ZAŁOŻENIA MODELU DECYZYJNEGO DOBORU USŁUG ITS W CELU ELIMINACJI ZAKŁÓCEŃ POTOKÓW RUCHU

Podobne dokumenty
Oddziaływanie usług ITS na potoki ruchu w sieci transportowej założenia do modelowania procesów transportowych

KONCEPCJA ZASTOSOWANIA INTELIGENTNYCH SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH W DZIELNICY MOKOTÓW W WARSZAWIE

Wdrażanie ITS a polityka transportowa państwa

MINISTERSTWO INFRASTRUKTURY I BUDOWNICTWA. Nowe możliwości dla sektora automotive Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS)

MODEL KSZTAŁTOWANIA MOBILNOŚCI MIEJSKIEJ W UJĘCIU SYSTEMOWO-FUNKCJONALNYM

Modelowanie płynności potoków ruchu z uwzględnieniem konfiguracji funkcjonalno-użytkowych ITS

Aleksander Sobota, Grzegorz Karoń - Śląski Klaster Transportu Miejskiego Centrum Rozwoju Transportu

FRAME podstawą współpracy zarządców dróg krajowych i samorządowych

Korzyści płynące z zastosowania Inteligentnych Systemów Transportowych [2] :

Ocena nawierzchni drogowych z wykorzystaniem platformy S-mileSys w obszarze inteligentnego miasta

Załącznik 3 AUTOREFERAT przedstawiający opis dorobku i osiągnięć naukowych, w szczególności określonych w art. 16 ust. 2 ustawy

Dynamiczne zarządzanie ruchem w aglomeracji górnośląskiej z wykorzystaniem ITS

Zarządzanie ruchem przy pomocy technologii informatycznych

Nasilająca się kongestia w sieci transportowej. Strategie dynamicznego zarządzania potokami ruchu. analizy i opinie

Projekt inwestycji dot. wdrożenia elementów Inteligentnego Systemu Transportu wraz z dynamiczną informacją pasażerską oraz zakupem taboru autobusowego

Inteligentne Systemy Transportowe

INŻYNIERIA RUCHU A KSZTAŁTOWANIE MOBILNOŚCI

Marek Szatkowski

InŜynieria ruchu drogowego : teoria i praktyka / Stanisław Gaca, Wojciech Suchorzewski, Marian Tracz. - wyd. 1, dodr. - Warszawa, 2011.

Czy autobus elektryczny

Wpływ systemu ITS w Tychach na poprawę poziomu bezpieczeństwa ruchu pieszych

Płock doświadczenie i koncepcje

MOŻLIWOŚCI NOWOCZESNYCH ZINTEGROWANYCH SYSTEMÓW ZARZĄDZANIA RUCHEM NA PRZYKŁADZIE SYSTEMU WARSZAWSKIEGO

EFEKTYWNOŚĆ SYSTEMU ZARZĄDZANIA RUCHEM WWARSZAWIE SEBASTIAN KUBANEK. Zarząd Dróg Miejskich w Warszawie

Czy mobilność zautomatyzowana zagrozi miastu? Piotr Marek Smolnicki

Jacek Oskarbski Michał Miszewski Joanna Durlik Sebastian Maciołek. Gdynia

XV Międzynarodowa Konferencja TRANSPORT SYSTEMS TELEMATICS TST 15

Zautomatyzowana mobilność: autonomiczne automobile, samochody samojezdne, pojazdy bez kierowcy a noże kuchenne. Piotr Marek Smolnicki

Jacek Skorupski pok. 251 tel konsultacje: poniedziałek , sobota zjazdowa

ANALIZA DANYCH POMIAROWYCH SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH

Zarządzanie kongestią w sieciach miejskich wybrane aspekty

Transport i mobilność miejska wyzwania dla miast

"Zintegrowany system transportu miejskiego"

Jerzy Roman. Strategia BRD dla Olsztyna na lata w odniesieniu do funkcjonowania ITS

Sposoby ograniczania roli samochodu osobowego w obsłudze transportowej miast

UCHWAŁA NR 45/2014 Zarządu Komunikacyjnego Związku Komunalnego GOP w Katowicach z dnia 6 maja 2014 r.

