Telematické aplikácie systému mestského mýta

Enormný nárast osobnej automobilovej dopravy, nárast počtu závažných dopravných nehôd, významné znečistenie ovzdušia od cestnej dopravy, rast kongescií v mestských aglomeráciách, pokles výkonov hromadnej osobnej dopravy, to sú len niektoré dopady dopravy na spoločnosť. Náklady na údržbu a rekonštrukcie cestnej sieti v extraviláne a v intraviláne enormne rastú. Slovensko sa nevyhlo rozpínavosti cestnej dopravy a dopytu súkromného využívania vozidiel, ako aj rastu prepravných výkonov na cestnej sieti.

Inteligentné dopravné systémy (IDS) sa pomaly stávajú súčasťou riešení dopravnej infraštruktúry. Ekvivalentným výrazom k inteligentným dopravným systémom je dopravná telematika. Ich hlavnou prednosťou je zvýšenie výkonov a bezpečnosti na pozemných komunikáciách bez potreby ďalšieho rozširovania existujúcej infraštruktúry. Telematika sa preto stáva významným nástrojom riadenia a regulovania dopravy hlavne v mestách s  výskytom kongescií a následne stúpajúcim počtom dopravných nehôd. Ponúka výhodné riešenia riadenia dopravy, ale jej masovému budovaniu stále bránia vysoké počiatočné náklady. [2]

Napriek zavádzaniu regulačných opatrení sa očakáva nárast individuálnej automobilovej dopravy v mestských aglomeráciách v nadchádzajúcich desaťročí. Hlavným dôvodom je zvyšujúci sa dopyt návštevníkov po prístupe do vnútromestských lokalít. Trend týkajúci sa stratégie mestskej mobility sa v súčasnosti sústreďuje na obmedzenie prístupu automobilov do mestských centier. Jedným z možných riešení je upokojovanie dopravy prostredníctvom mestského mýta.

Systém elektronického mýta a dôvody jeho zavedenia

Telematické služby spojené so systémom elektronického mýtneho (EFC – Electronic Fee Collection) sú jednou zo služieb inteligentného dopravného systému (IDS) a vytvára informačnú a komunikačnú infraštruktúru pre poskytovanie nadstavbových telematických služieb. Systém EFC je v rámci architektúry IDS reprezentovaný troma základnými subsystémami.

• Subsystém správy mýtneho – je súčasťou systémov pre riadenie dopravno-prepravných procesov.
• Subsystém platenia mýta – je súčasťou dopravnej infraštruktúry.
• Subsystém komerčného vozidla – je súčasťou vozidlovej jednotky. [4, 5]

Tieto telematické služby vychádzajú z analýzy dátových tokov na všetkých troch vrstvách systému EFC a definujú vzájomnú výmenu dát medzi jednotlivými subsystémami ITS tak, aby úžitková hodnota EFC bola čo najvyššia.

Systém elektronického mýta je kľúčovou aplikáciou dopravnej telematiky a jeho implementáciou vzniká unikátna infraštruktúra ako vo vozidle, tak i na dopravnej infraštruktúre alebo v centre spracovania.

V posledných niekoľkých rokoch sa po celom svete dostávajú do popredia záujmu problémy súvisiace s automobilovou dopravou. S dopravnými problémami vo forme preplnených ulíc sa stretáva v dnešnej dobe takmer každé väčšie mesto. Neustály nárast

dopytu po prepravných výkonoch spôsobuje pravidelné škody na prevádzkových komunikáciách, spomalenie premávky, ekologické škody, vyššiu nehodovosť i kongescie. Kongescie sú podľa mnohých analýz najväčším spoločenským nákladom dopravy (až 2 % HDP v EU[1]) a hlavne sa vyskytujú v mestách.

Z toho dôvodu vzniklo vo svete riešenie problémov neudržateľného rastu automobilovej dopravy zavedením mýta, ktoré ma slúžiť týmto hlavným účelom:

• mýto je nový finančný zdroj pre zlepšenie dopravy, nech už zlepšením dopravnej infraštruktúry alebo verejnej hromadnej dopravy,
• napomáha k zníženiu kongescií v určitej oblasti, na určitých komunikáciách alebo v určitých hodinách, čím sa zvýši prístupnosť cestnej siete,
• umožňuje zlepšiť mestské životné podmienky znížením hluku, emisií, nehodovosti a znečistenia ovzdušia,
• posúva dopyt smerom k hromadnej doprave, čo znamená aj jej lepšiu finančnú udržateľnosť. [6]

Primeraným mýtnym systémom v mestách je možné veľmi účinne dosiahnuť jeden alebo viacero z týchto cieľov.

