, bežiĉne pametne kartice za plaćanje cestarine, dinamiĉki navigacijski sustavi, adaptivni sustavi semaforiziranih raskrižja, uĉinkovitiji javni prijevoz, brza distribucija pošiljaka podržana internetom, automatsko javljanje i pozicioniranje vozila u nezgodi, biometrijski sustavi zaštite putnika itd. ITS funkcionalnosti se nadograċuju na klasiĉne funkcije transportnog i saobraćajnog sustava tako da se stvaraju novi vidici i prostori u rješavanju problema kako je to naĉelno pokazano na slici. Slika 1. ITS kao nadgradnja klasiĉnog saobraćajnog sistema Za uspješno funkcioniranje inteligentnih transportnih sustava je neophodno korištenje naprednih informacionih i telekomunikacijskih tehnologija (baze podataka, procesna oprema, bežiĉni i žiĉni telekomunikacijski sustavi, senzori, elektronski sustavi, itd.) te visoka usuglašenost institucionalnih i komercijalnih faktora koji utiĉu na njihov razvoj i primjenu. Prikupljeni podaci se obraċuju, pretvaraju u informacije koje se pohranjuju u baze podataka a potom distribuiraju zainteresiranim korisnicima ili prenose u sustave kojima se realiziraju upravljaĉke funkcije. Kroz prikupljanje informacija o saobraćajnom sustavu, njihovu obradu i distribuciju ITS poboljšavaju i unapreċuju procese upravljanja u saobraćajnom sustavu te tako povećavaju efikasnost, sigurnost i djelotvornost saobraćajnog sustava. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 7
4. POSTOJEĆA FUNKCIONALNA PODRUĈJA I USLUGE ITS-A MeĊunarodna organizacija za normizaciju ISO (International Standardization Organization) je opisao temeljne ITS usluge (ITS Fundamental Services) 1999. godine povezujući komplementarne ITS usluge te je definirao 11 funkcionalnih podruĉja: 1. informiranje putnika (Traveler Information) 2. upravljanje saobraćajom i operacijama (Traffic Management and Operations) 3. vozila (Vehicles) 4. prijevoz tereta (Freight Transport) 5. javni prijevoz (Public Transport) 6. žurne služne (Emergency) 7. elektroniĉka plaćanja vezana uz transport (Transport Related Electronic Payment) 8. sigurnost osoba u cestovnom prijevozu (Road Transport Related Personal Safety) 9. nadzor vremenskih uvjeta i okoliša (Weather and Environmental Monitoring) 10. upravljanje odzivom na velike nesreće (Disaster Response Management and Coordination) 11. nacionalna sigurnost (National Security) Unutar svake domene, odnosno funkcionalnog podruĉja, nalaze se odreċene meċusobno povezane usluge. Skup od 32 temeljne usluge što ih je definirao ISO ĉine: 2 1. predputno informiranje (Pre-trip Information) 2. putno informiranje vozaĉa (On-trip Driver Information) 3. putno informiranje u javnom prijevozu (On-trip Public Transport Information) 4. osobne informacijske usluge (Personal Information Services) 5. rutni vodiĉ i navigacija (Route Guidance and Navigation) 6. podrška planiranju prijevoza (Transport Planning Support) 7. voċenje saobraćajnog toka (Traffic Control) 8. nadzor i otklanjanje incidenata (Incident Management) 9. upravljanje potražnjom (Demand Management) 10. nadzor nad kršenjem saobraćajne regulative (Policing/Enforcing Traffic Regulations) 11. upravljanje održavanjem infrastrukture (Infrastructure Maintenance Management) 12. poboljšanje vidljivosti (Vision Enhancement) 13. automatizirane operacije vozila (Automated Vehicle Operation) 14. izbjegavanje ĉelnih sudara (Longitudinal Colision Avoidance) 15. izbjegavanje boĉnih sudara (Lateral Collision Avoidance). 16. sigurnosna pripravnost (Safety Readiness) 2 Bošnjak, I. (2006.) : Inteligentni transportni sustavi I, Sveuĉilište u Zagrebu PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 8
17. spreĉavanje sudara (Pre-crash Restraint Deployment) 18. odobrenja za komercijalna vozila (Commercial Vehicle Pre-Clearance) 19. administrativni procesi za komercijalna vozila (Commercial Vehicle Administrative Processes) 20. automatski nadzor sigurnosti cesta (Automated Roadside Safety Inspection) 21. sigurnosni nadzor komercijalnog vozila na instrumentnoj ploĉi (Commercial Vehicle Onboard Safety Monitoring) 22. upravljanje komercijalnim voznim parkom (Commercial Fleet Management) 23. upravljanje javnim prijevozom (Public Transport Management) 24. javni prijevoz na zahtjev (Demand-Responsive Public Transport) 25. upravljanje zajedniĉkim prijevozom (Shared Transport Management) 26. žurne objave i zaštita osoba (Emergency Notification and Personal Security) 27. upravljanje vozilima žurnih službi (Emergency Vehicle Management) 28. obavještavanje o opasnim teretima (Hazardous Materials and Incident Information) 29. elektroniĉke financijske transakcije (Electronic Financial Transactions) 30. zaštita u javnom prijevozu (Public Travel Security) 31. povećanje sigurnosti ranjivih cestovnih korisnika (Safety Enhancement for Vulnerable Road Users) 32. inteligentna ĉvorišta i dionice (Intelligent Junctions and Links) U podruĉju usluga informiranja putnika (traveller information) obuhvaćene su statiĉke i dinamiĉke informacije o saobraćajnoj mreži, usluge predputnog i putnog informiranja, te podrška službama koje obavljaju prikupljanje, pohranjivanje i