TELEMATSKI SISTEMI U FUNKCIJI ENERGETSKE EFIKASNOSTI JAVNOG PREVOZA TELEMATIC SYSTEMS IN FUNCTION OF ENERGETIC EFFICIENCY OF PUBLIC TRANSPORTATION Anica Milošević*, Miloš Milošević**, Dušan Stamenković** Visoka tehnička škola, A. Medvedeva 20, Niš, Srbija* Mašinski fakultet, A. Medvedeva 14, Niš, Srbija** Abstract: In the last years the trend in reducing the consumption of fuel is very actual in the world. The reasons are limited reserves of fossil fuels and the need for the living environment protection, while the primary one is decreasing of fuel consumption for the purpose of making more competitive businesses in transportation services. One of the actual ways for achieving this is implementation of transportation telematic systems. These systems contribute the development of transportation processes extending the possibility for the more efficient organization of the transportation and increasing of the energetic efficiency. In this work an analysis of the system for tracking vehicles in public town and suburban transportation in Niš has been executed. It has been determined that this system is for now used only for the real time supervision of vehicles moving. Some recommendations of using the collected data for the management of fuel consumption through the supervision of work of drivers and vehicles have been given. In that way the factors of the increased fuel consumption which refer to the style of drivers driving and technical accuracy of vehicles would be established. Key words: transportation, telemetic system, GPS, fuel consumption, energetic efficiency 1. UVOD Osnovni zadatak svakog transportnog preduzeća je pružanje transportnih usluga. Transportnu uslugu potrebno je obaviti pri što nižoj ceni transporta, što je moguće postići samo kada je obezbeđena maksimalna proizvodnost transportnih sredstava. Nivo proizvodnosti ovih sredstava zavisi u velikoj meri od organizacije transportnog procesa, stepena zaposlenosti voznog parka kao i od nivoa tehničke ispravnosti vozila, odnosno sposobnosti voznog parka za rad. Dobra organizacija transporta podrazumeva precizno planiranje i dobru organizaciju eksploatacije transportnih sredstava. Za efikasno praćenje i povećanje energetske efikasnosti voznog parka nezaobilazno je uvođenje ili unapređenje postojećih sistema upravljanja potrošnjom goriva. Aktivnosti i mere koje se danas primenjuju u pogledu povećanja energetske efikasnosti voznog parka, tj. praksa u pogledu gorivne efikasnosti vozila i vozača, u zemljama u razvoju se zasniva još uvek na pojedinačnim aktivnostima i individualnim naporima menadžera, a daleko je ispod nivoa menadžment sistema primenjenih u razvijenim zemljama Evrope i sveta. Ipak, svest o potrebi merenja efekata primenjenih mera, koordinacije aktivnosti i formalizacije sistema upravljanja voznim parkovima, a samim tim i njihovim eksploatacionim troškovima, i u našoj sredini počinje da dobija na značaju.
2. TELEMATSKI SISTEMI Inteligentni Transportni Sistemi ITS, čiji je osnovni podsistem telematika (TELE - komunikacije + infor MATIKA), zasnivaju se na primeni savremenih tehnologija u cilju unapređenja transportnih sistema i predstavljaju sastavni deo informacionih sistema u transportnim preduzećima. Njima se obezbeđuju potrebni alati i mehanizmi kojima se ostvaruje bolje upravljanje u saobraćajnoj mreži, postiže se veća bezbednost vozila, pomaže se vozačima pre i za vreme trajanja prevoza i čini se da putovanje bude mnogo prijatnije. Ugrađeni telematski sistemi objedinjuju moderne informacione i telekomunikacione tehnologije u cilju ostvarivanja velikih zahteva koji se postavljaju u saobraćajnom sektoru savremenog društva. Najrazvijeniji telematski sistemi doprinose razvoju transportnih procesa pružajući mogućnost njihovim efikasnijim upravljanjem. Pravilna upotreba ovih sistema može dovesti do značajnih poboljšanja u proizvodnosti i efikasnosti rada voznih parkova, smanjenja transportnih troškova, troškova rada vozila i potrošnje goriva. Time se takođe smanjuje uticaj vozila na okolinu i povećava njihova bezbednost. Temeljno upravljanje prevoznim procesima je ključ za dobru produktivnost i proizvodnost. Značajne finansijske koristi i koristi koje imaju korisnici usluga se mogu ostvariti pravilnim korišćenjem ovakvih telematskih sistema. Pored sistema za prikupljanje informacija o vozilu, kao najmoćniji telemetski sistemi razvijeni su sistemi za praćenje vozila. U početku su ovi proizvodi, poznati kao AVL (Automatic Vehicle Location) korišćeni za praćenje transporta visoko obezbeđivanih tereta, zbog njihove vrednosti. Stalnim razvojem