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

Podobne dokumenty
Modelowanie płynności potoków ruchu z uwzględnieniem konfiguracji funkcjonalno-użytkowych ITS

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

KONCEPCJA ZASTOSOWANIA INTELIGENTNYCH SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH W DZIELNICY MOKOTÓW W WARSZAWIE

Czy autobus elektryczny

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

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

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

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

MODEL KSZTAŁTOWANIA MOBILNOŚCI MIEJSKIEJ W UJĘCIU SYSTEMOWO-FUNKCJONALNYM

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

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

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

PARAMETRYZACJA ELEMENTÓW PROCESU TRANSPORTOWEGO

Korzyści płynące z zastosowania Inteligentnych Systemów Transportowych [2] :

TRANSPORTU MIEJSKIEGO

Algorytmy optymalizacji systemu ICT wspomagające zarządzanie siecią wodociągową

INŻYNIERIA RUCHU A KSZTAŁTOWANIE MOBILNOŚCI

Przejście od planów transportowych do Planów Zrównoważonej Mobilności Miejskiej

Organizacja transportu publicznego

KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY SYSTEMU DYSTRYBUCJI CZĘŚCI SAMOCHODOWYCH Z WYKORZYSTANIEM PROGRAMU LINGO

RACJONALIZACJA PROCESU EKSPLOATACYJNEGO SYSTEMÓW MONITORINGU WIZYJNEGO STOSOWANYCH NA PRZEJAZDACH KOLEJOWYCH

CIVITAS National Networks

ZRÓWNOWAŻONY MIEJSKI SYSTEM TRANSPORTOWY

O pewnym podejściu do modelowania procesów transportowych

Nowoczesne koncepcje zarządzania globalnymi sieciami dostaw, a transport intermodalny

III LUBELSKIE FORUM DROGOWE POLSKI KONGRES DROGOWY Puławski węzeł drogowy Puławy, 5 6 kwietnia 2018 r.

Audyt funkcjonalnego systemu monitorowania energii w Homanit Polska w Karlinie

MOŻLIWOŚCI NOWOCZESNYCH ZINTEGROWANYCH SYSTEMÓW ZARZĄDZANIA RUCHEM NA PRZYKŁADZIE SYSTEMU WARSZAWSKIEGO

Inteligentne Systemy Transportowe

1.4. Uwarunkowania komodalności transportu Bibliografia... 43

Rozkład jazdy PKP na przełomie 2013 I 2014 roku oraz jego wpływ na realizację zrównoważonego transportu w Województwie Śląskim

Inteligentny System Transportu dla Miasta Wrocławia

Jacek Oskarbski Michał Miszewski Joanna Durlik Sebastian Maciołek. Gdynia

Transport i mobilność miejska wyzwania dla miast

Budowana infrastruktura ITS na drogach krajowych oczekiwane korzyści ekonomiczne

SYMULACYJNA OCENA POTENCJAŁU ROZWOJOWEGO MIAST WOJEWÓDZTWA LUBUSKIEGO W KONTEKŚCIE WSPÓŁPRACY TRANSGRANICZNEJ Z BRANDENBURGIĄ

prof. ZUT dr hab. Czesława Christowa

Kształtowanie mobilności miejskiej w Szczecińskim Obszarze Metropolitalnym. Gdańsk, września 2018

Tadeusz Ferenc Prezydenta Miasta Rzeszowa

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

Sustainable mobility: strategic challenge for Polish cities on the example of city of Gdynia

Zarządzanie ruchem przy pomocy technologii informatycznych

Efektywność funkcjonowania środków komunikacji miejskiej

INTELIGENTNYCH SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH W OBSZARZE MIEJSKIM

Płock doświadczenie i koncepcje

Pytania egzaminacyjne dla Kierunku Transport. studia II stopnia stacjonarne i niestacjonarne

ZARZĄDZANIE MOBILNOŚCIĄ.

WPROWADZENIE DO DYSKUSJI PANELOWEJ PROF. WOJCIECH SUCHORZEWSKI

ŁÓDZKI TRAMWAJ REGIONALNY ZGIERZ ŁÓDŹ -PABIANICE

Analiza struktury podróży na potrzeby logistyki miasta

Realizacja opracowania: Warunki techniczne elementów infrastruktury drogowej stosowanych w organizacji ruchu na drogach

Inteligentne sterowanie ruchem na sieci dróg pozamiejskich

Metodyki rozmieszczania punktów ładowania dla transportu indywidualnego i zbiorowego

