docŘízení dopravy
download 
Stížnost Transkript
Řízení dopravy
Řízení dopravy Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy Doc. Ing. Tomáš Tichý, Ph.D. Ing. Vladimír Faltus, Ph.D. Ing. Martin Langr [email protected], [email protected] K620 – ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY ČVUT FD, Konviktská 20, Praha 11 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy Obsah prezentace Hierarchická struktura telematického systému Způsoby řízení dopravy ve městě Princip řízení dopravy na křižovatce osazené SSZ Řízení v oblasti – plošná a liniová koordinace Příklady řízení dopravy Preference MHD Simulace dopravy Přehled systémů řízení dálnic Liniové řízení dopravy Mýto Dopravně informační systémy a jejich technologie Kongesce/nehody – identifikace excesů Kooperativní systémy, inteligentní vozidlo, inteligentní dálnice Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 2 Laboratoř řízení a modelování dopravy TAČR – ALFA – NOMŘÍZ, ZET, SIRID, UNIR Vybavení detektory – grant od ČVUT Simulační SW – grant od ČVUT Řízení a modelování v intravilánu Řízení dopravy v extravilánu Dopravní průzkumy Poradenství v dopravním řízení Studie řízení dopravy Vybavení SW + PC, Řadič C940 Spolupráce s dalšími ústavy, fakultami, universitami www.lss.fd.cvut.cz/ustav/laboratore/laborator-rizeni-a-modelovanidopravy/laborator-rizeni-a-modelovani-dopravy Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 3 Hierarchická struktura telematického systému Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 4 Architektura městského systému řízení dopravy Úroveň útvaru – města Úroveň oblasti Úroveň uzlu Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 5 Schéma telematického subsystému DMM Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 6 Schéma telematického subsystému DMD Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 7 Schéma ekologického managementu Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 8 Způsoby řízení pomocí SSZ Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 9 Řízení křižovatek SSZ Dynamické řízení Časově závislé řízení Pevný signální plán Fáze celočervené Preference MHD Zelená v hlavním směru Blikavá žlutá Na výzvu Preference IZS Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 10 Řízení křižovatek SSZ Detektory Umístění křižovatka – místní detektory komunikace – vybraný řez strategické – širší použití Alternativní detekce Informace plovoucí vozidla vozidla taxi vozidla MHD účastníci dopravního provozu - rádio státní správa + IZS – policie, hasiči dopravní firmy Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 11 Způsoby řízení oblasti Centralizovaná inteligence řízení – spočívá ve vyhodnocení všech detektorů v oblasti a optimalizačním výpočtu pohybu vozidel. Na základě výpočtů se v reálném čase mění řízené parametry. ∆Tc, ∆Toff, ∆Tg, ∆Fskl Tento způsob řízení je technicky a ekonomicky náročný. Příkladem online řízení je systém SCOOT (Split, Cycle and Offset Optimisation Technique) v Aberdeen a Londýně – Velká Británie a Nijmegen – Nizozemí, a systém SCATS (Sydney Coordinated Adaptive Traffic System) v Oakland County – Austrálie. Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 12 Způsoby řízení oblasti Decentralizovaná inteligence řízení – dopravní uzel reaguje okamžitě na stavy dopravy. Vyšší úrovní je řídící počítač ve funkci koordinátora jednotlivých uzlů sítě. Decentralizovaná inteligence řízení sbírá data od všech detektorů a podle momentální dopravní situace mění délky cyklu, skladbu fází, případně délky zelených. ∆Tc, ∆Toff, řadič - ∆Tg, ∆Fskl Více světelných signalizačních zařízení je sdruženo do oblastí uspořádaných liniově nebo plošně a jsou řízeny adaptivně v určitém časovém rastru pohybující se od 10 do 30 min. Příkladem tohoto řízení je systém MOTION (Method for the Optimisation of Traffic Signals In On-line controlled Networks) a TASS (Traffic Actuated Signalplan Selection), které se uplatňují v Evropě (Německo, Rakousko) a jsou nasazeny i první aplikace v ČR (Praha) Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 13 Řízení oblasti Monitorování stavu SSZ Vizualizace SSZ Řízení SSZ Prioritní trasy Sběr DI dat Archivace a zpracování dat Hlášení poruchy Rozhraní na další systémy Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 14 Řízení z úrovně města – vizualizace Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 15 Řízení oblasti Prahy 5 – Smíchova PIT Řízení vstupů – TASS Řízení oblasti – MOTION Taktiky v oblasti – CIM Informování řidičů – PIT Další systémy řízení dopravy TASS MOTION + CIM Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 16 Preference MHD Pasivní detekce (preference) – trolejové kontakty Aktivní detekce (preference) – bezdrátová komunikace Inteligentní zastávky On-line informace Jízdní řády Čas odjezdu/doba do odjezdu Aktivní detekce Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 17 Preference MHD Pasivní preference – využívají ji převážně tramvaje pomocí trolejových kontaktů nebo autobusy, které využívají smyčkové detektory v BUS pruhu. Nevýhodou této preference může být nevhodné umístění trolejových kontaktů případně smyčkových detektorů. Trolejové kontakty patří mezi nejpoužívanější pasivní detektory využívané k preferenci MHD Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 18 Možnosti využití simulace Plánování dopravy Hledání optimální alternativy Využití při vytváření územního plánu Z dostupných alternativ řešení výběr nejvhodnější Stanovení potřebné kapacity komunikace Široké spektrum kritérií Hledání optimálního vedení dopravy Na základě dílčích výstupů zlepšování řešení Stanovení těžišť dopravy Sestavování alternativ je finančně méně nenáročné Posouzení dlouhodobé kapacitní dostatečnosti Posouzení vhodné konfigurace křižovatky Posouzení návrhu dopravního řešení (SSZ) Využití simulace pro hledání kritických míst v oblasti Místa s nízkou dopravní kapacitou - vznik kongescí Místa se sníženou bezpečností účastníků provozu Místa s nedodržováním dopravních předpisů Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 19 Vstupy pro simulaci MIKRO Simulace se skládá z několika dílčích modelů Dopravní infrastruktura Intenzita a skladba dopravního proudu Prvky aktivního řízení dopravy (SSZ, tunely) Intenzita pěších a jejich chování na přechodech Provoz hromadné dopravy MAKRO Simulace dále zahrnuje Urbanistické členění města, demografické údaje Předpoklady o dopravní poptávce a nabídce Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 20 Výstupy ze simulace Výstupy Doby zdržení, doba průjezdu Kapacita křižovatky či komunikace Zdržení chodců a MHD na křižovatce Energetická spotřeba MHD, emise Zátěžové mapy Vizualizace 2D a 3D Nalezení optimálního řešení Vytipování nejcitlivějších prvků v síti Omezení nevhodně proinvestovaných prostředků Ověření stability oblasti z hlediska dlouhodobého horizontu Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 21 Evropská síť v ČR zdroj: ŘSD 2011 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 22 Dopravní síť ČR zdroj: ŘSD 2011 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 23 Systémy řízení provozu na dálnicích resp. obecně na liniových komunikacích Liniové řízení dopravy (RLTC – Road Line Traffic Control) Řízení vjezdu na dálnici (Ramp metering) Řízení dávkováním vozidel Preference vozidel s vyšší obsazeností (HOV lanes) Řízení změnou organizace dopravy Inteligentní dálnice Inteligentní vozidlo Dopravní informační systémy Není zde přímé řízení, ale ovlivňují provoz Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 24 Principy liniového řízení dopravy Regulace rychlosti pomocí PDZ v závislosti na hustotě provozu, neočekávaných událostech na komunikaci nebo povětrnostních podmínkách Homogenizace dopravního proudu Informování řidičů o náhlých změnách v dopravní situaci před nimi Omezování jízdy kamionů v levém jízdním pruhu při vysokých intenzitách provozu, krizových situacích nebo nepříznivých povětrnostních podmínkách Svedení dopravy mimo jízdní pruh neprůjezdný z důvodu mimořádné události Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 25 Přínosy liniového řízení dopravy Zvýšení kapacity komunikace (praxe … až o 15 %) Snížení rizika nehody (praxe … pokles nehod až o 30 %) Eliminace rizika druhotné nehody Zkrácení jízdních časů a