koji je doveo do smanjenja cene opreme i troškova komunikacije, kao i usled povećanja konkurencije, ova tehnologija se sve više koristi u cilju upravljanja voznim parkovima od strane velikog broja prevoznih preduzeća. U poslednje vreme ovaj sistem se naročito razvija sa ciljem njegove primene u daljem povećanju bezbednosti i energetske efikasnosti. Primenjena tehnologija GPS (Global Possitioning System) omogućava da se vozilo veoma precizno lokalizuje. Ovaj sistem se zasniva na GPS satelitima koji emituju mikrotalasnu sekvencu radio signala koju registruju GPS prijemnici. Na taj način omogućeno je dvadesetčetvoročasovno trodimenzionalno praćenje položaja vozila preciznim određivanjem njegove geografske širine i dužine, kao i nadmorske visine u funkciji vremena. Obezbeđeni podaci se bežičnim putem prenose sa odgovarajućih prijemnika u vozilu primenom GPRS (General Pack Radio Service) terminala za bežični prenos podataka kroz GSM (Global System for Mobile Communications) mrežu mobilne telefonije, na dalju obradu u dispečerskim centrima prema sl.1. Za razliku od sistema za prikupljanje podataka o vozilu koji koriste senzore za on-board dijagnostiku kod kojih svaka od merenih veličina zahteva poseban davač, sistemi za praćenje vozila sem jedinog podatka o trenutnom položaju koji se dobija od GPS prijemnika ostale informacije ne prikupljaju direktno sa vozila, već se one naknadno softverski sračunavaju u dispečerskim centrima. GPS prijemnik koji sa vozila jedino koristi energetsko napajanje smešta se neposredno na otkriveni deo vozila i obično predstavlja pasivni uređaj čija funkcija može da se poistoveti sa radio prijemnikom. On svoju poziciju sračunava na osnovu signala primljenih sa satelita. Tako se utvrđuje položaj vozila bilo gde na Zemlji u području od 10 do 20 metara ili od 1 do 5 metara ukoliko se koriste diferencirani GPS. Ukoliko je prijemnik u mogućnosti da primi signal sa najmanje 3 satelita, onda je to sasvim dovoljno da se obezbede dovoljno tačni podaci za određivanje lokacije vozila. Tako se, na primer, podatak o brzini vozila ne meri direktno na samom vozilu senzorom broja obrtaja točkova koji zahteva postojanje uređaja za obradu koji bi taj podatak transformisao u veličinu brzine i memorisao za naknadnu analizu, već se sračunava na osnovu vremena koje je potrebno da vozilo pređe između pojedinih fiksnih tačaka na prevoznom putu.
Slika 1. Arhitektura jednog sistema zasnovanog na tehnologiji GPS 3. TELEMATSKI SISTEMI U FUNKCIJI ENERGETSKE EFIKASNOSTI Pomenuti telematski sistemi se u vozilima mogu iskoristiti u različite svrhe. Najčešće se vrši prikupljanje podataka o vožnjama, upravljanje prevoznim procesima, praćenje lokacije vozila, pronalaženje ukradenih vozila, pružanje usluge davanja informacija vozačima o putanjama kretanja vozila i sl. Ovi sistemi imaju sposobnost određivanja najbolje varijante prevoznog puta na osnovu trenutnih uslova u saobraćaju. Na osnovu podataka dobijenih sa tahografa, čitača broja obrtaja, merača potrošnje goriva i različitih senzora koji se postavljaju na vozilo, mogu se, kroz njihovu obradu i analizu, ostvariti značajne koristi u procesu organizacije, usmerene pre svega na smanjenje ukupnih troškova pri obavljanju transportnih usluga kroz uštedu u gorivu, smanjenju troškova održavanja i osiguranja. Primenom ovih sistema kod nadgledanja rada vozača i vozila moguće je praćenje faktora povećane potrošnje goriva koji se odnose na način vožnje vozača, kao što su: neprilagođena brzina kretanja vozila, nagla ubrzanja i kočenja, rad motora u praznom hodu i sl., odnosno na tehničku ispravnost vozila, kao što su: nepodešenost regulacionih parametara u sistemima za paljenje, sistemu za hlađenje, transmisiji, točkovima (nepravilno podešeni uglovi, neadekvatan pritisak u pneumaticima) i sl., a sve u cilju smanjenja potrošnje goriva, tj. povećanja energetske efikasnosti. Analiza dobijenih rezultata može pomoći u otkrivanju vozača ili vozila koji imaju povećanu potrošnju goriva. Prilikom obavljanja transporta često dolazi do nepredviđenih situacija koje imaju za posledicu pojavu odstupanja od utvrđenog plana saobraćanja. Prevoz koji se obavlja kroz gradske sredine utiče na stvaranje zakrčenja u saobraćaju, pojave saobraćajnih nezgoda i oštećenje putne mreže. Odstupanja koja nastaju kao posledica svega toga dovode do poremećaja u režimu rada i stvaraju probleme vezane za vreme rada vozača što često ima za posledicu angažovanje dodatnih vozila i vozača. Time se pored nezadovoljstva putnika, većih operativnih troškova i opadanja proizvodnosti uvećavaju troškovi transporta.
