Fakultet za saobraćaj i komunikacije - UNSA

SKRIPTAInteligentni transportni sistemi

1. DEFINIRANJE OSNOVNIH POJMOVA ITS

1.1. Uvod

ITS alati se zasnivaju na tri ključna (core) pojma: informacija, komunikacija i integracija. Kroz poboljšanje operacija, ITS alati se koriste za uštedu vremena, povećanje kvalitete življenja, smanjenje štetnih utjecaja na okoliš te poboljšanja ekonomske produktivnosti i komercijalnih aktivnosti. Tehnička jezgra (core) ITS-a je informacijske, komunikacijske i upravljačke tehnologije.

1.2. Razlozi za uvođenje i razvoj ITS-a

Suvremeni način života zahtijeva porast mobilnosti, to se ostvaruje sa stalnim porastom korištenja osobnih vozila, što rezultira stalnim rastom opterećenja transportne infrastrukture. Naši gradovi odgovaraju ovoj krizi sa različitim politikama, koje pokušavaju uskladiti potražnju uz porast mobilnosti sa potrebom smanjenja prometnog zagušenja i zastoja u prometu, osiguranje zaštite okoliša, te osiguranje sigurnih i efikasnih operacija transportnog sustava. Među njima je koncept i praktično korištenje ITS, koji je sposoban otvoriti nove putove koji mogu ostvariti održivu mobilnost u našem komunikacijskom i informacionom okruženju. Prihvaćanje ITS-a je kritična strana i transportna profesija treba postići razumijevanje i procjenu sposobnosti primjene za njegov uspješan razvoj. ITS omogućuje informacijsku transparentnost, upravljivost i poboljšan odziv prometnog sustava čime on dobiva atribute inteligentnoga. Atribut inteligentni općenito označava sposobnost adaptivnog djelovanja u promjenljivim uvjetima i situacijama pri čemu je potrebno prikupiti dovoljno podataka i obraditi ih u realnom vremenu.

1.3. Definiranje osnovnih pojmova ITS-a

ITS alati se zasnivaju na tri ključna (core) pojma: informacija, komunikacije i integracija. Prikupljanje, obrada, integriranje podataka i opskrbljivanje informacijama je jezgra (srž) ITS-a. ITS može smanjiti zagušenje i povećati sigurnost, smanjenjem troškova transporta i štetnih utjecaja na okoliš.Sintagma „inteligentni transportni sustavi“ odnosno akronim ITS ulaze u znanstveni i stručni rječnik prometnih i transportnih inženjera tijekom 90-tih godina 20.stoljeća. Suština ITS da integrira pojedina rješenja polazeći od zajedničke arhitekture ITS-a i dobro razrađenih sustavnih specifikacija. U okviru ITS-a razvijaju se inteligentna vozila, inteligentne prometnice, bežične pametne kartice za plaćanje cestarine dinamički navigacijski sustavi, adaptivni sustavi semaforiziranih raskrižja, učinkovitiji javni prijevoz i td.Profesor Kan Chen je definirao inteligentne transportne sustave kao : primjenu informacionih i telekomunikacijskih tehnologija u planiranju i upravljanju prometnim sustavom.

ITS je upravljačka i informacijsko-komunikacijska nadogradnja klasičnog prometnog i transportno-logističkog sustava s bitnim poboljšanjima za mrežne operatere, davatelje usluga, korisnike i društvo u cjelini.

Redizajniranje prometnih sustava i logističkih procesa moguće je ostvariti u dvije faze i to:- Prva faza – razvoj i implementacija ITS-a u postojeće prometnr sustave.- Druga faza – uvođenje nove tehnologije u fizičku i virtualnu mobilnost.

1

Redizajniranjem pristupa od fizičke ka virtualnoj mobilnosti osigurava se iznalaženje novih rješenja koja mogu zadovoljiti rastuće potrebe za mobilnošću i preuzeti efikasno povezivanje ljudi i kapitala sa prometnim sustavom.

PM- fizička mobilnost ITS- Inteligentni transportni sustavi VM- virtualna mobilnost

Slika 2.2. Evolucija od fizičke ka virtualnoj mobilnosti

Mobilnost (M) možemo definirati kao paralelnu vezu fizičke mobilnosti (PM) i virtualne

mobilnosti (VM) odnosno : M= PM ||VM

pri čemu je : PM ⊂ M

i VM ⊂ M

Najvažniji utjecaj ITS u prometnom sustavu je svakako smanjenje fizičke mobilnosti uz korištenje različitih oblika virtualne mobilnosti.

Za uspješno funkcioniranje inteligentnih transportnih sustava je neophodno korištenje naprednih informacionih i telekomunikacijskih tehnologija te visoka usuglašenost institucionalnih i komercijalnih faktora koji utiču na njihov razvoj i primjenu.

Kroz prikupljanje informacija o prometnom sustavu, njihovu obradu i distribuciju ITS poboljšavaju i unapređuju procese upravljanja u prometnom sustavu te tako povećavaju efikasnost, sigurnost i djelotvornost prometnog sustava.

2

PM

PM ¿ ITS

PM ¿ VM

ITS VM

1.4. Odnos transportne telematike i ITS-a

ITS je sustav sustava koji obuhvaća tehničku, tehnološku i organizacijsku razinu tako da se razlikuje od klasičnih izoliranih telematičkih rješenja izgrađenih bez ITS arhitekture. U Europi je prije termina ITS ponajviše korišten nazin transportna telematika ili cestovna transportna telematika. Izraz telematika je nastao kao kombinacija riječi telekomunikacije i informatika. Telematski sustavi predstavljaju izolirane tehničke sustave. Prema tome možemo zapisati:

ITS≠TTITS∩TT≠φ

gdje je : ITS – skup ITS rješenja TT – skup telematičkih rješenja

2. Očekivane koristi od uvođenja ITS

Sa ITS-om putnici mogu osigurati koristi kroz povećanje sigurnosti, bolju informiranost, veći komfor i smanjenje vremena putovanja. ITS može pomoći mreži i skupu operatera kroz bolji i efikasnije servisiranje. ITS može pomoći gradskim autoritetima (institucijama) u implementaciji politike i određivanju potreba te osigurati održivost i funkcionalnost sustava za sljedeće stoljeće. Očekivane koristi od uvođenja ITS-a su:

Smanjenje nezgoda

Smanjenje zagušenja

Nadziranje i zaštita okoliša

Produktivnost i operativna efikasnost

Komfor za korisnike

3. Koncept razvoja ITS

Koncept razvija ITS-a obuhvata sljedeće stavke:

3

Okvir za razvoj - je potreban ključni preduvjet za implementaciju ITS-a.

Koordinacija razvoja ITS-a - tipični zahtjev razvoja ITS-a je koordinacija između

nekoliko različitih organizacija i nadležnih organa vlasti.

Sustavni pristup - područje transporta mora uzeti potpuni sustavni pristup koji značajno

doprinosi uspješnom razvoju ITS-a. Potpuni sustavni pristup uključuje oboje, i tehnički

koncept i industrijska nastojanja integriranju ključnih tehnologija koje su široko

obuhvaćene unutar arhitekture prema isporuci servisa za korisnike.

Tehnički koncept - tehnička jezgra (core) ITS-a je primijenjena informacionih i

upravljačkih tehnologija na transportne sustave. Ujedinjavanje ovih tehnologija za primjenu

u ITS funkcijama je zasnovano na principima sustavnog inženjerstva.

Sustavna arhitektura - klasificira kako komponente sustava utječu na druge i kako

funkcioniraju kao cjelina, te usklađuju funkcije unutar sustava i svih podsustava. Glavna

karakteristika sustavne arhitekture je osiguranje strateškog okvira putem kojeg će

aktivnosti različitih sudionika moći biti integrirane.

Ključne tehnologije – obuhvata telekomunikacije, DSRC, GPS, AVL (automatic vehicle

location), CD ROM itd.

3. ZNANASTVENOTEHNOLOŠKA UPORIŠTA ITS-a

4.1. Prometna znanost i inženjerstvo

Promet je definiran kao sustav i/ili proces koji omogućuje obavljanje transporta ljudi, roba i informacija u odgovarajućim prometnim entitetima (vozila idr.) zauzimanjem dijela kapaciteta prometnice prema utvrđenim pravilima i protokolima.Transport predstavlja svrhovito premještanje transportnih entiteta (ljudi, roba i informacija) u prometnim entitetima ili bez njih. Ako nema prometnog entiteta onda se govori o čistom transportu (npr. cjevovodni transport).Prazno vozilo opterećuje prometnicu gotovo jednako kao i puno vozilo (s putnicima ili teretom) iako ne ostvaruje učinak (transport).

Za osnovno objašnjenje temeljnih povezanosti prometa, transporta i sustava aktivnosti (individualnih, gospodarskih i društvenih) može poslužiti slika.

4

Načelno su naznačene osnovne interakcije između: 1/ mrežne infrastrukture (cestovnih, željezničkih, zračnih, vodnih) 2/ prometnih entiteta (cestovna vozila, brodovi, zrakopolovi, itd) 3/ transportnih entiteta (ljudi, roba i informacija)

Transportna potražnja (D) ovisna je o alokaciji aktivnosti (AA) i kvaliteti usluga (QoS) tako da

vrijedi: D=f ( AA ,QoS )p, s, t (p,s,t – su varijable sustava )

Kvaliteta usluga dominantno je određena investiranjem i infrastrukturu i upravljanjem tako da

vrijedi : QoS=f ( I , M )

gdje je : I - količina investiranja u infrastrukturu M – upravljanje

4.2.Umjetna inteligencija (AI)

Umjetna inteligencija, neuronske mreže i slični koncepti počeli su se inicijalno proučavati u okviru kibernetike. Atribut inteligentni u kontekstu ITS-a odnosi se na sposobnost prikupljanja podataka i obrade tako da se postiže bolje i prilagodljivo ponašanje prometnog odnosno transportnog sustava. Termin umjetna inteligencija (AI- artificial intelligence) uveo je John Mc Carthy 1956. godine no ni do danas nema jedinstvene definicije umjetne inteligencije.Prema tkz. „povjesnoj definiciji“ (Minsky, 1968) umjetna inteligencija je znanost i tehnologija izradbe strojeva koji su sposobni za obavljanje aktivnosti koje zahtijevaju ljudsku inteligenciju. Veći broj autora slaže se da postoje dva osnovna smjera proučavanja AI inteligencije tako da je: jedan vezan za čovjekov proces mišljenja, a drugi za oponašanje tog procesa u strojevima (računalima, robotima i dr. )

Ključne značajke inteligentnog ponašanja su :1. brz i uspješan odziv na novu situaciju2. učenje iz iskustva3. uporaba razmišljanja u rješavanju problema4. primjena znanja u djelovanju prema okruženju5. prepoznavanje relativnog značenja pojedinih dijelova

Umjetnu inteligenciju je moguće promatrati kao znanost i kao tehnologiju kako je to prikazano na slici :

5

Kao znanost umjetna inteligencija je dio spoznajne znanosti s fokusom na teoriju inteligencije, usvajanja znanja, dokazivanju teorema.Kao tehnologija, umjetna inteligencija prvenstveno pripada području računalne tehnologije s fokusom na dizajn ekspertnih sustava, neuronskih mreža i bioračunala.Prve generacije ekspertnih sustava jesu površni sustavi temeljeni na jednostavnim IF-THEN pravilima bez detaljnijeg odnosa dubljeg obrazloženja „zašto“.

Posebni zahtjevi inteligentnih (računalnih sustava) odnose se na :- mogućnost opisa nedorečenog ili neodređenog znanja- razumljivost za čovjeka- modularnost (radi jednostavne nadogradnje)- fleksibilnost

Za predstavljanje znanja upotrebljavaju se :- Okviri - strukture podataka u kojima je znanje o nekom objektu objedinjeno na

jednom mjestu. - Semantičke mreže slične su okvirima s razlikom da se kod njih znanje temelji na

objektu i njegovoj okolini.4.3. Analogija AI s prirodnom inteligencijom

Čovjek ima prirodno ugrađen neki volumen inteligencije, dok se u strojeve odnosno tehnička sredstva inteligencija mora ugrađivati. Većina klasičnih Al programa i alata temelji se na sekvencijalnom procesiranju i samo nekim jednostavnim predstavljanjima znanja i logike. Tek novija rješenja umjetnih neuronskih mreža uvode paralelno procesuiranje. U tablici je predočena usporedba između ljudskog mozga i digitalnog računala.

Atribut Mozak Digitalno računalobroj procesa 1011 desetak ili manjesignal analogni digitalniciklus 2 ms nsredudancija nove stanice rezervni sustavpermanentnost nepermanentno po želji

Čovjekov mozak nije računalo nego biološka mreža s oko 100 milijardi“računala“-neurona ili nervnih ćelija koji rade u složenim strukturama. Razvoj nanotehnologije i paralelnog procesiranja smanjuje razliku između mozga i računala. Umjetne neuronske mreže ANN (Artifical Neuron Networks) uvode prikaz znanja i obradu podataka temeljenu na paralelnom procesuiranju, brzom pretraživanju velike količine informacija i sposobnosti prepoznavanja oblika temeljeno na iskustvu. Umjetni neuroni primaju inpute slično elektrokemijskim impulsima koje biološki neuroni primaju međusobno. Primjer formalnog modela jednostavnih neuronskih mreža dan je na slici

6

Mrežu čine :- ulazni neuroni (analogon receptorima)- unutarnji neuroni- izlazni neuroni (analogon efektorima)

4.4. Koncepti inteligentnih agenata

Agent je općenito definiran kao entitet (osoba, programski modul ili objekt) koji prikuplja informacije i za nekog drugog samostalno djeluje u ostvarivanju postavljenog cilja.

Inteligentni agent (IA) surađuje s drugim agentima, informacijama i korisnicima u izvršavanju složenih zadataka.

Agencija predstavlja objedinjene agente u jedinstvenoj mrežnoj strukturi. Programsko inženjerstvo tretira inteligentnog agenta kao analogiju procesa zaključivanja, mišljenja i djelovanja.

Za ITS aplikacije ključna su sljedeća svojstva inteligentnih agenata :- autonomnost- ciljna orijentiranost- mobilnost u mreži- mogućnost interakcije s ljudima- sposobnost učenja

Djelovanje inteligentnih agenata može se promatrati u tri osnovne dimenzije:- razina samostalnosti i odgovornosti- razina inteligencije- razina pokretljivosti

Svaki inteligentni agent ima neku razinu inteligencije, samostalnosti i pokretljivosti. To znači da su prisutne tri dimenzije djelovanja, neovisno o postignutoj razini u pojedinoj dimenziji. Razina samostalnosti i odgovornosti razlikuje se ovisno o načinu komunikacije i suradnje s drugim agentima. Pokretljivost agenta iskazuje se u razinama, od statičkog agenta do vrlo pokretnog agenta.

Inteligencija opisuje sposobnost agenta za prihvaćanje zadanih ciljeva i izvršenje zadatka. Smatra se da „pravi“ inteligentni agenti imaju ne samo sposobnost jednostavnog zaključivanja nego sposobnost učenja i prilagođavanja.

7

4.5. Meko izračunavanje

U velikom broju prometnih problema nema potrebne informacije niti su ispunjene pretpostavke za provođenje klasične optimizacije. Stoga se nužno primjenjuju druge metode, među kojima su i metode mekog izračunavanja. Za meko izračunavanje važni su koncepti i metode: 1. neizrazito izračunavanje i neizrazita logika (fuzzy computing, fuzzy logic) 2. neuronske mreže (neural networks, neural computing) 3. genetski algoritmi (genetic algoritms)

Koncept metode mekog izračunavanja prilagodljiviji su ublažavanju ograničenja klasičnih metoda tvrdog izračunavanja odnosno tvrdog optimiziranja.

4.6. Teorija sustava i kibernetika

ITS predstavlja kompleksan, otvoren, dinamičan sustav čiji dijelovi imaju svojstva samoorganiziranosti. Teorija sustava (systems theory) odnosno sustavska znanost (system science) i kibernetika (cybernetics) postoje više od pola stoljeća kao akademska područja koja proučavaju sličnu problematiku ali egzistiraju gotovo paralelno. U težištu proučavanja su sustav, struktura, funkcije, procesi, vođenje itd. koji su neovisni o specifičnom području implementacije. Suštinska razlika između sustavske znanosti i kibernetike je u tome da sustavksa znanost ima jače težište na strukturu sustava dok je kibernetika više usmjerena na funkcioniranje sustava.

Iz sustavske znanosti i kibernetike razvile su se brojne teorije, discipline i struke. Posebno su značajne teorija automata, teorija informacija, teorija vođenja, umjetna inteligencija, inteligentno izračunavanje, inteligentni transportni sustavi itd.Sustavski pristup omogućuje integraciju analitičkih i sintetičkih metoda u proučavanju otvorenih sustava koji su u integraciji sa okruženjem.

8

Samoorganizirani sustav je sustav u kojemu su komponente u integraciji tako da se dinamički ostvaruje funkcija i željeno ponašanje sustava. Kompleksnost možemo opisati kao :

- obilježje vezano uz velik broj povezanih dijelova odnosno oblika- stanje koje je teško detaljno razložiti i opisati

Za razliku od složenih sustava koji se daju dekomponirati na jednostavne i na taj način ih dalje rješavati, kod kompleksnih sustava uvijek postoji značajan „ostatak“ koji nije obuhvaćen dekompozicijom. Stupanj kompleksnosti određen je :

- brojem komponenata sustava- brojem i vrstom interakcija- odnosima ciljeva- kompleksnošću vođenja- kompleksnošću znanja i vještina- subjektivnim konotacijama

4.7. Modeliranje kompleksnih sustava

Proces modeliranja kompleksnih sustava možemo početi definiranjem :- cilja (koje specifične informacije i znanja trebamo)- funkcije modela

Konceptualizacija predstavlja grubu skicu modela kojim je predeterminirana struktura i kompleksnost modela. Nakon faze konceptualizacije uglavnom je određena struktura i kompleksnost modela, odnosno izabrana je metoda (ili metodologija ) modeliranja . Za modeliranje ponašanja ITS sustava moguće je koristiti metode:

- sustavske dinamika- simulacije diskretnih događaja- fuzzy (neizrazitog) zaključivanja- neuronske mreže- genetskih algoritama

Modeli nisu potpuno točan opis sustava nego je ključno da model zadovoljava postavljenu svrhu i da je dovoljno točan.Verifikacija modela daje odgovor na pitanje „je li model građen na pravi način“, dakle konzistentno i bez logičkih grešaka.Validacija modela daje odgovor na pitanje „ je li građen pravi model“ koji zadovoljava postavljenu svrhu i koristan je.

