Po Kongresie ITS (6): Systemy zarządzania ruchem w Niemczech

Długość sieci autostrad w Niemczech wynosi około 12.000 km;to mniej niż 2% ogólnej długości dróg. Autostrady obsługują  30% transportu drogowego. Przeciętne natężenie ruchu  na autostradach wynosi około 50.000 pojazdów/24h. Przewiduje się dalszy jego wzrost.

Wzrastające natężenie ruchu na niemieckich autostradach jest źródłem problemów związanych z bezpieczeństwem podróżujących oraz z wyczerpywaniem się przepustowości dróg. Jednym z możliwych i skutecznych sposobów rozwiązania tego problemu jest zastosowanie środków telematycznych tzw. ITS. ITS to również systemy inteligentnego (automatycznego) sterowania ruchem drogowym. Tego typu systemy są stosowane od wielu lat z powodzeniem na niemieckich drogach.

Ich zadaniem jest zwiększenie bezpieczeństwa podroży, lepsze wykorzystanie zdolności przepustowych dróg, poprawa jednorodności ruchu, ogólnie lepsze wykorzystanie infrastruktury oraz redukcja zanieczyszczeń środowiska.

Na niemieckich autostradach stosowane są następujące systemy zarządzania ruchem:

•       systemy sieciowe,

•       systemy odcinkowe,

•       systemy działające na węzłach drogowych,

•       systemy działające w pojedynczych przekrojach.

Zasadą systemów sieciowych jest prowadzenie ruchu przez trasy alternatywne w przypadku zakłóceń płynności ruchu, w tym przeciążeń trasy „podstawowej”. Informacja  dla  kierowców przekazywana  jest  za  pomocą  tablic  pryzmatycznych  lub świetlnych. Rozróżniamy 2 systemy sieciowe tzw. system substytutywny oraz system addytywny.

System substytutywny zmienia informacje w istniejącym (stałym) systemie prowadzenia ruchu prowadząc kierowcę do celu trasą zastępczą. W systemie addytywnym używane są dodatkowe znaki informujące kierowcę o zakłóceniach ruchu i proponujące jazdę trasą zastępczą.

Nowa metoda oznakowania w systemie sieciowy, to tzw. tablice „dWIStA”–dynamiczne prowadzenie ruchu z włączonymi dodatkowymi informacjami o zakłóceniach w ruchu. Stwierdzono, że rozszerzona informacja zwiększą reakcję kierowców na propozycje zmiany trasy. Jest ważne, aby tablice te upodobnione były do znanych już kierowcom tablic oraz aby mieściły informacje, które będą zrozumiał również dla obcokrajowców bez znajomości języka niemieckiego .

Korzyści zastosowania systemów sieciowych sprowadzają się do: stabilizacja przebiegu ruchu na trasie pierwotnej, zapobiegania ciężkim wypadkom oraz skrócenia czasu podróży wszystkich uczestników ruchu.

Systemy odcinkowe zarządzania stosowane są szczególnie na silnie obciążonych ruchem odcinkach  dróg  charakteryzujących  się  zwiększonymi wskaźnikami wypadkowymi. Zadaniem tych systemów jest ostrzeganie kierowców przed niebezpieczeństwami jak np. gołoledź, zator w ruchu, wypadek itp. Celem jest utrzymanie płynnego, homogenicznego ruchu. Informacje pozyskiwane z detektorów ruchu i detektorów meteorologicznych są zbierane i analizowana w podcentrali, która na podstawie tych oraz innych informacji generuje programy sterowania ruchem.

Za pomocą znaków o zmiennej treści wyświetlane są: nakazy (np. dynamiczna zmiana dopuszczalnej prędkości), zakazy (np. regulacja wyprzedzania) oraz pokazywana jest treść znaków ostrzegawczych np. „mgła”. Wszystkie te regulacje i informacje wpływają na zwiększenie bezpieczeństwa oraz poprawę warunków ruchu, Również w tym systemie unika się znaków, które ze względu na treść nie byłyby zrozumiałe przez obcokrajowców. Wyjątkiem są tu „mgła”i „wypadek”, dla których nie znaleziono dotychczas odpowiednich, jednoznacznych symboli.

Efektywność  tych  systemów potwierdzona  jest dużą  redukcją wypadków samochodowych. Wyniki badań naukowych wykazują bardzo dobre efekty dla bezpieczeństwa podroży w przypadku  odcinkowych  systemów zarządzania  ruchem. Stwierdzona  została  ogólna  redukcja wskaźnika wypadków o 25%. Redukcja wskaźnika wypadków tzw. „seryjnych”, to jest  z udziałem co najmniej 5 pojazdów, wynosi 54%, a wypadków z powodu mgły 80%.