Sve ovo ukazuje na to da pored važnosti za izračunavanje izmeritelja rada u prostoru i vremenu na osnovu kojih se ocenjuju rezultati rada grupe vozila, vozača i ukupnog voznog parka u cilju donošenja odgovarajućih odluka koje će dovesti do povećanja kvaliteta transportnih usluga, svoju značajnu ulogu telematski sistemi imaju u funkciji energetske efikasnosti. 4. SISTEM ZA PRAĆENJE VOZILA U JAVNOM PREVOZU U NIŠU U Nišu je početkom 2007. godine uveden integralni sistem za automatsko praćenje kretanja autobusa koji voze na linijama gradskog i prigradskog saobraćaja. Sistem je baziran na pomenutom GPS sistemu za određivanje pozicije vozila i sistemu za bežični prenos podataka kroz GSM mrežu mobilne telefonije. Pored definisanja tačne pozicije vozila u koordinatama geografske širine, dužine i nadmorske visine u određenom trenutku, u sistem je implementirana tehnologija Geografskih Informacionih Sistema - GIS koja se koristi za prikaz prikupljenih podataka na elektronskoj mapi, sl. 2. Osim prikaza trenutne pozicije vozila na trajektoriji saobraćajne linije, kao i sračunate trenutne brzine, svaka od ovih elektronskih mapa poseduje paket sa veoma atraktivnim i korisnim alatima, kao što su uveličavanje, pronalaženje određene lokacije i planiranje prevoznih puteva. Ove dodatne funkcije olakšavaju rad korisniku. Informacije u sistemu se ažuriraju na svakih 15 sekundi. Slika 2. Korisnička aplikacija prikaza kretanja vozila u realnom vremenu na jednoj od gradskih linija u Nišu Mogućnosti ovog sistem za praćenje vozila su velike, međutim, za sada se ovaj sistem koristi isključivo za nadgledanje kretanje vozila gradskog i prigradskog saobraćaja u realnom vremenu u cilju formiranja istorije kretanja vozila u toku jedne smene. Tako se evidentira kada je autobus stao ili krenuo sa stanice, brzina kojom se kretao između autobuskih stajališta na gradskim i prigradskim linijama i ono što je trenutno najbitnije gradskoj upravi, koja je i inicijator uvođenja ovakvog nadzora, ostvareni kilometri po kojima se operaterima vrši nadoknada troškova i raspodela ostvarenih prihoda.