4.8. Poopćenje modela prometnog sustava

Generička teorija prometa razmatra prometni fenomen na višoj razini apstrakcije primjenjujući poopćene modele. Temeljne strukturne komponente u poopćenom modelu prometa su:

- prometnice- prometni entiteti transportirani entitet- adaptacija transportiranog entiteta na prometni entitet- upravljanje prometom

9

4.9. Pojam i vrste vođenja

Temeljna značajka vođenih sustava je sposobnost svrhovite promjene ponašanja „objekta“ vođenja (sustava i/ili procesa). Ako se doda inteligencija u sustav dobiva se inteligentno vođenje.Prikaz vođenog sustava je dan na slici

Vođenje je postupak ostvarivanja svrhe i ostvarivanja konkretnih ciljeva na osnovi prikupljanja i obrade informacija o okruženju, stanji i/ili izlazu objektnog sustava. Vođenje se može definirati kao svrhovito djelovanje na promjenu ponašanja sustava ili procesa . Za ostvarivanje cilja vođenja potrebne su odgovarajuće informacije i algoritmi mijenjanja stanja objekata pri provođenju vođenja.

Sa stajališta prometa relevantne su vrste vođenja koje su prikazane na slici .

Upravljanje je unaprijedno vođenje koje se primjenjuje kad je potrebno otkloniti poremećaji djelovanja prije nego što ona pogoršaju ponašanje sustava.

10

Reguliranje je način vođenja utemeljen na povratnoj vezi. Poremećajno djelovanje se otkriva motrenjem izlazne veličine tako da je potrebno sačekati da ono obavi negativni utjecaj. Razlikuju se tri podvrste regulacijskih sustava:

- automatski stabilizatori- programski regulacijski sustavib- slijedni regulacijski sustavi

Automatska stabilizacija znači održavanje izlazne veličine na približno stalnoj vrijednosti koja je determinirana konstrukcijom ili funkcijom sustava.

4.10. Adaptivno vođenje prometnog toka

Inteligentno vođenje uključuje rješenja adaptivnog vođenja, vođenje „sustava koji uči“ te kombiniranje unaprijednog vođenja i reguliranja. Adaptivno ili prilagodljivo vođenje znači sposobnost prilagodbe vanjskim utjecajima i zbivanjima unutar svoje strukture.

Ako sustav ispunjava postavljenu svrhu, ne samo na zadovoljavajući način, nego i na najbolji mogući način, onda se govori o optimizacijskom sustavu.Vođenje sustava „koji uči“ temelji se na sposobnosti sustava da tijekom vremena poboljšavaju i usavršavaju svoje djelovanje.

11

5. ZAHTJEVI KORISNIKA I MJERENJE UČINKA ITS-a

5.1. Međunarodna normizacija ITS usluga

ISO (International Standardization Organization) je opisao temeljne ITS usluge (ITS Fundamental Services) 1999. godine povezujući komplementarne ITS usluge te je definirao 11 funkcionalnih područja:

1. informiranje putnika (Treveler Information)2. upravljanje prometom i operacijama (Traffic Management and Operations)3. vozila (Vehicles)4. prijevoz tereta (Freigh Transport)5. javni prijevoz (Public Transport ) 6. žurne službe (Emergency)7. elektronička plaćanja vezana za transport (Transport Related Electronic Payment)8. sigurnost osoba u cestovnom prijevozu (Road Transport Related Personal Safety)9. nadzor vremenskih uvjeta i okoliša (Weather and Environmental Monitoring)10. upravljanje odzivom na velike nesreće (Disaster Response Management and Coordination)11. nacionalna sigurnost i zaštita (National Security)

5. 2. Poboljšanje performansi prometnog sustava primjenom ITS-a

Primjenom ITS-a bitno se mogu poboljšati performanse klasičnog prometnog sustava i kvaliteta usluga za krajnje korisnike tako da vrijede relacije:

PI IITS>PI ¿¿KL ¿¿ ¿Q∘SITS>Q ∘SKL ¿¿gdje je : PI ITS− indeks performansi inteligentnog prometnog sustava

PI KL− indeks performansi klasičnog (pred- ITS) prometnog sustava

Q∘SITS− kvaliteta usluga inteligentnog prometnog sustava

Q∘SKL−kvaliteta usluga klasičnog (pred-ITS) prometnog sustavaProblem razvoja ITS-a može se formalno postaviti kao problem dizajna i realizacije ITS rješenja

aITS∈ΩITS

gdje je : aITS−pojedino ITS rješenje

ΩITS− skup mogućih ITS rješenja

Izbor mogućih rješenja se vrši prema skupu kriterija kao što su : protočnost, sigurnost, učinkovitost, udobnost, ekološka poboljšanja .

12

Neke od metoda poboljšanja performansi prometnog sustava primjenom ITS-a:- Prilagođavanje sustava upravljanja svjetlosnim signalima prometnim zahtjevima- Preraspodjelom prometnih tokova na mreži - Davanjem potrebnih informacija vozaču u pravom trenutku

Uspješno funkcioniranje ITS-a podrazumijeva prikupljanje i obradu informacija u realnom vremenu s ciljem boljeg odlučivanja i sigurnijeg odvijanja prometa.

5.3. Zahtjevi korisnika ITS-a

Korisnički zahtjevi ITS-a koji su usmjereni ka poboljšanju usluga transportnog sustava su polazište za definiranje arhitekture ITS-a te specificiranje servisa koji će biti osigurani razvojem i implementacijom ITS-a. Zahtjev (requirement) je izjava o esencijalnim karakteristikama odnosno atributima sustava ili komponente koja usmjeruje razvoj sustava tako da je koristan za jednog ili više stakeholdera.

Definiranje korisničkih zahtjeva i sustavskih specifikacija za ITS prvi je ključni korak u životnom ciklusu ITS-a. Zahtjeve generiraju korisnici ili dugi zainteresirani sudionici (stakeholderi). U procesu dizajniranja sustava definiraju se svi sustavski zahtjevi koji se potom segmentiraju i dotjeruju u specifikacije za određene segmente sustava.

Postoji više uputa i kriterija prema kojima se procjenjuje koliko dobro su zahtjevi za ITS-om definirani. Karakteristike dobro definiranih zahtjeva su sljedeće:

1. Definirati što , a ne kako će sustav raditi.2. Spriječiti udvostručenje 3. Mora postojati jedna ideja po zahtjevu4. Zahtjev mora biti dokumentiran 5. Dobro definiran zahtjev mora identificirati svog vlasnika i pazitelja6. Vlasnik mora odobriti zahtjev nakon što zahtjev bude redefiniran i preformuliran7. Svi prihvaćeni zahtjevi moraju biti neophodni.8. Dokumentirani zahtjevi moraju biti jasni, koncizni i kompletirani 9. Dobro definiran zahtjev ina sljedivost 10. Zahtjev mora biti jasan i određen 11. Gdje god je to moguće treba kvantitativno opisati zahtjev 12. Treba identificirati prihvatljiva stanja i modove ponašanja 13. U formulaciji zahtjeva treba koristiti standardne riječi 14. treba izbjegavati formulacije kao što su optimalno, najbolje isl. 15. Potrebno je navesti datum i ime osobe koja je odobrila zahtjev

13

Sustavski inženjer pomaže korisnicima i zainteresiranim akterima da jasnije postave zahtjeve koji

će biti transformirani u funkcije što će ih sustav obavljati prema izrazu: UR → FS

gdje je : UR - korisnički zahtjev ; FS - funkcije sustava;→ - preslikavanjePotrebno je razlučiti dva osnovna dijela procesa razvoja zahtjeva:

- Otkrivanje zahtjeva počinje identifikacijom korisnika i postavljanjem (definiranjem) problema

- Korištenja zahtjeva nakon validacije skupa zahtjeva i njihova dokumetiranja. Proces otkrivanja zahtjeva ima sljedeće korake:

a. identifikacija korisnika i definiranje problemab. interakcija s korisnikom i pisanje zahtjevac. kontrolni pregled sustavskih zahtjevad. definiranje pokazatelja performanci i troškovae. validacija sustavskih zahtjeva

U općoj grupi korisničkih zahtjeva postoje dva glavna tipa korisničkih zahtjeva:- zahtjevi sa stajališta okvira arhitekture (5) - zahtjevi sa stajališta kvalitete servisa ITS-a (12)

Europska liste korisničkih zahtjeva sadrži 539 stavke. Oni su podijeljeni na deset grupa:

Da bi korisnički zahtjevi bili sustavno strukturirani i zauzeli odgovarajuće mjesto putem sustavne specifikacije oni moraju imati sljedeća svojstva:

- zahtjev mora biti jasan(nedvojben) što će osigurati bit onog što je kazano,- mogućnost testiranja (ispitivanja) koja osigurava mogućnost kontroliranja zahtjeva

koji je predstavljen u više oblika, - mogućnost pronalaženja koja osigurava pronalaženje i jasno prikazivanje zahtjeva, - jedinstvenost koja osigurava neovisnost zahtjeva od svih drugih sa jedinstvenim

identitetom koji omogućava njegovo jednostavno pronalaženje, - namjena zahtjeva mora biti samo jednoj kategoriji korisnika.

5.4. Identifikacija i mjerenje učinka ITS-a

U literaturi se ITS učinci povezuju uz sljedeće pokazatelje :- sigurnost- učinkovitost protoka- produktivnost i reduciranje troškova- korist za okoliš

U detaljnijoj razdiobi uvode se kategorije učinaka kao što su :- poboljšanje sigurnosti u prometu- učinkovitiji transportni i logistički procesi - povećanje protočnosti- zaštita okoliša- novi poslovi i zapošljavanje- kvalitetnije usluge za krajnje korisnike- podizanje tehnološke razine

Korisnici odnosno zainteresirane skupine (stakeholderi) ITS-a mogu biti : mrežni operateri, vlasnici sustava, davatelji usluga, turističke tvrtke, lokalna zajednica, gradska uprava, krajnji korisnici. Pri razvoju i implementaciji novih ITS projekata postoje u osnovi tri pristupa mjerenju učinaka i koristi od ITS-a:

- pregledna analiza iskustva drugih uz eksploataciju rezultata

14

- izvođenje pilot projekata i određivanje izglednih koristi u konkretnom kontekstu- korištenjem simulacijskog modela

Dizajn efektivnih i uporabljivih ITS rješenja podrazumijeva mogućnost procjene ITS učinka primjenom odgovarajućih metoda kao što su :

- metoda mjerenja fizičkih učinaka- metoda analize koristi- analiza troškova i efektivnosti (E/C)- analiza koristi i troškova (B/C)

Brojčana vrijednost omjera koristi i troškova (B/C) pokazuje opravdanost projekta i veličinu prirasta koristi na jedinicu uloženih sredstava što se izračunava putem izraza:

BC

=∑i=0

n Bi

(1+r )i

∑i=0

n C i

(1+r )i

gdje je : Bi− koristi od ITS projekta u godinama (0,1,2,...,n)

C i− troškovi ITS projekta u godinama (0,1,2,...,n)

ri−diskontni faktor (stopa)Nedostatci B/C metode su:

- svi učinci svode se na novčano mjerilo- postoji subjektivnost procjene- neki učinci se dvostruko uračunavaju- problem uključivanja razlika

5.5. Dosadašnja iskustva prvih programa i projekata ITS-a

Početni razvoj ITS-a je vezan za prve programe i projekte koji su bili na tragu temeljne zamisli ITS-a:

- ERGS -Electronic Route Guidance Projekt (SAD)- Simensovi projekti (Ali-Scout Route Guidance Project, Berlin)- IVHS- Integrated Vehicle Highway System (University of Michigen)- europski projekti DRIVE i PROMETEJ

Nakon tih početnih projekata i programa slijedio je niz nacionalnih arhitektura i brojnih projekata jače integriranih u ITS koncepte. Problemi normizacije ITS-a proističe iz otpora onih koji imaju etablirane pozicije na tržištu i ne žele mijenjati svoje proizvode. Program je namijenjen razvoju kompetencija,odnosno uspostavljanju unutarnjih sposobnosti organizacije ili znanstvene zajednice i ne može imati čvrsto definirani kraj.Projekt je jednokratni pothvat sa definiranim vremenskim rokovima (početnim i završnim događajima), ograničenim proračunom i izravno mjerljivim outputima.

Svrha razvoja ITS-a na nacionalnoj razini je cjelovitije sagledavanje problema i postizanje više razine osposobljenosti za efektivan i efikasan razvoj i uvođenje ITS-a. Važno je što treba unaprijediti i što je ciljno stanje odnosno razina razvoja kojoj treba težiti prilagođeno konkretnom kontekstu.

15

Na narednoj slici je prikazana ilustracija programske zadaće podizanja razine razvoja ITS-a. Scenarij 1 fokusiran je na postizanje djelomično zadovoljavajućih rješenja (predstavljenih stanjem 1), dok scenarij 2 vodi bitno boljim performansama u duljem razdoblju.

Osim alternativne mogućnosti ne činiti ništa (do nothing), česta je praksa provođenje izoliranih projekata kao što je sustav elektroničke naplate cestarine, rutiranje, uvođenje smart-kartica, itd. Efektivniji pristup znači postavljanje nacionalnog strategijskog programa i prometne politike iz kojih se izvode usklađeni projekti ITS kompatibilne prometne infrastrukture i drugih ITS projekata s privatnim i javnim partnerstvom.

5.5.1. Rezultati istraživanja dobiveni kroz projekt 5T u Torinu

Veoma je važno, sa 5T primjenom nisu evidentirana efekti novih zagušenja i zasićenja toka na preporučenim rutama. Uspoređivanjem rezultata je dobivena potvrda općeg zaključka da integracija ITS sustava u urbanim područjima može smanjiti vrijeme putovanja do 20 procenata zagađenje zraka 10 do 20 procenata. Testovi također pokazuju da javna baza podataka, generiranje i održavanje jedinstva putem odgovora na pojedinačne upite, je zahtijevalo osiguravanje da prometni/transportni sustav upravljanja i informiranja može istodobno (koegzistirati) i moći imati dovoljnu pouzdanost, točnost što je važno da budu prihvaćeni od korisnika. Zajednički testovi rezultata vođenja promatranih ITS aplikacijama mogu općenito više od 20 procenata povećati transportni kapacitet u urbanim područjima.

16

5.5.2. Analiza koristi od ITS-a

Dva su mjerljiva pokazatelja za unapređenje sigurnosti:- postotak smanjenja broja nezgoda i - postotak smanjenja vremena spašavanja (pružanje pomoći).

Korist od unapređenja efikasnosti za operacione testove provedene širom svijeta za različite proizvode i servise ITS. Smanjenje vremena putovanja i smanjenja veličine zagušenja i nepotrebnog vremena zadržavanja na dijelu puta, koji poboljšava efikasnost putovanja u perspektivi.Zbirne koristi produktivnosti dobivene testovima operacionih istraživanja širom svijeta su pokazale da troškovi koji su sniženi su interesantni za sve korisnike prometnica, a povezane koristi su značajnije za operatore vozila i prometnu infrastrukturu.U mnogim situacijama koristi za okoliš za dati projekt mogu biti samo procijenjene simulacijom. Koristi za okoliš se obično mjere u količini smanjenja emisije štetnih plinova, umjesto kvaliteti okoliša samog po sebi. Smanjenje potrošnje goriva je obično uzeto kao posredna korist za okoliš, jer je to također mjerljiva korist za okoliš kao smanjenje u vremenu i postotcima kao opće prihvaćeno.

5.5.4. Analiza troškova ITS-a

Podaci koji se odnose na troškove ITS instaliranja i njegovog funkcioniranja su rijetki (raštrkani). Najbolje dostupni podaci jediničnih troškova za svrhu planiranja su dati u US National ITS Arhitecture (document USDOT 1997). Stvarni troškovi se mogu smanjiti kroz integriranje ITS komponenti. Prema tome , može biti važno kada koristimo bilo koji jedinični trošak, uzeti u obzir moguće uštede troškova kroz integriranje i dobar dizajn sustava.

5.6. Norme relevantne za ITS

Norme su konkretne specifikacije kojima se postiže da strojarske, građevinske, elektroničke, softverske komponente različitih dobavljača mogu međusobno djelovati odnosno biti interoperabilne. Kao općeprihvaćene norme:

- norme mobilnih (ćelijskih) komunikacijskih mreža (GSM, GPRS, UMTS i dr.)- TCP/IP protokole interneta- UHF-TETRA (od 380 MHz do 400 MHz)- DATEX norme za razmjenu podataka- TLS (njemačke norme) informacijskog sustava autocesta- norme za kodiranje opisa lokacije i tipa incidenta na prometnici

Da bi se ostvario ključni zahtjev integracije različitih ITS aplikacija, nužno je temeljito razumjeti i precizno razraditi kriterije za postizanje interoperabilnosti. Mogu se identificirati četiri glavna aspekta ITS interoperabilnosti:

- tehnička interoperabilnost- funkcionalna interoperabilnost- institucionalna interoperabilnost- legislativne mjere za interoperabilnost

17

5.7. Senzorska tehnika

Senzori i detektori su ključne tehničke komponente ITS-a koje omogućuju prikupljanje podataka s „izvornih sustava“. Senzor se može definirati kao input-output sustava koji može reagirati na svjetlo, toplinu, pritisak, električno ili magnetsko polje, koncentraciju plinova itd. proizvodeći određeni signal o stanju medija gdje se nalazi. Na izlazu je najčešće električni signal koji se dalje obrađuje i prenosi do upravljačkog dijela sustava.Senzore možemo klasificirati na sljedeći način :

- strujni i naponski senzori- megnetski senzori- akustički senzori- temperaturni ili toplinski senzori- svjetlosni (elektromagnetski ) senzori- kemijski senzori- biologijski senzori- mehanički senzori

Detektore možemo razvrstati na sljedeći način :- induktivna petlja- radarski sustav- infracrveni- akustički- magnetski- pneumatska cijev- piezoelektrički- optoelektrički- videosustavi- primopredajnici u vozilu

Induktivna petlja najčešća je vrsta detektora koja se ugrađuje u gornji sloj asfalta. Detektori koji se ugrađuju iznad kolnika najčešće su mikrovalni, infracrveni i ultrazvučni. Osim klasičnih senzora i detektora, za ITS su od posebnog značaja inteligentni senzori. U većini slučajeva inteligentni detektori sadrže hardverska osjetila i mikroprocesor koji obrađuje podatke prikupljene od velikog broja naprava i kombinira ih tako da stvara procjenu parametara od interesa za promatranje. Inteligentni detektori se pojavljuju kao :

- akcelerometri- biosenzori- optički senzori- magnetski senzori- kemijski senzori- inteligentni sustavi prikaza- neuronski procesi

18

6. ARHITEKTURA ITS-a

6.1. Pojam i definicija ITS arhitekture

Etimološki riječ arhitektura je izvedena od grčke riječi „architecton “ što znači „ glavni zidar“ , „ glavni graditelj“ , odnosno označava stil gradnje pri čemu konkretne izvedbe mogu biti različite. U rječnicima je arhitektura definirana kao „stil gradnje“, „umijeće ili znanost gradnje“ ili konstrukcije objekata za čovjekovo korištenje.

U širem značaju arhitektura je asocirana : - s procesima kreiranja umjetnih objekata - s čovjekovim korištenjem tih objekata Doprinos arhitekata sustava ključan je u početnoj fazi koncipiranja sustava kada treba načelno

uvažiti zahtjeve korisnika i spektar mogućih rješenja. Kako arhitekt treba poznavati komponente budućeg sustava, težište njegovog djelovanja je na međusobnom povezivanju postojećih novih (još nerazvijenih) komponenata sustava. Stvaranje arhitekture sustava zahtijeva visoku kreativnost i viziju zbog nedovoljno preciznog određenja sustava i nepotpuno definiranih zahtjeva korisnika.

