Az autonóm járműveket alkalmazó mobilitási szolgáltatások modellje

View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk brought to you by FÓKUszBan az autonóm járműveket alkalmazó mobilitási szolgáltatások modellje dr. Csiszár CsaBa, FÖldes dáVid A városokban eltérő dinamikával fejlődik a technológia, a társadalom és az épített környezet. A technológiai fejlődés sok esetben választ ad a társadalmi és az épített környezettel összefüggő kihívásokra, azonban gyakran újabb kihívásokat is előidéz. Az autonóm, környezetbarát (elsősorban elektromos) energiával hajtott járművek fejlesztése és fokozatos terjedése jelentősen megváltoztatja a jelenlegi közlekedést. A közlekedési módok átalakulnak, a szokások megváltoznak; a járműtulajdonlás helyett a mobilitási szolgáltatások kerülnek előtérbe. A változatos és kombinált szolgáltatási formák minden eddiginél összetet- 1. ábra: Az autonóm járművekre épülő jövőbeli „mobilitási paletta” tebb rendszertervezési és üzemeltetési módszereket igényelnek. mellett a felhasználói elvárások kuta- • car-sharing (autómegosztás): Az automata rendszerek előre tása is különösen kiemelt jelentőségű. a jármű kapacitáskihasználásá- programozott, egyértelműen leírt al- Az autonóm járművek használati haj- nak növelése extenzív módon, az goritmusok szerint működnek. Az au- landósága összefügg a felhasználók üzemidő növelésével; több fel- tonóm megoldások már önálló technológiai nyitottságával [1]. Magas használó egymás után használja döntéseket is hoznak kognitív és ön- jövedelemmel rendelkező, a techno- ugyanazt a járművet (pl.: Greengo), tanuló képességeiket felhasználva. lógia iránt érdeklődő férfiak általában • ride-sharing (carpooling, telekocsi): A működés során fellépő valamennyi szívesebben használják az autonóm a jármű kapacitáskihasználásának szituáció esetében a beprogramozott közlekedési szolgáltatásokat [2]. növelése intenzív módon, a szabad válaszok helyett a gépek érzékelik 12 férőhelyek megosztásával; több fel- a környezetet, azonosítják az eleme- a jövő mobilitási palettája használó egyidejűleg használja ket és a tulajdonságokat, feltárják Az újszerű, megosztáson alapuló vá- ugyanazt a járművet közös utazás (megértik) az összefüggéseket és arra rosi személyközlekedési módok az megfelelő választ adnak. erőforrásokkal (pl. terület, energia, idő) • ride-sourcing (ride-hailing): tele- való hatékonyabb gazdálkodást cé- matikai, mobil alkalmazás alapú fogadottsága az egyik kulcseleme az lozzák az új folyamatszervezési és fuvarközvetítés igényektől és kapa- autonóm közlekedési módok beve- működtetési eljárásokkal. Ezek a kö- citásoktól függő tarifával (pl.: Uber). zethetőségének. A járműfejlesztések vetkezők: Ezen közlekedési módok jelenleg Az újfajta technológia társadalmi el- CORE provided by Repository of the Academy's Library során (pl.: Oszkár), VÁROSI KÖZLEKEDÉS – 2017. szeptember járművezetővel működnek. Az autonóm járművekre épülő jövőbeli „mobilitási palettát” az 1. ábrán foglaltuk össze. Az átmeneti módok összeolvadnak egy új közlekedési móddá: telematikai alapú, megosztott, igényvezérelt közlekedési mód (TS-DRT: Telematics-based Shared Demand Responsive Transportation) [3]. Az új mód egyesíti a jelenlegi közlekedési módok tulajdonságait. Így a sérült em- 2. ábra: A jövő közforgalmú közeledési eszközeinek automatizáltság szerinti csoportosítása berek, valamint a