Mestské mýto by sme mohli charakterizovať ako poplatok špecifickej čiastky, ktorý zaplatí dopravný prostriedok za vstup do vymedzenej oblasti v meste. Výška tohto poplatku sa najčastejšie stanovuje podľa počtu vstupov do vymedzenej oblasti alebo podľa doby zotrvania v spoplatnenej oblasti. [2, 3]

Mestské mýto je veľmi jednoduchá a efektívna cesta ako znížiť dopravné zaťaženie, znížiť kongescie alebo obmedziť vjazd do centra mesta. V posledných rokoch vo vyspelých a rozvinutých krajinách mestské mýto zohráva čoraz viac významnejšiu úlohu pri riešení dopravných problémov v mestách. V nasledujúcej časti príspevku by sme sa chceli zamerať na jeden z najdôležitejších krokov pri postupe zavedenia mestského mýta, a to technologickým možnostiam riešenia mýta v mestských podmienkach.[3]

Výber technológie: Voľba technického riešenia závisí na mnohých faktoroch, z nich sú spomenuté niektoré:

• jednoduchosť riešenia,
• rozsah spoplatnenia
• počet vozidiel a kategórií spoplatnenia,
• technické požiadavky na realizáciu,
• ekonomická náročnosť systému na investície a prevádzku,
• spoľahlivosť a účinnosť systému,
• skúsenosť s danou technológiou,
• cieľ zavedenia systému,
• výber poplatkov a postihovanie neplatičov,
• využitie pridanej hodnoty systému,
• uplatnenie v budúcnosti, interoperabilita,
• a pod.

Vybraná technológia musí byť vhodná pre daný účel a technicky, finančne, verejne a právne realizovateľná.

V tomto kroku sa má mesto oboznámiť s technologickou stránkou mýtnych systémov v mestách a nakoniec vybrať tú technológiu, ktorú bude preferovať. V súčasnej dobe sa môže rozhodnúť zo štyroch základných možností technológie:

1) Systém s manuálnym platením a manuálnym systémom dohľadu – základná technologická možnosť. Prvou možnosťou manuálneho platenia je formou papierových povolení. Dohľad nad dodržiavaním systému zabezpečuje polícia alebo špeciálna hliadka, ktorá obchádza spoplatnenú oblasť a kontroluje vystavené povolenie. Nevýhodou je celkom obtiažná a nákladná komplexná kontrola a tým možnosť obchádzať pravidlá spoplatnenia. Toto riešenie je dnes všeobecne považované za zastaralé, neflexibilné a nákladné, ale málo rizikové. Druhou praktickou možnosťou je automatický závorový systém, ktorý je naopak lacný z hľadiska dohľadu a hodí sa pre veľmi malé oblasti (napr. malé historické centrum) s nižšou dopravnou premávkou. Toto riešenie má stále svoje uplatnenie pre kordónové riešenie v historickom centre s veľmi obmedzenou dopravnou premávkou.

2) Systém ANPR – princíp celého systému je založený najmä na kamerovom dohľade, ktorý je vykonávaný na princípe automatického rozpoznania EČV a je základnou časťou a nástrojom systému. V tomto systéme platia motoristi za povolenie k vstupu do spoplatnenej oblasti vopred, teda pred vstupom do spoplatnenej oblasti alebo niekedy v priebehu dňa. Je možné platiť napr. pomocou automatov, vo vybraných obchodoch, cez internet, pomocou call centra, prostredníctvom mobilných telefónov alebo pošty. Na hraniciach spoplatnenej zóny alebo aj v spoplatnenej zóne sú nainštalované kamery zaznamenávajúce poznávacie značky. Takto možno pomerne jednoducho a automaticky rozpoznávať a evidovať prechádzajúce vozidlá (dátum, čas, miesto). Kamery posielajú do centrálnej databázy priebežné informácie o prejazde daného vozidla. Podľa toho je možné skontrolovať, či je za toto evidenčné číslo zaplatené. Ak áno, záznam o prejazde sa automaticky vymaže. V prípade, že nie je zaplatené, majiteľovi evidenčného čísla je zaslaná pokuta. Pre účely sankcie je k dispozícií aj fotografia vozidla. [1] Tento systém je použitý napr. v Londýne.