zvýšení plynulosti provozu Snížení negativních vlivů dopravy na životní prostředí Portály liniového řízení dopravy: D1 (směr Praha) 11 portálů SOKP (směr Plzeň) 16 portálů SOKP (směr Brno) 18 portálů Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 26 Vazba na tunely Tunely jsou s LŘD provázány, pokud je snižována rychlost pomocí LŘD, může být snížena i pro tunely aby nedocházelo k jejímu zvednutí v rámci tunelu Tunely při mimořádných stavech využívají portálů LŘD ke zpomalení vozidel ZPI doplňují informace o dopravní situaci detekované systémem LŘD Portály LŘD usměrňují dopravu u posledního exitu v případě uzavření tunelů Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 27 Ovládání systému Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 28 Ovládání systému Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 29 Základní koncept dopravního informačního systému Vstupy Výstupy Měřená data - Dopravní senzory - Plovoucí vozidla - Senzory počasí Verbální informace Informace pro celý dopravní proud Společné zpracování dat sběr - Filtrace - Kódování - Databáze - Predikce distribuce - Hlášení policie - Hlášení obyvatel - Hlášení servisu Databáze - Veřejná doprava - Uzávěry jednotné informační a telekomunikační prostředí Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy - ZPI (PIT) Informace pro individuální vozidla - Navigace (RDS/DAB) - GSM – SMS, MMS, WAP - Rozhlas, televize - Internet, kiosky 30 Druhy dopravních informačních systémů Rozhlasové vysílání, verbální podoba, bez prognózy RDS-TMC – rozhlasové vysílání, kódový přenos zpráv, bez prognózy PIT, vozidlové displeje – doby jízdy, kongesce, nehody, uzavírky, práce na silnici, atd. Sofistikované systémy – dynamické a detailní informace Vozidlové displeje nebo displeje mobilních zařízení ve vozidlech Oboustranná komunikace mezi vozidlem a informačním centrem Poloha vozidel, trasy, doby jízdy, délky stání, počet zastavení, atd. Propojení s řídicími systémy – využití reálných informací z vozidel pro řízení dopravy Propojení s navigačními systémy – vyhledání alternativních tras v digitální mapě Informace před jízdou – informační kiosky, Internet, televize Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 31 DIC – Dopravní informační centrum Integruje dopravní technologie Sbírá dopravní data a informace Poskytuje dopravní informace Ovlivňuje dopravu Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 32 Mýto Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 33 Technologie - EFC DSRC – Dedicated Short Range Communication – mikrovlny či infračervené pásmo mezi OBU a infrastrukturou GSM-GPS – Global System for Mobile Comunication – Global position System – poloha určována na základě GPS – GNSS-CN LSVA – Švýcarský systém – OBU s vázaná s tachografem – korekce i pomocí GPS Závorové systémy Dálniční známky – časové na vyhrazených komunikacích Bez přímého poplatku – daně – silniční, z pohonných hmot, DPH Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 34 Základní uspořádání EFC - DSRC EFC – Electronic Fee Collection Centrum Prodejní místa Mobilní kontrola Portál - platba Portál - platba Portál kontroly Vjezd /Výjezd Sekce platby Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 35 Základní uspořádání EFC - DSRC Infrastruktura Laserový skener 3D rozpoznávání vozidla včetně klasifikace a získávání dat o rychlosti DSRC vozidlo RSE jednotka OBU Operátor Platební karta Finanční management Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 36 Základní uspořádání EFC - GNSS Infrastruktura vozidlo GSM GSM sít kontrola OBU GNSS DSRC Operátor Platební karta Finanční management Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 37 Přehled systémů FCD v zahraničí Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 38 Zpoplatněné úseky v ČR zdroj: ŘSD 2011 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 39 Dopravní excesy Typy dle dynamiky vývoje Dopravní excesy I. druhu – kongesce Dopravní excesy II. druhu – nehody Identifikace dopravních excesů – dopravní modely Zjišťování kongescí Klasifikátory dopravy Odhadování nehod Přímé metody (videodetekce) Nepřímé metody Dopravní detektory Algoritmy