Kolegij: Inteligentni transportni sustavi II

INTELIGENTNI TRANSPORTNI SUSTAVI II(ITS II)

UREAJI I OPREMA ZA NADZOR I UPRAVLJANJE CESTOVNIM PROMETOM

2010/11 Fakultet prometnih znanosti

Sveuilite u Zagrebu

2UVOD

Autocesta (AC) je sloena graevina, odnosno prometnica najvie kategorije, koja u osnovi ima minimalno po dva odijeljena kolnika traka u svakom smjeru, a slui za brz i siguran promet raznih cestovnih vozila na veim udaljenostima.

Telematika oprema sastoji se od vie komponenata, kao to su primjerice:Sustavi za upravljanje prometom i prometnom signalizacijom, koji nadziru gibanje vozila induktivnim petljama ili kamerama, dojavljuju eventualne kvarove na signalizaciji, te na temelju ugraenih algoritama obavljaju harmonizaciju prometa;Sustavi za kontrolu meteorolokih uvjeta (esto u okviru sustava za upravljanje prometom i prometnom signalizacijom), koji prikupljaju informacije o vremenskim prilikama na cesti i stanju povrine kolnika;

3 UVOD, nastavak

Sustavi za upravljanje prometnicama i izvanrednim situacijama, koji kontroliraju, usmjeravaju i upozoravaju subjekte u prometu da bi time poboljali protok ljudi i roba;Sustavi za upravljanje javnim prometom, koji prate kretanje vozila i slue kao podloga za donoenje odluka o boljem koritenju voznog parka;Sustavi informiranja putnika, koji dostavljaju informacije o stanju na cestama i procjeni potrebnog vremena putovanja, pomaui tako zainteresiranim subjektima u odluivanju o trenutku, sredstvu i ruti putovanja;Sustavi naplate koritenja prometnica;

4ISO TR 14813-1:2007

11 funkcionalnih podruja:

1. informiranje putnika (Traveler Information)2. upravljanje prometom i operacijama (Traffic Management and Operations)3. vozila (Vehicles)4. prijevoz tereta (Freight Transport)5. javni prijevoz (Public Transport)6. urne slune (Emergency)7. elektronika plaanja vezana za transport (Transport Related Electronic Payment)8. sigurnost osoba u cestovnom prijevozu (Road Transport Related Personal Safety)9. nadzor vremenskih uvjeta i okolia (Weather and Environmental Monitoring)10. upravljanje odzivom na velike nesree (Disaster Response Management and Coordination11. nacionalna sigurnost i zatita (National Security).

1. UVOD, nastavak

5Skup od 32 temeljne usluge:

1. predputno informiranje (Pre-trip Information)2. putno informiranje vozaa (On-trip Driver Information)3. putno informiranje u javnom prijevozu (On-trip Public Transport Information)4. osobne informacijske usluge (Personal Information Services)5. rutni vodi i navigacija (Route Guidance and Navigation)6. podrka planiranju prijevoza (Transport Planning Support)7. voenje prometnog toka (Traffic Control) 8. nadzor i otklanjanje incidenata (Incident Management)9. upravljanje potranjom (Demand Management)10. nadzor nad krenjem prometne regulative (Policing/Enforcing Traffic Regulations)11. upravljanje odravanjem infrastrukture (Infrastructure Maintenance Management)12. poboljanje vidljivosti (Vision Enhancement)13. automatizirane operacije vozila (Automated Vehicle Operation)14. izbjegavanje elnih sudara (Longitudinal Colision Avoidance)15. izbjegavanje bonih sudara (Lateral Collision Avoidance).16. sigurnosna pripravnost (Safety Readiness)

1. UVOD, nastavak

617. sprjeavanje 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 ploi vozila

(Commercial Vehicle On-board 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 zajednikim prijevozom (Shared Transport Management)26. urne objave i zatita osoba (Emergency Notification and Personal

Security)27. upravljanje vozilima urnih slubi (Emergency Vehicle Management)28. obavjeivanje o opasnim teretima (Hazardous Materials and Incident

Information)29. elektronike financijske transakcije (Electronic Financial Transactions)30. zatita u javnom prijevozu (Public Travel Security)31. poveanje sigurnosti "ranjivih" cestovnih korisnika (Safety Enhancement

1. UVOD, nastavak

71. UVOD, nastavak

Cestarinski objekti uz autocestu su infrastrukturni objekti u kojima se obavlja odravanje autoceste, te kontrola i upravljanje prometom na pojedinim dionicama autoceste ili na razini cijele mree autocesta Hrvatske, te objekti za pruanje prateih usluga (benzinske postaje, moteli, restorani i sl.).

