William Pao
a&s International

Koncepcja Smart City zyskuje coraz większe uznanie.
Kluczowym elementem każdego inteligentnego miasta jest komunikacja, stąd duże znaczenie mają inteligentne systemy transportowe (ITS). Samorządy miejskie w Europie korzystają z nich w coraz większym stopniu, starając się ograniczyć korki, zwiększyć bezpieczeństwo i zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza.

Wraz z postępującą na całym świecie urbanizacją rośnie znaczenie koncepcji inteligentnych miast. Z projektami smart wiąże się wiele korzyści. Ułatwiają życie mieszkańcom – gdy ci czekają na autobus, parkują samochody albo płacą rachunki za energię elektryczną. W relacjach zewnętrznych inteligentne miasto ma szansę na większą promocję i przyciąga większą liczbę turystów z zagranicy.

W ostatnim raporcie firmy Markets and Markets podkreślono znaczenie trendu inteligentnych miast. Autorzy badania szacują, że globalna wartość rynku Smart City powinna wzrosnąć z 424,7 mld USD w 2017 r. do 1,2 bln USD w 2022 r., przy średniej rocznej stopie wzrostu ocenianej na 23,1 proc. Jako najważniejsze czynniki tego wzrostu wskazano rosnącą demografię, hiperurbanizację oraz większą dostępność szybkiej łączności i telekomunikacji. Udana implementacja projektów Smart City w dużym stopniu zależy od technologii – wymiany danych, chmury, mobilności i czujników, które składają się na ekosystem IoT (Internetu Rzeczy). Tego typu technologie tworzą podstawę inicjatyw Smart City. Szybki rozwój w tych obszarach dokonujący się w ostatnich latach zapewnia lepszą łączność między obiektami, co przekłada się na kompleksowy rozwój inteligentniejszy ekosystemów.

Inteligentne systemy transportowe
Inteligentny transport ułatwia rozwiązywanie powszechnych i dotkliwych problemów komunikacyjnych, z jakimi codziennie borykają się mieszkańcy metropolii (korków na drogach, trudności w znalezieniu miejsca do zaparkowania, braku informacji o czasie przyjazdu autobusu czy pociągu). Samorządom miejskim z pomocą przychodzą inteligentne systemy transportowe (ITS), które wykorzystują technologie informatyczne i komunikacyjne do poprawy zarządzania ruchem drogowym. Drogi i ulice stają się bezpieczniejsze, a poruszanie się po nich – łatwiejsze.
Szacuje się, że do 2020 r. 70 proc. światowej populacji będzie mieszkać w metropoliach i miastach, więc „miejski metabolizm” musi się poprawić, a infrastruktura powinna stać się inteligentniejsza.

Gdy chodzi o znaczenie usług miejskich, to niewiele z nich może się równać z komunikacją. Stworzenie inteligentniejszych sieci transportu, w których rozproszone środki komunikacji i systemy zarządzania są łączone i integrowane, jest kluczowe w realizowaniu celów koncepcji Smart City – napisali autorzy z Synectics w artykule zatytułowanym „Smart Transport Networks: Integration, Interoperability and IoT”. Miasta, które oferują sieci inteligentnego transportu, czerpią korzyści płynące ze wzrostu turystyki i zatrudnienia, mieszkańcy natomiast cieszą się z tego, że ich miasta stały się czyste i bardziej eko dzięki mniejszemu zużyciu energii i emisji zanieczyszczeń.

Wzrost wartości sektora ITS także jest widoczny. Jak wynika z badania Research and Markets, rynek ITS powinien w latach 2017-2022 powiększać się średnio o 7,9 proc. rocznie. Całkowite zapotrzebowanie na inteligentne systemy transportowe zwiększa się wyraźnie z powodu rosnącej liczby pojazdów i urbanizacji. Przekłada się to na zatłoczenie przestrzeni miejskiej, prowadzi do wzrostu popytu na bardziej zaawansowaną infrastrukturę oraz systemy do zarządzania ruchem i brakiem przestrzeni.

