ANALIZA AUTOMATYCZNYCH SYSTEMÓW POBORU OPŁAT NA DROGACH PŁATNYCH

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 121 Transport 2018 Mirosław Siergiejczyk, Adam Rosiński Politechnika Warszawska, Wydział Transportu ANALIZA AUTOMATYCZNYCH SYSTEMÓW POBORU OPŁAT NA DROGACH PŁATNYCH Rękopis dostarczono: maj 2018 Streszczenie: W artykule przedstawiono systemy poboru opłat, które są stosowane na drogach płatnych. Manualne systemy opłat cechują się obecnie niewystarczającymi przepustowościami (zwłaszcza podczas okresów wakacyjnych i weekendowych). Dlatego też dąży się do wdrażania automatycznych systemów poboru opłat. Cechują się one wykorzystaniem zaawansowanych rozwiązań teleinformatycznych, dzięki czemu można je zaliczyć do systemów telematyki transportu. W artykule zaproponowane kryteria i subkryteria, które można zastosować w metodzie AHP w celu wyboru racjonalnego rozwiązania systemu poboru opłat. Słowa kluczowe: systemy poboru opłat, analiza, metoda AHP 1. WSTĘP Wraz z nowymi planami na rozwój sieci dróg krajowych, zwraca się coraz większą uwagę na rozwój systemów transportowych. Zakłada się m.in. wzrost efektywności funkcjonowania systemów transportowych przy równoczesnym ograniczaniu negatywnych skutków związanych z rozwojem. Realizację wymienionych celów, możliwa jest poprzez wdrażanie rozwiązań telematyki transportu. Telematyka transportu dotyczy rozwiązań telekomunikacyjnych, informatycznych i informacyjnych wraz z automatycznym sterowaniem dostosowanym do każdego z systemów [15,18]. Rozwiązania te są różnorodne w zależności od procesów, infrastruktury i organizacji analizowanego systemu. Rozwiązania telematyki transportu współpracują ze sobą, często pod kontrolą i z wykorzystaniem człowieka, który wraz z infrastrukturą tworzą Inteligentne Systemy Transportowe ITS (ang. Inteligent Transport Systems) [1,2,4,11,16]. Systemy telematyki transportu posiadają szczególne zastosowanie w następujących obszarach [6,7,9]: sterowanie ruchem pojazdów i monitorowanie ruchu pojazdów, zarządzania flotą pojazdów, pobieranie opłaty za przejazd pojazdów, informowanie o sposobach i warunkach podróży. Większość z tych obszarów ma swoje zastosowania na drogach krajowych, a w szczególności na państwowych autostradach płatnych [10]. Z tego też względu można mówić o systemie telematyki autostradowej. Systemy telematyki autostradowej przede

342 Mirosław Siergiejczyk, Adam Rosiński wszystkim służą zwiększeniu bezpieczeństwa i płynności ruchu na autostradzie wraz ze zmniejszeniem zanieczyszczenia środowiska. Każdy z podsystemów, wchodzących w skład systemu telematyki autostradowej, spełnia określoną funkcję. Celem systemów jest możliwość dostarczania i przetwarzania bogatego zbioru informacji adekwatnych dla danego zastosowania, dostosowanych do potrzeb odbiorców, użytkowników tych informacji, przynależnych do właściwych miejsc i właściwego czasu. Proces poboru opłat za przejazd, będący procesem złożonym, wymusza stosowanie coraz nowszych rozwiązań, które w jak najszybszy i najdokładniejszy sposób będą umożliwiały wjazd lub zjazd na płatny odcinek autostrady lub innej drogi krajowej. Głównym celem wprowadzania opłat na drogach jest możliwość rozwoju sieci dróg krajowych. Przychody z myta, przeznaczane są na utrzymanie i modernizacje istniejących sieci dróg ekspresowych i autostrad. W artykule scharakteryzowano systemy poboru opłat na drogach płatnych oraz zaproponowano kryteria ich oceny. 2. RODZAJE SYSTEMÓW POBORU OPŁAT 2.1. SPOSOBY WNOSZENIA OPŁAT Trudno jednoznacznie określić najbardziej popularny sposób wnoszenia opłat stosowany w krajach europejskich. Można wyróżnić następujące rozwiązania dla pojazdów osobowych [3,19]: winiety, wnoszenie opłaty przy wjeździe na drogę szybkiego ruchu, wnoszenie opłaty przy zjeździe z drogi szybkiego ruchu, brak opłat za korzystanie z dróg, płatne korzystanie z niektórych tuneli i wiaduktów. Różnorodność w wykorzystywanych rozwiązaniach, stwarza problem wdrożenia zintegrowanego systemu poboru opłat. Problem głównie dotyczy kierowców pojazdów ciężarowych, ponieważ oni są zobowiązani wyposażyć pojazd w urządzenie przystosowane do działania w konkretnym systemie. Chcąc przejechać pojazdem przez kilka państw, kierowca musi posiadać kilka urządzeń pokładowych. W przypadku użytkowników samochodów osobowych sytuacja wygląda korzystniej, ponieważ mogą wnosić opłaty przy bramkach autostradowych lub wykupić winietę, co jest niemożliwe dla pojazdów o DMC większej od 3,5 tony.

