Seminarium zostało zorganizowane przez Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji RP Oddział w Krakowie, Koło SITK przy Oddziale Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad w Krakowie oraz Małopolską Okręgowa Izbą Inżynierów Budownictwa W Krakowie. Odbyło się w dniu 25 września 2013 roku w sali konferencyjnej Oddziału GDDKiA w Krakowie, ul. Mogilska 25. Uczestniczyło w nim około 60 osób z różnych instytucji, w tym pracownicy Oddziału GDDKiA w Krakowie. Seminarium i dyskusję prowadzili Anna  Reszczyk i  Michał Ceremuga.

Uczestnicy seminarium zostali przywitani przez Przewodniczącą Koła SITK przy Oddziale GDDKiA w Krakowie Annę Reszczyk. Następnie głos zabrała Agnieszka Wachowska – Z-ca Dyrektora Oddziału GDDKiA w Krakowie, która po przywitaniu wykładowców i uczestników wygłosiła krótki wykład na temat konieczności tworzenia nowoczesnego  systemu zarządzania ruchem na sieci dróg krajowych w Polsce.

W pierwszej prezentacji pt. „Krajowy System Zarządzania Ruchem (KSZR) – Działania Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad w zakresie wdrażania usług ITS” przedstawiciel centrali GDDKiA w Warszawie, pan Adam Kłos z Wydziału Systemów Zarządzania Ruchem, przedstawił istotne zagadnienia dotyczące tego systemu. Krajowy System Zarządzania Ruchem jest to przedsięwzięcie polegające na utworzeniu kompleksowego systemu zarządzania ruchem na drogach krajowych poprzez zastosowanie zintegrowanych usług ITS (Inteligentny System Transportu) głównie w celu poprawy bezpieczeństwa ruchu drogowego oraz redukcji strat czasu użytkowników drogi. KSZR można wprowadzić jako element budowy drogi lub przebudowy w ramach sieci TEN-T lub w ramach POIŚII oraz w innych projektach w przyszłości. Następnie referent omówił metodologię  (FRAME) i organizację prac w celu realizacji systemu. Koordynacją i realizacją przedsięwzięcia zajmuje się Departament Zarządzania Ruchem – Wydział Systemów Zarządzania Ruchem przy centrali GDDKiA w Warszawie. Został powołany interdyscyplinarny zespół pracowników w GDDKiA jako grupa opiniodawczo-konsultacyjna. Obecnie opracowano już założenia KSZR, specyfikację techniczną ITS, przeprowadzono inwentaryzację już istniejących rozwiązań, przeszkolono grupę roboczą i opracowano architekturę funkcjonalną KSZR (dobór funkcji i przepływów oraz  określenie granic systemu). Najbliższe działania to spotkania z interesariuszami, określenie architektury fizycznej, organizacyjnej i komunikacyjnej oraz ogłoszenie postępowania na wybór Konsultanta/Inżyniera Kontraktu. Informacje na temat KSZR można znaleźć na stronie internetowej GDDKiA w zakładce KSZR.