Wraz z opracowaniem modelu ruchu. czerwiec 2016

MOBILNOŚĆ W ZRÓWNOWAŻONYM MIEJSKIM SYSTEMIE TRANSPORTOWYM

Sposoby ograniczania roli samochodu osobowego w obsłudze transportowej miast

Polityka Rowerowa w Katowicach

Wdrożenia systemów ITS oraz możliwości ich rozwoju

ORGANIZACJA PROCESÓW DYSTRYBUCJI W DZIAŁALNOŚCI PRZEDSIĘBIORSTW PRODUKCYJNYCH, HANDLOWYCH I USŁUGOWYCH

Dynamiczne zarządzanie ruchem przedstawione

Miejsce i rola kolei samorządowych w nowoczesnym systemie transportowym. dr inż. Andrzej Żurkowski

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

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

WPŁYW TELEMATYKI NA POSTRZEGANIE UŻYTECZNOŚCI TRANSPORTU PUBLICZNEGO W WOJEWÓDZTWIE ŚLĄSKIM

Dynamiczne zarządzanie ruchem w aglomeracji górnośląskiej z wykorzystaniem ITS

Informatyczne narzędzia procesów. Przykłady Rafal Walkowiak Zastosowania informatyki w logistyce 2011/2012

Modelowanie mikrosymulacyjne na potrzeby logistyki miejskiej wąskie gardło w aglomeracji górnośląskiej

MODELE WYBORU DROGI WYKORZYSTYWANE W BUDOWIE DYNAMICZNYCH MACIERZY PODRÓŻY

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

Modelowanie międzynarodowej obsługi transportowej

BARAŃSKA Marta 1 DEJA Agnieszka 2 BUBKA Jolanta 3

SYSTEM LOGISTYCZNY POLSKI A KOMODALNOŚĆ TRANSPORTU

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

Sabina Puławska, Wiesław Starowicz Zakład Ekonomiki i Organizacji Transportu Politechnika Krakowska

Katedra Budownictwa Drogowego. Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy W ŚRODOWISKU VISUM. dr inż. Jacek Chmielewski

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

Centrum Telematyki Transportu

Wydział Architektury Kierunek: Gospodarka Przestrzenna Specjalność: Planowanie Przestrzenne Studia 2-go stopnia

PLAN STUDIÓW NIESTACJONARNYCH STOPNIA II. kierunek TRANSPORT - przedmioty wspólne

ZARZĄDZANIE RYZYKIEM W SYSTEMIE BEZPIECZEŃSTWA

"Zintegrowany system transportu miejskiego"

Analiza możliwych scenariuszy rozwoju systemu pobierania opłat za korzystanie z autostrad w Polsce

Załącznik do Uchwały Nr 32/2015 KM RPO WO z dnia 26 listopada 2015 r.

System P+R w aglomeracji krakowskiej - raport. Wrzesień 2015

INTELIGENTNE SYSTEMY TRANSPORTOWE JAKO INSTRUMENT POPRAWY EFEKTYWNOŚCI TRANSPORTU

OCENA NIEZAWODNOŚCI SIECI KOMUNIKACYJNYCH

WIELOPOZIOMOWE MODELOWANIE RUCHU

Budowa połączenia kolejowego stacji Poznań Główny z Portem Lotniczym Poznań Ławica w ramach Poznańskiej Kolei Metropolitalnej

Modelowanie potoków ruchu w sieci miejskiej dla potrzeb analizy zakłóceń

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

KARTA CHARAKTERYSTYKI PROFILU DYPLOMOWANIA

INFORMACJA O REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU AUDYTU WEWNĘTRZNEGO W ROKU 2016

ORGANIZACJA TRANSPORTU PUBLICZNEGO W METROPOLII STAN ISTNIEJĄCY I KIERUNKI ROZWOJU

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

Ocena efektywności wariantów wrocławskiej kolei regionalnej w świetle dostępności i obciążenia sieci.

PKP S.A. Łódzkie Forum Regionalne Transportu Publicznego. Wybrane zagadnienia związane z siecią linii kolejowych dużych prędkości w Polsce

STOCHASTYCZNY MODEL BEZPIECZEŃSTWA OBIEKTU W PROCESIE EKSPLOATACJI

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

WIELOKRYTERIALNY MODEL DECYZYJNY DLA POTRZEB OPTYMALIZACJI TYMCZASOWEJ ORGANIZACJI RUCHU W SIECI MIEJSKIEJ

Transkrypt:

Grzegorz Karoń 1, Renata Żochowska 2 Politechnika Śląska Oddziaływanie usług ITS na potoki ruchu w sieci transportowej założenia do modelowania procesów transportowych 1. WPROWADZENIE Celem artykułu jest prezentacja założeń dotyczących modelowania systemów i procesów transportowych z uwzględnieniem oddziaływania systemów ITS. Działanie systemów ITS, posiadających określony zakres funkcjonalno-użytkowy, zaprojektowany w architekturze logicznej oraz architekturze fizycznej, wiąże się z możliwością oddziaływania na przepływ potoków w sieci drogowej, a w szerszym kontekście w sieci transportowej i systemach transportowych [5], [7]. Różnorodność rozwiązań technicznych i funkcjonalnych systemów ITS można uwzględnić przyjmując w opisie systemowym konfigurację funkcjonalno-użytkową ITS, którą stanowią odpowiednio zaprojektowane i współdziałające struktury: architektura logiczna oraz architektura fizyczna. Natomiast to, w jakim stopniu współdziałanie tych struktur jest odpowiednie zależy od potrzeb interesariuszy (użytkowników) i przejawia się realizacją przez systemy określonych usług ITS. Takie założenia pozwalają zaprojektować właściwą konfigurację systemów zarządzania i sterowania ruchem w obszarach zurbanizowanych. Jednak, jak wykazały na przykład badania ankietowe [14], przeprowadzone wśród jednostek samorządu terytorialnego województwa śląskiego, a dotyczące planów rozwoju inteligentnych systemów transportowych (na najbliższe 5 lat), stan obecny oraz zamierzenia na przyszłość, pod względem zdefiniowania określonych konfiguracji systemów ITS i ich spójności obszarowej jest w województwie śląskim niezadowalający (przykładowe wyniki przedstawiono na rysunku 1). a) b) Rys. 1. Wyniki badań ankietowych wśród jednostek samorządu terytorialnego województwa śląskiego, dotyczące wybranych funkcjonalności systemów ITS Źródło:[14], [22]. Jest to w dużej mierze uwarunkowane zróżnicowaniem lokalnych potrzeb stosowania ITS w poszczególnych gminach, wynikającym ze stopnia spójności obszarowej gmin w ramach aglomeracji. Ma to istotny wpływ na kształtowanie przepływu potoków ruchu przez sieć transportową zarówno w stanie obecnym z działającymi podsystemami ITS (zarządzanie ruchem w Gliwicach, zarządzanie ruchem w tunelu 1 Grzegorz.Karon@polsl.pl 2 Renata.Zochowska@polsl.pl Logistyka 4/2015 437

w Katowicach, system dynamicznej informacji pasażerskiej na wybranych przystankach sieci publicznego transportu zbiorowego KZK GOP), jak również w przyszłym systemie ITS dla całej konurbacji (obecnie w fazie opracowania koncepcji architektury ITS) [10], [11], [12], [13], [19]. W wyniku przeprowadzonych badań i analiz, dotyczących uwarunkowań rozwoju systemów transportu miejskiego w aglomeracji górnośląskiej [15], sformułowana została również metodyka opracowywania planu rozwoju transportu miejskiego, której schemat przedstawiono na rysunku 2. W metodyce uwzględniono implementację systemów ITS, jako zasadniczego czynnika rozwoju systemów transportowych. Rys. 2. Schemat obszarów działań związanych z planowaniem rozwoju transportu miejskiego, z wyróżnionym obszarem ITS Źródło: [15], [16]. 2. SYSTEMY ITS W MODELOWANIU TRANSPORTU Inteligentne systemy transportowe, z punktu widzenia funkcjonalno-użytkowego można scharakteryzować poprzez określenie podstawowych struktur systemowych, do których zaliczane są [3], [10], [13], [21]: architektura logiczna (funkcjonalna), która przedstawia funkcje niezbędne do realizacji potrzeb użytkowników oraz interesariuszy, użytkownicy końcowi podróżni, kierowcy, spedytorzy, zarządzający transportem zbiorowym korzystają lub będą korzystać z usług ITS, interesariusze oczekujący poprawy efektywności i bezpieczeństwa transportu władze lokalne, przewoźnicy, organizatorzy transportu zbiorowego, operatorzy transportu towarowego, interesariusze zainteresowani wypracowaniem określonych przepisów i norm z zakresu ITS władze krajowe i lokalne oraz instytucje zajmujące się normami i standardami, 438 Logistyka 4/2015

