Rola i zadania ITS w uprzywilejowaniu publicznego transportu zbiorowego potrzeby aglomeracji górnośląskiej

Transkrypt

1 KAROŃ Grzegorz 1 SOBOTA Aleksander 2 ŻOCHOWSKA Renata 3 Rola i zadania ITS w uprzywilejowaniu publicznego transportu zbiorowego potrzeby aglomeracji górnośląskiej WSTĘP Złożoność współużytkowania infrastruktury transportowej powoduje, że w systemach sterowania i zarządzania ruchem, w zakresie udzielania priorytetów przejazdu przez skrzyżowania z sygnalizacją świetlną, konieczne jest stosowanie różnych strategii sterowania. Powinny one uwzględniać zarówno priorytet bezwarunkowy (podanie sygnału zezwalającego na jazdę przy każdorazowym zgłoszeniu się pojazdu ptz), jak również priorytety warunkowe, które uprzywilejowują określone pojazdy ptz w zależności od ich rodzaju oraz od warunków ruchu panujących lokalnie na skrzyżowaniu (skrzyżowanie o małym ruchu, skrzyżowanie przeciążone, zator), a także od warunków ruchu w określonych obszarach miast lub całej aglomeracji. W rezultacie działania tych systemów postrzegane warunki ruchu dla żadnej z grup użytkowników i ich potrzeb transportowych nie powinny ulec pogorszeniu. Natomiast należy dążyć do tego, aby w wyniku działania takich systemów znacząco wzrosła efektywność ruchu środków ptz, co zwiększy ich atrakcyjność i zatrzyma dotychczasowych użytkowników, jak również przyciągnie nowych, spośród tych, którzy obecnie używają samochodów osobowych. 1. CHARAKTERYSTYKA SYSTEMOWA PROBLEMU UPRZYWILEJOWANIA I PRIORYTETU Priorytet dla pojazdów transportu zbiorowego (ptz), w tym tramwajów, można realizować za pomocą wielu rozwiązań technicznych, będących w ujęciu kompleksowym podsystemami ITS (inteligentnych systemów transportowych). Zasadniczo wyróżnia się m.in. następujące rozwiązania: wydzielanie pasów ruchu lub ulic przeznaczonych tylko dla ptz (torowiska wydzielone z jezdni, bus pasy pasy wyłącznie dla autobusów wraz ze śluzami sygnalizacyjnymi na wlotach skrzyżowań z sygnalizacją, wspólne pasy autobusowo-tramwajowe PAT), wprowadzanie specjalnej organizacji ruchu na skrzyżowaniach dzięki stosowaniu sygnalizacji świetlnej z priorytetem. Priorytety w sygnalizacji świetlnej mogą być udzielane jako bezwarunkowe oraz warunkowe. Priorytet bezwarunkowy polega na nadawaniu sygnału zezwalającego na jazdę przy każdorazowym wykryciu (zgłoszeniu się) pojazdu (tramwaju, autobusu), bez względu na okoliczności, przez co dąży się do zapewnienia płynnego przejazdu przez skrzyżowanie, bez konieczności hamowania i oczekiwania na wolną drogę. Priorytet warunkowy polega na uprzywilejowaniu pojazdu tylko w określonych warunkach, na przykład w przypadku opóźnienia, lub o określonej porze doby. Zasadniczym problemem jest właściwy przydział czasu poszczególnym użytkownikom systemów transportowych w miejscach, w których następuje współużytkowanie infrastruktury transportu. Związanych jest z tym wiele obszarów problemowych i decyzyjnych, wynikających ze specyfiki ruchu miejskiego ruchu gęstego (duża liczba pojazdów i pieszych) 4. Obszary te można zgrupować według kilku cech wspólnych [6]: zróżnicowani użytkownicy: kierowcy i pasażerowie samochodów osobowych, 1 Politechnika Śląska, Wydział Transportu, Katowice, ul. Krasińskiego 8, Tel , grzegorz.karon@polsl.pl 2 Politechnika Śląska, Wydział Transportu, Katowice, ul. Krasińskiego 8, Tel , aleksander.sobota@polsl.pl 3 Politechnika Śląska, Wydział Transportu, Katowice, ul. Krasińskiego 8, Tel , renata.zochowska@polsl.pl 4 Systemowe podejście do problemów mobilności w miastach przedstawiono m.in. w publikacjach: [ ]. 2744

2 pasażerowie i kierowcy autobusów, pasażerowie i motorniczowie tramwajów, pojazdy przewożące ładunki (zaopatrzenie, dystrybucja, przejazd tranzytowy), pojazdy specjalne i uprzywilejowane, piesi i rowerzyści, zróżnicowane obiekty infrastruktury (technicznej) transportu: skrzyżowania drogowe o różnej geometrii, przystanki (zatoki, wyspy), przejścia dla pieszych, przejazdy rowerowe, torowiska wbudowane w jezdnię i torowiska wydzielone z jezdni, zróżnicowana wielkość i struktura potoków ruchu: rodzaj pojazdów, natężenie i gęstość ruchu, długości kolejek na wlotach skrzyżowań, napełnienie pojazdów publicznego transportu zbiorowego, liczba pieszych na przejściach i rowerzystów na skrzyżowaniach, zróżnicowane stany ruchu: ruch w godzinach szczytowych i międzyszczytowych w ciągu dnia, ruch w godzinach nocnych, ruch zaplanowany z występującymi opóźnieniami (opóźnione