Po kongresie ITS (4): Praktyczne aspekty realizacji systemów zarządzania ruchem w Polsce

Kontynuujemy opisywanie na łamach TransInfo problematyki systemów zarządzania ruchem, której poświęcony był I Kongres ITS. W ubiegłym tygodniu prezentowaliśmy rozwiązania z Łodzi. W tym tygodniu pora na Rzeszów, Gdynię oraz Olsztyn.
Rzeszów
Pilotażowy system sterowania ruchem SCATS w Rzeszowie powstał w 2006 roku. System objął 5 skrzyżowań zlokalizowanych na przelotowej arterii wokół centrum miasta. Jest on systemem otwartym, umożliwiającym podłączenie do niego sterowników sygnalizacji świetlnej pochodzących od różnych producentów, jak również inne podsystemy. W Rzeszowie podłączono łącznie pięć sterowników, trzech różnych firm: Tyco, Siemens oraz ZEP Rzeszów. Do połączenia sterowników z Komputerem Regionalnym na początku wykorzystywana była sieć transmisji pakietowej GPRS, a później miejska szerokopasmowa sieć radiowa, która w Rzeszowie zapewnia mieszkańcom darmowy dostęp do Internetu. Ważnym elementem każdego systemu sterowania ruchem jest detekcja pojazdów. W Rzeszowie wykorzystywane są zarówno pętle indukcyjne, jak i wideodetektory. W związku z tym, że wdrożenie obejmowało jedynie 5 sygnalizacji świetlnych centrum sterowania ruchem zostało ograniczone do jednego stanowiska komputerowego. Komputer typu PC pełni rolę Centralnego Menedżera, Komputera Regionalnego oraz stacji operatorskiej. W większych systemach funkcje te są zwykle rozdzielone na osobne serwery i stacje operatorskie. Celem wdrożenia systemu w Rzeszowie było podniesienie efektywności sterowania ruchem wzdłuż głównego ciągu komunikacyjnego, na którym szczególnie w godzinach szczytu tworzyły się zatory, przy niepogarszaniu warunków ruchu na wlotach bocznych. Zrealizowana strategia sterowania zakładała, że ciąg główny jest dynamicznie koordynowany w zależności od warunków ruchu. Parametry koordynacji wyznaczane są automatycznie w czasie rzeczywistym dla określonych krytycznych obciążeń. Gdy warunki ruchu się zmieniają, sprzyjając pracy izolowanej poszczególnych skrzyżowań, system automatycznie wyłącza je z pracy w koordynacji i skrzyżowania pracują niezależnie od siebie. Wszystkie parametry sterowania (split, cykl i offsety) optymalizowane są w czasie rzeczywistym przez SCATS. Przed i po wdrożeniu systemu zostały przeprowadzone badania ruchu, których celem była ocena efektów uzyskanych w wyniku wdrożenia systemu. Badania polegały na wielokrotnych przejazdach pojazdem testowym przez ciąg obejmujący pięć skrzyżowań włączonych do systemu. Mierzony był czas przejazdu oraz długość kolejek na wlotach bocznych. Wyniki badań pokazały, że czasy przejazdu na głównym ciągu spadły w granicach 34-43%. Długość kolejek na wlotach bocznych ulegała skróceniu o średnio 10%.
Gdynia
Kolejnym zrealizowanym systemem zarządzania ruchem była implementacji SCATS w Gdyni, zakończona w roku 2007. Systemem objęto 10 skrzyżowań sterowanych przez 9 sterowników sygnalizacji świetlnej produkcji Tyco. Skrzyżowania zlokalizowane są w ciągu ul. Morskiej, która obsługuje ruch wylotowy z Gdyni w kierunku Wejherowa. Projekt w Gdyni obejmował także budowę światłowodu oraz uruchomienie systemu transmisji danych. Sterowniki zostały podłączone do systemu SCATS poprzez Ethernet, który został uruchomiony na bazie światłowodu. Podobnie jak w Rzeszowie, jako detektory wykorzystywane są pętle indukcyjne oraz wideodetektory. W Gdyni oprócz podsystemu sterowania ruchem wdrożony został także podsystem zarządzania transportem publicznym RAPID. Do systemu włączonych zostało 50 trolejbusów, które zostały wyposażone w komputery pokładowe wyposażone w odbiorniki GPS. Komunikacja pomiędzy komputerem pokładowym, a serwerem odbywa się poprzez sieć GPRS. Każdy z podsystemów pracujących w Gdyni pracuje na osobnym serwerze, które komunikują się ze sobą. Zrealizowana strategia sterowania w systemie polega na dynamicznym skoordynowaniu skrzyżowań na ulicy Morskiej. Wszystkie parametry sterowania (split, długość cyklu, offset) obliczane są przez system SCATS w czasie rzeczywistym i zależą od aktualnego ruchu. Ponadto wszystkie trolejbusy włączone do systemu otrzymują priorytetowy przejazd na skrzyżowaniach. Priorytet polega na przyspieszeniu realizacji fazy priorytetowej maksymalnie o 15 sek., jeżeli pojazd dojeżdża do skrzyżowania przed jej rozpoczęciem. Jeżeli pojazd dojedzie do skrzyżowania tuż przed zakończeniem fazy priorytetowej ,to jest ona wydłużana, aby umożliwić pojazdowi opuszczenie skrzyżowania. W wyniku zastosowania tej strategii udało się uzyskać znaczącą poprawę warunków ruchu, zarówno dla ruchu indywidualnego (obniżenie czasu przejazdu o 11,6%), jak i pojazdów komunikacji zbiorowej (obniżenie czasu przejazdu o 18,5%), co biorąc pod uwagę duże obciążenie ruchem tej arterii oraz fakt, że przed wdrożeniem systemu na tym ciągu działała bardzo dobrze zestrojona koordynacja stałoczasowa, wydaje się być bardzo dobrym wynikiem.
