Интелигентни транспортни системи в градовете

Един от проблемите на съвременните големи градове е справянето с увеличаващите се превозни средства, задръстванията и трафика. В миналото решението е било изграждане на нови пътища и инфраструктура, способна да поема увеличаващия се трафик. Но това вече не е решение, предвид ограничените градски пространства. Нови комуникационни технологии – Интелигентни транспортни системи, предлагат реални решения за подобряване на транспорта и информация за пътуващите в и около града.

Задръстванията причиняват 70% от замърсяванията в градовете, а транспортът изразходва близо 30% от цялата енергия в ЕС. Търсенето на решения за оптимизиране на градския трафик се базират от една страна на принципите за устойчиво развитие и опазване на околната среда, и от друга – на стремежа за осигуряване на комфорт на гражданите. Ефективността на транспортната система в един град има въздействие върху неговия облик, подобрява комфорта на пътуващата, стимулира все повече хора да използват градски транспорт, има положителен ефект върху икономическото развитие на града и е един от факторите, предопределящи темповете, с които градът се развива устойчиво. Насърчаването на устойчивата мобилност е в основата на транспортната политика на ЕC, особено що се отнася до урбанизираните райони. В тази връзка, ролята на интелигентните транспортни системи (ИТС) е значителна.

Интелигентни транспортни системи
Интелигентните транспортни системи (ИТС) е комплексно понятие и включва всички технологии и интегрирани софтуерни решения, които имат за цел предоставянето на иновативни транспортни услуги, ефективно управление на движението, да информира по-добре всички потребители и др.

Въпреки че ИТС може да се отнася до всички видове транспорт, директивата на EC 2010/40 / ЕС ги определя като системи, в които се прилагат информационни и комуникационни технологии при автомобилния транспорт, свързаната с него инфраструктура, управление на трафика и мобилността, както и връзка с други видове транспорт.

Най-общо, интелигентните транспортни системи подобряват пътния поток, увеличават безопасността по пътищата, имат положително въздействие в стремежа за опазване на околната среда и намаляване на вредните емисии в атмосферата. Всичко това се постига с управление на достъпа до градски зони, наблюдение на трафика и следене за спазване и правилно прилагане на законите за движение; контролира автомобилните потоци и предотвратява задръстванията, регистрира инциденти по пътищата.

С интелигентни транспортни системи може да се управлява трафикът, да се разрешат проблеми на градския транспорт като задръствания, паркиране, произшествия и аварийни ситуации. Чрeз ИТС се автоматизира управлението на моторните превозни средства, упражнява се контрол на трафика и на ползвателите на обществени услуги чрез видеокамери, осъществява се мониторинг на въздействията върху околната среда. Ползите от внедряването на интелигентни транспортни системи в градовете се отразява в следните аспекти: гарантиране на безопасността на движението, управление на трафика, постигане на ефективност на транспортните системи.

Приложения на ИТС
Интелигентите транспортни системи в градовете може да се приложат с различни цели. Основното им предназначение е за управление на трафика, с цел подобряване на градската мобилност и повишаване комфорта на пътуващите. С интелигентни транспортни системи може да се повиши безопаснотта по пътищата, чрез информиране за предстоящи пътни опасности, даване на приоритет на автомобили със специално предназначение (полиция, пожарна, линейки), e-call системи за връзка със спешни телефони и др. Част от ИТС са и различните технологии, прилагани за събирани на пътни такси, за осигуряване контрол на достъпа, паркинг таксуване и др. С ИТС може да се извършва и мониторинг на въздействията върху околната среда (замърсяване на въздуха и шумово замърсяване).

V2V Решения
V2V solutions, или Vehicle-to-vehicle (превозно средство и превозно средство) е основно интелигентно решение, което има за цел подобряване на комуникацията при пътуване, с оглед на подобрена мобилност и безопасност. V2V приложенията дават възможност на пътуващите в реално време да получават информация за състоянието на пътя, информация за избраните маршрути, предстоящи опасности на пътя. Базирани на безжични комуникационни технологии (WiFi), приложенията са специално разработени за ИТС комуникации и позволяват обмен на данни в реално време между превозните средства. Където и да се намират превозните средства, когато тази инфраструктура в градската среда е изградена (до определени точки от пътя е прокаран оптичен кабел или се използват безжични сензори), те да могат да обменят информация с нея, автоматично да комуникират чрез инфраструктурата. Системата постига свързаност между инфраструктура и превозно средство. Системата е много полезна, защото известява за опасности - рязко спиране, задръствания, достъп до пътна и друга важна информация, и в този ред на мисли е решение за предотвратяване на пътни инциденти. В градовете, в условие на задръстване, автомобилите, попаднали в задръстването, подават информация, която се получава от от пътуващите в други автомобили, и запознати с условията, шофьорите могат да определят алтернативен маршрут.

Стремежът на производителите на автомобили е да интегрират системите чрез специално устройство в автомобила. Така пътуващите ще могат да получават полезна предварителна информация за свободни паркоместа, близки бензиностанции или сервизи, гари, летища и др.

Информацията за участващите в трафика автомобили се събира чрез данни от GPS навигации, мобилни телефони, блутуут. Събраната информация се се визулизира през мобилен уебсайт, а специализирани софтуер генерира алетрантивен, оптимален маршрут.

Управление на градския трафик
В рамките на града трафикът може да се раздели на обществен градски транспорт, автомобили, велосипедисти, пешеходци. При такова разделение на участниците в движението е от голямо значение как най-подробно и точно се събират данни. За развитие на градската мобилност събирането на данни се осъществява главно чрез сензори край пътя или някакъв индиректен метод.

Данните се обработват в център за управление на данни, анализират се, на база на което се добива представа за средна скорост на движение, гъстота на трафика и др. Тази информация служи за основа при оптимизиране на трафика и преустрояване на транспортната инфраструктура.

