Technologie 

Jak naučit vozidla komunikovat s infrastrukturou a mezi sebou?

Kooperativní inteligentní dopravní systém založený na komunikaci V2X umí během jízdy upozorňovat řidiče na kritické situace. Například když osobní automobil projíždí městem a řidič při odbočování dostane upozornění „Pozor, křížení s tramvají“, může tak na tuto situaci včas zaregovat, zastavit své vozidlo, a tím předejít kolizi. Jednou z hlavních výhod komunikace mezi vozidly vzájemně a s infrastrukturou je tedy vyšší bezpečnost provozu na pozemních komunikacích.

Kooperativní inteligentní dopravní systém (C-ITS) umožňuje zabezpečenou a důvěryhodnou komunikaci mezi vozidly, mezi vozidly a dopravní infrastrukturou a také s dalšími účastníky dopravního provozu. Jedná se o inovativní inteligentní dopravní systém, jehož rozvoj má významný potenciál pro zvýšení bezpečnosti a plynulosti dopravy, a to díky efektivnímu využívání dopravních dat. Smyslem kooperativních systémů v současné fázi jejich implementace je přinášet řidiči včasné a přesné informace o dění kolem něj. Díky C-ITS si mohou vozidla mezi sebou, ale i s dálniční infrastrukturou či křižovatkami vyměňovat v reálném čase zabezpečená data a informace. Řidič tak dostává ověřená oznámení o možných nebezpečích, jako je třeba výskyt náledí, o vznikající koloně, pohybující se technice údržby dálnic nebo o blížícím se vozidlu IZS.  Vytvoření komunikačního kanálu mezi vozidly a ostatními prvky je rovněž výchozí platformou pro rozvoj dopravy v oblasti její automatizace.

Evropská unie podporuje rozvoj C-ITS systémů prostřednictvím evropských projektů, nejprve výzkumných, poté ve formě rozsáhlých testovacích a ověřovacích provozů a návazně v podobě dotačních příležitostí pro zavádění v produkčním provozu.  Také díky tomu, že Česká republika patří mezi členské země EU, které se zapojily již do testovací fáze zavádění C-ITS, má naše země v současnosti připravenou potřebnou infrastrukturu pro zavádění C-ITS a současně na českém trhu působí společnosti s potřebným know-how.

Benefity zavádění C-ITS

C-ITS ve stávající podobě umí poskytovat standardizované C-ITS služby. Jedná se o služby zaměřené na bezpečnost a plynulost dopravy prostřednictvím informování účastníků dopravního provozu. Přínosy mohou být demonstrovány na již uskutečněných realizacích, například:

  • Na dálnicích D0, D1, D5 a D11 se pohybují C-ITS jednotkou vybavené vozíky a vozidla středisek správy a údržby komunikací, které hlásí svoji polohu a upozorňují řidiče na probíhající práce na silnici.
  • V Brně jsou C-ITS jednotkou osazeny světelné křižovatky, které umožňují preferovaný průjezd vozidel integrovaného záchranného systému a městské veřejné dopravy.
  • Vybrané železniční přejezdy informují o svém stavu blížící se řidiče.

Příkladem implementace kooperativních systémů je přenos dopravně informačních a řídicích stavů do vozidla. Distribuce informací probíhá mezi centrálními prvky C-ITS, centrálními C-ITS stanicemi propojenými s řídicími dopravními centry a vybranými C-ITS stanicemi na dálnicích, které tak v předstihu předávají do vozidel informace o proměnném dopravním značení na úseku před nimi, o aktuálních predikcích stavu počasí (např. hrozící náledí) nebo o pohybujících se vozidlech v protisměru. Řidiči tak na základě těchto včasných informací mohou reagovat na danou dopravní situaci v předstihu.

Příklady standardizovaných C-ITS služeb

  • Varování před nebezpečnou lokalitou
  • Varování před železničním přejezdem
  • Varování před pracemi na silnici
  • Přenos dopravních symbolů a textových zpráv
  • Služby spojené se SSZ
  • Služby spojené s IZS
  • Bezpečnostní služby MHD
  • Sběr dopravních dat
  • Varování před prudkým brzděním

Dalším příkladem implementace kooperativních systémů je vybavování vozidel integrovaného záchranného systému vozidlovými C-ITS jednotkami. Při zásahu složek IZS pak informaci o blížícím se vozidle hasičů, zdravotní záchranné služby nebo policie dostávají všechna vozidla v okolí. Řidiči jsou tak připraveni na včasný a bezpečný úhybný manévr a vytvoření uličky pro průjezd vozidla IZS. Vedle předávání informací může C-ITS sloužit také pro komunikaci s řadičem světelné křižovatky, kdy si vozidla IZS mohou prostřednictvím instalované jednotky zajistit preferovaný průjezd křižovatkou (to znamená, že mají ve svém směru signál „volno“, zatímco ostatní proudy „stůj“) a tím i urychlit dojezd na místo zásahu.

