Maciej Bieńczak, Marcin Kiciński, Szymon Fierek
Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Zakład Systemów Transportowych
Tadeusz Majewski, Grzegorz Kisielewicz, Wojciech Kamuda
Miejski Zakład Komunikacji Spółka z o.o. w Pile
BADANIA NAPEŁNIEŃ POJAZDÓW
PUBLICZNEGO TRANSPORTU ZBIOROWEGO
PRZY UŻYCIU MONITORINGU
WEWNĄTRZPOJAZDOWEGO
Rękopis dostarczono, październik 2017
Streszczenie: W pracy przedstawiono metodykę badania napełnień w wybranych środkach publicznego
transportu zbiorowego (PTZ) niestosowaną dotychczas w autobusach komunikacji miejskiej miasta Piły. Autorzy na rzeczywistym przykładzie autobusów operatora PTZ, tj. MZK Piła zaprezentowali praktyczny sposób, jak i dobór narzędzi niezbędnych przy realizacji zadania zliczania pasażerów w środkach transportu, w których brak jest dedykowanego systemu. W tym celu przedstawiono wykorzy-stanie nagrań z monitoringu wewnątrzpojazdowego zamontowanego w eksploatowanych przez MZK Piła autobusach.
Słowa kluczowe: transport publiczny, komunikacja miejska, zliczanie pasażerów
1. WPROWADZENIE
Publiczny transport zbiorowy (PTZ) na obszarach zurbanizowanych ma coraz większe zna-czenie. Z uwagi na występujące trendy, tj. wzrastającą liczbę samochodów osobowych i kongestię z nią związaną czy przekraczanie dopuszczalnego zanieczyszczenia powietrza (zwłaszcza w sezonie zimowym), ten rodzaj transportu winien, zdaniem wielu badaczy, peł-nić wiodącą rolę. W przypadku obszarów miejskich kluczową rolę w PTZ pełni komunikacja miejska (KM), która wg obowiązującej Ustawy o publicznym transporcie zbiorowym (UPTZ) [20] definiowana jest, jako „gminne przewozy pasażerskie wykonywane w grani-cach administracyjnych:
miasta,
miasta i gminy, miast, albo
miast i gmin sąsiadujących”,
jeżeli zostało zawarte porozumienie lub został utworzony związek międzygminny w celu wspólnej realizacji publicznego transportu zbiorowego, a także metropolitalne przewozy pa-sażerskie”. Biorąc pod uwagę tylko tę grupę PTZ, to od 2013 r. (poza 2015) notuje się ten-dencję wzrostową w liczbie przewiezionych pasażerów komunikacją miejską (rys. 1). Obecne inwestycje w komunikację miejską zarówno szynową, jak i drogową najprawdopo-dobniej potwierdzą to korzystne dla społeczeństwa zjawisko w 2017 r. Jest duża szansa, że w tym roku liczba przewiezionych pasażerów KM przekroczy 3 800 mln. pasażerów. Znaczną rolę w tym zakresie przypisuje się także takim elementom jak integracja PTZ na różnych płaszczyznach oraz zapisy planów zrównoważonego rozwoju publicznego trans-portu zbiorowego [3, 4, 8, 14].
Rys. 1. Liczba przewiezionych pasażerów komunikacją miejską w latach 2013-2016 w poszczególnych województwach (opracowanie na podstawie danych GUS [2])
Znajomość liczby osób (pasażerów) zarówno wsiadających, jak i wysiadających ze środ-ków transportowych publicznego transportu zbiorowego jest elementem planowania, oraz weryfikowania wdrożonych, rozwiązań w publicznym transporcie zbiorowym [5, 7, 13, 17, 22] lub też bieżącego reagowania na zmiany potrzeb transportowych, jak to ma miejsce np. w Szwecji [12].