Czasowe przekazanie pasa awaryjnego dla ruchu stosowane jest jako rozwiązanie zastępcze do czasu rozbudowy, poszerzenia jezdni. Tego typu rozwiązanie stosowane jest w celu zapobiegania korkom wyłącznie w czasie silnego nasilenia ruchu. Koniecznym jest wystarczająco szeroki pas awaryjny o dobrej nośności. Podczas stosowania tego systemu obowiązuje ograniczenie dopuszczalnej prędkości do 100 km/h. Bardzo ważna jest obserwacja pasa awaryjnego za pomocą monitoringu video przed włączeniem oraz podczas stosowania tego rozwiązania. Automatyczne włączanie tych systemów jest obecnie jeszcze niemożliwe.

Zadaniem systemów zarządzania ruchem na węzłach drogowych jest dozowanie wjazdu pojazdów na autostradę przy pomocy sygnalizacji świetlnej celem redukcji zatorów i wypadków oraz zwiększenia przepustowości dróg (obraz nr 7). Efektywność tych systemów to redukcja korków i liczby wypadków, wzrost średniej prędkości na autostradach do 10 km/h, lepsze wykorzystanie przepustowości dróg, wysoka akceptacja przez kierowców (około 1,5% przekroczeń „czerwonego światła“).

Celem systemu zmiennego  przydzielania pasów ruchu jest stabilizacja ruchu pojazdów oraz ułatwienie wjazdów (i dojazdów) z ramp na pas przelotowy. System ten przejmuje rolę „lejka“dla pasa ruchu przelotowego i reguluje dopływ ruchu z kilku kierunków. Zapobiega to nagłemu zwiększeniu natężenia ruchu na pasach przelotowych.

W skład systemu zarządzania ruchem wchodzą: centrala zarządzania ruchem, podcentrale, stacje sekcyjne oraz detektory i znaki zmienne. Stacje sekcyjne przeprowadzają włączanie znaków zmiennej treści oraz zbierają dane z urządzeń detekcji ruchu oraz detekcji warunków atmosferycznych. Dane te przekazywane są do podcentrali. Na ich podstawie opracowywane są programy sterowania ruchem. Zadaniem central zarządzania ruchem jest koordynowanie działalności pojedynczych systemów zarządzania. W Niemczech pracuje obecnie 8 central zarządzania ruchem. 7 następnych znajduje się w budowie , a dodatkowe 2 są w dalszym planie. Centrale zarządzania ruchem dysponują wszelkimi aktualnymi  informacjami dotyczącymi sytuacji  ruchowej oraz stanu wyświetlanych znaków z podłączonych systemów. Informacje o sytuacji na drogach przekazywane są z central zarządzania do regionalnych central policji. Informacje te przekazywane są przez policje stacjom radiowym, które informują kierowców.

Rozwiązania techniczne systemów zarządzania ruchem kierują się wytycznymi, które regulują poszczególne elementy systemów. Do najważniejszych z nich należą:

•Richtlinien für Wechselverkehrszeichen (RWVZ) (= Guidelines for Variable Message Signs);1997 opis znaków zmiennych: wygląd, lokalizacja, zakresy stosowania

•Richtlinien für Wechselverkehrszeichenanlagen (RWVA) (= Guidelines for Variable Message Sign Systems); 1997 opis urządzeń do automatycznego sterowania ruchem – budowa, funkcje, stosowane techniki, wytyczne planowania i eksploatacji

•Merkblatt  für die Ausstattung von Verkehrsrechnerzentralen und Unterzentralen (MARZ) (= Memorandum for the Equipment of Traffic Control Centres and Sub-centres);1999 opis wyposażenia i zadań centrów sterowania, opis transmisji danych, hard- i software, opis komunikacji między podcentralą i centrum sterowania itp.

•Technische Lieferbedingungen für Streckenstationen (TLS) (= Technical Specifications for Outstations); 2002opis funkcji stacji sekcyjnych, specyfikacja grup funkcyjnych specyfikacja standardowych złączy, opis zawartości i znaczenia każdej z przekazanych danych 

•Hinweise für neue Verfahren zur Verkehrsbeeinflussung auf Außerortsstraßen (= Information about new Methods of Traffic Management on Interurban Roads); 2000 opis procesów sterowania

Efektywność systemów zarządzania ruchem zależna jest od zaakceptowania przez kierowców wyświetlanych nakazów i informacji. Akceptowanie programów sterowania ruchem rośnie w miarę poprawy jakości systemów. Poprawa efektywności systemów zarządzania ruchem następuje poprzez: staranne utrzymanie i kontrolę wszelkich elementów systemu oraz aktualizację dyrektyw i wytycznych, a także dzięki badaniom naukowym pomagającym rozwiązywać pojawiające się problemy.