Obr. Príklad mýtneho systému v Londýne [7]

Systém je možné rozdeliť na tri časti:

Dohľadový systém – slúži ako kontrolné zariadenie, automaticky rozpoznáva EČV, odosiela údaje na vyhodnotenie do centra. Vzhľadom k veľkému množstvu informácií o vozidlách je vhodnejšie vyhodnocovať fotografie vozidiel priamo v mieste ich zberu. Preto je vhodné umiestnenie vyhodnocovaného procesu priamo pri kamere, tzv. lokálne vyhodnocovacie zariadenie. Za účelom väčšej efektivity kontroly je možné uvažovať o doplnení mobilnej kontroly.

Centrálny systém – je jadrom celého systému a je prepojený s dohľadovým systémom a so systémom spoplatnenia používateľov. Vykonáva niekoľko dôležitých činností: vyhodnocuje prijaté informácie z kamier, eviduje platiacich používateľov, eviduje neplatičov, sprostredkováva kontakt s používateľom, call centrum, zaisťuje prevádzku a údržbu zariadenia systému a pod.

Systém spoplatnenia používateľov – zaisťuje výber poplatkov dostupnými prostriedkami. Náročnosť systému musí byť prijateľná, aby sprostredkovanie platby bolo čo najmenej náročné a čo najviac jednoduché a zrozumiteľné pre používateľa. Taktiež by mal mať používateľ na výber z platobných prostriedkov, tzn. platba hotovostná alebo bezhotovostná.

3) Systém DSRC – je mobilný rádiokomunikačný systém vyhradenej obojsmernej komunikácie s krátkym dosahom. Je to technológia viacprúdového voľného toku rádiovej komunikácie na krátku vzdialenosť v mikrovlnovom pásme 5,8 GHz, ktorá umožňuje komunikáciu medzi zariadením RSE (Road Side Equipment) umiestneným na alebo pri vozovke a palubnou jednotkou vo vozidle OBU (On-Board Unit). Systém využíva výberové (fyzické) brány, vybavené rádiovým komunikačným kanálom a sprostredkováva komunikáciu medzi vozidlom a výberovou bránou. Brána umožní detekciu a lokalizáciu vozidiel prechádzajúcich do platenej zóny. Cez DSRC vzájomne komunikuje zariadenie na vozovke s palubnou jednotkou. Vo chvíli, keď vozidlo prejde bránou, je mýtne automaticky stiahnuté z „účtu“ (kreditu) majiteľa, na ktorý je možné zaslať kredit predtým, alebo ho uhradiť dodatočne. Automatická registrácia prejazdu vozidla a úhrady mýta môže prebehnúť len v prípade, že vo vozidle je plne funkčná palubná jednotka. Kamerový dohľadový systém zachytí neplatiacich používateľov, ktorí prešli bránou systému. Pre zahraničných nepravidelných návštevníkov je obvykle umožnené manuálne zakúpiť si denné povolenie k vstupu. Pre sprevádzkovanie tohto systému je vyžadovaná fyzická infraštruktúra. DSRC systém je, resp. bol úspešne používaný napr. v Štokholme alebo v Ríme.

Systém je možné rozdeliť na nasledujúce časti:

Registračný systémzaisťuje komunikáciu s vozidlami cez OBU jednotku a registráciu prejazdu vozidiel. Odosiela údaje do centra.

Centrálny systém je jadrom celého systému a vykonáva niekoľko dôležitých činností. Vyhodnocuje prijaté informácie z registračných zariadení, dohľadu, eviduje platiacich používateľov, eviduje neplatičov, sprostredkováva kontakt s používateľom, zaisťuje prevádzku zariadenia systému a pod.

Zariadenia RSE umiestnené na portáloch (bránach) nad vozovkou, alebo na kraji vozovky sú prepojené do centrály komunikačnou sieťou v pásme 5,8 GHz, cez internet prípadne cez sieť s optickými káblami (vláknami). Umožňuje aj rozšírenie ďalších dátových služieb (lokalizácia vozidiel, internet, el. bankovníctvo, informácie a pod.). Zariadenia RSE doplnené prvkami snímania evidenčného čísla vozidla (EČV) plnia aj kontrolné funkcie, či už sú stacionárne alebo mobilné.