Kompleksne sustave nužno je promatrati s više motrišta uz odgovarajuću vertikalnu i horizontalnu dekompoziciju. To je ključni razlog zbog kojeg se u prometnim, transportnim i komunikacijskim sustavima primjenjuje arhitektura kao opći okvir i važan korak za efektivno dizajniranje tih sustava. Razvijena arhitektura služi korisnicima, vlasnicima, mrežnim operaterima i davateljima usluga povezujući različite aspekte operativnog funkcioniranja sustava tijekom cijelog životnog ciklusa.

Arhitektura predstavlja temeljnu organizaciju sustava koja sadrži ključne komponente, njihove odnose i veze prema okolini te načela njihova dizajniranja i razvoja promatrajući cijeli životni ciklus sustava.

Početni korak u razvoju ITS arhitekture je dovoljno jasno i jednoznačno definiranje potreba odnosno zahtjeva korisnika. Nakon toga, slijedi istraživanje funkcionalnog aspekta kojim se definiraju funkcije neophodne

za zadovoljenje zahtjeva i ostvarivanje sučelja s vanjskim svijetom preko terminatora ili aktera. Funkcionalni tokovi podataka mogu se promatrati zasebna arhitektura ili kao dio funkcionalne (logičke) arhitekture . Fizička ITS arhitektura definira i opisuje načine kojima dijelovi funkcionalne arhitekture

mogu biti povezani tako da formiraju fizičke entitete. Temeljna značajka fizičkih entiteta je da mogu pružati jednu ili više fizičkih usluga zahtijevanih od korisnika te da mogu biti fizički realizirani. Proces kreiranja arhitekture uključuje fizičke i /ili virtualne (informacijske) entitete, kao što je to

prikazano na slici.

Sl. 4.1. Proces kreiranja arhitekture ITS

19

Komunikacijski aspekt može se promatrati odvojeno od fizičke arhitekture i tada se govori o komunikacijskoj arhitekturi. ITS arhitektura predstavlja primarni zahtjev i element ITS planiranja i usklađenog razvoja brojnih ITS aplikacija. Uspješan razvoj i gradnja kompleksnih sustava poput ITS-a ne može se temeljiti na klasičnom

razvojnom ciklusu koji pretpostavlja da su ulazni zahtjevi dobro definirani i da se tehnologija neće bitno promijeniti tijekom razvojnog ciklusa.

Dinamičan razvoj informacijsko-komunikacijskih tehnologija stalno proširuje prostor mogućih rješenja sve do razine sveprisutnog računalstva odnosno ambijentalne inteligencija.

6.2. Koncept i načela dobre arhitekture

Dobar arhitektonski dizajn oslobođen je velikog broja detalja (koji su prepušteni detaljnom dizajnu ili konstrukciji) ali ipak sadrži specifikacije svih svojstava bitnih za korisnike. Načela dobre arhitekture su :

1. Konzistentnost - znači da je uz djelomično znanje sustava moguće predvidjeti ostali dio sustava.

2. Ortogonalnost - zahtijeva da se međusobno neovisne funkcije drže odvojene u specifikaciji.

3. Umjesnost - znači da dobra arhitektura ne sadrži uporabne funkcije4. Transparentnost - podrazumijeva da su funkcije jasne korisnicima5. Općenitost - znači da se funkcije mogu višestruko koristiti.6. Otvorenost - znači mogućnost drugačijeg korištenja7. Kompletnost - podrazumjeva visoku razinu zadovoljenja potreba korisnika uz zadana

ograničenja.

6.3. Klasični i evolutivni razvoj kompleksnog ITS sustava

Kod klasičnog sekvencijalnog ili iterativnog razvoja komplesnog sustava pretpostavlja se da su zahtjevi i tehnički standardi poznati i definirani tako da se razmatra nekoliko opcija između kojih se procesom eliminacije dolazi do konačnog dizajna sustava.

20

Evolutivni razvoj koji se temelji na dobro definiranoj arhitekturi ima bitne prednosti u odnosu na klasični sekvencijalni ili iterativni razvoj. Evolutivni razvoj ITS-a zahtijeva definiranje arhitekture sustava koja je konzistentna, fleksibilna i otvorena za nova tehničko-tehnološka i organizacijska rješenja. Nova rješenja se mogu uključivati kako nove tehnologije postaju tržišno dostupne.

Postoji više različitih tipova arhitekture. Svrha arhitekture sustava ITS-a je da pruži stabilan i otvoren okvir za razvoj sustava niže razine koji će biti :

- konzistentni- kompatibilni- interoperabilni

6.4. Razine ITS arhitekture

Različita gledišta i sadržaji koji čine ITS arhitekturu pogodno je integralno promatrati koristeći višerazinske modele. Projekt CONVERGE definirao je četiri razine pri čemu razina 0 zapravo nije dio arhitekture jer se odnosi na dizajn komponenata i ovisi o izabranoj tehnologiji.

Razina Opis razine arhitekture ITS-a3 Međuorganizacijska razina2 Razina jedne organizacije1 Tehnologijska razina0 Razina tehničkih komponenata

Razine 1,2,3 su neovisne o izabranoj tehnologiji i stabilne su u smislu ITS usluga i funkcija.Razina 0 tipično se odnosi na dobavljače koji razvijaju pojedine komponente ili podsustave prema fiksiranim ciljevima i standardnim razvojnim procedurama. Na razini 1 definira se struktura sustava te relacije između podsustava. Obično se sastoji od nekoliko posebnih arhitektura:

- logičke ili funkcionalne arhitekture - fizička arhitektura - komunikacijska arhitektura

Razina 2 arhitekture definira svojstva i integraciju sustava koji djeluje unutar jedne organizacije (single agency level). Na razini 3 uvažavaju se realna ograničenja i djelovanja prema drugim organizacijama.

21

6.5. Logička arhitektura ITS-a

Tok razvoja arhitekture s prikazom osnovnih značajki i odnosa logičke i fizičke arhitekture ITS-a je prikazan na slici.

Logička (funkcionalna) arhitektura izvodi se iz specificiranih korisničkih zahtjeva i služi za izradbu fizičke arhitekture odnosno primjera ITS sustava (example systems). Logička ili funkcijska arhitektura:

- prikazuje potrebne funkcijske procese i tokove podataka koji su potrebni da se zadovolje zahtjevi korisnika odnosno usluge

- neovisna je o tehničko-tehnološkoj implementaciji (opremi)- osnova je za definiranje fizičke arhitekture- informacijska arhitektura (kao dio logičke) opisuje podatke potrebne za ITS funkcije

Logička arhitektura je na najvišoj razini predstavljena nazivom temeljne funkcije s informacijskim inputima (izvorima) i odredištima. Pri razgraničenju ITS-a s okolinom posebno je značajno definirati tzv. terminatore koji su u stvari ograničeni sustavi odnosno entiteti preko kojih ITS djeluje s okolinom. Terminatori definirani u logičkoj arhitekturi u pravilu su isti za fizičku arhitekturu ITS-a. Terminatori su podijeljeni u četiri skupine :

- fizički entiteti (okolina, površina ceste i dr.)- ljudski entiteti (operater, vozač, putnik i dr.)- operativni sustavi (žurne službe, sustavi za nadzor vremenskih prilika i dr.)- organizacije (uprave za transport, financijske institucije i dr.)

Postoje dva osnovna metodološka pristupa razvoju ITS arhitekture i konkretnih ITS aplikacija :1. funkcijski ili procesno orijentirani pristup2. objektno orijentirani pristup

Procesno orijentirani pristup koriste softverski inženjeri te niz drugih struka tako da je postao gotovo prirodan način analize i sinteze informacijski intenzivnih sustava. Niz razvijenih metoda i alata korištenih u pojedinim fazama životnog ciklusa sustava izveden je iz funkcijskog ili procesnog pristupa. U žarištu procesnog pristupa su :

- definiranje procesa- funkcionalna dekompozicija- tokovi podataka

Postojeći standardi, upute i tehnike postizanja sigurnosti su u osnovi procesno orijentirane. To daje prednost tom pristupu i objašnjava njegovo daljnje korištenje.

22

Pojava i dinamičan razvoj objektno orijentiranog (OO) pristupa, metoda i alata rezultat je dinamičnog razvoja digitalnih računala i matematičkologičkih disciplina tijekom posljednjih desetljeća. Objektno orijentirane metode izvorno su vezane za informacijske sustave odnosno softverske sustave gdje se slični procesi izvode na različitim tipovima podataka. Temeljni problem primjene objektno orijentiranog pristupa je to da je specifikacija zahtjeva vezana prvenstveno uz funkcionalnu procesnu paradigmu tako da objektno orijentirana paradigma ima ozbiljne probleme s tekstualno formuliranim zahtjevima. Opisno prevođenje (riječima) u inženjerske zahtjeve veoma je teško. Dijagramsko izražavanje

zahtijeva i razvoj alternativnih scenarija s različitim slučajevima korištenja (UML use case) može dijelom smanjiti aktualne probleme. Logička arhitektura ITS je osnova za definiranje fizičke arhitekture i ona je neovisna o fizičkim zahtjevima. Funkcija upravljanja incidentima je podijeljena na sljedećih pet funkcija niže razine:

1. Detekcija incidenta 2. Identifikacija i klasifikacija incidenta3. Procjena incidenta i određivanje odgovora na incident4. Upravljanje podatcima o incidentu5. Osiguranje interfejsa operatoru koji upravlja incidentima

6.6. Fizička arhitektura

Fizička arhitektura daje fizičke predodžbe o sustavu kako osigurati traženu funkcionalnost. Transportni podsustavi, grubo povezujući fizičke elemente sustava upravljanja transportom, možemo grupirati u četiri grupe i to: upravljački centri, prometnice, vozila i putnici. Fizička arhitektura :

- pokazuje gdje će se funkcijski procesi smjestiti i prikazuje važna ITS sučelja (veze) između glavnih komponenata sustava (centri, voza/putnik, vozilo, prometnica, itd.)

- žičane i bežične komunikacijske mreže omogućuju komunikaciju između komponenata- komunikacijska arhitektura predstavlja dio fizičke arhitekture ITS-a.

6.7. Tipovi ITS arhitektura

Postavljeni su opći okviri i referentni modeli koji razmatraju logičku, fizičku i komunikacijsku arhitekturu prilagođenu zahtjevima korisnika.

Američka nacionalna ITS arhitektura prva je razvijena i prezentirana 1996 godine uz nekoliko inačica. Dokumenti obuhvaćaju:

- viziju ITS-a- teoriju operativnog djelovanja- logičku i fizičku arhitekturu- analizu troškova i koristi- analizu rizika- strategiju implementacije

U Europi je primijenjen nešto drugačiji pristup i obuhvat. Težište je na potrebama korisnika i funkcionalnom gledištu, za razliku od američke arhitekture gdje je težište na fizičkom gledištu. EC projekt KAREN pokrenut 1999. godine i nastavljan projektom FRAME koji održava početne ideje europske okvirne ITS arhitekture. Osnovni dokumenti u ITS okvirnoj arhitekturi su :

- europska ITS funkcionalna arhitektura- europska ITS fizička arhitektura- europska ITS komunikacijska arhitektura- europska ITS cost-benefit analiza- europska ITS studija implementacije- modeli za ITS implementaciju

23

Japanska nacionalna ITS arhitektura u prvoj inačici je dovršena 1999. godine. Uz opće značajke arhitekture, postoji bitna razlika u metodološkom pristupu budući da se umjesto metode strukturne analize (SA) primjenjuje objektno orijentiran (OO) metodološki pristup.

Sumirajući postojeće ITS arhitekture u svijetu možemo govoriti o tri osnovna tipa arhitekture s obzirom na sadržaj i obveznost :

1. okvirne ITS arhitekture2. obvezne ITS arhitekture3. servisne ITS arhitekture

Okvirna ITS arhitektura (framework architecture) usmjerena je na iskazivanje potreba korisnika i funkcionalno gledište. Ona je primjerena za nacionalnu razinu i može se koristiti za kreiranje drugih dvaju osnovnih tipova ITS arhitektura.Obvezna ITS arhitektura (mandated architecture) uključuje fizičko, logičko i komunikacijsko gledište te ostale outpute (analizu troškova i koristi, sljedivost, analizu rizika). Sadržaj fizičke arhitekture je fiksiran i limitira opseg izvedbenih opcija.Servisna ITS arhitektura (A Service Architecture) slična je obveznoj arhitekturi ali pored toga ona podržava pojedine usluge kao što su: informiranje putnika, upravljanje incidentnim situacijama, elektroničko plaćanje cestarine, itd.

6.8. Europska ITS arhitektura

KAREN projekt je imao zadatak kreiranje ključnih elemenata okvirne europske arhitekture, koji moraju uzeti u obzir postojeće stanje sustava te osigurati pogled na budući razvoj sustava kojim će se osigurati željeni izlazi koji će zadovoljiti zahtjeve korisnika iskazane listom europskih korisničkih zahtjeva. Početna arhitektura će imati dvije glavne kategorije ITS sustava koje zajednički koegzistiraju:1. Prvu kategoriju čine arhitekture koje su potpuno usklađene sa okvirnom europskom

arhitekturom. One će biti sačinjene od : a/ Nacionalne i lokalne arhitekture b/ Naslijeđeni sustavi (legacy systems) c/ Arhitekture servisa d/ Komercijalne arhitekture

Pored osiguranja usklađenosti to je prvi veliki korak koji osigurava potpunu interoperabilnost sustava .2. Drugu kategoriju čine sustavi koji se ne mogu prilagoditi potpuno okvirnoj europskoj

arhitekturi ITS. Oni ne mogu biti u potpunosti interoperabilni sa onim sustavima koji su usklađeni sa okvirnom arhitekturom.

Prema tome stvaranje potpune interoperabilnosti naslijeđenih sustava iz grupe 2 sa onim iz grupe 1 zahtijeva strategiju premještanja “migration strategie” upućivanjem njihovih vlasnika na koji način se oni mogu uskladiti sa okvirnom europskom arhitekturom ITS-a.

24

- Europska okvirna arhitektura je razvijena za primjenu ITS-a u Europi. Ona se zasniva na skupu korisničkih zahtjeva za Europu koji su sačinjeni kroz KAREN projekt.

- Nacionalna okvirna arhitektura je razvijen tako da pokriva aplikacije ITS za europske države, ili samostalnih područja u okviru država.

- Lokalna okvirna arhitektura je razvijena tako da pokriva aplikacije ITS i specifična područja ili mjesta vezana za neki region ili grad unutar države.

- Arhitektura servisa je razvijena za specifične ITS servise neovisno o svakom geografskom kontekstu.

- Arhitektura sustava je povezana sa elementima sustava, unutarnje veze, procese, ograničenja i funkcioniranje.

Veoma je važno razlikovati tri različite uloge arhitekture u europskom scenariju. Oni se mogu definirati na sljedeći način:1. Razina koja je povezana sa dizajnom sustava je sustavna arhitektura. To je razina koja se

fokusira na “ funkcioniranje i korisnost sustava”.2. Okvirne nacionalne arhitekture, lokalne arhitekture ili arhitekture servisa koji je definiran

od država članica EU, regiona ili gradova, ili specifičnih servisa kreiranih prema uvjetima na tržištu koji su kompatibilni i imaju modularna svojstva koja omogućuju njihovu implementaciju u državi, regionu ili gradu osiguravajući interoperabilnost servisa. Dva ili više sustava su interoperabilna ako oni mogu propuštati podatke između svakog od njih uz njihovu obostranu korist, osiguravajući skladnost i komplenmentarnost funkcija: interoperabilnost uključuje tehnički, operativni i oraganizacijski aspekt.

3. Okvir europske arhitekture je “razina” koja može biti korištena kao referenca za sve ITS arhitekture u zemljama EU. Namjera je bila da to bude osnova (temelj) za gradnju drugih kategorija arhitekture.

25

6.9. Životni ciklus ITS-a

ITS sadrži velik broj tehničkih komponenata i podsustava čiji dizajneri i konstruktori nisu prometni odnosno ITS stručnjaci. Stoga je neophodno primijeniti modele životnog ciklusa sustava kako bi se osiguralo da komponente i podsustavi omoguće efektivno i efikasno funkcioniranje ITS-a u realnom okruženju.

Definiranje općeg koncepta ITS-a i operativnih koncepata za pojedine ITS aplikacije predstavlja prvu fazu razvojnog ciklusa ITS-a. Operativni koncept predstavlja sažete opise kako će sustav ostvariti postavljene zadaće odnosno temeljne funkcije. Funkcionalnom dekompozicijom razlaže se temeljna funkcija na niže razine sve dok se funkcijski procesi ili aktivnost ne pridruži jediničnom fizičkom resursu (razini tehničkih komponenata). Fizički dizajn komponenata i podsustava ITS-a temelji se na različitim disciplinama znanja: građevinskom, strojarskom, elektroničkim, softverskim, itd. Dizajnirani sustav se gradi i nabavlja se oprema prema izvedbenom projektu usuglašenom s razvojem ITS-a.

Zbog kompleksnosti sustava poželjna je izradba prototipa i njegovo testiranje u realnom okruženju. Nakon modifikacije pristupa se postavljanju ITS rješenja na širem području. Faza implementacije traje do povlačenja odnosno razgradnje sustava.

26

6.10. Evaluacija sustava

Evaluacija je integralni dio svakog sustavski utemeljenog razvojnog procesa odnosno integralni dio životnog ciklusa ITS projekta. Razlikuju se tri tipa evaluacije:

1. evaluacija tijekom planiranja2. praćenje implementacije3. procjena utjecaja

Evaluacija koja prethodi dizajniranju i gradnji sustava predstavlja formativnu evaluaciju, dok evaluacija nakon provedbe projekta u osnovi predstavlja sumativnu evaluaciju.Sljedeći tip evaluacije je procjena utjecaja ITS-a na promjene relevantnih pokazatelja:

- vrijeme putovanja- broj i težina prometnih nezgoda- povećanje udobnosti

Reevaluacija znači kontinuirani proces s većim brojem paralelnih petlji pri čemu se promatraju outputi i koriste informacije za modifikaciju sustava, inputa i outputa ili rezultata procesa.ITS evaluacija zahtijeva drugačiji pristup u odnosu na klasične prometne projekte budući da je teže procijeniti stvarnu efektivnost investicija u ITS, posebice u početnom razvoju.