jogosítvánnyal nem rendelkezők számára is személyre szabott mobilitás áll rendelkezésre. A hagyományos közforgalmú közlekedési eszközök (vasút, metró, villamos, autóbusz) megmaradnak a nagy utasforgalmú viszonylatokon. Az egyéni autonóm gépjárműveket, mint a legrugalmasabb formát, csak speciális utazási motivációk esetében használják majd. A gyaloglás, a kerékpározás és a közösségi kerékpározás szerepe, különösen belvárosi területeken, rövid utazásoknál jelentős marad; szerepük a közepes távolságú utazásoknál nőhet is a pedelec (elektromos rásegítéses) kerékpárok terjedésével. Az automata és autonóm járművek esetében lényegi kérdés, hogy az „intelligencia” a járműbe vagy az infrastruktúrába van beépítve. Automata járműveknél legtöbbször az infrastruktúra az „intelligens”. A jelenlegi autonóm járműfejlesztések azonban az „intelligenciát” a járműben helyezik 3. ábra: TS-DRT típusok rendszerezése el, jelentősen megnövelve azok árát. Az autonómia azonban relatív fo- futó járművek esetében elegendő az („pod”), míg a people mover jellem- galom. Bár a járművek a forgalmi automata üzem, míg a többi kötött- zően a metrónál kisebb, de a vil- szituációkban képesek önállóan pályás, majd később a nagykapacitású lamosnál nagyobb kapacitású döntéseket hozni, mégis a járművek autóbusz viszonylatokon az auto- kötöttpályás automata eszköz. „köré” épített közlekedési rendszerek nóm járművek alkalmazandók a jö- és szolgáltatások újfajta tervezési, vőben. A 2. ábrán csoportosítottuk a a Ts-drT tulajdonságai szervezési, üzemeltetési és forga- jövő közforgalmú közlekedési eszkö- A lehetséges TS-DRT típusokat a 3. lomirányítási módszereket igényel- zeit automatizáltságuk szerint. A PRT ábrán rendszereztük. A jellemző PRT nek, amelyekhez több, egymással (Personal Rapid Transit) és GRT (Group és GRT szolgáltatások tulajdonságait a együttműködő irányító központ kiépí- Rapid Transit) kis és közepes befoga- meglévő megoldások áttekintését kö- tése szükséges [4]. A zárt kötöttpályán dóképességű autonóm kapszulák vetően foglaltuk össze: 13 FÓKUszBan 4. ábra: Az okosmegállók szolgáltatásai a Ts-drT működtetése gencia) elterjedése várható. A központ szula (2-6 fő), férőhely megosztás, A TS-DRT rendszer modelljét az 5. „megtanulja”, hogyan kezelje az egyes előzetes igénybejelentés, tetszőleges ábrán foglaltuk össze, feltüntetve a forgalmi szituációkat a forgalmi helyszínek között, rugalmas útvonal, legfontosabb rendszerelemeket és áramlatok (jármű, utazó) teljes háló- menetrend nélkül, a közöttük lévő kapcsolatokat. A jár- zati optimalizálása érdekében. Az au- PRT: kis befogadó képességű kap- GRT: közepes befogadó képességű művek több szolgáltató tulajdonában tomatizált funkciók a személyzet kapszula (7-12 fő), férőhely megosz- is lehetnek, azonban ideális esetben a számának csökkenéséhez és feladat- tás, előzetes igénybejelentés, általában szolgáltatás szervezéséért egy szerve- körük átalakulásához vezetnek. Bár fix megállóhelyek között, kötöttebb zet, az integrált mobilitási központ a az utaskezelési funkciók egy részét útvonal és kötöttebb menetrend. felelős. A flottaüzemeltető központ gépek veszik át, egyes funkciók ese- feladatköre a jelenlegihez képest tében az emberi személyzet nélkülöz- Mivel a közúti infrastruktúra ka- csökken; a járművek karbantartására hetetlen marad. Bizonyos speciális pacitása korlátos, ezért az auto- és javítására korlátozódik. Az autonóm utazói csoportoknál (pl.: mozgássé- nóm mobilitási szolgáltatásoknál és nem autonóm járművek irányítása rültek, idősek, korszerű technológiát a gerincvonalakra történő ráhor- a forgalomirányító központ feladata. nehezen kezelő személyek) és hely- dó funkciót és a rövidtávú Az infrastruktúra-üzemeltető központ zetekben (pl. vészhelyzetek kezelése) ház tól-házig történő szállítást az infrastrukturális elemek (közút, okos a személyes kapcsolat továbbra is érdemes ösztönözni. Az elérhető megálló, töltőállomás stb.) karbantar- fontos marad. előnyök (pl.: energiafelhasználás- tásával foglalkozik. Az integrált mobi- A szolgáltatás fejlett információs csökkentés, kevesebb jármű) to- litási központ feladata a többi központ funkciókat igényel (pl.: helyfoglalás, vább fokozhatók, ha a járműveket munkájának összehangolása, a flotta jegykezelés, jogosultság ellenőr- megosztva használjuk [5], [6], azaz mozgásának szervezése, a fuvarok zése). Az utazói okoskészüléken futó az egy irányba utazó személyeket tervezése, az igények kezelése és az alkalmazásokkal lehet a szolgálta- utastájékoztatás is. A legjelentősebb tást igénybe venni. Az autonóm Jelentősebb forgalomvonzó lé- újdonság, hogy az előzetes helyfogla- szolgáltatások az utazói készségek tesítmények és helyszínek közelé- lások alapján az utazási igények és átalakulásához vezetnek. Az okos- ben okos megállóhelyek (smart azok tulajdonságai előre és pontosan készülékek használatához szüksé- stop) helyezhetők el, melyek több- ismertek, így a kereslet és a kapacitá- ges készségek jelentősebbé válnak féle, elsősorban információs szol- sok összerendelési hatékonysága fo- (pl.: érintés, gépelés, rezgés-érzéke- gáltatásokkal növelik az utazó kozható. lés). Az automatizált utaskezelési egy járműhöz rendeljük. fizikai és mentális komfortját. 14 funkciók következtében kevesebb Az okosmegállók egyfajta szolgál- A járművek automatikus mozgása manuális feladat elvégzése szüksé- tató központok, ahol közlekedés- mellett a tervezési, szervezési és az ges, így a kézi műveletek száma sel összefüggő és közlekedéstől üzemeltetési funkciók automatizálása, csökken. A gépi támogatás követ- független szolgáltatások is elérhe- az adatfeldolgozásnál pedig újszerű keztében az utazók döntési folya- tők (4. ábra). módszerek (pl. mesterséges intelli- matai egyszerűsödnek [7]. VÁROSI KÖZLEKEDÉS – 2017. szeptember A 6. ábrán foglaltuk össze a TS-DRT szolgáltatás tervezési és üzemeltetési funkciót, valamint a funkciók közötti kapcsolatot. Tervezési funkciók A TS-DRT egy öntanuló rendszer. Az üzemeltetés első fázisában a tervezés a keresleti adatok előrebecslésére és a valószínűsített elvárások feltárására terjed ki. Az üzemeltetés későbbi fázisaiban egyre több historikus adat áll majd rendelkezésre, amelyek alalapján a tervezési pontosság javítható. Új módszerek alkalmazása szükséges a kereslet tervezéséhez, mivel a 5. ábra: TS-DRT rendszer modellje kötelező igénybejelentés következtében több és pontosabb adat áll ren- a napi futásteljesítménytől, a járművek a szolgáltatás tervezése. Ennek érde- delkezésre az igényekről. Hasonlóan a akkumulátor-kapacitásától, a töltési kében érdemes ösztönözni (pl. vál- megvalósult utazások jellemzőiről is technológiától és az elektromos telje- tozó díjtétellel) az utazókat, hogy rendelkezésre állnak az adatok. A ke- sítménytől. A