interesariusze zainteresowani opracowaniem, budową, utrzymaniem i rozwojem ITS producenci, dostawcy, integratorzy sprzętu i systemów, architektura logiczna definiuje operacje i funkcje systemów ITS oraz przepływ danych między nimi, zapewniający funkcjonowanie określonych usług ITS dla użytkowników systemu, diagram przepływów w ramach architektury logicznej obejmuje procesy i funkcje, operacje, bazy danych oraz użytkowników końcowych (ludzi, inne systemy współpracujące z ITS oraz szeroko rozumiane otoczenie systemu ITS), architektura fizyczna, będąca odwzorowaniem architektury logicznej w niezbędne systemy i podsystemy techniczno-ludzkie oraz przepływy danych wewnątrz systemów i pomiędzy nimi podsystemy architektury fizycznej mogą być zlokalizowane w centrach zarządzania i sterowania ruchem, w obiektach infrastruktury oraz w pojazdach, standardy komunikacji między podsystemami ITS oraz użytkownikami końcowymi. Uwzględnienie w procesie opracowania i wdrożenia systemów ITS wymienionych elementów strukturalnych ma na celu zapewnienie, że systemy ITS w określonej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej, będą mogły realizować dany zakres usług, wśród których można wymienić przede wszystkim [3], [10], [11], [12], [13]: usługi w kategorii zarządzania podróżami: zarządzanie popytem na podróże, informacja przed podróżą o dostępnych formach podróżowania, asystent podróży planowanie podróży, prowadzenie trasą, informacja podczas podróży transportem indywidualnym (warunki ruchu, zalecane trasy, wskazanie wolnych parkingów znaki VMS, nawigacja samochodowa), informacja podczas podróży transportem zbiorowym, usługi w kategorii zarządzania ruchem: sterowanie ruchem, obsługa zdarzeń drogowych, kontrola ruchu na przejazdach kolejowych, kontrola i ograniczenie emisji zanieczyszczeń, zarządzanie transportem zbiorowym: organizacja i optymalizacja obsługi obszaru środkami transportu zbiorowego, w tym transport osobisty na żądanie, bezpieczeństwo i ochrona podczas podróży (w pojazdach oraz na dworcach i przystankach), zarządzanie transportem towarowym: elektroniczna obsługa transportu ładunków wraz z monitoringiem procesu transportowego, inspekcja bezpieczeństwa transportu wraz z kontrolą przewozu materiałów niebezpiecznych, zarządzanie mobilnością przewozu ładunków, systemy płatności elektronicznych: opłaty drogowe (płatne odcinki dróg), opłaty parkingowe, opłaty w transporcie zbiorowym (w tym opłaty za przewozy zintegrowane, np. P&R), opłaty za wjazd do stref o ograniczonym ruchu, integracja opłat transportowych z opłatami za inne usługi miejskie, zarządzanie kryzysowe: powiadamianie o zdarzeniach, zarządzanie pojazdami służb ratowniczych, reagowanie w przypadku katastrof. Oddziaływanie usług ITS na zachowania transportowe użytkowników i na procesy transportowe w analizowanym obszarze, można rozpatrywać w modelowaniu procesów transportowych w odwzorowaniu czteroetapowym (rys. 3), obejmującym [8], [9]: generowanie potoków ruchu w wyniku wzbudzenia potrzeb transportowych użytkowników, związanych z realizacją określonych aktywności w obszarze aktywności i potrzeb o charakterze obligatoryjnym bezwzględnie i względnie oraz o charakterze fakultatywnym, Logistyka 4/2015 439

dystrybucję potoków ruchu w czasie i przestrzenni w wyniku procesu decyzyjnego użytkowników, dotyczącego realizacji poszczególnych potrzeb transportowych, łączących w przestrzeni i czasie miejsca aktywności wyznaczone zostają więźby ruchu, podziału potoków ruchu na poszczególne sposoby (formy) transportu: pieszo, z wykorzystaniem dostępnych środków transportu indywidualnego i zbiorowego, a także formy łączące wymienione sposoby i środki transportu podczas realizacji potrzeb transportowych, wybór trasy w sieci transportowej, zdeterminowanej lokalizacją przestrzenną określonych aktywności oraz ich dostępnością transportową przestrzenną, czasową i ekonomiczną; rezultatem wyboru trasy jest rozkład potoków ruchu w sieci transportowej, charakteryzowany na różnym poziomie szczegółowości od bardzo szczegółowego opisu ruchu pojedynczych pojazdów (modele mikroskopowe) do opisu mezoskopowego, z wykorzystaniem takich charakterystyk, jak: natężenie, gęstość, średnia prędkość potoku oraz opóźnienia i prawdopodobieństwo wystąpienia opóźnień z powodu interakcji miedzy potokami, zakłócającymi ruch płynny. Rys. 3. Zakres danych do odwzorowania procesów transportowych w modelu czterostopniowym Źródło: opracowanie własne na podstawie [12], [18]. Przyjmując określoną konfigurację funkcjonalno-użytkową systemu ITS (rys. 4), działającą w ramach architektury logicznej realizującej określone usługi ITS, można oczekiwać, że rezultatem będą zmiany w przepływie potoków ruchu w sieci transportowej, wywołane zmianami zachowań transportowych użytkowników. Zmiany zachowań transportowych pod wpływem działania usług ITS, mogą być zależne od charakteru potrzeb transportowych bezwzględnie obligatoryjnych, względnie obligatoryjnych oraz fakultatywnych wywołanych określonym rodzajem aktywności użytkowników (rys. 5) oraz od sposobu realizacji podróży i rodzaju wykorzystywanego środka transportu, co wpływa na możliwość realizacji niektórych podróży przy okazji innych. Są to tzw. podróże pośrednich możliwości na przykład zakupy w centrum handlowym, w drodze powrotnej z pracy samochodem osobowym versus zakupy w pobliskim sklepie osiedlowym, w drodze powrotnej z pracy, z wykorzystaniem publicznego transportu zbiorowego (rys. 6 przypadek zamkniętych łańcuchów podróży). 440 Logistyka 4/2015