7. Koncepti i tehnologije potrebne za funkcioniranje ITS-a

7.1. Hijerarhijska organizacija ITS-a u urbanim sredinama

Inteligentni sustavi za upravljanje prometom u urbanim sredinama su najčešće hijerarhijski organizirani sustavi prikazani na slici 5.2. koji se sastoje od :

- «on-line» kontrolnog nivoa- nivoa za koordinaciju- organizacionog nivoa

«On-line» kontrolni nivo je najniži nivo u hijerarhiji. Operacije koje se izvode na ovom nivou su :- Prepoznavanje prometne situacije putem senzora- prijenos informacija o prometnoj situaciji do koordinatora- izbor odgovarajuće kontrolne funkcije- preuzimanje parametar kontrolne funkcije od koordinatora- optimiranje kontrolne funkcije i dobivanje redoslijeda vremenskih signala

Najvažnija funkcija nivoa za koordinaciju je koordiniranje grupe «on-line» kontrolera, usuglašavajući njihov rad, sa ciljem poboljšanja performansi sustava. Da bi se ova koordinacija uspješno provodila prometna mreža se dijeli na nekoliko grupa koje su koordinirane putem koordinatora. Koordinator je u stalnoj vezi sa preostala dva hijerarhijska nivoa upravljanja u sustavu, ispunjavajući tako zadaću prenošenja vektora obilježja koji sadrži informacije o prometnoj situaciji od organizacionog nivoa prema «on-line» kontroleru i informacija koje su prikupljene putem detektora od «on-line» kontrolera prema organizacionom nivou.

Organizacioni nivo je inteligentni nivo sustava za upravljanje prometom. On osigurava komunikaciju prometnih operatora i upravljačkog sustava. Ovaj nivo prikuplja i obrađuje informacije o stanju prometnog sustava, te optimizira parametre sustava prema prometnom opterećenju .

27

7.2. Strategija upravljanja prometom

Pored razvoja hardvera, softvera i prometne tehnologije za uspješno rješavanje zadaća koje se budu postavljale pred prometne sustave u urbanim sredinama neophodno je dizajniranje strategije upravljanja prometom koja će integrirati sve ove resurse. Glavni zadaci strategije upravljanja prometom su :

a/ Povezivanje konvencionalne signalne kontrole i sustava upravljanja prometom b/ Osiguranje korisnički orijentiranih komponenti koje kroz prometnu mrežu i prometne signalne ostvaruju provođenje strategije upravljanja prometom c/ Utemeljenje općih procedura nadzora i procjened/ Upravljanje bazama podataka koje osigurava razvoj od povijesne slike prema gradnji baza znanjae/ Ispitivanje sustava od identificiranja problema i njegovih uzroka do provođenja strategijskih rješenja tih problemaf/ Osiguranje kompletne podrške sustavu i osiguranje automatskog backup-a

7.3. Osnovne funkcije strategije upravljanja prometom na prometnoj mreži

Greške u procesu nadziranja prometa mogu se javiti na hardveru i softveru. Strategija kontrole prometa zahtijeva identifikaciju trenutka nastanka greške, njen uzrok, te osiguranje korištenja povijesnih podataka za vrijeme otklanjanja greške.

Softverski alati obrađuju podatke o mreži, signalima, prometu te određuju parametre prometnog sustava kojima se osigurava minimiziranje zagušenja prometnica, smanjenje zastoja, smanjenje vremena putovanja, smanjenje troškova putovanja, povećanje sigurnosti prometa. Ovi parametri se uspoređuju sa različitim strategijskim operatorima te se utvrđuju protokoli performansi sustava koji se koriste za različite scenarije upravljanja. Na temelju dobivenih rezultata i utvrđenog sustava mjerenja veličina koje opisuju stanje prometnog sustava, određuje se stupanj zakrčenosti prometnica, uštede kapaciteta, duljine redova čekanja, raspodjela prometnih tokova. Uspoređivanjem trenutnog stanja u prometnom sustavu sa onim u bazi znanja, utvrđuje se vjerojatnost razvijanja incidenta na mreži. Referentni prometni tokovi koji se trebaju transformirati softverom za optimiranje signala definiraju odgovarajuću strategiju upravljanja prometom. Povijesna baza podataka omogućava gradnju baza znanja. Algoritmi baza znanja su pogodni za rješavanje većih problema zakrčenosti, oblikovanje prometnih putova, preciziranje uštede kapaciteta prometnog sustava i dr. Svi kompjutorizirani kontrolni sustavi su izloženi prekidu rada zbog grešaka na hardveru i softveru. Stoga strategija upravljanja prometom mora osigurati održavanje sigurnosne kopije u obimu koji osigurava popravne radnje.

7.3. Telekomunikacijska tehnika i tehnologija

Komunikacijsku osnovu ITS-a čine telekomunikacijski sustavi opće namjene i specijalizirani sustavi razvijeni samo za ITS aplikacije. Za povezivanje fizičkih podsustava ITS-a koriste se različiti bežični komunikacijski sustavi od kratkog do globalnog dometa.Žični sustavi izvode se svjetlovodima, koaksijalnim kabelima i bakrenim paricama a primjenjuju se pri povezivanju fiksnih objekata.Bežični sustavi omogućuju komunikaciju s vozilima ili ljudima u pokretu putem zemaljskih i satelitskih veza.Za potrebe lokacije i navigacije vozila koriste se različite generacije satelitskih sustava GPS. Izražen je trend prema integraciji komunikacijskih i računalnih uređaja u vozilu što uključuje putno računalo, kompas, CD/DVD medij, žiroskopski sustav, mobilni terminalni uređaj. Takva rješenja nadopunjuju sustav obavješćivanja vozača preko sustava RDS-TMC (Radio data System-Traffic Message Chanel).

28

GSM i UMTS ćelijski sustavi su mobilni komunikacijski sustavi primjenjivi u ITS aplikacijama. GSM omogućuje dvosmjernu govornu i podatkovnu (SMS/GPRS) komunikaciju u područjima koja pokrivaju zemaljske bazne postaje (BTS). UMTS je treća generacija mobilnih ćelijskih sustava koja omogućuje i prijenos pokretne slike. U tijeku je razvoj četvrte i pete generacije mobilnih ćelijskih sustava.Digitalno audioemitiranje DAB (Digital Audio Broadcasting) predstavlja multimedijski radio, jer osim prijama visokokvalitetnog zvuka omogućuje prijam teksta, grafike i slike. DSRC (Dedicated Short Range Communication) je namjenski sustav za podatkovnu komunikaciju s vozilom koje prolazi određenu kontaktnu točku prometnice. Korištenje interneta u ITS aplikacijama u skladu je s rastućom dominacijom tih tehnologija. Internet predstavlja globalnu prekrivajuću mrežu načinjenu od velikog broja podmreža uz sljedeća svojstva :

- beskonecijsko paketno međumrežno povezivanje- funkcioniranje prema TCP/IP skupni protokol- zajednička adresna struktura (IPv4 odnosno IPv6)

Osnovne usluge interneta su elektronička pošta, pretraživanje informacija, prijenos datoteka, Internet telefonije.

7.4. Teleprometno dizajniranje komunikacijskog podsustava ITS-a

Osnovna podjela ITS telekomunikacijskih sustava ( sa aspekta tehničkih rješenja) je :- žični sustavi- bežični i mobilni ćelijski sustavi- internet

Dinamičan razvoj informacijsko-komunikacijskih tehnologija utječe na to da je životni ciklus tih sustava relativno kratak. Npr. očekuje se da će postojeći radijski sustavi kratkog dometa (DSRC) do kraja desetljeća biti zamijenjeni univerzalnim satelitskim/mobilnim sustavima.

Obavljanjem telekomunikacijskih usluga odnosno prijenosa informacija zauzimaju se određeni kapaciteti Cs tijekom vremena Ts. Informacije se prenose kanalom određene pojasne širine ili paketima prema utvrđenim protokolima. Teleprometno opterećenje općenito je definirano izrazima:

- za mrežu s komunikacijskim kanalima : A=λ∗T S

- za mrežu s komutacijom paketa : A=λ∗D

Cgdje je :A – veličina teleprometa (u erlanzima)Ts – prosječno trajanje poziva ili sesijeλ- intenzitet poziva ili paketaD- duljina paketa u bitima

29

transportni sustav

korisnici ITS

obrada podataka

korištenje informacija

distribucijainformacijaprikupljanje podataka

komunikacija komunikacija

Sl.5.5.1. ITS informacioni lanac

C- kapacitet mrežnog elementa (bit/s)Ključna zadaća osigurati raspoloživost prostorno-distribuiranih kapaciteta mreže za očekivane

vrijednosti informacijskih tokova E(φi): 0<ϕ i≤C i ;uz zadovoljene normirane kvalitete

posluživanja (QoSN) i minimalne troškove: d i(C i )→min

gdje je :

E( ϕi )− očekivana vrijednost tokova informacija

C i− kapacitet i-tog mrežnog elementa

d i(C i )− trošak mrežnog kapaciteta C i

Ttemeljni zahtjevi su :- potrebna širina kanala- vremenska transparentnost prijenosa (kašnjenja)- semantička transparentnost (osjetljivost na pogreške )

7.6. Informacioni lanac ITS-a

ITS koristi informacijske i upravljačke tehnologije isporučujući potrebne servise korisnicima putem informacionog lanca što je prikazano na slici 5.5.1.

Nove tehnologije i koncepti ITS-a moraju osigurati : - razmjenu informacija i koordinirano odlučivanje koje uključuje više centara (kao što su

veze između prometnog centra i centra za upravljanje tranzitom intermodalnog transportnog sustava)

- prikupljanje informacija i integracija između vozila i putne infrastrukture (kao što su funkcije dinamičkog izbora rute)

- razmjena informacija sa novim organizacijama privatnog sektora ( ka što su informatički servisni provajderi koji distribuiraju prometne informacije putem stranica na internetu)

30

7.6.1. Raspoložive tehnologije ITS-a

Tabela 5.5.1. Raspoložive tehnologije za primjenu u ITSITS tehnologije Tehnologije povezane sa

infrastrukturomTehnologije povezane sa vozilom

prikupljanje podataka

prometni detektori praćenje vremenskih uvjeta

AVI-automatska identifikacija vozila Upozorenja tijekom vožnje

obrada podataka

objedinjavanje podataka AID–automatska detekcija incidenta

GPS-globalni pozicijski sustav digitalizirane mape

komunikacija s podacima

fiksne komunikacije optički kablovi

mobilne komunikacije komunikacije kratkog dosega

distribucija informacija

VMS-promjenljivi prometni znakovi internet

radio poruke na autocesti RDS/TMC-radio podatkovni sustav/kanal prometnih poruka

korištenje informacija

mjerenja na rampi -UTC–vođenje gradskog prometa

izbor rute izbjegavanje sudara

8. INTELIGENTNI SUSTAVI INFORMIRANJA PUTNIKA I VOZAČA

8.1. Funkcionalna područja ITS usluga

ISO (International Standardization Organization) je opisao temeljne ITS usluge (ITS Fundamental Services) 1999. godine povezujući komplementarne ITS usluge te je definirao 11 funkcionalnih područja:

1. Informiranje putnika (Treveler Information)2. Upravljanje prometom i operacijama (Traffic Managment and Operations)3. Vozila (Vehicles)4. Prijevoz tereta (Freight Transport)5. Javni prijevoz (Public Transport ) 6. Žurne službe (Emergency)7. Elektronička plaćanja vezana za transport (Transport Related Electronic Payment)8. Sigurnost osoba u cestovnom prijevozu (Road Transport related Personal Safety)9. Nadzor vremenskih uvjeta i okoliša (Weather and Environment Monitoring)10. Upravljanje odzivom na velike nesreće (Disaster Response Managment and Coordination)11. Nacionalna sigurnost i zaštita (National Security)

1. Informiranje putnika (Treveler Information)U području usluga informiranja putnika (treveller information) obuhvaćene su statičke i dinamičke informacije o prometnoj mreži, usluge predputnog i putnog informiranja, te podrške službama koje obavljaju prikupljanje, pohranjivanje i upravljanje informacijama za planiranje transportnih aktivnosti.

Usluga predputnog informiranja (pre-trip information) omogućuje korisnicima iz doma odnosno sa svoga radnog mjesta ili druge lokacije dođu do korisnih informacija o raspoloživim modovima, vremenu i cijenama putovanja. Naglasak je na multimodalnim i intermodalnim informacijama.

Usluge putno informiranje (on trip information) uključuje stvarnovremenske informacije o putovanju, procjenu vremena putovanja ovisno o postojećim uvjetima, raspoloživim parkirnim mjestima, prometnim nezgodama itd.

31

Usluge rutnog vodiča i navigacija mogu se odnositi na predputno i putno informiranje o optimalnoj ruti ili putanji do specificirane destinacije. Primjeri tih servisa su : - dinamički rutni vodič u vozilu (Dynamic In-vehicle Route Guidance) - integrirani multimodalni putni vodič - pješački ili biciklistički rutni vodič

Podrška planiranju putovanja (Trip Planning Support) pruža podatke o prometnim tokovima i transportnoj potražnji sa svrhom transportnog planiranja. To su aktualni i povijesni podaci iz prometnih upravljačkih i informacijskih sustava te podaci od vozila u pokretu (Probe Vehicles).

2. Upravljanje prometom i operacijama (Traffic Managment and Operations)

U ITS domeni pod nazivom upravljanje prometom i operacijama (Traffic Managment and Operations) nalazi se nekoliko usluga:- vođenje prometa- upravljanje incidentnim situacijama- upravljanje potražnjom- upravljanje i održavanje transportne infrastrukture- identifikacija prekršitelja

Usluga vođenje prometnog toka (Traffic Control) odnosi se na upravljanje prometnim tokovima, kako u mreži gradskih prometnica tako i izvan gradova (na autocestama i dr.).Primjeri tih usluga su:

- adaptivno upravljanje prometni svjetlima- promjenljive prometne poruke- kontrola pristupa na autocestu- kontrola brzine- upravljanje parkiranjem

Nadzor i otklanjanje incidenata na prometnicama (Transport Related Incident Managment) obuhvaća detektiranje, odziv i raščišćavanje incidenata na prometnicama ili u neposrednoj njihovoj blizini. Samo manji broj od ukupnog broja incidenata na prometnicama odnosi se na prometne nezgode u kojima sudjeluju vozila i postoje ozlijeđeni i smrtno stradali. Osim detektiranja i raščišćavanja, obavlja se predviđanje i prevencija nezgoda.

Upravljanje potražnjom je skup usluga kojima se djeluje na razinu potražnje u različitim vremenskim intervalima i na promjenu moda prijevoza. Usluga upravljanja potražnjom uključuju:

- upravljanje tarifama javnog prijevoza- kontrolu pristupa pojedinim gradskim zonama- cijene parkiranja- naplatu doprinosa zagušenju (Congestion Pricing)- uvođenje posebnog traka za osobna vozila s više putnika (High Occupancy Lane

Managment)

Upravljanje održavanjem transportne infrastrukture je skupina usluga koja se temelji na aplikaciji ITS tehnologija u upravljanju održavanjem cestovnih prometnica, odnosno pripadajuće komunikacijske informatičke infrastrukture.

Nadzor kršenja prometne regulative (policing Enforcement) uključuje automatsko detektiranje tipa vozila, registarske pločice, prekoračenje brzine uz efikasne „backoffice“ procedure.

32

3. Vozila (Vehicles)

U ITS području pod nazivom vozila (Vehicles) nalazi se više usluga kojima se poboljšavaju operativna sigurnost vozila: - poboljšanje vidljivosti (Vision Enhancement) - asistencija vozaču i automatske radnje vozila - sprečavanje sudara - sigurnosna upozorenja

4. Prijevoz tereta (Freigh Transport)

U području prijevoz tereta (Freigh Transport) objedinjene su funkcije, odnosno usluge koje se odnose na administriranje komercijalnih vozila, multimodalnu logistiku i međusobnu koordinaciju prijevoznika i drugih aktera uključenih u proces prijevoza tereta. Primjeri usluga su: - upravljanje intermodalnim informacijama o prijevozu roba - menadžmet intermodalnih centara - upravljanje opasnim teretima - automatska provjera dokumenata i težine vozila, itd.

5. Javni prijevoz (Public Transport)

U području javnog prijevoza (Public Transport) definirano je više usluga koje omogućuju redovite i učinkovite radnje javnog prijevoza uz pružanje ažurnih informacija korisnicima. Primjeri tih usluga su: - napredni sustav javnog prijevoza - praćenje voznog parka - napredni sustav dispačeringa - zajednički transport

Primjeri usluga su: - automatska provjera nezgode

- automatski poziv u slučaju nezgode- koordinirano upravljanje vozilima žurnih službi

6. Žurne službe (Emergency)

U području usluga žurnih službi objedinjeni su funkcionalni procesi koji omogućuju brzu i učinkovitiju intervenciju službe hitne pomoći, vatrogasaca, policije i drugih žurnih službi. Domena usluga žurnih službi sve više se integrira sa incident managmentom i postaje dio integriranog sustava upravljanja prometom.

7. Elektronička plaćanja vezana za transport (Transport Related Electronic Payment)

U područje elektronička plaćanja vezana za transport nalaze se usluge :- elektronička naplata javnog prijevoza- elektronička naplata cestarine- elektronička naplata parkiranja- daljinska plaćanja

33

8. Sigurnost osoba u cestovnom prijevozu (Road Transport related Personal Safety)

U području sigurnost osoba u cestovnom prijevozu definirano je više usluga:- nadzor i zaštita u vozilima javnog prijevoza, kolodvorima itd.- sustav nadzora pješaka- sustav upozorenja o radovima na cesti

9. Nadzor vremenskih uvjeta i okoliša (Weather and Environment Monitoring)

U području pod nazivom nadzor vremenskih uvjeta i okoliša nalaze se usluge: - nadzor vremenskih prilika na cestama - nadzor onečišćenja - nadzor razine vode i leda, itd.

10. upravljanje odzivom na velike nesreće (Disaster Response Managment and Coordination)

Područje pod nazivom upravljanje odzivom na velike nesreće povezuje usluge i agencije vezane za prirodne nesreće, terorizam itd. Primjeri usluga su :

- jedinstveni pozivni broj 112- upravljanje podacima o velikim nesrećama- koordinacija žurnih službi

11. Nacionalna sigurnost i zaštita (National Security)

U području pod nazivom nacionalna sigurnost i zaštita razvijaju se usluge koje omogućuju identifikaciju opasnih vozila, nadzor kretanja eksploziva, nadzor cjevovoda, naftovoda itd.

8.2. ITS skupina usluga putnih informacija TI

ITS skupina usluga putne informacije (Trevel Information –TI) obuhvaća splet usluga predputnih i putnih informacija, obavještavanja u javnom prijevozu, rutiranja i navigacije osobnih vozila na putu do odredišta. Informacije trebaju omogućiti smanjenje neizvjesnosti i bolji izbor načina (modova) prijevoza, izbor rute, vremena polaska, promjene moda, vođenje (navigaciju) do odredišta idr.

U postojećim ITS arhitekturama pojedinih zemalja usluge putnih informacija različito su tretirane. U američkoj ITS arhitekturi putne informacije nisu specificirane kao posebna homogena skupina nego se razmatraju u okviru prvih triju skupina (I: Travel and Transportation Managment, II: Travel Demand Managment, III: Public Transportation Operations). Prema ISO-TICS specifikacijama i europskoj KAREN arhitekturi, putne informacije određene su kao prva skupina temeljnih ITS usluga.

