©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

MONITORING RUCHU NA DROGACH

Precyzyjne pozycjonowanie stało się jednym z najistotniejszych narzędzi w transporcie. Globalne, satelitarne
systemy pozycjonowania (GNSS) znajdują szerokie zastosowanie w sektorze drogowym, zaczynając od
monitorowania pozycji obiektów, poprzez nawigację samochodową, elektroniczne systemy pobierania opłat za
przejazd autostradami lub wjazd do miasta a kończąc na zagadnieniach związanych z bezpieczeństwem. Wśród
wielu potencjalnych zastosowań wyróżnić można przynajmniej cztery główne aspekty wykorzystania systemów
pozycjonowania w transporcie drogowym:

1.

Monitorowanie pozycji jednostek transportowych ze szczególnym uwzględnieniem jednostek
przewożących pasażerów i materiały niebezpieczne.

2.

Zarządzanie i sterowanie potokami ruchu jednostek.

3.

Sterowanie pojedynczymi obiektami transportowymi.

4.

Zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa w transporcie.

Gwałtowny rozwój technologii satelitarnych, urządzeń mobilnych oraz bezprzewodowych systemów
teletransmisji danych sprawił, że usługi lokalizacyjne oraz systemy nawigacji satelitarnej stanowią coraz bardziej
atrakcyjny rynek dla producentów sprzętu i oprogramowania.


Obecne zastosowania systemów satelitarnych w transporcie samochodowym

Systemy nawigacji samochodowej

Spadek cen odbiorników satelitarnych spowodował powszechną dostępność systemów nawigacji samochodowej
dla przeciętnego użytkownika. Szacuje się, że obecnie po drogach Unii Europejskiej porusza się blisko 240
milionów pojazdów wyposażonych w satelitarny system nawigacyjny

.

Stanowi to ogromny potencjał, który

powoduje rozwój technologii przeznaczonych dla tego segmentu użytkowników: odbiorników satelitarnych,
aktualnych map cyfrowych, systemów świadczących dodatkowe usługi, w tym dystrybucję informacji o sytuacji
na drogach i dostępnej bazie turystycznej, serwisów pogodowych, itp. Producenci oferują wbudowane systemy
nawigacji w wybranych modelach aut, istnieją także bardzo popularne, uniwersalne systemy nawigacji oparte na
urządzeniach Pocket PC.

Dostępne dziś na rynku nowoczesne systemy nawigacyjne oferują podróżnym bardzo wiele przydatnych funkcji.
Poczynając od standardowo dostępnych opcji wizualizacji położenia pojazdu na cyfrowej mapie, wyszukiwania i
optymalizacji tras przejazdu, obliczania dystansu pozostałego do wyznaczonego celu, poprzez proponowanie
przez system odpowiednio dopasowanej trasy przejazdu, planowanie miejsc odpoczynku a skończywszy na
wykorzystaniu systemu automatycznego przesyłania informacji eCall i zdalnym serwisie pojazdu. Coraz częściej
oprócz standardowo dostarczanych map statycznych, okresowo aktualizowanych na wybranych nośnikach
pamięci (CD/DVD), producenci oferują opcję automatycznego pobierania aktualnej

informacji o sytuacji na

drogach.

Monitoring pojazdów

Nieco odmiennym systemem korzystającym z technologii
satelitarnej, jest system monitoringu pojazdów. Najważniejszą
jego zaletą jest możliwość natychmiastowego powiadamiania
centrum monitoringu o zaistniałym niebezpieczeństwie. Otwarta
poduszka powietrzna lub uruchomiony przycisk napadowy
powoduje podjęcie odpowiednich działań i wysłanie przez
dyspozytora w razie potrzeby służb medycznych lub policyjnych
na miejsce zdarzenia. Zestaw - odbiornik GPS, antena i terminal
GPRS instalowane są w sposób uniemożliwiający ich szybkie
wykrycie. W razie zagrożenia przesyłany jest sygnał do centrum
monitoringu, wysyłana wiadomość do właściciela pojazdu.
Informacje o pozycji i stanie pojazdu udostępniane są dla
właścicieli w Internecie. Dodatkowo dostępne na rynku systemy
oferują również możliwość zabezpieczenia pojazdów przed nie-
autoryzowanym użyciem oraz przed kradzieżą.