Rys. 4. Schemat zintegrowania funkcji w systemach ITS oraz przykładowy zakres oddziaływania usług ITS w określonej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej systemów ITS, w odniesieniu do procesów transportowych przedstawionych schematycznie w czasoprzestrzeni. Źródło: opracowanie własne na podstawie [12], [30]. Rys. 5.Charakterystyka potrzeb transportowych wzbudzanych aktywnościami w układzie czasoprzestrzennym Źródło: opracowanie własne na podstawie [30]. Logistyka 4/2015 441

Rys. 6. Schematy podróży w aspekcie zachowań transportowych: transport indywidualny versus transport zbiorowy Źródło: opracowanie własne na podstawie [30]. Rezultatem zmian zachowań transportowych oraz zmian w wyniku działania ITS (zarządzanie i sterowanie ruchem) jest zmiana rozkładu potoków w sieci transportowej. W następnym punkcie przedstawiono założenia opisu formalnego, dotyczącego odwzorowania rezultatów oddziaływania ITS na potoki ruchu w sieci transportowej. 3. ODDZIAŁYWANIE USŁUG ITS NA POTOKI RUCHU W SIECI TRANSPORTOWEJ ZAŁOŻENIA OPISU FORMALNEGO Zmiany stanu potoków w sieci transportowej mogą być opisane z wykorzystaniem zależności pomiędzy podstawowymi charakterystykami potoków w ujęciu mezoskopowym za pomocą natężenia (intensywności), gęstości i średniej prędkości potoku, wzajemnie zależnych oraz zmiennych w czasie [2], [28], [30], [33]. Przepływ potoków przez elementy sieci transportowej wywołuje wzajemne interakcje pomiędzy potokami wspólnie obciążającymi odcinki, węzły oraz relacje w węzłach sieci. Wynikiem tych interakcji są zmiany wymienionych charakterystyk (z punktu widzenia systemu transportowego) oraz zmiany czasu przejazdu wywołane opóźnieniami potoków w stosunku do czasu przejazdu w ruchu swobodnym (z punktu widzenia użytkowników). Biorąc pod uwagę szeroki zakres usług ITS można założyć, że ITS oferują potencjalne możliwości zwiększenia płynności potoków ruchu w sieci transportowej, dzięki określonej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej ITS, przyjętej w analizowanym obszarze. W związku z tym sformułowano następujący opis formalny niezbędny do modelowania oddziaływania ITS na potoki ruchu. Każde miejsce powstawania zakłóceń potoków w sieci transportowej zakłóceń płynności potoków może być reprezentowane przez tzw. węzły elementarne [23], [24]. W związku z przepływem potoków przez elementy sieci transportowej przyjęto następujące oznaczenia [18], [20], [30]: = 1,,,, (1) = 1,,,, (2) 442 Logistyka 4/2015