Cestarinski objekti uz autocestu u kojima je nuno osigurati informacijsko-komunikacijsku (IK) infrastrukturu su sljedei:

1. centar za odravanje autoceste i kontrolu prometa (COKP);2. cestarinski prolaz (CP);3. pratei usluni objekt (PUO).

8Mrea autocesta u Hrvatskoj

1. UVOD, nastavak

9Centar za odravanje i kontrolu prometa (COKP) je najvaniji cestarinski objekt koji slui za odravanje autoceste, te za nadzor i upravljanje prometom na autocesti. U njemu je smjeteno struno osoblje i cjelokupna infrastruktura za logistiku potporu (mehanizacija, garae, interna benzinska postaja, restoran za osoblje i sl.).

S obzirom na vanost i funkciju postoje tri kategorije COKP:

1. glavni centar jedan za cijelu dravu (GCKP);2. upravljaki centar;3. nadzorni centar.

2. CENTAR ZA ODRAVANJE AUTOCESTA I KONTROLU PROMETA (COKP)

10

2. CENTAR ZA ODRAVANJE AUTOCESTA I KONTROLU PROMETA (COKP)

U Centrima za odravanje autoceste i kontrolu prometa ugraen je sustav sredinjeg upravljanja prometom koji se sastoji od nekoliko komponenata:

prometne centrale, prometne radne stanice, podsustava za kratkoronu prognozu vremenskih uvjeta na prometnicama (Road Weather Information System, RWIS) i podsustava za video nadzor.

Uvoenjem u promet dionica koje ukljuuju tunele, ovim komponentama dodaje se:

1. podsustav za daljinsko upravljanje i kontrolu energetskih postrojenja,

2. ventilacije i

3. ostalih ureaja koji se ugrauju u tunel.

11Raspored COKP i njihova nadlenost

12

Uz autoceste se postavljaju informacijsko-komunikacijski sustavi za razmjenu informacija koje mogu biti podatkovne, govorne ili iz nekog drugog izvora informacija.

Informacijsko-komunikacijski sustavi autocesta dijele se u dvije osnovne skupine:

1. informacijski sustavi (skr. IS, lokalni ureaji, prometne centrale, sustav daljinskog upravljanja i nadzora, sustav videonadzora, prometno informacijski sustav);

2. komunikacijski sustavi (skr. KS, SOS telefoni i tipke, SOS centrale, SDV centrale i TK centrale, sustav radio difuzije u tunelu, sustav ozvuenja tunela).

izdvojena jedinica (IJ), prijenosni sustav (PS) i centralna jedinica (CJ)

13

senzor

mjeraprometna

signalizacija

IJ PS LAN uCOKP-uCJ

veze premadrugim

COKP-ima

zvunik

rasvjeta

terminal zanaplatu cestarine

informacijskipano

videokamera

IS-a autoceste

14

U Republici Hrvatskoj se od samog poetka izgradnje IS-a autocesta primjenjuje njemaki standard TLS.

TLS je de facto jedini standard koji se koristi u Hrvatskoj, jer je njegova uporaba dominantna na veini izgraenih autocesta (priblino 99% ugraene opreme radi po standardu TLS).

Temeljni koncept takvih sustava zasniva se na postavljanju lokalnih ureaja (LU) pored autocesta.

Lokalni ureaji su namijenjeni prikupljanju relevantnih informacija s autocesta, te upravljanju promjenjivim prometnim znakovima i cestovnom signalizacijom.

Federalno ministarstvo prometa Savezne Republike Njemake definiralo je standard nazvan Technische Lieferbedingungen fr Streckenstationen (Tehniki uvjeti isporuke za linijske stanice).

Kod nas se za linijske stanice koristi naziv lokalni ureaj

15

Komunikacijski sustavi autocesta slue za ostvarivanje telekomunikacijskih (TK) veza, tj. za razmjenu informacija bilo koje vrste (govor, podatak, slika) izmeu dvije ili vie podsustava.