tramwaje, autobusy), sytuacje przeciążenia ruchem zatory i znaczne spowolnienia ruchu, sytuacje kryzysowe, np. duże imprezy masowe, wzmożony ruch w dni wolne od pracy (np. 1 listopada i inne dni świąteczne), zdarzenia drogowe o znacznym zasięgu zakłóceń w ruchu, oddziaływanie żywiołów na warunki miejskie (powodzie, podtopienia, pożary etc.) i inne, zróżnicowane sposoby organizowania ruchu: ruch samoorganizujący się : użytkownicy samochodów osobowych i pojazdów przewożących ładunki podporządkowani przepisom ruchu drogowego, ale wybierający trasę przejazdu według własnych kryteriów z planowaniem indywidualnym, ruchu zaplanowany i zorganizowany: użytkownicy ptz korzystający z oferty przewozowej (zaplanowany przejazd określoną linią komunikacyjną, między wyznaczonymi przystankami, według z góry określonego rozkładu jazdy), przejazd pojazdów uprzywilejowanych w sytuacjach nadzwyczajnych: przejazd na podstawie dyspozycji trasą z góry zaplanowaną lub trasą wytyczaną podczas przejazdu. Wymienione obszary problemowe i zarazem obszary decyzyjne wskazują, że zagadnienie przydzielania czasu poszczególnym użytkownikom systemów transportowych w miejscach, w których następuje współużytkowanie infrastruktury transportu wymaga podejścia wielokryterialnego i hierarchicznego o charakterze zarówno strategicznym (sterowanie według strategii zaplanowanej), jak również operacyjnym (sterowanie według strategii czasu rzeczywistego). 2. ZACHOWANIA I PREFERENCJE KOMUNIKACYJNE W KONTEKŚCIE OCZEKIWANYCH REZULTATÓW WPROWADZENIA PRIORYTETU Stan obecny 5 w zakresie zachowań i preferencji komunikacyjnych mieszkańców aglomeracji górnośląskiej przedstawiono na rysunkach Badania przeprowadzone zostały w 2009 roku na potrzeby projektu "Modernizacja infrastruktury tramwajowej i trolejbusowej w Aglomeracji Górnośląskiej wraz z infrastrukturą towarzyszącą", współfinansowanego z funduszy UE w ramach priorytetu VII Transport przyjazny środowisku, działanie Transport miejski w obszarach metropolitalnych Programu Infrastruktura i Środowisko. Szacunkowa liczba badanych mieszkańców założona na etapie programowania badań wyniosła 1,1% populacji mieszkańców gmin objętych analizą ruchu obsługiwanych przez transport tramwajowy (ponad 6,6 tys. gospodarstw z szacunkową liczbą 19,9 tys. mieszkańców). 2745

3 Rys. 1. Ocena publicznego transportu zbiorowego autobusowego i tramwajowego przez mieszkańców aglomeracji górnośląskiej (2009 r.) [8, 9] Ocena miejskiej komunikacji autobusowej (rysunek 1) pokazuje, że ponad połowa czynników ocenianych jest pozytywnie. Najwyżej ocenione zostały: czas dojścia/odejścia do/z przystanku, okres funkcjonowania w dobie, dostępność informacji o rozkładzie jazdy i połączeniach, punktualność, częstotliwość, regularność, niezawodność, prędkość i czas podróży oraz komfort brak zatłoczenia poza szczytem. Najgorzej natomiast ocenione zostały: system Park and Ride (którego formalnie nie ma w aglomeracji), dynamiczna informacja pasażerska, komfort podróży brak zatłoczenia w szczycie, stan przystanków i nowoczesny tabor oraz wygoda w pojazdach. Ocena miejskiej komunikacji tramwajowej (rysunek 1) przez mieszkańców jest bardzo zbliżona do oceny komunikacji autobusowej. Najwyżej ocenione zostały: okres funkcjonowania w dobie, dostępność informacji o rozkładzie jazdy i połączeniach, punktualność, bezpośredniość połączeń, niezawodność, regularność, prędkość i czas podróży, koszt przejazdu, częstotliwość, komfort brak zatłoczenia poza szczytem oraz czas dojścia/odejścia do/z przystanku i krótki czas oczekiwania na przystanku. Najgorzej natomiast komunikacja tramwajowa podobnie jak autobusowa postrzegana jest w aspekcie: systemu Park and Ride, dynamicznej informacji pasażerskiej, komfortu podróży braku zatłoczenia w szczycie, stanu przystanków i nowoczesnego taboru oraz wygody w pojazdach. Rys. 2. Czynniki wyboru samochodu osobowego i publicznego transportu zbiorowego przez mieszkańców aglomeracji górnośląskiej (2009 r.) [8, 9] Czynniki wpływające obecnie na wybór samochodu osobowego (rysunek 2) to w zdecydowanej większości wygoda 61%. Prawie co czwarty respondent (23%) wskazał również krótszy czas podróży. Charakter pracy wymagający samochodu uzasadnia jedynie 9% przypadków. Niewielki odsetek respondentów wskazujących nieodpowiednią ofertę komunikacji zbiorowej (3%) może wynikać z tego, że osoby przemieszczające się samochodem po prostu jej nie znają. Wybór publicznego transportu zbiorowego (ptz), jako sposobu przemieszczania się w aglomeracji górnośląskiej, w 41% przypadków uzasadniany jest brakiem samochodu a w 9% jego użyczeniem innej osobie lub awarią. Pozytywne aspekty podróżowania komunikacją zbiorową wskazane przez respondentów to: niższe koszty podróży 15% oraz dobra oferta przewozowa 11%. Duży udział oczywistej przyczyny jaką jest brak samochodu może wpływać na słabe postrzeganie czynników związanych z kongestią w ruchu miejskim, tj.: zatłoczenie ulic (korki uliczne) blisko 9%, brak miejsc parkingowych blisko 8%, ryzyko kradzieży i uszkodzenia samochodu prawie 2%. 2746

