Városi kereszteződés forgalomfüggő irányítása autóbusz-előnybiztosító stratégiával

Városi kereszteződés forgalomfüggő irányítása autóbusz-előnybiztosító stratégiával Polgár János*, Tettamanti Tamás*, Dr. Varga István** *Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Közlekedésmérnöki Kar, Közlekedésautomatikai Tanszék, Budapest, H-1111 Bertalan Lajos u. 2., (e-mail: polgar.janos@invitel.hu, tettamanti@ mail.bme.hu). ** MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet, Budapest, H-1111, Kende u. 13-17., (e-mail: ivarga@sztaki.hu) Összefoglalás: A városi közforgalmú közlekedés előtérbe helyezése általános törekvés, melynek egyik megvalósítási módja a közforgalmú járművek csomóponti előnybiztosítása. Az előnybiztosításra számos módszer kínálkozik, jelen cikkben egy modern forgalomirányító berendezésben is megvalósítható feltétel nélküli logikát ismertetünk, melyet szimulációs szoftver segítségével egy valós csomópont irányítására is felhasználtunk. 1 BEVEZETŐ A városi közlekedésben a közforgalmú közlekedés előtérbe helyezése általános törekvés, ami összefügg a fenntartható fejlődés megvalósításával. A törekvés egyik oka az, hogy a gépjármű közlekedés emissziója jelentős, amelynek hatásait minden városlakó nap mint nap tapasztalja. A kibocsátott káros anyagok mennyisége csökkenthető az egyéni közlekedés visszaszorításával, és a közforgalmú közlekedés előnyben részesítésével. Több módszer áll rendelkezésre a priorizálás megvalósítására. Egyrészt direkt közlekedéspolitikai eszközökkel (sávlezárások, behajtási korlátozások) közvetlenül befolyásolható az egyéni közlekedés. Másrészt a közforgalmú közlekedési kínálat minőségének javítása, ill. az egyéni közlekedés költségeinek adóemeléssel való növelése is nagyban hozzájárulhat a priorizálás megvalósításához. A minőség emelése ugyanakkor csak akkor sikeres, ha a rendelkezésre álló fizikai eszközöket (pl. járművek, csomópontok, megállóhelyek) és az ezeket rendszerbe kapcsoló szabályozó eszközöket (menetrendek, szabályok, intézkedések) együtt és egymással összhangban fejlesztik. Ennek a fejlesztésnek koncepcionálisnak kell lennie. A közforgalmú autóbusz-közlekedés bizonyos utazási teljesítmény felett helyettesíthető kötött pályás eszközökkel. Ezen közlekedési eszközök előnyei vitathatatlanok, ugyanakkor üzembe állításuk jelentős beruházást igényel mind a pálya, mind a jármű oldaláról. Az autóbuszok a többi alágazathoz képest olcsón beszerezhetők, hátrányuk ugyanakkor, hogy nem tudnak jelentős menetidő-csökkenést nyújtani az egyéni közlekedéssel szemben. Ezen probléma egyik részleges feloldása lehet az autóbuszok csomóponti előnybiztosítása. A módszer alkalmazásával többek között csökkenthetők az autóbuszon utazók késésből adódó veszteségei, az autóbuszok emissziója. Áttételesen pedig a buszjáratok menetideje is javítható, amennyiben az előnybiztosítás a járatok teljes útvonalán megjelenik. 2 AZ ELŐNYBIZTOSÍTÁS MÓDJAI, MEGVALÓSÍTÁSA Az előnyt biztosító rendszerek alapvető célja az, hogy csökkentsék a forgalmi helyzet miatt kialakuló késéseket. Aktív előnybiztosítás alkalmazása esetén autóbuszok előnyben részesítése érdekében négy intézkedés tehető, melyeket az 1. táblázat foglalja össze. A zöld újrakezdést igen ritkán használják, ugyanis igen nagy feltartóztató hatása lehet a nem priorizált irányokban, emiatt a később bemutatandó mintarendszerbe sem építettük be. Az intézkedések részletes jellemzőiről és az előnybiztosítás korlátairól (Davol, 2001) és (Polgár, 2009) ad tájékoztatást. Az előnybiztosítás alapvető feltétele, hogy a menetrendet tartó autóbusz nem kap előnyt, hiába kér, ugyanis ebben az esetben még nagyobb menetrendi