Един от начините за събиране на данни е чрез GPS навигация и оборудване. В рамките на някакъв период от време, например няколко месеца, може да се направи обобщен модел за местата, където се образуват задръствания, в кои дни или часове. На база на този модел системата предлага алтернативни маршрути, като по този начин задръстванията могат да се намалят.

Данните могат да се събират и чрез Bluetooth устройства. Преносът на информация се извършва посредством мобилни телефони, лаптопи, персонални компютри и др. Те се разполагат на определени места в града, засичат и идентифицират преминаващите устройства (мобилни телефони, таблети и вградени в автомобилите системи за hands free) на база на уникален адрес. Така се определя, от времето за пропътуване между две точки, средната скорост на движение на потока, а оттам и да се направят изводи за трафика.

В градски условия е възможен и друг вариант за събиране на данни – чрез сензори и датчици, разположени на кръстовища и ключови пътни артерии. От тях се получава информация за трафика като гъстота, скорост на потока и дължина на опашките по светофарите, местата със задръствания и средна скорост на трафика.

Но всички изброени досега начини не дават информация в реално време. Тенденцията при повечето съвременни решения е данните да се събират в реално време и как в реално време да се оптимизира трафикът. Подобен оример е системата за многолентов свободен поток (MLFF - A true multi-Lane free-Flow (MLFF) charging and enforcement system) е ефективна и полезна в градските зони. Тя комбинира информация за градската транспортна инфраструктура с възможността да управлява движението в натоварена и динамична среда.

Системата може да се регулира в реално време, според условията на движение, пиковите часове от деня, деня от седмицата, и в такива ситуации да определя оптимални алтернативни маршрути за движение или да насърчава използването на градски транспорт вместо собствените автомобили.

E-call
Представлява автоматично набиране на 112 при катастрофа. Базира се на GPS модул в автомобила, който следи местоположението, сензори за удар в автомобила и GSM модул за изпращане на информацията. При удар сензорите засичат отрицателното ускорение, а информацията се предава през GSM мрежата към центъра на 112.

Съответно, информацията, която се подава към центъра е за местоположението на превозното средство, неговия клас, броя места, а също и данни дали се пренасят опасни товари. Решението осигурява по-бърза реакция от страна на екипите за спешна помощ.

Електронни системи за пътно таксуване (Тол системи)
Тол системите (Electronic toll collection systems) предлагат модел за събиране на различни пътни такси, който от една страна осигурява мобилност и хармоничност на трафика, от друга – има добавена стойност за транспортния сектор. Има различни тол решения, които могат да бъдат внедрени. Едно от решенията за предотвратяване ан задръстванията в градовете, е събирането на такси в определени райони (както вече функционира в Лондон от 2003 г. И в Стокхолм от 2006 година). Системата за събиране на такси се базира на сателитни технологии - Global Navigation Satellite System (GNSS), приложени в рамките на съответния град. Другият начин за събиране на такси е, когато базата данни се събира чрез видеонаблюдение - Video-Based Toll Collection. Има и вариант за ръчно събиране на таксите. Подобно решение успешно работи на някои места в Португалия и Норвегия.

Въвеждането на City Toll System в британската столица през 2003 г. е довело до намаляване на броя моторни превозни средства с 60 000. Трафикът е спаднал с 20%, а задръстванията – с около 30%. Сателитната тол система в Сиатъл пък е първата в света, която комбинира позициониране на превозното средство в реално време и калкулация на таксата в зависимост от времето и разстоянието. Пътните такси за специалната лента на магистралата Йерусалим-Тел Авив автоматично се регулират, отразявайки състоянието на трафика, като по този начин се гарантира средна скорост от 70 км/ч. Когато твърде много коли се движат в това платно, тол таксата автоматично се увеличава и лентата се изпразва.

В много градове има специализирани ленти за движение, предназначение за обществения транспорт. В случаи, които тези ленти не са много натоварени, те могат да се използват и от други превозни средства, но срещу заплащане на такса за това. Когато тези ленти станат прекалено натоварени, съответно таксата се увеличава. Тоест, таксата се изчислява на база на условията за движение и качеството на трафика във въпросните специализирани ленти за движение.

Реализирани решения в някои градове
Стокхолм е един от градовете, който може да послужи за пример в успешното внедряване на ИТС, внедрявайки някои от водещите световни практики в областта на интелигентния транспорт. Стокхолм разглежда транспортната си ситема като важен компонент от това да бъде достъпна и „интелигентна“ столица. В града е въведена такса при влизане в центъра, която е довела до 25-процентно намаление на използването на автомобили и до 14 процента по-малко вредни емисии от пътния трафик. Стокхолм е наложил данъка като част от цялостен транспортен план, съгласно който е увеличен и делът на автобусните услуги, осигурени са повече паркинги за частни автомобили в близост до спирки на градския транспорт и е въведена интегрирана билетна система, която свърза основните типове транспорт.

Норвегия има повече от 60 годишна традиция в събирането на пътни такси, които впоследствие използва за изграждането на транспортна инфраструктура. В днешно време в странат функционират около 40 различни пътни проекта за събиране на такси. В Осло тол системата е въведена с оглед облекчаване на трафика по основните, ключови пътни артерии в града. Системата за събиране на такси е организирана в 19 специализирани центъра за целта, разположени на територията на Осло. Всяка една кола, която влиза в центъра на града, трябва да премине през някой от тези пунктове за събиране на такси и да внесе съответната такса. Таксата се определя на база теглото на превозното средство. Може да се заплаща и годишна такса. В случай на влизане в централната част на града, последващо заплащане на билетна такса може да се извърши на някои бензиностанции, така че да се избегне глоба.