járművek éjszakai és tudatosabban tervezzék utazásaikat, reslet tervezésének eredménye egy napközbeni tárolásához a parkolókat, amennyire lehet, kerüljék az ad-hoc honnan-hová mátrix, amely felhasz- valamint a karbantartáshoz szükséges utazási bejelentéseket. Az aktuális uta- nálható a járműtípusok meghatá- depó helyszínt is a kereslet függvé- zási igényeket ismerve a központ rozásához, az okosmegállók és nyében érdemes meghatározni, elke- meghatározza a potenciális járművek töltőállomások helyszínének megha- rülve a hosszú üresfutásokat. körét több szempont alapján (pl. tér- tározásához, valamint a járművek el- A kereslet és a kínálat ismeretében a beli elérhetőség, akkumulátor-töltött- osztásához. Különösen fontos a dinamikus tarifarendszer alaptényező- ség). A jármű-utas összerendelés kereslet térbeli és időbeli és egyéb jel- inek megállapítása is a tervezéshez összetett algoritmus eredménye, ahol lemzőinek elemzése annak érdeké- tartozik. Korrigáló tényezők vezethe- a járműadatok (pl.: szabad férőhelyek, ben, hogy megállapítsuk, hogy mely tők be egy-egy keresleti-kínálati szi- aktuális útirány) mellett az utazó és a igények rendelhetők össze. A terve- tuációban (pl. magasabb díjtétel leendő utastársak elvárásai (pl.: haj- zésnél előny, hogy a járművezetők alkalmazása, ha az utazó nem haj- landó-e mással utazni, mekkora kité- gépi helyettesítésének következtében landó a járművet mással megosztani). rőt tud elfogadni) is figyelembe vételre kerülnek. Az ügyfél az utazás részleteit a munkarendi szabályokat nem szükséges figyelembe venni. Érdekes ter- Üzemeltetési funkciók okoskészülékén keresztül kapja meg. vezési kérdés a járművek energiával Az üzemeltetési funkciókat az utazó A központ automatizált módon ter- történő utántöltése. Személyzet köz- oldaláról mutatjuk be. Az informáci- vezi meg az útvonalat, egyéni és reműködésével történő töltésnél az ószolgáltatás teljes egészében auto- globális optimumkritériumokat is fi- automata rendszer hatékonysága matizált gyelembe véve. csökken; ezért érdemes újszerű, ve- okoskészüléken keresztül történik, Az utas-jármű azonosítás, valamint és személyes módon, zetéknélküli vagy pantográfos au- a regisztrációt követően. Megfelelő az utazási jogosultság ellenőrzése új tomata töltési technológiákat ösztönzéssel (pl. kedvezmények) szá- módszerek alkalmazását igényli (pl.: alkalmazni. Az okosmegállók egyben mos adat gyűjthető be az utazó szo- applikáción keresztül kód megadása, töltőpontként is használhatók, ahol a kásairól (pl.: gyakori úticélok, utazások ujjlenyomat használata). Utazás köz- járművek utántöltése az utascsere jellemző időpontjai), amelyek a terve- ben az utazó az esetleges útvonal- ideje alatt valósul meg. A szükséges zési funkciókhoz felhasználhatók. módosítási töltőállomások száma függ többek Minél korábbi az utazási igény előze- okoskészülékén keresztül adhatja között az igények időbeli jellemzőitől, tes bejelentése, annál hatékonyabb meg, illetve probléma esetén a disz- kérelmeket szintén 15 FÓKUszBan 6. ábra: TS-DRT szolgáltatás tervezési és üzemeltetési funkció, valamint a funkciók közötti kapcsolatának összefoglalása pécserrel telekommunikációs eszkö- Konklúzió Austin perspective. Transportation Rese- zök segítségével léphet kapcsolatba. A jövő közlekedése várhatóan szolgál- arch Part C: Emerging Technologies, 67: Az utazói elfogadottság