Palubná jednotka OBU, ktorú si inštaluje a aktivuje majiteľ vozidla, obsahuje displej s klávesnicou na písanie vyžadovaných údajov o vozidle, čítačku čipových kariet a viditeľné diódy pre vizuálnu kontrolu. Jednotka po identifikácii vozidla komunikuje s RSE, alebo len deklaruje, že vozidlo má výnimku zo spoplatnenia. Vložená čipová karta môže byť bežná platobná karta alebo karta vydaná prevádzkovateľom systému. Platby môžu byť vopred predplatené, sťahované z čipovej karty alebo dodatočne uhrádzané (fakturované). Dôležitým prvkom je zaistenie ich distribúcie a čo najlepšej dostupnosti používateľom. Taktiež v prípade predplatených služieb a distribúcie kariet ich dobytie.

Portály (brány) sú samostatné so senzormi pre detekciu a identifikáciu vozidiel, DSRC brána sprostredkuje vzájomnú komunikáciu, transakciu medzi vozidlom s OBU a infraštruktúrou RSE. Kontrolné brány snímajú tabuľky s EČV v prípade chybnej OBU alebo neúspešnej transakcie. Novšie portály spájajú systém detekcie vozidla a kontroly na jednej konštrukcií.

4) GNSS/CN technológia – je to kombinácia globálneho navigačného satelitného systému GNSS na určovanie polohy vozidla a prenosu informácií pomocou celulárnej mobilnej siete (CN). Princíp činnosti systému je založený na registrácií vozidiel prechádzajúcich spoplatnenou oblasťou či komunikáciou, kedy sa spoplatnenie určí podľa polohy určenej pomocou satelitnej navigácie „virtuálnymi“ portálmi. Tieto portály sú uložené v geografickej databáze v OBU vozidla. Systém z tohto dôvodu nevyžaduje pre spoplatnenie zložitú fyzickú infraštruktúru (nie je nutné RSE). Je tu opäť potreba zriadenia kamerového dohľadového systému. Dáta z OBU o výške mýtneho sú zasielané bezdrôtovo do centra, napr. cez GPRS. Transakcia zúčtovania platby je v podstate rovnaká ako v systéme DSRC. Ako pri predchádzajúcom systéme, podmienkou je funkčná palubná jednotka, ktorá umožní identifikáciu vozidla a automatické spoplatnenie. Je možný post-payment, tzn. používateľ platí spätne za poskytnuté služby po ich použití, ale možnosť pre-paymnet, kedy si používateľ danú službu predplatí a z tejto čiastky mu je priebežne odpočítané za využité služby. Systém GNSS/CN bol celkom úspešne vyskúšaný napr. v Kodani.

Systém môžeme rozdeliť na nasledujúce časti:

OBU jednotky a distribučný systém – OBU jednotka je inteligentná časť vozidla, ktorá samočinne zaisťuje výpočet mýtneho podľa ubehnutej vzdialenosti. Môže byť taktiež využitá ako identifikátor vozidla pri vjazde do spoplatnenej oblasti. OBU jednotky prijímajú signál GNSS a komunikujú s centrom. Dôležitým prvkom je zaistenie ich distribúcie a čo najlepšej dostupnosti OBU na trhu. Taktiež v prípade predplatených služieb a distribúcie kariet možnosti ich dobytia. Palubné jednotky sú nákladné a inštaláciu je nutné uskutočniť v autorizovanom servise.

Centrálny systém – je jadrom systému a vykonáva niekoľko dôležitých činností. Vyhodnocuje informácie prijaté z OBU vo vozidlách a z ich dohľadu, eviduje platiacich používateľov, eviduje neplatičov, sprostredkováva kontakt s používateľom, zaisťuje prevádzku zariadenia systému a pod.

Alternatívny systém spoplatnenia  – pre používateľa bez OBU jednotky v zmysle platobného systému.

Dohľadový systém – slúži ako kontrolné zariadenie, automaticky rozpoznáva EČV, odosiela údaje na vyhodnotenie do centra. Za účelom väčšej efektivity kontroly je možné uvažovať o doplnenie mobilnej kontroly.

