STF50 A07010 Åpen RAPPORT ITS IKT i transportsektoren Klargjøring og avgrensning Børge Bang og Ragnhild Wahl SINTEF Teknologi og samfunn Transportsikkerhet og -informatikk Mars 2007
ii INNHOLDSFORTEGNELSE Forord...iii Sammendrag...iv Summary...vi 1 Hva er ITS?...1 2 Sentrale anvendelsesområder for ITS...3 2.1 Trafikantinformasjon...3 2.2 Trafikk- og flåtestyring...5 2.3 Førerstøttesystemer og navigasjon...5 2.4 Overvåkning og kontroll...7 2.5 Drift av infrastruktur...7 2.6 Betalingssystemer...8 2.7 Grunnsteiner for ITS-løsninger...8 3 Litteratur...10 Vedlegg 1 Begrepsapparat Vedlegg 1.1 Sentrale begreper Vedlegg 1.2 ARKTRANS terminologi Vedlegg 1.3 Forkortelser
iv Sammendrag ITS (Intelligente Transport Systemer) er betegnelsen som brukes om systemer og tjenester hvor informasjons- og kommunikasjonsteknologi anvendes i transportmiddel eller nettverk som frakter personer eller gods. Målet med innføring av ITS er å forbedre transportsystemet i form av bedre fremkommelighet, bedre trafikksikkerhet, og økt nytte for brukerne av transportsystemene. ITS hjelper operatører, vegmyndigheter, transportører og enkeltindivider i å ta bedre beslutninger, og bidrar til bedre utnyttelse av infrastrukturen. ITS er således et viktig verktøy for å nå samferdselspolitiske mål. ITS kan anvendes for transport av både personer og gods, og omfatter i utgangspunktet også alle transportformer. Den teknologiske utviklingen går raskt, noe som gjør at stadig nye ITS-løsninger blir realisert. Felles for alle ITS-løsninger er at de er basert på bruk av data på elektronisk form. Innsamling av grunnlagsdata ved ulike former for datafangst og sensorer er derfor en svært sentral oppgave. I den sammenheng er det også viktig at disse har tilstrekkelig og kjent kvalitet. Datagrunnlaget vil i mange tilfeller være felles for flere tjenester og systemer. Det er derfor viktig at det etableres standarder og sikres interoperabilitet mellom systemene. Sentrale anvendelsesområder for ITS Med økende levestandard og økte krav til mobilitet står vi overfor mange utfordringer innenfor transportområdet. Nye anvendelser av IKT i transportsektoren vil kunne være med på å løse flere av disse. De viktigste anvendelsene av ITS kan deles inn i seks områder, slik det er vist i figuren under. Som det også fremgår av figuren er ITS løsningene avhengig av at en del grunnsteiner er på plass. Eksempler på disse er kommunikasjon og infrastruktur Trafikantinformasjon Trafikk- og flåtestyring Betalingssystemer Førerstøttesystemer og navigasjon Overvåking og kontroll Drift av infrastruktur Innsamling og bearbeiding av data Interoperabilitet og standardisering Infrastruktur Kommunikasjon Anvendelsesområder for ITS, oversikt Trafikantinformasjon Informasjon til trafikanter er et sentralt anvendelsesområde for ITS, og etterspørselen etter slik informasjon er etter hvert blitt svært stor. Slik informasjon kan omfatte alle transportformer, og i den senere tid er det blitt mye fokus på multimodale løsninger. Dette innebærer at man kan få informasjon om flere transportmidler fra samme system.
v Trafikk- og flåtestyring Mens trafikantinformasjon gir trafikantene grunnlag for egne beslutninger, omfatter trafikk- og flåtestyringen mer aktiv styring av trafikanter og kjøretøy, slik at de i mindre grad har mulighet til å foreta egne valg. Førerstøttesystemer og navigasjon Systemer som hjelper fører av et motorisert transportmiddel med behandlingen av dette, er et annet og omfattende anvendelsesområde for ITS. Fører omfatter i denne sammenheng den som er fører av en båt, bil, fly eller tog. Innenfor hver av disse transportformene finnes det ulike former for førerstøttesystemer. Overvåking og kontroll En rekke ITS-systemer anvendes for å overvåke og kontrollere trafikk og/eller transport. Dette omfatter altså alle aktiviteter som foregår på infrastrukturen, og ikke infrastrukturen i seg selv. Enhetene som overvåkes kan være transportmidler eller individer i transportsystemet. Drift av infrastruktur Vedlikehold av infrastruktur er en omfattende og kostbar oppgave, ikke minst på grunn av klima og topografi. I denne sammenheng kan ITS være et nyttig virkemiddel for å sikre en optimal drift av infrastrukturen. Ved å ha forskjellike typer sensorer som overvåker tilstanden på infrastrukturen, kan disse automatisk melde tilbake om feil, redusert funksjonalitet eller behov for preventive tiltak. Betalingssystemer I et elektronisk billetteringssystem foregår betalingen ved bruk av en elektronisk billett eller brikke. Billetten kan for eksempel være et plastkort eller en papirbillett med elektronisk lagret informasjon.. En rekke integrerte betalingssystemer er under utvikling. Disse vil gjøre det mulig å ha gjennomgående billetter som kan anvendes på alle transportmidler uavhengig av leverandør av transporttjenesten, eller benytte samme betalingsbrikke (for eksempel AutoPASS) ved passering av vegbommer, parkering og ferger. Begrepsapparat Innefor fagområdet ITS benyttes mange forkortelser og begrep. Selv om oversikten ikke er komplett, er det bakerst i rapporten gitt en oversikt over mange av de mest vanlige begrepene og forkortelsene som er i bruk.