Glavni dijelovi KS-a su:

razliiti terminali za slanje i primanje informacija (T), prijenosni sustav (PS) i centrala (C), tj. vor u kome se obavlja komutacija informacija.

16

T1

T2

PSC

interni korisnik

vanjski korisnikPSTN

Struktura KS-a autoceste

Primjer povezivanja centrale KS-a autocesta s javnom komutiranom telefonskom mreom (Public Switched Telephone Network PSTN).

17

Objedinjavanje informacijskog sustava (IS-a) u Centru za kontrolu i nadzor prometom (COKP-u)

Objedinjavanje centralnih jedinica IS-a vri se u posebnim raunalnim sustavima koji su fiziki smjeteni u centrima za odravanje i kontrolu prometa (COKP).

Raunalni centri u kojima se vri prikupljanje i obrada podataka, te njihova prezentacija, statistika obrada i vizualizacija, kao i arhiviranje svih podataka relevantnih za odravanje, nalaze se unutar centara za odravanje i kontrolu prometa (COKP).

Obino se u jednom COKP-u nalazi nekoliko centralnih jedinica:prometna centrala;centralna jedinica sustava video nadzora s pripadajuom dodatnom opremom;centralna jedinica za kontrolu energetskih postrojenja (npr. rasvjeta, ventilacija, trafostanice, ...);centralna jedinica za vatrodojavu (vatrodojavna centrala);SOS centrala;TK centrala.

18

PROMETNO INFORMACIJSKI SUSTAV (PIS)

Na jednoj dionici autoceste prometno-informacijski sustav (PIS) koristi zasebnu komunikacijsku mreu.

Sustav videonadzora i videodetekcije koristi odvojenu optiku mreu za prijenos slike CCTV kamera.

Sastavni dijelovi prometno informacijskog sustava su:

Cestovne prometne stanice i cestovne prometne podstanice; Krajnji prometni ureaji koji se postavljaju neposredno uz autocestu: - prometni promjenljivi znakovi ( nekontinuirani i kontinuirani ); - stanica sustava videodetekcije (skr. VD); - meteoroloke mjerne stanice (skr. MS); - brojai prometa (skr. BP); - induktivne petlje (skr. MQ);Sustav video nadzora, videodetekcije i analize cestovnog prometa;Podsustav mjerenja podataka o vremenskim uvjetima;Podsustav mjerenja znaajki prometnog toka ( Brojai prometa ).

19

20

Osnovne funkcije prometno - informacijskog sustava su:

1. prikupljanje informacija o stanju prometa (gustoa prometa,brzina,zastoji itd.);

2. prikupljanje informacija o meteorolokim uvjetima vonje; 3. prikupljanje informacija o stanju krajnjih ureaja (ispravnost rada,

trenutna stanja);4. runo upravljanje promjenljivom prometnom signalizacijom;5. automatsko upravljanje prometnom signalizacijom;6. lokalno automatsko upravljanje prometnom signalizacijom (u sluaju

prekida komunikacije s prometnom centralom CPS preuzima kontrolu nad izvrnim elementima);

7. alarmni nain rada.

21

Sukladno standardu TLS prometno - informacijski sustav podijeljen je na hijerarhijske razine:

- glavna prometna centrala (skr. GPC);- podruna prometna centrala (skr. PPC); - sekcijska prometna centrala (skr. SPC);- cestovna prometna stanica (skr. CPS);- cestovna prometna podstanica (skr. CPPS) ;- krajnji ureaj (skr. KU).

22

PODSUSTAVI COKP-E

1. prometna centrala, 2. prometna radna stanica, 3. podsustav za kratkoronu prognozu vremenskih uvjeta na prometnicama, 4. podsustav za video nadzor i podsustava za video detekciju.

2008. 23

PROMETNA CENTRALA

Prometna centrala je raunalo pod operacijskim sustavom za rad u realnom vremenu, na kojem se izvrava program koji ima funkcije prikupljanja podataka poslanih od cestovnih prometnih stanica, te prosljeivanja naredbi izdanih kroz korisniko suelje cestovnim prometnim stanicama.

Veza prometne centrale i CPS-a ostvaruje se po TLS protokolu. Na temelju prikupljenih podataka o uvjetima koji vladaju na prometnici (svi prometni i meteoroloki podaci) te na temelju podataka dobivenih od sustava za daljinsko upravljanje i nadzor energetskih postrojenja i senzora unutar tunela, prometna centrala stvara bazu podataka namijenjenu trenutnom i retroaktivnom praenju stanja na prometnici.