Rzetelne informacje o liczbie pasażerów i obciążeniu całej sieci transportowej mają de-cydujące znaczenie przy ustalaniu np. maksymalnej wydajności czy też optymalnego wyko-rzystania środków transportowych w PTZ, w tym autobusów. Obecnie w Polsce w związku z zachodzącymi zmianami i koniecznością efektywnego wykorzystania środków publicznych pochodzących zarówno z budżetów gmin, powiatów, województw, państwa,
jak i Unii Europejskiej, w coraz większej liczbie ośrodków realizowane są badania w tym zakresie. Nie bez wpływu na poruszane zagadnienie mają także zapisy Ustawy o publicznym transporcie publicznym (UPTZ) [20] oraz Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w spra-wie szczegółowego zakresu planu zrównoważonego rozwoju publicznego transportu zbio-rowego [18]. Wskazano w nich wyraźnie konieczność uwzględnienia w tzw. planach trans-portowych „standardu usług przewozowych”, co przełożyć można na wybrane, cząstkowe wskaźniki jakości komunikacji zbiorowej proponowane np. przez A. Rudnickiego [19].
Obecne spotykane rozwiązania sposobów pomiarów liczby pasażerów w środkach trans-portu zbiorowego, zdaniem autorów artykułu, podzielić można na 3 zasadnicze grupy:
pomiar automatyczny, w którym wykorzystuje się dedykowane systemy zliczania pa-sażerów, np. firmy DILAX [6] Infotron Sp. z o.o. [10], MACRO-SYSTEM [15], INTERAUTOMATION Deutschland GmbH [1],
pomiar ręczny z wykorzystaniem osób zliczających znajdujących się w środkach trans-portu lub na przystankach,
pomiar ręczny wspomagany dodatkowymi urządzeniami (np. zapisem z monitoringu). Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie praktycznego sposobu wykorzystania trzeciego z w/w sposobów wyznaczenia napełniania autobusów MZK Piła oraz wskazanie zalet, jak i wad takiego podejścia.
2. PUBLICZNY TRANSPORT ZBIOROWY W PILE
W gminie miejskiej Piła, według kryterium zasięgu wyróżnić można kilka rodzajów publicz-nego transportu zbiorowego, tj.:międzywojewódzki autobusowy i kolejowy, wojewódzki autobusowy i kolejowy,
lokalny (transport gminny – komunikacja miejska oraz międzygminny) autobusowy. W przypadku tego ostatniego, zgodnie z zapisami Ustawy o publicznym transporcie zbio-rowym (UPTZ) [20], organizatorem jest gmina miejska Piła. W większej części transport ten realizowany jest w ramach komunikacji miejskiej. Cała sieć obejmującej 22 linie: 19 linii komunikacji miejskiej (0, 1, 2/2bis, 3/3bis, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17/17bis i K), jedną linię częściowo o statusie połączenia komunikacji miejskiej i komunikacji regionalnej (9), dwie linie komunikacji regionalnej (50/50bis) – rys. 2. Łączna długość tych linii wynosi 217,88 km, zaś przeciętna prędkość komunikacyjna1 – 24,3 km/h.
Obecna sieć linii jest podzielona na 4 zasadnicze kategorie:
linie priorytetowe (I kategoria), których interwał w szczycie i poza nim wynosi odpo-wiednio 15 i 20 min. (podstawowy interwał modułowy),
linie podstawowe (II kategoria), których interwał w szczycie i poza nim wynosi odpo-wiednio 30 i 40 min.,
linie uzupełniające (III kategoria), których interwał w szczycie i poza nim wynosi od-powiednio 60 i 80 min.,
pozostałe linie (IV kategorii) – interwał nie będący wielokrotnością 15 lub 20 min. Według informacji MZK Piła wyżej wymieniona klasyfikacja wynika z badań popytu na usługi PTZ przeprowadzonych w 2005 r.
Rys. 2. Przebieg linii PTZ, którego operatorem jest Miejski Zakład Komunikacyjny Spółka z o.o. w Pile (stan na 31. grudnia 2016 r.) zmodyfikowane opracowanie na podstawie [16])
MZK Piła dysponuje łącznie 46 jednoczłonowymi autobusami różnych marek (tab. 1) wyprodukowanymi w latach 1998-2016. Średni wiek taboru wynosi 12 lat2. Porównując
strukturę wiekową z uśrednionymi danymi Izby Gospodarczej Komunikacji Miejskiej [11], przedsiębiorstwo posiada stosunkowo dużo pojazdów mających więcej niż 11 lat oraz nie-wiele autobusów najnowszych, tj. do 3 lat eksploatacji.