vi Summary ITS (Intelligent Transport Systems) is systems and applications where information and communication technology is applied in any mode of transport or in a network used for transportation of people or freight. The objective by introducing ITS, is to improve the transport system to achieve improved efficiency, safety and benefit for the users of the transport system. ITS will help the Public Roads Administration, Commercial vehicle operators, individual drivers and public transport users to make better decisions and to contribute to a better utilisation of the infrastructure. ITS is thus an important tool to obtain political goals. ITS covers all transport modes. Due to a rapid technology development, new ITS solutions are continuously made possible and introduced. All ITS solutions have in common that they are based on use of electronic data. The collection of these data by any means of data acquisition and sensors is thus a very important task, and it is important that the data collected is of sufficient and known quality. In many cases the same data will be used for several applications and systems. Common standards and interoperability between the various systems is therefore very important. Applications of ITS With improved standard of living and increased demand for mobility we are facing many challenges within the area of transportation. New applications of information and communication technology in transport could contribute to solve many of these challenges. The most important applications of ITS may be divided into 6 categories, as shown in the figure below. As the figure shows, ITS depends on certain main functions to be present. Examples of these are communication and infrastructure. Traveller Information Traffic- and Fleet Management Driver Assistance and Navigation Surveillance and Control Infrastructure Management Electronic Payment Systems Data Collection and Data Processing Interoperability and Standardisation Infrastructure Communication Applications of ITS, overview Traveller Information Traveller information is an important area of ITS application. The demand for this service is increasing rapidly. Such information may include all modes of transport, and recently multimodal solutions have gained much attention. This means that information about several modes may be obtained from the same system.
vii Traffic- and Fleet Management While traveller information supports the travellers in making their own decisions, traffic management involves a more active form of management, giving the travellers less possibilities to decide by themselves. Driver Assistance and Navigation Driver assistance systems is another important and extensive application of ITS. The driver is in this context used for the operator of a car, ship, plane or train. Within all these modes of transport various types of assistance systems exists. Surveillance and Control Surveillance and control contains all systems that monitors of controls traffic or transport. That is all activity on the infrastructure, but not the infrastructure itself. The unit to be monitored may be the transport mode, or people in the transport system. Infrastructure Management Maintenance of infrastructure is an extensive and expensive task, particularly in Norway because of our climate and topology. In connection to this ITS may be a very useful tool in order to obtain a more optimal management of the infrastructure. By having various sensors to monitor the condition of the infrastructure, errors or need for maintenance or preventive measure will be detected. Electronic Payment Systems In an electronic payment system, the payment for certain transport services is done by use of an electronic ticket or tag. Integrated payment systems are being developed. In these systems it will for instance be possible to use the same tag to pay for both toll roads, parking and ferries. ITS Glossary A lot of abbreviations and notions are used in the ITS field. At the end of this report an overview of some of the most common abbreviations and notions are given.
1 1 Hva er ITS? ITS (Intelligente Transport Systemer) er betegnelsen som brukes om systemer og tjenester hvor informasjons- og kommunikasjonsteknologi anvendes i transportmiddel eller nettverk som frakter personer eller gods. Målet med innføring av ITS er å forbedre transportsystemet i form av bedre fremkommelighet, bedre trafikksikkerhet, reduserte kostnader, og økt nytte for brukerne av transportsystemene og samfunnet for øvrig. ITS hjelper operatører, vegmyndigheter, transportører, næringsliv og enkeltindivider i å ta bedre beslutninger, og bidrar til bedre utnyttelse av infrastrukturen. ITS er således et viktig verktøy for å nå samferdselspolitiske mål. ITS kan anvendes for transport av både personer og gods, og omfatter i utgangspunktet også alle transportformer. Den teknologiske utviklingen går raskt, noe som gjør at stadig nye ITS-løsninger blir realisert. Dårlig transportkapasitet og fremkommelighet er et økende problem i byområdene. Dette påvirker ikke bare tiden vi tilbringer i transportsystemene, men også miljø og energiforbruk. Selv om problemene i Norge er små i forhold til mange større byer i Europa, er de økende også her. Internasjonalt har anvendelse av ulike former for ITS blitt en vanlig strategi for å løse disse problemene. ITS kan blant annet bidra til en bedre utnyttelse av eksisterende transportsystemer. Dette skjer ved at man har fått en overgang fra å ha fokus på bygging av ny infrastruktur til å se mer på muligheter for bedre og mer optimal drift og bruk av eksisterende transportsystemer. Verdiøkning Anvendelser/bruk Produkt og tjenester Dataanalyse Datagrunnlag Arkitektur Rammebetingelser Privat ansvar? Offentlig ansvar? Figur 1: Verdikjeden for ITS Felles for alle ITS-løsninger er at de er basert på bruk av data på elektronisk form. Disse dataene anvendes og videreforedles gjennom verdikjeden for ITS, som vist på figuren over. Innsamling av grunnlagsdata med tilstrekkelig og kjent kvalitet er derfor en svært sentral oppgave. Datafangst og sikring av datakvalitet er kostbart, og data kan i mange tilfeller være felles for flere tjenester og systemer. Det er derfor viktig at løsninger bygger på en åpen og felles arkitektur og at det etableres standarder og sikres felles bruk / gjenbruk av data mellom systemene.
Å få etablert vellykkede ITS-løsninger krever godt samarbeid mellom private og offentlige aktører. For noen ITS-tiltak vil det offentlige være en viktig leverandør av datagrunnlag, mens for mange tiltak vil datafangsten være en del av selve tiltaket. Data om transportinfrastrukturen vil i de fleste tilfeller tilbys av det offentlige. Etter hvert som man kommer høyere opp i verdikjeden, og frem mot produkter og tjenester, vil det offentliges rolle avta, og private aktører vil overta. 2
3 2 Sentrale anvendelsesområder for ITS Med økende levestandard og økte krav til mobilitet står vi ovenfor mange utfordringer innenfor transportområdet. Nye anvendelser av IKT i transportsektoren vil kunne være med på å løse flere av disse. De 6 viktigste anvendelsesområdene for ITS er presentert i figuren under. I dette kapittelet har vi gitt en kort beskrivelse av disse, sammen med noen konkrete eksempler på aktuelle systemer. Det presenteres også noen generelle grunnsteiner for ITS-løsninger. Trafikantinformasjon Trafikk- og flåtestyring Betalingssystemer Førerstøttesystemer og navigasjon Overvåking og kontroll Drift av infrastruktur Innsamling og bearbeiding av data Interoperabilitet og standardisering Infrastruktur Kommunikasjon Figur 2: Anvendelsesområder for ITS, oversikt 2.1 Trafikantinformasjon Trafikantinformasjon skal gi trafikantene (både personer og næringslivsaktører) grunnlag for beslutninger om reiser eller kjøreoppdrag. Dette er et sentralt anvendelsesområde for ITS, og etterspørselen etter slik informasjon er etter hvert blitt svært stor. Informasjonen kan omfatte alle transportformer, og inneholde alt fra kollektivtakster til lokalisering av ledige parkeringsplasser. I den senere tid er det blitt mye fokus på multimodale løsninger. Dette innebærer at man kan få informasjon om flere transportmidler fra samme system. På kollektivtransportsiden vil en slik anvendelse typisk kunne inneholde informasjon om rutesystemet, takster, reisetid og forsinkelser. På vegsiden kan i tillegg informasjon om ledige parkeringsplasser, stengninger, vær og føreforhold være eksempler på aktuell trafikantinformasjon. Informasjon om værforhold er kanskje enda mer sentral i forbindelse med luftfart og sjøtransport. For disse transportformene vil imidlertid en slik type informasjon være av størst interesse for den som fører skipet/flyet, og ikke i like stor grad oppta den enkelte passasjer. For næringstransport vil informasjon om tilstanden og trafikksituasjonen på vegnettet kunne bidra til at transportørene kan velge optimale kjøreruter, slik at de kan få levert sine varer i rett tid til en lavest mulig kostnad. Ulike former for ruteplanleggingssystemer der du kan planlegge kjørerute eller reiserute begynner etter hvert å bli tilgjengelig på Internett. Få av disse er imidlertid multimodale, slik at man må bruke flere ulike systemer dersom reisen omfatter flere transportformer.