U automatskom reimu rada, na temelju tih podataka, prometna centrala upravlja promjenljivom prometnom signalizacijom, izvravajui postavljene prometno - sigurnosne algoritme.

24

PROMETNA RADNA STANICA

Prometna radna stanica je raunalo na kojem se izvrava program za nadgledanje stanja i upravljanje ureajima na autocesti.

Sustav s korisnikom komunicira ergonomskim korisnikim sueljem sastavljenim od izbornika i aktivnih grafikih komponenata. Suelje je tako koncipirano da omoguava jednom operateru praenje svih relevantnih podataka vezanih uz stanje prometa i meteorolokih podataka, te stanje i ispravnost sve opreme instalirane u prometnom sustavu.

Trenutne i povijesne prikaze svih stanja podataka i pogreaka unutar sustava prikazani su u nekoliko vrsta grafikog i tabelarnog prikaza.

Objekti koji se prikazuju na grafikom suelju prometne radne stanice su: Cestovna prometna stanica;Cestovna prometna podstanica;Meteoroloka stanica sa senzorima;Mjerna petlja i videodetekcija; Trepta; Nekontinuirani ( svjetlosni ) promjenljivi prometni znak;Alarmni signali.

25

PODSUSTAV ZA KRATKORONU PROGNOZU VREMENSKIH UVIJETA (RWIS)

Podsustav za kratkoronu prognozu vremenskih uvjeta na prometnicama, od izuzetnog je znaaja za pravovremenu reakciju slube za odravanje prometnica, jer moe ukazati na mogunost nastanka poledice na cesti.

Podatke za svoj rad ovaj podsustav dobiva od meteorolokih senzora postavljenih uz prometnicu i na prometnici, a preko prometne centrale.

Grafiko suelje podsustava koncipira se kao HTML prikaz, te je stoga prikladno za koritenje referentima u centru na odravanje i kontrolu prometa.

26

PODSUSTAV ZA VIDEONADZOR

Podsustav za videonadzor (videodetekciju), je dio sustava nadgledanja stanja u prometu, kako u tunelima tako i na otvorenoj cesti.

Vizualno praenje vrlo je korisno i uinkovito u percepciji stvarnog stanja u kritinim situacijama.

Uz odgovarajui softver, informacije s kamera mogu se iskoristiti i za virtualno praenje stanja u prometu. Ovo praenje omoguava detekciju i kategorizaciju brzina i tipova vozila te detekciju incidentnih situacija poput vonje u suprotnom smjeru ili zastoja.

Podsustav za videodetekciju tako postaje sastavni dio prometno - informacijskog sustava koji svojim podacima moe pridonijeti njegovoj sigurnosti i brzini reakcije.

27

KOMUNIKACIJSKI SUSTAV ZA TELEFONSKE SOS VEZE

Komunikacijski sustav za SOS TK veze slui sudionicima u prometu kako bi u sluaju potrebe mogli uputiti nadlenim slubama pozive za hitnom pomoi na autocesti (npr. poziv za pruanjem medicinske pomoi, poziv vatrogasnim jedinicama i sl.).

Osim pouzdane i kvalitetne komunikacije, komunikacijski sustav za SOS veze mora pruati mogunost uporabe i invalidnim osobama.

Komunikacijski sustav za telefonske SOS veze ine telefonski pozivni stupii (skr. TPS), koji se postavljaju du trase autoceste i telefonska SOS centrala.

Telefonska SOS centrala je smjetena u zgradi COKP-a.

Telefonska SOS centrala referentu omoguuje identifikaciju pozivnog stupia i prosljeivanje poziva nadlenoj slubi ili u javnu mreu.

28

SUSTAV RADIDIFUZIJE

Sustav radiodifuzije slui za ostvarivanje radioveza izmeu dvije ili vie radiostanica.

Prvenstvena namjena sustava radiodifuzije je ostvarivanje veza slube za odravanje autoceste, vatrogasaca, hitne pomoi i policije.

Sustav radiodifuzije omoguava prijenos jednog ili vie javnih radio programa, kao i davanje eventualnih obavijesti korisnicima.