4 Rys. 3. Deklaracje mieszkańców aglomeracji górnośląskiej związane ze zmianą sposobu podróżowania: rezygnacja z samochodu na korzyść tramwaju [8, 9] Zmiana środka transportu (rysunek 3) z samochodu osobowego na ptz (tramwaj lub autobus), to 33% deklaracji w przypadku umożliwienia szybkiego dojazdu komunikacją miejską (bez zbędnych zatrzymań), 10% deklaracji w przypadku zwiększenia częstotliwości kursowania środków transportu komunikacji miejskiej, 2% deklaracji w przypadku wydłużenia czasu (okresu) kursowania. Ponadto dominują kwestie związane z czasem podróży, tj. ponad 26% osób ceni sobie bezpośredniość połączenia, czyli nie akceptuje oczekiwania na przesiadkę, krótki czas oczekiwania na tramwaj może być czynnikiem pozytywnym dla ponad 9% osób, dodatkowo 6% zwraca uwagę na punktualność kursowania tramwaju oraz 4% osób oczekuje skrócenia dotychczasowego czasu podróży. Większa niż obecnie wygoda podróży nowoczesne tramwaje oraz brak w nich zatłoczenia (możliwość skorzystania z miejsca siedzącego) mogą dodatkowo przyciągnąć odpowiednio: 5% oraz 3,5% nowych użytkowników, natomiast niższe niż obecnie ceny biletów to kolejne 6% deklaracji pozytywnych. Należy podkreślić, że względnie niski wpływ nowoczesnego systemu Park&Ride (2%) oraz nowoczesnego systemu dynamicznej informacji pasażerskiej na przystankach (1,6%) można łączyć z faktem, iż w okresie przeprowadzania badań (2009 r.) systemy te były mało znane mieszkańcom nie tylko aglomeracji górnośląskiej, ale również mieszkańcom innych miast w Polsce. Ponadto korzyści płynące z otrzymywania informacji o rzeczywistym czasie przyjazdu tramwaju lub autobusu, większość podróżnych docenia dopiero podczas korzystania z takiego systemu (SDIP system dynamicznej informacji pasażerskiej), w przeciwieństwie do np. skrócenia czasu podróży, który jest jednoznacznie rozumiany jako wymierna korzyść systemowa. Obecnie poszukiwane systemowe rozwiązanie w zakresie priorytetu dla ptz może wzajemnie uzupełniać się w obszarze efektów o charakterze synergicznym z już realizowanymi w aglomeracji górnośląskiej projektami dotyczącymi ptz, m.in: Projekt Modernizacja infrastruktury tramwajowej i trolejbusowej w Aglomeracji Górnośląskiej wraz z infrastrukturą towarzyszącą projekt realizowany przez Tramwaje Śląskie S.A., System Dynamicznej Informacji Pasażerskiej projekt realizowany przez KZK GOP, Śląska Karta Usług Publicznych projekt realizowany przez KZK GOP oraz 19 gmin członkowskich. 3. OCZEKIWANE REZULTATY WPROWADZENIA PRIORYTETU DLA POJAZDÓW PUBLICZNEGO TRANSPORTU ZBIOROWEGO Biorąc pod uwagę zachowania i preferencje komunikacyjne mieszkańców aglomeracji górnośląskiej oraz doświadczenia innych miast i aglomeracji, można sformułować następujące oczekiwane rezultaty (cele), związane z realizacją priorytetu dla pojazdów ptz: usprawnienie przejazdu płynny i bezpieczny przejazd tramwaju lub autobusu przez skrzyżowanie, zwiększenie punktualności i regularności kursowania pojazdów ptz, możliwość korekty rozkładów jazdy zmniejszenie rezerw czasu na opóźnienia w ruchu, skrócenie czasu podróży skrócenie czasu spędzonego w pojazdach ptz, zwiększenie konkurencyjności ptz względem samochodów osobowych: 2747

5 zwiększenie efektywności systemu ptz w kierunku postrzegania go jako środka transportu: szybkiego, punktualnego, pewnego, komfortowego, konkurencyjnego i substytucyjnego (w obszarach z ograniczeniem ruchu samochodowego) względem samochodów osobowych, zwiększenie funkcji substytucyjnej publicznego transportu zbiorowego wobec samochodu osobowego w strefach z ograniczeniami ruchu samochodowego w centrach miast aglomeracji górnośląskiej, usprawnienie i tym samym zwiększenie atrakcyjności przemieszczania się z wykorzystaniem ptz, szczególnie w połączeniu z systemem dynamicznej informacji pasażerskiej, zahamowanie odpływu pasażerów z ptz, a nawet zwiększenie ich liczby