Perspektywa europejska
W obszarze systemów ITS Europa poczyniła znaczne postępy, wykorzystując IoT i dane generowane przez połączone urządzenia do rozwiązywania niektórych problemów mieszkańców miast. Transport jest kluczowym elementem wzrostu ekonomicznego Unii Europejskiej, a rozwiązania zwiększające bezpieczeństwo na drogach przyczyniają się do ograniczania kosztów komunikacji – podkreśla Evangelos Mitsakis, analityk transportu w Center for Research and Technology Hellas. System ITS może wspierać łańcuch dostaw oraz inne sektory rynku, takie jak turystyka, produkcja rolnicza i eksport towarów. Technologie ITS umożliwiają także poprawę planowania trasy i oszczędności na paliwie, ułatwiając optymalne wykorzystanie flot pojazdów poprzez połączone harmonogramowanie i aktualizowanie informacji o warunkach drogowych.

Nadrzędnym celem wdrażania systemów ITS w Europie jest ograniczenie korków, do których często dochodzi i które są utrapieniem osób dojeżdżających do pracy. W tym zastosowaniu ITS może odgrywać znaczącą rolę. Dlatego w obszarze ITS prowadzi się wiele badań i prac rozwojowych. Celem jest poprawa jakości życia osób dojeżdżających do pracy poprzez zmniejszenie natężenia ruchu i usprawnienie jego przepływu. Poważny problem korków we wszystkich centrach miast pojawia się w czasie godzin szczytu: rano i po południu. Coraz więcej ludzi mieszka poza centrami i musi każdego ranka dojeżdżać do pracy, a potem wracać do domu. Problemem staje się zwłaszcza zjazd z autostrad i dostanie się do centrum miasta, gdy pięć pasów zmienia się w dwa i powstają zatory – twierdzi Nick d’Hoedt, odpowiedzialny za region Benelux, Nordics i DACH, dyrektor sprzedaży w firmie Genetec. – Przy użyciu ITS próbuje się stworzyć przejrzysty system informacyjny na drogach, który umożliwi kierowanie samochodów tak, by ograniczać korki. Przykładem jest Bruksela. Gdy wjeżdżamy do miasta, otrzymujemy jasne wskazówki, jak dużo czasu zajmie dotarcie w poszczególne rejony. Także w przypadku wielu niemieckich miast na autostradach dostępne są konkretne informacje o możliwości zaparkowania w danym mieście. Dzięki temu kierowcy mogą zdecydować, który zjazd do miasta będzie dla nich najlepszy.

Innym celem ITS jest zmniejszenie liczby wypadków i ich ofiar. Komisja Europejska poważnie podchodzi do danych o ofiarach na drogach. Dokładamy wszelkich starań, by ograniczyć je na tyle, na ile jest to możliwe – podkreśla N. d’Hoedt, dodając, że zmiany w ograniczeniach maksymalnych dopuszczalnych prędkości są jednym ze sposobów zwiększania bezpieczeństwa na drogach. Jako przykład podaje Holandię: Gdy jedziemy holenderską autostradą, widzimy na tablicach świetlnych dozwoloną prędkość. Typowe ograniczenie wynosi 130 km/h, ale w strefach o podwyższonym ryzyku dopuszczalna prędkość może spaść do 90, a nawet 50 km/h.

Jak to robią kraje europejskie?
Europa w coraz większym stopniu wykorzystuje inteligentne systemy transportowe – sektory publiczny i prywatny sięgają po technologie informatyczne i komunikacyjne w celu rozwiązywania najbardziej palących problemów w obszarze transportu.
Wiele państw na Starym Kontynencie wdrożyło tego typu rozwiązania, by ulepszyć zarządzanie ruchem i zwiększyć komfort jego uczestników. Przyjrzyjmy się, w jaki sposób dwa kraje radzą
sobie z wdrażaniem systemów ITS.