4 I multimodale løsninger vil informasjonen trafikanten får kunne være med på å avgjøre for eksempel valg av transportmiddel. Det finnes to prinsipielt forskjellige løsninger, som påvirker trafikantens valg på ulike måter: Informasjon som mottas i forkant av turen (Pre-trip) Informasjon som mottas underveis (On-trip) I figuren under er det en vist hvilke valg trafikantinformasjon kan påvirke. Figuren viser også at faktorer som kvalitet, pålitelighet og tilgjengelighet har betydning for valget som gjøres. Erfaringer fra eksisterende systemer viser at disse er helt avgjørende for om systemet skal bli en suksess eller ikke (Se for eksempel US Department of Transportation FHWA 2000). Pre-Trip On-Trip Beslutningspunkt Tur Nå Vanlig reisemål Bil Vanlig rute Ikke tur Senere Nytt reisemål Kollektiv Ny rute Informasjonens verdi Pålitelighet Tilgjengelighet Kvalitet Kostnad Figur 3: Valgene som kan påvirkes ved bruk av trafikantinformasjon [Lind (1997)] Informasjon til trafikantene kan distribueres ved bruk av flere forskjellige medier. Valg av distribusjonsmåte vil ofte være avhengig av om det dreier seg om dynamisk sanntidsinformasjon, eller mer statisk informasjon som oppdateres mye sjeldnere. Figur 4: Eksempel på distribusjonskanaler for trafikantinformasjon
5 For dynamisk informasjon som for eksempel forsinkelser i vegnettet vil Internett og mobiltelefon være en vanlig distribusjonskanal. For mer statisk informasjon som for eksempel ruteopplysninger i et kollektivsystem vil Internett eller informasjonstavler på kollektivterminaler kunne være en aktuell måte å distribuere informasjonen på. Slike informasjonstavler kan selvsagt også brukes for dynamisk informasjon, slik vi er vant til fra flyplasser og større togstasjoner. For næringstransport kan en se for seg at denne type informasjon overføres elektronisk til transportørenes egne systemer, slik at de kan utnytte dette for eksempel i sine ruteplanleggingssystemer. 2.2 Trafikk- og flåtestyring Mens trafikantinformasjon gir trafikantene grunnlag for egne beslutninger, omfatter trafikkstyring en mer aktiv styring av trafikantene, slik at de i mindre grad har mulighet til å foreta egne valg. Den enkelte trafikant vil ut fra den informasjonen han mottar optimalisere sin egen situasjon. Den individuelle tilpasningen vil i de fleste tilfeller ikke være lik den systemoptimale løsningen som de offentlige myndigheter ønsker å oppnå. Motivet for å iverksette styringstiltak kan være mange. I vegnettet vil det være ønske om å unngå eller redusere ulempene ved sammenbrudd i avviklingen, slik at man opprettholder god kapasitet på vegen. Dette vil ha stor betydning, blant annet for næringstransporten, som tilbringer mye tid i kø. En god avvikling er også viktig for å unngå økte miljøskadelige utslipp ved større kødannelser. Et annet motiv kan være ønske om å prioritere kollektivtrafikken, og gjennom dette styre flere trafikanter over på offentlige transportmidler. Vi vet at pålitelighet og reisetid er viktige parametere ved folks valg av transportmiddel. Dersom man kan bedre fremkommeligheten for kollektivtrafikken ved bruk av ITS vil dette være et viktig virkemiddel for å oppnå flere kollektivreisende. Figur 5: Tilfartskontroll. Eksempel på trafikkstyring Innenfor næringstransport og kollektive transportsystemer, vil en god og effektiv styring av flåten være viktig for konkurranseevnen og sikring av et godt transporttilbud til brukerne. Ved bruk av små terminaler i bilen kan sjåførene motta nye ordrer og dirigeres til nye hente- og leveringssteder fra trafikkledelsen i selskapet. Via det samme systemet kan sjåføren rapportere tilbake om status om for eksempel fullførte oppdrag. Flåtestyring omfatter også kollektive transportsystemer. Ved å ta i bruk nye IKT-løsninger ved drift og planlegging av kollektivsystemet kan man sikre optimal bruk av transportmidlet, enten dette dreier seg om buss, båt, tog eller fly. 2.3 Førerstøttesystemer og navigasjon Systemer som hjelper fører av et motorisert transportmiddel med behandlingen av dette, er et annet og omfattende anvendelsesområde for ITS. Fører omfatter i denne sammenheng den som er fører av en båt, bil, fly eller tog. Innenfor alle disse transportformene finnes det ulike former for førerstøttesystemer. Enkelte av disse systemene har som hensikt å øke komforten til fører og passasjerer. I stor grad inngår imidlertid disse løsningene i det vi kan kalle for sikkerhetssystemer. Hovedmålet med disse sikkerhetssystemene er tredelt:
6 Redusere mulighetene for feil Redusere konsekvensene av feil Få trafikantene til å endre atferd Autopilot er kanskje et førerstøttesystem som de fleste av oss har hørt om. Mens løsninger med autopilot for biltrafikk foreløpig kun er på forsøksstadiet, har slike systemer vært i bruk i lang tid innenfor transport i luft, sjø og bane. De senere årene har imidlertid bilbransjen satset hardt på ulike førerstøttesystemer, og flere slike systemer er i dag tilgjengelig også på helt normale biler. En variant av disse systemene er det vi kan kalle nødtjenester, som for eksempel automatisk togstopp. På bilsiden er forskningsmiljøene i gang med å utvikle systemer som automatisk skal varsle alarmsentraler og andre trafikanter dersom det inntreffer en ulykke (ecall-safety). Dette vil gi utrykkingsenhetene kortere reaksjonstid, og dermed også bidra til å spare liv. Figur 6: Illustrasjon av ulike førerstøttesystemer i bil Navigasjonssystemer omfatter i denne sammenheng alle systemer som hjelper deg å finne frem. Avanserte navigasjonssystemer gir deg informasjon om hvor du befinner deg og hvordan du skal komme deg dit du ønsker. Selv om det skjer en stadig utvikling av mer avanserte systemer, har avanserte navigasjonssystemer vært i bruk i lang tid innenfor sjøfart og luftfart. Etter hvert er slike systemer også blitt mer vanlig innenfor landtransport. For vegtransport kan du i noen systemer få sanntidsinformasjon om fremkommeligheten på vegnettet, og råd for alternativt rutevalg for å unngå de mest belastede strekningene. For norske forhold er det imidlertid foreløpig dårlig tilgang på sanntidsinformasjon om fremkommelighet.