w wyniku atrakcyjności efektów obserwowalnych i mierzalnych: eliminacja niepotrzebnych postojów na skrzyżowaniach, skrócenie czasu jazdy (czasu spędzonego w pojeździe) i całkowitego czasu podróży, zwiększenie punktualności, regularności i pewności realizacji podróży ptz zwiększenie pewności osiągnięcia celu podróży, bardziej efektywne wykorzystanie istniejącej infrastruktury szynowej (tramwaj) i drogowej (autobus), zwiększenie funkcjonalności i niezawodności ptz, poprawa bezpieczeństwa ruchu drogowego w wyniku zmniejszenia ruchu samochodów osobowych, zmniejszenie zużycia energii dzięki zwiększeniu płynności ruchu ptz oraz wyeliminowaniu zbędnych zatrzymań i rozruchów, zmniejszenie szkodliwych skutków spowodowanych nadmiernym hałasem komunikacyjnym oraz zanieczyszczeniem powietrza i poprawa stanu środowiska naturalnego w wyniku zmniejszenia ruchu samochodów osobowych, zmniejszenie kosztów komunikacyjnych ruchu (eksploatacji samochodu, liczby zdarzeń drogowych (wypadków i kolizji), czasu przejazdu oraz redukcji zanieczyszczeń): oszczędności z tytułu zmniejszenia kosztów czasu podróży użytkowników pozostających przy dotychczasowym sposobie podróżowania oraz zmieniających środek transportu na ptz, oszczędności kosztów podróży użytkowników (koszty eksploatacji samochodów pomniejszone o koszty biletów, wynikające ze zwiększenia użytkowania ptz) przede wszystkim wynikające z zamiany środka transportu na ptz przez część dotychczasowych użytkowników samochodów osobowych, oszczędności z tytułu redukcji zanieczyszczeń oraz liczby zdarzeń drogowych w wyniku zwiększenia płynności ruchu. 4. ANALIZA UTRUDNIEŃ WYNIKAJĄCYCH Z BRAKU PRIORYTETU DLA TRAMWAJU W AGLOMERACJI GÓRNOŚLĄSKIEJ Jak słusznie podkreślono w [1], bardzo ważnym w analizie procesu transportowego jest pełne wykorzystanie wyników badań i pomiarów dotyczących warunków i jakości funkcjonowania ptz. Dotyczy to zwłaszcza pomiarów czasu przejazdu pojazdów ptz, ponieważ poza wykorzystaniem tych danych w korekcie rozkładów jazdy (uwzględniającej rzeczywiste warunki ruchu w sieci transportowej), mogą być one wykorzystywane również w procesie identyfikacji miejsc zakłóceń oraz przyczyn ich powstawania. Jest to istotne z punktu widzenia postrzegania przez pasażerów jakości funkcjonowania ptz, co w skrajnych przypadkach może być powodem rezygnacji z wykorzystywania ptz, i będzie to jedną z przyczyn małej wielkości potoków pasażerskich w tramwajach i autobusach [14]. Identyfikacja miejsc i przyczyn zakłóceń płynnego ruchu ptz jest więc zagadnieniem kluczowym zarówno na potrzeby zwiększania atrakcyjności tego systemu przewozowego, jak również na potrzeby projektowania rozwiązań ITS (m.in. podsystemu priorytetu dla ptz w wariantach funkcjonalnych usług ITS [10, 11]). Stosowane powszechnie metody pomiarowe, pod względem dokładności i użyteczności otrzymywanych wyników, można scharakteryzować następująco [1, 2]: 2748

6 metoda tradycyjna rejestracja: momenty odjazdu pojazdów ptz z przystanków, z dokładnością do 1 minuty lub 1 sekundy rezultaty: czasy przejazdu odcinków międzyprzystankowych, obejmujące łącznie czas jazdy na odcinku między przystankami oraz czas postoju na przystanku wady: brak wydzielenia z pomiaru czasu samej jazdy i czasu postoju na przystanku, brak identyfikacji przyczyn zakłóceń, których skutkiem może być zbyt niska prędkość komunikacyjna wpływająca np. na rozkład jazdy o częstotliwości niższej niż wymagana, użyteczność: m.in. obliczanie prędkości komunikacyjnej, wskaźników punktualności i regularności kursowania (przybliżone, gdy pomiar z dokładnością do 1 min.), ocena i korekta rozkładu jazdy, metoda czasu otwarcia drzwi w pojazdach ptz rejestracja: moment otwarcia i moment zamknięcia drzwi w pojazdach ptz rezultaty: czas, w którym pojazd ptz ma otwarte drzwi i czas, w którym pojazd ma zamknięte drzwi wady: brak wydzielenia z pomiaru czasu jazdy i czasu postoju na przystanku, brak dokładnej wartości czasu wymiany pasażerów (ponieważ pojazd ptz może stać na przystanku z otwartymi lub z zamkniętymi drzwiami, oczekując na sygnał zezwalający na sygnalizatorze, lub w czasie postoju pojazdu na przystanku pasażerowie kilkukrotne otwierają i zamykają drzwi) użyteczność: ocena parametrów ilościowych oraz parametrów jakościowych ptz jest mocno uogólniona ze względu na wymienione wady, metoda wykorzystująca pozycjonowanie GPS pomiar pełny rejestracja: momenty rozpoczęcia i zakończenia wymiany pasażerów, momenty