Nowatorskie rozwiązania ITS w Systemach Osłony Meteorologicznej i Zarządzania Ruchem na przykładzie oprogramowania serwerowego SMART – to przedmiot prezentacji Sławomira Dańka z TRAX Elektronik, którą wygłosił podczas konferencji w Strykowie.
System SMART (Smart Meteorological And Road Traffic System) opracowany przez firmę TRAX Elektronik to zintegrowany, modułowy system osłony meteorologicznej oraz monitorowania i zarządzania ruchem. System ten, funkcjonujący w ramach Inteligentnych Systemów Transportowych (ITS), ma na celu zapewnienie bezpieczeństwa i płynności ruchu w oparciu o pełną informację ze stacji pomiarowych i innych urządzeń zlokalizowanych na wybranym obszarze oraz algorytmy dyspozytorskie odpowiednio intepretujące otrzymane dane.
Do powstania systemu SMART przyczynił się ciągły rozwój telematyki drogowej i systemów transmisyjnych zapoczątkowany w latach 90-tych ubiegłego wieku. Pierwowzorem systemu była wykonana w 1995 r. przez firmę TRAX elektronik sieć 44 stacji meteorologicznych, opracowanych wspólnie z IBDiM, na drogach ówczesnej DODP w Warszawie. W kolejnych latach systematycznie rozbudowywano sieci stacji pomiarowych oraz wprowadzano nowe produkty, m.in. znaki zmiennej treści, kamery wizyjne czy klasyfikatory pojazdów. Przełomem był rok 2000, kiedy to firma TRAX elektronik wdrożyła pakietową transmisję danych GPRS. To nowatorskie rozwiązanie umożliwiające automatyczne przesyłanie danych eliminowało niedogodności łącz komutowanych polegających na konieczności każdorazowego nawiązywania połączeń z elementami zdalnymi. Światowy rozwój Internetu pozwolił również na stworzenie dedykowanych stron www przeznaczonych do prezentacji bieżących danych pomiarowych i obrazów z kamer. Pierwszy kompletny i samodzielny system SMART wyposażony we własną serwerownię powstał w 2006 roku na odcinku Krzywa – Bielany Wrocławskie autostrady A4. Kolejną innowacją w zakresie transmisji było zastosowanie technologii opartej na ringu światłowodowym w systemie wykonanym w 2009 r. na odcinku Zgorzelec – Krzyżowa autostrady A4 co umożliwiło m.in. podgląd obrazów z kamer w czasie rzeczywistym.
Podstawowym zadaniem systemu SMART jest szeroko pojęta poprawa bezpieczeństwa i komfortu jazdy realizowana m.in. poprzez:
- poprawę płynności ruchu i zwiększenie przepustowości dróg (sterowanie potokami ruchu – tablice, sygnalizacja świetlna),
- wykrywanie naruszeń przepisów ruchu drogowego (przeciążenia pojazdów, przekroczenia prędkości, jazda pod prąd),
- określanie czasu przejazdu i sugerowanie optymalnej trasy,
- usprawnienie pracy służb odpowiedzialnych za utrzymanie dróg,
- przyspieszenie reakcji na zdarzenia losowe (wypadki, awarie),
- zwiększenie skuteczności i efektywności zimowego utrzymania,
- stały monitoring obsługi zdarzeń.
Dzięki realizacji powyższych celów uzyskuje się wymierne korzyści w postaci obniżenia kosztów utrzymania infrastruktury, a przede wszystkim redukcji liczby wypadków i kolizji.
System SMART posiada budowę modułową, zarówno od strony oprogramowania jak i sprzętu. Serce systemu stanowi złożony system informatyczny, składający się z reguły z kilku wzajemnie ze sobą współpracujących serwerów dedykowanych do określonych zadań. W zależności od stopnia rozbudowania systemu mogą to być serwery: bazodanowy, prognostyczny, aplikacyjny, wizyjny, decyzyjny, sterowania, kontrolny, wizualizacji, administrowania, komunikacyjny.