Druga prezentacja składała się z dwóch części – wystąpienie dr hab. inż., prof. nzw. Andrzeja W. Mitasa z Wydz. Inżynierii Biotechnicznej i Cybernetyki  Politechniki Śląskiej oraz z prezentacji p.t. „Znaki VSM – wybrane problemy ekspozycji i percepcji informacji” autorstwa pana profesora  A. W. Mitasa, mgr inż. Seweryna Piwowarskiego z Politechniki Śląskiej oraz  inż. Piotra Świątalskiego z firmy APM Sp. z o. o. współpracującej z Politechniką Śląską, który przedstawił prezentację. Firma APM z siedzibą w Bielsku-Białej, aktywnie działa na rynku systemów telematyki drogowej. APM jest członkiem różnych stowarzyszeń oraz współpracuje z IBDiM i Politechniką Śląską, z którą niedawno zdobyła środki na projekt badawczy dla tego zagadnienia i rozpoczyna jego realizację. Znaki o zmiennej treści są znakami drogowymi służącymi do wyświetlania przekazów informacyjnych w formie tekstu i/lub symboli. Znaki VSM podają informację w odpowiednim miejscu i czasie w taki sposób, by mógł ją przeczytać i zrozumieć prowadzący pojazd. Dla dobrej percepcji znaczenie ma dobrze zaprojektowana powierzchnia obrazowa znaku i jej układ graficzny. Istotne jest również właściwy dobór klas charakterystyki optycznej – barwa, luminancja, szerokość wiązki świetlnej. Znaki VMS mają istotny wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego, muszą pracować w trudnych warunkach często panujących na drodze. Sposób oceny znaków VSM określa norma PN-EN1 2966-1:2005+A1:2009. Uczestnik ruchu drogowego  ma zaledwie od kilku do kilkunastu sekund na przeczytanie i przyswojenie informacji podanej na VSM. Obliczono, że minimalny czas jaki jest potrzebny kierującemu wynosi 4s przy dobrym stanie psychofizycznym kierowcy i dobrych warunkach ruchu. Następnie omówiono zasady projektowania dynamicznej informacji VSM. Projektant VSM powinien uwzględnić uwarunkowania związane z drogą (klasa, ilość węzłów, miejsca niebezpieczne), otoczeniem drogi (ukształtowanie terenu, warunki pogodowe) oraz ruchu na tej drodze (natężenie, struktura rodzajowa itp.). Projektowanie powierzchni obrazowej musi uwzględniać bezpieczeństwo uczestników ruchu drogowego. Układ graficzny pola obrazowego VMS zależy od ilości i rodzaju informacji ze szczególnym uwzględnieniem percepcji odbiorcy. Następnie podano przykłady konstrukcji powierzchni obrazowej VMS oraz sposoby umieszczania znaków w stosunku do jezdni drogi (pobocze, nad jezdnią). W dalszym ciągu wkładu omówiono parametry i podano wzór do wyznaczenia czasu odczytu informacji. Odcinek, który należy przyjąć do wyliczenia czasu odczytu, to różnica pomiędzy maksymalną odległością czytelności komunikatu a początkiem w którym komunikat traci swoją czytelność. Określono również wpływ prędkości pojazdu na czas przyswojenia komunikatu tekstowego na znaku. Następnie określono dopuszczalne wymiary znaku w odniesieniu do wysokości pola obrazowego dla różnych klas wiązki świetlnej (B1 – B7). Klasa wiązki świetlnej zależy od jej kąta padania (poziomego i pionowego). Do scharakteryzowania wiązki świetlnej omówiono kierunkowe natężenie źródła promieniowania i natężenie oświetlenia. Omówiono technologię znaków VSM bez optyki i z optyką LED. Określono również współczynnik wydajności optycznej znaków VSM i podano przykład obliczenia tego współczynnika.

Posumowanie prezentacji

• Projektowanie układu graficznego VSM zależy od ilości i rodzaju informacji przekazywanej uczestnikowi ruchu drogowego z uwzględnieniem jego percepcji.
• Stosowanie szerokich wiązek świetlnych powoduje zwiększenie mocy świetlnej – dobre rozwiązanie to stosowanie optyki LED.
• Trwałość właściwości optycznych VMS zależy od wartości prądu zasilającego diody LED.

Kolejna prezentacja to „Systemy sterowania ruchem w aglomeracjach miejskich na przykładzie Wrocławia i Krakowa” Sławka Danieka z firmy TRAX elektronik z Krakowa. Firma istnieje od 1991 roku i zajmuje się głównie projektowaniem, produkcją i instalacją automatycznych systemów pomiarowych i sterujących. Prezentacja dotyczyła „Wykonania Inteligentnego Systemu Transportu  (ITS) w zakresie Projektu pn. Zintegrowany System Transportu Szynowego w aglomeracji i we Wrocławiu”. Na wybranych ulicach i skrzyżowaniach Wrocławia do istniejących elementów (8 stacji meteorologicznych, 11 klasyfikatorów pojazdów, 5 stacji ważenia pojazdów, 9 tablic zmiennej treści) zainstalowano nowe elementy systemu (38 kamer ANPR, 14 odbiorników Bluetooth, 13 tablic zmiennej treści, 12 tablic parkingowych), na autostradowej obwodnicy Wrocławia A8 zainstalowano również nowe elementy (12 stacji meteorologicznych, 14 klasyfikatorów pojazdów, 4 stacje ważenia pojazdów, 18 tablic zmiennej treści, 32 kamery wizyjne). Te elementy systemu pozwoliły na:

1. Wyznaczanie czasu przejazdu na analizowanych trasach (system PRUCH).
2. Pozyskiwanie bieżącej informacji z systemów parkingowych o dostępności wolnych miejsc (system TIP).
3. Przekazywanie użytkownikom dróg na tablicach zmiennej treści oraz witrynie internetowej informacji o:

• aktualnych warunkach ruchu drogowego na wybranych trasach
• przewidywanym czasie dojazdu do wybranego punktu
• sugerowanych trasach, w przypadku utrudnień w ruchu
• warunkach atmosferycznych w mieście
• wolnych miejscach na wybranych parkingach

Urządzenia identyfikujące pojazdy to kamery ARTR – zapisują numery rejestracyjne pojazdów, detektory Bluetooth – zapisują adresy MAC oraz kody CoD w pojazdach (detektory Bluetooth są zainstalowane w urządzeniach takich jak: telefony komórkowe, nawigacje, komputery pokładowe, urządzenia głośnomówiące). Kamery i detektory mają swoje wady i zalety, mogą się wzajemnie uzupełniać. Informacje uzyskane z pracy systemu są wykorzystywane na tablicach (znakach) zmiennej treści. Są to:

• informacje o czasach przejazdu i sugerowane trasy – wyświetlane w sposób automatyczny na podstawie przetworzonych danych ruchowych
• alarmy pogodowe – informacje o warunkach jazdy, (np. mgła, gołoledź)
• alarmy drogowe – zestawy informacji o utrudnionych warunkach ruchu (np. zator, wypadek, roboty drogowe, objazdy),
• treści dodatkowe – wpisywane przez operatora poprzez interfejs sterowania tablicami zmiennej treści

Podstawową funkcją tablic zmiennej treści jest zapewnianie użytkownikom dróg wiarygodnej informacji porównawczej o warunkach ruchu na dwóch alternatywnych trasach przejazdu. Główne cele to: optymalizacja ruchu, komfort jazdy, płynność ruchu, trafniejsza decyzji dotycząca wyboru trasy, rozładowanie zatorów drogowych, wprowadzanie zalecanych tras przejazdu.

Drugą część prezentacji Sławomira Danieka  stanowiła prezentacja p.t. „Rozwój systemu zarządzania transportem publicznym w Krakowie”

Referat obejmował omówienie następujących zagadnień:

1. Rozbudowa systemu sterowania ruchem w oparciu o istniejącą infrastrukturę (tablice zmiennej treści, klasyfikatory pojazdów, stacje meteorologiczne, sygnalizacje świetlne)
2. Podział obszaru miasta na funkcjonalne podobszary
3. Stworzenie dla poszczególnych podobszarów dedykowanych scenariuszy (procedur) uwzględniających warunki na drogach i zdarzenia wpływające na ruch
4. Analiza danych pozyskiwanych z funkcjonujących systemów pomiarowych oraz wprowadzanych przez użytkowników
5. Wyświetlanie odpowiednich informacji na tablicach zmiennej treści w ramach wydzielonych podobszarów miasta z uwzględnieniem zależności między tymi obszarami.

W Krakowie do systemu ITS wykorzystano następujące elementy: 27 stacji meteorologicznych, 23 stacje pomiaru ruchu, 62 kamery wizyjne, 26 tablic zmiennej treści, natomiast na obwodnicy Krakowa w ciągu autostrady A4 jest 9 stacji meteorologicznych, 20 kamer wizyjnych, 10 tablic zmiennej treści. Tablice zmiennej treści mogą pracować w trybie ręcznym, półautomatycznym i automatycznym. Następnie omówiono interfejs sterowania tablicami oraz pokazano przykłady tablic o zmiennej treści jakie zastosowano w Krakowie.