zatrzymania przed przystankiem (gdy stanowisko przystankowe jest zajęte przez inny pojazd ptz) i odjazdu z przystanku, momenty otwarcia i zamknięcia drzwi, rejestracja śladu pojazdu ptz na odcinku (identyfikacja zatrzymań na odcinku międzyprzystankowym), dokładność rejestracji zdarzeń: czas do 1 sekundy, pozycja pojazdu do kilku metrów użyteczność: ocena przepustowości przystanku (analiza zatrzymań pojazdów ptz przed przystankiem wraz z analizą wykorzystania stanowisk przystankowych), analiza na potrzeby określania priorytetu w sygnalizacji świetlnej dla ptz (analiza zatrzymań pojazdów na wlocie skrzyżowania), analiza uprzywilejowania pojazdów ptz (analiza wpływu kongestii na swobodę jazdy [13], częstotliwości zatrzymań na odcinku, utrudnień ze strony innych pojazdów) i możliwości korekty rozkładu jazdy (wydłużenie lub skrócenie zaplanowanego czasu jazdy na odcinku), wprowadzenia rozwiązań w postaci wydzielenia torowiska z jezdni, wydzielenia pasów ruchu przeznaczonych wyłącznie dla pojazdów ptz (np. PAT). Rozszerzeniem metod pomiaru czasu przejazdu pojazdów ptz, scharakteryzowanych w [1, 2], może być metoda oceny warunków ruchu pojazdów ptz uwzględniająca styl jazdy motorniczego (jazda swobodna brak opóźnień względem rozkładu jazdy, jazda forsowna celem minimalizowania wpływu opóźnienia już zaistniałego na dalszy wzrost strat czasu tego pojazdu i pojazdów jadących za nim), którą wykorzystano w badaniach [12] dotyczących zużycia energii elektrycznej podczas zbędnych zatrzymań i rozruchów tramwaju na skrzyżowaniach z sygnalizacją świetlną bez priorytetu. Przeprowadzone badania empiryczne [12] warunków ruchu i dynamiki przejazdu tramwajów przez wybrane skrzyżowania w aglomeracji górnośląskiej, miały na celu ocenę zależności prędkości komunikacyjnej od priorytetu w sygnalizacji świetlnej, w aspektach: ekonomicznym, dotyczącym zużycia energii elektrycznej z sieci trakcyjnej 6 oraz technicznym i społecznym, związanym ze skróceniem czasu przejazdu. Na podstawie analizy wyników można sformułować następujące wnioski [6, 7]: a) na skrzyżowaniach z sygnalizacją udzielającą priorytetu (sygnalizacja wzbudzana lokalnie bez rozwiązania systemowego w postaci centrum sterowania ruchem) przejazd tramwaju jest płynny i nie zakłóca ruchu pozostałych użytkowników (kierowców samochodów i pieszych), pod warunkiem, że na skrzyżowaniu występują względnie małe natężenia ruchu tramwajów i samochodów, b) na skrzyżowaniach z sygnalizacją bez priorytetu tramwaj jest traktowany równorzędnie z pozostałymi uczestnikami ruchu drogowego (samochody i piesi), co powoduje, że zatrzymanie 6 Badania i pomiary zużycia energii elektrycznej przeprowadzono w tramwajach typu: 116Nd, 105 HF11AC (wersja z energooszczędnym układem napędowym) oraz PT-8, wyposażonych w liczniki zużycia energii [12]. 2749

7 lub przejazd płynny uzależnione są (losowo) od momentu przyjazdu tramwaju na wlot skrzyżowania oraz od aktualnie wyświetlanego sygnału; w przypadkach niekorzystnych zanotowano straty czasu (zatrzymanie tramwaju na wlocie skrzyżowania) sięgające aż 105 sekund, c) w przypadku torowisk wbudowanych w jezdnię zatrzymanie tramwaju na niektórych skrzyżowaniach utrudnia ruch pozostałych pojazdów, powodując sytuacje niebezpieczne, np. omijanie tramwaju przez samochody przed przejściem dla pieszych, a w godzinach szczytowych blokuje ruch pojazdów, dla których wyświetlone jest w tym czasie światło zielone, d) w przypadku torowisk wydzielonych z jezdni, na skrzyżowaniach o niewielkim natężeniu ruchu na wlocie krzyżującym się z torowiskiem, brak priorytetu powoduje niepotrzebne zatrzymanie tramwaju (np. aż na ponad 80 sekund), mimo bardzo niewielkiego ruchu samochodowego a nawet jego chwilowego braku wskazuje to jednoznacznie na konieczność stosowania odpowiednich strategii udzielania priorytetu, uwzględniających lokalne (na poszczególnych skrzyżowaniach) wahania natężenia ruchu samochodowego, godziny szczytowe (poranne i popołudniowe), ruch wieczorny i nocny, a także aktualną punktualność jazdy pojazdu ptz (brak lub już zaistniałe opóźnienie), e) występują przypadki zatrzymania tramwaju na wlocie skrzyżowania w taki sposób, że zablokowane zostaje przejście dla pieszych (piesi czekają do następnej zmiany świateł, ponieważ zatrzymany tramwaj całą swoją długością uniemożliwia im przejście), f) występują przypadki, w których tramwaj niemal zawsze musi znacznie wyhamować a nawet zatrzymać się przed skrzyżowaniem i po krótkiej