Nazwa Inteligentne Systemy Transportowe została zaakceptowana na pierwszym, świa-towym kongresie w Paryżu w 1994 r. ITS to cała gama technologii telekomunikacyjnych, informatycznych, automatycznych i pomiarowych oraz technik zarządzania stosowanych w transporcie w celu ochrony życia uczestników ruchu, zwiększenia efektywności syste-mu transportowego oraz ochrony zasobów środowiska naturalnego. Przykład architek-tury inteligentnych systemów transportowych przedstawiono na rysunku 1.
Rysunek 1. Architektura inteligentnych systemów transportowych
Korzyści płynące z zastosowania Inteligentnych Systemów Transportowych: · zwiększenie płynności ruchu 20–25%;
· poprawa bezpieczeństwa 40–80%; · redukcja czasu podróży o 45–70%;
· redukcja emisji spalin do środowiska o 30–50%; · zwiększenie komfortu podróżowania;
· redukcja kosztów zarządzania transportem;
· redukcja kosztów związana z utrzymaniem infrastruktury drogowej; · poprawa wskaźników ekonomicznych [Litwin 2003].
ITS to prościej mówiąc systemy komunikacyjne i informacyjne, świadczące usługi ściśle powiązane z wszelkimi rodzajami transportu i zarządzaniem ruchem, pozwalające na lepsze informowanie różnych użytkowników oraz zapewniające bezpieczniejsze, bar-dziej skoordynowane korzystanie z sieci transportowych.
Inteligentna droga
Głównym składnikiem Inteligentnych Systemów Transportowych jest natomiast inteli-gentna droga. Za pomocą najnowszej generacji rozwiązań telematycznych narzędzie to będzie informować nie tylko o wszelkiego dysfunkcjach, ale także prowadzić użytkow-ników drogi do wyznaczonego celu. W domyśle ma ona „sama” łączyć się z aplikacjami tematycznymi zainstalowanymi w inteligentnym pojeździe. Szlak transportowy będzie też na bieżąco mierzyć natężenie ruchu, sytuację pogodową, zapotrzebowanie na infor-mację ze strony użytkowników, a w razie potrzeby informować służby ratownicze. Zebra-ne informacje w ten sposób mogą służyć do korekty programów sygnalizacji aglomeracji miejskich, tworzenia centrum przepływu informacji, dokonywania opłat za korzystanie z infrastruktury drogowej oraz powstania inteligentnych systemów bezpieczeństwa w pojazdach przyszłości [Lewicki 2003].
Można zauważyć, że coraz więcej skrzyżowań w logistyce miejskiej uzyskuje sygna-lizację świetlną. Istniejące wcześniej sygnalizacje są w wielu miejscach modernizowane, ponieważ dążymy do tego, aby stworzyć inteligentny system sterowania ruchu. Celem tego przedsięwzięcia w systemie transportowych metropolii ma być poprawa prze-pustowości ulic, (bez ich poszerzania), usprawnienie komunikacji publicznej oraz pod-wyższenie poziomu bezpieczeństwa uczestników ruchu drogowego. Priorytetem jest nadanie pierwszeństwa komunikacji miejskiej, z tego powodu cykle trwania świateł na większości skrzyżowań zależą od tramwajów i autobusów. Komputer sterujący okresem trwania poszczególnych świateł pobiera informacje o pojazdach zmierzających i czeka-jących na skrzyżowaniu za pomocą odpowiednich detektorów, cewek indukcyjnych oraz komputerów pokładowych zainstalowanych w tramwajach i autobusach. Wyznaczenie
takiego priorytetu pierwszeństwa stwarza problemy w przepustowości ruchu pieszych. Piesi często muszą długo oczekiwać na zmianę sygnalizatora na światło zielone. Pierw-szeństwo transportu publicznego prowadzi do tego, że tak zarządza się zielonymi świat-łami, by najmniej czasu na skrzyżowaniu traciły pojazdy komunikacji miejskiej. Dopiero później na zielone światło liczyć mogą samochody, a potem piesi i rowerzyści. Ponadto piesi uskarżają się na krótki czas trwania zielonego światła. Wynika to z kodeksu dro-gowego, który mówi, że na zielonym świetle pieszy ma prawo wejść na skrzyżowanie. Natomiast zejść ze skrzyżowania może, gdy sygnalizator wskazuje już światło czerwo-ne. Programy sygnalizacji świetlnej są tak skonstruowane, że po zapaleniu czerwonego światła dają pieszemu czas na ewakuację ze skrzyżowania, dopiero potem pozwalają jechać użytkownikom dróg.
Nie można również zapominać o tak zwanych „zielonych falach”. W większości wielkich aglomeracji miejskich spotykamy się z sytuacją, gdzie tak zwane „sypialnie” znajdują się poza centrum miasta. Skutkiem tego jest największe zagęszczenie ruchu w godzinach porannych i popołudniowych. Rozwiązanie tego problemu stanowi właś-nie inteligentna droga. System analizuje natężewłaś-nie ruchu zależne od pory dnia i w od-powiednim momencie tworzy tak zwaną zieloną falę, aby jak najszybciej rozładować problem nagłego natężenia drogowego. Inteligentna sygnalizacja świetlna ma w swo-im założeniu przynieść poprawę przepustowości ulic. Nie jest to najtańsze rozwiązanie, wręcz bardzo kosztowne, ale jednak znacznie tańsze od poszerzania ulic czy budowy wielopoziomowych skrzyżowań.