7 2.4 Overvåkning og kontroll En rekke ITS-systemer anvendes for å overvåke og kontrollere trafikk og/eller transport. Dette omfatter altså alle aktiviteter som foregår på infrastrukturen, og ikke infrastrukturen i seg selv. Enhetene som overvåkes kan være transportmidler eller individer i transportsystemet. De mest tradisjonelle anvendelser innefor dette området er overvåking av aktiviteten på de ulike transportnettene gjennom det vi kjenner som kontrollsentraler. Slike sentraler finnes for alle transportformer. Dette omfatter overvåkning av trafikkstrømmer, trafikkavvikling, potensielle konfliktsituasjoner, hendelser m.m. Figur 7: Togsentral For flytrafikken vil eksempler kunne være innflygningskontroll eller konfliktvarsling som varsler dersom fly er på kollisjonskurs. Innenfor sjøtransport er det etablert et automatisk identifikasjonssystem for skip (AIS), for å forbedre trafikkovervåkingen til sjøs. Gjennom forskningsprosjektet AIS2010 arbeides det for å utvide bruken av AIS-data innenfor forebyggende overvåking. Innen vegtransport er en rekke tunneler i høytrafikkerte områder instrumentert med automatiske hendelsesdetektorer, som varsler om mulige ulykker. Etter 11. september er det satt stort fokus på nye sikkerhetsløsninger blant annet i transportsystemene. Slike systemer har derfor blitt et viktig område innenfor overvåking og kontroll. Flere flyplasser er for eksempel i ferd med å installere utstyr for identifikasjon ved bruk av biometri. Biometri vil si identifikasjon eller verifikasjon ved bruk av biologiske mønstre. Eksempler på løsninger er scanning av øyne, hender eller fingre. Blant annet har SAS i Sverige fått tillatelse til å gjennomføre slik identifikasjon på svenske innenriksfly. Figur 8: Identifikasjon ved bruk av biometri 2.5 Drift av infrastruktur Vedlikehold av infrastruktur er en omfattende og kostbar oppgave, ikke minst på grunn av klima og topografi. I denne sammenheng kan ITS være et nyttig virkemiddel for å sikre en optimal drift av infrastrukturen. Ved å ha forskjellike typer sensorer som overvåker tilstanden på infrastrukturen kan disse automatisk melde tilbake om feil, redusert funksjonalitet eller behov for preventive tiltak. For eksempel kan man ha sensorer i eller ved vegbanen for å registrere is eller fare for is på vegbanen. I avanserte systemer kan data fra disse sensorene samkjøres med informasjon om egenskaper ved den fysiske beliggenheten til vegen for å avgjøre om det er nødvendig med salting/strøing på hele eller deler av en vegstrekning. Det er viktig at slike system gir rask beskjed slik at tiltak gjøres på et så tidlig stadium at trafikksikkerheten til trafikantene ivaretas. For flytrafikken vil redusert kapasitet på rullebaner kunne føre til kritiske forsinkelser som får store konsekvenser for flyselskapene og de reisende. Redusert kapasitet kan oppstå som følge av større snøfall, glatt rullebane m.m. ITS-løsninger som overvåker baneforholdene vil således kunne gi verdifull informasjon som sparer transportselskapene og samfunnet for store summer.
8 2.6 Betalingssystemer I et elektronisk billetteringssystem foregår betalingen ved bruk av en elektronisk billett eller brikke. Billetten kan for eksempel være et plastkort eller en papirbillett med elektronisk lagret informasjon. For brukerne innebærer elektronisk billettering en forenkling av betalingen. Spesielt gjelder dette der flere kollektivselskap har gått sammen om et felles betalingssystem. I disse tilfellene vil den reisende kunne bruke samme betalingskort hos alle selskapene. Kortet kan vanligvis fungere både som et periodekort og som et verdikort hvor brukeren kan fylle opp kortet med det beløpet han ønsker. I det siste tilfellet vil kortet fungere på samme måte som et vanlig klippekort. Andre betalings-løsninger kan også forekomme. De systemer som nå blir installert representerer ny teknologi og bedret funksjonalitet. Blant annet tas i disse dager berøringsfrie kort i bruk. Den nye generasjonen av elektroniske billetteringssystemer, er i dag i drift eller under innføring i flere norske fylker. Kortene vil fungere som et verdikort eller en reisekonto, og kan lastes opp med valgfrie beløp. Tolling, Road Pricing Parking Personal Transport Account Money claim Ferries Public Transport Trains/Planes/ Ships Car rental Figur 9: Elektroniske billetterings- og betalingssystemer Elektroniske betalingssystemer for vegtrafikk er et område hvor Norge ligger langt fremme internasjonalt. Vi var tidlig ute med å ta i bruk ny teknologi. AutoPASS-brikken, som de fleste av oss kjenner til, ble innført allerede i 1998. En rekke integrerte betalingssystemer er under utvikling. Disse vil gjøre det mulig å ha gjennomgående billetter som kan anvendes på alle transportmidler uavhengig av leverandør av transporttjenesten, eller benytte samme betalingsbrikke (for eksempel AutoPASS) ved passering av vegbommer, parkering og ferger. Slike betalingssystemer innebærer en forenkling av betalingen for brukeren, og kan i noen tilfeller også innebære store reduksjoner av miljø- og tidskostnader sammenlignet med manuelle betalingssystemer. 2.7 Grunnsteiner for ITS-løsninger Datainnsamling og databearbeiding er sentralt i alle ITS-løsninger. Bruk av ulike sensorer og andre måter for automatisk datafangst er derfor en tung aktivitet ved etablering av nye ITSløsninger. Data brukes som input til systemene og er helt nødvendige for at systemene skal virke som forutsatt. Dersom slike data taes vare på, vil det imidlertid også åpne seg mulighet for alternativ anvendelse av den samme informasjonen. Eksempler kan være automatisk generering av rapporter for innrapportering av statistikk til SSB, erfaringsdata til operatører, osv.
