VISOKA ŠKOLA PRIMENJENIH STRUKOVNIH STUDIJA VRANJE
Seminarski rad
INTELIGENTNI SISTEMI U SAOBRAĆAJU SAOBRAĆAJU
Mentor:
Student:
Božidar Krstić Prof. dr Božidar Krstić
Nemanja Pušić 287/DS
Vranje, 2017.
Sadržaj: INTELIGENTNI SISTEMI U SAOBRAĆAJU – POJAM POJAM I RAZVOJ ......................................... 3 PODELA ITS-A I EFEKTI PRIMENE U KONTROLI BRZINE ................................................ 5 Podela ITS-a ................................................. ...................................................... .............................................................................. ........................ 5 Primena ITS-a u kontroli saobraćaja ................................................. .......................................... 6
INTELIGENTNE SAOBRAĆAJNICE I INTELIGENTNA VOZILA ........................................ 7 Inteligentne saobraćajnice ................................................ .................................................... ........................................................... ....... 7 Inteligentna vozila ....................................................................................................................... 8
STRATEŠKI DOKUMENTI, ZAKONI I STANDARDI KOJI UTIČU NA RAZVOJA ITS-A 10 ITS I POVEĆANJE BEZBEDNOSTI SAOBRAĆAJA ................................................... ............ 11 Nacionalna sigurnost i zaštita kao funkcionalno područje ITS-a .............................................. 11 Ocene poboljšanja sigurnosti u saobraćaju primenom ITS-a ............................................... ..... 11 ZAKLJUČAK ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 13 LITERATURA: ............................................................................................................................ 14
2
INTELIGENTNI SISTEMI U SAOBRAĆAJU – POJAM I RAZVOJ Pod pojmom Inteligentni transportni sistemi (ITS) (ITS) podrazumevaju se sistemi mera i tehnologija koji su primenjeni u transportnom sistemu koji objedinjuje telekomunikacionu i
informatičku tehnologiju. Inteligentni transportni sistemi (ITS) (ITS) obuhvataju nove alate za upravljanje transportnim mrežama, koji se zasnivaju na tri ključna pojma: informacija, komunikacije i integracija. Prikupljanje, obrada, dopunjavanje i obnavljanje podataka i informacija je suština ITS-a. ITS-a. Zahvaljujući ITS alatima organi vlasti, operatori i individualni putnici postaju bolje informisani, ten a taj način pružiju podršku pružiju podršku inteligentnom odlučivanju.
Strčnjaci često ističu da uspešno rešavanje rastućih problema odvijanja saobraćaja i obavljanja transporta više nije moguće bez primene celovitog koncepta i tehnologija ITS-a (Inteligentnih transportnih sistema).
Atribut „inteligentni” zapravo označava sposobnost adaptivnog delovanja u promenjivim uslovima i situacijama, pri čemu je potrebno prikupiti dovoljno podataka i obraditi ih u stvarnom vremenu. Koncept inteligentnih informacionih sistema (IIS ) blizak je
informatičarima kao i razičite napredne tehnike koje su zajedniĉke IIS-u i ITS-u. ITS-u. Koncepti i tehnike umetnunte inteligencije ( Artificial Artificial Intelligence) Intelligence) – prepoznavanje oblika, inteligentno
izračunavanje itd., koriste se u dizajniranju, razvoju i implementaciji različitih ITS aplikacija. aplikacija. Danas su razvijene mnoge tehnologije za korišćenje na putevima, međutim ITS počiva na mnogim disciplinama, te obuhvata široko područje transportnih sistema. Ako govorimo o istorijskom razvoju ITS-a razvoju ITS-a,, kao rani oblici javljaju se vremenski promenljivi adaptivni sistemi upravljanja saobraćajnim signalima poput SCOOT-a 1982 I SCATS-a SCATS-a 1982. Više aplikacija
koje se danas koriste kao što su adaptivno upravljanje kretanjem vozila, koji automatski prilagođava brzinu vozila koja omogućava sigurno rastojanje između vozila može se nabaviti na našem tržištu. Dinamičko upravljanje na putu uz preporuku vozaču zasniva se na
postojećim saobraćajnim pravilima i prethodnom stanju puta. Ono što treba napomenuti, to je da prevoz ro be značajno raste u višemodalnom okruženju koje koristi automatski sistem otpreme i lociranja robe u intermodalnim transportnim operacijama. Kroz ove tipove sistema, ITS može smanjiti zagađenje i povećati sigurnost, smanjenjem troškova transporta i štetnih uticaja na okolinu.