Analiza automatycznych systemów poboru opłat na drogach płatnych 343 2.2. MANUALNY SYSTEM POBORU OPŁAT Polega on na uiszczeniu opłaty za przejazd przez użytkownika w przeznaczonym do tego miejscu (placu poboru opłat) lub wykupieniu winiety. Na placu poboru opłat można spotkać kilka oddzielonych pasów ruchów wraz ze szlabanami. Każdy pas jest odpowiednio oznakowany, oddzielne pasy są dla manualnego poboru opłaty, a oddzielne dla użytkowników chcących zapłacić elektronicznie. W przypadku manualnego rozliczenia kierowca pobiera bilet, następnie otwiera się szlaban i użytkownik pokonuje płatny odcinek. Na końcu płatnego odcinka kierowca dokonuje rozliczenia, na podstawie pobranego biletu. W przypadku ręcznego poboru opłaty możliwe jest uiszczenie opłaty za pomocą gotówki lub krat płatniczych. Skutkuje to dość długim czasem obsługi każdego pojazdu. 2.3. TECHNICZNE REALIZACJE ELEKTRONICZNEGO SYSTEMU POBORU OPŁAT Elektroniczny system poboru opłat z wykorzystaniem technologii ANPR Działanie systemu polega na wykonaniu przez kamerę (zamontowaną na słupie lub suwnicy przy drodze) zdjęcia tablicy rejestracyjnej pojazdu, w momencie, kiedy przejeżdża przez punkt detekcji. Oprogramowanie wykorzystujące optyczne rozpoznawanie znaków OCR (ang. Optical Character Recognition) odczytuje tablicę rejestracyjną. Następnie system sprawdza rozpoznaną tablicę w bazie danych, w celu identyfikacji pojazdu i określeniu opłaty, jaką właściciel pojazdu lub kierowca musi uiścić. Zaletą systemu jest brak konieczności instalowania jakiegokolwiek urządzenia pokładowego. Opłata naliczana jest na zarejestrowane w systemie konto. Proces OCR można wdrożyć w dowolnym miejscu. Zarówno w mało zurbanizowanych miejscach jak i w centrach miast. Wymagana jest zintegrowana kamera i ANPR [8]. W pierwszym przypadku cały proces można wykonać na poboczu drogi w czasie rzeczywistym. Dane mogą być przechowywane w aparacie lub przydrożnej szafce w celu późniejszego odzyskania lub wysyłane do odpowiednich jednostek w celu dodatkowego przetworzenia. W tym drugim przypadku obrazy z kamer są przesyłane do centralnego komputera, który następnie przeprowadza proces OCR. Proces rozpoznania pojazdu może również wymagać dodatkowej kontroli ręcznej, w celu zwiększenia dokładność rozpoznawania tablic rejestracyjnych. Zaletą ANPR są małe wymagania wobec użytkowników. Wymagane jest jedynie zarejestrowanie użytkownika przed wjazdem na drogę płatną w celu utworzenia konta płatniczego. Opłaty za przejazd mogą być opłacane z góry lub z dołu. Elektroniczny system poboru opłat z wykorzystaniem technologii DSRC Dedicated short-range communications (DSRC) wykorzystuje dwukierunkową komunikację radiową pomiędzy stałym sprzętem instalowanym przy drodze (RSE), a urządzeniem mobilnym (OBU) zainstalowanym w pojeździe. Jest to najczęstsze