eltérés keletkezne. Szintén nem kapnak prioritást a teljesen üres járművek. A fenti intézkedések végrehajtásához speciális hardverelemekre van szükség. A forgalomirányító berendezésnek képesnek kell lennie forgalomfüggő programok kezelésére. ilyen például a Vilati-Signalbau Huber Forgalomtechnika Kft. Actros VTC 3000-es készüléke (http://www.signalbau-huber.hu), amelyen rendszerünk tesztelése is folyt. A menetrendi eltérés kiszámításához és tárolásához szükség van egy központi járműirányító rendszerre (pl. a BKV Automatikus Vonali Megfigyelő (AVM) Rendszer (Varga et al., 2008)). Ezen rendszer adatbázisában lévő menetrenddel lehet összehasonlítani a jármű helyzetét. Az autóbusz és a járműirányítási rendszer kapcsolata utóbbi kiépítésétől függ. Elterjedtek az ún. helykódadós megoldások, de követve az általános trendeket egyre több GPS-alapú információs rendszert helyeznek üzembe. 1

Ha a jármű bejelentkezése az előnyben részesítendő fázis előtti piros- és közbenső időben zöldidejében utáni időben közbenső utáni pirosidőben történik, akkor korábban kell zöldet kezdeni zöldet kell nyújtani újra kell kezdeni a zöldet új fázist kell beilleszteni 1. táblázat: Az előnybiztosítási intézkedések összefoglalása Az előnybiztosítás szempontjából természetesen gyakorlatilag lényegtelen a menetrendi adatok lekérdezésének módja. A lényeg az, hogy a csomópont előtt ezek az adatok rendelkezésre álljanak. Az utasforgalmi adatok előállítása hazai viszonyok között légrugós mérőrendszer segítségével valósítható meg legkönnyebben. Emellett ismertek a lépcsőbe épített szenzorok által mért nyomáson, ill. fotocella alkalmazásán alapuló utasszámláló rendszerek is. A járművekkel kapcsolatos adatok forgalomirányító berendezésbe juttatása többféleképpen történhet. Az egyik megoldás a rövidhullámú rádiós átviteli technika alkalmazása, amelyhez a berendezésbe egy vevőegységet kell telepíteni. A jármű fedélzeti számítógépe egy kisteljesítményű rádióadó segítségével juttatja el a megfelelő adatokat a vevőegységbe. Egy másik módszer szerint a forgalomirányító berendezés nem a járművel lép kapcsolatba, hanem a közlekedési vállalat központi járműirányítási rendszerével a forgalomirányító központon keresztül. A járművek aktuális pozícióját és menetrendi adatait a járműirányítási rendszer tartalmazza, így a helykoordináták alapján késés esetén a megfelelő forgalomirányító berendezés előnyt tud adni az autóbusznak. Feltétel nélküli előnybiztosítás alkalmazásakor ilyen rendszerek nem szükségesek, hurokdetektorokkal megvalósítható minden intézkedés. Az autóbusz aktuális helyzete két bejelentkezési ponton ismert. Az egyik bejelentkezési pont a csomópont előtt 50-100 m-re van elhelyezve, míg a másik a csomópont után közvetlenül. Előbbit nevezik bejelentkezési, utóbbit kijelentkezési detektornak. Ilyen detektorokat értelemszerűen a csomópont összes olyan ágában el kell helyezni, amelyet menetrend szerinti autóbuszok is használnak. A rendszer működése az 1. ábrán látható. A bejelentkezési ponthoz érve az autóbuszon elhelyezett jeladó által sugárzott információkat befogja a forgalomirányító berendezésbe telepített vevő. A berendezés valamilyen algoritmus segítségével tárolja a bejelentkezést. Ha egyszerre több autóbusz is érkezik a csomópontba, akkor egy előre megírt logika szerint a berendezés dönt arról, hogy melyik jármű kap előnyt. A kiválasztott autóbusz a bemutatott aktív előnybiztosítási módszerek segítségével eléri a csomópontot, majd áthalad rajta. A kijelentkezési detektorhoz érve ismét tudomást vesz róla a forgalomirányító berendezés. Ennek következményeként be lehet fejezni a megkezdett előnybiztosítási