3
Stanovnik evropskog grada izgubi prosečno jednu godinu života u dodatnim čekanjima zbog saobraćajnog zagađenja i neposedovanja ažurnih informacija o odvijanju saobraćaja. ITS rešenja uključuju obnovu saobraćajne infrastrukture s novim saobraćajnim rešenjima organizacije i vođenja tokova, inteligentnim navođenjem na rute s manjim opterećenjem, informacijom o slobodnim parking mestima, daljinskim praćenjem tereta i vozila itd. Možemo reći da ITS predstavlja predstavlja napredni koncept rešavanja saobraćajnih problema, naučnu disciplinu, skup tehnologija i novi tehnološki pokret. To dokazuju programi i projekti ITS-a ITS-a u svim razvijenim zemljama, uspostavljanje ITS-a uspostavljanje ITS-a kao kao akademske discipline i studijskog programa na
nekim univerzitetima u svetu, te uspešno delovanje niza nacionalnih i međunarodnih ITS udruženja. Akronim ITS ulaze u naučnu upotrebu i stručni rečnik saobraćajnih i transportnih
inženjera tokom 90-tih godina XX veka, nakon prvog ITS svetskog kongresa održanog u Parizu 1994. godine i zamenjuje tadašnje termine kao što su transportna telematika, inteligentni sistemi puteva itd. Sve pristalice ITS-a pristalice ITS-a ističu da se radi o konceptu koji pokriva
širok spektar transportnih i saobraćajnih rešenja što se razlikuju od klasičnih saobraćajnih r ešenja ešenja i doprinosi kvalitetu saobraćajnog sistema koji se ogleda kroz povećanje sigurnosti,
boljem informisanju putnika, skraćenju vremena putovanja, smanjenju štetnog uticaja na okolinu itd. U okviru ITS-a ITS-a razvijaju se inteligentna vozila, inteligentni putevi, bežične pametne
kartice za plaćanje putarine, dinamički navigacijski sistemi, delotvorniji javni prevoz, brza distribucija pošiljaka podržana internetom, automatsko javljanje i pozicioniranje vozila u saobraćajnoj nezgodi, biometrijski sistemi zaštite putnika itd. Za uspešno funkcionisanje ITS-a ITS-a je neophodno korišćenje naprednih informacionih i telekomunikacionih tehnologija (baze podataka, bežični i žični telekomunikacioni sistemi, senzori, elektronski sistemi, itd.) te visoka usa glašenost svih faktora koji utiču na njihov razvoj i primenu. Prikupljeni podaci se obrađuju, pretvaraju u informacije koje se pohranjuju u baze podataka a potom dele zainteresovanim korisnicima ili prenose u sisteme u kojima se
realizuju upravljačke funkcije. Kroz prikupljanje informacija o saobraćajnom sistemu, njihovu
4
obradu i distribuciju, ITS poboljšavaju i unapređuju procese u pravljanja u saobraćajnom sistemu te tako povećavaju efikasnost, sigurnost i delotvornost saobraćajnog sistema.
PODELA ITS-A I EFEKTI PRIMENE U KONTROLI BRZINE
Podela ITS-a Po mestu na kojem se informacije prenose korisnicima razlikujemo: -
Inteligentna transportna sredstva,
Inteligentne saobraćajnice.