Źródło: www.kgsin.pl

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Zarządzanie flotą pojazdów

Duża konkurencja na rynku transportowym powoduje, że coraz powszechniej stosowane są systemy zarządzania
flotą pojazdów oparte na satelitarnym systemie GPS i telefonii komórkowej GSM. Głównym celem wdrażania
systemu jest zapewnienie optymalnego wykorzystania wszystkich pojazdów. Osiągnięcie tego celu jest możliwe
poprzez zastosowanie informacji logistycznych o położeniu pojazdów. Znajomość pozycji pozwala na bardziej
efektywne wykorzystanie poszczególnych jednostek poprzez przyjmowanie dodatkowych zleceń przewozowych,
dysponowanie załadunku na pojazdy będące już w trasie, kontrolę pracy kierowców itd. System monitorowania
pojazdów pozwala między innymi na prowadzenie bieżącej kontroli bezpieczeństwa ładunków i pojazdu,
rozliczanie zużycia i kontrolę stanu paliwa oraz kontrolę obszaru użytkowania danego pojazdu. W zależności od
wielkości firmy transportowej nadzór nad flotą prowadzony jest przez centra logistyczne firmy lub zlecane
zewnętrznej firmie monitorującej.

Zarządzanie miejscami parkingowymi

Szybki rozwój motoryzacji prowadzi do deficytu miejsc parkingowych na terenach aglomeracji miejskich. Taka
sytuacja wymusza na władzach miejskich wdrożenia systemów zarządzania parkingami, których podstawowym
zadaniem jest ułatwienie kierowcom dotarcia do wolnych miejsc parkingowych. Aktualnie wdrażane systemy
powodują m.in. zmniejszenie wielkości ruchu związanego z poszukiwaniem miejsca do zaparkowania.
Dodatkowo znacząco wpływają również na zmniejszenie emisji spalin i hałasu w mieście.

Monitorowanie i zarządzanie transportem ładunków niebezpiecznych

Ważnym, choć nie rozwiązanym do dziś problemem jest prowadzenie nadzoru nad transportem ładunków
niebezpiecznych z wykorzystaniem systemu satelitarnej lokalizacji obiektów. Pomimo wielu prób i szeregu
projektów nie wprowadzono dotychczas jednolitych zasad w skali międzynarodowej.

Bezpieczeństwo, systemy informacji o sytuacji na drogach

Zastosowanie nowoczesnych narzędzi wspomagających poprawę bezpieczeństwa ruchu drogowego jest
czynnikiem wpływającym na rozwój transportu. Realizacja tego celu staje się szczególnie istotna w kontekście
zwiększającej się liczby pojazdów na drogach, rosnącego natężenia ruchu, konieczności zapewnienia
bezpieczeństwa w trakcie imprez masowych z dużą liczbą uczestników, itp. Czynniki te powodują konieczność
stałego rozwoju systemów monitorowania ruchu oraz wdrożenia inteligentnego systemu wspomagania decyzji
podróżnych o wyborze bezpiecznych tras przejazdu.

Wdrożenie systemu informacji dla podróżnych pozwala podejmować świadome decyzje o rozpoczęciu podróży,
wyborze terminu, środka transportu i trasie. Informacje o stanie ruchu przekazywane są do odbiorców poprzez
ś

rodki masowego przekazu np. radio w systemie RDS, poprzez tablice informacyjne o zmiennej treści lub są

udostępniane w sieci Internet. Tablice informacyjne o zmiennej zawartości umożliwiają prezentację bieżącej
informacji o utrudnieniach na drogach, wolnych miejscach parkingowych, sytuacji komunikacyjnej, itp.

Podstawowym źródłem informacji o zdarzeniach są służby specjalne: policja, straż pożarna, pogotowie
ratunkowe. Wprowadzenie do systemu pozycji zdarzenia pozwala na szybki dojazd i skrócenie czasu interwencji
oraz przesłanie informacji o zdarzeniu z centrum zarządzania do systemu informacji o sytuacji na drogach.