chwili (kilka sekund) może ruszyć; przypadkiem szczególnym jest przejazd tramwaju w Katowicach, podczas którego tramwaj porusza się na spadku, więc posiada dodatkową energię kinetyczną, która pozwala przejechać płynnie, na wybiegu, przez kolejne skrzyżowania z sygnalizacją niestety brak priorytetu i synchronizacji świateł na dwóch kolejnych skrzyżowaniach powoduje wielokrotne zatrzymania. g) w wyniku braku płynności jazdy i częstych zatrzymań powstaje wzrost zużycia energii elektrycznej (na odcinku testowym w Katowicach: Zawodzie Brynów średnio o 17,82% 7 ), brak komfortu dla pasażerów (związane hamowaniem i przyspieszaniem) oraz wydłużenie czasu jazdy (na odcinku testowym Katowice Brynów Bytom Politechnika Śląska średnio o 14%, tj. z 74 minut do blisko 85 minut). 5. PROPOZYCJA WDROŻENIA PRIORYTETU DLA PUBLICZNEGO TRANSPORTU ZBIOROWEGO JAKO PODSYSTEMU ITS Organizacja systemu priorytetu dla transportu tramwajowego i autobusowego, ze względu na jego obszar funkcjonalny w aglomeracji górnośląskiej, obejmujący miasta: Będzin, Bytom, Chorzów, Czeladź, Dąbrowa Górnicza, (Gliwice), Katowice, Mysłowice, Ruda Śląska, Siemianowice Śląskie, Sosnowiec, Świętochłowice, Zabrze, wiąże się z czynnym udziałem: jednostek organizacyjnych właściwych do zarządzania infrastrukturą drogową w zakresie urządzeń sterowania i zarządzania ruchem drogowym, organizatora ptz Komunikacyjnego Związku Komunalnego Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego KZK GOP w zakresie systemu zarządzania publicznym transportem zbiorowym, przewoźnika Tramwaje Śląskie S.A. oraz przewoźników autobusowych w zakresie urządzeń wyposażenia tramwajów, wyposażenia dyspozytorni (instalacja systemu zarządzania flotą pojazdów system dyspozytorski oraz systemu pozyskiwania danych o ruchu), jak również w zakresie automatyki sterowania napędami zwrotnicowymi nowego typu. Zasadniczym warunkiem realizacji systemu sterowania z priorytetem dla ptz powinna być otwarta architektura takiego systemu, umożliwiająca włączenie go w przyszłości do systemu ITS dla całej aglomeracji górnośląskiej. W takich systemach priorytet dla ptz jest praktycznie zawsze podstawowym podsystemem ITS i podstawowym (pierwszym) etapem wdrażania ITS dla miasta 7 Prognozowany koszt zużytej energii elektrycznej w całej sieci tramwajowej aglomeracji górnośląskiej w 2013 roku wyniósł ponad 16,3 mln zł [12], więc zmniejszenie zużycia energii o 1% to oszczędności rzędu 163,5 tys. zł. 2750

8 (aglomeracji) ze względu na zasadnicze znaczenie ptz w obsłudze potrzeb transportowych miasta oraz oczekiwane bardzo korzystne dla miasta (aglomeracji) rezultaty. Wdrożenie priorytetu w ruchu miejskim dla publicznego transportu zbiorowego, w szczególności dla transportu tramwajowego, może odbywać się w aglomeracji górnośląskiej następującymi etapami [6, 7]: priorytet lokalny (lokalna poprawa warunków ruchu tramwajów) na skrzyżowaniach o małym natężeniu ruchu sterowanie punktowe priorytet z określoną strategią sterowania ruchem tramwajów, uwzględniającą niewielkie natężenia ruchu pozostałych pojazdów, dla których nadanie priorytetu dla tramwaju nie będzie stanowiło odczuwalnego wydłużenia czasu przejazdu i nie będzie powodowało utrudnień w ruchu, priorytet na ciągach komunikacyjnych sterowanie liniowe (poprawa warunków ruchu tramwajów na odcinkach obejmujących kilka skrzyżowań i kilka przystanków oraz niepogorszenie odczuwalnych warunków ruchu pozostałym uczestnikom pojazdom i pieszym), priorytet w obszarze sterowanie obszarowe w miastach (poprawa warunków ruchu tramwajów i niepogorszenie odczuwalnych warunków ruchu pozostałym uczestnikom pojazdom i pieszym), docelowo w wariancie maksymalnym, w którym podsystem priorytetu dla tramwaju i autobusów będzie składnikiem systemu ITS całej aglomeracji górnośląskiej, obszarami sterowania mogą lub powinny 8 być poszczególne miasta aglomeracji. We wszystkich wymienionych etapach, a szczególnie od etapu drugiego, konieczne jest stosowanie różnych strategii sterowania ruchem (tramwajów i pozostałych uczestników ruchu pojazdów i pieszych) z wykorzystaniem priorytetu w sygnalizacji świetlnej, uwzględniających priorytet bezwarunkowy (podanie sygnału zezwalającego na jazdę przy każdorazowym zgłoszeniu się tramwaju) oraz priorytet warunkowy (uprzywilejowanie tramwaju tylko w określonych warunkach, na przykład w przypadku opóźnienia, w określonej porze doby, z uwzględnieniem wielkości ruchu i powstających kolejek na wlotach