upravljanje informacijama za planiranje transportnih aktivnosti. Usluga predputnog informiranja (pre-trip information) omogućuje korisnicima da iz doma, odnosno sa svog radnog mjesta ili druge javne lokacije doċu do korisnih informacija o raspoloživim modovima, vremenu ili cijenama putovanja. Naglasak je na multimodalnim i intermodalnim informacijama. Putno informiranje (on-trip information) ukljuĉuje stvarnovremenske informacije o putovanju, procjenu vremena putovanja ovisno o postojećim uvjetima, raspoloživosti parkirnih mjesta, saobraćajnim nezgodama itd. Informacije se pružaju putem terminala na autobusnim i željezniĉkim postajama, trgovima, tranzitnim toĉkama, ekranima u vozilu ili prenosivim osobnim terminalima. Usluge rutnog vodiĉa i navigacije mogu se odnositi na predputno i putno informiranje o optimalnoj ruti ili putanji do naznaĉenog odredišta. Izbor najbolje rute temelji se na informacijama o saobraćajnoj mreži i javnom prijevozu te ukljuĉuje multimodalne opcije s rješenjima kao što su Park & Ride i druga. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 9
Primjeri tih usluga su: - dinamiĉki rutni vodiĉ u vozilu (Dynamic In-vehicle Route Guidance) - integrirani multimodalni putni vodiĉ - pješaĉki ili biciklistiĉki rutni vodiĉ. Podrška planiranju putovanja (Trip Planning Support) pruža podatke o saobraćajnim tokovima i transportnoj potražnji u svrhu transportnog planiranja. To su aktualni i povijesni podaci iz saobraćajnih upravljaĉkih i informacijskih sustava, te podaci od vozila u pokretu (Probe Vehicles). U ITS domeni pod nazivom upravljanje saobraćajom i operacijama (Traffic Management and Operations) nalazi se nekoliko usluga: - voċenje saobraćaja - upravljanje incidentnim situacijama u saobraćaju - upravljanje potražnjom - upravljanje i održavanje transportne infrastrukture - identifikacija prekršitelja Usluga voċenja saobraaćajnog toka (Traffic Control) odnosi se na upravljanje saobraćajnim tokovima, kako u mreži gradskih saobraćajnica, tako i izvan gradova (na autocestama i drugdje). Primjeri tih usluga su: - adaptivno upravljanje saobraćajnim svjetlima, odnosno semaforima - promjenjive saobraćajne poruke - kontrola pristupa na autocestu - kontrola brzine - upravljanje parkiranjem, itd. Nadzor i otklanjanje incidenata na saobraćajnicama (Transport Related Incident Management) obuhvaćaju otkrivanje, odziv i rašĉišćavanje incidenata na saobraćajnicama ili u njihovoj neposrednoj blizini (Slika 2). Samo manji broj od ukupnog broja incidenata odnosi se na saobraćajne nezgode u kojima sudjeluju vozila i postoje ozlijeċeni ili smrtno stradali. Osim poslova djelovanja, otkrivanja i rašĉišćavanja, obavlja se predviċanje i spreĉavanje nezgoda. Posebno je važno spreĉavanje sekundarnih nezgoda (Post Incident Management). Težište je na saobraćajnim nezgodama i nesrećama iako sustav ukljuĉuje odziv na druge uzroke malih incidenata (puknuće gume, nestanak vozila, itd.) te velikih nesreća i katastrofa (potresi, klizanje terena, veliki požari i sliĉno). PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 10
Slika 2. Sutav detekcije i prevencije incidenata Upravljanje potražnjom je skup usluga kojima se djeluje na razinu potražnje u razliĉitim razdobljima dana te na promjenu moda. Usluge upravljanja potražnjom ukljuĉuju: - upravljanje tarifama javnog prijevoza - kontrolu pristupa pojedinim gradskim zonama - cijene parkiranja - naplatu doprinosa zagušenju (Congestion Pricing) - uvoċenje posebnog traka za osobna vozila s više putnika (High Occupancy Lane Management) itd. Upravljanje održavanjem transportne infrastrukture je skupina usluga koja se temelji na aplikaciji ITS tehnologija u upravljanju održavanjem cestovnih saobraćajnica, odnosno pripadajuće komunikacijske i informatiĉke infrastrukture. Nadzor kršenja saobraćajne regulative (Policing/Enforcement) ukljuĉuje automatsko detektiranje tipa vozila, registracijske ploĉice, prekoraĉenja brzine uz uĉinkovite backoffice postupke. Sistem kamera za praćenje saobraćaja se koristi za nadgledanje ponašanja svih uĉesnika u saobraćaju. Glavni cilj ovog sistema je da uoĉi vozila koja ĉine prekršaje kao što su prekoraĉenje brzine ili neko drugo odstupanje od saobraćajnih propisa, da automatski identifikuje prekršioca na osnovu njegove registarske tablice i da mu uruĉi odgovarajuću kaznu za taj prekršaj. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 11