gdzie: zbiór numerów potoków ruchu przepływających przez elementy analizowanej sieci (węzły i połączenia); jest rozmiarem zbioru, zbiór numerów węzłów elementarnych; jest rozmiarem zbioru, Ponadto można zdefiniować następujące podzbiory: oraz następujące odwzorowanie: = :, = 1,, = 1,,, (4) = :, = 1,, = 1,, (5) : 0,1, (6) gdzie: podzbiór zbioru zawierający numery potoków ruchu przepływających przez -ty węzeł elementarny, podzbiór zbioru zawierający numery węzłów elementarnych, przez które przepływa -ty potok ruchu,, zmienna przyjmująca wartość, = 1 gdy -ty potok ruchu przepływa przez -ty węzeł elementarny, a w przeciwnym przypadku, = 0. = 1,,,,,"""",! (7) gdzie: zbiór określonych konfiguracji funkcjonalno-użytkowych ITS, które mogą być zastosowane w analizowanym obszarze; """"! jest rozmiarem zbioru. Oddziaływanie poszczególnych konfiguracji funkcjonalno-użytkowych ITS na potoki ruchu w sieci transportowej kształtuje charakterystyki mezoskopowe potoków, tj. natężenie #, gęstość $ oraz średnią prędkość % potoku ruchu (rys. 7). W związku z tym można przyjąć do opisu tego oddziaływania następujący iloczyn kartezjański z odpowiadającym mu zbiorem wartości R ' 0: %: R ' 0, (8) $: R ' 0, (9) #: R ' 0. (10) Natomiast dla indywidualnej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej kształtowanie warunków ruchu w -tym elementarnym węźle może być reprezentowane w opisie formalnym w postaci wektorów odnoszących się do trzech charakterystyk potoków ruchu [20], [30]: * = % :, = 1,,, = 1,, """",! (11) - = $ :, = 1,,, = 1,, """",! (12). = # :, = 1,,, = 1,, """",! (13) gdzie: * zbiór prędkości potoków ruchu; element tego zbioru %,, % R ' 0 jest interpretowany jako prędkość -tego potoku ruchu przepływającego przez -ty węzeł elementarny, w warunkach funkcjonowania ITS w -tej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej. - zbiór gęstości potoków ruchu; element tego zbioru $,, $ R ' 0 jest interpretowany jako gęstość -tego potoku ruchu przepływającego przez -ty węzeł elementarny, w warunkach funkcjonowania ITS w -tej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej.. zbiór natężeń (intensywności) potoków ruchu; element tego zbioru #,, # R ' 0 jest interpretowany jako natężenie (intensywność) -tego potoku ruchu przepływającego przez -ty węzeł elementarny, w warunkach funkcjonowania ITS w -tej konfiguracji funkcjonalnoużytkowej. Logistyka 4/2015 443

Przedstawione w artykule zagadnienia dotyczące usług ITS i ich oddziaływania na procesy transportowe w zakresie kształtowania zachowań transportowych użytkowników oraz kształtowania przepływu potoków w sieci transportowej pozwoliły sformułować opis formalny, będący rozszerzeniem opisu charakterystyk potoków ruchu (natężenia, gęstości i średniej prędkości potoku) o czynniki wpływu systemów ITS. Opis jest zasadny do wykorzystania w analizach wariantowych, dotyczących planowania architektury ITS dla obszarów o zróżnicowanych potrzebach posiadania takich systemów. Zalecana metodyka takich analiz przedstawiona została na rysunku 2 i uwzględnia obszary, w których funkcjonują już systemy ITS w określonej konfiguracji, obejmującej cześć usług ITS oraz fragment większego obszaru, jak na przykład systemy ITS działające w wybranych miastach aglomeracji policentrycznej (np. ITS w Gliwicach w aglomeracji górnośląskiej). Rys. 7. Schemat oddziaływania systemów ITS, implementowanych w określonej konfiguracji funkcjonalnoużytkowej, na charakterystyki potoków ruchu oraz na charakterystyki ruchowe elementów sieci drogowej funkcje oporu odcinków (relacji skrętnych) Źródło: opracowanie własne na podstawie [12], [30]. 4. ZAKOŃCZENIE Systemy zarządzania ruchem wprowadzane są przede wszystkim w celu minimalizacji kongestii i czasu podróży oraz maksymalizacji wydajności sieci transportowej. Uzyskanie oczekiwanych rezultatów warunkowane jest ciągłym monitorowaniem zmieniającej się struktury ruchu, będącej rezultatem decyzji podejmowanych przez użytkowników systemu transportowego, związanych ze sposobem przemieszczania w sieci transportowej [2], [25], [28], [32]. Potok ruchu przemieszczający się w sieci transportowej aglomeracji może być wielokrotnie narażony na różnego rodzaju zakłócenia [20], [31]. Odpowiednia zmiana struktury ruchu w węzłach krytycznych może poprawić oczekiwaną płynność ruchu i zmniejszyć globalne 444 Logistyka 4/2015

