Chytré dálnice se systémem C-ITS – Kooperativní doprava

Kooperativní doprava. Postupně se i na české dálnice a dopravní aplikace dostává systém vzájemné komunikace C-ITS. Vyzkoušeli jsme jej ve vozech Volkswagen, ale je s danými standardy navržen jako ad hoc síť pro „všechny“.

Autonomní jízda je jedním z nejdiskutovanějších témat současné mobility. Je zřejmě také nejviditelnější částí celého tématu propojené a automatizované dopravy. Automobily budou postupně zvládat více a více situací v dopravě automaticky, na základě vlastních senzorů a výpočetní kapacity, nicméně pro další zvýšení bezpečnosti a plynulosti je nutné propojení s okolím v reálném čase. Důležité jsou informace o nehodách, kolonách nebo měnících se podmínkách na trase. Právě zde vstupuje do hry koncept kooperativních inteligentních dopravních systémů (C-ITS) umožňující propojení vozidel mezi sebou i s infrastrukturou. Jde o komplexní systém, který postupně začíná fungovat na evropských silnicích. Jedním z jeho průkopníků je koncern Volkswagen a vozy jeho značek.

Foto: Volkswagen

Myšlenka komunikace mezi vozidly, označovaná jako Car-to-Car (C2C) nebo obecněji Vehicle-to-Vehicle (V2V), se začala rozvíjet už na přelomu tisíciletí jako součást širších snah o zvýšení bezpečnosti silničního provozu pomocí digitálních technologií. V Evropě bylo v roce 2002 založeno konsorcium CAR 2 CAR Communication podporované Evropskou komisí, v němž vznikaly první standardy pro datové protokoly a bezpečnost přenosu. Postupně se ukázalo, že pro efektivní fungování je potřeba nejen jednotný technický rámec, ale i úzká spolupráce mezi automobilkami, správci infrastruktury a telekomunikačními operátory. Výsledkem těchto snah je již zmiňovaný systém C-ITS.

Projekt je postaven na výměně dat v reálném čase mezi jednotlivými účastníky silničního provozu – vozidly, dopravní infrastrukturou, centrálními systémy řízení provozu i dalšími prvky, jako jsou například mobilní zařízení. Základní princip spočívá v tom, že vozidla nejsou izolovanými jednotkami, ale aktivními účastníky digitální sítě. Tato síť však není centralizovaná, ale má podobu ad hoc sítě bez jednoho centrálního prvku, funguje tedy na podobném principu jako internet.

Tento systém, založený na technologii WLANp (IEEE 802.11p), pracuje nezávisle na mobilní síti a přenáší data o dopravní situaci v reálném čase. Vozidlo tak může obdržet varování například o překážce na vozovce či nehodě, o kolonách, pracích na silnici, o blížícím se vozidle záchranného systému, řidiči v protisměru na dálnici, chodci či zvířeti na silnici nebo o náhlé změně počasí – množství různých scénářů se neustále rozšiřuje. Tato data jsou buď přenášena z jednotlivých vozidel (V2V), nebo od infrastruktury, jako jsou semafory, informační tabule či řídicí centra dopravy (V2I).

Reakce na získané informace lze využívat různě, od zobrazení upozornění řidiči na palubní desce až po zásah do chování vozidla v rámci automatizovaných systémů (např. přizpůsobení rychlosti či volba jiné trasy). Díky tomu systém C-ITS přináší nejen vyšší úroveň bezpečnosti, ale i nové možnosti prediktivního řízení a optimalizace provozu jako celku.

Některé automobilky (BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen Group a další) již nyní nabízejí ve svých vozech vlastní řešení upozornění na různé dopravní situace prostřednictvím svých centrálních systémů a na základě sběru dat z flotily vlastních vozů, avšak systém C-ITS funguje odlišně zejména z pohledu celkové koncepce a zejména přesnosti, což platí i pro srovnání se systémy dopravních informací od Google či jiných mapových aplikací. Aktuálně je v České republice systémem I-CTS vybaveno asi 250 kilometrů dálnic D0, D1, D5 a D11, na nichž jsou ve vzdálenostech více než jeden kilometr (podle terénu) umístěny komunikační jednotky. Každá jednotlivá přenesená informace, ať už směrem k jednotce či od ní, má vlastní protokol s časovou známkou. To znamená, že informace jsou velmi přesné a ověřené. Nehoda, práce na silnici, konec kolony nebo jiná situace je tímto způsobem přesně lokalizovaná a časově definovaná a daná informace se přenáší pouze do vozidel blížících se k danému místu. Právě přesnost je zásadní odlišností od mapových aplikací.

Komunikaci v rámci jedné dopravní události řeší ad hoc síť lokálně, v rámci okolních zapojených jednotek, což je vlastnost, díky níž se efektivně předchází případnému přetížení systému, protože v dané lokalitě konkrétní komunikační jednotky může být vždy pouze určitý počet komunikujících jednotek, na nějž je síť navržena (počet automobilů v koloně o určité délce je v podstatě daný). V České republice provozuje jednotky systému C-ITS Ředitelství silnic a dálnic, které také zajišťuje správu těchto jednotek a centrální sběr dat a poskytuje rovněž výstupní data pro veřejné použití. Systém prochází postupným rozšiřováním, takže do konce roku by jím mělo být pokryto až 800 kilometrů českých dálnic.

Zavádění systému C-ITS je teprve na začátku, ale již nyní se ukazuje jeho mimořádný přínos pro bezpečnost a plynulost dopravy. Tento systém se bude postupně zavádět do stále většího množství vozidel a lze jen doufat, že se stane součástí povinné výbavy nových vozů (je to smysluplné na rozdíl od nespolehlivého akustického upozornění na překročení rychlosti). Jednoznačně totiž platí, že čím více vozidel a infrastruktury bude s tímto systémem kompatibilních, tím větší bude jeho přínos.

REÁLNÉ POUŽITÍ

Poněkud v tichosti kompatibilitu se systémem C-ITS již několik let nabízejí vozy koncernu Volkswagen. Patří jim v tomto ohledu prvenství. Pakliže si řidič tuto funkci aktivuje (z důvodu soukromí je vypínatelná), bude již nyní dostávat včasná varování na stojící vozidla, nehody, výjezdy záchranných složek, dopravní zácpy nebo zhoršené povětrnostní podmínky. Funkce Car2X je k dispozici ve většině nových modelů Volkswagenu, jako například v Golfu, Passatu, Tiguanu, Tayronu a elektromobilech ID. Díky propojení s asistenčními systémy, jako je adaptivní tempomat nebo funkce automatizované jízdy úrovně 2 Travel Assist, dokáže vůz na přijaté informace aktivně reagovat a upravit způsob jízdy. Volkswagen je spolu s dalšími významnými automobilkami jedním z partnerů projektu C-ITS.

Převzato z časopisu

Fotogalerie