Komisja Europejska bezpośrednio uczestniczy w upowszechnianiu systemów ITS
Systemy ITS stały się w Europie tak ważne, że KE postanowiła zająć się ich popularyzacją. Deklaruje, że odgrywają ważną rolę w zwiększaniu bezpieczeństwa, ograniczaniu emisji zanieczyszczeń oraz rozwiązywaniu problemów zatorów drogowych.
ITS może sprawić, że transport będzie bezpieczniejszy, wydajniejszy i bardziej płynny dzięki zastosowaniu różnych technologii informatycznych i komunikacyjnych do wszystkich form przewozu pasażerskiego i towarowego – głosi Komisja Europejska na swojej stronie internetowej. Komisja Europejska współpracuje z państwami członkowskimi oraz wpływowymi przedstawicielami przemysłu i sektora publicznego w celu wspólnego likwidowania różnych ograniczeń w implementacji systemów. Wykorzystując instrumenty finansowe, wspiera innowacyjne projekty z obszaru ITS. Z kolei przy użyciu instrumentów prawnych zapewnia niezakłócony proces ich wdrażania.

Według KE w nadchodzących latach cyfryzacja transportu, a szczególnie w odniesieniu do systemów ITS, powinna nabrać tempa. Traktując wzrost wykorzystania rozwiązań ITS jako część większej strategii jednolitego rynku cyfrowego, KE dąży do efektywnego zarządzania siecią transportową dla pasażerów i biznesu. Systemy ITS będą pomocne w ulepszaniu obsługi i operacji zarówno w poszczególnych, jak i połączonych środkach transportu. KE pracuje także nad ustaleniem podstaw dla ITS nowej generacji, rozwijając rozwiązania Cooperative-ITS, wprowadzające automatyzację do sektora transportowego.

GRECJA
Grecja, jak cała Europa, boryka się z różnymi problemami transportowymi. Dlatego tamtejsza administracja zdecydowała się na wykorzystanie systemów ITS.
Grecja boryka się z różnymi problemami transportowymi, tak jak wszystkie kraje Europy. Tamtejsza administracja zdecydowała się więc na wykorzystanie systemów ITS. Dużym problemem jest zatłoczenie na głównych drogach, szczególnie w godzinach szczytu. Powoduje to znaczące wydłużenie czasu jazdy i obniżenie bezpieczeństwa na drogach, co prowadzi do wypadków i dużego zanieczyszczenia środowiska.

Rozwój inteligentnych systemów transportowych, jako strategiczną decyzję dla Unii Europejskiej i Grecji, ujęto w założeniach greckiej Krajowej Strategii ITS oraz Krajowej Architektury ITS. Informacje przekazywane podróżnym, globalne systemy nawigacyjne, dynamiczny routing, współpracujące inteligentne systemy transportowe i dystrybucja informacji poprzez różne kanały cyfrowej komunikacji zwiększają przepływność ruchu, ograniczają wypadki, co prowadzi do wzrostu poziomu bezpieczeństwa i efektywności.
Inteligentne systemy transportowe dowiodły swojej skuteczności w rozwiązywaniu problemów w zakresie potrzeb przewozowych, zapewnienia ekologicznych środków transportu i optymalnego wykorzystania istniejącej pojemności sieci i infrastruktury transportowej, co zwięksyło konkurencyjność i przyczyniło się do wzrostu ekonomicznego – podkreśla Evangelos Mitsakis, grecki analityk transportu.