Další rozvoj kooperativních systémů je spojen zejména s postupujícím propojením C-ITS jednotky s asistenčními systémy a ovládacími prvky vozidel. Zanedlouho tak budou vozidla například schopna v předstihu automaticky reagovat na prudce brzdící vozidlo před sebou nebo budou zvládat jízdu v konvoji vozidel s využitím automatizovaného řízení, tzv. platooning, kdy mezi jednotlivými vozidly v konvoji probíhá synchronizace jejich brzdění či akcelerace.

Kromě komunikace mezi vozidly se další rozvoj soustřeďuje i na komunikaci s ostatními účastníky provozu a na jejich ochranu. Vývojové snahy směřují k upozorněním řidičů na chodce a cyklisty v nepřehledných křižovatkách či oblastech s vysokým výskytem zranitelných účastníků provozu, kdy prostřednictvím senzorů detekujících jejich pohyb a zajišťujících přenos informací do vozidla bude možné řidiče včas varovat.

Architektura připravena k napojení dalších subjektů

Z technického pohledu se C-ITS skládá z několika základních prvků, které tvoří základ celého systému:

  • Centrální prvky C-ITS na evropské i národní komerční úrovni zajišťující zabezpečení a důvěryhodnost komunikace a propojení datových center
  • Centrální C-ITS stanice, tzv. C-ITS Back Office, zajišťující generování, distribuci, zpracování a vyhodnocení dopravních událostí
  • Vozidlové C-ITS stanice, tzv. OBU (On Board Unit)
  • C-ITS stanice umístěné na infrastruktuře, tzv. RSU (Road Side Unit)
  • Mobilní aplikace

V České republice zajišťuje provoz centrálních prvků C-ITS Ředitelství silnic a dálnic. Při napojování k centrálním prvkům C-ITS musí každý žadatel splňovat předem definované podmínky, díky nimž je ošetřeno, že jsou do systému zapojeny pouze důvěryhodné subjekty, které zprostředkovávají relevantní C-ITS zprávy.

Způsob komunikace

C-ITS je založeno na komunikaci, při níž se využívá jak přímá technologie ITS-G5, tak přenos prostřednictvím mobilních sítí. ITS-G5 je specifikována evropskou sadou protokolů založených na standardu IEEE 802.11 a jejím rozšíření 802.11p a operuje na frekvenci 5,9 GHz, která je vyhrazená pouze pro dopravní služby. Technologie ITS-G5 umožňuje přímý přenos mezi vozidly a infrastrukturou, je označována také jako WiFi pro automobily a mezi její hlavní přednosti patří rychlost přenosu. Mobilní datové sítě jsou využívány zejména k přenosu prostřednictvím centrální C-ITS stanice, kde jsou generovány dopravní informace. Technologie je připravena i na využití 5G sítí.

Další vývoj

Pro plné využití benefitů C-ITS je klíčový další rozvoj jak na straně dopravní infrastruktury, tak na straně vybavování vozidel C-ITS stanicemi. Rozvoj C-ITS je na evropské i národní úrovni jednou z podporovaných aktivit. Pro urychlení zavádění C-ITS na síti pozemních komunikací, železnici a ve městech jsou tak k dispozici dotační tituly, které mohou investoři využívat.

Rozvoj probíhá i na straně vybavování vozidel. Pro vozidla ve vlastnictví veřejného sektoru (např. vozidla dopravních podniků) jsou rovněž připravovány dotační programy. Někteří výrobci vozidel již nabízí řady vozidel, u nichž je výbava C-ITS stanicí součástí základní verze vozidla. Kooperativní systémy jsou zahrnuty i v koncepci společnosti EuroNCAP. Plán vývoje hodnocení bezpečnosti vozidel počítá se zohledněním funkcionality C-ITS od roku 2024, to znamená, že po roce 2024 budou pouze vozidla vybavená kooperativním systémem ohodnocena plným počtem bodů za bezpečnost.

Digitalizace Automotive

Nadcházející akce

Semináře, webcasty, pracovní snídaně a další akce pořádané společností Deloitte.

    Zobrazit vícearrow-right