344 Mirosław Siergiejczyk, Adam Rosiński podejście do wdrażania elektronicznego poboru opłat na płatnych drogach od końca lat osiemdziesiątych. Dziś DSRC jest najbardziej rozpowszechnionym systemem na świecie, dlatego można go uznać za sprawdzoną i dojrzałą technologię. Jego zastosowania zostały rozszerzone na obszary miejskie i tereny mało zurbanizowane, a ostatnio na ogólnokrajowe samochody ciężarowe [5]. Podobnie jak ANPR, nie może zmierzyć przebytej odległości, z wyjątkiem dwóch punktów na drodze ekspresowej. Technologia DSRC polega na mikrofalowej transmisji danych między urządzeniem pokładowym a infrastrukturą systemu poboru opłat. Zazwyczaj są to stalowe bramki (suwnice) zainstalowane wzdłuż drogi płatnej Technologia DSRC jest zazwyczaj używana, jako główna metoda poboru w określonych punktach, takich jak place poboru opłat lub miejsce na otwartej drodze. DSRC umożliwia komunikację pomiędzy RSE i OBU w zakresie około 20 metrów, umożliwiając dwa różne zastosowania praktyczne: dedykowane ścieżki (z/bez barier) i podejścia do swobodnego przepływu. Jednostka pokładowa wykorzystuje technologię mikrofalową (DSRC 5,8 GHz), aby uruchomić podnoszenie bariery i elektronicznie pobierać opłaty drogowe. Urządzenie jest powiązane z kontem użytkownika, na które naliczana jest opłata. W przypadku DSRC, rozliczenie może nastąpić jako przedpłata lub dopiero po naliczeniu opłaty. OBU może również przechowywać niektóre dane specyficzne dla pojazdu, w tym dane dotyczące tablicy rejestracyjnej i kategorii pojazdu, które można wykorzystać do obliczenia opłaty za przejazd. Koszt związany z obróbką takich danych na urządzeniu pokładowym może jednak zwiększyć koszty eksploatacji i sprawić, że pojazdy zmieniające swoje gabaryty (pojazdy ciężarowe) za każdym razem muszą zmieniać dane pojazdu. Istnieją dwa różne podejścia do poboru opłat: otwarte pobieranie opłat drogowych i bliskie pobieranie opłat drogowych. W systemie otwartym kilka punktów poboru opłat jest instalowanych w całej sieci drogowej, dzięki czemu pojazd jest wykrywany za każdym razem, gdy przekracza te punkty. W systemie zamkniętym użytkownik jest zarejestrowany po wejściu do obszaru płatnego i uiszcza opłatę tylko jeden raz, kiedy opuszcza odcinek objęty opłatą. Przejechana odległość, a tym samym opłata za przejazd, jest obliczana na podstawie użytych punktów wejścia i wyjścia. Podobnie jak w przypadku ANPR, elektroniczny system musi prawidłowo zarejestrować miejsce, w którym pojazd wchodzi i opuszcza system. Systemy DSRC mają wiele zalet, w tym fakt, że są oparte na dobrze znanej i prostej technologii, o dużej niezawodności i nie mają znaczącego wpływu na kwestie ochrony danych prywatnych. Inne zalety to to, że zarówno infrastruktura pobierania opłat, jak i OBU mogą być udostępniane innym aplikacjom i zapewniać nowe usługi o wartości dodanej. Co więcej, technologia DSRC umożliwia większą liberalizację dostawców OBU i wczesną generację przychodów, ponieważ system może być instalowany stopniowo. System wymaga instalacji drogiej stacjonarnej infrastruktury drogowej (suwnic) na potrzeby pobierania opłat i egzekwowania. W znacznym stopniu ogranicza to elastyczność w zakresie modyfikacji sieci płatnej i sprawia, że jest ona opłacalna tylko na drogach o dużym natężeniu ruchu. Dodatkowo potrzebne są znaczące inwestycje kapitałowe, aby poprawnie objąć sieć drogową, zwłaszcza, gdy ma ona wiele wejść i wyjść. Dodatkowe istotne zagrożenia dla dalszego rozwoju to różne przepisy wykonawcze we wszystkich państwach członkowskich oraz fakt, że w niektórych przypadkach transakcje DSRC nie są akceptowane, jako dowód.

