N5p2_RUCH NA DROGACHendZ

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 wyróŜnić moŜna przynajmniej cztery główne aspekty wykorzystania systemów
pozycjonowania w transporcie drogowym:

Monitorowanie pozycji jednostek transportowych ze szczególnym uwzględnieniem jednostek
przewoŜących pasaŜerów i materiały niebezpieczne.

Zarządzanie i sterowanie potokami ruchu jednostek.

Sterowanie pojedynczymi obiektami transportowymi.

Zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa w transporcie.

Gwałtowny rozwój technologii satelitarnych, urządzeń mobilnych oraz bezprzewodowych systemów
teletransmisji danych sprawił, Ŝe 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 uŜytkownika. Szacuje się, Ŝe obecnie po drogach Unii Europejskiej porusza się blisko 240
milionów pojazdów wyposaŜonych w satelitarny system nawigacyjny

Stanowi to ogromny potencjał, który

powoduje rozwój technologii przeznaczonych dla tego segmentu uŜytkowników: 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 takŜe bardzo popularne, uniwersalne systemy nawigacji oparte na
urządzeniach Pocket PC.

Dostępne dziś na rynku nowoczesne systemy nawigacyjne oferują podróŜnym bardzo wiele przydatnych funkcji.
Poczynając od standardowo dostępnych opcji wizualizacji połoŜenia 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.  NajwaŜniejszą
jego  zaletą  jest  moŜliwość  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 słuŜb medycznych lub policyjnych
na miejsce zdarzenia. Zestaw - odbiornik GPS, antena i terminal
GPRS  instalowane  są  w  sposób  uniemoŜliwiający  ich  szybkie
wykrycie. W razie zagroŜenia 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 równieŜ moŜliwość zabezpieczenia pojazdów przed nie-
autoryzowanym uŜyciem oraz przed kradzieŜą.

Źródło: www.kgsin.pl

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

Zarządzanie flotą pojazdów

DuŜa konkurencja na rynku transportowym powoduje, Ŝe coraz powszechniej stosowane są systemy zarządzania
flotą pojazdów oparte na satelitarnym  systemie GPS i telefonii komórkowej GSM. Głównym celem  wdraŜania
systemu jest zapewnienie optymalnego wykorzystania wszystkich pojazdów. Osiągnięcie tego celu jest moŜliwe
poprzez zastosowanie informacji logistycznych o połoŜeniu pojazdów.  Znajomość pozycji pozwala na bardziej
efektywne wykorzystanie poszczególnych jednostek poprzez przyjmowanie dodatkowych zleceń przewozowych,
dysponowanie załadunku na pojazdy będące juŜ w trasie, kontrolę pracy kierowców itd. System monitorowania
pojazdów  pozwala  między  innymi  na  prowadzenie  bieŜącej  kontroli  bezpieczeństwa  ładunków  i  pojazdu,
rozliczanie zuŜycia i kontrolę stanu paliwa oraz kontrolę obszaru uŜytkowania danego pojazdu. W zaleŜności 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 wdroŜenia systemów zarządzania parkingami, których podstawowym
zadaniem jest ułatwienie kierowcom dotarcia do wolnych miejsc parkingowych. Aktualnie wdraŜane systemy
powodują m.in. zmniejszenie wielkości ruchu związanego z poszukiwaniem miejsca do zaparkowania.
Dodatkowo znacząco wpływają równieŜ na zmniejszenie emisji spalin i hałasu w mieście.

Monitorowanie i zarządzanie transportem ładunków niebezpiecznych

WaŜnym, 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  natęŜenia  ruchu,  konieczności  zapewnienia
bezpieczeństwa w trakcie imprez masowych z duŜą liczbą uczestników, itp. Czynniki te powodują konieczność
stałego  rozwoju  systemów  monitorowania  ruchu  oraz  wdroŜenia  inteligentnego  systemu  wspomagania  decyzji
podróŜnych o wyborze bezpiecznych tras przejazdu.

WdroŜenie systemu informacji dla podróŜnych pozwala podejmować świadome decyzje o rozpoczęciu podróŜy,
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 umoŜliwiają prezentację bieŜącej
informacji o utrudnieniach na drogach, wolnych miejscach parkingowych, sytuacji komunikacyjnej, itp.

Podstawowym źródłem informacji o zdarzeniach są słuŜby specjalne: policja, straŜ poŜarna, 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  duŜą  elastyczność  i  brak  konieczności  ponoszenia  dodatkowych  opłat  zalecane  jest
wykorzystanie  nawigacji  satelitarnej.  Niektóre  kraje  juŜ  wprowadziły  kilometraŜowe  systemy  naliczania  opłat
opierające  się  na  technologii  satelitarnej,  w  szczególności  dla  samochodów  cięŜarowych  na  autostradach
łączących miasta. W uŜyciu są juŜ takŜe systemy pobierania opłat za obciąŜenie infrastruktury miejskiej.

