ITS Hungary Kiválósági Díj PÁLYÁZAT Várható Utazási Idők Kijelzése Pályázó szervezet neve: Állami Autópálya Kezelő zrt. Címe: 1134 Budapest, Váci út 45. B épület Összeállította: Nagy Ádám forgalomszabályozási mérnök
1) Bevezetés Várható Utazási Idők Kijelzése Az elmúlt évek alatt, míg az információk köre fokozatosan bővült, az új igények rendszerint egy újabb kis informatikai alrendszer formájában valósultak meg. Minden kis rendszer a saját működéséhez szükséges mennyiségű és fajtájú információkat gyűjtötte és gyűjti be, s a feladatának megfelelő felhasználói csoportokat látja el adatokkal. Valamennyi alrendszer önálló szigetként működik, közöttük kapcsolatok nincsenek, annak ellenére, hogy sokszor ugyanazokat az alapadatokat használják. A számítástechnika fejlődése mára elérte azt a szintet, hogy az üzemeltetők gondolkodhatnak globálisan, egy egységes rendszerben, ami magába olvaszt minden jelenlegi és jövőbeni információforrást, és minden felhasználói igényt kielégít. Egy integrált rendszer az alrendszerek közötti kapcsolat megteremtésével hatalmas mértékben segítheti az üzemeltetőket teendőik ellátásában. Napjainkban az autópálya üzemeltetés elképzelhetetlen az üzemeltetést támogató elektronikai eszközök nélkül. Az előbb említett szigetrendszerek problémája az ÁAK-t is érinti, mivel elektronikai eszközparkja rendkívül heterogén. Köszönhető ez részben annak, hogy az ÁAK több autópálya kezelő társaság egyesüléséből jött létre, és annak is, hogy az elektronikai fejlesztések időben eltoltan, más technológiát alkalmazva valósultak meg. Ezt a széttagoltságot, s a belőle eredő nehézségeket felismerve jutott el az ÁAK mostanára odáig, hogy létrehozta a saját Forgalom Irányító Rendszerét (FIR) a CONNECT elnevezésű (Co-ordination and stimulation of innovative ITS activities in Central and Eastern European Countries, vagyis innovatív ITS tevékenységek koordinációja és ösztönzése a közép- és keleteurópai országokban), Európai Uniós támogatással futó projekt segítségével. A központ beruházás volt a CONNECT III. fázisának fő feladata, míg a további, ill. az ezt megelőző II. fázisban történt beruházások az infrastruktúra hiányosságainak felszámolására, új monitoring eszközök kísérleti alkalmazására koncentráltak. Ilyen kísérleti rendszerek közé tartozik a Várható Utazási Idők Kijelzése az M0 autóút déli szektorán projektje is. A CONNECT program lezárultával sem álltak le az ITS területén zajló fejlesztések, melyek az ún. EasyWay program keretében, hasonló feltételek mellett tovább zajlanak. A 3. pontban bemutatott projektek során, miután már rendelkezésre állt a szükséges, egységes informatikai háttér (tehát a FIR), az elkészült rendszerek nem önálló szigetként, hanem egy nagyobb rendszer részeként funkcionálnak. A két rendszer későbbiekben részletezett különbségein túl fontos megemlíteni, hogy az első, CONNECT program keretében megvalósított rendszer fejlesztése a FIR-ével párhuzamosan történt, ezért önálló alrendszerként is képes működni, míg a második, már az EasyWay I. fázisa során megvalósított rendszer teljes egészében a FIR vezérlőprogram része, annak egy újabb modulja. Tehát mindkét projekt során teljesült az a törekvés, hogy a rendelkezésre álló adatokat, s infrastruktúrát minél több célra használjuk fel, illetve ha újabb eszközök beszerzésére van szükség, azok illeszkedjenek (integrálhatóak legyenek) a meglévő központi rendszerhez, -1-
2) Előzmények A külső körülmények kiszámíthatatlansága egyre nagyobb bizonytalanságot okoz az útjukra indulók számára. Az évek óta megfigyelhető jelentős forgalomnövekedés sokszor olyan torlódások kialakulásához vezet, mely az utazóközönség számára előre nem látható menetidő-növekedéssel jár. Ez a probléma kiemelten jelentkezik az M0 autóúton, annak is elsősorban a déli szektorán. 