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016

Rozwój ITS na sieci dróg krajowych

ZAŁĄCZNIK. wniosku dotyczącego DYREKTYWY PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY

Inteligentne sterowanie ruchem na sieci dróg pozamiejskich

Zastosowania techniki symulacji komputerowej do oceny efektywności rozwiązań zapewniających priorytety w ruchu pojazdów transportu zbiorowego

m.st. Warszawa Warszawska Polityka Mobilności

Metodyki rozmieszczania punktów ładowania dla transportu indywidualnego i zbiorowego

Algorytmy optymalizacji systemu ICT wspomagające zarządzanie siecią wodociągową

ZDiZ Gdańsk Zintegrowany System Zarządzania Ruchem w Trójmieście TRISTAR

OCENA WPŁYWU PRZEJŚĆ DLA PIESZYCH BEZ SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ NA ZAKŁÓCENIA W RUCHU DROGOWYM

MODELOWANIE RUCHU AUTOBUSÓW NA WSPÓLNYM PASIE AUTOBUSOWO-TRAMWAJOWYM

Czynniki rozwoju systemu publicznego transportu zbiorowego w gminach województwa śląskiego analiza badań ankietowych Wstęp

WYTYCZNE UNII EUROPEJSKIEJ W SPRAWIE BEZPIECZEŃSTWA RUCHU DROGOWEGO. Ilona Buttler

PROJEKTOWANIE SYSTEMU INFORMATYCNEGO

TRAFFIC LIGHTS WITH THE USE OF VISSIM

ZRÓWNOWAŻONY MIEJSKI SYSTEM TRANSPORTOWY

Wydział Transportu, Zakład Sterowania Ruchem, Zespół Sterowania Ruchem Drogowym

Analiza struktury podróży na potrzeby logistyki miasta

Przyjazne miasto. Technologie telematyczne dla miast i samorządów. Insert photo: 9.64 mm high x 25.4 mm wide

Dynamiczne zarządzanie ruchem przedstawione

C40 UrbanLife. Warszawa. Zapotrzebowanie na środki transportu o niskiej emisji CO 2. 9 maja 2011 r. Leszek Drogosz Stanisław Jedliński

Wykorzystanie infrastruktury ITS do zarządzania pasami autobusowymi

INTELIGENTNE SYSTEMY TRANSPORTOWE JAKO INSTRUMENT POPRAWY BEZPIECZEŃSTWA

WPROWADZENIE DO BUDOWNICTWA KOMUNIKACYJNEGO WYKŁAD 1

INTELIGENTNE SYSTEMY TRANSPORTOWE JAKO INSTRUMENT POPRAWY EFEKTYWNOŚCI TRANSPORTU

RACJONALIZACJA PROCESU EKSPLOATACYJNEGO SYSTEMÓW MONITORINGU WIZYJNEGO STOSOWANYCH NA PRZEJAZDACH KOLEJOWYCH

Automatyzacja zarządzania zdarzeniami drogowymi. Jacek Oskarbski Politechnika Gdańska

1.4. Uwarunkowania komodalności transportu Bibliografia... 43

Czym jest OnDynamic? OnDynamic dostarcza wartościowych danych w czasie rzeczywistym, 24/7 dni w tygodniu w zakresie: czasu przejazdu,

Zaawansowane, innowacyjne rozwiązania dla transportu miejskiego

Warsztaty FRAME. Sygnatura warsztatu: W1 (W3) Czas trwania: 3 dni

MOTORYZACJA PRZEMYSŁ NAUKA ARTUR KORNAŚ

Zarządzanie transportem publicznym i indywidualnym. Inteligentny System Transportu

WYTYCZNE KSZTAŁTOWANIA SYSTEMU TRANSPORTOWEGO CENTRUM MIASTA Referat wprowadzający

logistycznego Polski 3.5. Porty morskie ujścia Wisły i ich rola w systemie logistycznym Polski Porty ujścia Wisły w europejskich korytarzach tr

Inżyniera ruchu drogowego Studia 1-go stopnia Kierunek TRANSPORT

Najnowsze technologie IT dla samorządów COMARCH SMART PARKING ŁOWICZ, 5 Wrzesień Paweł Kowalik COMARCH S.A

mgr inż. Andrzej Kobuszewski mgr inż. Łukasz Nalewajko Seminarium ORGANIZACJA RUCHU 2015 Kraków, r.

Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki Faculty of Production Engineering and Logistics

THE DEPENDENCE OF TIME DELAY FROM QUEUE LENGTH ON INLET OF SIGNALIZED INTERSECTION

TRANSPORTU MIEJSKIEGO

Internet Rzeczy w Smart Cities. prof. dr hab. inż. Cezary Orłowski IBM Centre for Advanced Studies Wyższa Szkoła Bankowa w Gdańsku

Korzyści dla mieszkańców i oszczędności dla budżetu miasta

Wykonawca musi posiadać stosowne doświadczenie i wykazać, iż:

Projekty BPM z perspektywy analityka biznesowego. Wrocław, 20 stycznia 2011

Budowana infrastruktura ITS na drogach krajowych oczekiwane korzyści ekonomiczne

ZASTOSOWANIE INTELIGENTNYCH SYSTEMÓW W TRANSPORTOWYCH (ITS) W NOWOCZESNYM TRANSPORCIE AUTOBUSOWYM. PIOTR KRUKOWSKI ZDiUM Wrocław

Prof. Ing. Alica Kalašová, PhD. Katedra Transportu Drogowego i Miejskiego Wydział Eksploatacji i Ekonomiki Transportu i Łączności