intézkedést. Ha a továbbiakban nem jön több autóbusz, akkor a csomópont forgalmát a betáplált autóbusz nélküli jelzésterv szabályozza 3 AUTÓBUSZOK KÖZLEKEDÉSÉTŐL FÜGGŐ PROGRAM MEGVALÓSÍTÁSA A csomóponti előnybiztosítást tartalmazó jelzéstervet egy, a BME Közlekedésautomatikai Tanszéken rendelkezésre álló ACTROS VTC 3000 típusú forgalomirányító berendezésen valósítottuk meg (Polgár, 2009). Ez a készülék JAVA nyelven programozható, korunk legkorszerűbb technikáját képviseli a közúti forgalomirányításban. Mivel a jelzésterv futása látványosan nem követhető nyomon a berendezésben, igénybe vettük a mikroszkopikus forgalmi modellt alkalmazó Vissim 5.20 szimulációs szoftver (http://www.ptvag.com) segítségét. Ezen program segítéségével méréseket is lehet végezni a forgalmi jellemzőket illetően, valamint a VisVAP modul alkalmazásával forgalomfüggő jelzéstervek is készíthetők. A VisVap egy könnyen átlátható programozási felület, amiben folyamatábrás módszerrel lehet forgalomtechnikai kódot alkotni. 3.1 A forgalomfüggő program előnyadási stratégiája Arra az esetre, ha a csomópontba egyidejűleg több autóbusz is érkezik, előnyadási stratégiát kell kidolgozni. Az általunk készített programban minden egyes, a csomópontba érkező autóbuszt pontszám alapján rangsorol a gép. A pontszám több részből tevődik össze. Egy menetrend szerint közlekedő autóbusz négy jellemzőjét használjuk fel ennek kialakításában, nevezetesen: 1. Hány utast szállít az adott jármű? 2. Mekkora késéssel bír a menetrendhez képest? 3. Helyi- vagy helyközi járatról van-e szó? 4. Lassú, vagy gyorsjáratként közlekedik-e a jármű? Részletesen kifejtve a pontszám kialakítása a következőképpen történik. A szállított utasokra kapott pontszám első közelítésben megegyezhetne a járművön tartózkodó utasok számával, azonban ez jelentős torzulást okozna az összesítés során. Nagy utasszámok (50 felett) esetén a járat többi jellemzőjére adott pontszám nem befolyásolná érdemben az összesített pontértéket, így az autóbuszon utazók számának tizedével számol a vezérlés. 2

Csomópont Kijelentkezés Forgalomirányító berendezés vevőberendezéssel Központi járműirányítás Lámpavezérlés Menetrendi adatok Bejelentkezés Kijelentkezési pont (detektor) 1. ábra: Hardverelemek és kapcsolataik Bejelentkezési pont (detektor) Az autóbuszok menetrendtől való eltérése 1 perc késés esetén 1 ponttal gazdagítja a járművet. (A késés generálásának részleteit lásd a 3.3. fejezetben.) A járat jellemzőinél a helyközi gyorsjáratoknak adtunk legnagyobb prioritást, a helyi lassújáratoknak pedig a legkisebbet. Véleményünk szerint nagyvárosokban a helyközi járatok menetidejének betartása fontosabb, mint a helyieké, mivel általában ritkább követési idővel közlekednek, mint városi társaik. Ennek megfelelően a helyközi minőség 2 pontot ér, a helyi 1-et. A gyorsjáratok 4 ponttal gazdagodnak, a lassúak pedig 3-mal. Azért volt szükség a két jellemzőnél más-más pontértékekre, mert így csökkenthető az azonos pontszámmal rendelkező autóbuszok száma. A kapott pontszámok súlyozva kerülnek összeadásra, a súlyok összege 1-et ad ki. A programban az utasszám tizedét 0,4-es szorzóval vettük figyelembe. Véleményünk szerint minél több utast szállít egy jármű, annál fontosabb, hogy hamar átjusson egy csomóponton. Ha egy 100 embert szállító jármű 10 percet késik, az felfogható 1000 perc utaskésének is, mert minden, a járművet igénybe vevő utas késik. A menetrendi eltérés 0,3-as súlyt kapott. A helyi/helyközi jellemző 0,2-szeresen, a járat gyorsasága pedig 0,1-el számít bele az összpontszámba. A pontok súlyozott összegét akár költségfüggvénynek is tekinthetjük, mivel alakja az alábbihoz hasonló: J s1 A1 