Następnym referatem autorstwa panów mgr inż. Michała Gładysza i mgr inż. Mariusza Karpa z firmy Peek Traffic była prezentacja p.t. „ImFlow – innowacja w adaptacyjnym sterowaniu ruchem”. Metoda ImFlow jako metoda sterowania ruchem stara się sprostać wyzwaniom w zarządzaniu ruchem z maksymalnym wykorzystaniem dostępnej infrastruktury. Są to wyzwania dotyczące obsługi konfliktowych strumieni ruchu, dostarczanie predykcji czasów przejazdu, dostosowanie do zmian polityki transportowej miasta jak również wyzwaniom związanym z ochroną środowiska (redukcja emisji CO2, redukcja hałasu) poprzez promowanie korzystania z czystych środków transportu, balansowanie skutkami istnienia transportu co w efekcie poprawi dostępność miasta. Referent omówił systemy sterowania ruchem – sterowanie stołoczasowe, systemowy wybór planu, sterowanie semiadaptacyjne, sterowanie adaptacyjne czasu rzeczywistego i cooperative systems. Sterowanie ImFow jest to sterowanie adaptacyjne czasu rzeczywistego, stanowi innowację w tym sterowaniu. Sterowanie Adaptacyjne (3G) charakteryzuje się: optymalizacją ruchu w czasie rzeczywistym, niskimi wymaganiami komputera centralnego, przerwa w komunikacji z centrum nie wpływa na funkcjonowanie systemu, możliwością realizacji małych obszarów, inżynier ruchu określa cel, ale nie określa drogi do celu, warunkowy priorytet dla TP, brakiem stałego cyklu w obszarze.

W posumowaniu metody ImFlow znalazły się następujące stwierdzenia:

• Rozproszony adaptacyjny algorytm sterowania
• Koncepcja Oczekiwań i Ograniczeń
• Scentralizowany algorytm sterowania Traffic Responsive
• Wyjątkowy interfejs operatora z ‚poziomem ważności’ strategii
• Manager trasy TP – śledzenie pojazdu na trasie, lepsza predykcja
• W trybie adaptacyjnym brak konieczności centralizacji po przydzieleniu priorytetu

Następny z kolei referat „Rozproszony system zarządzania  - gotowy sposób na tworzenie zintegrowanych rozwiązań” autorstwa mgr inż. Waldemara Araminowicza i Macieja Stroińskiego z firmy A-STER z Krakowa, zawierał informacje dotyczące urządzeń i systemów, które można wykorzystać w różnych dziedzinach w tym drogowej. Firma A-STER od 1988 roku specjalizuje się w projektowaniu i dostarczaniu zaawansowanych rozwiązań dla automatyki i sterowania. Firma zajmuje się projektowaniem i produkcją systemów pomiaru warunków środowiskowych oraz systemów pomiaru i sterowania ruchem drogowym. Natomiast internetowa platforma AsterGate jest spójnym skalowanym i otwartym systemem przeznaczonym do gromadzenia i udostępniania informacji na drogach.

Jest  to jeden serwis, w którym mamy dostęp do szerokiej gamy usług:

• Zbieranie, gromadzenie, udostępnianie danych pomiarowych i logów pracy urządzeń.
• Rozsyłanie komunikatów ostrzegawczych (pogodowych i ruchowych) drogą elektroniczną w tym e-mail, SMS itp
• Zdalne przeprogramowywanie i konfigurowanie urządzeń.
• Automatyczne sterowanie stanem urządzeń.
• Ochrona urządzeń przed nieautoryzowanym dostępem i atakami hackerów.
• Zdalny serwis.
• Udostępnianie danych zewnętrznym portalom.