Funkcije inteligentnog transportnog sredstva u cilju sprečavanja saobraćajnih nezgoda
pomažu vozaču da izbegne ili predupredi nezgodu upotrebom sistema koji se nalaze u vozilu i koji procenjuju prirodu ili značaj pretnje, uzimajući u obzir stanje vozača. Cilj ovih funkcija je
da pomognu vozaču, menjajući njegovo ponašanje u nek im im situacijama. U zavisnosti od značaja i blizine pretnje sistem će vozača: informisati o opasnosti što ranije, upozoriti ga ako vozač nije pravovremeno reagovao i aktivno pomoći ili samostalno reagovati u cilju izbegavanja
saobraćajne nezgode. Dopunske funkcije inteligentnog transportnog sredstva pomažu vozaču da se kreće bezbednom brzinom, drži bezbedno rastojanje, vozi u istoj saobraćajnoj traci, ne započinje preticanje u kritičnoj situaciji i izbegne sudare sa ranjivim učesnicima u saobraćaju. Inteligentne saobraćajnice predstavljaju sisteme koji su deo opreme na putevima i služe za
povećanje nivoa bezbednosti saobraćaja i poboljšanje efikasnosti saobraćajnog sistema. U zavisnosti od uloge u sistemu razlikujemo nekoliko tipova ITS zasnovanih na infrastrukturi: sistemi za upravljanje saobraćajem na putevima, sistemi za kontrolu saobraćaja, sistemi za informisanje putnika, sistemi za upravljanje saobraćajem na raskrsnicama, sistemi za zaštitu
pešaka…
5
Primena ITS-a u kontroli saobraćaja
Značajnija primena ITS u kontroli saobraćaja datira iz 60-ih godina prošlog veka, a vredno je spomena da je ovakav vid kontrole saobraćaja bio u upotrebi u Republici Srbiji 80-ih godina prošlog veka. U svetu je u ovom trenutku u primeni čitav spektar ITS aplikacija u kontroli saobraćaja. One su usmerene na uticaj na vozača u periodu pre i tokom saobraćajne nezgode. Automatska detekcija i registrovanje saobraćajnih prekršaja najčešće se odnosi na
sledeće saobraćajne prekršaje: - prekoračenje prekoračenje brzine - prolazak na crveno svetlo - odstojnje između vozila - korišćenje traka namenjenih za kretanje vozila javnog prevoza - neregistrovano vozilo - neregularne dimenzije vozila -klasifikacija i kontrola pristupa vozila.
Kontrola brzine može se vršiti na mestu ili na deonici. Fiksni uređaji su postavljeni na portal pored saobraćajnice i podatke šalju putem radio veze, a prenosivi uređaji mogu da budu postavljeni pored puta ili u vozilu i svojom čestom promenom položaja mogu da doprine dopr inesu boljoj kontroli saobraćajnih prekršaja. Česta je primena ovih uređaja za kontrolu brzine u zonama radova na putu. Kontrola brzine na deonici sprovodi se prikupljanjem podataka sa dva ili više
mernih mesta na deonici puta sa jedinstvenim ograničenjem brzine. Sistem za detekciju prolaska na crveno svetlo omogućava detekciju prekršaja 24 sata dnevno, u svim vremenskim uslovima. Infracrvena kamera za video detekciju povezana je sa centrom u kome se vrši prepoznavanje registarskih tablica i automatski se generiše izveštaj o prekršaju. Kako bismo realno ocenili efekte primene ITS u kontroli saobraćaja i izmerili njihovu efikasnost, poslednjih godina urađen je značajan broj studija u zemljama koje primenjuju ITS aplikacije u drumskom saobraćaju. Većina studija se bavi vrednovanjem primene ITS aplikacija u kontroli brzine vozili i kontroli prolaska na crveno svetlo.
6
Kada je neophodno izvršiti merenje efekata primene mere za povećanje bezbednosti saobraćaja, kao što je primena ITS u kontroli brzine vozila, neophodno je uporediti izmereni broj saobraćajnih nezgoda i nastradalih posle primene kamera, sa procenjenim brojem nezgoda i nastradalih u slučaju da kamere nisu ni postavljene. Ova procena («doing nothing» scenario) ima scenario) ima direktan uticaj na ocenu efikasnosti primenjenih mera. Važna stvar prilikom procene budućeg broja saobraćajnih nezgoda i nastradalih na nekoj tački puta na kojoj je predviđena primena kamera predstavlja način na koji je mesto izabrano za primenu mera za povećanje bezbednosti saobraćaja. Evropska iskustva u primeni kamera za kontrolu brzine pokazala su da je ova mera dovela do smanjenja brzine vozila, broja nastradalih i da je društveno prihvatljiva. Koristi koje
nastaju primenom kamera su značajne i treba da budu argument koji će dovesti do njihove široke primene na teritoriji Republike Srbije.