s2 A2... (Sok esetben az A értékek mátrixok, az s értékek pedig sorvektorok.) A súlyozott jellemzők összege lehetne a pontszám, azonban a leghamarabb prioritást igénylő (zsúfolt, sokat késő) jármű a legnagyobb pontszámot kapná. Ugyanakkor az irányítástechnikai feladatoknál az említett költségfüggvényt általában minimalizálni szeretnénk. Ahhoz, hogy a legnagyobb prioritást igénylő jármű a legkisebb pontszámot kapja, nem kell mást tenni, mint az súlyozott összeg reciprokát venni. Az így kapott érték már ténylegesen pontszámnak tekinthető. A bejelentkezések közül a gép egyszerű minimumkeresési eljárással választja ki a legkisebb pontértékkel rendelkezőt. Az ismertetett pontszámítási stratégia kiegészíthető a jármű környezetvédelmi besorolásával is, így az előnyadás nemcsak forgalmi adatok alapján történhet, hanem figyelembe vehetők a károsanyag-kibocsátás és esetlegesen a közlekedés externális költségei is. A pontozás ennél a jellemzőnél többféleképpen is történhet. Kedvezőbb pontszámot kaphatnak a régi, korszerűtlen motorral felszerelt autóbuszok, így ők hamarabb elhagyhatják a csomópontot, így a kisebb várakozási idő miatt kevesebb káros anyagot bocsátanak ki. Egy másik szemlélet alapján a korszerű, tisztább motorral felszerelt járművek kaphatnak jobb pontszámot, ezzel ösztönözve a járműpark folyamatos korszerűsítését, és ezáltal a környezet védelmét. 3.2 A modellezett csomópont A Vissim szoftverben készült szimuláció a 2. ábrán látható csomópontra készült el, mely Budapest XVI. kerületében található. A csomópontban a meglehetősen nagy forgalmú Csömöri út és a kisebb forgalmú János utca találkozik. 2. ábra: A Csömöri út - János utca csomópont vázlatos felépítése A csomóponton számos autóbuszjárat halad át, nevezetesen a BKV Zrt. 130-as, 131-es és 144-es számú 3

járata (http://www.bkv.hu), valamint a Weekendbus Zrt. által közlekedtetett Budapest Örs Vezér tere - Csömör helyközi járat (http://www.weekendbus.hu). A szimulációban az autóbuszok az említett társaságok oldalán fellelhető menetrend alapján indulnak a virtuális hálózatban található megállókból is. Az 5. ábrán a járatok útvonalai is meg vannak jelölve. A 2. táblázatban vannak összerendelve az autóbuszvonalak, a jelölt útvonalak, valamint az eredmények közlésénél is felhasznált kocsiszámok. Járat Irány Útvonal Kocsiszámok jele Csömör Csömör felé B 90, 91 helyközi Csömör Budapest felé A 94, 95, 96 helyközi BKV 130 Újpalota felé B 1, 2, 3, 4, 5 BKV 130 Stadionok felé A 6, 7, 8, 9, 10, 11 BKV 131 egy irányban D 13, 14 érinti a csomópontot BKV 144 egy irányban C 16, 17, 18, 19, érinti a csomópontot 20 2. táblázat: Az autóbuszjáratok jellemzői a szimulációban 3.3 Forgalmi helyzetek a szimulációban Az autóbuszok bejelentkező detektorokkal kezdhetik meg az előnykérést, mely addig tart, amíg a jármű rá nem lép egy kijelentkező detektorra. Ezzel a módszerrel a jármű biztosan átjut a csomóponton. A modellezett csomópont a nem ideális körülményeket reprezentálja az előnybiztosítás alkalmazását illetően, ugyanis minden érkező irányból a csomópont közvetlen közelében megálló is van. A bejelentkező detektort a megálló után kell telepíteni, ellenkező esetben a teljes megállóban töltött idő alatt előnyt kapna az autóbusz érkezésének iránya, mely kedvezőtlen hatásokat okozna a többi forgalmi sávban. Ebben az esetben viszont a közforgalmú járművek csak későn jelentkezhetnek be. Az autóbuszok néhány esetben zavarhatják is egymás közlekedését a megállókban és a csomópont jelzéstervének elhangolásakor is, azaz bizonyos autóbuszok előnyben részesítése egy másik autóbusz várakozási idejének megnövekedésével jár. Ez a hatás a menetrendi adatokból