Slika 3. Sistem za automatsko sankcionisanje prekršaja U ITS podruĉju pod nazivom vozila (Vehicles) nalazi se više usluga kojima se poboljšava operativna sigurnost vozila: - poboljšanje vidljivosti (Vision Enhancement) - asistencija vozaĉu i automatske radnje vozila - spreĉavanje sudara - sigurnosna upozorenja itd. U podruĉju prijevoz tereta (Freight Transport) objedinjene su funkcije, odnosno usluge koje se odnose na administriranje komercijalnih vozila, multimodalnu logistiku i meċusobnu koordinaciju prijevoznika i drugih sudionika ukljuĉenih u proces prijevoza tereta. Primjeri usluga su: - upravljanje intermodalnim informacijama o prijevozu roba - menadžment intermodalnih centara - upravljanje opasnim teretima - automatska provjera dokumenata i težine vozila itd. U podruĉju javnog prijevoza (Public Transport) definirano je više usluga koje omogućuju redovite i uĉinkovite radnje javnog prijevoza uz pružanje ažurnih informacija korisnicima. Primjeri tih usluga su: - napredni sustav javnog prijevoza - praćenje voznog parka - napredni sustavi dispeĉinga - zajedniĉki transport (Shared Transport) U podruĉju usluga žurnih službi objedinjeni su funkcionalni procesi koji omogućuju brzu i uĉinkovitu intervenciju Hitne pomoći, vatrogasaca, policije i drugih žurnih službi. Domena usluga žurnih službi sve više se integrira s incident managementom i postaje dio integriranog sustava upravljanja saobraćajom. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 12
Primjeri usluga su: - automatska provjera nezgode - automatski poziv u sluĉaju nezgode - koordinirano upravljanje vozilima žurnih službi itd. Slika 4. Sistem poziva za hitne sluĉajeve (e-call) U podruĉju elektroniĉka plaćanja vezana uz transport nalaze se usluge: - elektroniĉka naplata javnog prijevoza - elektroniĉka naplata cestarine - elektroniĉka naplata parkiranja - daljinska plaćanja itd. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 13
Slika 5. Prikaz sustava elektroniĉke naplate U podruĉju pod nazivom osobna sigurnost u cestovnom transportu definirano je više usluga: - nadzor i zaštita u vozilima javnog prijevoza, kolodvorima i sliĉno - sustav nadzora pješaka - sustav upozorenja o radovima na cesti itd. U podruĉju pod nazivom nadzor vremenskih uvjeta i okoliša nalaze se usluge: - nadzora vremenskih prilika na cestama - nadzora oneĉišćenja - nadzora razine vode ili leda itd. Podruĉje pod nazivom upravljanje odzivom na velike nesreće povezuje usluge i agencije vezane za prirodne nesreće, terorizam itd. Primjeri usluga su: - upravljanje podacima o velikim nesrećama - koordinacija žurnih službi itd. U podruĉju pod nazivom nacionalna sigurnost razvijaju se usluge koje omogućuju identifikaciju opasnih vozila, nadzor kretanja eksploziva, nadzor cjevovoda, naftovoda itd. Nacionalne ITS arhitekture mogu sadržavati usluge i funkcionalna podruĉja koja nisu eksplicitno navedena u postojećim ISO taksonomijama usluga. No, preporuĉljivo je da se u specifikaciji korisniĉkih potreba (ITS User Needs) krene od standardnih specifikacija ITS usluga i domena. Spreĉavanje zagušenja i adaptivno voċenje toka vozila predstavlja jedan od najznaĉajnijih podruĉja primjene ITS-TM aplikacija. Za efektivno i uĉinkovito voċenje saobraćajnog toka potrebno je dublje poznavanje relevantnih veliĉina, te naĉina prikupljanja i PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 14
obrade stvarnovremenskih podataka kako bi se razliĉitim oblicima distribucije informacija djelovalo na tok. Produbljeno poznavanje teorije saobraćajnog toka i temeljnih naĉela voċenja složenih sustava kljuĉno je za razvoj brojnih ITS aplikacija, kako na autocestama i arterijama, tako i na drugim dijelovima saobraćajnog sustava. Opetovano zagušenje nastaje u oĉekivanim jutarnjim ili popodnevnim vršnim satima, odnosno u predvidivim intervalima vikendom. Kljuĉna upravljaĉka akcija (unaprijedno voċenje) jest informiranje i savjetovanje putnika i vozaĉa neposredno prije nastajanja vršnih opterećenja, odnosno preusmjeravanje prometa na druge, manje opterećene saobraćajnice. 4.1. Poboljšanje performansi saobraćajnog sistema primjenom ITS-a Primjenom ITS-a bitno se mogu poboljšati performanse klasiĉnog saobraćajnog sustava i kvaliteta usluga za krajnje korisnike. Slika 6. Poboljšanje protoĉnosti saobraćajnog sistema primjenom ITS-a Na slici je prikazana ovisnost performansi protoĉnosti saobraćajnog sustava s ITS rješenjima i bez ITS rješenja. Veća protoĉnost saobraćajnice znaĉi poboljšanje performansi sustava a aspekta operatora odnosno davatelja usluga te istovremeno i povećanje kvalitete usluga za korisnike reduciranjem vremena ĉekanja, umanjenje stresa, itd. Poĉetkom 21. stoljeća nije strategijski efektivno povećavati protoĉnost gradskih saobraćajnih sustava i autocesta samo povećanjem fiziĉkih kapaciteta (ΔC) bez ITS nadgradnje. PrilagoĊavanje sustava upravljanja svjetlosnim signalima saobraćajnim zahtjevima na mreži gradskih saobraćajnica utjeĉe na smanjenje zadržavanja vozila u zoni raskrižja, smanjuje turbulencije u saobraćajnom toku te skraćuje vrijeme putovanja. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 15