Analiza automatycznych systemów poboru opłat na drogach płatnych 345 Elektroniczny system poboru opłat z wykorzystaniem technologii RFID Pobór opłat na drogach w USA odbywa się za pomocą technologii RFID na ultrawysokich częstotliwościach (860-960 MHz). System opłat oparty na RFID składa się z urządzenia pokładowego lub "tagu" zainstalowanego w pojeździe, anteny czytnika na suwnicy lub placu poboru opłat ponad jezdnią oraz centralnego systemu komputerowego. Wydajność systemu opartego na RFID jest podobna do rozwiązań opartych na DSRC (systemy DSRC mogą być uważane za podzbiór technologii RFID). Gdy pojazd zbliża się do placu poboru opłat lub tunelu, pole częstotliwości radiowej (RF) wysyłane z anteny aktywuje transponder. Następnie przesyła sygnał z powrotem do anteny z informacją o przejeżdżającym pojeździe. Informacje są wysyłane do centralnej bazy danych, gdzie informacje użytkownika są sprawdzane w celu potwierdzenia, a opłata jest obliczana i pobierana. Sprzęt dla systemów opartych na RFID wykorzystuje również kamery z technologią ANPR, znajdujące się na suwnicach kontrolnych lub w punktach poboru opłat, w celu identyfikacji sprawców. Kamery są zazwyczaj wyposażone w laserowe lub automatyczne wyzwalacze, aby ułatwić identyfikację osób unikających opłaty. Dopiero od niedawna pojawienie się dokładniejszej technologii wykrywania RFID pozwoliło na otwarte opłaty drogowe za pomocą RFID. W systemie opartym na RFID, tag jest głównym komponentem, podobnie jak OBU jest w technologii DSRC. Znacznik to mikroczip zawierający obwody pamięci i logiki do odbierania i wysyłania danych do czytnika. Tagi mogą być aktywne lub pasywne, które mają różne zakresy odczytu. Aktywne znaczniki wymagają wewnętrznego źródła zasilania, tj. baterii w transponderze, która umożliwia dłuższy zakres odczytu (~100 metrów) niż pasywne znaczniki. Tagi pasywne lub "naklejki" są przymocowane do przedniej szyby pojazdu i nie wymagają wewnętrznego źródła zasilania. To sprawia, że są tańsze, ale oferują jedynie krótszy zasięg czytania (~10 metrów). Antena przesyła i odbiera dane ze znacznika oraz zawiera dekoder i moduł RF. Dane są następnie przesyłane do systemu centralnego. Gdy system centralny odbiera informacje z anteny, konto użytkownika jest weryfikowane. Jeżeli transakcja jest możliwa, opłata za przejazd zostaje pobrana, a w przypadku budek - szlaban jest podnoszony (tam, gdzie jest obecny). Jeśli informacje nie zgadzają się z deklarowanymi lub pojazd nie jest wyposażony w tag, system wykonuje zdjęcie pojazdu i jego tablicy rejestracyjnej. Technologia RFID jest wykorzystywana na określonych pasach ruchu na placu poboru opłat, gdzie ze względów bezpieczeństwa pojazdy muszą zwolnić lub na pasach ruchu ORT (zwykle nazywanych "pasami ekspresowymi ), na których nie trzeba zwalniać. Możliwe jest również połączenie obu pasów w strefach poboru ruchu. Elektroniczny system poboru opłat z wykorzystaniem technologii GNSS Oparte na nawigacji satelitarnej elektroniczne systemy poboru opłat, znając pozycję pojazdu wykorzystują ją do obliczenia należności za korzystanie z płatnej drogi. Systemy GNSS (ang. General Navigation Satellite Systems) określają położenie pojazdu z sieci satelitów na orbicie, obecnie za pomocą amerykańskiego GPS, a w przyszłości również za pośrednictwem rosyjskiego systemu GLONASS i planowanego systemu Galileo. Ta technologia wymaga użycia trzech różnych komponentów: urządzenia GNSS OBU, mobilnego sprzętu do przesyłania danych i zaplecza. W celu ograniczenia unikania opłat system uzupełniono o sprzęt kontrolujący uczciwość użytkowników, wykorzystujący zazwyczaj technologie ANPR i DSRC. Urządzenie pokładowe jest zwykle wyposażone