Wdrożenia systemów ITS oraz możliwości ich rozwoju

WIELOPOZIOMOWE MODELOWANIE RUCHU

SYSTEMÓW STEROWANIA RUCHEM

Rys. 1 Powody korzystania z systemu P+R w aglomeracji Warszawskiej w latach z wykorzystaniem linii kolejowych

Bezpieczeństwo rowerzysty działania Dolnośląskiej Polityki Rowerowej

Organizacja transportu publicznego

Typ projektu: Inwestycje infrastrukturalne 1 Dodatkowe kryteria formalne. Kryteria merytoryczne I stopnia

Inteligentny System Transportu jako narzędzie Wrocławskiej Polityki Mobilności

Professor Michał Marczak Ph. D. Technical University of Łódź Faculty of Organisation and Management

MOBILNOŚĆ W ZRÓWNOWAŻONYM MIEJSKIM SYSTEMIE TRANSPORTOWYM

ŁÓDZKI TRAMWAJ REGIONALNY ZGIERZ ŁÓDŹ -PABIANICE

INTEGRACJA SYSTEMÓW ZARZĄDZANIA RUCHEM NA PRZYKŁADZIE ODCINKA KONIN - STRYKÓW AUTOSTRADY A2

WYBRANE ZAGADNIENIA ANALIZY WYBORU SYSTEMU SRK DLA LINII KOLEJOWEJ O ZADANYCH PARAMETRACH RUCHOWO- PRZEWOZOWYCH

2, rue Mercier, 2985 Luxembourg, Luksemburg Faks:

Zintegrowany System Zarządzania

Transkrypt:

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 120 Transport 2018 Grzegorz Karoń, Renata Żochowska Politechnika Śląska, Wydział Transportu ZAŁOŻENIA MODELU DECYZYJNEGO DOBORU USŁUG ITS W CELU ELIMINACJI ZAKŁÓCEŃ POTOKÓW RUCHU Rękopis dostarczono: kwiecień 2018 Streszczenie: W artykule przedstawiono podstawowe założenia modelu decyzyjnego, dotyczącego doboru usług ITS, w celu łagodzenia i eliminacji negatywnych skutków zakłóceń potoków ruchu w sieciach transportowych. W pierwszej części przedstawiono strukturę systemów ITS, z uwzględnieniem usług systemów kooperujących C-ITS oraz wybranych strategii sterowania i zarządzania ruchem. W drugiej części sformułowano uogólniony opis formalny modelu decyzyjnego doboru konfiguracji funkcjonalno-użytkowej ITS dla określonych miar zakłóceń potoków ruchu. Słowa kluczowe: konfiguracja ITS, C-ITS, zakłócenia potoków ruchu, model decyzyjny 1. WPROWADZENIE Sieć transportowa w obszarze zurbanizowanym jest miejscem powiązań różnych gałęzi transportu, stanowiących podsystemy transportowe, które z jednej strony charakteryzują się odrębnymi cechami, a z drugiej silnie oddziałują na siebie. Oddziaływanie to dotyczy przede wszystkim potoków ruchu przepływających przez elementy tej sieci [16], [17], [18]. W związku z tym nawet drobne zakłócenia w przepływie pojedynczego potoku ruchu mogą być przyczyną istotnych zmian w strukturze ruchu całego analizowanego obszaru i obejmować inne podsystemy transportowe. Przy wysokim poziomie obciążenia ruchem elementów sieci transportowej prowadzi to do pogorszenia warunków ruchu i pojawienia się efektu kongestii, co z kolei przyczynia się do wzrostu strat czasu, zwiększenia czasu podróży oraz związanych z tym dodatkowych kosztów ruchu [14], [19], [21]. Analiza zakłóceń w przepływie potoków ruchu jest złożonym zagadnieniem i zależy od stopnia, zasięgu i czasu ich występowania. W związku z tym ocena ich oddziaływania powinna być przeprowadzona z wykorzystaniem różnego typu miar, które pozwolą na optymalne planowanie ruchu zarówno w kontekście całego systemu transportowego, jak i poszczególnych jego użytkowników [3], [14], [22]. Jednym z narzędzi wspomagających minimalizację zakłóceń są systemy ITS, które charakteryzują się dużą różnorodnością w zakresie rozwiązań technicznych i funkcjonalnych [1], [11]. Indywidualne potrzeby poszczególnych interesariuszy systemu