adódik, azonban a valósághűségre törekvés miatt elfogadható. A bemutatott előnybiztosítási intézkedések közül a zöld nyújtást, a zöld előrehozást és a fázisbeillesztést alkalmaztuk. Az előnyadás feltétel nélkül történik, tehát a csomópontba érkező személygépjárművek számára nincs tekintettel. (Természetesen az üres autóbuszok nem kapnak előnyt.) Az előnyadás az egyes irányokban megadott minimális zöldidő letelte után kezdődhet meg. A futtatásokat négy fő esetre végeztük el az előnybiztosítást is tartalmazó logika jó összehasonlíthatósága és értékelhetősége érdekében. A négy eset két csoportra osztható: az elsőbe tartozó futtatásoknál az autóbuszok nem késtek a megadott menetrendhez képest, a második csoportba tartozó futtatásokban viszont igen. A késés átlagos időtartama 60s, szórása 20s volt. A késés a Vissim megfelelő opcióinak beállításával állítható elő egy névleges megálló beiktatásával minden irányban. A késés úgy keletkezik, hogy az autóbuszok megállnak ezekben megállókban, de utascserét nem végeznek. Az állásidőre az említett paraméterek teljesülnek. A késő ill. nem késő csoportba tartozó futtatások aszerint oszthatók ketté, hogy milyen jelzésterv szerint történt a forgalom szabályozása. Az eredeti névvel illetett jelzésterv is forgalomfüggő, igazodik a csomópontban találkozó eltérő igényekhez: zöld nyújtásokat, ill. fázis kihagyásokat tartalmaz. Emellett a B útvonalon érkező autóbuszoknak biztosít zöld nyújtási lehetőséget, de csak egy megadott időpillanatban. A jelzéstervet a Swarco Traffic Hungária Kft. (http://www.swarco.hu) bocsátotta rendelkezésünkre. Ez jelzésterv fut jelenleg is a Csömöri út János utca csomópontban egy ACTROS-gépen, mely nagyon hasonlít a 2. fejezetben említett tanszéki berendezésre. Az előnybiztosítással felvértezett jelzésterv az említett forgalomfüggőn alapul, azonban kiegészítettük az autóbuszok bejelentkeztetésével és a 3.1. pontban említett stratégiával. A négy fő esetben 15-15 futtatást végeztünk el. A futtatások során a bemenő óránkénti forgalomnagyság nem változott, viszont az egyéb járművek érkezésének ideje igen, így eltérő forgalmi szituációk keletkeztek az egyes futtatások során. A szimuláció időtartama 1 óra volt mind a 60 esetben. Az előnybiztosítási stratégia értékeléséhez azt mértük, hogy az autóbuszok mennyi időt töltenek el a modellezett hálózaton. Egy futási képet mutat a 3. ábra. 3. ábra: A szimuláció egy futási képe 4 EREDMÉNYEK, KÖVETKEZTETÉSEK Kétféle adatot határoztunk meg a szimulációs futtatások során: a hálózaton eltöltött időt az autóbuszokra, valamint a megállások számát és időtartamát az autóbuszokra és a személygépkocsikra. 4.1 A hálózaton eltöltött idő adatok értékelése Az időeredményeket három szinten adjuk meg. Az első szinten autóbuszonként vizsgáljuk meg a hálózatban eltöltött időket. Az egy autóbusznál szereplő időérték a megfelelő esethez tartozó 15 futtatásból kapott idő számtani közepe. A változás értékét minden esetben az 4

eredeti jelzésterves futtatásokból kapott idők átlagához képest adtuk meg. Az ideális, késés nélkül történő közlekedésnél (3. táblázat) nem hozott egyértelműen jó eredményt az előnybiztosítás, 23 autóbuszból 12-nél csökkent az átjutási idő, a többinél nem változott, vagy nőtt. (A változások átlaga mindössze - 0,39%.) A csökkenés ezekben az esetekben átlagosan 4,15%-os. A növekedés leggyakrabban abból adódott, hogy a járművek egymást zavarták az átjutásban, mivel az előnybiztosítás egy adott irányban többlet várakozást okoz a többi irányban. Megállapítható, hogy a késéssel történő közlekedésnél (4. táblázat) szinte minden esetben kismértékben (1-5%) csökkent az autóbuszok átjutási