Tablica 1
Charakterystyka taboru autobusowego Miejskiego Zakładu Komunikacyjnego Sp. z o.o. w Pile (stan na 31 grudnia 2016 r.)
Lp. Marka i typ autobusu Rok produk-cji Rak za-kupu Liczba autobu-sów [szt.] Liczba miejsc [szt.] siedzących stojących 1 Jelcz 120M 2000 2000 3 34 76 2 Mercedes Citaro 2003 2012, 2014 6 32 74 3 Neoplan N4016 /N4016A 1998, 1999 1998, 2007 6 32 73 4 Neoplan N4411 2002, 2003 2010 6 31 73 5 Solaris Urbino 10 2003, 2011 2004, 2011 4 22 69 6 Solaris Urbino 12 2005-2007, 2009-2011, 2016 2005-2007, 2009-2011, 2016 21 43 61
Z uwagi na zagadnienia poruszane w niniejszym artykule, tak zróżnicowana flota auto-busów (co przekłada się na różne wyposażenie w monitoring), stanowi istotny problem i powoduje dodatkowe utrudnienia podczas zliczania pasażerów.
3. METODYKA I PRZEPROWADZENIE BADAŃ
3.1. METODYKA BADAŃ
Z uwagi na dostępność szerokiego spektrum metod przeprowadzania badań napełnień auto-busów [21] zdefiniowano w pierwszej kolejności kluczowe ograniczenia brzegowe, tj. od-noszące się do:
zasobów osobowych (możliwość jednoczesnego przeprowadzania pomiarów przez maksymalnie 4 osoby).
zasobów finansowych (brak możliwości zakupu nowoczesnych urządzeń pozwalają-cych na elektroniczne zliczanie pasażerów np. poprzez rozwiązania automatycznego poboru opłat).
zasobów technicznych (brak możliwości wdrożenia i wykorzystania systemów elek-tronicznych zliczania pasażerów, konieczność niwelowania zakłóceń spowodowanych przydziałem pojazdów do zadań – zaplanowany harmonogram jazdy autobusów, okres zimowy przeprowadzania pomiarów).
zasobów czasowych (brak możliwości wdrożenia i wykorzystania systemów elektro-nicznych zliczania pasażerów, krótki przedział czasowy na wykonanie pomiarów). Finalnie podjęto decyzję o wykorzystaniu istniejącego monitoringu, który
zamonto-wany jest w autobusach MZK Piła. W tym celu niezbędne było:
dokonanie analizy istniejących systemów monitoringu w poszczególnych autobusach przewoźnika głównie pod kątem: formatu zapisu plików video, wielkości i liczby pli-ków, możliwości wykorzystania posiadanego oprogramowania do jego odtwarzania i analizy.
oszacowanie wielkości zebranych danych z poszczególnych autobusów (liczba oraz wielkość plików video).
przygotowanie odpowiedniej liczby nośników danych wraz z komputerami do zgry-wania plików z monitoringu z poszczególnych autobusów.
przygotowanie i przetestowanie procesu zgrywania plików w zajezdni MZK Piła. dobór oprogramowania pozwalającego na jednoczesne odtwarzanie zapisu
monito-ringu z kilku kamer.
losowy wybór dni monitoringu, który poddany zostanie analizie.
opracowanie formularza do zapisu zliczanych wsiadających i wysiadających pasaże-rów, w którym uwzględni się także informację o lokalizacji autobusu (z zamontowa-nego w pojeździe systemu GPS).
przeprowadzenie obliczeń napełnienia i-tego autobusu na danym przystanku j, uwzględniających pojemność środka transportu ሺሻ - tab. 1, zgodnie z wzorem:
݊ൌ ೕషభିೕ ౭౯ ାೕ౭౩ ή ͳͲͲΨ, (1) gdzie:
݈ିଵ– liczba pasażerów znajdująca się w autobusie na przystanku poprzedzającym [os.];
w przypadku przystanku początkowego ݈ିଵ = 0;
݈୵ୱ– liczba pasażerów wsiadających na przystanku j [os.]; ݈୵୷– liczba pasażerów wysiadających na przystanku j [os.]; ݊– napełnienie i-tego autobusu na danym przystanku j [%];
– pojemność autobusu (liczba miejsc siedzących i stojących w i-tym autobusie) [os.].
przeprowadzenie obliczeń średniego napełnienia i-tego autobusu na danej linii i w danym kursie, zgodnie z wzorem:
݊ഥ ൌ σప ೕ ିଵ ୀିଵ ୀଵ , (2) gdzie:
݊ഥ – ప średnie napełnienie i-tego autobusu na danym kursie [%],
J – liczba przystanków na danej linii [-].