168 Grzegorz Karoń, Renata Żochowska ITS wymuszają konieczność zaprojektowania odpowiednich konfiguracji w zakresie współdziałających struktur (technicznych, organizacyjnych, komunikacyjnych, itp.). Przy poszukiwaniu najlepszego rozwiązania rozpatrywane są zatem różne warianty usług ITS [5]. Wybór najlepszego wariantu wiąże się z oceną możliwości jego oddziaływania na przepływ potoków w sieci drogowej, a w szerszym kontekście w sieci transportowej i systemach transportowych [4], [9], [10]. 2. STRUKTURA SYSTEMÓW ITS Inteligentne systemy transportowe obejmują między innymi następujące obszary funkcjonowania systemów transportowych: zarządzanie ruchem, wsparcie dla zarządzania transportem publicznym, zarządzanie popytem, informacje dla pasażerów, zarządzanie flotą pojazdów, zarządzanie incydentami oraz wsparcie dla służb ratunkowych, płatności elektroniczne i pobieranie opłat, zaawansowane technologie wewnątrz pojazdów. Systemowa struktura inteligentnych systemów transportowych ITS obejmuje przede wszystkim następujące elementy [1], [11]: interesariusze ITS: interesariusze oczekujący poprawy efektywności i bezpieczeństwa transportu (władze lokalne, przewoźnicy, organizatorzy transportu zbiorowego, operatorzy transportu towarowego), interesariusze, użytkownicy końcowi (podróżni, kierowcy, spedytorzy, zarządzający transportem zbiorowym), interesariusze zainteresowani wypracowaniem określonych przepisów i norm z zakresu ITS (władze krajowe i lokalne oraz instytucje zajmujące się normami i standardami), interesariusze zainteresowani opracowaniem, budową, utrzymaniem i rozwojem ITS (producenci, dostawcy, integratorzy sprzętu i oprogramowania), usługi ITS określone funkcje systemów ITS, które pozwalają zaspokoić aspiracje (wymagania i oczekiwania) interesariuszy ITS, architektura systemu ITS, której zastosowanie zapewnia m.in. interoperacyjność podsystemów, niezależność technologiczną, eliminację sprzecznych założeń, spójność informacji; architektura systemu ITS obejmuje przede wszystkim: o model koncepcyjny z diagramem wysokiego poziomu prezentacja w całości konkretnie zdefiniowanego systemu ITS z wyjaśnieniem jego działania, o architektura funkcjonalna (logiczna) prezentacja procesów i funkcji systemu ITS realizujących usługi ITS, które zapewniają zaspokojenie aspiracji interesariuszy, o architektura fizyczna prezentacja specyfikacji elementów fizycznych, które realizują procesy i funkcje zaprojektowane w widoku funkcjonalnym, wraz z ich lokalizacją, obejmującą między innymi:

Założenia modelu decyzyjnego doboru usług ITS w celu eliminacji zakłóceń potoków ruchu 169 ośrodki centralne elementy systemu ITS do gromadzenia, przechowywania i przetwarzania danych o ruchu, infrastrukturę transportu elementy systemu ITS do identyfikacji i zbierania danych o ruchu pojazdów i pieszych, do pobierania opłat za korzystanie z obiektów infrastruktury (odcinki płatne, parkingi, strefy o ograniczonym ruchu lub autoryzacji wjazdu etc.), a także do dostarczania informacji i poleceń użytkownikom (podróżnym, kierowcom, pojazdom etc.), pojazdy elementy systemu ITS, które mogą być instalowane podczas produkcji lub mogą być później dodawane do pojazdów pasażerskich (rowery, motocykle, samochody, pojazdy transportu publicznego) oraz do pojazdów ciężarowych (furgonetki, ciężarówki itp.), urządzenia osobiste elementy systemu ITS, które mogą być zainstalowane w urządzeniach mobilnych użytkowników (np. smartfonach, tabletach itp.), urządzenia w przewozach ładunków elementy systemu ITS, które mogą być zainstalowane jako integralna część pojazdu towarowego, np. kontener towarowy, przyczepa lub nadwozie pojazdu, kioski informacyjne elementy systemu ITS zainstalowane w odpowiednim urządzeniu (kiosku), zlokalizowanym zwykle w miejscu publicznym, umożliwiające ograniczony i kontrolowany dostęp do wybranych usług ITS dla użytkowników, o architektura komunikacyjna jest wynikiem analizy fizycznych przepływów danych i opisuje rodzaje wymaganych połączeń komunikacyjnych, o architektura organizacyjna prezentuje zależności dotyczące własności i wykorzystania systemów przez różnych interesariuszy. Aktualny rozwój technologii cyfrowych umożliwia wdrożenie rozwiązań z zakresu współpracujących inteligentnych systemów transportowych C-ITS (Cooperative Intelligent Transport Systems), w szczególności pojazdów połączonych i automatycznych CAD (Connected and Automated Driving). Przyjęta w strategii [2] lista usług C-ITS obejmuje w pierwszej kolejności: powiadomienia o niebezpiecznej lokalizacji (Hazardous location notifications): o ostrzeżenie o powolnych lub stojących pojazdach i ruchu z przodu (Slow or stationary vehicle(s) & traffic ahead warning), o ostrzeżenie o robotach drogowych (Road works warning), o warunki pogodowe (Weather conditions), o światło hamowania awaryjnego (Emergency brake light), o zbliżanie się pojazdu uprzywilejowanego (Emergency vehicle approaching), o inne niebezpieczeństwa (Other hazards), zastosowania oznakowania: o oznakowanie drogowe przekazywane do pojazdu (In-vehicle signage), o ograniczenia prędkości przekazywane do pojazdu (In-vehicle speed limits), o przejazd na czerwonym sygnale / bezpieczeństwo skrzyżowań (Signal violation/intersection safety), o żądanie priorytetu w sygnalizacji świetlnej przez określone pojazdy (Traffic signal priority request by designated vehicles), o informacja o optymalnej prędkości na zielonym sygnale (Green light optimal speed advisory),