9 Ny teknologi har gitt nye muligheter, ikke minst når det gjelder dataoverføring og datafangst. Datakommunikasjon er dermed en annen sentral brikke innenfor ITS. Dette gjelder ikke bare ved datafangst, men kanskje spesielt i forbindelse med distribusjon av informasjon. En stor del av transport av både personer og gods foregår på tvers av landegrenser og kontinenter. For å få til effektive ITS-løsninger er det derfor viktig å sikre interoperabilitet. Dette innebærer at tjenestene og systemene kan fungere selv om vi flytter oss mellom ulike deler av landet, eller mellom land og kontinenter. For å sikre dette er vi avhengig av at det utvikles internasjonale standarder. Norske aktører som Q-Free og Statens vegvesen er sentrale bidragsytere ved utvikling av slike standarder. I Norge er det gjennom forskningsprosjektet ARKTRANS utviklet et rammeverk for utvikling av systemer og tjenester innenfor ITS-området. Ved å bruke dette rammeverket vil man sikre samordning og informasjonsflyt mellom de ulike systemene og aktørene. Transportinfrastruktur Myndigheter Trafikkontrollsentre Informasjonstilbydere Regelverk Terminal Eiere Ressurser Intermodal koordinering Holdeplass Flåteoperatør Transportbrukere Transportmiddel Figur 10: ITS referansemodell fra ARKTRANS (Natvig m.fl. 2004) For å kunne realisere mange av mulighetene innen ITS, er det en forutsetning av man har etablert en egnet intelligent infrastruktur. Instrumentering av infrastrukturen muliggjør at transportmidler kan kommunisere med hverandre eller med infrastrukturen. Jo større utstrekning dette får, desto større er mulighetene for å realisere potensialet ITS har for å nå de transportpolitiske mål knyttet til fremkommelighet, trafikksikkerhet, miljø og mobilitet.
10 3 Litteratur Appell, K., Dörge, L., Storkitt, A., Aakre, A., Muskaug, R. (2002) Road Transport Informatics Terminology. 1/2002. NVF53. Oslo Bang, B. Aakre, A., (2006). Nasjonal nettportal for statisk og dynamisk veg- og trafikkinformasjon, STF50 A06024, SINTEF, Trondheim Department of Transport (2005) New Technology in transport. Improving Network management. (www.its-assist.org.uk/resourcepack) Department of Transport, UK Eidhammer, O. Samstad, H., Killi, M., Kvinge, B.A. (2003). IKT i transportsektoren: Myndighetenes rolle. 657/2003 TØI, Oslo EU DG Energy & Transport (2001) Sustainable mobility; Clean urban transport; European transport networks; Single European sky; Maritime safety; Freight intermodality; Getting prices right; Road safety; Intelligent Transport Systems. European Communities. Luxembourg EXTRA project, (2001) Freight intermodality. Thematic paper 10/8. European Community s Transport RTD Programme Felicio, J.A., Rodrigues, R., Caldeirinha, V. (2005) First Annual Thematic Research Summary Intelligent Transport Systems. D2.C-5.6. Issue 1.1. Transport Research Knowledge Centre. Gendner, N. (2004) First Annual Thematic Research Summary Intermodal Transport. D2.C-3.6. Issue 1.1. Transport Research Knowledge Centre. Helmreich, W. (2005) First Annual Thematic Research Summary Air Transport. D2.C-3.1. Issue 1.1. Transport Research Knowledge Centre. Helmreich, W. et.al. (2005) Deliverable D2.A: Thematic Structure and Definitions all Themes. EW-WEB-IABG-0042. Issue 2.0. Transport Research Knowledge Centre. Intelligent Transport Systems Australia (2003) Handbook on Intelligent Transport Systems. Intelligent Transport Systems Australia. Killi, M., Samstad, H., Sælensminde, K. (2001) Trafikantenes verdsetting av trafikkinformasjon. Resultater fra en "stated preference" pilotstudie. 537/2001, TØI, Oslo Lind, G. (1997) Strategic assessment of intelligent transport system : a user-oriented rewiew of models and methods. Ph.D. Dissertation, Royal Institute of Technology, Stockholm. Meland, S. (1999). Behovs- og mulighetsanalyse. TTS-18-1999, Statens vegvesen Vegdirektoratet. Oslo Moksnes, Y., Haugen, T., Meland, S., og Bang, B. (1999). Sluttdokumentasjon. Dynamiske data for vegtrafikken. Dynamiske data for vegtrafikken, B. Bang, ed., Statens vegvesen Vegdirektoratet. Oslo
11 Natvig, M., Westerheim, H., Skylstad. G.F. (2004) ARKTRANS. The Norwegian system framework architecture for multimodal transport systems supporting freight and passenger transport. Version 4.0. STF90 A05008. SINTEF. Trondheim PIARC (2004) ITS Handbook 2 nd Edition, CD ROM. PIARC Rødseth, J. Bang, B., (2006). ITS i kollektivtrafikken. STF50 A05223, SINTEF, Trondheim Samferdselsdepartementet. (2002). Bedre, tryggere og mer effektiv transportsektor med bruk av IKT. N-0526, Samferdselsdepartementet, Oslo. Samferdselsdepartementet (2005) Strategi for tele- og transportforskning 2006-2009, N-0537, Samferdselsdepartementet, Oslo US Department of Transportation FHWA (2000) What have we learned about Intelligent Transportation Systems?. US Department of Transportation FHWA. Vie, H. A. (2002). IKT-systemoversikt for transport. TL Rapport 01-2002, Transportbrukernes Landsforening, Oslo. Wahl, R., Flø, M., Haugen, T., Bang, B., og Lillestøl, P. J. (2003). Dynamisk transportinformasjon - Kunnskapsstatus. STF22 A03305, SINTEF, Trondheim. Wahl, R. og Haugen, T. (2005): DynamIT. Dynamiske informasjonstjenester for transportsektoren. Systembeskrivelse og evaluering. STF50 A05229, SINTEF, Trondheim. Wahl, R. og Skjetne, E. (2005): Organisering og eierskap av trafikkdata, STF50 A05090, SINTEF, Trondheim.