34

Skupinu ITS usluga putnih informacija TIITS u skladu sa ISO-TICS i KAREN specifikacijama čine sljedeće temeljne usluge :

1. predputne informacije (Pre-trip Information) PTI2. putne informacije vozaču i putniku (On-trip Driver Information) ODI3. putne informacije u javnom prijevozu (On-trip Public Transport Information) OPI4. osobne informacijske usluge (Personal Information Services) PIS5. izbor rute i navigacija (Route Guidance and Navigation) RGN

Napredni sustavi putnih informacija realizirani ITS tehnologijom omogućuju smanjenje neizvjesnosti vezanih za pripremu i provedbu putovanja do odredišta.

Sl.6.2.2 Rastući jaz između ponude i potražnje prometnih informacija

Vrijednost putne informacije za korisnika može se načelno izraziti kao složena funkcija za konkretan prostorno-vremenski okvir (s,t):

Wp = f (relevantnost, točnost, ažurnost, promjenljivost)s,t

Razina putne informiranosti donositelja odluke procijenit će se iz odnosa: LPI=

I R

I MAX

gdje je : LPI− razina putne informiranosti korisnika

I R− informacije kojim raspolaže korisnik

I MAX− potpuna informacija o putovanju i stanju prometnog sustava

8.3. ITS skupina usluga predputnog informiranja (Pre-Trip Information) PTI

8.3.1. Ciljevi i operativni koncepti sustava PTI

ITS usluga predputnog informiranja (Pre-Trip Information – PTI) prva je u funkcionalnom području informiranja putnika (Traveller Information –TIITS). Usluga PTI realizira se kao relativno samostalni komercijalni paket ili (češće) integrira s drugim uslugama u odgovarajućem tržišnom paketu (ITS market package).Svrha sustava PTI je pružiti korisnicima prije početka putovanja kvalitetne ažurne podatke odnosno informacije koje će omogućiti donošenje bolje odluke o:

- načinu putovanja- modu- ruti- vremenu polaska, itd

35

Informacije se mogu odnositi na:- planiranje putovanja javnim prijevoznim sredstvima- stanje na cestovnim prometnicama- vremenske prilike (snijeg, kiša, led, magla, itd.)- mjesta mogućeg parkiranja (R&P terminali)- vozne redove u željezničkom, zračnom i vodenom prometu- turističke i ugostiteljske sadržaje- korisne obavijesti vezane uz putovanje i dr.

Predputne informacije su dostupne korisniku putem različitih medija:- žičnih/fiksnih telefona- telefaksa i teleksa- radija- RDS/TMC (Radio Dana System/Traffic Managment Centre)- računala spojenog na internet- mobilnog (GSM) aparata i osobnih digitalnih pomoćnika (PDA)- javnog interaktivnog (elektroničkog) kioska

Interaktivnim upitom korisnik dobiva željenu informaciju tako da može planirati putovanje ili način putovanja ovisno o (ne)prilikama na prometnici (zagušenje cesta, radovi, prekidi javnog prijevoza isl.). Drugi način dobivanja informacija radijski i televizijska distribucija informacija koje nisu adresirane i usmjerene na individualnog korisnika.

8.3.2. Zahtjevi korisnika i interesi stakeholdera za PTI

Referent. oznaka

Korisnički zahtjevi (UR 1.x)

UR 1.1. sustav mora pružiti informacije o opasnostima i informacije žurnih službi (prva pomoć, vatrogasci, policija idr.) svim korisnicima

UR 1.2. sustav može pružiti mogućnost naplaćivanja informacija (osim navedenih žurnih službi)

UR 1.3. sustav može pružiti točne, pouzdane, vremenski ažurne i razumljive informacije o prometu i putovanju

UR 1.4. sustav može omogućiti korisnicima da planiraju svoje putovanje prema vlastitim kriterijima izbora moda prijevoza, vremena polaska/povratka, selekciju cestovnih ruta idr.

UR 1.5. sustav može poticati na korištenje javnog ptijevoza u skladu sa specificiranom politikom

UR 1.6. sustav može omogućiti alternativnu zamjenu moda prijevoza u slučajevima vremenskih neprilika, štrajkova, sportskih događaja i dr.

UR 1.7. sustav može biti usuglašen na lokalnoj, regionalnoj, nacionalnoj i međunarodnoj raziniUR 1.8. putne informacije trebaju uključivati podatke o cijenama, posebnim uvjetima,

predviđenoj prometnoj situaciji idr.UR 1.9. sustav može pružiti informacije o turističkim atraktivnostima, restoranima i drugim

sadržajima koji mogu biti zanimljivi korisnicimaUR 1.10. sustav može pružiti informacije na više jezika prema korisnikovom izboruUR 1.11. sustav može pružiti informacije prilagođene krajnjem korisniku ili posredniku

(agenciji, radiopostaji i dr.) koji ih dalje distribuira

36

Obvezni zahtjevi definiraju se pomoću riječi „mora“ dok za neobvezne zahtjeve koristimo termin „može“ odnosno „ima mogućnost“. Zainteresiranost pojedinih stakeholdera za realizaciju pojedinih zahtijeva prikazanih u tablici ocjenjuje se verbalnim procjenama: H- visoka M- srednja L - mala

φ - nema zainteresiranosti

Interesi stakeholdera za PTIStakeholderi Zainteresiranost

H M L φPrivatni korisnici-putnici *Prijevozničke tvrtke *Davatelji ITS usluga *Lokalna uprava *Ministarstva *Mrežni operatori *Proizvođači opreme *

Posebni zahtjevi stakeholdera vezani su za:- integraciju s postojećom telekomunikacijskom infrastrukturom- centralizirano i geografski distribuirano upravljanje sustavom- uključivanje postojećih sustava obavijesti (informacija ) u PTI- zajedničko javno i privatno financiranje sustava PTI

8.3.3. Funkcionalna specifikacija PTI

Funkcionalnom specifikacijom definira se što sustav treba raditi u skladu sa zahtjevima korisnika, ali uz respektiranje nekih ograničenja. To znači da se na logičkoj razini definiraju :

- funkcije, odnosno funkcijski procesi sustava PTI- performanse sustava- tehnološka (i tehnička ) ograničenja- ne-tehnološka ograničenja

Preslikavanje logičkog modela u fizički model znači alokaciju specificiranih procesa (p-specs) na fizičke podsustave (opremu) prema funkcionalnoj sličnosti funkcijske specifikacije i lokaciji gdje će se izvršavati funkcija. Vrijeme odziva sustava na upit treba biti :

T qi≤3

(s) (za odmah dostupne informacije)

T qp≤1

(min) (za informacije s pretraživanjem)Kvaliteta sustava procjenjuje se vremenom odziva (prosječno u postotcima) te zadovoljstvo korisnika primljenim informacijama, odnosno njihovom uporabljivošću.

8.3.4.Tehnologija za realizaciju sustava PTI

Ključne tehnologije koje omogućuju realiziranje predputnih informacija (enabling technologies) su informatičke tehnologije (centralna baza podataka, poslužiteljska računala, PC i dr.) i telekomunikacijske tehnologije (fiksna i mobilna telefonija, ISDN, GSM/UMTS, Internet, radio, TV-teletekst, RDS i dr.)

37

Središnju funkciju u sustavu obavlja centralna baza podataka koja sadrži statičke i dinamičke informacije. Vrijeme ažuriranja ovisi o promjenama promatranih veličina tako da se npr. gustoća prometa treba pratiti svakih nekoliko minuta, promjena temperature u satima itd.

Tehnologije potrebne za realizaciju PTI dobro su poznate i potpuno raspoložive. Eventualni izazovi mogu biti u eventualno njihovom kombiniranju i integraciji tako da se postigne interoperabilan sustav koji je učinkovit i prilagođen korisnicima. Evaluaciju efektivnosti sustava predputnih informacija (EEPTI) treba izvesti u višedimenzionalnom kriterijskom prostoru tako da

postoji preslikavanje: ΩPTI→En

gdje je :

ΩPTI− skupina mogućih tehnoloških rješenja

En− n-dimenzionalni kriterijski prostor evaluacije

Izravni učinci PTI sustava su (u zagradi su ocjene)- smanjeno vrijeme putovanja i manja čekanja (H)- reduciranje stresnih situacija (M)- bolje planiranje putovanja (H)- povećanje sigurnosti (L)- podrška promjeni moda i korištenju javnog prijevoza (M)- povećanje osobne mobilnosti turista i posjetitelja (M)- manja potrošnja goriva (L)- smanjenje onečišćenja okoliša (L)

Recentna istraživanja provedena u londonskom telefonskom pozivnom središtu pokazuju da :- 62 posto korisnika usluga ponaša se prema primljenim informacijama i preporukama- 5 posto korisnika preorijentira se na javni prijevoz- 8 posto donese odluku da ne putuje (zbog očekivanih problema)

8.4. ITS usluga putne informacije vozaču (ODI)

ITS usluge putnih informacija vozaču ODI (On-Trip Driver Information) jedna je od skupine usluga putnih informacija koja se realizira kao samostalni sustav ili integrirano s drugim informacijskim uslugama. Svrha usluge ODI je pružiti kvalitetnu informaciju vozaču (i putnicima) o prometnim uvjetima prije i nakon kretanja na put. Putne informacije vozača se odnose na:

- uvjete na prometnici- posebne događaje (utakmice, štrajk) koji utječu na odvijanje prometa- nastale promjene nakon što su dane predputne informacije- raspoloživa parkirna mjesta (P&R) nakon kojeg se može nastaviti putovanje javnim

prijevozom- alternativne rute i modove na mjestima njihova sučeljavanja- atraktivna turistička i zabavna događanja

Sustav ODI dio je sustava putnih informacija (ODI⊂TI ), ali je funkcionalno i tehnološki povezan s više drugih ITS informacijskih sustava konkretnog okruženja kako je prikazano na slici.

Sl. 6.4.1. Integracija ODI s drugim sustavima

38

Usluge putnih informacija realiziraju se terminalnim uređajima ugrađenim u vozilo, prijenosnim GSM/UMTS uređajima ili pak prometnim znakovima i ekranima s promjenljivim porukama uz cestu. Posebno je razvijen radijski podatkovni sustav prometnih poruka (RDS/TMC -Radio Data System/Traffic Managment Centre) koji pruža putne informacije u svim zemljama zapadne Europe. Razvoj mobilnog interneta otvara niz novih mogućnosti pružanja usluga putnih informacija vozačima.Tablica 6.4.1.Referentnaoznaka

Korisnički zahtjev (UR 2.x)

UR 2.1. sustav mora pružiti obavijesti o opasnosti i informacije žurnih službi (prva pomoć, vatrogasci,policija isl.) svim korisnicima (vozačima i putnicima) bez naknade

UR 2.2. sustav treba omogućiti naplaćivanje informacija (osim ovih navedenih pod URODI.1)

UR 2.3. sustav treba biti u mogućnosti da ga aktivira drugi sustav TMUR 2.4. sustav može pružiti relevantne informacije vozaču tijekom putovanja što

uključuje uvjete na prometnici, vremenske neprilike i dr.UR 2.5. sustav može obavijestiti vozača kada nastupi značajna promjena dobivenih

predputnih informacijaUR 2.6. sustav može preporučiti alternativnu rutu i način prijevoza kad detektira da su se

pojavili problemi na cestovnoj mrežiUR 2.7. sustav može omogućiti prikaz alternativnih ruta na čvorištima ili mjestima gdje su

raspoložive turističke informacijeUR 2.8. sustav može imati mogućnost ažurne kalkulacije prosječnog trajanja putovanja

između dviju fiksnih točakaUR 2.9. sustav može sugerirati pogodne rute biciklistima i pješacimaUR 2.10. sustav može pružiti sigurnosne savjete u uvjetima vremenskih nepogoda i li

prometnih problemaUR 2.11. sustav može podržavati različite načine prezentacije informacija, tekst, govor,

slika) korisniku)UR 2.12. sustav može omogućiti informiranje na jeziku koji korisnik odabereUR 2.13. sustav može biti usuglašen sa standardima „komunikacijski otvorenih sustava“

Oupen System InterconnectionUR 2.14. sustav može imati mogućnost informacija putem promjenljivih znakova VMS

odnosno displeja uz cestuPosebni zahtjevi korisnika i interesi stakeholdera vezani su za :

- integraciju s postojećim mobilnim telekomunikacijskim sustavima druge i treće generacije (GSM i UMTS)

- pružanje usluga na čitavoj ruti putovanja, uključujući i inozemstvo- zaštitu privatnosti korisnika- unaprjeđenje sustava plaćanja usluga- integraciju sa sustavom parkiranja- zajedničko financiranje razvoja sustava ODI

Funkcionalnom specifikacijom sustava putnih informacija na razini logičkog modela definiraju se :

- funkcijski procesi sustava ODI- tokovi podataka- posebna rješenja korisničkog sučelja- performanse odnosno „ dobrota“ sustava- tehnološka ograničenja

39

- ne-tehnološka ograničenja (organizacijska, ekonomska, pravna i dr.)

Jasne i nedvosmislene poruke, lako razumljive korisniku predstavljaju imperativni zahtjev. To je posebno važno za promjenjive znakove i poruke sa simboličkim prikazima (ikonama).

Dominantne tehnologije kojima su realizirani postojeći sustavi putnih informacija vozaču u Europi su :

- VMS (promjenjivim znakovi)- RDS/TMC tehnologija- GSM i GPRS (paketni radio prijenos)- PDA (osobni digitalni pomoćnici) spojeni na mobilnu mrežu

RDS/TMC omogućuje da se informacije vozačima emitiraju usporedno s redovitim radijskim programom. Te poruke se primaju i dekodiraju na autoradiju s TMC funkcionalnošću.

Korisnik može birati jezik bez obzira na to u kojoj se zapadnoeuropskoj zemlji nalazi. Vozač može selektirati informacije koje su od interesa za njegovu rutu i putovanje.

8.5. ITS usluge putnih informacija o javnom prijevozu (OPI)

Svrha OPI je poticati veće korištenje javnog gradskog prijevoza boljim informiranjem korisnika tih usluga. Relevantne informacije o uslugama i sredstvima svih javnih prijevoznika raspoložive su korisnicima u njihovom domu, uredu, na ulici, kolodvoru ili na drugom mjestu. Na autobusnim i tramvajskim postajama instaliraju se displeji koji pokazuju očekivano vrijeme čekanja i druge relevantne informacije. Temeljna pitanja su :

- izbor odgovarajuće linije- gdje i kako platiti uslugu- vrijeme čekanja

Istraživanja pokazuju da je razina psihološke napetosti koja postoji pri čekanju bitno smanjena ako putnik ima informacije o očekivanom trajanju čekanja. Tako npr. čekanje autobusa, ako putnik zna da će trajati deset minuta, izaziva manju napetost i nelagodu nego čekanje od tri minute ako putnik ne zna kada treba očekivati autobus.

Sl.6.5.1. Povezanost OPI s drugim sustavima

40

Tablica 6.5.1.Referentna oznaka

Korisnički zahtjev (UR 3.x)

UR 3.1. sustav treba omogućiti informiranje putnika o uslugama javnog prijevoza (autobusi, metro, željeznica, taksi, zajedničko vozilo, zrakoplov i dr.)

UR 3.2. sustav može omogućiti prikaz općih (dinamičkih) informacija u vozilu (informacije o vremenu prispijeća, naziv sljedeće postaje i dr.)

UR 3.3. sustav može omogućiti prikaz općih (dinamičkih) informacija i osobnih sigurnosnih informacija o refrakcijskim točkama različitih modova prijevoza (autobus, metro, vlak)

UR 3.4. sustav će pružiti informacije tako da budu jasne, čitljive, razumljive i brzo shvatljive za korisnike

UR 3.5. sustav će davati informacije na domaćem jeziku, uz mogućnost izbora jezika na određenim lokacijama gdje je potrebno

Temeljne informatičke i komunikacijske tehnologije za realizaciju sustava putnih informacija o javnom prijevozu su poznate i operativno raspoložive. Postavljeni su i određeni standardi glede veličine displeja na postajama (bus/tram stop displays) i opremi u vozilu (on board equipment)Središnju ulogu u sustavu OPI ima središnja baza podataka koja prikuplja statičke podatke (vozni redovi, tarife), te dinamičke podatke (odstupanje od voznog reda, očekivano vrijeme čekanja).

Osnovno prikaz tehnologije kojim se realiziraju sustav OPI dan je na slici 6.5.2..

Sl. 6.5.2. Koncept tehnološke realizacije sustava OPI

Razina prilagođenosti određena je fuzzy pokazateljem dobrote sučelja OPI: Gμ=

N D

NU

gdje je : Gμ− fuzzy pokazatelj dobrote sučelja OPI ( poprima vrijednosti od 0 do 1)N D− broj uspješnih interakcija/pristupa u sustav OPINU− ukupan broj interakcija/pristupa u sustav OPI

41

Ukupna kvaliteta sustava OPI određena je ne samo kvalitetom sučelja nego i kvalitetom informacijskih sadržaja koji se pružaju korisnicima.

8.6. Osobne informacijske usluge PIS

U skladu s europskom koncepcijom KAREN i ISO specifikacijama može se reći da su osobne informacijske usluge PIS specijalni slučajevi usluga koje se realiziraju drugim sustavima u okviru TI (Traffic Information). Korisničke potrebe i zahtjevi za uslugama PIS odnose se na pružanje ažurnih, pouzdanih, točnih i lako razumljivih putnih i / ili prometnih informacija koje imaju dodatnu vrijednost za individualnog korisnika. Posebni zahtjevi mogu se odnositi na privatnost, sigurnost i zaštitu korisnika.

Opis korisničkih potreba i zahtjeva za uslugama PIS predstavlja posebne slučajeve usluga PTI,ODI,OPI i RGN. Njihovim preslikavanjem u konkretne funkcijske procese dobiva se funkcijska specifikacija koja sadrži :

- funkcijske procese sustava PIS- tokove podataka (informacija)- posebna rješenja zaštite privatnosti- performanse odnosno „dobrotu“ sustava PIS- tehnološka ograničenja- netehnološka ograničenja (privatnost, troškovi)

9. LOKACIJSKE I NAVIGACIJSKE ITS USLUGE

9.1. Svrha sustava i korisnički zahtjevi

ITS usluga rutni vodič i navigacija (Route Guidance and Navigation –RGN) pripada skupini

putnih informacija (TI ITS ). Usluge RGN može se realizirati putem relativno samostalnog sustava

kao dijela integriranog sustava putnih informacija (TI ITS ) ili u okviru sustava Lokacije i navigacije.

Navigacijski sustavi vozila mogu se temeljiti na:- zemaljskim sustavima (korištenjem GSM, UMTS i drugih sustava)- satelitskim navigacijskim sustavima (GPS, GLONASS, EutelTracks idr.) koji omogućuju

pokrivenost na onim područjima koja zemaljski sustavi ne pokrivaju.