INTELIGENTNE SAOBRAĆA SAOBRAĆAJNICE JNICE I INTELIGENTNA VOZILA Inteligentne saobraćajnice Inteligentne saobraćajnice predstavljaju kibernetsku i informatičku nadogradnju klasičnih puteva tako da se osim osnovnih fizičkih funkcija f unkcija pružaju bolje informicije vozaču. Delovi ITS-a Delovi ITS-a saobraćajnica:
1. Senzorsko-izvršni sistem (prikuplja informacije o stanju na putevima, brojači saobraćaja,
meteo situacija, praćenje incidenata, zatim i praćenje semafora, saobraćajnih signalizacija, rampe i dr.) 2. Telekomunikacioni sistem (omogućava razmenu podataka, govora ili video informacija između korisnika) 3. Upravljački sistem (donosi odluke vezane za dinamičko upravljanje saobraćajom i daje
naloge izvršnom sistemu).
7
ITS funkcionalnosti automatizovanog puta uključuju:
1. merenje saobraćaja i klasifikaciju vozila i analizu saobraćajnog toka 2. video nadzor i daljinsko upravljanje 3. naplatu putarine putem "pametnih" kartica kartica 4. poboljšanje vidljivosti u tunelima 5. kontrolu pojave dima ili vatre 6. upravljanje promenjivom saobraćajnom signalizacijom, semaforima itd. 7. navigacijska uputstva o optimalnim smerovima na putu 8. uključivanje i regulaciju rasvete 9. gašenja požara u tunelu, itd.
Učinci ITS rešenja mogu se posmatrati kroz: - poboljšanje protoka - poboljšanje sigurnosti - poboljšanje udobnosti i zaštićenosti vozača i putnika - ekološka poboljšanja, itd.
Inteligentna vozila
Inteligentna vozila (IV) imaju dodatne funkcionalnosti kojima se postiže: • prikupljanje i obrada podatak a iz okruženja • povećanje sigurnosti, • operativni učinak i i • udobnosti vozača itd. Ako vozač neadekvatno reaguje na svetlosna ili zvučna upozorenja, sistemi mogu preuzeti kontrolu nad upravljanjem ili zaustavljanjem vozila.
8
R ešenja ešenja inteligentnog vozila uključuju: 1. automatsko upravljanje vozilom, 2. držanje sigurne razdaljine, 3. elektronično vođenje autobusa i teretnih vozila posebnim saobraćajnim trakom. Inteligentni sistemi vozila mogu biti: - autonomni (instrumenti i inteligencija smešteni u vozilu) - kooperativni gde podrška dolazi od drugih vozila. ITS f unkcionalnosti unkcionalnosti inteligentnog vozila ostvaruju se putem telematske opreme koja se
nadograđuje na osnovnu opremu i uređaje motornih i priključnih vozila. To uključuje: 1. uređaje za upravljanje vozilom 2. uređaje za zaustavljanje vozila 3. uređaje za osvjetljavanje puta 4. uređaje za davanje svjetlosnih znakova 5. uređaje za omogućavanje normalne vidljivosti 6. uređaje za kretanje vozila unazad 7. ur eđaje eđaje za spajanje vučnog i priključnog vozila 8. sigurnosni pojas 9. sistem koji sprečava sudare 10. sistem koji eliminiše problem „mrtvog ugla“
Još neki od važnijih sistema koji se ugrađuju u vozilo su: - ABS (anti blocking system) - regulacija sile kočenja - ASS (active stabilization system) – aktivni aktivni sistemi stabilizacije - ESP (electronic stability control) – sistem sistem stabilnosti i upravljanja - AYC (active yaw control) – aktivni aktivni sistemi za kontrolu zanošenja vozila - LDWS (lane departure warning system) – sistemi sistemi upozorenja napuštanja trake - ACS (automatic control speed) – sistemi sistemi kontrole brzine i držanja odstojanja - APS (automated parking system) – automatski automatski parking sistem