3.2. REALIZACJA BADAŃ
Zgodnie z przyjętą metodyką ustalono, że zliczanie pasażerów dotyczyć będzie jednego dnia roboczego i szkolnego – środy 16 listopada oraz dwóch dni wypadających w weekend, tj. soboty i niedzieli – odpowiednio: 19 i 20 listopada 2016 r. Poszczególne dni charakteryzowały się tym, że na potencjalne potoki pasażerskie nie wpływała bliskość świąt.
Oprócz tego założono:
wykorzystanie w liczeniu pasażerów ogólnodostępnego (darmowego) oprogramowa-nia HamMultiPlayer [9]3 pozwalającego na jednoczesny podgląd i sterowanie obrazem
z zapisu wideo nagranych z kilku kamer (rys. 3). W autobusach MZK Piła konieczne było zsynchronizowanie i jednoczesne uruchomienie 4 plików (obraz z kamer: przed autobusem, drzwi wejściowe obok kierowcy, środkowe drzwi wejściowe oraz tylne drzwi wejściowe).
Rys. 3. Podgląd jednoczesnego monitoringu z czterech kamer autobusu MZK Piła z programu HamMultiPlayer
wykorzystanie 9 komputerów (notebooków). Z uwagi na szacowaną wielkość danych – ok. 6TB niezbędne było odpowiednie dobranie sprzętu pozwalającego na szybki transfer danych w standardzie USB 3.0. Niższy standard skutkował nieakceptowalnym wydłużeniem czasu zgrywania danych z monitoringu autobusowego.
3 Jeżeli nie było dostępu do oprogramowania dedykowanego danemu typowi monitoringu zamontowanego w autobusie MZK Piła.
dwukrotne zgrywanie monitoringu autobusów tj. dla dnia roboczego oraz dni przypa-dających w weekend.
Finalnie w etapie przygotowawczym do zgrywania zapisu monitoringu wykorzystano łącznie 7 osób, natomiast na etapie realizacji – 4.
3.3. WYBRANE WYNIKI BADAŃ
Przykład uzyskanych wyników przeprowadzonych badań przedstawiono dla linii nr 15 (re-lacja Szpital – Lelewela oraz Lelewela – Szpital), którą w środę 16 listopada obsługiwał autobus o numerze inwentarzowym 374 (Solaris Urbino z 2003 r.). Pod uwagę wzięto prze-dział czasu od 6.544 do 14.33. Na rys. 4 przedstawiono napełnienie autobusu na relacji
Szpi-tal – Lelewela, natomiast na rys. 5 relacji przeciwnej dla różnych godzin odjazdu z pętli początkowej.
Rys. 4. Napełnienie autobusu MZK Piła realizującego zadanie przewozowe na linii 15 w relacji Szpital – Lelewela
Jak można zauważyć na rys. 4 maksymalne napełnienie autobusu linii 15 jadącego w kierunku pętli na ul. Lelewela w niewielkim stopniu przekroczyło 30% dla kursu poran-nego (7:23) pomiędzy przystankami Al. Piastów i Bydgoska/Roosevelta. Kurs ten charakte-ryzował się stosunkowo dużym (w porównaniu z innymi) zainteresowaniem pasażerów. Średnie napełnienie autobusu Solaris Urbino 10 na tych odcinkach wyniosło ok. 10%.
Rys. 5. Napełnienie autobusu MZK Piła realizującego zadanie przewozowe na linii 15 w relacji Lelewela – Szpital
Z kolei w przypadku relacji przeciwnej (Lelewela – Szpital), największe napełnienia wy-stąpiły także na odcinkach przechodzących przez centrum miasta (Bydgoska/Łowicka – Wy-soka). Oprócz tego, w odróżnieniu od relacji Szpital – Lelewela zauważyć można stosun-kowo dużą liczbę pasażerów wysiadających na pętli Szpital.