a modely Identifikace na dálnicích je oproti městu snadná a přesnější Pokud nastane nehoda a systém ji rozpozná, je možná zpětná vazba pro řidiče pomocí liniového řízení a zařízení pro provozní informace – dopravní proud pak může být na příštím sjezdu odkloněn a směrován jinou trasou Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 40 Algoritmy AID Automatic Incident Detection Příklady algoritmů Kalmanovy filtry Kalifornský algoritmus TSC algoritmus 7 a 8 Bangův algoritmus Bayesovský algoritmus ARIMA modely Algoritmus PATREG McMasterův algoritmus Teorie chaosu Kategorie algoritmů Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy Komparativní Statistické Založené na časových řadách Filtrující / vyhlazující Modelující dopravu Založené na umělé inteligenci Založené na zpracování obrazu 41 Inteligentní vozidlo ADAS – Advanced Driver Assistance Systems Systém pro podporu řízení vozidla Možné funkce Monitorování stavu vozovky Detekce překážek Sledování délkového odstupu Noční vidění Vedení vozidla ve stopě Automatické brzdění před překážkou Automatizované předjíždění Varování při při neúmyslném vybočení z jízdního pruhu Varování o možné kolizi s vozidlem vpředu Adaptivní tempomat (virtuální vlak) Natáčení světel do zatáčky Asistent dálkových světel Identifikace mikrospánků (sledování očí) Rozpoznávání dopravních značek Detekce chodců Komunikace inteligentního vozidla Komunikace s řídicím centrem Komunikace v rámci kooperativních systémů Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 42 Inteligentní vozidlo ADAS – Advanced Driver Assistance Systems Systém pro podporu řízení vozidla Možné funkce Monitorování stavu vozovky Detekce překážek Sledování délkového odstupu Noční vidění Vedení vozidla ve stopě Automatické brzdění před překážkou Automatizované předjíždění Varování při při neúmyslném vybočení z jízdního pruhu Varování o možné kolizi s vozidlem vpředu Adaptivní tempomat (virtuální vlak) Natáčení světel do zatáčky Asistent dálkových světel Identifikace mikrospánků (sledování očí) Rozpoznávání dopravních značek Detekce chodců Komunikace inteligentního vozidla Komunikace s řídicím centrem Komunikace v rámci kooperativních systémů Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 43 Literatura Přibyl P.: Řídicí systémy silniční dopravy, skripta ČVUT, 2003 Přibyl P., Svítek M.: Inteligentní dopravní systémy, BEN, 2002 Přibyl P.: Inteligentní dopravní systémy, skripta ČVUT, 2004 Tichý T.:Řídicí systémy dopravy – Dopravní telematika, ČVUT 2004 Kňákal M. a Krajčír D.: Liniové řízení dopravy na Silničním okruhu kolem Prahy a na D1 www.lss.fd.cvut.cz/members/tichy/dokumenty-k-vyuce www.silmos.cz www.rsd.cz Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy 44 Řízení dopravy Děkuji za pozornost Doc. Ing. Tomáš Tichý,Ph.D. Ing. Vladimír Faltus,Ph.D. Ing. Martin Langr [email protected], [email protected] K620 – ÚSTAV DOPRAVNÍ TELEMATIKY ČVUT FD, Konviktská 20, Praha451 Dopravní telematika – aplikace v řízení dopravy
Podobné dokumenty
telematika a inteligentní dopravní systémy
alespoň částečně eliminovat různými prostředky s rozdílnou dobou realizace:
Řízení dopravy ve městě
Decentralizovaná inteligence řízení – dopravní uzel reaguje
okamžitě na stavy dopravy. Vyšší úrovní je řídící počítač ve funkci
koordinátora jednotlivých uzlů sítě. Decentralizovaná inteligence
říz...
Spánková laboratoř v Sebnitz
Email: [email protected]
Za podpory Saegeling Medizintechnik.
www.asklepios.com/sebnitz
řídicí systémy dopravy - dopravní telematika - Úvod
4.1 Systémy řízení oblastí ................................................................................................... 29
4.2 Městská hromadná doprava..........................................
EU27
metodika pro volbu způsobu řízení světelných signalizačních
Délka fáze je doba trvání signálu volno na (všech) signálních skupinách v dané fázi.
Doba volna, doba zelené je doba trvání signálu volno na signální skupině.
Dynamické řízení je takové řízení svět...
Mýtný systém z hlediska dopravní politiky ČR
s dodavatelem systému DSRC (v intencích daných podmínkami
původního výběrového řízení ) uzavřít etapu II