346 Mirosław Siergiejczyk, Adam Rosiński w system DSRC, umożliwiając komunikację na temat stanu za pomocą przydrożnego sprzętu oraz mobilnej jednostki kontrolnej. Komunikacja dwukierunkowa jest ustanawiana pomiędzy OBU a stacjonarną siecią telekomunikacyjną, zwykle za pośrednictwem komercyjnych usług komórkowych, takich jak sieć telefonii komórkowej GSM. Umożliwia to OBU połączenie się z centrum systemu, gdzie otrzymywane i przetwarzane są informacje o pojeździe. Satelitarne urządzenia pokładowe charakteryzują się skomplikowaną budową i mają stosunkowo wysoki koszt jednostkowy w porównaniu z urządzeniem pokładowym DSRC. Urządzenie rejestruje ruch pojazdu, pobierając satelitarne znaczniki położenia czasowego, zwykle, co sekundę, następnie urządzenie kojarzy je z odcinkami dróg, które zazwyczaj mają, co najmniej 90 metrów długości. Technologia oparta na GNSS wymaga stworzenia, konserwacji i ciągłej aktualizacji cyfrowej mapy płatnych odcinków dróg lub obszarów. Ta mapa pozwala systemowi dokładnie określić pozycję pojazdu do celów rozliczenia. System ładowania może teoretycznie być zastosowany do każdej drogi bez potrzeby stosowania kosztownej infrastruktury. W praktyce jednak suwnice są potrzebne w przypadku kamer kontrolujących uczciwość użytkowników. W przeciwieństwie do technologii DSRC, oferuje możliwość pobrania opłaty bez konieczności ustawiania jakichkolwiek placów poboru opłat, dodatkowych pasów ruchu lub stosowania ograniczeń prędkości. Należy zidentyfikować tylko wstępnie punkty w płatnej sieci drogowej, zwane "wirtualnymi punktami poboru opłat". Te wirtualne punkty poboru opłat są uwzględnione na mapie cyfrowej i zastępują bramowe suwnice stosowane w rozwiązaniu DSRC. Zaletą systemu jest możliwość łatwej modyfikacji wirtualnych punktów poboru opłat. Daje to możliwość szybkiego i łatwego dostosowania się do zmian w rodzaju drogi lub pojazdu, klas emisji lub powiększenia sieci płatnej. Elektroniczny system poboru opłat z wykorzystaniem tachografu Technologia oparta na tachografach rejestruje przebieg pokonanej drogi przez użytkownika za pomocą elektronicznego urządzenia pokładowego podłączonego do licznika pojazdu. OBU jest kluczowym elementem szwajcarskiego systemu opłat drogowych. Różnorodność funkcji i wymagań technologicznych wymaganych przez organy ds. opłat drogowych sprawia, że urządzenie jest skomplikowane i kosztowne. W celu zarejestrowania przebytej drogi, urządzenie pokładowe jest połączone elektronicznie z tachografem. Opłata drogowa jest obliczana na podstawie przebytej drogi i innych danych, takich jak maksymalna masa i klasa emisji EURO, przechowywanych w urządzeniu OBU. Pozycja pojazdu jest określona przez czujnik ruchu i technologię GPS, aby upewnić się, że sygnał tachografu nie został celowo naruszony. OBU umożliwia komunikację DSRC do celów egzekwowania oraz umożliwia aktywację i dezaktywację podczas przekraczania granic. Urządzenie pokładowe drugiej generacji zostało zmodernizowane, aby umożliwić rozszerzony transfer danych z karty chipowej i komunikację Bluetooth. System uzupełniają przyrządy drogowe na stacjach kontroli granicznej. Urządzenia te wyposażone są w DSRC, które aktywują i dezaktywują OBU podczas przekraczania granicy, aby pobierać opłaty jedynie za przejechane kilometry w obrębie kraju.