Tento systém je podporovaný Európskou komisiou (EK) ako preferovaná budúca technológia jednotnej európskej služby výberu poplatkov. Pre poskytovateľov služby je tento systém vhodný z toho dôvodu, že umožňuje ľahké a rýchle diferencovanie poplatku v čase a mieste, flexibilné zmeny spoplatnenej oblasti a širokú ponuku pridaných služieb (napr. on-line lokalizácia, komunikácia a identifikácia používateľa po celej trase jazdy vozidla, získavanie dopravných dát pre podporu riadenia, identifikácia odcudzených vozidiel, služby založené na polohe, ako informácie o križovatke, policajnej stanici, atď.). Využitie satelitného systému bude mať markantný význam až po sprevádzkovaní systému GALILEO, ktorý bude mať vyššiu presnosť i lepšiu dostupnosť ako súčasný GPS. Perspektívna technológia budúcnosti, pokiaľ budú náklady OBU jednotiek niekoľkonásobne nižšie ako v súčasnosti, je rozhodne technológia GNSS/CN. [3]

V nasledujúcej tabuľke 1 sú uvedené niektoré všeobecné technologické odporúčania pre rôzne schematické riešenia.

Tabuľka 1 Technologické odporúčania pre rôzne schematické riešenia [6]

                           Odporúčania pre kordónové spoplatnenie

                          Odporúčania pre zónové spoplatnenie

Mestské mýto je jedným z moderných metód, ktorá dokáže priaznivo a operatívne ovplyvniť nielen automobilovú dopravu, ale vďaka vzájomnej interakcii i mestskú hromadnú dopravu, životné prostredie a ďalšie funkcie v meste. Model mestského mýta je vlastne aplikáciou elektronického mýta, s ktorým sa už asi každý z nás stretol pri cestách po diaľniciach, či iných pozemných komunikáciách.

Základom modelu elektronického mýta je inteligentný dopravný systém. Sústreďuje informácie o dopravnej sieti, dopravnej prevádzke, dopravných prostriedkoch a. používateľoch. Umožňuje rozvíjať telematické, bezpečnostné a informačné služby (informácie o premávke v reálnom čase, stanovenie polohy, hustoty premávky a doby cestovania). Je to spôsob výberu poplatku, ktorý je veľmi priehľadný. Je tu jednoznačná priama úmera medzi intenzitou prevádzky a vybranými poplatkami. Mýto je významným nástrojom politiky regulácie dopravnej prevádzky.

Reálnou a veľkou prekážkou ostáva verejná, politická podpora a legislatívne zázemie, ktoré by umožnilo účinné zavedenie mýta a samozrejme i samotná nákladovosť systému výberu mýta.

Súčasná legislatíva v Slovenskej Republike je zameraná na spoplatnenie vybraných úsekov diaľnic, ciest pre motorové vozidlá a ciest ?. triedy. Ak by mal byť realizovaný určitý projekt zavedenia mestského mýta v SR, je potrebné súčasné legislatívne predpisy doplniť, resp. rozšíriť aj o túto oblasť.

 autor: Ján Ondruš[1], Jana Dicová[2]

 Použitá literatúra

[1] CHVÁTALOVÁ, M.: Elektronické mýto v městském prostředí, ITS Bratislava ´07

[2] KALAŠOVÁ, A. – KRCHOVÁ, Z.: Telematic applications – key to improve the road safety. In: Archives of transport system telematics. – ISSN 1899-8208. – Vol. 5, iss. 1 (February 2012), s. 11-15.

[3] ONDRUŠ, J.: Mýtne systémy v cestnej doprave a ich využitie v mestách, dizertačná práca, Žilinská univerzita, 2009

[4] PŘIBYL, P. – SVÍTEK, M.: Inteligentní dopravní systémy, Technická literatura BEN, Praha 2001

[5] SVÍTEK, M.: Telematické služby spojené so systémom elektronického mýtneho, Technologies & Prosperity, Ročník XII, Zvláštne vydanie ITS Bratislava ´07, 2007

[6] URBÁNKOVÁ, P.: Úvod do mýtneho systému, Projekt Zavádění mýta ve městech v podmínkách ČR

[7] www.tfl.gov.uk/roadusers/congestioncharging/

Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci operačného programu Výskum a vývoj pre projekt:  Centrum excelentnosti pre systémy a služby inteligentnej dopravy II,ITMS 26220120050 spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.

Podporujeme výskumné aktivity na SlovenskuProjekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