Vedlegg 1: Begrepsapparat Sentrale begreper Vedlegg 1 Begrepsapparat Vedlegg 1.1 Sentrale begreper Begrepene i denne oversikten består i hovedsak av et utvalg hentet fra ordboka for transportinformatikk, som er utviklet av NVF53. (Nordisk Vegteknisk Forbund, Utvalg 53: Transportinformatikk). [Appell et.al. (2002)]. Enkelte begrep er også hentet fra [Wahl, R. og Haugen, T. (2005)]. Ordboken for transportinformatikk er tilgjengelig fra organisasjonens hjemmeside: www.nvf53.org adgangskontroll aktuell reisetid Kontroll av personers eller kjøretøys adgang til områder med restriksjoner ved kontroll av adgangsrettigheter Aktuell reisetid er reisetiden i nåtidspunktet. automatisk hastighetstilpasning automatisk nødanrop autonom hastighetstilpasning bestillingstransport betalingsmedium betalingsoperatør betalingssystem bilbank; bilpool Ulike konsepter med målsetting om å begrense aktuell kjørehastighet i forhold til ulike referansehastigheter (statisk, variabel eller dynamisk) ved hjelp av ulike brukergrensesnitt (informativ, assisterende eller tvungen) Anrop om en nødsituasjon som er initiert av automatisk utrustning i kjøretøyet eller av et automatisk hendelsesdetekteringsystem til operatør knyttet til infrastrukturen (ecall Safety) Automatisk hastighetstilpasning ved hjelp av utstyr ombord i kjøretøyet (GPS, map matching etc) og uavhengig av vegkantutsyr Tilbud om kollektiv transporttjeneste som tar hensyn til de reisendes individuelle behov (hente- og bestemmelsessted, tidspunkt på dagen etc.), vanligvis gjennom et sentralt bestillingssystem Bærer av betalingsmiddelet, som f.eks. billett, kort eller enhet i kjøretøyet En operatør av et betalingssystem som, i følge en kontrakt mellom operatører, aksepterer betaling basert på kontrakten mellom brukeren og hans eller hennes hjemmeoperatør Et finanssystem som inkluderer hele prosessen med utstedelse og bruk av betalingsmidler, samt avregning og oppgjør av transaksjoner Når personer fra forskjellige husholdninger deler på en eller flere biler
Vedlegg 1: Begrepsapparat Sentrale begreper brukergrensesnitt clearing cruise control datainnsamling med floating car Mekanismen for interaksjonen mellom menneske og maskin, inkludert inndata, utdata og dialogprosedyrer Fordeling av verdier generert i betalingssystemet mellom de ulike operatørene slik at disse kan gjennomføre et oppgjør Automatisk regulering av farten til det nivå som er bestemt av føreren Datainnsamling fra et kjøretøy som beveger seg med trafikkstrømmen og som aktivt forsøker å holde trafikkens hastighet dynamisk parkeringsinformasjon Informasjon om parkeringsmuligheter som f.eks. åpningstider, avgifter og ledige plasser basert på aktuell eller beregnet sitasjon dynamisk ruteinformasjon effektivitetsmål elektronisk betaling Informasjon om aktuelle eller predikerte egenskaper for veger og anlegg langs ruten En kvantitativ størrelse som indikerer hvordan et anlegg eller en tjeneste fungerer Betaling ved hjelp av elektroniske hjelpemidler, f.eks. via internett elektronisk billettering Aktiviteter knyttet til utstedelse og utlevering av betalingsmidler og relaterte elektroniske betalingsmedia samt innsamling av relaterte avgifter etterspørselsstyring farlig gods flåtestyring forsinkelse forventet reisetid framkommelighet; avviklingskvalitet fri flyt gjennomsnittlig snitthastighet Tiltak for å påvirke behovet for transport og trafikkens fordeling i rom eller tid samt valg av reisemiddel Gods som av natur er farlig (f.eks. sprengstoff, kjemikalier) Planlegging, overvåking, regulering og evaluering av kjøretøyflåtens bevegelser og drift, inkludert førerne Tillegget i reisetid sammenlignet med reisetid ved fri flyt på et gitt element Forventet reisetid er den reisetiden du normalt kan forvente på et gitt tidspunkt. Denne reisetiden inkluderer normale periodiske forsinkelser, som for eksempel oppstår i rushperioder. Et kvalitativt mål som beskriver avviklingskvalitet for en trafikkstrøm, basert på kvalitetsmål som hastighet, reisetid, frihet til å manøvrere, forstyrrelser, komfort og bekvemmelighet En trafikkstrøm som består av frie kjøretøy Gjennomsnittlig hastighet for individuelle kjøretøy målt over en kort avstand, dvs. aritmetisk middel av individuelle punkthastigheter
Vedlegg 1: Begrepsapparat Sentrale begreper gjennomsnittlig strekningshastighet hastighet ved fri flyt hendelsesdetektering hendelseshåndtering holdeplasstid håndtering av nødanrop kritisk hastighet kø køvarsling logistikk makstime mobilitet multimodal transport overvåkning av føreratferd overvåkning av kjøretøy park and ride Lengden av en vegstrekning dividert med gjennomsnittlig reisetid for kjøretøy på strekningen, dvs. harmonisk middel av individuelle strekningshastigheter Gjennomsnittlig hastighet for kjøretøy ved fri flyt i avviklingen Detektering av en hendelse i trafikken Deteksjon av en hendelse i trafikken, iverksetting av nødvendige tiltak samt regulering av trafikken inntil normale trafikkforhold er gjenskapt Tiden som et rutegående kjøretøy bruker på holdeplasser eller lignende Aktiviteter knyttet til mottak og identifisering av anrop fra nødtelefoner samt initiering av nødvendige tiltak i forhold til anropet Gjennomsnittlig hastighet for kjøretøy når trafikkintensiteten er nær kapasitetsgrensen En kø kan defineres som en rekke av transportmidler som venter på å bli betjent av et system (for eksempel passere et punkt). Varsling om en detektert eller forventet kø på en bestemt del av vegnettet Planlegging, utførelse og kontroll av forflyttingen og plasseringen av personer og/eller gods, samt aktiviteter som støtter dette Timen med høyest trafikkvolum i løpet av en dag Den enkelte trafikants evne til å dra nytte av transportsystemet Transport av mennesker eller gods ved hjelp av mer enn en transportmåte i løpet av en enkelt reise Observasjon og vurdering av førerens atferd og vurdering av mulige avvik fra hans/hennes normale atferd ved hjelp av utstyr i kjøretøyet Innsamling av informasjon om individuelle kjøretøy som posisjon, last, avvik fra rutetabell etc En kombinert reise, som omfatter bytte av reisemiddel fra privatbil til kollektivtransport eller motsatt, på en enkelt reise, der byttet er tilrettelagt for brukeren gjennom passende parkeringsmuligheter og informasjon parkeringsinformasjon Informasjon om parkeringsmuligheter som plassering, kapasitet, åpningstider, avgifter og ledige plasser