Automatyczne systemy opłat drogowych

Obecnie coraz powszechniej wprowadza się automatyczne systemy opłat drogowych. Dyrektywa europejska
2004/52/WE wymaga, aby wszystkie nowe systemy

EFC wykorzystywały jedną lub więcej z następujących

technologii: nawigację satelitarną, telefonię komórkową, dedykowaną komunikację krótkiego zasięgu lub ich
połączenie. Ze względu na dużą elastyczność i brak konieczności ponoszenia dodatkowych opłat zalecane jest
wykorzystanie nawigacji satelitarnej. Niektóre kraje już wprowadziły kilometrażowe systemy naliczania opłat
opierające się na technologii satelitarnej, w szczególności dla samochodów ciężarowych na autostradach
łączących miasta. W użyciu są już także systemy pobierania opłat za obciążenie infrastruktury miejskiej.

Ubezpieczenia typu „pay-per-use”

Ciekawym komercyjnym wykorzystaniem sygnału GPS są usługi ubezpieczeniowe „pay-per-use”. Oparte na
nawigacji satelitarnej sprzężonej z telefonią komórkową pozwalają zaoferować ubezpieczycielom nowy produkt,
w którym wysokość taryfy jest uzależniona od przejechanego dystansu.

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Perspektywy rozwoju zastosowań GNSS w monitoringu ruchu na drogach w horyzoncie roku 2012

Rozwój zastosowań satelitarnych systemów pozycjonowania zależy od wielu czynników, wśród których
wymienić należy przede wszystkim:

- Rozwój systemów GPS (z satelitami nowej generacji GPS III), EGNOS, Galileo, GLONASS
- Rozwój systemów łączności radiowej GSM (SMS, GPRS), UMTS, WiMax
- Rozwój systemów GIS (mapy cyfrowe, mapy nawigacyjne, mapy tematyczne, mapy 3D)
- Rozwój terminali (sterowniki, PDA, telefony komórkowe)
- Normalizacja, certyfikacja
- Polityka (dyrektywy, polityka koncesyjna)
- Spadek cen urządzeń – szeroka dostępność

Do

znacznego

wzrostu

zainteresowania

satelitarnymi

systemami

pozycjonowania

przyczyni

się

nowopowstający, całkowicie europejski, satelitarny system nawigacyjny o nazwie Galileo. Jego pełna
operacyjność jest przewidziana na rok 2012. Jak się zakłada system ten będzie bazował na konstelacji 30
satelitów okołoziemskich oraz 3 satelitach geostacjonarnych. Jego pełna kompatybilność z systemami GPS,
GLONASS i EGNOS przyczyni się do poprawy podstawowych parametrów systemów pozycjonowania, w
szczególności dokładności oraz tak ważnej wiarygodności i ciągłości wyznaczeń nawigacyjnych. Zwiększenie
dokładności lokalizacji wymusi na producentach stworzenie bardziej dokładnych map cyfrowych i
nawigacyjnych. Przewidywane jest pojawienie się na rynku nowych map 3D.

W perspektywie roku 2012 nastąpi rozwój inteligentnych systemów, które na bieżąco będą gromadzić
informacje na temat warunków panujących na drogach i wyznaczać na żądanie optymalną trasę do celu.
Znajomość, nawet ta najlepsza, topologii miasta nie gwarantuje, że wybrana droga prowadząca z jednego punktu
do drugiego okaże się drogą, której pokonanie zajmie najmniej czasu. Wykorzystanie informacji o rozkładzie
ruchu w mieście i dystrybucja tych informacji do użytkowników pozwoli regulować natężenie ruchu na
szczególnie wrażliwych odcinkach dróg, rozładowywać pojawiające się zatory i korki

Przykład działania inteligentnych systemów transportowych (ITS)

Istotny wpływ na rozwój systemów satelitarnych będzie miał zakres wdrożenia wspomnianej wcześniej
dyrektywy Parlamentu i Rady Europejskiej nr 2004/52/WE z dnia 29 kwietnia 2004 r. w sprawie
interoperacyjności systemów elektronicznych opłat drogowych we Wspólnocie. Wdrażanie technologii opartych
na nawigacji satelitarnej spowoduje konieczność wyposażenia pojazdów w wielosystemowe odbiorniki
satelitarne GPS/EGNOS/GALILEO/GLONASS. Urządzenia instalowane w pojazdach, będą mogły być
wykorzystywane także w innych systemach, między innymi nastąpi integracja odbiorników satelitarnych z
tachografami cyfrowymi.