Preraspodjelom saobraćajnih tokova na mreži gradskih saobraćajnica moguće je optimalno koristiti raspoložive kapacitete mreže saobraćajnica. Preusmjeravanjem saobraćajnih tokova na manje opterećene saobraćajnice izbjegavaju se saobraćajna zagušenja te umanjuju utjecaji zastoja u saobraćajnom toku koji nastaju uslijed saobraćajnih nezgoda i dugih prekida u saobraćajnom toku. Davanjem potrebnih informacija vozaĉu u pravom trenutku tj. u trenutku kada treba donijeti odluku o izboru putanje kretanja, doprinosi se izboru optimalne putanje kretanja vozila, ĉime se smanjuje utjecaj subjektivnih prosudbi vozaĉa te izbjegavaju nepotrebna zadržavanja i zagušenja na saobraćajnoj mreži. Putem promjenljivih saobraćajnih znakova, radio valova, monitora u vozilima stalno se usuglašavaju funkcije upravljanja sa promjenama koje nastaju u saobraćajnom sustavu. Uspješno funkcioniranje ITS-a podrazumijeva prikupljanje i obradu informacija u realnom vremenu s ciljem boljeg odluĉivanja i sigurnijeg odvijanja saobraćaja. Tako će se izbor odredišta, modova, vremena i rute putovanja u ITS okruženju razlikovati u odnosu na klasiĉni sekvencijalni model budući da je u realnom vremenu moguće birati alternative ĉime je prostor za poboljšanje performansi sustava i kvalitete usluga bitno povećan. 5. BEŽIĈNI KOMUNIKACIONI SISTEMI U zavisnosti od veliĉine oblasti (zone) pokrivanja, generalno mogu se podijeliti na komunikacione sisteme za: - velike domete (long range communications) - kratke domete (short range communications) - veoma kratke domete (very short range communications) 5.1. Bežiĉne komunikacije velikog dometa U bežiĉne komunikacije velikog dometa (long range) možemo svrstati: - satelitske komunikacione sisteme - zemaljske radiodifuzne sisteme: RDS, DAB, DVB, S-DVB, T-DVB - mobilne celularne mreže u okviru WWAN (Wireless Wide Area Networks): (2G (GSM), 2.5G (HSCSD, GPRS, EDGE), 3G (UMTS), 3.5G (HSDPA), 4G Sve ove mreže karakteriše velika zona pokrivanja (do 20km), ali male brzine prenosa (max do 2Mb/s upstream) - Fiksni i mobilni širokopojasni bežiĉni linkovi u okviru WMAN (Wireless Metro Area Networks): (WiMAX IEEE 802.16) PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 16
5.1.1. Satelitski komunikacioni sistemi Slika 7. Shema satelitskog komunikacionog sistema Satelitski sistemi se mogu klasificirati na osnovu njihovih orbita pa tako imamo: 1. GEO (Geostationary Earth Orbit) geostacionarna (kružna) orbita, na visini od približno 36000 km Slika 8. GEO - Geostacionarna kružna orbita 2. MEO (Medium-Earth Orbit) kružna ili blago eliptiĉna orbita na visinama od 5000 do 12000 km (ili više) iznad Zemljine površine (izmeċu GEO i LEO) PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 17
Slika 9. MEO Srednja Zemaljska orbita 3. LEO (Low-Earth Orbit) kružna ili blago eliptiĉna orbita na visinama od 500 do 1500 km iznad Zemljine površine 5.1.2. Zemaljski radiodifuzni sistemi Slika 10. LEO Najniža Zemaljska orbita - Prenos podataka: FM-RDS (Radio Data System), RDS signal se prenosi zajedno sa audio u UKT FM podruĉju (88-108MHz). Brzina prenosa informacija je oko 1kbps (730 bps, što je skoro 100 karaktera u sekundi). - Prenos audio signala: DAB-T (Digital Audio Broadcasting - Terrestrial) frekvencija za T- DAB je 174-240 MHz; razmatra se i viši frekvencijski opseg od 1452 1492 MHz. Brzina prenosa podataka za kompletan DAB signal je 2,4, Mb/s. - Prenos video signala: DVB-T (Digital video Broadcast-Terrestrial) evropski standard za digitalnu TVposredstvom zemaljskih radiodifuznih predajnika (VHF/UHF). PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 18
5.1.3. Javne celularne mreže za mobilne komunikacije 3 1G: analogni prenos govora 2G: digitalni prenos govora + podaci malim brzinama (9.6kb/s) 2.5G: GPRS (max do 172,2kb/s), EDGE (do 384kb/s) 3G: UMTS (max do 2Mb/s) 3.5G: HSDPA (do 10Mb/s) video streaming, širokopojasni prenos podataka 4G: potpuna IP bazirna mreža (do 100Mb/s) 5.1.4. Mobilni širokopojasni bežični linkovi u okviru WMAN Pojavom standarda IEEE 802.16 WiMAX (2005) ostvarena je prava revolucija na polju prava revolucija na polju bežiĉnih širokopojasnih tehnologija. Wi-Max sistemi omogućavaju širokopojasni prenos podataka uz potpunu mobilnost korisnika ukljuĉujući i handover, sa zadovoljavajućim QoS, pri brzinama kretanja vozila većim od 70 km/h. Za mobilne korisnike oĉekuje se kapacitet do 15 Mb/s unutar oblasti do oko 1-3 km u preĉniku. 3 http://www.sf.bg.ac.rs/downloads/dmdocuments/tes2010/d03%20-%20markovic.pdf PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 19
Slika 11. Shema Wi-Max sistema 5.2. Bežiĉne komunikacije za kratke domete U bežiĉne komunikacije kratkog dometa (short range) možemo svrstati: Mreže zasnovane na IEEE 802.11 familiji standarda u okviru WLAN (Wireless Local Area Networks): Ove mreže karakterišu male zone pokrivanja (približno 250m) ali velike brzine prenosa (do 54 Mb/s). Od posebnog znaĉaja za ITS je standard IEEE 802.11p koji se posebno razvija u okviru komunikacionih sistema kratkog dometa (Dedicated Short Range Communications DSRC) kao standard za bežiĉni pristup u vozilima u pokretu. Namena mu je da obezbedi bežiĉnu vezu izmeċu vozila u pokretu i ureċaja na putevima. Domet je oko 300 m i radi u licenciranom opsegu od 5,96 GHz a brzine je 6 Mb/s. Domet je oko 300m i radi u licenciranom opsegu od 5,96 GHz a brzine je 6 Mb/s. Njegova realizacija je dosta složena pošto se vozila brzo kreću. Najšire prihvaćen standard za bežiĉni LAN je IEEE 802.11 (Wi-Fi). Domet je do 150 m unutar objekta i do 300 m na otvorenom. Radiokomunikacija kod WLAN-ova se obavlja u tzv. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 20