29

POVEZIVANJE SUSTAVA

Sve komponente u COKP-a meusobno su spojene lokalnom raunalnom mreom. Tako se omoguava da programska podrka prometne centrale koja se izvrava pod operacijskim sustavom za rad u stvarnom vremenu, komunicira preko viekorisnikog prikljuka (SOCKET) s nekoliko grafikih korisnikih suelja istovremeno.

Prometna radna stanica i prometna centrala meusobno komuniciraju protokolom zasnovanim na prozivanju (polling).

Osnovna jedinica informacije koju ova dva raunala razmjenjuju jest telegram. Telegram moe biti odlazni ili dolazni.

Odlaznim telegramom, nastalim na temelju akcije u korisnikom suelju, postavlja se ureaj u traeno stanje, dok dolazni telegram, nastao na temelju promjene stanja na ureaju ili senzoru, nosi informaciju o novom stanju ili izmjerenoj vrijednosti.

30

CESTOVNA PROMETNA STANICA (CPS)

CPS ima ulogu komunikacijskog koncentratora. CPS je dio prometnog sustava koji na zahtjev prometne podcentrale upravlja izvrnim elementima na trasi (promjenjivi prometni znakovi, rampe itd) i u isto vrijeme skuplja podatke relevantne za upravljanje prometom s prikljuenih ureaja (meteo stanice, detektori vozila itd) agregira ih, procesuira i prosljeuje u podcentralu.

Cestovne prometne stanice imaju ugraenu funkcionalnost neovisnu od prometne centrale i u mogunosti su u sluaju prekida komunikacije s prometnom centralom pokrenuti automatski nain rada krajnjih ureaja. U automatskom nainu rada izvode se predefinirani algoritmi na temelju lokalno prikupljenih podataka.

U sluaju alarmnog dogaaja, cestovna prometna stanica prelazi u sigurnosni nain rada, ime aktivira algoritme koji kritinu situaciju razrjeavaju bez ekanja na intervenciju referenta s prometne radne stanice.

Upotreba raznovrsnih komunikacijskih ureaja i modula omoguuje komunikaciju kako s podcentralom tako i s ostalim prikljuenim ureajima putem razliitih medija:Bakreni kabel;Optiki kabel;

31Cestovna prometna stanica

32

CESTOVNA PROMETNA PODSTANICA (CPPS)

Cestovna prometna podstanica omoguava upravljanje svim na nju prikljuenim ureajima.

Iz suelja prometne radne stanice odabrana cestovna prometna podstanica moe se postaviti u runi ili automatski nain rada, tj. tada radi u normalnom pogonu.

U runom nainu rada upravljanje ureajima obavlja se iz suelja prometne radne stanice.

U automatskom nainu rada ureajima se ne moe upravljati iz ovoga suelja, ve ureajima upravlja prometna centrala, prema ugraenim algoritmima.

Samo upravljanje intenzitetom moe se postaviti u runi ili automatski nain rada, za odabranu cestovnu prometnu podstanicu ili za cijelu dionicu.

33

Nain rada CPS / CPPS

Daljinski nain rada Kada je CPS / CPPS u normalnom pogonu ona radi u daljinskom (automatskom ili runom, odluka referenta) modu rada. Taj mod rada omoguava komunikaciju izmeu nadreenog centra i cestovne prometne stanice / podstanice.Lokalni nain rada Ureaj mora raditi u lokalnom modu rada za potrebe servisiranja, redovnog pregleda ili odravanja. Prebacivanje u lokalni mod rada mogue je jedino pomou tipkovnice korisnikog suelja u samoj cestovnoj prometnoj stanici / cestovnoj prometnoj podstanici. Lokalni mod rada ima najvii prioritet i nije ga mogue iskljuiti preko daljinskog upravljanja.Automatski nain rada Sve do funkcionalnog povezivanja prometno - informacijskog sustava na pripadajui COKP-a , CPS / CPPS mora biti postavljena u automatskom lokalnom modu rada.U navedenom modu rada cestovna prometna stanica / podstanica sama donosi odluke o nainu rada ureaja, a na temelju lokalno sakupljenih podatakaU posebnom sluaju visokog prioriteta, CPS / CPPS mora prijei u automatski lokalni mod bez obzira na stanje komunikacije s nadlenim COKP-a. U sluaju da je komunikacija s pripadajuim COKP-a aktivna, CPS / CPPS e poslati podatke o promjenama prema pripadajuem COKP-a.

2008. 34

Pitanja i komentari

???