Użytkownik

Centrum

systemu

GSM/GPRS/EDGE/UMTS

Taxi

Policja

Straż

pożarna

Pogotowie

Straż

miejska

Inne służby

GSM/GPRS/EDGE/UMTS

Internet, WiFi

GSM/GPRS/EDGE/UMTS

Infrastruktura

drogowa

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Rozwój systemów zarządzania flotą oraz organizacji ruchu będzie skutkował wyższą efektywnością transportu
pasażerskiego i towarowego. Do roku 2012 pojawią się systemy zarządzające ruchem wielu pojazdów. Możliwe
to będzie dzięki budowie infrastruktury drogowej reagującej na stan ruchu panujący na drodze.


Perspektywy rozwoju zastosowań GNSS w monitoringu ruchu na drogach w horyzoncie roku 2020

Do roku 2020 powinny być w pełni dostępne trzy systemy: amerykański GPS, europejski Galileo i rosyjski
GLONASS. Dla zastosowań szeroko pojętej nawigacji obiektów ruchomych będzie to skutkowało rozwojem
dotychczasowych systemów, a w szczególności:

–

zwiększeniem bezpośredniej dostępności sygnału satelitarnego,

–

zwiększeniem dokładności określenia pozycji,

–

poprawą wiarygodności odbieranego sygnału.

Można zakładać, że każdy nowy samochód wyjeżdżający z salonu będzie wyposażony w kompletny system
nawigacji satelitarnej. Ponadto większość telefonów komórkowych, komputerów osobistych PDA będzie
zintegrowanych z odbiornikami GNSS.

Wydaje się, że do czasu ogłoszenia pełnej operacyjności Galileo podejmowane będą działania zmierzające do
przygotowania poszczególnych gałęzi transportu do szybkiego przejścia na nowy system nawigacji lub
poszerzenia dotychczasowych zastosowań o nowe oferowane przez niego możliwości.

Szacuje się, że sektor transportu drogowego będzie największym odbiorcą usług Galileo. Wynika to z jego
dużego potencjału oraz zapotrzebowania na dokładną, wiarygodną informację o pozycji. Przewiduje się, że wiele
ograniczeń inicjatyw związanych z wdrażaniem technik satelitarnych może zostać pokonanych dzięki systemowi
Galileo. Wydaje się, że wprowadzone zostaną nowe usługi, a te dotychczas dostępne na rynku zostaną
rozszerzone o nowe możliwości, w szczególności w zakresie:

1.

monitorowania ruchu drogowego w aglomeracjach, na trasach szczególnie narażonych na powstawanie
zatorów,

2.

zarządzania grupami, flotą pojazdów, w szczególności służb publicznych takich jak: policja, straż
pożarna, pogotowie ratunkowe, komunikacja miejska, itp.,

3.

zarządzania ruchem drogowym poprzez sterowanie ruchem, wyznaczaniem tras alternatywnych,
optymalizację sygnalizacji w zależności od natężenia ruchu,

4.

wspomagania

sterowania

pojedynczymi

jednostkami

transportowymi,

w

tym

pojazdami

uprzywilejowanymi, itp.

5.

poprawy bezpieczeństwa poprzez szybką lokalizację miejsca wypadków, organizację akcji ratowniczej,
lokalizację skradzionych pojazdów, nadzór nad ruchem,

6.

wprowadzenia na szeroką skalę ubezpieczeń typu „pay-per-use”, w którym wysokość składki zależeć
będzie od intensywności użytkowania pojazdu,

7.

wdrożenia zaawansowanych systemów wspomagania kierowców (Advanced Driver Assistance
Systems), chroniących przed kolizjami, usprawniających prowadzenie pojazdów, wspomagających
wykonywanie manewrów, itp.

Potencjalne korzyści z rozwoju wykorzystania GNSS w monitoringu ruchu na drogach w kontekście
polskim

Rozwój satelitarnych systemów nawigacyjnych oraz innych technik satelitarnych otwiera duże możliwości
rozwoju przedsiębiorstw i tworzenia nowych miejsc pracy. Główną rolę w tym procesie będzie odgrywał sektor
transportu drogowego. Powstanie możliwość wynajdowania, opracowywania i wdrażania różnych rozwiązań
naukowo-technicznych ukierunkowanych na poprawę bezpieczeństwa, zwiększenie efektywności transportu
(przede wszystkim transportu intermodalnego). Zwiększenie bezpieczeństwa przy jednoczesnym wzroście
potoku pojazdów wymagało będzie podejmowania nowatorskich przedsięwzięć, co będzie również doskonałą
okazją dla polskich ośrodków naukowych na opracowanie innowacyjnych (nawet na skalę europejską, czy
ś

wiatową) rozwiązań. Poprawa efektywności transportu sprawi, że stanie się on mniej uciążliwy i bardziej

przyjazny dla środowiska.