Analiza automatycznych systemów poboru opłat na drogach płatnych 347 Radiolatarnie są zainstalowane nad pasami ruchu i umożliwiają swobodny przepływ ruchu. Technologia tachografu szwajcarskiego opiera się na deklaracji użytkownika, a zapisy danych muszą zostać przesłane do centralnego systemu informacyjnego. Odległość pokonana przez pojazd jest automatycznie rejestrowana na karcie chipowej. Informacje te muszą być przekazywane władzom szwajcarskim, co miesiąc za pomocą karty chipowej (pocztą) lub elektronicznej (przez Internet). Dane są następnie przesyłane do Centralnego Systemu Informacyjnego, gdzie są weryfikowane i korygowane w razie potrzeby. Następnie centrum rozliczeniowe oblicza opłatę drogową. Użytkownicy, którzy nie posiadają OBU przystosowanego do szwajcarskiego systemu poboru opłat, należność mogą płacić ręcznie za pomocą samoobsługowych maszyn na granicach. W celu sprawdzenia poprawności deklarowanych odległości system wyposażony jest w dodatkowe funkcje. Oprócz czujników ruchu i połączenia GPS, stacjonarne bramki nadzoru i mobilne punkty monitorowania rozmieszczone w całym kraju, korzystają z połączenia DSRC, aby sprawdzić, czy deklaracja danych jest poprawna. Zagraniczne pojazdy są rozpoznawane przez tablice rejestracyjne za pomocą technologii ANPR. System oparty na tachografach ma niższy poziom dokładności niż w przypadku innych systemów, z błędami ± 4% w przypadku rejestrowania danych. Jest to jednak jedyna technologia prawnie uznana w Szwajcarii. Zagadnienia ochrony danych i prywatności użytkowników są celowo omijane w tym systemie, ponieważ dane dotyczące przebiegu są jedynym parametrem rejestrowanym przez urządzenie pokładowe: system wie tylko, czy pojazd się porusza, czy też nie, a dokładna pozycja użytkownika nigdy nie jest znana. Dane są przechowywane przez szwajcarskie władze do celów kontrolnych, przez co najmniej 5 lat. Elektroniczny system poboru opłat z wykorzystaniem technologii GSM Oczekuje się, że telefony komórkowe odegrają ważną rolę w systemie poboru opłat w najbliższej przyszłości, ale obecnie ich rola w dalszym ciągu jest niewielka. Połączenie telefonów komórkowych, w dziedzinie komunikacji bliskiego zasięgu (NFC, ang. Near Field Communication) i rosnącej zasięgu sieci komórkowej doprowadziło do szeregu prób integracji telefonów komórkowych z systemami elektronicznego poboru opłat. Integracja może zostać osiągnięta na wielu poziomach. Telefon może służyć do monitorowania opłat za przejazd w trakcie podróży, do aktualizacji konta osobistego i danych użytkownika lub do wyboru metody płatności. Przykładem tego jest AfriGis Navigator Logbook, mobilna aplikacja opracowana przez AfriGis, która automatycznie tworzy dziennik podczas jazdy. Aplikacja rejestruje przebytą odległość i inne informacje dotyczące podróży. W razie potrzeby użytkownik może również otrzymywać sugestie dotyczące alternatywnych tras. Podobne usługi zapewnia North Texas Tollway Authority (NTTA). Aplikacja Tollmate umożliwia swoim klientom korzystanie z telefonów komórkowych w celu uzyskania dostępu do swoich kont, przeglądania salda, doładowania konta i utworzenia dziennika podróży. Drugim przykładem integracji urządzeń mobilnych i smartfonów z ETS jest model zaproponowany przez projekt C2S, projekt pilotażowy rozwijany w Portugalii przez Instytut Komunikacji Uniwersytetu w Aveiro. Technologia tego systemu zbudowana jest wokół urządzenia pokładowego, które integruje DSRC i GNSS z mobilną aplikacją na smartfony wykorzystującą technologię NFC. Technologia ta zapewnia:

348 Mirosław Siergiejczyk, Adam Rosiński mobilną aplikację z przyjaznym dla użytkownika interfejsem, który oferuje informacje obejmujące najlepsze trasy, opłaty za przejazd, metodę płatności itp., metodę płatności, za pomocą, której użytkownik uiści opłatę. Innym podejściem do integracji jest GeoToll, technologia oparta na smartfonach z RFID, zdolnych do współpracy z szeroką gamą elektronicznych systemów poboru opłat. Użytkownicy GeoToll płacą automatycznie, gdy przechodzą przez bramę, korzystając z kombinacji technologii NFC, RFID i GPS. GPS służy do "budzenia" dedykowanej aplikacji GeoToll na smartfonie kierowcy, gdy zbliża się do płatnego placu. Chip RFID osadzony w standardowym znaczniku opłaty drogowej przymocowanym do smartfonu jest identyfikowany przez bramę. NFC jest stosowane, aby umożliwić komunikację znaczka opłaty ze smartfonem, umożliwiając pobieranie płatności z konta prepaid użytkownika. Aplikacja pozwala również użytkownikom uzyskać potwierdzenie opłaconej opłaty. 