poboljšanje spoljne preglednosti - BLIS (blind spot information system) s ystem) – poboljšanje 9
STRATEŠKI DOKUMENTI, ZAKONI I STANDARDI KOJI UTIČU NA RAZVOJA ITS-A
Postoje nekoliko zakona koji neposredno utiču na razvoj ITS-a razvoj ITS-a u u Republici Srbiji i to: -
Strategija razvoja železničkog, drumskog, vodnog, vazdušnog i intermodalnog
transporta u Republici Srbiji od 2008. do 2015. godine, -
Zakon o javnim putevima (Službeni glasnik Republike Srbije broj 101/05),
-
Zakon osnovama bezbednosti saobraćaja na putevima (Službeni glasnik
Republike Srbije broj 50/88), -
Zakon o bezbednosti saobraćaja na putevima (Službeni glasnik Republike Srbije
broj 53/82), -
Zakon o telekomunikacijama (Službeni glasnik Republike Srbije broj 44/03 I
36/06), -
Ostali zakoni i podzakonski akti.
Standardi evropskih zemalja u razvoju i primeni ITS-a:
-
napredni senzori na vozilima i komunikacioni sistemi koji su integrisani i
povezani sa navigacionim uređajima, -
napredne GPS koordinate sa digitalnim mapiranjem i servisima na bazi lokacije,
-
informacije o vozilima I infrastrukturi naglašavaju potrebu
za unapređenjem
bezbednosti u saobraćaju I efikasnijem odvijanju saobraćaja, saobr aćaja, -
inteligentna vozila koja su u mogućnosti da se međusobno povežu I razmenjuju
informacije sa putnom infrastrukturom, uz sve veći stepen samostalnosti, -
senzori, arhitektura sistemasoftwer i tehnologija pozicioniranja koji omogućavaju
integrisanje vozila sa globalnim sistemom bezbednosti na putu.
Ukoliko pogledamo zemlje u razvoju, u Americi su najdalje otišli u razvoju arhitekture sistema, u Japanu je proizveden najraznovrsniji izbor ITS izbor ITS aplikacija, aplikacija, dok su u Australiji i Kanadi
na najbolji način spojena sva iskustva drugih zemalja u primeni ITS. 10
ITS I POVEĆANJE BEZBEDNOSTI SAOBRAĆAJA Za
istraživanje saobraćajne sigurnosti najvažnije je da se dobro razume složena
interakcija između čoveka, vozila i puta. Ove su interakcije vrlo važne kako za sigurnost i upravljanje saobraćajem tako i za samo stvaranje odnosno dizajniranje saobraćajnica. Pročavanje ponašanja vozila i vozača na putu moguće je temeljiti na polaznom modelu:
“vozač -vozilo-vozilo-
okolina”. Radi se o kompleksnim mehaničkim, biomehaničkim, pshološkim i durgim relacijama
koje određuju ponašanje dinamičkog sistema s osnovnim komponentama. Neke analize upućuju da će se do znača jnih poboljšanja sigurnosti u saobraćaju doći samo ako se ukupni ukup ni stav društva d ruštva i političke elite promeni u tom smislu. Nacionalna sigurnost i zaštita kao funkcionalno područje ITS-a U klasifikaciji ITS funkcionalnih područja definisano je posebno područ je nacionalna
sigurnost i zaštita. Povezivanje ITS-a i problema nacionalne sigurnosti i zaštite pokrenuto je rastućom opasnošću od namernih (terorističkih) delovanja vezanih za saobraćajna vozila i saobraćajnice, nadzor kr etanja ešenjima uvodi se etanja opasnih tereta, nadzor cevovoda... ITS r ešenjima znatno veća informacijska transparentnost koja je pr venstveno venstveno vezana uz informisanje putnika i vozača, upravljanje tokovima vozila, teretima i pošiljkama itd. Ključna preporuka je da u dizajniranje nacionalne arhitekture ITS-a treba uključiti znanja o suzbijanju terorizma kako bi sistem bio što otporniji na namerna oštećenja. Zaštita