ideje. Vannak kiugróan magas értékek is, például a 18-as és a 20-as számú autóbusznál, azonban a változások átlaga -2,74%, ami megfelelőnek mondható. Az eredmények javulását az okozta, hogy a menetrend szerint szinte egyidőben érkező autóbuszok a késés miatt nem érkeztek egyszerre a csomóponthoz, így kevésbé zavarták egymás átjutását. A második szinten irányonkénti bontásban tekintjük a szimulációs eredményeket (5., 6. táblázat). A táblázatokban található időértékek a futtatásokból származó időértékek átlagai irányonként csoportosítva (Azaz nem az autóbuszonkénti átlagok vannak csoportosítva, majd újra átlagolva). A késés nélküli esetben (5. táblázat) a D útvonal kivételével 0,9% körüli értékkel csökkent az átjutási idő, azonban a D útvonalon nőtt a nem előnybiztosított esethez képest. A késést is figyelembe vevő esetekben (6. táblázat) átlagosan 3,49%- kal csökkent az átjutási idő, a legjelentősebb változás itt is a D útvonalban következett be, de kedvező irányban. Az átjutási idők meglehetősen nagy változásának hátterében az áll, hogy a D útvonal balra kanyarodást tartalmaz, ráadásul a buszmegállóból a járműnek át is kell sorolnia a belső sávba (Ez a művelet látható a 6. ábrán is). Jelen esetben hasonló következtetéseket vonhatunk le, mint az első szintnél. A harmadik szinten az összes autóbusz átjutási idejére vonatkozó átlagértékeket hasonlítjuk össze (5., 6. táblázat). Így az ideális esetben a teljes átlagot tekintve minimálisra csökken az előnybiztosítás hatása, az átlagos átjutási idők megegyeznek. Ennek oka az, hogy szinte minden negatív irányú átjutási idő változásnak van egy hasonló nagyságú, de pozitív irányú párja a járatok között. A késést is figyelembe véve viszont 2.66 %-os csökkenést állapíthatunk meg, ami megfelelő értéknek tekinthető, azonban ez alapján nem egyértelmű az előnybiztosítás nagymértékű pozitív hatása. 4.2 A megállások adatainak értékelése A 7., 8. táblázatokban találhatók a megállások számával kapcsolatos információk. A megállások számát és az állással eltöltött időt egy futtatásnál az összes, a hálózaton megjelenő autóbuszra és személygépkocsira összegezve adta meg a program. A négy fő esetre így esetenként 15-15 érték adódott minden jellemzőre. A táblázatokban a 15-15 érték átlaga olvasható. A késés nélküli esetben (7. táblázat) a személygépkocsik megállásainak száma és a várakozással eltöltött idő a várakozásoknak megfelelően nőtt, mivel az eredeti jelzéstervet az autóbuszok jelentősen elhangolhatják, hosszabb sorfelépülést eredményezve a nem előnybiztosított irányokban. A növekedés mindezek ellenére kismértékű, kb. 1,5 ill. 3,3%-os. Az autóbuszok megállásainak száma alig változott, az eltérés igen kismértékű: 0,3%-os. Sajnos ez nem tekinthető jó eredménynek, hiszen az előnybiztosítás nem tudta csökkenteni a megállások számát a közforgalmú járművek esetében. Az állással eltöltött idő viszont kb. 6,6%-al csökkent, ami igen jó eredmény. Ezzel a csomópontban keletkező társadalmi költségek csökkennek. Az autóbuszok késési időnyeresége ellensúlyozza a személygépkocsik várakozási idő növekedéséből adódó társadalmi költségnövekedést is. A késéssel történő közlekedés esetén (8. táblázat) már sokkal jobb eredmények adódtak. Az általános tendenciától eltérően a személygépkocsik megállásainak száma is csökkent kb. 4%-al. A várakozással eltöltött idő viszont nőtt kb. 1,9%-al, így megállapítható, hogy ezen járművek esetében nem okozott túl nagy negatív hatást az előnybiztosítás, mivel a megállások számának csökkenésével csökkent a járművek indulásával elfogyasztott tüzelőanyag-mennyiség, és ezt a némileg hosszabb állásidő sem tudja elrontani, mivel a robbanómotorok alapjáraton kevesebbet fogyasztanak, mint gyorsításkor. Az autóbuszok megállásainak száma a késés nélküli közlekedéshez képest majd kétszeresére nőtt (68 és 60%-os a növekedés az eredeti és az előnybiztosított esetben). Ez a késés szimulációbeli megvalósításából adódik ( névleges megálló, mely öblös kialakítású, így abból ki kell kanyarodni a sorbanálló személygépkocsik közé). 5