Jeśli chodzi o maksymalne napełnienie autobusu, to w tym przypadku nie przekroczyło ono 30% (dla kursu o godz. 9:21 na odcinku Bydgoska/ Roosevelta – Al. Piastów wyniosła 28,6%). Z kolei średnie napełnienie wzrosło o prawie 3 punkty procentowe (12,9%).
4. PODSUMOWANIE I WNIOSKI
Badanie napełnień pojazdów publicznego transportu zbiorowego jest jednym z istotnych elementów pozwalających na ocenę stopnia wykorzystania środków transportu. Zdaniem autorów, w przypadku autobusów MZK Piła realizujących zadania PTZ w ramach np. ko-munikacji miejskiej, jedynymi możliwymi do wprowadzenia w danym czasie metodami, które pozwoliłyby na wyznaczenie napełnień pojazdów dla części kursów było: liczenie z wykorzystaniem zamontowanego w autobusach monitoringu lub liczenie ręczne. Wykorzy-stano pierwszą z nich. Do jej zalet należy zaliczyć:
brak konieczności ponoszenia stosunkowo wysokich kosztów związanych z wdrożeniem elektronicznych systemów zliczających pasażerów; możliwość wyko-rzystania istniejącego monitoringu w autobusach,
w porównaniu z systemem ręcznym większa elastyczność, co do terminu wykonywa-nia pomiarów z uwagi na zaangażowanie mniejszej liczby osób (ograniczewykonywa-nia wystę-pują po stronie posiadanego systemu monitoringu),
akceptowalną dokładność5 wykonywania badań zarówno dla kursów w godzinach
szczytowych, jak i poza szczytowych. bowiem różnica pomiędzy liczbą osób znajdu-jącą się w autobusie określoną z monitoringu, a liczbą osób obliczoną na podstawie pasażerów wsiadających i wysiadających na przystankach nie przekraczała 2. możliwość wykonywania innych badań np. związanych z zachowaniem się kierowców
na skrzyżowaniach czy wsiadaniem/wysiadaniem pasażerów na przystankach (np. struktura pasażerów, w tym osoby z wózkami czy rowerami).
kontrolę działania systemu monitoringu zamontowanego w autobusach.
Mimo licznych zalet, przyjęta metoda posiada jednak i wady. Wśród nich należy wymie-nić:
brak możliwości wyznaczenia napełnień autobusu w przypadku pojawienia się błędów w zapisie monitoringu (np. przerwanie nagrywania czy uszkodzenie kamery), co w przypadku autobusów pilskiego operatora wystąpiło. W efekcie nie było możliwości wyznaczenia wykorzystania autobusów dla wszystkich kursów.
konieczność znajomości trasy przejazdu autobusu przez zliczającego w celu ustalenia aktualnego położenia autobusu.
brak możliwości realizacji pomiarów ciągłych.
konieczność posiadania większej liczby komputerów z pamięcią pozwalającą na gro-madzenie większej liczby plików z zapisem wideo.
Bibliografia
1. Automatyczne Zliczanie Pasażerów – Interautomation, http://www.interautomation.de/pl/produkty/ auto-matyczne-zliczanie-pasazerow, 29.11.2017.
2. Bank Danych Lokalnych Głównego Urzędu Statystycznego, http://bdl.stat.goc.pl, 15.08.2017.
3. Bieńczak M., Fierek S., Kiciński M., Sawicki P.: Regionalne plany zrównoważonego rozwoju publicznego transportu zbiorowego, a lokalny transport zbiorowy, [w:] A. Krych (red.): Celowość, efektywność i sku-teczność projektu transportowego. Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej Oddział w Poznaniu, Poznań 2015, s. 195-206.
4. Bieńczak M., Jakubek A., Kiciński M., Kwaśnikowski J.: Plany transportowe w Polsce i innych krajach – zawartość i realizacja. Logistyka nr 3/2014, s. 514-521.