kritične transportne infrastrukture i realne procene rizika postaju jedan od važnijih tema u razvoju ITS-a razvoju ITS-a i srodnim područjima kao što je razvoj sistema nadzora i otklanjanja incidenata. ( National National Incident Managment System). System). S aspekta sigurnosti i zaštite, posebno je važno postići
usuglašen i brz odziv na slučajno i/ili namerno izazvane saobraćajne događaje. Ocene poboljšanja sigurnosti u saobraćaju primenom ITS-a
U pronalaženju rešenja polazi se od prikupljenih podataka o nezgodama te se razmatraju različiti načini poboljšanja sigurnosti. U izradi plana koriste se saobraćajni podaci, procene sigurnosnog rizika, financijski zahtevi, ljudski resursi itd. Saobraćajne nezgode na putevima i
drugim saobraćajnicama neophodno je proučavati tako da se različitim načinima, merama i 11
postupcima može delovati na smanjenje njihovog broja i njihovih posljedica. U razvijenim zemljama učestalost i posledice saobraća jnih nezgoda su takve da je to bio jedan od najjačih pokretača za uvođenje ITS-a enje ITS-a..
12
ZAKLJUČAK Vrtoglav porast saobraćaja iz dana u dan, globalni je problem. Porast saobraćaja uslovio je sve veću potrebu za izgradnju saobraćajnica. Te saobraćajnice moraju biti visokog kvaliteta, opremljene najmodernijom tehnologijom kako bi bezbednost svih učesnika u saobraćaju bila na visokom nivou. ITS iskazuje novi pristup i primenu naprednih upravljačkih i tehnoloških rešenja, kojima se nastoji postići veća sigurnost, učinkovitost i pouzdanost prevoza. ITS poslednjih
godina doživljava ekspanziju, svakim danom se nastoje napraviti inovacije u automobilskoj industriji i u izgradnji saobraćajnica. ITS je koncept koji objedinjuje sve operacije vezane za upravljanje saobraćajom. ITS aplikacije su sastavni deo vozila i infrastrukture i oni omogućuju njihovu međusobnu komunikaciju. Primarna uloga ITS-a jeste sprečavanje nastanka saobraćajnih nezgoda ali i
ublažavanje posledica ukoliko dođe do nezogde. U budućnosti možemo očekivati da ćemo imati vozila i saobraćajnice koji će biti na tako
visokom nivou da će uloga čoveka u upravljanju saobraćajem biti svedena na minimum.
13
LITERATURA: 1.
Интелигентни транспортни системи / Смиљан Вукановић, Катарина Обрадовић. илустр. У: Алманах. - ISSN 1450-6165. - 2001, стр. 309-320.
2.
Inteligentni transportni sistemi (ITS) i upravljanje saobraćajem - pregled, I i II deo / Smiljan Vukanović. - Ilustr., graf. prikazi : Ilustr., graf. prikazi. - Rezime ; Summary. Bibliografija
У: Tehnika. - ISSN 0040-2176 - str. 19-26. 3. INTELIGENTNI transportni sistemi
/ Smiljan Vukanović...[et al.]. - Ostaki autori:
Katarina Obradović, Slobodan Reljić, Dragan Milojčić. - Rad izložen u okviru Sekcije "Nove
tehnologije
u
saobraćaju".
-
Bibliografija:
str.
24.
-
Summary
U: Dugoročni razvoj saobraćaja Jugoslavije. [Deo 1] / organizator Savez inženjera i tehničara Jugoslavije. - Beograd : Savez Inženjera i tehničara Jugoslavije, 1999. (Tehnika, ISSN 0040-2176 ; God. 54, br. 4). - Str. 22-24. 4. http://absrs.org/sajt/doc/File/28_%20Tesic%20M%20Miladic%20S%20Plavsic%20M%2 0_ITS%20u(1).pdf (pristupljeno 0_ITS%20u(1).pdf (pristupljeno 04.09.2017.)
14