Według E. Mitsakisa w Grecji uruchomiono wiele projektów ITS – większość z nich jest zlokalizowana w wysoce zurbanizowanych rejonach Aten i Salonik. Zgodnie z Dyrektywą ITS Komisji Europejskiej są cztery priorytetowe obszary w rozwijaniu ITS:

1. Efektywne wykorzystanie danych o drogach, ruchu i podróży w celu optymalizacji planowania tras oraz dostarczania podróżującym w czasie rzeczywistym informacji dotyczących warunków operacyjnych i drogowych.
2. Ciągłość usług ITS związanych z zarządzaniem ruchem i przewozami towarowymi, oparta na wykorzystaniu aplikacji programowych i technologii do gromadzenia, przechowywania, analizowania i zapewniania dostępu do danych o ładunku, mających ułatwić użytkownikom podejmowanie decyzji.
3. Aplikacje związane z bezpieczeństwem i ochroną mające pomóc kierowcom unikać wypadków lub ograniczać ich skutki.
4. Powiązanie pojazdu z infrastrukturą transportową poprzez wykorzystanie aplikacji stymulujących wymianę informacji pomiędzy pojazdem a infrastrukturą drogową.

Evangelos Mitsakis dodaje, że niektóre z rozwijanych projektów, w tym „Crocodile 2” – finansowany z funduszu „Łącząc Europę” (Connecting Europe Facility – CEF), mają na celu opracowanie i wdrożenie Krajowego Punktu Dostępowego dla gromadzonych przez ITS-y zbiorów danych; ateńskiego centrum zarządzania ruchem; usług ITS na autostradzie Egnatia; zintegrowanego systemu zarządzania ruchem w Salonikach; systemu informacji geograficznej w regionie Wysp Egejskich Północnych; innowacyjnego systemu dla kierowców informującego o wypadkach drogowych i wolnych miejscach parkingowych w gminie Nestos; zharmonizowanego pilota europejskiego programu e-call oraz pilota kooperatywnych systemów mobilnych w Salonikach.

W tych projektach stosuje się zaawansowane technologie informatyczne i komunikacyjne. Projekty powiązane z centrami zarządzania ruchem obejmują: aplikacje i rozwiązania wykorzystujące telematykę na autostradach; GPS i technologie łączności mobilnej; kontrolę inteligentnej sygnalizacji ruchu; wykrywanie i zarządzanie wypadkami; ustalanie priorytetów dla szczególnych rodzajów pojazdów (uprzywilejowanych i transportu publicznego); inteligentną kontrolę pasa ruchu (lane control); wymuszanie ograniczenia prędkości; zmianę tras na dłuższych dystansach; systemy gromadzenia danych i pobierania opłat za przejazd – wyjaśnia E. Mitsakis.

Efektem końcowym ma być udoskonalona obsługa mieszkańców Grecji. Gdy drogi staną się bezpieczniejsze, będą dostępne informacje o aktualnych warunkach atmosferycznych (co pozwoli na szybką zmianę trasy), skróci się czas jazdy i zmaleją zatory oraz zostanie uproszczony proces pobierania opłat, znacznie spadnie poziom ryzyka dla kierowców – przewiduje grecki analityk.

WIELKA BRYTANIA
W Wielkiej Brytanii, podobnie jak w Grecji, także wdrożono systemy ITS, by zwiększyć bezpieczeństwo na drogach i ułatwić korzystanie z nich.

Podobnie jak w Grecji, także w Wielkiej Brytanii wdrożone systemy ITS mają zwiększyć bezpieczeństwo na drogach i ułatwić korzystanie z nich. Zmagaliśmy się z wyzwaniami, takimi jak zatłoczone drogi i zła jakość powietrza, a nowoczesne rozwiązania zarządzania ruchem pomagają rozwiązać oba te problemy – mówi Jennie Martin, sekretarz generalny organizacji ITS Zjednoczonego Królestwa. Obecnie system opłat ze swobodnym przepływem staje się normą, np. w Londynie, Dartford i Humber Bridge. Zaawansowane technologie dynamicznego zarządzania ruchem są już powszechnie wykorzystywane. Nasze drogi należą do najbezpieczniejszych w Europie, po części dzięki rozwiązaniom opartym na ITS, takim jak systemy ograniczania prędkości – poinformowano w raporcie.

