Inteligentne systemy sterowania ruchem miejskim

W systemach z sygnalizacją świetlną zapewnienie priorytetu określonym pojazdom jest możliwe dzięki chwilowym zmianom w rozkładzie czasowym sekwencji świateł (planie), zwanym "interwencjami". Interwencja jest inicjowana przez uprzywilejowany pojazd zbliżający się do skrzyżowania. W przypadku pojazdów komunikacji publicznej można z niej zrezygnować, gdy nie występuje zagrożenie opóźnienia w stosunku do rozkładu jazdy.

Najprostszą metodą zapewnienia priorytetu jest zmiana planu na interwencyjny, w którym moment i czas zaświecenia się światła zielonego są dobrane na podstawie średniej w taki sposób, że w większości przypadków pojazd uprzywilejowany trafia na światło zielone. Bardziej skomplikowane systemy określają, czy pojazd przyjedzie przed czy po okresie świecenia się zielonego światła, przyspieszając bądź wydłużając czas jego zapalenia. Najbardziej skomplikowane systemy ustawiają cykl na następujących po sobie sygnalizatorach, tworząc dla pojazdów uprzywilejowanych "zieloną falę".

Systemy wykrywania i rejestracji zdarzeń drogowych

Przy zwiększającej się liczbie pojazdów poruszających się po drogach niezwykle ważne jest zapewnienie bezpieczeństwa wszystkim użytkownikom dróg, dlatego też system sterowania ruchem miejskim powinien być wyposażony w automatykę wykrywania zdarzeń drogowych. Poprawa bezpieczeństwa na drogach zależy przede wszystkim od skutecznego i efektywnego dyscyplinowania popełniających wykroczenia, a także szybkiego wykrywania sytuacji stwarzających zagrożenia w ruchu drogowym. Do tego celu służą automatyczne systemy wykrywania wykroczeń drogowych i sytuacji nietypowych. Takie rozwiązania pozwalają odciążyć służby porządkowe i efektywnie przyczyniają się do poprawy bezpieczeństwa i usprawnienia ruchu drogowego.

Inteligentne systemy zarządzania parkingami

Poszukiwanie wolnego miejsca parkingowego należy do czynników wpływających na rozkład liczby pojazdów na danym obszarze w wyniku niepotrzebnego ruchu pojazdów. Rozwiązaniem tego problemu jest stosowanie zmiennych znaków komunikacyjnych VMS (Variable Message Signs) informujących o wolnych miejscach parkingowych. Komunikaty są przekazywane w postaci tekstu i symboli na specjalnych ekranach albo mają postać obracających się bębnów pozwalających na wyświetlenie kompletu informacji.

Standardy budowania sieci kierowania ruchem

W wielu krajach trwają obecnie prace nad opracowaniem standardów i norm w zakresie stosowanych rozwiązań technicznych i użytkowych. Dobrym przykładem realizacji takiego przedsięwzięcia jest opracowany w Stanach Zjednoczonych protokół NTCIP (National Transportation Communications for ITS Protocol), będący serią standardów komunikacyjnych stosowanych do transmisji danych i wiadomości między zespołami urządzeń. Specyfikacja określa strukturę i sposób budowy sieci teleinformatycznej, łączącej obiekty mogące wymieniać informacje - sygnalizatory, detektory ruchu, czujniki pomiaru zanieczyszczeń, systemy zarządzające komunikacją miejską itp. NTCIP pozwala zarządzać systemem zbudowanym z wielu różnych typów urządzeń, korzystając z tej samej sieci komunikacyjnej, jeśli tylko urządzenia spełniają określone w specyfikacji warunki.

Wykorzystując specyfikację amerykańską, ministerstwo transportu Wlk. Brytanii opracowało własny standard UTMC (Urban Traffic Management and Control). Specyfikacja brytyjska powiela w dużym stopniu rozwiązania zawarte w amerykańskim odpowiedniku.

Sieć komunikacyjna zgodna z NTCIP

W systemie założono, że sieć komunikacyjna ma umożliwiać przesyłanie wiadomości sterujących i komunikację z bazami danych, a także przekazywanie poczty i transfer plików. Starano się zdefiniować serię protokołów komunikacyjnych, zbiorów danych i wiadomości specyficznych dla systemów transportowych w sposób umożliwiający ich zastosowanie w najpowszechniejszych systemach teleinformatycznych.