ISM (Industrial, Scientific & Medical) opsegu frekvencija koji je svuda u svijetu prihvaćen kao opseg za ĉije korištenje nije potrebna licenca - takozvani FTA (Free to air) spektar. Nelicencirani opseg (ISM-Industrial, Scientific, Medical): bez garancija kvaliteta servisa, ali prednost je u velikim brzinama prenosa, niskoj cijeni, jednostavnosti implementacije. Slika 12. Bežiĉno-komunikacijski sistem Komunikacioni sistemi za vozila sastoje se iz dve grupe komunikacionih taĉaka. Jednu grupu ĉine vozila a drugu grupu ĉini oprema duž puta. Shodno tome, moguća su dva tipa komunikacija: - Komunikacija vozilo-vozilo (V2V) - (Vehicle to Vehicle Communication) - Komunikacija vozilo-putna infrastruktura (V2I) (Vehicle to Infrastructure Communication) PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 21
Slika 13. Komunikacija vozilo-vozilo Slika 14. Komunikacija vozilo-infrastruktura RFID (Radio frequency identification) identifikacija pomoću radio valova (2,4 GHz, 5,8 GHz ili drugi) je savremena tehnologija koja se zasniva na daljinskom slanju i prijemu podataka brzinama od 9.6 do 115kbit/s pomoću primopredajnika (RFID tag-ova) na malim udaljenostima (od nekoliko cm do nekoliko metara). Moguće su brzine kretanja vozila do 300km/h. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 22
Slika 15. Prikaz identifikacije pomoću radio valova 5.3. Komunikacioni sistemi za veoma kratke domete U bežiĉne komunikacije veoma kratkog dometa možemo svrstati : Radio linkove kratkog dometa u okviru WPAN (Wireless Personal Area Networks): Bluetooth, ZigBee, UWB-ultrawideband komunikacije unutar vozila (in-vehicle communications). Vozila su već opremljena velikim brojem procesora i mikrokontrolera koji upravljaju razliĉitim procesima na vozilu kao što je ubrizgavanje goriva, koĉenje, promjena ili stepena prenosa ili punjenje akumulatora. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 23
6. INTELIGENTNE SAOBRAĆAJNICE I INTELIGENTNA VOZILA 6.1. Inteligentne saobraćajnice Inteligentna saobraćajnica predstavlja kibernetsku i informatiĉku nadogradnju klasiĉnih saobraćajnica tako da se osim osnovnih fiziĉkih funkcija pruža bolje informiranje vozaĉa, voċenje saobraćaja, sigurnosne aplikacije, itd. Dijelovi ITS-a saobraćajnica: 1. Senzorsko-izvršni sustav (prikuplja informacije o stanju na saobraćajnici, brojaĉi saobraćaja, meteo situacija, praćenje incidenata i dr. te izvršni elementi semafori, saobraćajna signalizacija, rampe i dr.) 2. Telekomunikacijski sustav (omogućuje razmjenu podataka, govora ili videoinformacija izmeċu korisnika (izdvojenih jedinica) i centralnih jedinica), 3. Upravljaĉki sustav (temeljem prikupljenih informacija i ugraċenog ekspertnoga saobraćajnog znanja donosi odluke vezane za dinamiĉko (adaptivno) upravljanje saobraćajom i daje naloge izvršnom sustavu). Slika 16. Osnovna fiziĉka struktura informacijsko-komunikacijskog sistema saobraćajnica ITS funkcionalnosti automatizirane saobraćajnice ukljuĉuju: 1. mjerenje saobraćaja i klasifikaciju vozila i analizu saobraćajnog toka 2. videonadzor i daljinsko upravljanje protoĉnošću saobraćajnica 3. naplatu cestarine putem "pametnih" kartica PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 24
4. telekontrolu gabarita (primjenom lasera i optiĉkih rešetki) 5. poboljšanje vidljivosti u tunelima 6. telekontrolu pojave dima ili vatre 7. telemetriju meteoroloških uvjeta (temperatura, vlažnost, brzina vjetra, snijeg, kiša. itd.) 8. upravljanje promjenjivom saobraćajnom signalizacijom, infopanoima, semaforima i radiokomunikacijskim porukama 9. navigacijske upute o trenutaĉno optimalnim prometnim smjerovima 10. ukljuĉivanje i regulaciju rasvjete 11. automatsko ukljuĉivanje gašenja požara u tunelu, itd. Tabela 1. Polazni elementi za funkcionalni i fizički dizajn inteligentne saobraćajnice Uĉinci ITS rješenja mogu se promatrati kroz: - poboljšanje protoĉnosti - poboljšanje sigurnosti - poboljšanje udobnosti i zaštićenosti vozaĉa i putnika - ekološka poboljšanja, itd. Povećanje razine usluge za krajnjega korisnika mjeri se: 1. smanjenjem vremena putovanja 2. slobodom manevriranja 3. povećanjem sigurnosti vožnje 4. povećanjem udobnosti vožnje 5. smanjenjem prekida saobraćajnog toka 6. smanjenjem troškova korištenja vozila. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 25
6.2. Inteligentna vozila Inteligentna vozila (IV) imaju dodatne funkcionalnosti kojima se postiže: prikupljanje i obrada podataka iz okruženja te automatizirana prilagodba kao pomoć ili zamjena ĉovjeka-vozaĉa. povećanje sigurnosti, operativne uĉinkovitosti i udobnosti vozaĉa itd. Vozila koja se mogu autonomno voditi autocestom ili u urbanom podruĉju postaju već danas realnost. Slika 17. Klasifikacija potojećih IV aplikacija Upozoravanje vozaĉa (collision warning systems): 1. upozoravanje na opasnost ĉelnog sudara, 2. izlijetanja s ceste, 3. opasnosti pri prestrojavanju vozila, 4. detekcije pješaka, 5. upozoravanje vozaĉa teških teretnih vozila, itd. Ako vozaĉ neadekvatno reagira na svjetlosna ili zvuĉna upozorenja, sustavi mogu preuzeti kontrolu nad upravljanjem ili zaustavljanjem vozila. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 26