Narzędzia Inteligentnych Systemów Transportowych
Inteligentne Systemy Transportowe rozwijane są poprzez otwartość na wymagania, zro-zumienie funkcji, środowiska i różnych zastosowań, z którymi system musi współpraco-wać. Specjaliści z zakresu ITS wspominają o wymianie danych pomiędzy różnymi organi-zacjami, takimi jak policja, służby graniczne i ratunkowe.
Jednym z narzędzi, jakie mamy do dyspozycji, są systemy kierowania trasami ruchu. Mają one za zadanie dostarczać kierowcom i użytkownikom drogi informacji pomoc-nych w osiągnieciu celu podróży. Najprościej mówiąc, taki system ma łączyć znajdujący się w pojeździe urządzenie z cyfrową mapą miasta lub regionu oraz urządzeniami okre-ślającymi kierunek jazdy i przebytą odległość. System ten pozwala również na wpro-wadzenie danych o miejscach docelowych. Podawanie kierunków jazdy odbywa się za pomocą wyświetlacza lub informacji głosowej. Dynamiczne kierowanie trasami ruchu polega na dodaniu do statycznej informacji o ruchu innych danych otrzymanych dro-gą radiową z centrów lub urządzeń diagnostycznych. W ten sposób mamy możliwość zaplanowania trasy oraz jej modyfikacji zależnie od aktualnych warunków. Dwufazowy
system kierowania trasami ruchu zapewnia możliwość określenia optymalnej trasy, za-równo przez kierowcę w pojeździe, jak i użytkownika zewnętrznego [Wydro 2002].
Systemy automatycznej identyfikacji pojazdów umożliwiają identyfikację specjal-nych cech pojazdu. System ten służy w transporcie drogowym do pobierania opłat, kontroli wjazdu na określone obszary, identyfikacji kategorii pojazdów, odzyskiwania skradzionego mienia. Dany pojazd posiada urządzenie zawierające dane, które poma-gają w identyfikacji jak np. znacznik, typ pojazdu i jego numer rejestracyjny, rodzaj prze-wożonych towarów, prawo wjazdu na określony obszar.
Monitorowanie i prognozowanie ruchu to podstawowa funkcja systemów informa-cji i zarządzania ruchem. Monitorują one stan ruchu zależny od podmiotów dostarcza-jących informację i zwykle obejmują takie obszary, jak: sterowanie ruchem miejskim, określanie zajętości parkingów, systemy wykrywania nietypowych sytuacji drogowych, monitorowanie środowiska, działania transportu publicznego. Przy zastosowaniu ITS in-formacja dotycząca wymienionych dziedzin gromadzona jest przez centrum zarządza-nia, które spełnia funkcję bazy danych.
Sterowanie ruchem miejskim to rozporządzanie ruchem za pomocą sygnalizacji świetlnej na skrzyżowaniach. Jest to funkcja systemów informacji i zarządzania ruchem. Technologie bieżącego monitorowania stanu ruchu zależne są od podmiotów dostar-czających informację i zwykle obejmują takie obszary, jak: sterowanie ruchem miejskim, określanie zajętości parkingów, systemy wykrywania nietypowych sytuacji drogowych, monitorowanie środowiska, działania transportu publicznego.
Bardzo dużym udogodnieniem dla kierowców jest również możliwość prognozowa-nia zjawisk atmosferycznych w okresie trudnych i nietypowych warunków pogodowych. Systemy monitorowania pogody zapewniają powiększenie bezpieczeństwa ruchu pod-czas zmian pogody. Zintegrowane systemy monitorowania wspierają kierowców, służby zarządzania ruchem i służby utrzymania dróg w okresie zimowym. Wykorzystuje się do tego celu obszerne dane uzyskane z centralnego systemu monitorowania.
Zaś sterowanie wjazdami na obwodnice miejskie jest rozwiązaniem polegającym na umieszczeniu przed wjazdami na obwodnice miejskie sygnalizacji świetlnej sterującej ruchem wjeżdżających pojazdów w okresach nasilenia ruchu. Jest formą zarządzania mobilnością, której celem jest utrzymanie warunków swobodnego przepływu ruchu na obwodnicach przez sprowadzanie zapotrzebowania na korzystanie z dróg do poziomu nieprzewyższającego ich przepustowości. Podobna technika, zwana „bramkowaniem”, stosowana jest w rozległych aglomeracjach dla ograniczania wjazdu na tereny miejskie pojazdów jadących głównymi arteriami [Lewicki 2003].
Bardzo ciekawym rozwiązaniem, również podlegającym pod Inteligentne Systemy Transportowe, są znaki drogowe o zmiennej treści. Pokazują one zmienne informacje
w zależności od sytuacji drogowej. Znaki pokazują różne dane albo w postaci tekstu i symboli na specjalnych ekranach albo mają postać obracających się bębnów pozwala-jących na wyświetlenie jednego kompletu informacji z pewnej ilości będącej do dyspo-zycji. Zmienne znaki drogowe są uruchamiane albo przez operatora, albo też mogą być połączone z inteligentnym systemem sterowania. Najczęściej pojawiające się informacje na tych znakach to te o prędkości jazdy, objazdach i opóźnieniach, transporcie publicz-nym, dostępnych parkingach i parkowaniu oraz ostrzeżenia o niebezpieczeństwach.