Ze względu na pełnione w systemie funkcje rozróżnić można szereg modułów, które z kolei można podzielić na wejściowe i wyjściowe. Elementy wejściowe to źródła danych pozyskiwanych przez system, do których zalicza się m.in.:
- elementy osłony meteorologicznej (stacje meteorologiczne, mapy termiczne oraz prognozy pogody pozyskiwane z firm zewnętrznych, np. IMGW),
- systemy pomiaru ruchu (stacje klasyfikacji oraz ważenia pojazdów),
- urządzenia do wideodetekcji i rozpoznawania tablic rejestracyjnych,
- systemy monitoringu wizyjnego,
- kolumny alarmowe, punkty poboru opłat, pojazdy patrolowe i inne,
- odrębne systemy ITS.
Urządzenia wyjściowe stanowią wszystkie elementy, które odbierają z systemu uprzednio przetworzone dane. Są to m.in.:
- tablice i znaki zmiennej treści,
- dedykowane strony internetowe oraz oprogramowanie komputerowe,
- portale internetowe,
- punkty poboru opłat,
- pojazdy patrolowe wyposażone w znaki ostrzegawcze oraz tablice tekstowe,
- instytucje takie jak: policja, straż pożarna, pogotowie ratunkowe, pomoc drogowa, służby utrzymania dróg, sztaby kryzysowe i inne (automatycznie generowane ostrzeżenia i alarmy przekazywane są za pośrednictwem faksu, e-mail lub SMS),
- odrębne systemy ITS.
System SMART jest systemem otwartym, co stwarza szerokie spektrum działania w zakresie jego rozbudowy i integracji z innymi systemami ITS. Przejawia się to w zakresie:
- obustronnej wymiany informacji (np. system kolumn alarmowych na trasie Kraków – Myślenice, system wyznaczania czasu przejazdu na terenie Podhala, system procedur sterowania ruchem w Krakowie),
- przekazywania danych (np. system zarządzania ruchem w Warszawie),
- pozyskiwania danych (np. systemy wyznaczania czasu przejazdu oraz sieci stacji meteorologicznych w projekcie Connect, system wyznaczania czasu przejazdu na trasie Kraków – Zakopane, system kolumn alarmowych i punktów poboru opłat na autostradzie A2).
Łatwość konfiguracji oraz wykorzystanie dowolnych mediów transmisyjnych i protokołów komunikacyjnych daje duże możliwości implementacji niezliczonych typów urządzeń różnych producentów. Istnieje również możliwość współpracy poszczególnych elementów funkcjonalnych systemu SMART z innymi systemami ITS.
SMART jest systemem w pełni konfigurowalnym. Dzięki jego elastyczności możliwe są różne odmiany systemu w zależności od docelowego zastosowania. Najbardziej rozbudowane są systemy osłony meteorologicznej i zarządzania ruchem funkcjonujące na autostradach. Systemy SMART obsługują obecnie blisko 500 kilometrów polskich autostrad na 6 niezależnych odcinkach. Są to 4 odcinki autostrady A4 na trasie Zgorzelec – Sośnica oraz Balice – Szarów, odcinek Świecko – Nowy Tomyśl autostrady A2, obwodnica Wrocławia (A8), a także będące w trakcie realizacji Czerniewice – Stryków (A1) i Stryków – Konotopa (A2). Obecnie na autostradach zainstalowanych jest w sumie: 53 stacje meteorologiczne, 97 klasyfikatorów pojazdów, 14 wag, 132 kamery, 168 tablic zmiennej treści i 115 kolumn alarmowych, które obsługuje 6 serwerowni (łącznie 46 serwerów).
Innymi wartymi uwagi realizacjami obsługiwanymi przez systemy SMART są m.in. system preselekcji wagowej wykonany dla Zarządu Dróg Wojewódzkich w Łodzi (34 stacje pomiaru ruchu, 16 wag dynamicznych, 50 kamer), projekt Connect na drogach krajowych nr 7, 8 i 50 opracowany przez IBDiM czy system określania czasu przejazdu na trasie Kraków – Zakopane. SMART obsługuje dodatkowo ogólnopolską sieć urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego zainstalowanych dla GDDKiA (m.in. ponad 450 stacji meteorologicznych, 100 stacji pomiaru ruchu, 500 kamer wizyjnych oraz 300 tablic i znaków zmiennej treści) oraz dla 11 polskich miast (m.in. 80 stacji meteorologicznych, 35 stacji pomiaru ruchu, 80 kamer, 60 tablic zmiennej treści). Cała sieć obsługiwana jest przez 12 serwerów zlokalizowanych w siedzibie firmy TRAX elektronik w Krakowie.