170 Grzegorz Karoń, Renata Żochowska o dane z pojazdów sondowanych (Probe vehicle data), o tłumienie fali zaburzeniowej w potoku (Shockwave damping). W drugiej kolejności planowane do wdrożenia usługi C-ITS to [2]: o informacje na temat stacji paliw i ładowania dla pojazdów o napędzie alternatywnym (Information on fuelling & charging stations for alternative fuel vehicles), o ochrona niechronionych użytkowników dróg (Vulnerable road user protection), o zarządzanie parkowaniem na ulicy i informacje w tym zakresie (On street parking management & information), o informacje o parkowaniu poza ulicą (Off street parking information), o informacje dotyczące systemów parkuj i jedź (Park & ride information), o nawigacja pojazdów połączonych i współpracujących do i z miasta (pierwsza i ostatnia mila, parkowanie, informacje o trasie, skoordynowana sygnalizacja świetlna) (Connected & cooperative navigation into and out of the city (first and last mile, parking, route advice, coordinated traffic lights), o informacje o ruchu i inteligentne wytyczanie tras (Traffic information & smart routing). Na potrzeby dalszego opisu systemów ITS, w kontekście modelowania ich oddziaływania na procesy transportowe w odniesieniu do potoków ruchu, zdefiniowano następujące dwa pojęcia: wariant ITS oraz konfiguracja funkcjonalno-użytkowa ITS. Wariant ITS obejmuje opis określonego systemu ITS w następujących aspektach: określone usługi ITS (określony wariant usług ITS), określone podsystemy ITS realizujące te usługi (wariant podsystemów ITS), etapowanie oraz harmonogram wdrażania tych podsystemów, mierniki i wskaźniki rezultatów odpowiednie dla wariantu usług oraz wariantu podsystemów ITS. Natomiast konfiguracja funkcjonalno-użytkowa systemu ITS obejmuje rozszerzony opis określonego wariantu ITS, uwzględniający: architekturę ITS (funkcjonalną, fizyczną, komunikacyjną oraz organizacyjną) wraz z diagramem wysokiego poziomu, prezentującym powiązanie określonych usług ITS z aspiracjami (wymaganiami i oczekiwaniami) określonych interesariuszy. W opracowaniach [5], [6], [8], przedstawiono praktyczne przykłady tych zagadnień dla obszaru aglomeracji górnośląskiej. Funkcjonowanie systemów ITS, w zakresie sterowania i zarządzania ruchem, w określonym wariancie ITS oraz w określonej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej, umożliwia realizację różnych strategii sterowania i zarządzania ruchem, wśród których można wymienić m.in.: strategię dynamicznego dozowania ruchu na wlotach (adaptive ramp metering), strategię dynamicznego sterowania sygnalizacją świetlną (adaptive traffic signal control), strategię dynamicznego sterowania w węzłach drogowych (dynamic junction/merge control), strategię dynamicznego sterowania kierunkami ruchu na pasach (dynamic lane reversal or contraflow lane reversal), strategię dynamicznego sterowania ruchem na pasach (dynamic lane use control reversal),