9.2. Zahtjevi korisnika i funkcijska specifikacija usluga rutnog vodiča i navigacije RGN

Posebni zahtjevi korisnika i interes davatelja usluga vezani su uz :

- pozicijsku preciznost, npr. pri identifikaciji korektne linije – 1 metar- vrijeme odziva sustava (od nekoliko sekundi do nekoliko minuta) tako da se ostvari „real-

time“ prezentacija“- korištenje mobilnog ćelijskog sustava (GSM-GPRS) za dvosmjernu komunikaciju sa

središnjim računalom- zaštititi privatnosti korisnika- integracija s drugim lokacijskim sustavima- zajedničko financiranje razvoja sustava RGN

Funkcijskom specifikacijom sustava RGN na razini logičkog modela definiraju se:- funkcijski procesi sustava RGN koji će biti fizički rezidentni u različitim podsustavima i

modulima - tokovi podataka (informacija) za usluge RGN - rješenja korisničkog sučelja

42

POZICIONIRANJEUSKLAĐIVANJE KARTE

BAZA DIGITALIZIRANE KARTE

BEŽIČNE KOMUNIKACIJE

SUČELJE ČOVJEK-STROJ

UPRAVLJANJE RUTOMPLANIRANJERUTE

Sl. 7.3.1. Osnovni model sustava za lociranje i navođenje

- performance odnosno „dobrota“ sustava RGN - tehnološka ograničenja- netehnološka ograničenja (organizacijska, pravna, ekonomska )

Tabela 7.2.1. korisnički zahtjevi RGN uslugaReferentna oznaka

Korisnički zahtjevi

UR 6.1 sustav će vozačima preporučiti rute do specificiranog odredištaUR 6.2. sustav može identificirati vozila u cestovnoj mrežiUR 6.3. sustav može imati mogućnost modifikacije navigacijskih instrukcija u slučaju

pogrešnog skretanjaUR 6.4. sustav može pružiti rutnu informaciju o dolasku do P&R lokacije sa slobodnim

mjestima za parkiranjeUR 6.5. sustav može imati mogućnost uključivanja stvarnovremenskih informacija

preporučene ruteUR 6.6. sustav može izračunati očekivano vrijeme putovanja određenom rutom do odredištaUR 6.7. sustav može imati mogućnost pružanja navigacijske informacije prema više

kriterija i posebnim „odredištima od interesa“UR 6.8. sustav može pružiti rutne informacije vizualnim i govornim instrukcijamaUR 6.9. sustav može biti logički strukturiran tako da je vrlo olakšan pristup do najčešće

korištenih funkcijaUR 6.10. sustav može podržavati dvosmjernu podatkovnu i govornu komunikaciju sa

vozilom

Istraživanja pokazuju da je aktivnost RGN sustava u prvom redu vezana za gradsko okruženje. Korisnici očekuju prilagođeno sučelje (Human Machine Interfaces) tako da unos željene destinacije bude jednostavno izveden selekcijom iz integriranog indeksa naziva ulica ili lokacija.

9.3. Struktura sustava za lokaciju i navigaciju vozila

Modul za planiranje rute omogućava proces planiranja rute prije i tijekom vožnje. Planiranje ruta se može dalje klasificirati u dvije grupe i to planiranje skupno za više vozila , gdje se planira

43

rute između više destinacija za sva vozila na promatranom segmentu mreže, i pojedinačna ruta za svako vozilo posebno, gdje plan za pojedinačnu rutu je preciziran za pojedinačno vozilo na promatranoj lokaciji. Cilj je pronaći najkraći puta od izvora A do cilja B putovanja za postojeće prometne uvjete na mreži za što je razvijen veći broj algoritama i postupaka.

Modul pozicioniranja objedinjuje različite podatke dobivene od senzora ili koristi radio signale za automatsko rješavanje pozicije vozila ili putem mobilnog uređaja za identifikaciju puta kojim se putuje osigurava pristup svakoj dionici puta. Pozicioniranje uključuje određivanje koordinata vozila na površini zemlje.

Opći senzor pozicije i pravca je veoma važan za rješavanje problema lokacije i navigacije. Opći senzor može osigurati informaciju o poziciji vozila uzimajući u obzir površinu Zemlje. Najviše korištena tehnologija za određivanje opće pozicije vozila je magnetni kompas i GPS (Global Positioning System ). GPS se sastoji od 24 satelita u šest orbita sa po četiri satelita u orbiti.Relativni senzor ne može odrediti opći smjer ili poziciju respektirajući referentni koordinatni sustav.

GPS(Global Positioning System) satelitski bazirani radio navigacijski sustav se sastoji od tri dijela: - sateliti (prostorni segment)- korisnički segment (prijemnik)- kontrolni segment ( regulacija i upravljanje)

Osim američkog „globalnog pozicijskog sustava“GPS, koristi se i ruski sustav GLONASS, a u pripremi je i europski satelitski sustav Galileo. Naziv „globalni navigacijski satelitski sustav“ GNSS (Global Navigation Satelite System) pokriva ta tri sustava te nove slične sustave koji će biti lansirani. Preciznost određivanja pozicije kod diferencijalnih sustava je u okviru 1,5 metara.

Ako je vozilo u podzemnoj garaži, tunelu ili zaklonjeno zgradama, tada se koriste drugi komplementarni načini:

- žiroskop ili inercijalni sustavi- preslikavanje ili izračuni iz digitalnih karata- pomoću terminala mobilne ćelijske mreže

Modul baza podataka digitaliziranih karata omogućava realiziranje mnogih funkcija sustava za lociranje i navođenje vozila. Da bi to mogao ostvariti sustav treba osigurati :

1. prikaz karte u čitljivom i razumljivom obliku 2. Lokaciju adresa ili odredište koristeći adresu ulice ili blisku dionicu3. izračunavanje rute putovanja4. vođenje vozača duž izračunate rute5. usklađivanje putanje vozila utvrđenu na temelju senzora na vozilu sa poznatom mrežom

prometnica, te vršeći stalno usklađivanje iste.6. osigurava putne informacije za upravljanje putovanjem, informacije o stanju u prometu,

hotelima restoranima.

Uspješno rješavanje kompleksnog problema lokacije i navigacije vozila traži od sustava da prvo ignorira nisku razinu detalja i da se koncentrira na glavna svojstva problema ulazeći u detalje kasnije. Ovakav pristup rješavanju problema osigurava hijerarhijski organizirana baza karata koja je organizirana u četiri razine od razine 0 do razine 3:- razina 0 uključuje sve putove na mreži i povezane informacije neophodne za navigaciju.

44

- razina 1 uključuje sabirne prometnice, arterije i autoceste- razina 2 uključuje arterije i autoceste- razina 3 uključuje samo autoceste.Modul za usklađivanje karte ima veoma važnu ulogu u sustavu lokacije i navigacije vozila. Korištenje digitalnih karata za sustav pozicioniranja mora osigurati pouzdanost i preciznost. Osiguranje podrške vozaču pri manevriranju ili korigiranju pozicije vozila na karti radi korigiranja grešaka u sustavu lokacije i navigacije vozila zahtijeva precizno poznavanje pozicije vozila.

Usklađivanje karte je postupak usklađivanja pozicije (ili -putanje) izmjerene ili dobivene od modula za pozicioniranje te povezivanje tako dobivene pozicije sa lokacijom na karti koja se nalazi u bazi podataka karata.

Modul za upravljanje vozilom na ruti realizira proces vođenja vozača duž rute . Upravljanje rutom je proces vođenja vozača duž rute generiran od strane modula za planiranje ruta. On koristi izlaze od modula za planiranje ruta, i sustava za pozicioniranje, kojeg koriste vozila na ruti. Vođenje može biti prije putovanja ili u realnom vremenu tokom putovanja.

Modul sučelje čovjek –stroj osigurava povezivanje sredstava za određivanje lokacije sa navigacijskim računalom i uređajem. Ovaj subjekt je sredstvo koje utječe na uvjete rada i povezan je sa utjecajem ljudskog faktora.

Dizajn ovog sučelja treba osiguravati sljedeće principe:1. sučelje mora biti dizajnirano tako da se može spojiti s drugim podsustavima2. kontrola i displeji moraju funkcionirati kako ljudi očekuju 3. Kontrola i prikaz moraju biti u obliku teksta, od lijeva ka desnu i od vrha ka dnu4. Sučelje može minimizirati potrebe za pamćenjem korisnika5. Operacije koje se najčešće imaju veliki utjecaj na sigurnost moraju se jednostavno koristiti6. Upravljanje, prikazivanje i elementi informacije koji se zajedno koriste moraju biti poredani

zaredom jedan do drugogModul bežičnih komunikacija je važna komponenta za poboljšanje performansi i funkcioniranja sustava za lokaciju i navigaciju vozila. To osigurava mogućnost predstavljanja potrebnih informacija za vozila, uzimajući u obzir podatke neophodne za sustav upravljanja transportom.

Sl. 7.3.5. Bežične komunikacije sustava RGN

9.4. Primjena GPS i DGPS u ITS aplikacijama

Neka od tehničkih rješenja dostupna su kao gotovi proizvodi na tržištu, odnosno ugrađuju se kao dodatna oprema u vozila. Sučelje čovjek-stroj (HMI-Human Machine Interface) vrlo su značajna za učinkovitost i sigurnost usluge rutiranja i navigacije. Autonomni rutni vodič (Autonomous Route Guidance) izračunava optimalne rute na „on-board“ računalnoj opremi u vozilu uz korištenje „on-

45

board“ digitzalne mape. Vozač upisuje cilj putovanja, a navigacijsko računalo određuje najbolji put na temelju postojeće lokacije vozila (koju daje GPS ili DGPS prijamnik) i digitalne mape. Ako na raskrižju vozač pogrešno skrene, navigacijska oprema prepoznaje i daje novi plan puta.U centraliziranom dinamičkom rutnom vodiču ( Centraliesed Dynamic Route Guidance) obrada zahtijeva obavlja se u središnjem računalu prometnog informacijskog centra koje raspolaže dinamičkim podacima o stanju prometa. Nakon zahtjeva iz vozila u središnjem računalu izračunava se optimalna ruta i skup uputa šalje se natrag vozilu na svakom raskrižju. Vozilo je opremljeno duplerskim komunikacijskim sustavom te koristi infracrvene usmjerivače (infrared beacons) raspoređene na gradskim raskrižjima. Digitalna mapa u opremi vozila nije neophodna.Dualni mod rutnog vodiča (Dual Mode Route Guidance) je kombinacija autonomnog i centraliziranog rutnog vodiča. Ako autonomni navigacijski sustav dopunjen RDS/TMC prijamnikom tako da se prometne poruke dekodiraju i lociraju na digitalnoj mapi, tada je to tzv. dualni mod rutnog vodiča. Takav sustav omogućuje uvažavanje stvarne prometne situacije na ulicama i izbjegavanje ulica i zona s prometnim zagušenjem. Autonomni navigacijski sustav ugrađen u vozilo čine :

- navigacijsko (on-board) računalo- GPS (DGPS ili drugi) prijamnik- senzori na kotačima vozila- magnetski kompas- CD ili DVD player- cestovna digitalna mapa (pohranjena na CD_ROM ili DVD-u)

Radi postizanja veće točnosti primjenjuju se višesenzorski sustavi s relativnim senzorima (senzori na kotačima, žiroskopi idr.). Visoka razina funkcionalnih zahtjeva koju mora ispuniti sustav autonomne lokacije i navigacije su:1. Sustav treba imati sposobnost prepoznavanje trenutne pozicije 20 m od stvarne lokacije za 90

% vremena putovanja.2. Sustav treba imati sposobnost prevesti trenutnu lokaciju u koordinate na karti kao i na početku

nadolazeće dionice puta.3. Sustav mora biti sposoban predstaviti poziciju vozila na karti, te osigurati vidljivost od

operatora vozila.4. Sustav mora osigurati primanje zahtjeva odredišta putovanja i osigurati plan za najbolju rutu do

odredišta.5. Sustav mora osigurati slanje audio i vizualnih uputa za direktno manevriranje koje zahtijeva

planirana ruta.6. Sustav mora osigurati prepoznavanje kada se nalazi van rute kada je van planirane dionice puta.7. Sustav mora osigurati ispravno funkcioniranje i kada se nalazi van planirane rute , te osigurati

generiranje nove rute.

Centralizirani sustav lokacije i navigacije putem glavnog računala (Host) koje se sastoji od jednog ili više uređaja, vrši određivanje lokacije i osigurava informacije za upravljanje ili savjetovanje jednog ili više vozila ili uređaja. Centralizirani sustav lokacije i navigacije koriste :

- služba E 911 poziv za pomoć- služba pomoć na cestama- žurne službe ( policija, protupožarna služba, hitna pomoć)- javni transport ( praćenje kretanja autobusa)- privatni servisi (taxi, špedicija,..)- putne informacije (upravljanje vozilima na ruti, tutističke informacije, servisne informacije)

Tri su glavna ograničenja razvoju ovog sustava:- sposobnost lociranja i navigacije- točnost lokacije i učestalost ažuriranja lokacije- izbor tehnologije bežičnih komunikacija

46

Centralizirani dinamički rutni vodič dodatno zahtijeva duplersku komunikaciju sa središnjim računalom u prometno informacijskom centru. Takva komunikacija se realizira:

- korištenjem GSM/GPRS veze- bežične (infracrvene) komunikacije s usmjerivačima (becons) smještenim na raskrižjima

9.5. Tehnologija za realiziranje sustava RGN

U ITS aplikacijama pored GPS sustava mogu se koristiti precizniji diferencijski GPS sustav (Diferential Global Positiitioning System). DGPS je vrsta relativnog pozicioniranja gdje monitorska stanica (poznatog položaja) prima satelitske signale i izračunava pogreške. Taj podatak priopćava se korisnicima u određenom području polumjera od stotinjak kilometara. Da bi točnije izračunao svoju poziciju, korisnik treba posjedovati prijamnik za DGPS poruke uz odgovarajuće programe za njihovu obradu i prezentaciju. Određivanje položaja korisnika GPS sustava temelji se na mjerenju vremena preleta signala od satelita iz čega se izračunava udaljenost

prema izrazu: l=c∗t pr

gdje je: l− udaljenost od satelita do korisnika c− brzina svjetlosti u vakumu

t pr− vrijeme proleta signala

GPS postaje normalna dopunska oprema od početka ovog desetljeća poput „air-condition“ ili CD-R opreme. U pravokutnom koordinatnom sustavu razmak (I) između pozicije GPS korisnika i satelita

iznosi: I=|PK−PS| gdje su PK−koordinate korisnika a PS−koordinate satelita

10. INTELIGENTNI TRANSPORTNI TERMINALI I SUČELJA

10.1. Pristup ITS reinženjiranju terminalnih sustava

Transportni terminalni sustavi općenito predstavljaju početne i završne odnosno tranzitne točke transportnog procesa gdje putnik, roba ili pošiljka ulazi u sustav ili izlazi iz sustava odnosno mijenja mod prijevoza. Budući da se u terminalu mijenja i mod prijevoza, može se govoriti o intermodalnim transportnim terminalima (intermodal transport terminals ) za putnike i različite vrste terminala. Primjeri transportnih terminalnih sustava i tranzitnih sustava su :

- kolodvori i postaje u cestovnom prometu- kolodvori i postaje u željezničkom prometu- zračne luke- morske luke- robno-transportni terminali- logističko-distribucijski centri- kurirski „hubovi“- Park&Ride sustavi

Uvođenje ITS funkcionalnosti u transportne terminalne sustave može bitno podići razinu performansi kvalitetu usluga što se može mjeriti :

- većom produktivnošću prijevoznika i davatelja terminalnih usluga- smanjenjem čekanja i vremenskih gubitaka za putnike- smanjenje zagušenja prometnica- povećanje sigurnosti i zaštićenosti putnika i tereta

47

Sve dok je raspoloživi kapacitete ili propusna moć (C) u vremenu promatranja (T) manji od ukupnog volumena prometa za promatrano razdoblje (T), postoji mogućnost poboljšanja postojećeg sustava vremenskom preraspodjelom. Osim toga moguće je sustavnim upravljanjem potražnjom djelovati na prilagodbu polaznog vremena i promjenu moda prijevoza do odredišta.Performanca sustava predstavlja mjeru nekog zahtijevanog ponašanja. Transportni terminali su stvarnovremenski sustav tako da se procjena performansi temelji na veličinama ostvarenih outputa i pravovremenosti. U skladu s poopćenim modelom prometnog sustava u terminalnim podsustavima putnik, roba i informacija ulaze u sustav, adaptiraju se za prijevoz ili prijenos mrežom te u krajnjem terminalu napuštaju sustav uz obavljenu transportnu uslugu. Za sustavski opis funkcija terminala koriste se input-output dijagrami procesa prilagođeni konkretnom kontekstu. Facilitatori procesa su odgovarajuća infrastruktura, objekti i uređaji koji omogućuju obavljanje temeljnih i dodatnih funkcija terminala. Izlaz iz procesa su ukrcana i ispravna vozila sa korisnim teretom te nepoželjni outputi: otpad, onečišćenja idr. Proces mora biti vođen odnosno kontroliran tako da se osigura odvijanje željenih transformacija inputa u outpute. Uspješnost funkcioniranja iskazuje se performansama odnosno kvalitetom usluga za krajnje korisnike.

Sl.8.1.1. Input-output model procesa u terminaluPerformanse terminala općenito se mogu iskazati pokazateljima kao što su :

- dostupnost (barijere pristupa terminalu)- učinkovitost odvijanja procesa- prosječno čekanje u procesu terminalnog posluživanja Tp- varijabilnost trajanja posluživanja (Var(Tp))- razina sigurnosti odvijanja procesa u terminalu- troškovi funkcioniranja terminala- pouzdanost- kvaliteta sučelja

Razina performansi terminala i kvaliteta usluge za korisnika bitno ovise o veličini prometnog opterećenja i varijabilnosti dolazaka korisnika i vozila. Veća varijabilnost dolazaka bitno smanjuje razinu performansi terminala uz isto prometno opterećenje.

10.2. Usklađivanje veličine kapaciteta i prometnog opterećenja

ITS rješenja adaptivnog vođenja procesa u terminalnim podsustavima mogu bitno poboljšati razinu korištenja kapaciteta i kvalitetu usluge za korisnike. Kapacitet posluživanja je relativno fiksan i ne može se mijenjati brzom promjenom potražnje. No postoje različite mogućnosti smanjenja varijacija potražnje i sprečavanje preopterećenja vremenskom preraspodjelom prometa. Za usklađivanje kapaciteta i potražnje važno je poznavanje dnevnih varijacija prometa

mjerenih u kratkim intervalima raspon vrijednosti iznosi: R=Qmax−Qmin

48

gdje je : R- raspon gustoće prometnih entiteta

Qmin−minimalna gustoća prometnih entiteta

Qmax− maksimalna gustoća prometnih entitetaPotražnja se promatra za određeni prostorno-vremenski okvir odnosno odgovarajuću rezolucijsku razinu, npr. satna ili dnevna potražnja jedne klase usluga na jednom terminalnom sustavu.