2008. évben ugyanis forgalomba helyezték az M0 1. ábra Torlódás az M0 autóúton körgyűrű keleti és északi szektorát, és átadták az M0-M6 autópálya csomópontját is. Ezzel az M0 kis folytonossági hiánytól eltekintve összeköttetést teremt az M1, M7, M6, M5, 4, M3, M2 gyorsforgalmi utak, és számos főútvonal között. Ez az M0 autóúton olyan, előre nehezen prognosztizálható forgalmi átrendeződést váltott ki, aminek a hatását a tavalyi évben a recesszió miatt lecsökkent tranzit forgalom még tompította, de az idei évben már mutatkoznak kritikus jelek. A helyzetet tovább nehezíti a fővárosi tehergépjármű forgalmat érintő behajtási szigorítások, és a bevezetni tervezett behajtási-díj rendszer. Ennek eredményeként az M0 autóút I/A szakaszának átadásakor tapasztalt ugrásszerű növekedés is történhet. Ez a növekedés várhatóan azt is eredményezheti, hogy a csúcsórákon kívül is, látszólag minden ok nélkül hirtelen megáll a forgalom, majd ugyan ilyen gyorsan újra megindul. Rontja a helyzetet, hogy a körgyűrű mentén újabb nagy forgalomvonzású kereskedelmi létesítmények, logisztikai bázisok, bevásárlóközpontok, lakóparkok jelennek meg a jelenlegiek mellett. A közútkezelő feladata a hálózaton a biztonságos közlekedés feltételeinek megteremtése. Ha a hálózaton veszélyforrás jelentkezik, alapvető feladat ennek jelzése, információ nyújtása az úthasználók az ügyfelek irányában. Az utazóknak nyújtott információ vonatkozhat a pálya állapotára, a környezetre, az időjárási viszonyokra, illetve a forgalomra. Ennek két alapfeltétele van, egyrészt szükség van megfelelő monitoring rendszerre, ami az időjárási és forgalmi viszonyokat megbízhatóan és naprakész módon szolgáltatja, valamint szükség van csatornákra, amiken keresztül ezek az információk továbbíthatók az utazók illetve más központok felé. A forgalmi körülményekről történő tájékozódási lehetőségek az elmúlt évek során a gyorsforgalmi hálózat ÁAK zrt. által üzemeltetett részén jelentős mértékben javultak. Köszönhetően elsősorban a monitoring és a forgalombefolyásoló eszközök (Változtatható Jelzésképű Táblák VJT-k) fejlődésének, terjedésének. Újabb és újabb berendezések jelentek meg, melyekkel hatékonyabban, és gyorsabban lehet bizonyos helyzetekre reagálni, és az eseményekről a korábbinál sokkal részletesebb képet kapva lehet beavatkozni, ezt a folyamatot a bevezetőben említett EU-s programok is támogatják. A VJT-ket jelenleg központból vezérelten, elsősorban statikus információk kijelzésére alkalmazza az ÁAK az ÚT 2-1.165 jelű ÚME előírásai szerint. Eseménymentes (esemény alatt balesetet, torlódást, munkavégzést, időjárási- vagy egyéb veszélyhelyzetet értünk) állapotban közlekedésbiztonsági információk kijelzése történik (biztonsági öv viselésére, követési távolság betartására figyelmeztetnek, stb.). A rendszer hátránya amellett, hogy a kijelzők többnyire elszórtan helyezkednek el a hálózaton, így leginkább csak tájékoztató, nem pedig forgalomszabályozó szerepet töltenek be, hogy az egyes jelzésképek kivezérléséhez az AUTÓPÁLYA-mérnökségek operátorainak közreműködésére, jóváhagyására van szükség. -2-
3) Projektek Kivételt jelentek ezen vezérlési elv alól az úgy nevezett VUK, azaz Várható Utazási időket Kijelző rendszerek, melyek közül az ÁAK az általa üzemeltett gyorsforgalmi hálózaton két különböző elven működő kísérleti rendszert telepített, mindkettőt az M0 autóúthoz kapcsolódóan. Segítségükkel az eljutási idő információ-szolgáltatása terén az ÁAK hazai szinten áttörésként értékelhető eredményt ért el. A rendszerek, mint információkivezérlő megoldások, átmenetet képeznek a forgalomszabályozás és informálás között. a) Várható Utazási időket Kijelző (VUK) rendszer az M0 autóút déli szektorán, CONNECT III. A CONNECT projekt III. fázisában készült egy kísérleti rendszert (VUK), mely az M0 déli szektorán, egy rövid szakaszon lehetővé teszi az eljutási idők mérését, illetve a rávezető autópálya szakaszokon a becsült idők kijelzését. A rendszámfelismerő kamerákra épülő rendszer lényege, hogy az M0-on a tényleges utazási időket meghatározza két diszkrét mérőhely (rendszámfelismerő kamerás portál) között. A tényleges értéket számos mérés átlagából idézi elő a rendszer. A mérőhelyek ezen túlmenően rendelkeznek az adott szelvényben sebességmérő berendezésekkel is, melyek arra szolgálnak, hogy a megállásról, lassulásról is legyen rendelkezésre álló információ, ezáltal az eljutási idők kijelzése helyett a torlódásról lehet információt kijelezni. Az M0-on 4 portálon telepítettek ilyen mérőhelyeket (M0 déli szektor, Szeged irány): Nr. Pálya Kmsz. Megjegyzés 1 M0 2+400 3 sáv 2 M0 6+650 2 sáv 3 M0 13+040 2 sáv 4 M0 17+700 2 sáv A VUK mérőpontok a következő funkciókkal bírnak: Pillanatnyi sebesség-mérés (radaros, nem hitelesített) Átlagsebesség-mérés (mérőpontok között) Forgalomszámlálás (kategorizálás nélkül) Rendszámfelismerés A mért adatokból különféle algoritmusok alapján forgalomszabályozást támogató információk előállítása (valós időben) A rendszer jelenleg a következő három úti célra ad meg utazási időt a telepített kijelzőkön keresztül: - Diósd (7-es út) - 6-os út - Csepel/Szigetszentmiklós 2. ábra Felújított kijelző A kijelzéshez felújításra kerültek, s részben át lettek helyezve a korábban kihasználatlan, elöregedett MAESTRO szöveges kijelzők. Ezeket a VJT vezérlőtől függetlenül a rendszer közvetlenül, automatikusan vezéreli. A táblákat kiegészítettük egy az információ megértését könnyítő statikus M0 INFO felirattal. -3-