Założenia modelu decyzyjnego doboru usług ITS w celu eliminacji zakłóceń potoków ruchu 171 strategie dynamicznego sterowania ruchem na zwężeniach (dynamic early merge and late merge): strategia wczesnego splatania (static/dynamic early merge), strategia późnego splatania (dynamic late merge), strategię dynamicznego sterowania ruchem na pasach dodatkowych (dynamic shoulder lanes), strategię dynamicznego ograniczania prędkości (dynamic speed limits), strategię dynamicznego ostrzegania o kolejkach (zatorach) (queue warning), strategię dynamicznego priorytetu dla pojazdów transportu zbiorowego (transit signal priority). 3. IDENTYFIKACJA ZAKŁÓCEŃ POTOKÓW RUCHU A KONFIGURACJA ITS PODSTAWY MODELU DECYZYJNEGO Możliwości funkcjonalno-użytkowe różnych konfiguracji systemów ITS pozwalają zatem na wykorzystanie ich jako narzędzi kształtowania przepływu potoków ruchu w sieci transportowej w celu łagodzenia i eliminacji negatywnych skutków zakłóceń [12]. Aby optymalnie dobrać wariant usług ITS należy wcześniej we właściwy sposób ocenić poziom zakłócenia. Pojęcie zakłócenia ma charakter wieloaspektowy i wielowymiarowy [15], [18], [19]. W ujęciu systemowym zakłócenie może dotyczyć zarówno zmian w strukturze społecznej, gospodarczej czy funkcjonalnej systemu transportowego, jak również może obejmować zakłócenia w obsłudze, w ruchu czy transferze informacji. Zakłócenia takie mogą mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na sprawność ruchu w sieci miejskiej i stanowić potencjalną przyczynę zaburzenia płynności ruchu oraz zmian w procesach decyzyjnych użytkowników systemu transportowego, związanych ze sposobem realizacji przemieszczeń. Z jednej strony stopień ich oddziaływania można zatem opisywać z wykorzystaniem miar odnoszących się bezpośrednio do oceny warunków ruchu w sieci transportowej (np. liczby, długości lub czasu trwania kolejek pojazdów), z drugiej strony zakłócenia i spowodowana nimi kongestia jest również atrybutem podróży. W związku z tym miary oceny zakłóceń opisują stopień uciążliwości podróży, wyrażany m.in. ilością czasu spędzonego w warunkach kongestii oraz udziałem strat czasu w odniesieniu do całkowitego czasu podróży [3], [12]. Działania związane z optymalnym doborem wariantu konfiguracji funkcjonalnoużytkowej ITS opierają się przede wszystkim na ocenie warunków ruchu w sieci transportowej. Przedmiotem obserwacji jest potok ruchu przemieszczający się z wykorzystaniem elementów infrastruktury transportowej oraz jego parametry, m.in.: natężenie, gęstość, prędkość i czas przemieszczenia (przejazdu, przejścia pieszego). Uwzględnienie wartości wymienionych charakterystyk dla wszystkich elementów infrastruktury transportowej daje informację o poziomie zakłócenia w całej sieci transportowej miasta. W związku z tym miary oceny warunków ruchu w sieci transportowej można traktować jako miary efektywności sieci [13].

172 Grzegorz Karoń, Renata Żochowska Dla celów modelowania wprowadzono następujące wielkości: zbiór numerów elementów punktowych sieci transportowej opisany jako: (1) gdzie oznacza liczbę wszystkich elementów punktowych (liczebność zbioru ), zmienną binarną przyjmującą wartość, gdy pomiędzy elementami punktowymi o numerach i występuje bezpośrednie połęczenie, w przeciwnym przypadku, zbiór wszystkich odcinków sieci transportowej opisany jako: (2) zbiór numerów wariantów konfiguracji funkcjonalno-użytkowych ITS, które mogą być zastosowane w analizowanym obszarze, opisany jako: (3) gdzie oznacza liczbę wszystkich konfiguracji (liczebność zbioru ), zbiór numerów kolejnych przedziałów czasu opisany jako: (4) gdzie oznacza liczbę wszystkich przedziałów czasu (liczebność zbioru ). Wartości każdej z miar zakłóceń zależą od charakterystyk analizowanego odcinka, przedziału czasu oraz zastosowanego wariantu konfiguracji ITS. Zbiór wartości wszystkich miar można zatem zapisać jako: (5) gdzie oznacza numer wybranej miary zakłócenia, a odpowiada liczbie wszystkich miar. Wartości dla poszczególnych miar zostały uporządkowane w postaci macierzowej jako: (6) Aby ocenić poziom zakłócenia z wykorzystaniem wybranej miary, dla każdej z nich określono zakresy wartości odpowiadające poszczególnym poziomom zakłócenia. Ze względu na zróżnicowane charakterystyki poszczególnych odcinków sieci transportowej

Założenia modelu decyzyjnego doboru usług ITS w celu eliminacji zakłóceń potoków ruchu 173 (np. długość odcinka, czas przejazdu w warunkach swobodnego przepływu, prędkość dopuszczalna, itp.) dla każdego z odcinków oraz dla poszczególnych miar zakłóceń należy określić inne wartości graniczne przedziałów. Założono przy tym, że liczba poziomów zakłóceń dla wszystkich miar jest jednakowa. W tym celu zdefiniowano w sposób ogólny zbiór poziomów zakłóceń jako: (7) gdzie oznacza liczbę wszystkich poziomów zakłóceń (liczebność zbioru ), oraz zbiory wartości granicznych ( dolnych i górnych) dla każdej z miar jako: (8) (9) Przy budowie modelu optymalizacyjnego wspomagającego podejmowanie decyzji w zakresie doboru wariantu konfiguracji funkcjonalno-użytkowej ITS wprowadzono binarną zmienną identyfikującą zakłócenie w przepływie potoku ruchu na poziomie na odcinku przy wykorzystaniu miary, przy czym: (10) Zmienna binarna pozwala na odpowiednie przyporządkowanie odcinka do zbioru, zawierającego odcinki, na których w przedziale czasu zidentyfikowano zakłócenie na pozimie z wykorzystaniem miary, tzn.: (11) Dla poszczególnych wariantów konfiguracji ITS w określonych przedziałach czasu można zatem identyfikować zbiory odcinków, przy czym:

174 Grzegorz Karoń, Renata Żochowska (12) Odcinki mają interpretację miejsc krytycznych w sieci transportowej, na które należy zwrócić szczególną uwagę przy doborze optymalnych konfiguracji funkcjonalno-użytkowych ITS. Zbiory mogą być różne dla poszczególnych miar zakłóceń. W związku z tym jednokryterialny problem decyzyjny doboru optymalnej konfiguracji ITS dla potrzeb złagodzenia negatywnych skutków zakłóceń na odcinku w określonym przedziale czasu można zapisać w zależności od interpretacji wybranej miary zakłóceń, tj.: dla stymulant: (13) dla destymulant: (14) 4. ALGORYTM DOBORU DZIAŁAŃ ORAZ KONFIGURACJI ITS W MODELU DECYZYJNYM Dobór wariantów działań kształtujących potoki ruchu z wykorzystaniem systemów ITS przedstawiono w postaci algorytmu na rysunku 1. Algorytm uwzględnia m.in.: wybrane kluczowe elementy systemów ITS, m.in. interesariuszy i ich aspiracje, architekturę ITS realizującą określony zestaw usług ITS, oraz warianty ITS, które definiowane są m.in. na podstawie wariantów usług ITS, wariantów podsystemów technicznych, mierników i wskaźników rezultatu, etapów i harmonogramu wdrożenia, wybór odpowiedniego wariantu działań na podstawie analizy ruchu w ujęciu czasowym (prognozy ruchu) oraz funkcjonalno-technicznym (warianty ITS), z wykorzystaniem, dostosowanego do zakresu oddziaływania projektu ITS, modelu matematycznego, a także zakresu danych, które są niezbędne do zbudowania odpowiednich modeli transportowych w układzie czasowym i funkcjonalnotechnicznym,

Założenia modelu decyzyjnego doboru usług ITS w celu eliminacji zakłóceń potoków ruchu 175 możliwość wykorzystania wdrożonego wariantu ITS w określonych strategiach w algorytmie zamieszczono wybrane strategie, wykorzystujące usługi ITS dotyczące sterowania i zarządzania ruchem, które uwzględniają następujące uwarunkowania przepływu potoków ruchu: uwarunkowania czasu, obszaru i kosztu przepływu, oczekiwane zmiany w decyzjach użytkowników, których można oczekiwać na podstawie założeń dotyczących celów oraz rezultatów strategii sterowania i zarządzania ruchem. Rys. 1. Algorytm doboru wariantów działań w ramach konfiguracji funkcjonalno-użytkowej systemu ITS z uwzględnieniem modelowania ruchu Źródło: Opracowanie własne 5. PODSUMOWANIE Rozwój systemów ITS w kierunku zwiększenia automatycznej wymiany informacji między podsystemami technicznymi, między innymi rozwój Internetu rzeczy (internet of things), umożliwia rozwój nowych usług ITS w ramach systemów kooperujących C-ITS. Wspomniane w rozdziale drugim usługi C-ITS, oparte na wymianie informacji,