Jasno je da se kod sistema automatskog praćenja autobusa u gradskom i prigradskom saobraćaju u Nišu ne koriste sve mogućnosti koje ovaj sistem pruža, a posebno ne one koje su usmerene u cilju smanjenja potrošnje goriva, čime bi se posledično uticalo na smanjenje zagađenja u centralnoj gradskoj zoni. Na osnovu prethodnih razmatranja o upotrebi telemetskih sistema u funkciji energetske efikasnosti koja se ogleda kroz upravljanje potrošnjom goriva u javnom prevozu, preporuke se odnose na to da rad upravljačkog organa u dispečerskom centru sistema za praćenje vozila u gradskom i prigradskom saobraćaju u Nišu ne bude samo pasivno posmatranje kretanja vozila, već da se aktivno uzme učešće u praćenju rada vozača i vozila sa aspekta uštede energenata. To može da se učini kroz analizu prikupljenih rezultata istorija kretanja vozila čime bi se definisali faktori potrošnje koji se odnose na stil vožnje vozača i na tehničku ispravnost vozila. Analiza dobijenih podataka bi pomogla u otkrivanju vozača ili vozila koji imaju povećanu potrošnju goriva. Tada bi se sprovele mere koje doprinose efikasnijoj upotrebi goriva. Kada su u pitanju vozači, neophodno je da oni budu informisani o tome da se njihova vožnja prati i analizira i potrebno je da oni budu motivisani da vode računa o potrošnji vozila kojim oni upravljaju. Takođe, ukoliko je to potrebno, treba obaviti dodatnu obuku vozača sa ciljem boljeg korišćenja goriva, odnosno ekonomičnijeg ponašanja u vožnji. Drugi ključni faktor jeste održavanje vozila. Veoma je bitno uvideti značaj održavanja u pogledu uticaja na potrošnju goriva, jer neispravna vozna sredstva, ili ona koja ne rade u optimalnim radnim režimima, imaju smanjenu efikasnost rada motora a time i povećane zahteve za sagorevanjem goriva. 5. ZAKLJUČAK Cilj ovog rada je da se kroz prikaz osnovne strukture i funkcije telematskih sistema analiziraju mogućnosti njihovog korišćenja u transportu i da se ukaže na koristi njihove primene. Implementacija transportnih telematskih sistema ima veoma važnu ulogu u obezbeđivanju opšte mobilnosti i tako omogućava savremenom poslovanju da zadovolji zahteve konkurentnog tržišta. Najrazvijeniji i najmoćniji telematski sistemi doprinose razvoju transportnih procesa pružajući mogućnost za efikasnije upravljanje istim. Pravilna upotreba ovih sistema može dovesti do značajnih poboljšanja u proizvodnosti i energetskoj efikasnosti rada voznih parkova, smanjenja transportnih troškova, troškova rada vozila i potrošnje goriva. Time se takođe smanjuje uticaj vozila na zagađenje životne sredine i povećava se njihova bezbednost. Temeljno upravljanje prevoznim procesima uz pomoć telematskih sistema, je ključ za dobru produktivnost i proizvodnost. Značajne finansijske koristi i koristi koje imaju korisnici usluga se mogu ostvariti pravilnim korišćenjem ovih telematskih sistema. Primena telematskih sistema neće dovesti do rešavanja svih problema koji se pojavljuju tokom obavljanja transporta ali će ukazati na one probleme kojima se mora posvetiti posebna pažnja u cilju njihovog otklanjanja. U budućnosti može se očekivati sve veća zastupljenost primena telematske opreme u cilju povećanja energetske efikasnosti, a takođe, i sve veći broj organizacija koje će svojim delovanjem težiti da se pored energetske efikasnosti smanji emisija štetnih gasova. Telematski sistemi omogućavaju da se vozila kreću sa što većom efikasnošću u pogledu potrošnje goriva. Veliki broj transportnih preduzeća koja primenjuju telematske sisteme izjasnilo se da je potrošnja goriva smanjena za oko 10%, zahvaljujući primeni ovih sistema.
REFERENCE Knjige [1] Filipović, S.: Osnovi tehnologije transporta, Saobraćajni fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2004. Patenti [2] Woolford, P. Carlsson, R.: Vehicle telematics system, US Patent 200501716602007, 2005 Teze [3] Maksić, M.: Mogućnosti korišćenja telematskih sistema, diplomski rad, Saobraćajni fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2004. [4] Ivanović, N.: Mogućnost unapređenja upravljanja potrošnjom goriva u transportnom preduzeću "Lasta" Beograd, diplomski rad, Saobraćajni fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2005. Izveštaji [5] Autorski tim Saobraćajnog fakulteta Univerziteta u Beogradu: Studija javnog gradskog i prigradskog prevoza putnika na teritoriji grada Niša, Niš, 2007. [6] McClelland, D., McKinnon, A.: Use of Vehicle Telematics Systems for the Collection of Key Performance Indicator Data in Road Freight Transport, Heriot Watt University, Logistic Research Centre, Edinburgh, UK, 2004. Interent [7] Telematics Guide, Department for Transport, Transport Energy Best Practice programme, UK, 2003. (www.transportenergy.org.uk/bestpractice) [8] Telematics Guide, Freight Transport Association, UK, 2003. (www.fta.co.uk/information/otherissues/telematics) [9] Transport Telematics Application, Cordis, Transport sector of the Telematics Applications Programme, European Communities, 2004.