3. ábra A rendszer eszközszintű felépítése (sárga négyzet jelöli a kijelzőket, s a piros kör a mérőpontokat) A központi számítógép 5 percenként végez átlagolást a mérési ponton a megelőző 10 percben áthaladt járművek tényleges eljutási idejéből. Az átlagos eljutási időértékek megfelelő kombinációban történő összeadásával határozza meg a definiált útszakaszok eljutási idejét. Abban a speciális esetben, amikor a lefedett szakasz (M0 2+400 és 17+700) és az M1-esen, vagy M7-esen található kijelzők között történik esemény, az egyes kijelzők egymástól függetlenül is vezérelhetőek, tehát az adott VJT-re tetszőleges (3x15 karakter hosszú) szöveg írható ki. Ha a mérőpontok valamelyike műszaki okokból kiesik, a rendszer a rendelkezésre álló adatokból továbbra is próbál megbízható adatokat szolgáltatni, ha pedig ez nem lehetséges (pl. utolsó mérőpont kiesése), a bizonytalanná vált úticélhoz nem ír ki időértéket. b) Várható Utazási időket Kijelző (VUK2) rendszer az M0 autóút keleti és északi szektorán, EASYWAY I. Mint az előző pontban ismertetettük, az M0 déli szektorában létesült VUK rendszer alapja, hogy az M0-on elhelyezett mérőpontokon áthaladó járműveket azonosítja és azok tényleges utazási idő értékeiből átlagokat számolva határozza meg a két mérőpont közötti eljutási időket. A rendszer működése erősen függ a járműazonosítás sikerességétől, ezért a rendszer kiterjesztésekor cél volt más mérési módszerek kipróbálása. Mivel az M0 északi és keleti szektorában azonban minden csomópont közben találhatók sebességmérésre, forgalomszámlálásra és esemény-felismerésre szolgáló szenzorok, a legfőbb cél ezért az volt, hogy ezen szenzorok adatainak valósidejű felhasználásával becsüljük a várható utazási időket. A becsült értékeket ezek után ki lehet jelezni az M0, az M3 14+875 kmsz-ben található, a 2-es út felőli bekötőút és a 11-es út VJT portáljain, tehát a szakaszon meglévő, igen nagyszámú VJT bármelyikén. Egyes adott kijelzők esetében a kijelzett érték a kijelző berendezés és az egyes célcsomópontok lehajtó ágai kezdete közötti várható eljutási idő. -4-
4. ábra VUK2 kijelzők vázlatos helye az M0 bal pályára vonatkozóan autópálya Budapest felé vezető oldala, ill. a 2-es út felhajtója. Tehát a rendszer teljes egészében a meglévő eszközparkra támaszkodik, megvalósításához nem volt szükség újabb, pálya menti eszközök telepítésére. Az eljutási idő kijelzésére kidolgozott koncepció alapján, az M0 északi és keleti szektorában mindkét pályára koncentráltunk, hogy a döntési pontok előtt a várható eljutási időket kijelezzük, ezen belül pedig, tekintettel a csatlakozó utakon található infrastruktúrára, a bal pályát részesítettük előnyben. Ilyen döntési pont a 11-es főút, vagy az M3 Az északi és keleti szektoron az utazási idők kijelzését szakaszokra bontva, minden jelentősebb felhajtó után, illetve ahol van erre lehetőség, akkor a felhajtás előtt már ki lehet jelezni, az adott szakaszra megadott célpontokig. Szintén ki lehet jelezni az utazási időket a lehetséges menekülési útvonalak előtt közvetlenül. 5. ábra Várható eljutási idők kijelzése (M3 bal 14+875 kmsz. és M0 jobb 34+890 kmsz. VJT) A rendszer jelenleg a 11-es úti csomópont felől a következő célcsomópontok elérhetőségét jelzi (ott, ahol az adott úticél értelmezhető): I. szakasz (11-es úti végcsomópont, illetve az M3 között): - M3, 4-es út, M5 II. szakasz (M3 és az M5 között): - 31-es út, 4-es út, M5 A rendszer jelenleg az M5 felől a következő célcsomópontok elérhetőségét jelzi (ott, ahol az adott úticél értelmezhető): III. szakasz (M5 és M31 között): - M31, M3, M2 IV. szakasz (M31 és 11-es úti végcsomópont között): - M3, M2, 11-es út Mindezen fejlesztések jelentős mértékben hozzájárulnak az úthasználók számára nyújtott szolgáltatás színvonalának további emeléséhez. Budapest, 2010.05.06. -5-