növelhető az tatásorientált megközelítést igényel 1–14. DOI: 10.1016/j.trc.2016.01.019 autonóm szolgáltatásokal szemben, járműorientált megközelítés helyett. [3] Földes, D., Csiszár, Cs. 2016. Con- ha a szolgáltatás során megfelelő a A mobilitás, mint szolgáltatás részben ception of Future Integrated Smart Mobi- közbiztonság, illetve az üzemeltetés helyváltoztatási műveleteket, részben lity; Smart Cities Symposium 2016, 26-27 során fellépő zavarok sem teremte- pedig információkezelési műveleteket May 2016. Prague, Czech Republic, DOI: nek veszélyes helyzetet. Intelligens foglal magában. Bár az autonóm jár- 10.1109/SCSP.2016.7501022 távfelügyelet (szenzorérzékelés, ka- művek speciális mozgó számítógépek [4] Szigeti, Sz., Csiszár, Cs., Földes, D. merarendszer) szavatolja a személy-, a forgalmi folyamatokra vonatkozó 2017. Information Management of De- forgalom- és üzembiztonságot. önálló döntéshozatali képességgel, mand-Responsive Mobility Service Based A fizetendő díj számítása az aktuális mégis a mobilitási rendszerek és szol- on Autonomous Vehicles. Procedia Engi- utazás részletei alapján történik (pl.: gáltatások üzemirányító központok neering, 187: 483-491. volt-e járműmegosztás, volt-e más kiépítését és működtetését igénylik. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.04.404 utas felvétele miatti kitérő, stb.). A díj- Mindehhez újszerű tervezési, szerve- [5] Krueger R., Rashidi T. H., Rose J. M., fizetés automatikus; az utazás után zési, üzemeltetési és gazdálkodási el- 2016. Preferences for shared autonomous közvetlenül mobilfizetéssel, vagy járások is szükségesek, ami a terület vehicles. Transportation Research Part C: meghatározott időközönkénti elszá- rendszer- és folyamatszemléletű ku- Emerging Technologies, 69: 343-355. molással a bankszámlát megterhelve tatását igényli. Elmondható, hogy a http://dx.doi.org/10.1016/j.trc.2016.06.015 történhet. Az utazó értékelheti az személyközlekedési rendszer egy [6] Fagnant, D., Kockelman, K.M. 2014. utazást is a szolgáltatási minőség speciális információs rendszerré alakul The travel and environmental implications szerint, illetve az utastársait is. A szál- át, amelyben a gépi és a humán ösz- of shared autonomous vehicles, using lítási feladatok teljesülése után a jár- szetevők mozgási és döntési képes- agent-based model scenarios. Transport- művek állapotának ellenőrzése, majd ségekkel is rendelkeznek. ation Research Part C: Emerging Techno- új feladathoz rendelése vagy a töltőállomáshoz, ill. a depóhoz irányítása logies, 40: 1–13. Felhasznált irodalom történik. Új feladat hiányában a jármű [1] Payre, W., Cestac, J., Delhomme, P. [7] Földes, D., Csiszár Cs. 2016. térbeli újraelosztással olyan parkoló- 2014. Intention to use a fully automated Passenger handling functions in auto- helyhez irányítható, ahol az adott car: Attitudes and a priori acceptability. nomous public transportation. Interna- időpontban nagy valószínűséggel Transportation Research Part F, 27: 252– tional Conference for Traffic and képződik új igény, ezzel minimali- 263. DOI: 10.1016/j.trf.2014.04.009 Transport Engineering. pp. 533-540. zálva a kiállási időt. [2] Bansal, P., Kockelman, K.M., Singh, A. 2016.Assessing public opinions of and interest in new vehicle technologies: An 16 http://dx.doi.org/10.1016/j.trc.2013.12.001 24-25 November 2016. Beograd, Serbia, WOS: 000391016300075