straty czasu [18]. Właściwa ocena stopnia zakłóceń przepływu ruchu w sieci transportowej wymaga analizy na poziomie węzłów elementarnych [23], [24], [30]. Jako podstawowe narzędzia wykorzystywane do poprawy warunków ruchu w takich miejscach uznaje się metody symulacyjne [17], które umożliwiają porównywanie różnych wariantów rozmieszczenia miejsc kolizyjnych. Odpowiedni dobór miar zakłóceń w przepływie potoku ruchu pozwala na wybór optymalnego wariantu sterowania i zarządzania ruchem na poziomie strategicznym, taktycznym i operacyjnym [29], [30]. Planując zmiany w systemie transportowym aglomeracji należy również uwzględnić inne czynniki wpływające na procesy decyzyjne użytkowników tego systemu, do których należą m.in. bezpieczeństwo, dostępność oraz szeroko pojęte aspekty ekologiczne [1], [4], [6]. Wiedza na temat szerokiego oddziaływania zastosowanych usług ITS przyczynia się do poprawy jakości modeli predykcyjnych, wykorzystywanych w dynamicznym zarządzaniu ruchem [19], [26], [27]. Streszczenie W artykule przedstawiono problematykę związaną z oddziaływaniem usług ITS na potoki ruchu w systemie transportowym, na przykładzie aglomeracji górnośląskiej. Zapewnienie odpowiedniej konfiguracji funkcjonalno-użytkowej ITS wymaga dokładnego określenia zasadniczych struktur systemowych. W przedstawionym podejściu podstawowym narzędziem służącym do oceny oddziaływania usług ITS na zachowania transportowe użytkowników systemu transportowego jest modelowanie procesów transportowych w ujęciu czteroetapowym. Artykuł zawiera założenia opisu formalnego będące podstawą analiz zakłóceń przepływu potoku ruchu w węzłach elementarnych sieci transportowej. Słowa kluczowe: zarządzanie ruchem, usługi ITS, procesy transportowe, modelowanie zachowań transportowych. The impact of ITS services on traffic flows in the transportation network - assumptions for modelling of transport processes Abstract The article presents the problems associated with the impact of ITS services on traffic flows in the transportation system on the example of the Upper Silesian agglomeration. The accurate determination of the basic structures of the system is required to provide proper functional as well as useful configuration of ITS services. In the approach, the four-step travel modelling is a primary tool to assess the impact of ITS services on travel behaviour of the users of transportation system. The article contains a formal description of the assumptions that give rise to analysis of traffic flow disturbances in elementary nodes of transportation network. Key words: traffic management, ITS services, transportation processes, modelling of travel behaviour. LITERATURA [1] Ambroziak T., Jachimowski R., Pyza D., Szczepański E., Analysis of the traffic stream distribution in terms of identification of areas with the highest exhaust pollution. The Archives of Transport, Vol.32, Issue 4, Warsaw, 2014. [2] Cascetta E., Transportation systems analysis. Models and applications. 2nd Edition. Springer Optimization and Its Application, Vol.29, New York, 2009. [3] Feasibility study of National Traffic Management System, General Directorate for National Roads and Motorways (GDDKiA), Kraków, 2012. [4] Jacyna-Golda I., Żak J., Gołębiowski P., Models of traffic flow distribution for various scenarious of the development of proecological transport system. in The Archives of Transport, Vol.32, Issue 4, Warsaw, 2014. [5] Janecki R., Intelligent Transportation Systems in transportation policy of the cities. In J. Mikulski (Ed.): Modern Transport Telematics, CCIS 239, pp. 265-276, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011. [6] Janecki R., Karoń G., The concept of smart cities and economic model of electric buses implementation. In J. Mikulski (Ed.): Telematics - support for transport., CCIS 471, pp. 100-109, Springer Berlin Heidelberg 2014. [7] Janecki R., Krawiec S. The significance of ITS applications for the new mobility culture in the cities. In J. Mikulski (Ed.): Modern Transport Telematics, CCIS 239, pp. 206-217, Springer-Verlag Berlin 2011. [8] Karoń G., Travel Demand and Transportation Supply Modeling for Agglomeration without Transportation Model. in J. Mikulski (Ed.): Activities of Transport Telematics, CCIS 395, pp. 284-293, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. Logistyka 4/2015 445