Olsztyn
Wdrażanie systemu SCATS w Olsztynie rozpoczęło się w kwietniu 2007 r. Pierwszy etap budowy systemu obejmujący podłączenie 11 skrzyżowań zakończył się w styczniu 2008 r., a reszta z docelowych 33 skrzyżowań zostanie włączona do systemu do końca maja 2008 r. Cały okres realizacji systemu zajmie jedynie 14 miesięcy, co biorąc pod uwagę inne realizacje w Polsce jest niewątpliwie dużym osiągnięciem. W Olsztynie łącznie funkcjonuje 70 sygnalizacji świetlnych. Zatem do maja do systemu włączonych zostanie niemal połowa wszystkich sygnalizacji, które będą realizować strategię sterowania ruchem w mieście polegającą na minimalizacji strat czasu, zmniejszeniu czasów przejazdu i liczby zatrzymań pojazdów.
Dzięki uzyskaniu znacznej poprawy warunków ruchu, władze miasta rozważają już decyzję o rozszerzaniu systemu tak, aby docelowo objąć nim wszystkie sygnalizacje świetlne, dzięki czemu możliwe będzie aktywne zarządzanie całym ruchem ulicznym w mieście. Projekt w Olsztynie obejmuje budowę światłowodowego systemu transmisji danych pomiędzy wszystkimi sterownikami sygnalizacji świetlnej oraz centrum zarządzania ruchem, znajdującym się w olsztyńskim zarządzie dróg przy ul. Szrajbera. Do systemu włączane są dwa typu sterowników sygnalizacji świetlnej: produkcji gdańskiej firmy Arex oraz Tyco. Jako detektory pojazdów wykorzystywane są pętle indukcyjne. W ramach projektu uruchomiona zostanie także strona www zawierająca aktualne informacje ruchowe pochodzące z systemu, pokazująca stopień zatłoczenia na poszczególnych odcinkach dróg.
System SCATS udostępnia użytkownikowi bardzo rozbudowany interfejs, który umożliwia podgląd bieżącej sytuacji na każdym ze skrzyżowań podłączonych do systemu. Użytkownik może zobaczyć schemat skrzyżowania z umieszczonymi detektorami, które pokazują przejeżdżające pojazdy, widok wszystkich faz, podgląd aktualnie realizowanej fazy, bieżące parametry sterowania danego skrzyżowania (split, długość cyklu) oraz offsety pomiędzy dynamicznie skoordynowanymi skrzyżowaniami, wykres grup sygnałowych, statusy systemu oraz wiele innych informacji systemowych. W Olszynie realizowany jest typowo obszarowy system sterowania ruchem. Skrzyżowania włączane do systemu zlokalizowane są w kilku przecinających się ciągach. Sterowanie polega na dynamicznej koordynacji skrzyżowań, dobierając parametry koordynacji w zależności od dominującego ruchu. Kierunek koordynacji zależy od tego, w którą stronę jedzie większa liczba pojazdów. Jeżeli liczby te są porównywalne, system stara się wyrównywać szanse dla obu kierunków. Ponadto dla każdego skrzyżowania dobierane są optymalny split oraz długość cyklu. Skrzyżowania pracujące w ciągu skoordynowanym pracują z jednakową długością cyklu.
Przed i po wdrożeniu pierwszego etapu systemu (dalsze badania zostaną przeprowadzone po zakończeniu wdrożenia całego systemu) zostały przeprowadzone badania ruchu, polegające na ponad 130 przejazdach samochodem testowym. Badania wykazały, że czasy przejazdu na obszarze sterowanym przez system spadły nawet o 45%. Badania te potwierdziły powszechne odczucia mieszkańców Olsztyna, że po wdrożeniu systemu efektywność ruchu znacznie się poprawiła, kolejki się zmniejszyły, a czasy przejazdów się skróciły. Podsumowanie
Wdrażanie systemów zarządzania ruchem w polskich miastach wydaje się być nieuchronne. Przemawia za tym wiele czynników, które spowodowały, że w krajach wyżej rozwiniętych takie systemy zaczęły powstawać już kilkanaście lat temu. Do czynników przemawiających za wdrożeniem systemu można zaliczyć:
•poprawę przepustowości układu drogowego o średnio 12-45%. Jak zauważyli zarządcy ruchu Olsztynie podobna poprawa mogłaby być uzyskana niezwykle uciążliwymi i długotrwałymi inwestycjami drogowymi sięgającymi kilkuset milionów złotych. Koszt wdrożenia systemu w zależności od zakresu wynosi od kilku do najwyżej kilkudziesięciu milionów złotych, czyli zdecydowanie mniej,
•prowadzenie aktywnej polityki transportowej w mieście, polegającej np. na uprzywilejowaniu transportu publicznego i tym samym dalszym redukowaniu zatłoczenia w centrach miast,
•bieżące monitorowanie stanu ruchu w mieście oraz stanu pracy elementów wykonawczych, np. sygnalizatorów, co umożliwia błyskawiczną reakcję w przypadku jakichkolwiek zakłóceń w ruchu czy uszkodzeń elementów wykonawczych,
•możliwość współfinansowania wydatków na budowę systemu ze środków unijnych,
•zadowolenie użytkowników oraz bardzo dobry odbiór takich inwestycji przez opinię publiczną.
Na podstawie referatu z I Kongresu ITS „Praktyczne aspekty realizacji systemów zarządzania ruchem w Polsce”, przygotowanego przez Mariusza Kołkowskiego oraz Tomasza Polichnowskiego.