W Wielkiej Brytanii zainteresowano się koncepcją „mobilności jako usługi” – MaaS (Mobility-as-a-Service), która jest obecnie testowana w kilku metropoliach, m.in. w Birmingham i Manchesterze. MaaS odnosi się do różnych środków transportu, zarządzanych przez sektor zarówno publiczny, jak i prywatny, z których użytkownik korzysta za pomocą jednego konta, zamawiając pojazdy, wypożyczając rowery i płacąc przy użyciu różnych urządzeń, w tym smartfonów. Jak informuje portal ITS International, w pełni funkcjonalna oferta MaaS jest testowana na wyspach w regionie West Midlands, obejmując zasięgiem siedem miejscowości, w tym Birmingham. Pilot projektu wiąże ze sobą autobusy, tramwaje, taksówki i wypożyczalnie samochodów, a niedługo ma być dołączona komunikacja kolejowa. W West Midlands trwają prace nad stworzeniem powszechnego systemu udostępniania rowerów, który miałby być następnie zintegrowany z MaaS i innymi usługami mobilnymi.

Myśląc o przyszłości i większym wykorzystaniu systemów ITS, Jennie Martin jest optymistką: Wszystkie inne sfery życia jednostek i społeczności w coraz w większym stopniu zależą od komunikacji, więc dlaczego transport miałby się różnić? ITS umożliwia funkcjonowanie bardziej niezawodnej, mniej zanieczyszczonej, pojemniejszej sieci transportowej za ułamek ceny, jaką trzeba płacić za interwencję w infrastrukturę techniczną – zarówno w wymiarze finansowym, jak i środowiskowym.

Cambridge: inteligentne zarządzanie ruchem
Na tle brytyjskich miast Cambridge chce się wyróżniać inteligentnym transportem realizowanym przy użyciu rozwiązań ITS. Obecnie władze Cambridge są zaangażowane w modernizację miejskiej sygnalizacji świetlnej, która zostanie połączona z systemem zarządzania ruchem.

Jak informuje portal Smarter Cambridge Transport, modernizacja i integracja całej sygnalizacji na głównych drogach w mieście przyniesie wiele korzyści. Obejmą one ograniczenie codziennych korków poprzez:
– ulepszenie przepływności i priorytetyzację ruchu w czasie rzeczywistym, zgodnie z zapotrzebowaniem,
– zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza w mieście, gdyż jazda polegająca na ciągłym ruszaniu i zatrzymywaniu się jest nieefektywna i emituje więcej spalin,
– znacznie lepsze reagowanie na wypadki drogowe.

Usprawnienie sygnalizacji świetlnej to także doskonała okazja do zainstalowania sprzętu monitorującego, który będzie gromadzić więcej informacji o ruchu drogowym. Każdy zestaw sygnalizacyjny zostanie wyposażony w rozwiązania komunikacyjne, które będą wykorzystywane do transmitowania anonimowych danych o pojazdach, zarówno z kamer ANPR (Automatic Number Plate Recognition), jak i detektorów Bluetooth oraz strumieni CCTV tam, gdzie będzie taka potrzeba.

Są trzy komponenty projektu: sygnalizacja świetlna, detektory kolejek wbudowane w drogi lub kamery oraz centralny system kontroli. Detektory kolejek będą informowały system kontroli o poziomie przepływności ruchu na wszystkich głównych drogach w mieście. W odpowiedzi system będzie zawiadywał sygnalizacją świetlną, by zapewniać swobodny przejazd. Co dwie sekundy system korzysta z modelowania opartego na rzeczywistych warunkach, by stwierdzać, czy zmiana fazy sygnalizacji świetlnej przyniesie korzyść. Tym, co system uzna za korzyść, może być zwiększenie punktualności autobusów, niższe zanieczyszczenie powietrza w poszczególnych lokalizacjach i mniej samochodów czekających w kolejkach na zjazdach i wyjazdach.