Vedlegg 1: Begrepsapparat Sentrale begreper posisjonering prioritering i signalanlegg rampekontroll referansemodell reisetid reisetidsberegning risikoindeks rutegående kjøretøy ruteinformasjon ruteoptimalisering samkjøring statisk ruteinformasjon strekningshastighet styring av kollektivttansport teknisk interopererbarhet tetthet tidsintervall Bestemmelse av den geografisk posisjonen til noe Prioritet som gis til en bestemt kategori vegbrukere i et signalregulert kryss, på en vegstrekning eller i et nettverk Gjennomføring av signalregulering på en rampe med det formål å kontrollere trafikken som kjører inn på hovedvegen slik at det oppnås god trafikkavvikling nedstrøms En modell som beskriver den helhetlige strukturen i et system og representerer systemets målsetting og den fundamentale inndeling av systemet i delfunksjoner Forbrukt tid mellom to definerte punkter, inkludert gangtid, ventetid og omstigningstid der det er relevant Beregning av den forventete reisetid for en gitt rute eller vegstrekning Et uttrykk for risiko basert på sannsynlighet og alvorlighetsgrad for en fare, dvs. et estimat for sikkerhetsrisiko Et kjøretøy som følger en forutbestemt rute og tidtabell Informasjon om egenskaper for veger og anlegg langs ruten Beregning av den mest hensiktsmessige rute basert på visse kriterier Når personer fra forskjellige husholdninger kjører sammen i en bil (spontant eller planlagt) Informasjon om varige egenskaper ved vegen og tilbud langs ruten Lengden av en vegstrekning dividert med reisetid for et kjøretøy på strekningen Styring av kollektivtransport, inkludert planlegging av ruter, tidtabeller, takster, betalingssystemer, flåte, terminaler, depoter, informasjon til passasjerene etc. Ulike typer utstyrs evne til å fungere sammen gjennom en sammenkobling, koordinert drift eller deling av ressurser Antall kjøretøy eller personer som befinner seg på en bestemt strekning eller et bestemt areal (som regel uttrykt i enheter pr. lengde eller arealenhet) Tidsintervallet mellom samme punkt på to kjøretøy som kjører etter hverandre, f.eks front-front (gjennomsnittlig tidsluke er omvendt proporsjonal med trafikkintensitet)
Vedlegg 1: Begrepsapparat Sentrale begreper tidsstyrt signalregulering av kryss tilbudsstyring tilfartskontroll trafikk- og reiseinformasjon trafikkhendelse trafikkinformasjon trafikkmodellering trafikkovervåkning trafikksimulering trafikkvolum transportinformatikk transportkonto transporttelematikk transporttjeneste transporttransaksjon Signalregulering av kryss der en benytter en fast rekkefølge og fast varighet av tidsintervall Tiltak for å påvirke trafikken ved å endre kvaliteten på eksisterende reisemåter eller gjennom å tilby alternative reisemåter Gjennomføring av signalregulering på en rampe med det formål å kontrollere trafikken som kjører inn på hovedvegen slik at det oppnås god trafikkavvikling nedstrøms Trafikk- og reiserelatert informasjon framskaffet for å lette planlegging av reiser og reising Unormal og ikke-planlagt trafikksituasjon som på en negativ måte påvirker trafikkavviklingen (inkludert ulykker) Informasjon om aktuelle eller forventede trafikkforhold Finne fram til grunnlaget for trafikkreguleringstiltak basert på anvendte teorier, vitenskaplige metoder, historiske data, aktuelle registreringer og forutsetninger Overvåkning av trafikk for å detektere ulovlig eller farlig atferd Etterligning av trafikkens virkelige atferd, vanligvis ved hjelp av datamodeller, enten på mikronivå (individuelle kjøretøy) eller på makronivå (trafikkstrømmer) Antall kjøretøy eller personer som passerer et snitt i løpet av en definert tidsperiode En gruppe teknikker som utnytter informasjonsteknologi og telekommunikasjon, i kjøretøy og infrastruktur, for å støtte eller utføre ulike funksjoner for trafikantene En konto med rettigheter til en transporttjeneste som brukeren har betalt for eller vil betale for, og som brukeren kan anvende i henhold til kontrakten med den som yter tjenesten En gruppe teknikker som utnytter informasjonsteknologi og telekommunikasjon, i kjøretøy og infrastruktur, for å støtte eller utføre ulike funksjoner for trafikantene En transporttjeneste knyttet til infrastrukturen og som tilbys brukeren En enkelt betaling for anvendelse av en eller flere kombinerte transporttjenester
Vedlegg 1: Begrepsapparat Sentrale begreper uforstyrret reisetid universell utforming vegbrukeravgift vegprising vegvalgsberegning Uforstyrret reisetid er den tiden forflytningen tar når en ikke blir forstyrret av annen trafikk, det vil si reisetid ved fri flyt i trafikken. Denne reisetiden kan imidlertid inkludere forsinkelse på grunn av regulering og utforming - for eksempel fartsgrense, geometri, vegstandard, osv. Utforming av et produkt, en tjeneste eller et system slik at det i størst mulig grad er mulig å benytte for alle brukere, uavhengig av brukerens evner og uten at det er behov for spesielle tilpasninger Det beløp som skal betales for å bruke en bestemt del av veginfrastrukturen Betaling for bruk av vegen (dvs. beskatning, trengselsavgift, bomringer, vei-, bru- eller tunnelavgifter osv.) Beregning av relevante ruter basert på visse kriterier
Vedlegg 1: Begrepsapparat ARKTRANS terminologi Vedlegg 1.2 ARKTRANS terminologi Som en sentral del av forskningsprosjektet ARKTRANS er det definert en egen terminologi. Denne er mer detaljert noe mer teknisk enn den som er gjengitt i forrige kapittel, og vi har valgt å gjengi en del av de viktigste uttrykkene fra denne i et eget kapittel. For en fullstendig oversikt over terminologien fra ARKTRANS henvises det til [Natvig et.al. (2004)]. Rapporten, samt ytterligere informasjon om prosjektet, er tilgjengelig på prosjektets nettside: www.sintef.no/units/informatics/projects/arktrans/arktransweb Deviation Actual or foreseen deviations with respect to the provision of published transport services such as cancellations, delays, disruptions, early arrivals, transport alterations, stop alterations, reduced service, increased service, etc. May also be deviations with respect to provision of services or the fulfilment of the Transport Execution Plan. Handling Instruction Specified how the Transport Item shal be handled on a specific transport means or during specific operations (loading, unloading, other terminal operations, etc.). The handling instruction may be entirely or partly derived from the Transport Item Instructions and from conditions defined by regulations and frameworks (e.g. related to type of Transport Means and type of cargo). Incident Abnormal and unplanned situation that may affect safety or the traffic flow in a negative way. May be: Situations that may lead to emergency situations (e.g. accident, regulation violation, error, robbery) Specific transport network conditions that may need attention Specific weather conditions Specific environmental conditions (e.g. pollution) Loading Information Specifies where the cargo is or is to be localised on-board the transport means and how it should be loaded or uncloaded, specific handling instructions included. Manifest A specification of all transport items on board the transport means for official and administrative purposes. May be: List of passengers that actual have boarded the transport means. Information about all cargo on-board the transport means. May also contain Loading information