3. DOBÓR SYSTEMU POBORU OPŁAT Zakładając, że w zakresie kryteriów i procedur doboru systemu poboru opłat zostanie zastosowana metoda AHP (analityczny proces hierarchiczny, ang. Analytic Hierarchy Process; jest to metoda zaliczana do grupy wielokryterialnego wspierania podejmowania decyzji), to będą przyjęte wówczas następujące kryteria: niezawodnościowo-eksploatacyjne [12,13,14,17], usług, ekonomiczne. Na rys. 1 przedstawiono strukturę modelu decyzyjnego (z zastosowaniem metody AHP) w ramach doboru systemu poboru opłat w celu poprawy BRD i efektywności ruchu. Przeprowadzona analiza różnego rodzaju rozwiązań systemów poboru opłat pozwoliła na wyróżnienie trzech głównych kryteriów. Każde z nich zawiera określone subkryteria. Dzięki temu możliwa jest ocena różnych systemów poboru opłat i wybór racjonalnego. Zaproponowane wskaźniki mogą być zastosowane również w innych metodach wspomagania podejmowania decyzji w ramach doboru systemu poboru opłat w celu poprawy BRD i efektywności ruchu. 4. PODSUMOWANIE Analizując wyniki przeprowadzonych analiz, należy wprowadzać w pełni automatyczne systemu poboru opłat. Jednak trudno jednoznacznie określić, która technologia jest najlepsza. Wdrożenie nowych technologii w miejsce już istniejących wiąże się z poniesieniem większych kosztów inwestycyjnych. Należy również pamiętać o integracji zagranicznych systemów z obecnie planowanymi do wdrożenia. Rozwiązanie takie pozwala na integracje z systemami już istniejącymi, a zaproponowane technologie umożliwiają pobór opłat w miejscach, które nie są jeszcze objęte systemem poboru opłat.

Analiza automatycznych systemów poboru opłat na drogach płatnych 349 Cel dobór systemu poboru opłat w celu poprawy BRD i efektywności ruchu Kryterium niezawodnościowoeksploatacyjne średni czas działania między uszkodzeniami gotowość procent zdatnej infrastruktury zapewniający odpowiedni poziom usługi Kryterium usług prawdopodobieństwo osiągalności usługi prawdopodobieństwo dostępności usługi prawdopodobieństwo ciągłości usługi gwarantowana jakość usługi Kryterium ekonomiczne koszt funkcjonowania kosztochłonność napraw kompatybilność z już wykorzystywanymi rozwiązaniami wybór jednego rozwiązania rozwiązanie A rozwiązanie B rozwiązanie C rozwiązanie N Rys. 1. Struktura modelu decyzyjnego (w metodzie AHP) w ramach doboru systemu poboru opłat w celu poprawy BRD i efektywności ruchu Uwzględniając rozwój technologiczny warto większą uwagę poświęcić technologii GNSS oraz GSM. Wykorzystując do tego telefony komórkowe, odpowiednie aplikacje pozwoliłby w znaczący sposób ograniczyć koszty wdrożenia oraz obsługi systemu. Do poprawnego działania systemu potrzebne jest jedynie zapewnienie zasięgu. Istniejąca infrastruktura mogłaby posłużyć do sprawowania kontroli nad poprawnością rozliczeń przez użytkowników lub zbierania i informowania kierowców o aktualnej sytuacji na drogach. Bibliografia 1. Chojnacki B., Kowalewski M., Pękalski A.: Znaczenie krajowej architektury ITS. Prace naukowe Politechniki Warszawskiej Transport, 95/2013, str. 29-41. 2. Ehlers U., Ryeng E., McCormack E., Khan F., Ehlers S.: Assessing the safety effects of cooperative intelligent transport systems: A bowtie analysis approach. Analysis & Prevention, 99/2017, pp. 125 141. doi: 10.1016/j.aap.2016.11.014. 3. Engdahl J.: Implementation of the EETS in Switzerland. Switzerland 2013. 4. Janusova L., Cicmancova S.: Improving safety of transportation by using inteligent transportation systems. 9th International Scientific Conference Transbaltica 2015, Procedia Engineering 134, 2016, pp. 14 22. doi: 10.1016/j.proeng.2016.01.031. 5. Kasprzyk Z., Siergiejczyk M.: Some problems of functional analysis of electronic toll collection system (ViaToll). In monograph Activities of transport telematics, given as the monographic publishing series

