1.1. Osnovne karakteristike prometnog sustava
Da bismo definirali prometni sustav treba poći od opće definicije sustava kao relativno izolirane
cjeline koju čine komponente sustava i relacije između njih tako da vrijedi relacija:
Prometni problemi su kompleksni što znači da pored inženjerskog dizajna i razvoja komponenata
treba rješavati i relacije između komponenata i relacije prema okruženju. Stoga je nužno promatrati
prometni sustav kao relativno izoliranu cjelinu s određenom populacijom entiteta u određenom prostorno-
vremenskom okviru tako da vrijedi :
Polazeći od sustavskih specifikacija promet možemo definirati kao sustav i proces čija je svrha
obavljanje prijevoza i/ili prijenosa transportiranih entiteta (ljudi, tereta ili informacija) u odgovarajućim
prometnim entitetima zauzimanjem dijela kapaciteta prometne infrastrukture prema utvrđenim pravilima i
protokolima. Prometnu infrastrukturu čine prometni putovi, čvorišta, objekti i oprema koja je fiksirana za
određeno mjesto i služi odvijanju prometa.
Prometni entiteti prilikom kretanja prometnicom se moraju kretati organizirano držeći međusobna
odstojanja tako da ne dolazi do kolizije čineći prometni tok. Svaki prometni entitet koristi dio kapaciteta
prometnice i tako stvara prometni tok koji se mjeri brojem entiteta koji prođu kroz određeni promatrani dio
prometnice u promatranom vremenu.
Nadziranjem prometa se prati stanje prometne infrastrukture i prometnih entiteta te provjerava
njihovo ponašanje u prometnom sustavu u odnosu na važeću regulativu koja definira način interakcije
prometnih entiteta sa prometnom infrastrukturom, njihovu međusobnu interakciju i odnos sa okruženjem.
Vođenje prometa ima za cilj svrhovito djelovanje kao bi se postiglo željeno ponašanje prometnog sustava.
Identifikacija sustava i procesa zahtijeva razgraničenje sa okruženjem i identificiranje relevantnih veličina u
odgovarajućem prostorno-vremenskom okviru.
1.6. Osnovni modeli vođenja prometnog sustava
Osnovna zadaća sustava vođenja (control) prometa je odrediti upravljačke parametre na temelju
dostupnih mjerenja. Upravljanje može biti manualno i automatizirano a može se realizirati kao dinamičko i
adaptivno upravljanje.
Ako upravljačke zadatke provodi operater onda se radi o manualnom upravljanju. Ako upravljačke
zadaće provode računalni programi onda se radi o automatskom upravljanju.
U sustavu upravljanja treba razlikovati procese i modele upravljanja od strategije upravljanja. Model
prometnih procesa omogućava prikaz ponašanja sustava prema ulaznim veličinama i poremećajima te
njegovo vjerojatno ponašanje. Strategija upravljanja s druge strane je upravljački algoritam koji poduzima
određene upravljačke akcije s obzirom na stanje u sustavu i vrstu poremećaja. Unatoč kontinuiranoj
interakciji strategija upravljanja i modela procesa oni su zasebne komponente omogućavajući ponavljanje
procesa upravljanja i donošenje odluka koje će utjecati na ponašanje sustava.
Strategija upravljanja sustava može biti regulatorna i optimalna. Cilj regulatorne strategije je
održavanje performansi sustava i izlaznih veličina u granicama željenih veličina.
1.7. Upravljanje rizikom
Upravljanje rizikom je ključna zadaća bilo koje organizacije sustava upravljanja sigurnošću. To
zahtijeva jasnu procjenu i upravljanje rizikom što predstavlja jednu od najkritičnijih faza podrške sigurnom
provođenju prometnih operacija.
Procjena rizika u cestovnom prometu obuhvata niz stručnih i znanstvenih aktivnosti kojima se
modelira i kvantificira rizik pojave nepoželjnih događaja u prometnom sustavu. Uspješno upravljanje
sustavom zahtijeva razvoj organizacije koja će podržavati sigurnost sustava. Da bismo mogli koristiti sustav
upravljanja sigurnošću moramo razlikovati sljedeće pojmove:
opasnost je sve što ima potencijal da uzrokuje štete, gubitak ili oštećenje prometne infrastrukture i
vozila, povređivanje ljudi te negativne utjecaje na okoliš
opasne situacije nastaje kada osoba dođe u kontakt sa opasnosti
rizik je vjerojatnost da će uzrokovati štetu ili gubitak zajedno sa težinom te štete ili gubitka
šteta je nepovoljan učinak na pojedinca koji može nastati zbog izlaganja opasnosti
gubitak je oštećenje opreme, imovine ili okoliša koje može nastati zbog izlaganja opasnosti
Preventivne mjere za sprečavanje nastanka rizika:
1. Izbjegavanje rizika: Prometnim planiranjem kojima se oprracije na prometnoj mreži usklađuju sa
stanjem na mreži provođenjem privremenih upravljačkih aktivnosti utječu na smanjeje rizika.