skrzyżowania). Wdrażanie etapowe, poza aspektem inżynierskim (praktycznym) oraz ekonomicznym, jest uzasadnione rodzajem i wielkością obszaru, którego dotyczy obszaru całej aglomeracji górnośląskiej, będącego gęstym skupiskiem miast tworzących de facto jedno skupisko miejskie o dużej gęstości i spójności zagospodarowania przestrzennego. Ponadto funkcjonujący system transportu tramwajowego w obszarze aglomeracji górnośląskiej pokrywa jego znaczną część: lokalizacją (rozkładem przestrzennym) przystanków, trasami drogi szynowej łączącej te przystanki (sieć tramwajowa), liczbą linii tramwajowych, ich przebiegiem między przystankami (sieć linii tramwajowych), rozkładem jazdy poszczególnych linii (częstotliwość obsługi poszczególnych przystanków). Wymieniona charakterystyka systemu transportu tramwajowego w aglomeracji górnośląskiej: stanowi śródmiejską spójną część oferty ptz, której pozostałymi składnikami są oferta przewozowa transportu autobusowego oraz kolejowego, kształtuje mobilność mieszkańców aglomeracji i osób przyjezdnych, umożliwiając im wybór sposobu przemieszczania się pomiędzy miejscami aktywności (pomiędzy miejscami zamieszkania, miejscami pracy i edukacji, miejscami handlu i usług oraz miejscami kultury, rozrywki i wypoczynku), zwiększa atrakcyjność terenu w obszarze aglomeracji dzięki wymienionym powyżej funkcjom transportowym i integracyjnym. WNIOSKI W przypadku realizacji systemowego rozwiązania z zakresu sterowania i zarządzania ruchem ptz właściwym będzie podejście kompleksowe do całego obszaru aglomeracji górnośląskiej z systemowym etapowaniem rozmiaru inwestycji. Z budżetu polityki spójności na lata Polska otrzyma 72,9 mld euro. Środki te będzie można zainwestować m.in. w badania naukowe i ich komercjalizację, kluczowe połączenia drogowe (autostrady, drogi ekspresowe), rozwój przedsiębiorczości, transport przyjazny środowisku (kolej, transport publiczny), cyfryzację kraju 8 W zależności od architektury ITS dla aglomeracji i jej podziału na obszary sterowania i zarządzania transportem. 2751

9 (szerokopasmowy dostęp do Internetu, e-usługi administracji) oraz włączenie społeczne i aktywizację zawodową. Na podstawie opracowania Programowanie perspektywy finansowej na lata uwarunkowania strategiczne działania w zakresie sterowania i zarządzania ruchem obejmującym systemy priorytetu dla ptz wpisują się w następujące cele: zwiększenie zewnętrznej i wewnętrznej dostępności transportowej, która powinna stać się czynnikiem wzmacniającym rozprzestrzenianie procesów rozwojowych, promowanie zrównoważonego transportu i usuwanie niedoborów przepustowości w działaniu najważniejszych infrastruktur sieciowych, zwiększenie przepustowości komunikacyjnej miast, przy jednoczesnym zmniejszeniu presji transportu samochodowego na środowisko przyrodnicze, poprzez ukierunkowanie wsparcia na zwiększenie udziału transportu publicznego; priorytetem w tym zakresie powinna być integracja obszarów funkcjonalnych miast poprzez wprowadzenie usprawnień z zakresu multimodalnego transportu zbiorowego (kolej, tramwaj, metro i inny transport publiczny, lotniska, systemy kierowania ruchem, obiekty parkuj i jedź ), rozwój przyjaznych dla środowiska i niskoemisyjnych systemów transportu miejskiego oraz promowanie mobilności miejskiej zgodnej z zasadami zrównoważonego rozwoju. Streszczenie W opracowaniu przedstawiono kluczowe zagadnienia związane z potrzebą wdrożenia systemu priorytetu dla publicznego transportu zbiorowego (ptz) w aglomeracji górnośląskiej. Na początku scharakteryzowano problemy uprzywilejowania i priorytetu w ujęciu systemowym oraz przedstawiono wyniki dotyczące zachowań i preferencji komunikacyjnych mieszkańców aglomeracji górnośląskiej w kontekście oczekiwanych rezultatów wprowadzenia priorytetu dla ptz. Badania przeprowadzone zostały w 2009 roku na potrzeby projektu "Modernizacja infrastruktury tramwajowej i trolejbusowej w Aglomeracji Górnośląskiej wraz z infrastrukturą towarzyszącą", współfinansowanego z funduszy UE w ramach priorytetu VII Transport przyjazny środowisku, działanie Transport miejski w obszarach metropolitalnych Programu Infrastruktura i Środowisko. Następnie przedstawiono wyniki analizy utrudnień wynikających z braku priorytetu dla tramwaju w aglomeracji górnośląskiej oraz zaproponowano etapy wdrożenia rozwiązania w zakresie priorytetu dla ptz. The role and objectives of ITS for the public transport priority system - the needs for the Upper Silesian