Wymagania wobec poszczególnych części systemu wynikają ze specyfiki wymiany danych pomiędzy poszczególnymi aplikacjami. Aplikacje dzielą się generalnie na dwie kategorie.

  1. C2F (Center to Field) dotyczy komunikacji centrum kontroli z urządzeniami zewnętrznymi, np. zmiennymi znakami sygnalizacyjnymi VMS, sygnalizacją świetlną, miernikami zanieczyszczeń i hałasu, detektorami ruchu itp.

  2. C2C (Center to Center) dotyczy w głównej mierze komunikacji pomiędzy systemami w centrach sterowania w celu zarządzania: ruchem, transportem miejskim, ruchem pojazdów ratunkowych i porządkowych, obsługą incydentów, przesyłaniem informacji dla podróżujących.
Inteligentne systemy sterowania ruchem miejskim

Rys. 3 Stos protokołów standardu NTCIP

Część danych związanych z systemem zarządzania ruchem wymaga specjalnych parametrów od sieci komunikacyjnej. Systemy takie są jedynie koordynowane przez NTCIP, zaś sama transmisja jest realizowana poza podstawową strukturą. Do takiej kategorii należy m.in. system monitoringu wideo, gdzie NTCIP przesyła jedynie sygnały kontrolne i sterujące dla kamer oraz umożliwia przełączanie sygnałów wideo transmitowanych w wydzielonej sieci.

W celu zapewnienia różnych potrzeb komunikacyjnych projektanci systemu oparli się na zasadzie, aby informacja między podsystemami mogła być wymieniana na kilka alternatywnych sposobów. Wynika to z różnorodności aplikacji, które są i będą stosowne w systemach ITS, wielkości i typu przesyłanych danych w zależności od zastosowań, akceptowalnego kosztu budowy systemu, sposobu zapewnienia bezpieczeństwa. Stworzenie standardu miało umożliwić stosowanie urządzeń dostarczanych przez różnych producentów w jednej sieci komunikacyjnej.

W ten sposób powstał otwarty standard. Stos protokołów komunikacyjnych standardu NTCIP tworzy warstwowy model na wzór modelu OSI (Open Systems Interconnection), zdefiniowanego przez ISO (International Standard Organization). Poszczególne pięć warstw modelu NTCIP (które, zaczynając od warstwy najwyższej, wymieniono poniżej) nie odpowiada wprost tym zdefiniowanym w modelu ISO/OSI, dlatego dla odróżnienia nazwano je poziomami (levels).

  • Poziom informacji (Information Level) - definiuje elementy danych, obiekty i wiadomości uczestniczące w procesie komunikacji. Na tym poziomie określono m.in. strukturę, zawartość i znaczenie informacji związanych z poszczególnymi urządzeniami.

  • Poziom aplikacji (Application Level) - definiuje całą obsługę związaną z zarządzaniem informacją. Zawiera standardy określające strukturę pakietową danych i sposoby zarządzania sesją.

  • Poziom transportowy (Transport Level) - dostarcza mechanizmów do wymiany danych pomiędzy docelowymi systemami. Zawiera standardy określające zasady podziału i składania danych oraz zasady rutingu.

  • Poziom podsieci (Subnetwork Level) - definiuje reguły i procedury komunikacji pomiędzy dwoma urządzeniami połączonymi przez dostępne media transmisyjne. Określa elementy interfejsu fizycznego i metody transmisji pakietowej.

  • Poziom instalacji (Plant Level) - definiuje infrastrukturę komunikacyjną wykorzystywaną w sieci NTCIP. Określa fizyczne media służące do transmisji.
W standardzie NTCIP starano się maksymalnie wykorzystać zdefiniowane już wcześniej protokoły, dlatego jedynie poziom informacji zawiera rozwiązania stosowane wyłącznie w systemach transportowych. Określają one formaty danych wykorzystywane w poszczególnych podsystemach. Są to m.in. słowniki danych, obiekty, bazy danych. Pozostałe poziomy zawierają przede wszystkim standardy szeroko stosowane w sieciach informatycznych, telekomunikacyjnych i systemach obliczeniowych. Tam, gdzie wydawało się to konieczne, jedynie zmodyfikowano istniejące protokoły, aby je dostosować do specyficznego modelu sieci inteligentnych systemów transportowych.


TOP 200