Dobre przygotowanie infrastruktury drogowej zwiększy płynność i usprawni kontrolę ruchu
W ramach finansowanego przez UE projektu INFRAMIX zbadano rozwiązania umożliwiające usprawnienie ruchu mieszanego, czyli ruchu na drogach dzielonych przez pojazdy zautomatyzowane i niezautomatyzowane. „Zespół projektu INFRAMIX koncentrował się na zagadnieniu dotyczącym odpowiedniego wspomagania zarówno pojazdów, jak i kierowców przez nowe elementy fizycznej i cyfrowej infrastruktury drogowej”, mówi Martin Dirnwöber, koordynator projektu. Członkowie konsorcjum najpierw zaprojektowali fizyczne i cyfrowe elementy infrastruktury drogowej, a w dalszych krokach udoskonalili je i odpowiednio dostosowali, aby wreszcie poddać testom – wszystko po to, by rozwiązania te zapewniały nieprzerwany, przewidywalny, bezpieczny i wydajny przepływ ruchu. „Wśród rozwiązań znajdują się metody informowania wszystkich typów pojazdów o poleceniach zarządcy drogi dotyczących sterowania ruchem, a także propozycje nowych znaków wizualnych i sygnałów elektronicznych. Ponadto uczestnicy musieli zadbać, by takie zmiany nie zagrażały bezpieczeństwu lub jakości usług”, tłumaczy Dirnwöber.
Więcej danych dla kierowców
Podstawę prac zespołu INFRAMIX stanowiły trzy kluczowe scenariusze dotyczące ruchu drogowego. Pierwszy dotyczył wyznaczenia pasów przeznaczonych wyłącznie dla jazdy zautomatyzowanej, a w drugim analizowano problem stref robót drogowych jako znaczącego źródła zagrożenia bezpieczeństwa wymagającego skutecznej koordynacji ruchu mieszanego. Ostatni scenariusz dotyczył z kolei wykorzystania wąskich gardeł do sterowania ruchem mieszanym w czasie rzeczywistym w celu uniknięcia zakłóceń w płynności ruchu. W tym celu badacze opracowali algorytmy do szacowania natężenia ruchu na podstawie bardzo dokładnych danych gromadzonych w czasie rzeczywistym. „Dzięki algorytmom udało się zmniejszyć liczbę potrzebnych czujników drogowych i związane z nimi koszty poprzez wykorzystanie danych z pojazdów podłączonych do internetu”, zauważa Dirnwöber. „Zespół stworzył również środowiska symulacyjne, aby ocenić różne aspekty wydajności i strategii kontroli bezpieczeństwa w środowiskach ruchu mieszanego, łącząc je z testami w warunkach rzeczywistych, które pozwoliły zwiększyć zakres przeprowadzanej oceny”. W ramach projektu INFRAMIX dodatkowo opracowano kontroler przyspieszenia (ang. acceleration controller, ACC), którego zadaniem jest poprawa wydajności poprzez optymalne dostosowanie odległości względem pojazdu poprzedzającego. Ponadto zaprojektowano system sterowania przepływem ruchu, w ramach którego kierowcy są informowani za pomocą znaków informacyjnych dotyczących zmiennych ograniczeń prędkości (ang. variable speed limits, VSL). Kolejnym usprawnieniem dla pojazdów podłączonych do internetu jest funkcja wspomagania zmiany pasa ruchu w przypadku napotkania na przeszkodę lub dużego natężenia ruchu.
Większa wydajność
Rozwiązania te zostały wdrożone zarówno w warunkach rzeczywistych, jak i w środowisku symulacyjnym, co zakładało też testy łączące oba te środowiska. Jak dodaje Dirnwöber: „W przypadku opóźnień zastosowanie funkcji dostosowania przerwy czasowej w kontrolerze przyspieszenia mogłoby zwiększyć wydajność o około 50 %. Z kolei zalecenia dotyczące prędkości, w przypadku konwencjonalnych pojazdów przekazywane za pośrednictwem znaków informacyjnych, a w przypadku pojazdów zautomatyzowanych i podłączonych do internetu – za pośrednictwem wiadomości elektronicznych, mogą zmniejszyć czas opóźnień o 10–15 %”. Jeśli zastosować go do sieci, schemat klasyfikacji infrastruktury do jazdy zautomatyzowanej, opracowany przez zespół INFRAMIX, zapewnia jasny przegląd funkcjonalności na różnych poziomach infrastruktury wspomagającej pojazdy zautomatyzowane. Co więcej, strategie kontroli ruchu oraz wymagana infrastruktura fizyczna i cyfrowa, w tym centrum zarządzania INFRAMIX, zostały wdrożone w dwóch rzeczywistych lokalizacjach testowych w Austrii i Hiszpanii. Zespół projektu INFRAMIX stworzył konkretne rozwiązania umożliwiające poprawę wydajności i bezpieczeństwa na obszarach, na których znajdują się strefy robót drogowych i wąskie gardła, ale ich dodatkową zaletą jest fakt, że mogłyby się również przyczynić do zmniejszenia emisji. „Projekt przynosi korzyści wielu zainteresowanym stronom, w szczególności decydentom, zarządcom infrastruktury, przemysłowi, naukowcom i najważniejszym podmiotom z branży. Co ważne, po wdrożeniu tych rozwiązań obywatele będą mogli skorzystać na wydajniejszym systemie transportowym”, podkreśla Dirnwöber.
Słowa kluczowe
INFRAMIX, ruch, infrastruktura, pojazdy zautomatyzowane, kontroler przyspieszenia, zmienne ograniczenia prędkości, transport