AsterGate składa się z:

• Centralnego serwera gromadzącego i rozsyłającego dane (serwer komunikacyjny, serwer monitoringu wizyjnego, serwer optymalizacji ruchu)
• Sterowników sygnalizacji ulicznej (sterujące i minitorujące)
• Systemów wideodetekcji i monitoringu wizyjnego
• Drogowe stacje meteorologiczne (mierzące parametry atmosferyczne, parametry stanu nawierzchni drogi)
• Stacje pomiaru ruchu, znaki zmiennej treści, tablice informacji drogowej

Posiada połączenia poprzez Internet z użytkownikami systemu czyli z zarządcą drogi, służbami utrzymania drogowego, policją oraz serwis informacyjny dla społeczeństwa. Na koniec prezentacji autorzy zadali pytanie: Jeżeli już mamy zaawansowane urządzenia zainstalowane na sieci dróg oraz sieć łączności (GSM) to czy należy tworzyć kolejny system integrujący, który musi kosztować setki tysięcy (miliony) złotych?

Ostatnim referatem była prezentacja pana Sławka Danieka z firmy TRAX elektronik z Krakowa pt. „Systemy osłony meteorologicznej i zarządzania ruchem na autostradach”. Na autostradach został wykorzystany system SMART (Smart Meteorological And Road Traffic System). Jest to zintegrowany, modułowy system osłony meteorologicznej, monitorowania i zarządzania ruchem, który został wykorzystany na autostradach. System SMART ma na celu zapewnienie bezpieczeństwa i płynności ruchu  w oparciu o pełną informację ze stacji pomiarowych i innych urządzeń zlokalizowanych na wybranym obszarze oraz algorytmy dyspozytorskie odpowiednio interpretujące otrzymane dane.

Cele i zadania systemu SMART

• zwiększenie skuteczności i efektywności zimowego utrzymania
• poprawa bezpieczeństwa i warunków jazdy
• redukcja liczby wypadków i kolizji
• poprawa płynności ruchu i zwiększenie przepustowości dróg (sterowanie potokami ruchu – tablice, sygnalizacja świetlna)
• wykrywanie naruszeń przepisów ruchu drogowego (przeciążenia pojazdów, przekroczenia prędkości)
• określanie czasu przejazdu, sugerowanie trasy
• przyspieszenie reakcji na zdarzenia losowe (wypadki, awarie)
• stały monitoring obsługi zdarzeń
• obniżenie kosztów utrzymania infrastruktury

Zalety systemu SMART

• modułowa budowa (sprzęt, oprogramowanie, eksploatacja)
• integracja zdalnych urządzeń (różne typy elementów, różni producenci)
• otwartość systemu i łatwość integracji (możliwość łączenia z innymi systemami innych producentów)
• możliwość wykorzystania dowolnych mediów transmisyjnych – łącza komutowane, telefonia komórkowa (GPRS, EDGE, CDMA, UMTS, LTE), radio, światłowody, łączność bezprzewodowa (WiFi, Bluetooth))
• możliwość stosowania różnych protokołów komunikacyjnych
• łatwość rozbudowy i poszerzania funkcjonalności
• hierarchiczny dostęp
• przejrzysty i intuicyjny interfejs użytkownika

Obecnie system ten został zainstalowany na autostradach A4, A1, A2, A8.

Autor prezentacji omówił odcinki autostrad obsługiwane przez system, pokazał różnego rodzaju mapy w tym mapy termiczne oraz zbiorcze tabele danych meteo jak również zestawienia tabelaryczne i wykresy danych ruchowych. Pokazał obrazy z kamer jak również tablice zmiennej treści zamontowane na autostradach, które informują kierowców o stanie pogody, warunkach drogowych itp. Przedstawił również procedury i pracę operatorów systemu i zdjęcia zamontowanych tablic zmiennej treści i centrum operatorskie systemu.

Po wygłoszonych referatach nastąpiła dyskusja, którą poprowadziła kol. A. Reszczyk, która następnie  podziękowała uczestnikom spotkania oraz referującym.