Ako postoji q1 , q2 , . .. , qn podataka utemeljenih na n-opažanja, tada se srednja vrijednost varijable (gustoća ili koncentracija) iznosi

q−=∑i=1

n

q i

ni=1,2 ,. . ., n

uz varijaciju

σ 2=

∑i=1

n

( qi−q−)2

n−1

Ako se prati duljina repa , tada je potrebno uzeti u razmatranje vrijeme t i kroz koje se rep

održava tako da se srednja vrijednost lW

−

određuje kako slijedi

lW

−=∑i=1

n

lWi∗t i

Ti=1,2 ,. . ., n

gdje je:

T=∑i=1

n

t i

Sl. 8.2.1. Varijacija dnevne potražnje u terminalu

Stoga je potrebno izabrati onaj kapacitet koji će uz zadovoljenu kvalitetu usluge osigurati očekivano korištenje kapaciteta tako da vrijedi :

Q−

<CR<Qmax

LοSi>LοSnorm

gdje je

Q−−prosječna potražnja za reprezentativni dan

Qmax− maksimalna potražnja tijekom dana

49

CR− propusna moć ili kapacitet koji zadovoljava prometne zahtjeve uz prihvatljivu degradaciju kvalitete pri vršnom opterećenju

U postupku rješavanja problema izbora kapaciteta i upravljanja procesima prometni inženjeri i menadžeri moraju koristiti odgovarajuće odmjeravanje učinka i troškova dodatnog kapaciteta. Ključni pokazatelji razine usluga terminala za korisnika su :

- dostupnost terminala odnosno vrijeme pristupa do terminala- vrijeme provedeno u sustavu (na čekanju+posluživanje)- zadovoljavajuća cijena usluga- redovitost i pouzdanost usluge- sigurnost i zaštićenost- udobnost

Svaki korisnik različito ponderira pojedine pokazatelje tako da neki prvenstveno preferiraju udobnost i sigurnost dok je drugima najvažnija cijena. Subjektivne procjene kvalitete korisnik donosi temeljem vlastitih perferencija i očekivanja. Objektivne procjene pojedinih pokazatelja moguće su mjerenjem i motrenjem odgovarajućih veličina u procesu (vrijeme provedeno u terminalu, vrijeme čekanja, početak i završetak posluživanja itd.)

10.3. Prilagođavanje postojećih informacijskih sustava rješenjima ITS-a

Kod ITS reinženjiranja potrebno je terminalni informacijski sustav definirati, razvijati i implementirati kao interni dio ITS-a. Reinženjiranje znači temeljno preispitivanje načina funkcioniranja sustava pri čemu se ne treba preopterećivati postojećim rješenjima. Terminalni sustav je stvarni, dinamički sustav koji obavlja određene funkcije odnosno procese.

Sl.8.3.1. Terminalni informacijski sustav

Ulazi iz okoline mijenjaju stanje terminalnog sustava. Stanje sustava treba opisati sintezom informacija o prošlosti kako bi se djelovanjem mogli postići poželjni izlazi. Promatranjem ili mjerenjem prometnih veličina u terminalnom sustavu dolazi se do informacije o stanju sustava. U bazama podataka sadržani su podaci koji opisuju sustav. Model procesa i model podataka mogu se projektirati relativno neovisno pri čemu projektiranje modela procesa može prethoditi modelu podataka ili obrnuto.

50

Svaki pravokutnik označava proces, a ulazni i izlazni tokovi predstavljaju tok podataka. Tok s gornje strane naziva se „upravljanje“ (control) i definira uvjete pod kojima se izvodi proces.

Sl.8.3.2. Dekompozicija procesa u terminalu

11. INTELIGENTNE PROMETNICE I VOZILA

11.1. Inteligentne prometnice

Inteligentna prometnica predstavlja kibernetsku i informatičku nadgradnju klasičnih prometnica tako da se osim osnovnih fizičkih funkcija ostvaruje bolje informiranje vozača, vođenje prometa, sigurnosne aplikacije, itd. Nadgradnju predstavljaju npr. sustavi koji služe za prikupljanje podataja, mjerenje i sl., telekomunikacijski sustavi, sustavi upravljanja i td. Osnovna fizička struktura informacijsko-komunikacijskog sustava (ICS) prometnica prikazana je na slici.

Teleprometno opterećenje prijenosnog linka a možemo odrediti iz izraza: a=

ϕu

C gdje je : C – kapacitet prijenosnog sustavaAutomatizirana prometnica postiže se upravljačkom i informacijsko-komunikacijskom nadgradnjom klasične prometnice. Time se postiže veća protočnost, sigurnost učinkovitost prijevoza. ICS sustav za telekontrolu služi utvrđivanju ispravnosti rada uređaja na daljinu odnosno za kontrolu maksimalnih vrijednosti pojedinih veličina. ICS sustav za telemetriju omogućuje mjerenje odgovarajućih veličina na daljinu. ICS sustavi za telekomandu služe upravljanju prometom odnosno za regulaciju rada uređaja na daljinu (uključivanjem, isključivanjem i drugim radnjama). Klasični SOS telekomunikacijski uređaji postavljeni uz autoceste služe vozačima da u slučaju kvara ili druge potrebe upute poziv za hitnu pomoć.

ITS funkcionalnosti automatizirane prometnice uključuju:

- mjerenje prometa i klasifikaciju vozila te analizu prometnog toka

- videonadzor i daljinsko upravljanje protočnošću prometnica

- naplatu cestarine putem „pametnih“ kartica

51

- telekontrolu gabarita (primjenom lasera i optičkih rešetki)- poboljšanje vidljivosti u tunelima- telekontrolu pojave dima i vatre- telemetriju meteoroloških uvjeta (temperatura, vlažnost, brzina vjetra, snijeg, kiša)- upravljanje promjenljivom prometnom signalizacijom, infopanoima,semaforima i

radiokomunikacijskim porukama- navigacijske upute o trenutačno optimalnim prometnim smjerovima- uključivanje i regulaciju rasvjete- automatsko uključivanje gašenja požara u tunelu

Učinci ITS rješenja mogu se promatrati kroz :- poboljšanje protočnosti- poboljšanje sigurnosti- poboljšanje udobnosti i zaštićenosti vozača i putnika- ekološka poboljšanja

Poboljšanje protočnosti može se odrediti stavljanjem u omjer pred-ITS rješenja i ITS rješenja

vođenja prometa na određenoj dionici ceste, tunelu, mostu i sl. tako da vrijedi: Δϕ=ϕ ITS−ϕo

gdje je : Δϕ− poboljšanje protočnosti (u apsolutnom iznosu)ϕ ITS− protok uz ITS rješenjeϕo− protok bez ITS rješenja

Koeficijent poboljšanja protočnosti određen je izrazom: K PP=(ϕITS

ϕ0

−1)∗100 [ % ]

Redukcijski koeficijent koji definira propusnu moć ceste s više prometnih traka bit će znatno smanjen primjenom ITS-a sustava koji podržavaju prestrojavanje, obilaženje i omogućuju bolje vođenje tokova vozila uključivo s žurnim službama.

Propusna moć ceste s više prometnih trakova primjenom ITS rješenja određen je izrazom:

ϕn=γ ITS∗n∗ϕITS

gdje : ϕn−propusna moć ceste s više prometnih trakova

γ ITS− redukcijski koeficijent za prometnicu s ITS opremom n− broj prometnih trakova

ϕ ITS− prometni tok jednog prometnog traka s ITS rješenjem

Pri određivanju stvarne propusne moći potrebno je uzeti u obzir utjecaje:- širine prometnog traka- strukture prometa- vidljivosti- udaljenost bočnih smetnji

Povećanje razine usluge (L○S) za krajnjeg korisnika mjeri se :- smanjenjem vremena putovanja- slobodom manevriranja- povećanjem sigurnosti vožnje

52

- povećanje udobnosti vožnje- smanjenje prekida prometnog toka- smanjenjem troškova korištenja vozila

11.2. Inteligentna vozila

Inteligentna vozila (IV) imaju dodatne funkcionalnosti kojima se postiže prikupljanje i obrada podataka iz okruženja te automatizirana prilagodba kao pomoć ili zamjena čovjeka-vozača.IV sustavi se proglašuju ključnim sljedećim valom (next wave) za ITS.

Oprema koja se ugrađuje na inteligentno vozilo prikazana je na slici .

Postojeće IV aplikacije u osnovi se mogu podijeliti na :- upozoravanje vozača- djelomična kontrola vozila i podrška vozaču- potpuno automatsko vođenje vozila

Upozoravanje vozača (collision warning systems) uključuje funkcije kao što su upozoravanje na opasnost čelnog sudara, izlijetanje s ceste, opasnosti pri prestrojavanju vozila, detekcija pješaka, upozoravanje vozača teških teretnih vozila. Ako vozač neadekvatno reagira na svjetlosna ili zvučna upozorenja, sustavi mogu preuzeti kontrolu nad upravljanjem ili zaustavljanjem vozila.

Sustavi pomoći vozaču uključuju funkcije adaptivne prilagodbe brzine, držanja pravca i preciznog manevriranja. Rješenja inteligentnog vozila uključuju: automatsko upravljanje vozilom, držanje sigurnosnog razmaka te elektroničko vođenje autobusa i teretnih vozila posebnim prometnim trakom. Inteligentna pomoć parkiranju već se serijski ugrađuje u vozila i omogućuje bočno i stražnje parkiranje na željeno mjesto tako da su vozačeve ruke potpuno slobodne jer se upravljač sam okreće. Kontrola potrošnje goriva je važna pri kombiniranoj uporabi benzinskog i elektro motora pri čemu vozač može kontinuirano pratiti energetsko stanje vozila na središnjem ekranu.Inteligentni sustavi vozila mogu biti autonomni (instrumenti i inteligencija smješteni u vozilo) ili kooperativni gdje asistencija dolazi od prometnice i/ili drugih vozila. ITS prilagodba uključuje :

- uređaj za upravljanje vozilom- uređaj za zaustavljanje vozila

53

- uređaje za osvjetljavanje ceste- uređaj za davanje svjetlosnih znakova- uređaje za omogućavanje normalne vidljivosti- uređaje za kretanje vozila unatrag- uređaje za kontrolu i ispuštanje ispušnih plinova- uređaje za spajanje vučnog i priključnog vozila- ostale uređaje i opremu na vozilu

12. INTELIGENTNO UPRAVLJANJE PROMETOM I TRANSPORTOM

12.1. Zadaća inteligentnog upravljanja prometom i transportom

Upravljanje prometom (MT) određuje razinu usluge (prvenstveno brzina) kojom se ponuđeni prometni volumen (PV) može poslužiti na određenoj prometnici (mreži).

Brzina u mreži je određena općim izrazom: vm=f (Cm ,PV , MT )t

gdje je :

vm−brzina na mreži

Cm−operativni kapacitet mrežnih elemenata PV −prometni volumen MT− upravljanje prometom t−vremenski okvir promatranja

Operativni kapacitet prometne mreže određen je razinom investiranja (Inv) ili izgrađenosti osnovne infrastrukture i kvalitetom upravljanja prometom (MT) tako da vrijedi

Cm= f (Inv , MT )t

Inteligentno upravljanje prometnim tokom vozila i javnim prijevozom omogućuje povećanje operativnog kapaciteta uz davanje prioriteta određenim vozilima (javnom prijevozu, žurnim službama).

Prijevozna potražnja (D) ovisit će o rasporedu aktivnosti (Akt) (gospodarskih, društvenih itd.) te o razini usluge koju pruža prometnica koja je zavisna o:

- očekivanoj brzini- čekanjima- sigurnosti- ekološkim čimbenicima

Općenito vrijedi D=f ( Akt , LoS ) a ako se promatra samo brzina ili vrijeme putovanja određenom dionicom (tp=l/v), tada je potražnja:

DR=f ( Akt , vm)

Inteligentnim upravljanjem povećava se operativni kapacitet tako da vrijedi : CM>C M

54

Odnosno: k IM=

C M

C M

Inteligentno upravljanje označava pristup, metode i tehnička pomagala koja omogućuju dinamičko prilagođavanje potražnje, adaptivno vođenje tokova i djelovanje žurnih službi u

slučajevima incidenata. Ključne operativne zadaće MT ITS su:- kontrola pristupa mreži- ublažavanje posljedica zagušenja na prometnicama i njihovim sučeljima prema drugim

modovima- rješavanje uskih grla zbog incidentnih događaja- postizanje zadovoljavajuće razine sigurnosti u prometu- prometna logistika specijalnih sportskih, političkih, verskih, zabavnih događanja- kontrola nepovoljnih utjecaja na odvijanje prometnog toka (vremenske neprilike, agresivna

vožnja )- preraspodjelom modova prema korištenju učinkovitijih modova javnog prijevoza

Važno je uočiti da vođenje prometnog toka (TFC) predstavlja samo jedan od podsustava

upravljanja prometom u ITS okruženju (MT ITS ) tako da vrijedi : TFC⊂MT ITS

To podrazumijeva da se klasična rješenja trebaju integrirati s drugim ITS podsustavima u

funkcionalnom području MT ITS .Osim upravljanja tokovima vozila, MT sadrži upravljanje potražnjom, koordinaciju urgentnih službi, davanje prioriteta javnom prijevozu, upravljanje incidentnim situacijama i posebnim događajima (sportske manifestacije, politički skupovi, itd.)

Sprečavanje zagušenja i adaptivno vođenje toka vozila predstavlja jedno najznačajnijih područja primjene ITS-TM aplikacija.

12.2. Funkcionalno područje upravljanja prometom u ITS arhitekturi

U europskoj i američkoj ITS arhitekturi definirano je posebno funkcionalno područje upravljanja prometom MT (manage traffic). Prema europskoj KAREN-FRAME arhitekturi funkcionalno područje MT podijeljeno je u pet funkcija visoke razine koje su u pravilu kompleksne tako da se dekomponiraju u određeni broj funkcija niže razine. Funkcije visoke razine za MT jesu :

1. vođenje prometnog toka2. upravljanje incidentnim situacijama3. upravljanje potražnjom

55

4. pružanje meteoroloških informacija5. održavanje cesta

Opis funkcija više razine sastoji se od dvaju osnovnih dijelova:- pregledni prikaz svrhe funkcije- liste komponenata funkcije

Komponente funkcije vođenja prometnog toka su :- vođenje gradskog prometa- vođenje međugradskog prometa- vođenje prometa na mostovima i tunelima

Funkcije visoke razine rijetko zadovoljavaju korisničke potrebe no uvijek zadovoljavaju zahtjeve nižih funkcija.Funkcije niže razine opisuju funkcionalnosti koje se dijele u niže funkcije tako da predstavljaju najnižu razinu funkcionalnosti u ovom funkcionalnom području.

Opis funkcija niže razine sadrži četiri dijela:- pregled i prikaz- lista ulaznih i izlaznih tokova podataka- detaljni funkcionalni zahtjev- lista potreba stakeholdera koje su zadovoljene tom funkcijom

Svi funkcionalni tokovi podataka (functional data flows) imaju nazive koji počinju dogovorenim slovnim kodom i slijede slobodnim tekstualnim opisom koji inicira sadržaj. Slovni kod zadovoljava pravila koja su definirana u ITS funkcionalnoj arhitekturi. Tokovi podataka između terminatora odnosno aktera imaju vlastitu hijerarhiju i pravila pri određivanju naziva toka podataka :pravilo 1. Nazivi tokova podataka između terminatora i jezge ITS-a počinju sa :

- prema (to)- od (from)- prema/od (to/from)nakon čega slijedi puni naziv terminatora, npr:- od vozača- prema/od vozila

pravilo 2. Kada tok podataka povezuje funkciju s terminatorom ili njegovim akterom, tada je početno slovo „f“ nakon kojeg slijedi akronim terminatora za tokove od terminatora, odnosno početno slovo „t“ nakon kojeg slijedi akronim terminatora za tokove prema terminatoru;pravilo 3. Tokovi podataka unutar funkcionalnog područja slijede različite konvencije kao što je :

- t (inicijalni terminator)- slobodni tekstualni naziv- f (incijali terminatora). slobodni tekstualni naziv

Unutar funkcionalnog područja i funkcija visoke razine koriste se skladištenje podataka (data stores). Skladišta podataka imaju svoje nazive i brojčane oznake. Naziv indicira tip podataka koji je pohranjen. Brojčana oznaka sastoji se od dva broja gdje prvi broj označava broj funkcionalnog područja, a druga oznaka redni broj skladišta podataka određenog funkcionalnog područja. Skladište podatka koristi se u funkcionalnom području upravljanja prometom. Ono sadrži zapise o svim aktivnostima održavanja koje će izvoditi uključivo i one koje još nisu završene. Podaci o skladištenju uključuju:

- lokaciju- tip opreme

56

- tip kvara ili oštećenja- opis kvara ili oštećenja- vrijeme i datum održavanja

Zahtijeva se da svako skladište podataka sadrži mogućnost rada, odnosno upravljanja podacima , npr. kontrola upisa, kreiranje žurnala, itd. Komunikacijski zahtjevi vezani za razmjenu podataka među različitim funkcijama definiraju se fizičkom arhitekturom.

12.3. Relevantne veličine prometnog toka koje se

koriste u upravljanju prometom (MT)

U kontekstu ITS-a se mogu promatrati sljedeće relevantne veličine za opisivanje prometnih tokova: 1. protok vozila

2. gustoća prometnog toka 3. brzina prometnog toka (prostorna i vremenska) 4. vremenski razmak ili interval slijeđenja vozila 5. prostorni razmak slijeđenja vozila

Protok vozila predstavlja broj vozila N koja prolaze određenu točku prometnice dx tijekom zadanog vremena T ( tipično 1 sat voz/sat ili drugom vremenu ovisno o prometnom sustavu).

Sl. 9.3.1. Protok vozila (voz/h)Maksimalna vrijednost toka koji se može postići predstavlja propusnu moć ili maksimalni operativni kapacitet mrežnog elementa tako da vrijedi:

CM=max( ϕM )

0<ϕM≤CM

gdje je :CM −operativni kapacitet mrežnog elementaϕ M− protok na mrežnom elementuGustoća toka vozila na cestovnoj dionici definirana je kao ukupan broj vozila N koja se u trenutku promatranja dt nalaze uzduž određene dionice (duljine) ceste duljine M.

Sl.9.3.2. Gustoća prometnog toka (voz/km)

Kao ekvivalent gustoći u ITS okruženju rabi se veličina vremenskog zauzimanja kapaciteta koja neposredno mjeri u točki odnosno vrlo kratkim zonama detekcije vozila na kolniku. Zauzimanje (occupancy) je definirano kao postotak vremena kada je zona detekcije (induktivna petlja ili mikrovalni emiter) pokrivena vozilom.

Značenje termina koncentracija često se poistovjećuje s gustoćom, no postoje određene razlike. Koncentracija je širi pojam koji uključuje i gustoću (density) i zauzimanje trake (lane occupancy).Gustoća je mjera koncentracije entiteta u prostoru dok se zauzimanje mjeri u točki/presjeku i predstavlja mjeru koncentracije u vremenu.

57

Zauzimanje kapaciteta (traka) mjeri se u točki ili na vrlo kratkoj udaljenosti tako da se utvrđuju vremena Ts u određenom periodu promatranja T. Za točnost mjerenja treba uvesti u račun širinu induktivne petlje odnosno senzora ugrađenog u kolnik.

Brzina prometnog toka može se izraziti kao srednja prostorna brzina Vs ili srednja vremenska brzina Vt.