Sustavi pomoći vozaĉu ukljuĉuju funkcije adaptivne prilagodbe brzine držanja pravca i preciznog manevriranja. Rješenja inteligentnog vozila ukljuĉuju: 1. automatsko upravljanje vozilom, 2. držanje sigurnog razmaka te 3. elektroniĉko voċenje autobusa i teretnih vozila posebnim saobraćajnim trakom. Inteligentni sustavi vozila mogu biti: - autonomni (instrumenti i inteligencija smješteni u vozilu) ili - kooperativni gdje asistencija dolazi od saobraćajnice i/ili drugih vozila. ITS funkcionalnosti inteligentnog vozila ostvaruju se putem telematiĉke opreme koja se nadograċuje na osnovnu opremu i ureċaje motornih i prikljuĉnih vozila. ITS prilagodba ukljuĉuje: 1. ureċaje za upravljanje vozilom 2. ureċaje za zaustavljanje vozila 3. ureċaje za osvjetljavanje ceste 4. ureċaje za davanje svjetlosnih znakova 5. ureċaje za omogućavanje normalne vidljivosti 6. ureċaje za kretanje vozila unatrag 7. ureċaje za kontrolu i ispuštanje ispušnih plinova 8. ureċaje za spajanje vuĉnog i prikljuĉnog vozila 9. sistem za alarmiranje umornosti vozaĉa 10. alkohol brave 11. sigurnosni pojas 12. zraĉni jastuci 13. WIL koncept sjedišta 14. tempomat i savremeni prijenosni mehanizmi 15. sistem koji sprjeĉava sudare 16. sistem koji eliminiše problem mrtvog ugla 17. sistem koji reguliše neželjeno prestrojavanje 18. sistem koji radi sve ono što vi ne stignete PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 27
Slika 18. Oprema inteligentnog osobnog vozila Još neki od važnijih sustava koji se ugraċuju u vozilo su: - ABS (anti blocking system) - regulacija sile koĉenja - ASS (active stabilization system) aktivni sustavi stabilizacije - ESP (electronic stability control) sistem stabilnosti i upravljanja - AYC (active yaw control) aktivni sustavi za kontrolu zanošenja vozila - LDWS (lane departure warning system) sustavi upozorenja napuštanja cestovne trake - ACS (automatic control speed) sustavi kontrole brzine i držanja odstojanja - APS (automated parking system) automatski parking sustav - BLIS (blind spot information system) poboljšanje stražnje preglednosti PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 28
Slika 19. ABS sistem regulacija sile koĉenja Slika 20. ESP sistem stabilnosti i upravljanja PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 29
Slika 21. LDWS sistem Slika 22. APS - sistem za parkiranje PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 30
Slika 23. BLIS sistem za poboljšanje stražnje preglednosti 7. ITS I POVEĆAVANJE BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA Za sustavno istraživanje saobraćajne sigurnosti najvažnije je da se dobro razumije složena interakcija izmeċu ĉovjeka, vozila i ceste, odnosno saobraćajnice. Ove su interakcije vrlo važne kako za sigurnost i upravljanje saobraćajom tako i za samo stvaranje odnosno dizajniranje saobraćajnica. Pogrešno ponašanje sudionika u saobraćaju najĉešći su uzrok za pojavu saobraćajnih nesreća. Proĉuavanje ponašanja vozila i vozaĉa na cesti moguće je temeljiti na polaznom modelu: vozaĉ-vozilo-okolina. Radi se o kompleksnim mehaniĉkim, biomehaniĉkim, pshološkim i durgim relacijama koje odreċuju ponašanje promatranog dinamiĉkog sustava s osnovnim komponentama. Ameriĉki pristup ukljuĉuje i politiku (u užem smislu saobraćajnu politiku) kao poseban utjecajni ĉimbenik koji znaĉajno utjeĉe na stanje sigurnosti u saobraćaju. On se ogleda kako kroz zakonodavnu i policijsko-nadzornu sastavnicu sigurnosti saobraćaja, tako i kao opći stav politike i društva u cjelini prema ovom gorućem problemu. Neke analize upućuju da će se do znaĉajnih poboljšanja sigurnosti u saobraćaju doći samo ako se ukupni stav društva i politiĉke elite promjeni u tom smislu. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 31
Slika 24. Trokut bezbjednosti u saobraćaju 7.1. Nacionalna sigurnost i zaštita kao funkcionalno podruĉje ITS-a U klasifikaciji ITS funkcionalnih podruĉja definirano je posebno podruĉje nacionalna sigurnost i zaštita. Povezivanje ITS-a i problema nacionalne sigurnosti i zaštite pokrenuto je rastućom opasnošću od namjernih (teroristiĉkih) djelovanja vezanih za saobraćajna vozila i saobraćajnice, nadzor kretanja opasnih tereta, nadzor cjevovoda, naftovoda. Klasiĉni saobraćajni i transportni sustavi imali su ograniĉenu informacijsku transparentnost tako da nije postojao potpuni stvarnovremenski uvid u dogaċanja na saobraćajnicama, lukama, skladištima, logistiĉko-distribucijskim središtima i drugim dijelovima saobraćajne infrastrukture. ITS rješenjima uvodi se znatno veća informacijska transparentnost koja je prvenstveno vezana uz informiranje putnika i vozaĉa, upravljanje tokovima vozila, teretima i pošiljkama, elektroniĉka plaćanja. Kljuĉna preporuka je da u dizajniranje nacionalne arhitekture ITS-a treba ukljuĉiti eksplicitna znanja o suzbijanju terorizma kako bi sustav bio što robusniji i otporniji na namjerna oštećenja. Zaštita kritiĉne transportne infrastrukture i realne procjene rizika postaju jedan od važnijih tema u razvoju ITS-a i srodnim podruĉjima kao što je razvoj sustava nadzora i otklanjanja incidenata. (National Incident Managment System). PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 32
