Řízení dopravy na liniových komunikacích

• Foto

Realizace obdobných telematických aplikací jsou již v přípravě i v České republice. Jelikož se jedná o poměrně složitý systém, jehož optimalizace závisí na konkrétních lokálních podmínkách daného státu, vyžaduje zavedení značné úsilí. S podporou Ministerstva dopravy ČR je společností ELTODO EG, a. s., realizován projekt výzkumu a vývoje s názvem Systém identifikace nehod a zvýšení propustnosti liniových komunikací, který má za cíl zejména vytvořit metodiku využití algoritmů řízení a detekce.

FUNKCE SYSTÉMU LINIOVÉHO ŘÍZENÍ DOPRAVY
Systém liniového řízení dopravy využívající proměnné dopravní značení ovlivňuje dopravní proud tak, aby byla zvýšena plynulost, bezpečnost a propustnost komunikací. Řezy liniového řízení dopravy jsou umístěny v relativně krátké pravidelné vzdálenosti od sebe (1–2 km) a umožňují flexibilně reagovat na mimořádné situace. Řízení dopravy na dálnici je prováděno pomocí proměnných symbolů dopravních značek: povolená rychlost, zákaz vjezdu nákladních vozidel a omezení jízdy v jízdních pruzích. Systém dále poskytuje řidičům informace prostřednictvím symbolů varovných dopravních značek: Nebezpečí smyku, Práce, Jiné nebezpečí, Kolona, Náledí, Mlha a Nehoda, které doplňují zákazové značky a informují o hrozícím nebezpečí. Včasným poskytnutím informací mohou řidiči přizpůsobit povahu své jízdy a výrazně se omezuje riziko dopravní nehody.

V případě závažnějších dopravních událostí je snížena maximální povolená rychlost popř. v kombinaci se zákazem jízdy nákladních vozidel v jiných než pravých pruzích. Při vyšší hustotě provozu je prokazatelně vysoké riziko dopravních nehod. To je dáno vznikem tzv. „Stop and Go“ vln, které jsou typické velkými rozdíly v rychlostech na návazných úsecích. Konsolidací rychlostí na stejnou mez se vznik těchto vln podstatně snižuje. Současně je prokázáno, že nejvyšší propustnost komunikace je při rychlostech 70–80 km/h. Při vysoké hustotě provozu je z pohledu snížení rizika vzniku dopravních nehod i zvýšení propustnosti komunikace vhodné regulovat rychlost dopravního proudu.

DOPRAVNÍ DATA
Podkladem pro řízení dopravy jsou dopravní data získaná z četných dopravních detektorů, které musí poskytovat věrný obraz o chování dopravy. Protože nelze zajistit sběr dopravních dat z každého místa předmětné komunikace, musí být systém řízení založen na dopravním modelu využívajícím sofistikovaných algoritmů, včetně predikce. Vstupní data pro vyhodnocení dopravy jsou zejména intenzita, rychlost a skladba dopravního proudu. Cílem je vyhodnotit detekovaná data tak, aby poskytla nejen informace o aktuální intenzitě, ale i predikovala vznik tzv. „Stop and Go“ vln či identifikovala stav nehody.

PŘEDMĚT PROJEKTU
Méně či více vhodných algoritmů existuje celá řada, a to jak pro identifikaci dopravních excesů, tak pro způsoby řízení provozu. Proto je úkolem projektu doposud známé algoritmy analyzovat a poté vybrané z nich simulovat pro použití na konkrétních datech a podmínkách.

Jak již bylo naznačeno, budou analyzovány dva typy algoritmů:

• algoritmy pro identifikacidopravních excesů,
• algoritmy pro optimalizace liniového řízení dopravy.

Pro identifikaci dopravních excesů budou zkoumány Algoritmy rozpoznávání vzoru a Predikční algoritmy. Optimalizace liniového řízení bude navržena neurčitostním systémem, přičemž bude vycházet i z doporučení německé směrnice, která ovšem využívá standardní binární úrovňové řízení. Předpokládáme vytvoření například fuzzy lingvistického systému, kde lze generovat pravidla mnohem lépe formulujícími požadavky na řízení.

Obě navržené algoritmizace budou prověřeny mikrosimulačním modelem pro reálné dopravní podmínky dálnice D1 a místa, pro která se systém plánuje realizovat. Z analýzy budou zpracovány návrhy algoritmů pro identifikaci excesů a návrhy tvrdých a měkkých řídicích algoritmů, které by bylo vhodné aplikovat v České republice.

VÝSTUPY PROJEKTU
Výstupem projektu bude zpracování dvou příruček, jež by měly mít reálný dopad na realizaci systémů liniového řízení dopravy:

1. Metodická příručka pro implementaciautomatizovaných metod identifikace excesů na dálnicích
2. Metodická příručka pro optimalizaci metod liniového řízení

Obě metodiky mají na základě aplikovaného výzkumu standardizovat postupy pro realizaci softwarového řešení liniového řízení dopravy pro podmínky České republiky. Návrh metodik respektující národní podmínky
bude závazný pro budoucí realizace těchto projektů a bude optimalizovat způsoby řízení, čímž bude přinášet ekonomické i ekologické přínosy.

Skupina ELTODO, kterou zastřešuje mateřská společnost ELTODO EG, a.s., má bohaté zkušenosti s budováním telematických systémů na rychlostních i jiných komunikacích, nebo rozsáhlých systémů řízení ve městech. V loňském roce například realizovala dodávku informačních tabulí a proměnných dopravních značek na dálnici D1, a to včetně vývoje ovládacích modulů a softwarového vybavení.

Transport management on line roads
In the period of growing level of motorisation, there is congestion not only in the urban area but also on the capacity line constructions of rural areas. On the highways and expressways with high density of traffic, moreover, the significant part of traffic accidents is caused by unstable stream of traffic which has fatal consequences in relation to high speed of vehicles. Foreign experience has proved that by using the system of line management, safety and traffic-carrying capacity of these roads may be increased. With the support of the Ministry of Transport of the Czech Republic, the company ELTODO EG, a. s., performs the project of research and development called System of identification of accidents and increase of line road traffic-carrying capacity the goal of whish shall be mainly the creation of methodology for utilising algorithm of management and detection.

Autor

• Ing. Šůstek Miroslav