Srednja prostorna brzina

može se odrediti prema izrazu:

V s=l

1n∑i=1

n

t i

gdje je : l− udaljenost koju pređu vozila n− broj vozila (i=1,...,n)

t i− vrijeme potrebno vozilu i da prijeđe udaljenost l (t i=

lv i )

V i−brzina pojedinog vozila

Zauzimanje prometnog traka ili općenito „kanala“ (prometnice) kojim prolaze prometni entiteti (vozila, pješaci,paketi, itd.) može se

odrediti prema izrazu: k Z=

∑i

N

ti

T

gdje je : ∑

i

N

t i− zbroj pojedinačnih

vremena kada se vozila i=1,...,N nalaze nad detektorom T− vrijeme promatranja

12.4. Prilagodba općih modela prometnog toka

Osnovne analitičke relacije i tzv. fundamentalni dijagrami pokazuju odnos protoka (q), gustoće (g) ili koncentracije vozila (k) i brzine (v) u idealiziranim uvjetima jednosmjernog jednoniznoga homogenog toka vozila. Temeljna jednadžba stacionarnog prometnog toka vozila

predstavljena je izrazom : q=g∗V s (voz/h)gdje je : q− srednji protok vozila (vozila/h) g− srednja gustoća toka odnosno koncentracija k (voz/km)

V s− srednja prostorna brzina (km/h)

Sl.9.4.1.Osnovni dijagram prometnog toka(zavisnost protoka i gustoće)

U praksi prometni tok nije jednolik, nego varira u prostoru i vremenu.

58

Sl.9.4.2. Zavisnost protoka i srednje prostorne brzine

ITS rješenja upravljanja prometom mogu povećati protok i/ili brzinu uz istu koncentraciju prometnih entiteta u

određenom dijelu prometnice.

Sl.9.4.3. Zavisnost protoka , gustoće i srednje prostorne brzine

Osim povećanja protoka i brzine , ITS rješenja djeluju na povećanje sigurnosti odvijanja prometa, odnosno kretanja vozila koja dijele kapacitet određene prometnice.

Indeks povećanja sigurnosti može se izraziti općim izrazom: I SP=( R0

R ITS

−1)∗100 %

gdje je : I SP− indeks sigurnosti prometa

R0− rizik bez ITS rješenja na određenoj prometnici

R ITS− rizik uz primjenu ITS rješenja na određenoj prometnici12.5. Višerazinski diskontinuirani model prilagođen ITS kontekstu

Višerazinski modeli prvo su uvedeni da bi se umanjile neke nelogičnosti i nesuglasja između klasičnih modela i empirijskih podataka pri tokovima veće i manje gustoće. Dvorežimski model

brzina-gustoća kombinira:- logaritamski model za gustoće

veće od gustoće zasićenja toka ( g>gzt ) .

- eksponencijalni model za gustoću manje od gustoće zasićenja toka ( g<gzt )

Osim dvorežimskog modela za ITS modeliranje značajan je tzv. petorežimski model brzina-gustoća. Taj model načelno definira pet stupnjevanih režima prometnog toka s određenim vrijednostima gustoće toka i srednje

prostorne brzine.

Orijentacijske vrijednosti gustoće toka u pojedinim režimima protoka izražene u pcpkm (osobna vozila po kilometru) su :

59

- režim I : 0<gI <6 [ voz /km ]

mala gustoća pri kojem je potpuno neometano kretanje vozila. Brzina vozila nije pod utjecajem gustoće toka , odnosno vladaju uvjeti slobodnog toka. Za

- režim II : 6<gII<34 [ pcpkm ]

gustoća od 34 voz/km se uzima kao minimalna (početna) granica zasićenog toka. Brzina vozila je već pod utjecajem gustoće toka i vladaju uvjeti stabilnog do polustabilnog toka

- režim III : 34<gIII <40 [ voz /km ]

određen je donjom i gornjom granicom tzv. zasićenog toka što uključuje i točku maksimalnog protoka.

- režim IV : 40<gIV <80 [ voz /km ]

počinje nakon granice zasićenog toka gz ,t max i

proteže se do granice forsiranog toka s naznačenim kolebanjem protoka vozila. Približna vrijednost gustoće forsiranog toka u približno idealiziranim uvjetima

iznosi gF≈80 [ voz /km ]

odnosno vrijedi relacija:

gF=2∗gz, t max- režim V :

80<gV <120 [ voz /km ]

nastaje

pri gustoćama koje su veće od gF

. U tom režimu praktično nema izravne ovisnosti brzine o gustoći jer se uglavnom ne ostvaruje kontinuirano kretanje i dominantno je za zaustavljanje zbog međusobnog ometanja .

Za cestovne prometnice definirana je tzv. računska brzina, kao najveća brzina vožnje što se može održavati na određenoj cesti uzevši u obzir uvjete sigurnosti (vidljivosti, uvjete prijanjanja) te dobro iskorištenje snage pogonskog agregata. Znanstvena i tehnologijska razina modela i konkretnih rješenja nije prvenstveno određena razinom matematizacije i uključivanja high-tech opreme nego poboljšanjem funkcionalnih performanci prometnog sustava.

12.6. Tipovi i posljedice zagušenja

Zagušenje nastaje kad odnos prometnog volumena i operativnog kapaciteta takav da nastaje znatno smanjenje brzine, a ponekad i potpuni zastoj. Polazni predložak za kontrolu razine zagušenja slijedi iz analize temeljnih veličina prometnog toka i kvalitete odnosno razine usluge. Korisnici usluga počinju osjećati smanjenje kvalitete zbog ometajućih interakcija kad volumen prometa postane približno polovini kapaciteta. Ako se i dogodi trenutačno prometno opterećenje, takvo stanje ne smije potrajati dulje od kritičnog vremena destabilizacije sustava. Ponavljajuće zagušenje nastaje u očekivanim jutarnjim i popodnevnim vršnim satima, odnosno predvidivim intervalima vikendom. U prometnim analizama razlikuju se dva osnovna tipa zagušenja: - ponavljajuće (predvidivo ) zagušenje

prometa - neponavljajuće (nepredvidivo)

60

zagušenje prometa

Vrijedi izraz : CR=Ci−ϕi

gdje je :

CR− najveći rezidualni kapacitet

C i− maksimalni operativni kapacitet

ϕi− protokNeponavljajuće zagušenje nastaje zbog nepredvidivih incidentnih događaja kao što su:

- prometne nezgode- specijalni nenajavljeni i nedovoljno pripremljeni događaji

Konkretne nepovoljne posljedice zagušenja su :- produljenje vremena putovanja (Tp) na određenoj dionici (Id) pri brzini Vd, pri čemu je

Tp=(Id/Vd).- povećan rizik nezgode (Rn)- povećana potrošnja goriva (G)- povećano onečišćenje okoliša- frustracije i stres putnika- agresivnost vozača- kašnjenje žurnih službi- povećanje prometa na sporednim cestama (koje za to nisu osposobljene)- dulje vrijeme i veći troškovi dostave

Troškovi vremenskih gubitaka predstavljeni su izrazom: KVG=Nh∗W h

gdje je :

KVG− troškovi vremenskih gubitaka

Nh− broj izgubljenih sati u čekanju

W h− novčano izražena vrijednost izgubljenog sata

12.7. Individualno i centralizirano vođenje protoka

Osim dviju krajnjih kategorija (centralizirano Vs individualno) razlikujemo niz prijelaznih inačica. Iz teorije vođenja i kibernetike je poznato da upravljanje predstavlja korektivno djelovanje u okviru šire shvaćenog koncepta vođenja koje pokriva i unaprijedno vođenje (upravljanje) i vođenje povratnom vezom (automatska regulacija).

Centralizirano ( automatsko) vođenje podrazumijeva:- osiguranje ekskluzivnog korištenja kapaciteta prometnice ( gdje neće biti ometanja drugih)- razmaci između vozila su predeterminirani za sigurno odvijanje prometa- prometni podaci se prikupljaju i obrađuju u realnom vremenu- odluke su programirane i korektivno djelovanje je incidentno

Centralizirano upravljanje prometom praktično funkcionira tako da na prometnici postoji ITS senzorska oprema koja prikuplja podatke i određuje upravljačko djelovanje kao približno

61

determinističko vođenje. Vrijeme putovanja u javnom putničkom prijevozu predeterminirano je voznim redom i odstupanja su minimalna ako nema zagušenja prometa.

Individualno viđenje podrazumijeva:- zajedničko korištenje raspoloživih kapaciteta prema utvrđenim pravilima- razmaci između vozila ovise o individualnoj procjeni ( vozača,pilota,kapetana )- prometni podaci se individualno prikupljaju i obraduju u realnom vremenu- odluke su trenutačne i nisu programibilne

Individualno vođenje prometa pojavljuje se kod osobnih automobila, autobusa, brodica, malih zrakoplova. Vođenje bitno ovisi o ekstremnim čimbenicima i interakciji s drugim entitetima u prometnom toku. Veličina razmaka između prometnih entiteta (h), brzina (v) i vrijeme putovanja (Tp) su varijabilni i ovise o specifičnim okolnostima.

Individualno vođenje omogućava nešto veći protok vozila u dobrim vanjskim uvjetima kad je gustoća takva da nema ometajućih interakcija. Centralizirano vođenje ima nešto manji protok pri manjim gustoćama, no omogućuje bitno veći protok pri većim gustoćama prometa odnosno „jam“ koncentraciji.

12.8. Adaptivno upravljanje prometom na semaforiziranim raskrižjima

ITS rješenja adaptivnog vođenja prometnog toka povećava propusnu moć tako da se redoslijed odlučivanja i trajanje ciklusa stalno prilagođuju promjenljivim potrebama prometnog toka i uvjetima okruženja. U odnosu na koordinirani fiksni režim rada semafora ( s determiniranim redoslijedom uključivanja signalnih postava i trajanjem faza u ciklusu), adaptivni sustav je kompleksniji, ali i bitno učinkovitiji jer smanjuje ukupne vremenske gubitke i ostale pokazatelje kvalitete sustava. U kvantitativnoj analizi potrebno je usporediti reprezentativne pokazatelje učinkovitosti, npr, prosječne vremenske gubitke po vozilu bez ITS adaptivnog vođenja i s ITS adaptivnim vođenjem.

Pri tome vrijedi: T w ,h=

1N∑i=1

N

Xwi

T w , h>T wITS

gdje je :

T w , h− prosječni vremenski gubici (sekunde po vozilu ) bez ITS adaptivnog vođenja, izračunati za promatranu zonu u reprezentativnom vremenu

X wi− pojedinačni vremenski gubici bez ITS adaptivnog vođenja

T wITS−prosječni vremenski gubici s ITS rješenjimaPodaci o relevantnim veličinama prometnog toka i stanju oko raskrižja prikupljaju se preko senzora. Upravljački uređaj prima informacije o stanju prometa u zoni interesa preko logičkog detektorskog bloka i definira uključivanje svjetlosnih signala (trajanje faza u ciklusu odnosno redoslijed

62

uključivanja signalnih postava). Osim smanjenja vremenskih gubitaka (zbog čekanja na zeleni signal, usporavanja i startovanja kolone), adaptivni sustav upravljanja omogućuje zaštitu od preopterećenja i nestabilnog ponašanja sustava. Dodatni pozitivni učinci postižu se funkcionalnom integracijom sustava adaptivnog vođenja prometnog toka (adaptive Traffic Flow Control) s drugim ITS rješenjima:

- predputno i putno informiranje- upravljanje potražnjom- upravljanje žurnim službama

12.9. Šok valovi u prometnom toku

Polazeći od idealiziranih karakteristika prometnog toka, osnovnog dijagrama prometnog toka,

kontinuiranih promjena u prometnom toku duž prometnica (q , V s , g ) nošene us tzv. valovima koji se kreću duž prometnice u smjeru kretanja prometnog roka ili suprotno od smjera kretanja prometnog toka. Skokovite promjene osnovnih parametara prometnog toka duž prometnice praćene su tzv. šok valovima ili udarnim valovima. Prometni valovi mogu nastati zbog povećanog priliva vozila na određenoj dionici puta ili zbog pojave uskog grla na putu.

Brzina vala se određuje po obrascu:

V W=dq

dg=

d (V s∗g )dg

V W=V S+g

dV s

dgSkokovite promjene osnovnih parametara prometnog toka duž prometnice praćene su tzv.šok valovima ili udarnim valovima.

12.10. Koncept virtualnog cestovnog vlaka

Jedan od vrlo aktualnih rješenja automatskog vođenja cestovnih vozila je zajedničko vođenje niza teretnih vozila prema konceptu „trains of truck“. U praksi su već primijenjeni sustavi međusobnog slijeđenja bez automatiziranih pomagala. Učinci sustava automatskog skupnog vođenja teretnih vozila autocestom mogu se pratiti putem više pokazatelja:

- poboljšanje protočnosti izražene u broju vozila ili postotkom- smanjenje potrošnje goriva i onečišćenja za isti transportni učinak - ušteda aktivnog vremena vozača- povećanje sigurnosti smanjenjem rizika zbog automatskog vođenja

12.11. Upravljanje gradskim prometom s

prioritetima javnog prijevoza

SUGP-PJP - „ sustav upravljanja gradskim prometom s prioritetima javnog prijevoza „.Fizička arhitektura sustava SUGP-PJP definira fizičke komponente koje su vezane uz funkcionalnu arhitekturu i tokove podataka. Fizička arhitektura sustava SUGP-PJP na najvišoj razini prikazan je dijagramom konteksta i terminatora (aktera) s kojima se ostvaruje razmjena podataka. Polazni

dijagram konteksta sustava upravljanja gradskim prometom s prioritetima javnog prijevoza pokazan je na slici.

63

Sustav SUGP-PJP sastoji se od nekoliko osnovnih podsustava:- podsustav centraliziranog

vođenja prometa- podsustav lokalnog vođenja- podsustav lokalne cestovne

infrastrukture- podsustav za ostale periferne

funkcionalnosti

Podsustav centralnog vođenja prometa sastoji se od četiriju modula:- modula kontrole područja- sučelja razmjene podataka

- modula podatkovnog nadzora i arhiviranja

- krajnjeg modula

13. ITS FUNKCIONALNOSTI ZA

NACIONALNU SIGURNOST I

ZAŠTITU

13.1. Nacionalna sigurnost i zaštita

kao funkcionalno područje ITS-a

U klasifikaciji ITS funkcionalnih područja definirano je posebno područje nacionalna sigurnost i zaštita. Povezivanje ITS-a i problema nacionalne sigurnosti i zaštite

pokrenuto je rastućom opasnošću od namjernih (terorističkih) djelovanja vezanih za prometna vozila i prometnice, nadzor kretanja opasnih tereta, nadzor cjevovoda, naftovoda. Klasični prometni i transportni sustavi imali su ograničenu informacijsku transparentnost. ITS rješenjima uvodi se znatno veća informacijska transparentnost koja je prvenstveno vezana uz informiranje putnika i vozača, upravljanje tokovima vozila, teretima i pošiljkama, elektronička plaćanja.Klasični inženjerski dizajn prijevoznih sredstava i prometnica, te dizajn informacijskih sustava u pravilu je usmjeren na slučajne uzročnike nezgoda i nesreća tako da namjerni napadi i ugroze nisu uzimani kao kriterij dizajniranja. Zaštita kritične transportne infrastrukture zahtijeva ovladavanjem kompleksnim problemima koji se ne mogu rješavati postojećim pristupima i metodama. Posebno je naglašeno pitanje upravljanja kompleksnošću i djelovanja u stvarnom vremenu s ograničenim informacijama. S aspekta sigurnosti i zaštite, posebno je važno postići usuglašen i brz odziv na slučajno i/ili namjerno izazvane prometne incidentne događaje.

13.2. Razvoj integralnog sustava sigurnosne supervizije i nadzora incidenata

Povezivanje ITS aplikacija i sigurnosna supervizija gradskog prometnog sustava proizlazi iz rastućih zahtijeva sigurnosti i zaštite od terorističkih i drugih djelovanja koje mogu ugroziti

64

funkcioniranje prometa čitavog grada. Na slici je prikazan osnovni koncept supervizije s integriranim podsustavima i informacijsko-upravljačkim tokovima.

Sl.10.2. Povezivanje sustava supervizije ITS-a i nadzora incidenataRealni prometni sustavi (kakav je promet) ne mogu potpuno biti sigurni i bez nepoželjnih događaja (nezgoda, zastoja, itd). Nužno je stoga dobro razumijevanje i mogućnost određivanja rizika kako bi se precizno procijenili učinci ITS rješenja.

13.3. Poboljšanje sigurnosti u prometu primjenom ITS rješenja

Veća sigurnost u odvijanju prometa, smanjenje broja stradalih u prometnim nezgodama i brži odziv žurnih službi predstavljaju najveće koristi od uvođenja ITS-a. Praćenje broja i težine posljedica nezgoda prije i nakon uvođenja ITS-a omogućuje relativno objektivnu kvantifikaciju sigurnosnih benefita. Kamere instalirane na glavnim prometnim rutama bitno utječu na poštivanje prometnih propisa što dovodi do smanjenja broja i posljedica nezgoda. Različite ITS aplikacije koje pridonose povećanju sigurnosti prometa neophodno je uključiti u nacionalne programe sigurnosti.

Inteligentna raskrižja su napredna rješenja adaptivnog upravljanja prometnim svjetlima na raskrižju tako da se primjenjuju sofisticirani detektori i kontrolni algoritmi s bitno većom učinkovitošću i fleksibilnošću. Posebno je važan sigurnosni učinak na propuštanje vozila žurnih službi. Detektori identificiraju dolazeće vozilo koje se nalazi u „zoni dileme“ te upravljački sustav prilagođava promjenu svjetala.

Sl.10.3.1. Povezanost inteligentnog raskrižja s drugim podsustavimaUpravljanje incidentnim situacijama je koordiniran skup aktivnosti kojim se pomaže unesrećenima, uklanjaju vozila i normalizira prometni tok nakon nastanka prometne nezgode ili druge incidentne situacije (kvar vozila. ..). Sustav upravljanja incidentnim situacijama IM usko je vezan s drugim podsustavima upravljanja prometom u gradu (Urban Transport and Traffic Managment) kako je to prikazano na slici.

65

Sl.10.3.2. Integracija sustava IM

Spašavanje stradalih u prometnim nezgodama RSIM (Rescue Service Incident Management) predstavlja jednu od traženijih implementacija ITS-a u razvijenim zemljama. Nakon nastanka nezgode iz vozila se aktivira signal (aktiviranjem zračnog jastuka ili ručno) i šalje do RSIM centra. Pozicija vozila se precizno utvrđuje preko globalnih pozicijskih sustava. Proces IM ima četiri sekvencijalne faze prikazane na slici:

Sl.10.3.3. Osnovne faze IM-a

Detekcija je prostorno vremensko određivanje incidentne situacije, verifikacija je određivanje tipa i lokacije. Sve do pojave GSM i ITS rješenja dominantan način detekcije bile su redovite policijske ophodnje. GIS tehnologije i ekspertni sustavi za donošenje odluka uključeni u ITS omogućuju točnu detekciju, brz odziv i bolju koordinaciju različitih organizacija uključenih u IM.

66