U ITS kontekstu potrebno je integralno promatrati upravljanje saobraćajnim sustavom i sustav nadzora i otklanjanja incidenata (saobraćajnih nezgoda i drugih vezanih za saobraćajnice). Klasiĉni inženjerski dizajn prijevoznih sredstava i saobraćajnica, te dizajn informacijskih sustava u pravilu je usmjeren na sluĉajne uzroĉnike nezgoda i nesreća tako da namjerni napadi i ugroze nisu uzimani kao kriterij dizajniranja. Zaštita kritiĉne transportne infrastrukture zahtijeva ovladavanjem kompleksnim problemima koji se ne mogu rješavati postojećim pristupima i metodama. Posebno je naglašeno pitanje upravljanja kompleksnošću i djelovanja u stvarnom vremenu s ograniĉenim informacijama. Prikupljanje i obrada informacija kljuĉni je dio ITS-a tako da je moguće informacijske zahtjeve prilagoditi tako da uvažavaju kriterije zaštite od teroristiĉkog djelovanja. S informacijskog stajališta suštinu ITS-a ĉine prikupljanje i obrada podataka u realnom vremenu tako da vozaĉi, putnici, operatori mreže i davatelji usluga mogu donositi bolje odluke. Poĉetna iskustva pokazuju da je kljuĉni zahtjev osigurati funkcionalnu i institucionalnu integraciju razliĉitih usluga i stakeholdera ukljuĉenih u saobraćajni sustav. S aspekta sigurnosti i zaštite, posebno je važno postići usuglašen i brz odziv na sluĉajno i/ili namjerno izazvane saobraćajne incidentne dogaċaje. 7.2. Poboljšanje sigurnosti u saobraćaju primjenom ITS rješenja Veća sigurnost u odvijanju saobraćaja, smanjenje broja stradalih u saobraćajnim nezgodama i brži odziv žurnih službi predstavljaju najveće koristi od uvoċenja ITS-a. Praćenje broja i težine posljedica nezgoda prije i nakon uvoċenja ITS-a omogućuje relativno objektivnu kvantifikaciju sigurnosnih benefita. Mjerenje postotka redukcije vremena odziva nije izravni pokazatelj sigurnosti, no vrlo je znaĉajan ĉimbenik, jer smanjenje vremena odziva bitno utjeĉe na smanjenje smrtno stradalih i spreĉavanje dodatnih šteta nakon nezgode. Sustav upozorenja na autocestama poboljšava percepciju vozaĉa o mjestu nesreće i smanjenju stresa tijekom putovanja. Percepcija sigurnog putovanja nije vezana samo za reduciranje broja nezgoda i njihovih konzekvenci nego i povećanje percepcije osobne sigurnosti i zaštićenosti u saobraćaju. Kamere instalirane na glavnim saobraćajnim rutama bitno utjeĉu na poštivanje saobraćajnih propisa što dovodi do smanjenja broja i posljedica nezgoda. Razliĉite ITS aplikacije koje pridonose povećanju sigurnosti saobraćaja neophodno je ukljuĉiti u nacionalne programe PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 33
sigurnosti. Elektriĉna saobraćajna svjetla (semafori) na raskrižjima uvedena su još dvadesetih godina prošlog stoljeća (patent Garett Morgana iz 1923. godine). Svrha im je reduciranje nezgoda i smanjene vremenskih gubitaka na raskrižjima. Klasiĉni sustavi nemaju mogućnost dinamiĉkog prilagoċavanja trajanja ciklusa (vremenskih planova) prema promjenama saobraćajnog toka te posebnim zahtjevima za propuštanje pojedinih prioritetnih vozila. Inteligentna raskrižja su napredna rješenja adaptivnog upravljanja saobraćajnim svjetlima na raskrižju tako da se primjenjuju sofisticirani detektori i kontrolni algoritmi s bitno većom uĉinkovitošću i fleksibilnošću. Posebno je važan sigurnosni uĉinak na propuštanje vozila žurnih službi. Detektori identificiraju dolazeće vozilo koje se nalazi u zoni dileme te upravljaĉki sustav prilagoċava promjenu svjetala. Inteligentna raskrižja predstavljaju dio sustava upravljanja saobraćajom i povezana su s drugim podsustavima ITS-a kao što je prikazano na slici. Slika 25. Povezanost inteligentnog raskrižja s drugim podsustavima U fiziĉkoj izvedbi sustav ĉini upravljaĉki dio (kontrolor) sa svojstvima adaptivnosti te signalna oprema. Detektori prikupljaju i šalju podatke o prolazu vozila te brzini vozila koja se približavaju raskrižju. 7.3. Sistem upravljanja incidentnim situacijama Upravljanje incidentnim situacijama je koordiniran skup aktivnosti kojim se pomaže unesrećenima, uklanjaju vozila i normalizira saobraćajni tok nakon nastanka saobraćajne nezgode ili druge incidentne situacije (kvar vozila...). PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 34
Brzi koordinirani odziv policije i drugih žurnih službi (prva pomoć, vatrogasci) kljuĉni su zahtjevi pri nastanku saobraćajnih nezgoda ili drugih incidentnih situacija na saobraćajnicama. Sustav upravljanja incidentnim situacijama IM usko je vezan s drugim podsustavima upravljanja saobraćajom u gradu (Urban Transport and Traffic Managment) kako je to prikazano na slici. Slika 26. Integracija sistema IM Spašavanje stradalih u saobraćajnim nezgodama RSIM (Rescue Service Incident Management) predstavlja jednu od traženijih implementacija ITS-a u razvijenim zemljama. Nakon nastanka nezgode iz vozila se aktivira signal (aktiviranjem zraĉnog jastuka ili ruĉno) i šalje do RSIM centra. Pozicija vozila se precizno utvrċuje preko globalnih pozicijskih sustava. Sustavi automatskog praćenja i davanja prioriteta omogućuju najbližem vozilu da najkraćom rutom doċe do mjesta nezgode. Proces IM ima ĉetiri sekvencijalne faze prikazane na slici. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 35