5. Ceder A.: Public Transit Planning and Operation: Modeling, Practice and Behavior. CRC Press 2016. 6. DILAX Intelcom GmbH: Innowacyjne technologie umożliwiające dokładne określanie liczby pasażerów,
efektywne zarządzanie miejscami siedzącymi i systemy raportowania, https://www.dilax.com/pl/public-mobility/, 28.11.2017.
7. Ejdys S.: Optymalizacja miejskiego transportu zbiorowego na przykładzie miasta Olsztyna. Rozprawa Doktorska. Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Ekonomii i Zarządzania, Białystok 2014.
8. Fierek S.: Integracja transportu miejskiego z wykorzystaniem symulacji ruchu i wielokryterialnego wspo-magania decyzji. Rozprawa doktorska. Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznań-skiej, Poznań 2013.
5 Dokładność wyznaczano na podstawie różnicy pomiędzy liczbą osób znajdującą się w autobusie określoną z monitoringu, a liczbą osób obliczoną na podstawie pasażerów wsiadających i wysiadających na poszczegól-nych przystankach.
9. HamMultiPlayer, small and portable Multi-Medias Player, http://hammultiplayer.org, 20.11.2016. 10. Infotron – System Zliczania Pasażerów,
http://www.infotron.com.pl/index.php/system-zliczania-pasaze-row, 29.11.2017.
11. Izba Gospodarcza Komunikacji Miejskiej: Struktura wiekowa autobusów komunikacji miejskiej w Polsce w latach 1996-2015 w [%], http://www.igkm.pl, 15.08.2017.
12. Janduła M.: Dlaczego tak ważne jest liczenie pasażerów, http://www.transport-publiczny.pl/wiadomo-sci/dlaczego-tak-wazne-jest-liczenie-pasazerow-53198.html, 29.11.2017.
13. Kiciński M., Stasiak P.: Analiza zmian efektywności wykorzystania taboru autobusowego w przedsiębior-stwie ZUK ROKBUS Spółka z o.o. w latach 2012-2013. Logistyka 3/2014, s. 2879-2889.
14. Kiciński M.: Ocena integracji taryfowej publicznego transportu zbiorowego na przykładzie aglomeracji poznańskiej. s. 1699-1704.
15. Macro-System System Zliczania Pasażerów, http://www.macro-system.com.pl/index.html%3Fp= 2511.html, 29.11.2017.
16. MZK Piła: Miejski Zakład Komunikacji w Pile – schemat komunikacji, http://www.mzk.pila.pl, 05.07.2017.
17. Nowak M., Koterbicki M., Pashkevich A.: Analiza przewozów pasażerskich i oferty przewozowej kolei aglomeracyjnej na przykładzie linii Kraków – Miechów. Technika Transportu Szynowego 12/2016, s. 160-167.
18. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 25 maja 2011 r. w sprawie szczegółowego zakresu planu zrównoważonego rozwoju publicznego transportu zbiorowego, Dz. U. 117/2011, poz. 684.
19. Rudnicki A.: Jakość komunikacji miejskiej. Seria: Monografie Nr 5 (zeszyt 71). Stowarzyszenie Inżynie-rów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej Oddział w Krakowie, Kraków 1999.
20. Ustawa o publicznym transporcie zbiorowym, Dz.U. 2011 nr 5 poz. 13.
21. Wyraz E., Lorenc A. K.: Systemy pomiaru napełnienia pojazdów komunikacji miejskiej – przegląd współ-czesnych rozwiązań, Logistyka 3/2015, s. 4963-4970.
22. Wyszomirski O. (red.): Transport miejski. Ekonomika i organizacja. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdań-skiego, Gdańsk 2010.
DETERMINING OCCUPANCY RATE IN PUBLIC TRANSPORTATION VEHICLES BY MEANS OF ONBOARD CCTV MONITORING
Summary: The present paper introduces a characterization of research into occupancy rate in public transport
on the example of the city of Piła by means of untapped yet method of passengers counting by using onboard surveillance footage. The paper brings forward some difficulties with passengers counting, available methods for occupancy analysis, preparation, process, results and conclusion of new method of exploratory solution being applied in buses operator – MZK Piła.