176 Grzegorz Karoń, Renata Żochowska w szczególności w systemie pojazdów połączonych i automatycznych CAD (Connected and Automated Driving), rozszerzają wachlarz możliwych konfiguracji funkcjonalnoużytkowych ITS, których dobór i implementacja pozwalają na łagodzenie, a w niektórych przypadkach, na eliminację negatywnych skutków zakłóceń potoków ruchu. Tym bardziej więc zasadnym jest matematyczne modelowanie tych zagadnień, dzięki czemu proces projektowania systemów ITS, już na etapie koncepcyjnym [7] usprawni i przyspieszy otrzymanie rozwiązania dostosowanego do określonych potrzeb [20], uwzględniających stan aktualnych w zakresie już funkcjonujących rozwiązań ITS oraz jeszcze występujących zakłóceń potoków ruchu. Bibliografia 1. European Intelligent Transport System (ITS) Framework Architecture (E-FRAME), http://frameonline.eu/ (date of access: February 12, 2017) 2. Europejska strategia na rzecz współpracujących inteligentnych systemów transportowych ważny krok w kierunku mobilności pojazdów współpracujących, połączonych i zautomatyzowanych. COM (2016) 766 final, Bruksela 30.11.2016 r. 3. Grant-Muller S., Laird J.: Costs of Congestion: Literature based Review of Methodologies and Analytical Approaches. Scottish Executive Social Research, Institute for Transport Studies, University of Leeds 2006. 4. Jacyna M., Wasiak M., Lewczuk K., Karoń G.: Noise and environmental pollution from transport: decisive problems in developing ecologically efficient transport systems. Journal of Vibroengineering, Vol. 19, Issue 7, p. 5639-5655, JVE International 2017. 5. Karoń G., Janecki R.: Development of various scenarios of ITS systems for urban area. In: Sierpinski, G. (eds.) Intelligent transport systems and travel behaviour. Vol. 505, pp. 3-12, Springer International Publishing Switzerland 2017. 6. Karoń G., Mikulski J.: Functional configuration of ITS for urban agglomeration. In: Mikulski J. (eds) Smart Solutions in Today s Transport. TST 2017. Communications in Computer and Information Science, vol 715, pp. 55-69, Springer, Cham 2017. 7. Karoń G., Mikulski J.: Problems of Systems Engineering for ITS in Large Agglomeration Upper- Silesian Agglomeration in Poland. In: Mikulski, J. (ed.) Activities of Transport Telematics, CCIS 471, pp. 242--251. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014. 8. Karoń G., Mikulski J.: Selected problems of ITS project development - concept exploration and feasibility study. In: Mikulski J. (eds) Smart Solutions in Today s Transport. TST 2017. Communications in Computer and Information Science, vol 715, pp. 1-15, Springer, Cham 2017. 9. Karoń G., Żochowska R.: Modelling of expected traffic smoothness in urban transportation systems for ITS solutions. Archives of Transport, Vol. 33, Iss. 1., pp. 33-45, PAN, Warsaw 2015. 10. Małecki K., Iwan S., Kijewska K., Influence of Intelligent Transportation Systems on Reduction of the Environmental Negative Impact of Urban Freight Transport Based on Szczecin Example, Procedia Social and Behavioral Sciences, vol. 151, pp. 215-229, Elsevier 2014. 11. National ITS Architecture 7.1, http://local.iteris.com/itsarch/ (date of access: February 12, 2017) 12. OECD: Managing urban traffic congestion. European Conference of Ministers of Transport Report, OECD Publishing, Paris 2007. 13. OECD: Traffic Congestion in Europe, OECD Report 1999. 14. Shires J.: Road congestion review. Discussion note for GRACE project. Institute for Transport Studies, University of Leeds, Leeds 2006. 15. Sobota A.: Płynność ruchu w świetle badań naukowych. VI Konferencja NaukowoTechniczna Systemy Transportowe Teoria i Praktyka. Katowice, 22 września 2009. Materiały konferencyjne. Katedra Inżynierii Ruchu. Wydział Transportu Politechniki Śląskiej, 2009, s. 457-464. 16. Żak J.: Modelowanie procesów transportowych metodą sieci faz. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, s. TRANSPORT, z.99, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2013.

Założenia modelu decyzyjnego doboru usług ITS w celu eliminacji zakłóceń potoków ruchu 177 17. Żochowska R.: Selected Issues in Modelling of Traffic Flows in Congested Urban Networks. The Archives of Transport, Vol.29, Issue 1, Warsaw 2014, pp.77-89. 18. Żochowska R.: Wielokryterialny model decyzyjny dla potrzeb optymalizacji tymczasowej organizacji ruchu w sieci miejskiej. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport, s. 91-113, OWPW, Warszawa 2015. 19. Żochowska R.: Wielokryterialne wspomaganie podejmowania decyzji w zastosowaniu do planowania tymczasowej organizacji ruchu w sieci miejskiej. OWPW, Warszawa 2015. 20. Żochowska R., Karoń G.: ITS services packages as a tool for managing traffic congestion in cities. In: Sładkowski A., Pamuła W. (eds.) Intelligent transportation systems - problems and perspectives. Studies in Systems, Decision and Control, vol. 32, pp. 81-103. Springer International Publishing Switzerland 2016. 21. Żochowska R., Karoń G.: Przegląd literatury na temat zjawiska kongestii i zakłóceń ruchu w systemie transportowym miasta w aspekcie modelowania podróży. Zeszyty Naukowo-Techniczne SITK RP o/kraków, Nr 98, Kraków 2012, s.251-276. 22. Żochowska R., Soczówka P. Analysis of selected transportation network structures based on graph measures. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2018, 98, pp. 223-233. THE ASSUMPTIONS OF THE DECISION-MAKING MODEL OF ITS SERVICES IN ORDER TO ELIMINATE OF TRAFFIC FLOWS DISRUPTIONS Summary: The article presents the basic assumptions of the decision-making model regarding the selection of ITS services in order to mitigate and eliminate the negative effects of disruptions to traffic flows in transport networks. The first part of article presents the structure of ITS systems, including cooperative systems C-ITS, and selected strategies for control and traffic management. The second part of article formulates a basic formal description of the decision-making model for the selection of ITS functional configuration for specific measures of traffic flow disturbances. Keywords: ITS configuration, C-ITS, disruptions to traffic flows, decision-making model