Slika 27. Osnovne faze IM-a Detekcija je prostorno vremensko odreċivanje incidentne situacije, verifikacija je odreċivanje tipa i lokacije. Sve do pojave GSM i ITS rješenja dominantan naĉin detekcije bile su redovite policijske ophodnje. Prometna policija u pravilu koordinira aktivnosti i komunikacije do rašĉišćavanja situacije. Brze i precizne aktivnosti IM-a umanjuju negativne posljedice kao što su ĉekanje, saobraćajna zagušenja i sekundarno izazvane saobraćajne nezgode. Brzi dolazak medicinske pomoći odluĉujući je za spašavanje života teško stradalih. GIS tehnologije i ekspertni sustavi za donošenje odluka ukljuĉeni u ITS omogućuju toĉnu detekciju, brz odziv i bolju koordinaciju razliĉitih organizacija ukljuĉenih u IM. Baze podataka s podacima o incidentima mogu biti dostupne korisnicima tako da se odgovori grafiĉki prikazuju. 7.4. Ocjene poboljšanja sigurnosti u saobraćaju primjenom ITS-a U pronalaženju rješenja i strategija polazi se od prikupljenih podataka o nezgodama te se razmatraju razliĉiti naĉini poboljšanja sigurnosti. Poželjni output iz ove faze je skup uĉinkovitih i provedenih rješenja koja su generalno prihvatljiva. Implementacijski plan razraċuje specifiĉne ciljeve, mjere i postupke te definira odgovornosti i rokove provedbe. U izradi plana koriste se saobraćajni podaci, procjene sigurnosnog rizika, financijski zahtjevi, ljudski resursi itd. praćenje implementacije plana obavlja se preko uspostavljenog sustava nadzora uz izvješćivanje i definiranim vremenskim intervalima. PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 36
Saobraćajne nezgode na cestama i drugim saobraćajnicama neophodno je sustavno prouĉavati tako da se razliĉitim naĉinima, mjerama i postupcima može djelovati na smanjenje njihova broja i njihovih posljedica. U razvijenim zemljama uĉestalost i posljedice saobraćajnih nezgoda su takve da je to bio jedan od najjaĉih pokretaĉa za uvoċenje ITS-a. Postignuti rezultati u zemljama koje duže vremena razvijaju ITS (SAD, Japan, zemlje Europske Unije, Australija) ukazuju da su ovo danas već zrele tehnologije. U pojedinim studijama se ukazuje da je upravo sustavna primjena ITS-a mogućnost za znaĉajno poboljšanje sigurnosti u saobraćaju. Bošnjak I., Mandžuka S. te Šimunović Lj. u svom su istraživanju u radu pod naslovom Mogućnosti inteligentnih transportnih sustava u poboljšanju stanja sigurnosti u prometu ocjenu poboljšanja sigurnosti u saobraćaju primjenom ITS-a prikazali formulom: gdje je: K RED - pokazatelj promjene (smanjenja) broja nezgoda N 0 - broj nezgoda u prethodnom razdoblju (prije uvoċenja ITS rješenja) N ITS - broj nezgoda nakon uvoċenja ITS rješenja PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 37
8. ANALIZA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA U BiH U 2013. GODINI U skladu sa prikupljenim statistiĉkim podacima od nadležnih institucija (FMUP, MUPRS, MUP Brĉko Distrikta, kantonalnih MUP-a), na bosanskohercegovaĉkim putevima u protekloj 2013. godini dogodilo se ukupno 35.725 sobraćajnih nezgoda od kojih je zabilježeno 6.908 saobraćajnih nezgoda sa poginulim i povrijeċenim licima, te 28.817 saobraćajnih nezgoda sa materijalnom štetom. U saobraćajnim nezgodama u Bosni i Hercegovini život je izgubilo 334 lica, dok je 9.718 lica zadobilo teže ili lakše tjelesne povrede. U tabeli 2. dat je detaljan prikaz ukupnog broja saobraćajih nezgoda u BiH za period 2010. - 2013. godina. Tabela 2. Pregled saobraćajnih nezgoda za period 2010.-2013. godina 4 Tokom protekle 2013. godine registrovana je 841 nezgoda više u odnosu na 2012. godinu, što izraženo u postotcima prikazuje povećanje ukupnog broja saobraćajnih nezgoda za 2,41%. Broj saobraćajnih nezgoda sa poginulim/povrijeċenim licima je takoċer povećan i to za 308 saobraćajnih nezgoda ili 4,67%. Kada su u pitanju saobraćajne nezgode sa materijalnom štetom iz gore navedene tabele zakljuĉujemo da je u protekloj godini registrovano 533 nezgode više u odnosu na 2012. Godinu ili procentualno to iznosi 1,88%. Iz naprijed navedenih ĉinjenica, zakljuĉujemo da je nakon nekoliko godina trenda smanjenja ukupnog broja saobraćajnih nezgoda u 2013. Godini došlo do ponovnog povećanja. Prema navedenim podacima možemo zakljuĉiti da se na podruĉju BiH dnevno tokom 2013. Godine dogaċalo u 4 http://bihamk.ba/dokumenti/statistike/informacija%20o%20sn%202013%20web1.pdf PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 38
prosjeku nešto manje od 98 saobraćajnih nezgoda, od toga oko 19 saobraćajnih nezgoda sa poginulim/povrijeċenim licima. Na slici je dat prikaz broja poginulih osoba u saobraćajnim nezgodama po entitetu/distriktu, kao i kantonima u Federaciji BiH. Slika 28. Broj poginulih osoba u saobraćajnim nezgodama po entitetu/distriktu, kao i kantonima u Federaciji BiH 5 5 http://bihamk.ba/dokumenti/statistike/informacija%20o%20sn%202013%20web1.pdf PRIMJENA INTELIGENTNIH TRANSPORTNIH SISTEMA U SVRHU POVEĆANJA BEZBJEDNOSTI SAOBRAĆAJA 39