Bez wprowadzenia nowych technologii informacyjnych nie można sobie wyobrazić dalszego rozwoju transportu
drogowego, którego efektywność jest hamowana przez liczne zatory drogowe, wypadki, a także zakłócenia
pogodowe. Prace nad rozwojem tych technologii od 1991 r. prowadzi w Europie organizacja ERTICO, która
łączy różne podmioty ze sfery przemysłu, publicznych i prywatnych zarządów infrastruktury, władz
publicznych, użytkowników infrastruktury i innych. Polska ma możliwość skorzystania z transferu nowych

©

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

technologii

transportowych

związanych

zarówno

z

profesjonalnym

wykonywaniem

przewozów,

jak i z powszechnym ruchem drogowym.

Mimo postępu technicznego w dziedzinie transportu jaki dokonał się w ostatnich kilkunastu latach, sektor ten
należy wciąż do najniebezpieczniejszych sfer życia gospodarczego i społecznego. Odnotowywana jest wciąż
duża liczba wypadków drogowych z ofiarami śmiertelnymi i powodujących kalectwo. Rozwój nawigacyjnych
systemów satelitarnych oraz powszechny do nich dostęp umożliwi Polsce zmniejszenie ogromnego dystansu
dzielącego nasz kraj od krajów Wspólnoty Europejskiej w zakresie wskaźników liczby ofiar śmiertelnych
wypadków drogowych. Program działania Wspólnoty w zakresie poprawy bezpieczeństwa w transporcie
przedstawiony w Białej Księdze z września 2001 r. zawiera nowe elementy i koncepcje.

Wszystkie ważniejsze sektory gospodarcze, zwłaszcza transportowe zainteresowane są wykorzystaniem aplikacji
nawigacji satelitarnej. Upowszechnienie zastosowań nawigacji satelitarnej doprowadzi do zwiększenia
efektywności, oszczędności i co najważniejsze bezpieczeństwa w wielu dziedzinach gospodarki naszego kraju,
zwłaszcza we wszystkich rodzajach transportu.


Bariery zastosowania systemów GNSS w transporcie

System GPS istnieje od wielu lat, dlatego znaczna część społeczeństwa kojarzy poprawnie pojęcie ‘GPS’ z
pozycjonowaniem lub nawigacją. Jednakże, wiedza społeczeństwa o możliwościach uzyskiwania wymiernych
korzyści z zastosowania systemów satelitarnych, w tym monitoringu i logistyki pojazdów jest niewystarczająca.

Budowa nowego, europejskiego system Galileo, niesie ze sobą zagrożenia wynikające z wdrożenia systemu,
związane między innymi z koniecznością poniesienia dodatkowych nakładów finansowych oraz niechęcią do
zastępowania odbiorników systemu GPS przez nowe odbiorniki Galileo. Dodatkowo dużym utrudnieniem może
być niska świadomość społeczeństwa o możliwościach wykorzystywania systemu Galileo.

Wydaje się, że mogą pojawić się bariery związane z brakiem odpowiednich uregulowań prawnych, tworzących
odpowiednie podłoże do wprowadzania systemów GNSS w różnych dziedzinach transportu w Polsce.

Dodatkową barierą w zakresie monitorowania osób i pojazdów może być także aspekt moralny związany z
uzyskaniem zgody osób/pracowników firm na ich monitorowanie, szczególnie całodobowe. Zdarzają się
sytuacje, w których pracownicy nie są informowani o prowadzonych przez pracodawcę działaniach, co może
powodować problemy prawne. Dodatkowo właściciele firm, którzy wykorzystują monitoring obserwują
przypadki celowego niszczenia urządzeń służących do jego wykonywania.

Istotną barierą rozwoju są również koszty instalacji systemu monitoringu pojazdów i wysokie koszty
monitorowania transportu międzynarodowego, transmisji danych GPRS i roamingu.

Opracowanie: T. Templin, A. Tyszko, B. Oszczak