Hálózaton eltöltött idő az autóbuszok késés nélkül történő közlekedése esetén autóbuszonkénti bontásban Járatszám Hálózaton eltöltött idő (s) Eredeti Előnybiztosítással Változás (%) 94 80 79-1,25 1 122 129 +5,74 16 94 93-1,06 6 114 109-4,39 7 102 107 +4,90 17 123 118-4,07 2 119 128 +7,56 90 104 97-6,73 95 125 117-6,40 8 103 103 0,00 18 100 109 +9,00 13 134 141 +5,22 3 127 119-6,30 9 107 102-4,67 19 95 95 0,00 4 115 112-2,61 10 112 114 +1,79 91 117 113-3,42 14 130 135 +3,85 96 97 97 0,00 20 99 91-8,08 11 107 110 +2,80 5 117 116-0,85 3. táblázat: Hálózaton eltöltött idő autóbuszonkénti bontásban a késés nélküli esetben Hálózaton eltöltött idő az autóbuszok késéssel történő közlekedése esetén autóbuszonkénti bontásban Járatszám Hálózaton eltöltött idő (s) Eredeti Előnybiztosítással Változás (%) 94 152 150-1,32 1 197 194-1,52 16 178 171-3,93 6 210 206-1,90 7 163 163 0,00 17 244 243-0,41 2 199 190-4,52 90 172 169-1,74 95 232 226-2,59 8 170 161-5,29 18 202 196-2,97 13 200 184-8,00 3 190 177-6,84 9 177 178 +0,56 19 159 165 +3,77 4 185 173-6,49 10 171 171 0,00 91 228 221-3,07 14 197 188-4,57 96 167 165-1,20 20 170 167-1,76 11 184 170-7,61 5 179 176-1,68 4. táblázat: Hálózaton eltöltött idő autóbuszonkénti bontásban a késéssel történő közlekedés esetében 6

Hálózaton eltöltött idő az autóbuszok késés nélkül történő közlekedése esetén irányonkénti bontásban, ill. az összes autóbuszt tekintve Hálózaton eltöltött idő (s) Irány A B C D Összes autóbusz Eredeti 105 117 102 132 110 Előnybiztosítással 104 116 101 138 110 Változás (%) -0,95-0,85-0,98 4,55 0 5. táblázat: A hálózaton eltöltött idő a késés nélküli esetben irányonkénti bontásban, ill. az összes autóbuszt tekintve Hálózaton eltöltött idő az autóbuszok késéssel történő közlekedése esetén irányonkénti bontásban, ill. összes autóbuszt tekintve Hálózaton eltöltött idő (s) Irány A B C D Összes autóbusz Eredeti 181 193 191 199 188 Előnybiztosítással 177 186 188 186 183 Változás (%) -2,21-3,63-1,57-6,53-2,66 6. táblázat: A hálózaton eltöltött idő a késéssel történő közlekedés esetében irányonkénti bontásban, ill. az összes autóbuszt tekintve Megállások számának és hosszának alakulása az autóbuszok késés nélkül történő közlekedése esetén Eredeti Változás (%) Megállások száma személygépkocsikra 3750,333 3808 +1,538 Állással eltöltött idő személygépkocsiknál (h) 7,821 8,085 +3,376 Megállások száma autóbuszokra 60,6 60,8 +0,330 Állással eltöltött idő autóbuszoknál (h) 0,121 0,113-6,612 7. táblázat: Megállások számának és hosszának alakulása az autóbuszok késés nélkül történő közlekedése esetén Megállások számának és hosszának alakulása az autóbuszok késéssel történő közlekedése esetén Eredeti Előnybiztosítással Előnybiztosítással Változás (%) Megállások száma személygépkocsikra 4296,733 4123-4,043 Állással eltöltött idő személygépkocsiknál (h) 7,841 7,987 +1,862 Megállások száma autóbuszokra 101,733 97-4,652 Állással eltöltött idő autóbuszoknál (h) 0,177 0,148-16,384 8. táblázat: Megállások számának és hosszának alakulása az autóbuszok késéssel történő közlekedése esetén 7