Ubezpieczenia typu „pay-per-use”

Ciekawym komercyjnym wykorzystaniem sygnału GPS są usługi ubezpieczeniowe „pay-per-use”. Oparte na
nawigacji satelitarnej sprzęŜonej z telefonią komórkową pozwalają zaoferować ubezpieczycielom nowy produkt,
w którym wysokość taryfy jest uzaleŜniona 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 zaleŜy od wielu czynników, wśród których
wymienić naleŜy 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

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  waŜnej  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  bieŜąco  będą  gromadzić
informacje  na  temat  warunków  panujących  na  drogach  i wyznaczać  na  Ŝądanie  optymalną  trasę  do  celu.
Znajomość, nawet ta najlepsza, topologii miasta nie gwarantuje, Ŝe wybrana droga prowadząca z jednego punktu
do  drugiego  okaŜe  się  drogą,  której  pokonanie  zajmie  najmniej  czasu.  Wykorzystanie  informacji  o  rozkładzie
ruchu  w  mieście  i  dystrybucja  tych  informacji  do  uŜytkowników  pozwoli  regulować  natęŜenie  ruchu  na
szczególnie wraŜliwych odcinkach dróg, rozładowywać pojawiające się zatory i korki

Przykład działania inteligentnych systemów transportowych (ITS)

Istotny  wpływ  na  rozwój  systemów  satelitarnych  będzie  miał  zakres  wdroŜenia  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. WdraŜanie technologii opartych
na  nawigacji  satelitarnej  spowoduje  konieczność  wyposaŜenia  pojazdów  w  wielosystemowe  odbiorniki
satelitarne  GPS/EGNOS/GALILEO/GLONASS.  Urządzenia  instalowane  w pojazdach,  będą  mogły  być
wykorzystywane  takŜe  w  innych  systemach,  między  innymi  nastąpi  integracja  odbiorników  satelitarnych  z
tachografami cyfrowymi.

UŜytkownik

Centrum

systemu

GSM/GPRS/EDGE/UMTS

Taxi

Policja

StraŜ

poŜarna

Pogotowie

StraŜ

miejska

Inne słuŜby

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 wyŜszą efektywnością transportu
pasaŜerskiego i towarowego. Do roku 2012 pojawią się systemy zarządzające ruchem wielu pojazdów. MoŜliwe
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.

MoŜna  zakładać,  Ŝe  kaŜdy  nowy  samochód  wyjeŜdŜający  z  salonu  będzie  wyposaŜony  w  kompletny  system
nawigacji  satelitarnej.  Ponadto  większość  telefonów  komórkowych,  komputerów  osobistych  PDA  będzie
zintegrowanych z odbiornikami GNSS.

Wydaje się, Ŝe 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 moŜliwości.

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

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

zarządzania grupami, flotą pojazdów, w szczególności słuŜb publicznych takich jak: policja, straŜ
poŜarna, pogotowie ratunkowe, komunikacja miejska, itp.,

zarządzania ruchem drogowym poprzez sterowanie ruchem, wyznaczaniem tras alternatywnych,
optymalizację sygnalizacji w zaleŜności od natęŜenia ruchu,

wspomagania

sterowania

pojedynczymi

jednostkami

transportowymi,

tym

pojazdami

uprzywilejowanymi, itp.

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

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

wdroŜenia 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  duŜe  moŜliwości
rozwoju przedsiębiorstw i tworzenia nowych miejsc pracy. Główną rolę w tym procesie będzie odgrywał sektor
transportu  drogowego.  Powstanie  moŜliwość  wynajdowania,  opracowywania  i  wdraŜania  róŜnych  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  równieŜ  doskonałą
okazją  dla  polskich  ośrodków  naukowych  na  opracowanie  innowacyjnych  (nawet  na  skalę  europejską,  czy
ś

wiatową) rozwiązań. Poprawa efektywności transportu sprawi, Ŝe stanie się on mniej uciąŜliwy i bardziej

przyjazny dla środowiska.

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

Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej

www.kosmos.gov.pl

technologii

transportowych

związanych

zarówno

profesjonalnym

wykonywaniem

przewozów,

jak i z powszechnym ruchem drogowym.

Mimo  postępu  technicznego  w  dziedzinie  transportu  jaki  dokonał  się  w  ostatnich  kilkunastu  latach,  sektor  ten
naleŜy  wciąŜ  do  najniebezpieczniejszych  sfer  Ŝycia  gospodarczego  i  społecznego.  Odnotowywana  jest  wciąŜ
duŜa  liczba  wypadków  drogowych  z  ofiarami  śmiertelnymi  i  powodujących  kalectwo.  Rozwój  nawigacyjnych
systemów  satelitarnych  oraz  powszechny  do  nich  dostęp  umoŜliwi  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 waŜniejsze sektory gospodarcze, zwłaszcza transportowe zainteresowane są wykorzystaniem aplikacji
nawigacji  satelitarnej.  Upowszechnienie  zastosowań  nawigacji  satelitarnej  doprowadzi  do  zwiększenia
efektywności, oszczędności i  co najwaŜniejsze 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.  JednakŜe,  wiedza  społeczeństwa  o  moŜliwościach  uzyskiwania  wymiernych
korzyści z zastosowania systemów satelitarnych, w tym monitoringu i logistyki pojazdów jest niewystarczająca.

Budowa nowego, europejskiego system Galileo, niesie ze sobą zagroŜenia wynikające z wdroŜenia systemu,
związane między innymi z koniecznością poniesienia dodatkowych nakładów finansowych oraz niechęcią do
zastępowania odbiorników systemu GPS przez nowe odbiorniki Galileo. Dodatkowo duŜym utrudnieniem moŜe
być niska świadomość społeczeństwa o moŜliwościach wykorzystywania systemu Galileo.

Wydaje się, Ŝe mogą pojawić się bariery związane z brakiem odpowiednich uregulowań prawnych, tworzących
odpowiednie podłoŜe do wprowadzania systemów GNSS w róŜnych dziedzinach transportu w Polsce.

Dodatkową  barierą  w  zakresie  monitorowania  osób  i  pojazdów  moŜe  być  takŜe  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  moŜe
powodować  problemy  prawne.  Dodatkowo  właściciele  firm,  którzy  wykorzystują  monitoring  obserwują
przypadki celowego niszczenia urządzeń słuŜących do jego wykonywania.

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

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