2. Procjena neizbježnih rizika: Odabirom plana privremenoh upravljanja prometnim operacijama nije
moguće ukloniti sve opasnosti pa je potrebno procijeniti moguće rizike, tako da upravljačke mjere
mogu smanjiti rizik na prihvatljivu razinu( izvođenje radova na uskom putu na kojem nema
alternativnih pravaca).
3. Smanjivanje uzroka rizika: Bolje dizajniranje prometne mreže i operacija može umanjiti rizike što je
učinkovitije nego ih rješavati kada se oni pojave na licu mjesta.
2. PRIKUPLJANJE PODATAKA U CESTOVNOM PROMETU
Prikupljeni podaci su iz proteklog perioda (povIjesni podaci) se prikupljaju na jedan od sljedećih načina:
1. Anketama kućanstva o putovanjima
2. Senzorima u cestovnom prometu (induktivne petlje, pneumatske trake i piezo električni senzori)
3. Promatračima na cesti
4. Prometnim kamerama
Razvoj informacijsko komunikacijskih tehnologija je omogućio razvoj novih sustava za prikupljanje
prometnih podataka koji se baziraju na mobilnim komunikacijskim mrežama i GPS sustavima kao što su:
1) Ćelijske mobilne sustave GSM
2) Bluetooth uređaje
3) Digitalne mape cestovne mreže
2.2. Senzori u cestovnom prometu
Automatsko upravljanje prometnim signalima zahtijeva prikupljanje podataka o prometnim uvjetima
koja se do tada vršila putem policijskih službenika. Charles Adler inženjer željezničkih signala iz Baltimra je
razvio senzor koji je imao mikrofon kojeg je aktivira zvuk vozila koje je prolazilo pored mjesta gdje je
senzor bio instaliran 1928. u Baltimoru i predstavlja prvi senzor u cestovnom prometu.
Gotovo u isto vrijeme Henry A. Haugh inženjer elektrotehnike je razvio senzor osjetljiv na tlak koji
se sastojao od dvije metalne ploče koje su se uslijed pritiska kotača vozila dodirivale i on se koristio više od
30 godina.
Mehanički problemi senzora sa dvije kontaktne ploče doveo je do razvoja elektropneumatskog
senzora koji je imao ograničenja vezana za instalaciju i osiguranje tlaka zraka, troškove instalacije i vibracije
kotača pri prelasku preko pneumatske cijevi.
Danas se u cestovnom prometu pored najviše koriste induktivne petlje koriste i druge vrste senzora
kao što su magnetni senzori, optički senzori, senzori kamera, mikrovalni senzori, lasersko radarski senzori,
ultrazvučni senzori, akustični senzori.
Induktivne petlje prikupljaju podatke o prolazu i prisutnosti vozila u zoni petlje te omogućavaju
mjerenje parametara prometnog toka (brzina , gustoća , itd. ) koji se određuju posredno korištenjem
odgovarajućih algoritama na temelju izmjerenih parametara.
Induktivne petlje
se sastoje od jednog ili više zavoja izoliranje žice ugrađene u površinu kolnika
kroz koje prolazi električna struja koja stvara elektromagnetno polje. Pokreti vozila se mjere promjenom
magnetnog polja koje uzrokuje vozilo koje prolazi kroz elektromagnetno polje. Induktivne petlje se koriste
za brojanje vozila i uređajima za detekciju vozila koje koriste sustavi za adaptivno upravljanje cestovnim
prometom.
Induktivne petlje su najviše korišteni detektori u cestovnom prometu koje karakterizira
visoka
pouzdanost u mjerenju podataka i fleksibilnost dizajna
. Glavni zadatak induktivne petlje je otkriti prolaz
vozila kroz neku mjernu točku ili prisutnost vozila na kolniku ceste. Podaci prikupljeni od strane
detektorskih stanica vozila se obrađuju u mikroprocesoru koji se nalazi na strani prometne infrastrukture.
Obrađeni podaci sadrže podatke o veličinu prometnog volumena, brzinu vozila, zauzetost prometnice (road
occupancy), informacije o dužini vozila.
Sustav induktivne petlje se sastoji od tri komponente:
petlju koja je ugrađena u kolnik
koja se
sastoji od više zavoja žice,
pojačalo detektora
koje pojačava električnu energiju koja je proizvedena od
strane detektorske petlje i
kabela
koji povezuje žicu u petlji sa pojačalom detektora.
Pneumatski senzori
sadrže pneumatske cijevi koje se položu preko kolnika a koriste se za brojanje i
klasificiranje vozila te mjerenje brzine kretanja vozila. Razvrstavanje podataka o broju vozila i brzinama
vozila prema pojedinim kategorijama vozila zahtijeva korištenje više cijevi koje su raspoređene na
odgovarajući način. Jedan kraj cijevi je vezan za prometni brojač, tako da gume vozila prelazeći preko cijevi
pokreću indikator tlaka zraka u cijevi.
Piezo-električni senzori
su najčešće ugrađeni na površinu ceste a rade na principu pretvaranja tlaka
na senzor u električni naboj. Piezo-električni senzori su precizni, a koriste se za brojanje vozila, klasifikaciju
vozila (brzina, osovine), vaganje vozila u kretanju u kombinaciji sa induktivnom petljom, naplatu cestarine,
praćenje ograničenja brzine.