agglomeration Abstract The paper presents key issues related to the need to implement the priority system for public transport in the Upper Silesian agglomeration. At the beginning the problems of the priority in terms of the system theory has been described. The results concerning the travel behaviour and preferences of the inhabitants of the Upper Silesian agglomeration have been presented in the context of the expected outcomes of the introduction of priority system for the public transport. The study has been conducted in 2009 for the project "Modernization of tram and trolley infrastructure in the Silesian Agglomeration together with accompanying infrastructure". The project was co-financed from EU funds under Priority Axis VII: Environment-friendly Transport (operation Increasing the amount of environment-friendly public transport in metropolitan areas) of the Operational Programme Infrastructure and Environment. Then the results of the analysis of difficulties due to the lack of priority system for the tram in the Upper Silesian agglomeration have been presented and phases for implementation of public transport priority system have been proposed in the paper. BIBLIOGRAFIA 1. Bauer M., Porównanie technik pomiaru czasu przejazdu pojazdów transportu zbiorowego, Transport Miejski i Regionalny, Kraków, nr 7/2013, s Bauer M., Szarata A., Wykorzystanie techniki GPS w podejmowaniu decyzji o lokalizacji przystanków tramwajowych na przykładzie projektu Galileo Signal Priority, w Zintegrowany transport publiczny w obsłudze miast i regionów, SITK o/radom, Wyd. Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji PIB w Radomiu, Radom 2013, s

10 3. Chamier-Gliszczyński N., Modeling system mobility in urban areas. Carpathian Logistics Congress CLC, Czech Republik, Jesenik Chamier-Gliszczyński N., Sustainable Operation of a Transport System in Cities. Key Engineering Materials, Vol. 486, Chamier-Gliszczyński N., System mobilności na obszarach miejskich. Prace Naukowe, Transport, z. 97, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Freisler T., Karoń G., Potrzeba systemowego rozwiązania w zakresie priorytetu dla komunikacji tramwajowej w aglomeracji górnośląskiej. Niepublikowana praca badawcza. Tramwaje Śląskie S.A., Katowice Karoń G., Freisler T., Analiza możliwości systemowego rozwiązania w zakresie priorytetu dla komunikacji tramwajowej w aglomeracji górnośląskiej. Niepublikowana praca badawcza. Tramwaje Śląskie S.A., Katowice Karoń G., Janecki J. Sobota A. z zespołem: Program inwestycyjny rozwoju trakcji szynowej na lata oraz przygotowanie wniosku o dofinansowanie wraz z niezbędnymi elementami określonymi w obowiązujących przepisach wraz z obsługa procesu aplikowania o środki o charakterze bezzwrotnym Analiza ruchu. Praca naukowo-badawcza Wydziału Transportu Politechniki Śląskiej, Katowice 2009r. 9. Karoń G., Żochowska R., Sobota A.: Zachowania komunikacyjne w Aglomeracji Górnośląskiej wybrane wyniki z 2009r. Ogólnopolska Konferencja Naukowo Techniczna. Kompleksowe Badania Ruchu. Teoria i praktyka. Doświadczenia miast polskich. Gdańsk maja 2010r. Zeszyty Naukowo-Techniczne SiTK RP o/kraków, Nr 93 (Zeszyt 152), Kraków 2010, s Karoń G., Mikulski J.: Problems of ITS Architecture Development and ITS architecture implementation in Upper-Silesian Conurbation in Poland. In J. Mikulski (Ed.): Telematics in the Transport Environment, CCIS 329, pp , Springer-Verlag Berlin Heidelberg Karoń G., Mikulski J.: Forecasts for Technical Variants of ITS Projects Example of Upper- Silesian Conurbation. In J. Mikulski (Ed.): Activities of Transport Telematics, CCIS 395, pp , Springer-Verlag Berlin Heidelberg Michnol W., Janeczko D., Sklarek K., Zowada A., Wyniki badań i pomiarów oddziaływania sygnalizacji świetlnej bez priorytetu na płynność ruch tramwajowego, na zużycie energii elektrycznej i jej koszt oraz na czas jazdy i czas podróży pasażerów, Tramwaje Śląskie S.A., Katowice, lipiec Sobota A., Karoń G., Postrzeganie warunków ruchu miejskiego płynność ruchu wyniki badań ankietowych. Zeszyty naukowo-techniczne SITK RP o/kraków. Nr 90 Zeszyt 148, Kraków 2009, s Żochowska R., Karoń G., Sobota A., Modelowanie procesów decyzyjnych podróżnych w transporcie publicznym. [w:] Nowoczesny transport w obszarach zurbanizowanych. Materiały konferencyjne VIII Konferencji Naukowo-Technicznej nt. Problemy komunikacyjne miast w warunkach zatłoczenia motoryzacyjnego. SITKRP, Poznań 2011, s