A megállások számának kb. 4,7%-os csökkenése viszonylag jó eredmény. Az előnybiztosítás igazi haszna azonban az autóbuszok állással eltöltött idejének összehasonlításakor mutatkozik meg. Ez a jellemző kb. 16%-al csökkent a közforgalmú járművek előnyben részesítésével. Noha a késés nélküli és a késéssel történő közlekedés eseteit eddig nem hasonlítottuk össze, az autóbuszok állással eltöltött idejét érdemes összevetni. A megállások számának nagymértékű növekedése ellenére az állással eltöltött idő csak kb. 46 és 30%-kal nőtt, azaz hiába álltak meg sokkal többször az autóbuszok, sokkal rövidebb ideig tartott egy megállás. 4.3 Konklúzió Az eredmények ismeretében megállapítható, hogy a jelen esetben minden autóbusznál alkalmazott előnybiztosítási intézkedések akkor lehetnek hatékonyak, ha a csomópontba a közforgalmú járművek időben egyenletesen, egymást nem zavarva érkeznek meg így az átjutási idők hatékonyabban csökkenthetők. Az autóbuszok ily módon történő közlekedtetése menetrend-szerkesztési kérdéseket is felvet. Az autóbuszok végállomási indulási időpontjait úgy kellene meghatározni, hogy az előnybiztosított csomópontokban a különböző irányokból érkező járművek időben egyenletesen jelenjenek meg. Ennek korlátot szab az, hogy hány előnybiztosított csomópont van, egy autóbuszvonal hány ilyenen halad keresztül, ill. milyen távolságra helyezkednek el a csomópontok egymástól. A megállások számában és időtartamában az egyenletesebb érkezésekkel jelentős javulás érhető el, ezt vetítik előre a késéssel történő közlekedés esetének eredményei. 5 TOVÁBBFEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEK, ÖSSZEFOGLALÁS A cikkben csak egy forgalomnagyságra vizsgáltuk meg a jelzésterv működését, ezért a későbbiekben célszerű lenne az szimulációk kiterjesztése más forgalomnagyságokra is, ezáltal megállapítható lenne, hogy mekkora forgalomnagyság és érkező autóbuszszám esetén van pozitív hatása az előnybiztosításnak. A cikkben vázoltuk a csomóponti előnybiztosítás különböző módjait, bemutattuk, milyen hardverelemek szükségesek ahhoz, hogy a közforgalmú járművek hamarabb hagyhassanak el egy csomópontot. A feltétel nélküli előnyadásnál stratégiát dolgoztunk ki arra az esetre, ha két autóbusz egyszerre érkezne a csomópontba. Az előnybiztosítás alkalmazását a Vissim szoftver segítségével vizsgáltuk meg. A szimuláció eredményeként kaptuk, hogy akkor tud igazán jó eredményt felmutatni a módszer, ha viszonylag kevés autóbusz érkezik a csomópontba. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A munka szakmai tartalma kapcsolódik a "Minőségorientált, összehangolt oktatási és K+F+I stratégia, valamint működési modell kidolgozása a Műegyetemen" c. projekt szakmai célkitűzéseinek megvalósításához. A szerzők köszönetet mondanak az ÚMFT TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0002 program, a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal és az Országos Tudományos és Kutatási Alap közös OTKA CNK 78168 kutatási projekt, valamint a Bólyai János Kutatási Ösztöndíj támogatásáért. HIVATKOZÁSOK Davol, A. P. (2001): Modeling of traffic signal control and transit signal priority strategies in a microscopic simulation laboratory, p118, MSc. Thesis, MIT Levinson, H., Zimmerman, S., Clinger, J., Rutherford, S., Smith, R.L., Cracknell, J., Soberman, R. (2003): TCRP Report 90 Bus Rapid Transit, p62, Transportation Research Board, Washington Polgár, J. (2009): Busz előnyben részesítési algoritmus fejlesztése ACTROS VTC 3000 forgalomirányító berendezéshez. BSc szakdolgozat, BME, Közlekedésautomatikai Tsz. Varga, I., Katkó, L., Luspay, T., Tettamanti, T. (2008): Közúti közlekedési automatika (2. kiadás). Elektronikus jegyzet. BME Közlekedésautomatikai Tanszék, p151 http://www.bkv.hu http://www.ptvag.com http://www.signalbau-huber.hu http://www.swarco.hu http://www.weekendbus.hu 8