Vedlegg 1: Begrepsapparat ARKTRANS terminologi Resource Plan One for each resource involved in a Transport Operation. Specifying the working plan for personnel and transport means. Route Assignment Actual assignment of a route to a specific transport means. Route Plan Includes time schedules for one or more checkpoints on a route. There are several route plans: Rout plan information that will be of interest to Transport Users, Terminals, traffic control centres, and others outside the control scope of the Transporter or Fleet manager. May include the following types of route plans: Draft route plan - Preliminary version of the planned route plan. Used for strategic and tactical planning. Planned route plan The public version of the plan on which the transport operation is based. Will be of interest to Transport Users, Terminals, traffic control centres, and others outside the control scope of the Transporter or Fleet manager. Actual route plan Real time information about estimated or occurred arrivals and departures. May be published to a wide spectre of transport users by means of various information services. Operational route plan - Contains detailed plans for thee accomplishment of the transport operation. For internal use by the Transporter, Fleet Manger and the Driver/Crew. Specifies the route for the transport operation (departure and arrival locations, time schedules, how to get between the locations, specific attention that is required, etc.). Safety Related Information Information that is provided to the crew ahead of a Transport Operation about issues that may influence on the safety. E.g:. Type and Quantities of Dangerous Goods Fire extinguishers onboard First Aid Skills of Crew Emergency Preparedness Means Onboard Contingency Contingency Plans, Contact/Key-personnel Condition of Transport Means Security Violation Report Information about violation of security regulations. Tracking Information Information about the localistation of a transport means or a Transport Item and in many cases also information like the speed, direction and heading of the transport means.
Vedlegg 1: Begrepsapparat ARKTRANS terminologi Traffic Condition (Trafikkforhold) Total assessment of the situation in the transport network that may affect safety and efficiency. If possible, several types of information such as Traffic Flow Information, Transport Network Information and Transport Network Condition should to be considered. Traffic Flow Information (Informasjon om trafikkflyt) Dynamic information about the traffic flow, such as traffic density, speed and delay. Traffic Image (Trafikkbilde) Information about the transport means in an area with respect to position, speed, direction, and in some cases also the destination they are heading for. Used by transport means (especially air and sea transport) when they plan their operations. Transport Item Instruction The transport item instruction specifies specific treatment conditions for transport and terminal operations on transport items, e.g. fragil cargo, handicapped travellers, unaccompanied children, food, animals, etc. The instructions are provided by the Transport User or the Transport User Agent, and the instructions will together with conditions defined by regulations and frameworks (e.g. related to type of Transport Means and type of cargo) influence on the establishment of handling instructions related to transport and terminal operations. Transport Network Condition (Ferdselsforhold) Dynamic information about abnormal and unplanned conditions in the transport network (slippery road, turbulence, high waves, obstructions, restricted view, air pollution, oil spill, etc.) due to situations that cannot be controlled (weather, incidents, accidents, etc.). Transport Network Information Static as well as dynamic information about planned situations in the transport network infrastructure and regulations valid in the transport network (e.g. closes roads, platooning, speed limitations, restrictions, constraints, and diversions). The information may be used for route planning. Transport Execution Plan The basis for a transport order. The content of a transport execution plan depends on the viewpoint and on the phase (during the transport preparations and planning vs. during an ongoing transport operation). The transport execution plan as seen from the Transport User s point of view (in the Transport Demand sub-domain) will encompass the whole transport chain and may consist of several legs. However, a Transporter will just need the transport execution plan for the leg or legs accomplished by this Transporter. Transport Operation A trip executed by one transport means according to a more or less detailed Transport Operation Plan and a Operational Route Plan (see Route Plan). Several Transport Tasks may be accomplished by one transport operation as the transport operation may pick up and deliver several Transport Items at several locations. The Transport Items has to be handled according to the Handling Instructions derived from the Transport Item Instructions and related frameworks (depending on type of transport means and type of transport item). Transport Operation Plan Specifies the trasks to be accomplished by a transport operation. The Transport Items that are to be transported as well as their departure and destination locations (specified in the Operational Route Plan) and their seat or space allocation are specified.