[9] Karoń G., Janecki R., Sobota A.: Modelowanie ruchu w konurbacji górnośląskiej sieć publicznego transportu zbiorowego. Zesz. Nauk. Politechniki Śląskiej, Seria TRANSPORT z. 66. Nr kol. 1825; s.35-42, Gliwice 2010. [10] Karoń G., Mikulski J., Problems of Systems Engineering for ITS in Large Agglomeration Upper-Silesian Agglomeration in Poland. in J. Mikulski (Ed.): Activities of Transport Telematics, CCIS 471, pp. 242-251, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014. [11] Karoń G., Mikulski J., Assessment of the project entitled Functional analysis for Intelligent Transport Management System in Katowice city, including the functions of the metropolitan city of Katowice, Katowice City Hall, Katowice, 2011. [12] Karoń G., Mikulski J., Transportation Systems Modelling as Planning, Organisation and Management for Solutions Created with ITS. in J. Mikulski (Ed.): Modern Transport Telematics, CCIS 239, pp. 277 290, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011. [13] 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. 183-198, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012. [14] Karoń G., Sobota A.: Czynniki rozwoju systemu publicznego transportu zbiorowego w gminach województwa śląskiego analiza badań ankietowych. Transport i Komunikacja nr 4/2014, Warszawa 2014. s. 48-53. [15] Karoń G., Sobota A.: Śląski Klaster Transportu Miejskiego mechanizm wsparcia dla jednostek samorządu terytorialnego. Transport i Komunikacja nr 4/2014, Wydawca Fundacja CATI, Warszawa 2014. s. 42-44. [16] Karoń G., Sobota A., Mateusiak P.: Analiza stanu istniejącego systemów transportowych w aglomeracji śląskiej, w kontekście kształtowania komodalności i przepustowości sieci transportowej w miastach, na podstawie analizy i weryfikacji badań ilościowych i jakościowych. Śląski Klaster Transportu Miejskiego, Katowice 2014. [17] Karoń G., Wnuk D., Variants to improve traffic conditions in the bottleneck in Road Network of the Upper- Silesian Conurbation, VI International Scientific Conference Transport Problems 2014, pp. 970-981. [18] Karoń G., Żochowska R.: Modelling of expected traffic smoothness in urban transportation systems for ITS solutions. The Archives of Transport, Warsaw, 2015, in press. [19] Karoń G., Żochowska R., Sobota A.: Dynamiczne zarządzanie ruchem w aglomeracji górnośląskiej z wykorzystaniem ITS. in: Krych A (ed.) Nowoczesny transport w obszarach zurbanizowanych. SITKRP, oddział w Poznaniu, 2011, s. 373-398. [20] Karoń G., Żochowska R., Sobota A.: Oczekiwana płynność ruchu w gęstych sieciach zatłoczonych wąskie gardło sieci transportowej aglomeracji. Logistyka 6/2014, s.5234-5243. [21] Siergiejczyk M., Efektywność eksploatacyjna systemów telematyki transportu. OWPW Warszawa 2009. [22] Sobota A., Karoń G.: Systemy ITS w gminach województwa śląskiego analiza badań ankietowych. Transport i Komunikacja nr 4/2014, Wydawca Fundacja CATI, Warszawa 2014. s. 21-25. [23] Woch J., Two queueing theory models for traffic flow. in The Archives of Transport, vol. 11, pp. 73 90. Polish Academy of Sciences, Warsaw 1999. [24] Woch J., Delay functions and freedom functions. in The Archives of Transport No.16/1, pp.71-86, Polish Academy of Sciences, Warsaw 2004. [25] Żochowska R.: Modelowanie wyboru drogi w transporcie indywidualnym wybrane aspekty. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, seria Transport z.86, s.83-104, OWPW, Warszawa 2012. [26] Żochowska R., Dynamic Approach to the Origin-Destination Matrix Estimation in Dense Street Networks. in The Archives of Transport, Vol.24, Issue 3, pp.389-413, 2012. [27] Żochowska R., Niekonwencjonalne metody wyznaczania rozkładu przestrzennego ruchu. Logistyka 6/2014, s. 11837-11849. [28] Żochowska R., Selected Issues in Modelling of Traffic Flows in Congested Urban Networks. The Archives of Transport, Vol.29, Issue 1, Warsaw, pp.77-89., 2014. [29] Żochowska R., Wielokryterialne wspomaganie podejmowania decyzji w zastosowaniu do planowania tymczasowej organizacji ruchu w sieci miejskiej, OWPW, Warszawa 2015. [30] Żochowska R., Karoń G., ITS services packages as a tool for managing traffic congestion in cities. Studies in Systems, Decision and Control, Vol. 32, Aleksander Sładkowski and Wiesław Pamuła (Eds): Intelligent Transportation Systems Problems and Perspectives, 978-3-319-19149-2, in press. [31] 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. [32] Żochowska R, Karoń G, Sobota A., Modelowanie procesów decyzyjnych podróżnych w transporcie publicznym. In: Krych A (ed) Nowoczesny transport w obszarach zurbanizowanych. SITKRP, oddział w Poznaniu, 2011, s. 113-144 [33] Żochowska R., Sobota A., Fundamentalny diagram ruchu teoria i praktyka. Logistyka 6/2014, s.11862-11871. 446 Logistyka 4/2015