350 Mirosław Siergiejczyk, Adam Rosiński Communications in Computer and Information Science, vol. 395, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2013, pp. 426 432. doi.org/10.1007/978-3-642-41647-7_52. 6. Lewczuk K., Zak J., Pyza D., Jacyna-Gołda I.: Vehicle routing in an urban area: Environmental and technological determinants, WIT Transactions on The Built Environment 130/2013, pp. 373 384. doi:10.2495/ut130291. 7. Losurdo F., Dileo I., Siergiejczyk M., Krzykowska K., Krzykowski M.: Innovation in the ICT infrastructure as a key factor in enhancing road safety: a multi-sectoral approac. Proceedings 25th International Conference on Systems Engineering ICSEng 2017, IEEE Computer Society Conference Publishing Services (CPS), Las Vegas, Nevada, USA 2017, pp. 157 162. doi: 10.1109/ICSEng.2017.69. 8. Lubkowski P., Laskowski D.: The selected issues of reliable identification of object in transport systems using video monitoring services. In monograph Telematics support for transport, given as the monographic publishing series Communications in Computer and Information Science, vol. 471, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2014, pp. 59 68. doi: 10.1007/978-3-662-45317-9_7. 9. Młyńczak J., Hejczyk T., Wszołek B., Gałuszka A., Surma D., Ogaza R., Burdzik R.: Passenger safety and information module in intelligent integrated traffic management system. Vibroengineering PROCEDIA 6/2015, pp. 234 237. 10. Moskiwk K., Sawicki B.: Krajowy system poboru opłat w Polsce. Instytut Jagielloński, Warszawa 2016. 11. Parallos A., Hernandez Jayo U., Onieva E., Garcia Zuazola I.: Intelligent Transport Systems: Technologies and Applications. Wiley, 2015. 12. Paś J., Rosiński A.: Selected issues regarding the reliability-operational assessment of electronic transport systems with regard to electromagnetic interference. Eksploatacja i Niezawodnosc Maintenance and Reliability, 19(3)/2017, pp. 375 381. doi: 10.17531/ein.2017.3.8. 13. Paś J.: Eksploatacja elektronicznych systemów transportowych. Uniwersytet Technologiczno - Humanistyczny, Radom 2015. 14. Rosiński A.: Modelowanie procesu eksploatacji systemów telematyki transportu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2015. 15. Rychlicki M., Kasprzyk Z.: Increasing performance of SMS based information systems. Proceedings of the Ninth International Conference Dependability and Complex Systems DepCoS-RELCOMEX, given as the monographic publishing series Advances in intelligent systems and computing, vol. 286, Springer 2014, pp. 373 382. doi: 10.1007/978-3-319-07013-1_36. 16. Siergiejczyk M., Krzykowska K., Rosiński A., Grieco L.A.: Reliability and viewpoints of selected ITS system. Proceedings 25th International Conference on Systems Engineering ICSEng 2017, IEEE, Conference Publishing Services (CPS), 2017, pp. 141 146. doi: 10.1109/ICSEng.2017.68. 17. Siergiejczyk M., Paś J., Rosiński A.: Issue of reliability exploitation evaluation of electronic transport systems used in the railway environment with consideration of electromagnetic interference. IET Intelligent Transport Systems, 10(9)/2016, pp. 587 593. doi: 10.1049/iet-its.2015.0183. 18. Stawowy M., Kasprzyk Z.: Identifying and simulation of status of an ICT system using rough sets. Proceedings of the 8th International Conference on Dependability and Complex Systems DepCoS- RELCOMEX, vol. 224, Springer 2015, pp. 477 487. doi: 10.1007/978-3-319-19216-1_45. 19. Styś T., Rapkiewicz M.: Optymalizacja systemu poboru opłat za korzystanie z autostrad w Polsce. Wybrane aspekty. Instytut Sobieskiego, nr 67, Warszawa 2014. ANALYSIS OF AUTOMATIC TOLL COLLECTION SYSTEMS ON TOLL ROADS Summary: The article presents toll collection systems that are used on toll roads. Manual charging systems are currently characterized by insufficient throughput capacity (especially during holiday and weekend periods). Therefore, the aim is to implement automated toll collection systems. They are characterized by the use of advanced ICT solutions, thanks to which they can be classified as transport telematics systems. The article also proposes criteria and sub-criteria that can be applied in the AHP method in order to select a rational solution of the toll collection system. Keywords: toll collection systems, analysis, AHP method