SLEDOVANIE NEBEZPEČNÝCH NÁKLADOV POMOCOU SATELITNÝCH MÝTNYCH SYSTÉMOV

Dopravná infraštruktúra je jedným z kľúčových ukazovateľov vyspelosti štátu. Tvorí nielen neoddeliteľnú súčasť života obyvateľov, ale tiež jej rozvoj prispieva k zvýšeniu zamestnanosti a podmieňuje tak ekonomický rast a konkurencieschopnosť krajiny, podporuje cestovný ruch a dokáže zabezpečiť prílev zahraničných investícií. Slovenská republika progresívne investuje najmä do cestnej infraštruktúry (nové úseky diaľnic a rýchlostných ciest, výstavba cestných tunelov, údržba, rekonštrukcia a obnova dopravných zariadení). Rozvoj dopravnej infraštruktúry pozostáva z jej modernizácie a implementácie nových služieb v oblasti dopravy, s čím súvisí aj budovanie inteligentných dopravných systémov. [1]

Inteligentné dopravné systémy (IDS) poskytujú služby, ktoré zahŕňajú činnosti správcu a prevádzkovateľa cestnej siete, dodávateľa dopravných služieb, prepravcov, ako aj samotného účastníka cestnej premávky. Inteligentným dopravným systémom je informačná a komunikačná technológia alebo systém umiestnený v dopravnej infraštruktúre alebo vo vozidle, ktorý slúži na optimalizáciu a riadenie cestnej dopravy, riadenie mobility, zvýšenie bezpečnosti a plynulosti cestnej premávky, zefektívnenie správy a údržby pozemných komunikácií, skvalitnenie služieb verejnej dopravy a zníženie zaťaženia životného prostredia a ktorý rovnako slúži aj pre rozhrania s inými druhmi dopravy; inteligentný dopravný systém zabezpečuje prenos, zber, spracovanie a výmenu informácií medzi prevádzkovateľmi služieb, poskytovateľmi dopravných informácií a užívateľmi dopravnej infraštruktúry. [2]

IDS sú významným nástrojom riadenia a regulovania dopravy. Okrem toho, že robia dopravný systém bezpečnejším, účinnejším a výkonnejším, musia zároveň spĺňať požiadavky environmentálneho a finančne únosného rozvoja cestnej dopravy. Taktiež výrazne pomáhajú operátorom dopravy a pracovníkom záchranných zložiek pri monitorovaní a sledovaní dopravy, pri odhaľovaní a reakcii na incidenty a pri informovaní verejnosti o dopravnej situácii pomocou internetu, dopravných zariadení a médií.

S budovaním nových spoplatnených a zabezpečených dopravných tepien sa do popredia stále viacej dostáva otázka životného prostredia na stávajúcej cestnej sieti. Okrem iných negatívnych faktorov (nedostatočná miera obnovy dopravnej cesty, zastaralý vozový park dopravcov, preťažené kamióny a pod.) situáciu komplikuje aj nebezpečenstvo, vyplývajúce z prepravy nebezpečných látok. Takúto prepravu aj pri dodržaní všetkých zákonných ustanovení, ohrozujú technické poruchy, zlyhania a havárie, pri ktorých môže nastať narušenie tesnosti obalu nebezpečného nákladu a tým môže dôjsť k úniku nebezpečných látok do okolia. Zlyhanie ľudského faktoru spôsobí, že takáto doprava sa ocitne na miestach z ktorých bola vylúčená (tunely, úseky s vodnými zdrojmi a pod.). Pri preprave môže vzniknúť požiar, únik plynu, výbuch alebo iná nebezpečná situácia. Dôsledky môžu byť veľmi vážne pre obyvateľstvo i prírodné prostredie v danej lokalite, kde sa havária vyskytne a z tohto dôvodu treba preprave nebezpečných nákladov venovať zvýšenú pozornosť.

Informačný systém evidencie nebezpečných nákladov

Nebezpečné veci znamenajú také látky a predmety, ktorých preprava je podľa ADR (Európska dohoda o medzinárodnej cestnej preprave nebezpečných vecí) zakázaná, alebo sa povoľuje len za špecifických podmienok. Súčasný systém monitorovania nebezpečných nákladov ma množstvo nedostatkov. Medzi najhlavnejšie patrí to, že neexistuje informácia o aktuálnej polohe prevážaného nebezpečného nákladu. Stále sa jedná sa o papierovú formu evidencie a z tohto dôvodu nie sú potrebné informácie dostupné všetkým zainteresovaným osobám. Je preto nutné vytvoriť elektronický systém monitorovania nebezpečných nákladov (rozšíriteľný o nadmerné a nadrozmernú prepravu), ktorý by mal mať celoeurópske pokrytie. Musí sa jednať o systém so zabezpečeným prístupom. Podľa pridelených právomocí sa môžu relevantné údaje z neho čítať, meniť a zapisovať. Jeho zavedenie by malo prispieť k zvýšeniu bezpečnosti osôb a znížiť pravdepodobnosť vzniku ekologických havárií. [3]

Kontrola ložnej plochy pomocou systému RFID

Vlastnosti systému RFID (Radio Frequency Identification) ho predurčujú na využitie pre monitorovanie nebezpečného nákladu. Je to informačný systém pracujúci vo vysokofrekvenčnom pásme. Systém RFID sa skladá z troch základných častí:

  • snímacej jednotky – zariadenie, ktoré komunikuje s identifikačným médiom, číta informáciu zapísanú v médiu alebo informáciu do neho zapisuje,
  • identifikačného média (značka RFID) – nosič informácie. Zariadenie obsahujúce komunikačný obvod na prenos informácie do/z snímacej jednotky, pamäťový obvod a potrebné podporné obvody,
  • jednotky na spracovanie informácií (riadiaca jednotka) – obvykle mikropočítačom riadená jednotka. Jej základným účelom je riadiť komunikáciu medzi snímacou jednotkou a identifikačným médiom, spracovať informáciu prečítanú z identifikačného média a na základe spracovania vykonať činnosť v závislosti od použitia identifikácie (zaznamenať údaje o nebezpečnom náklade do databázy a pod.).

Základný princíp systému RFID znázornený na Obr.1 je veľmi jednoduchý. Entitu (v našom prípade zásielku s nebezpečným nákladom), ktorú chceme automaticky bezkontaktne identifikovať, je potrebné vybaviť čipom RFID, ktorý v blízkosti snímacieho zariadenia na povel vyšle svoje identifikačné údaje. Aktívnym prvkom v tomto procese je snímač, ktorý elektromagneticky ožiari priestor, kde sa predpokladá prítomnosť identifikovanej entity. Identifikačný čip sa touto energiou aktivuje a vyšle svoje identifikačné údaje.

Obr. 1 Schéma rádiofrekvenčného systému na kontrolu ložnej ploc

Obr. 1 Schéma rádiofrekvenčného systému na kontrolu ložnej ploc

Prepravná jednotka (paleta, sud a pod.) s nebezpečným nákladom, sa vybaví aktívnym alebo pasívnym čipom RFID. Do aktívneho čipu RFID, ktorý obsahuje pamäť RAM, sú pred cestou uložené všetky dôležité údaje o náklade (názov, označenie, množstvo, informácie o pôvode a mieste určenia…), ako aj stručné opatrenia, ktoré treba vykonať v prípade nehody. Pri použití pasívneho čipu RFID obsahujúci pamäť ROM sa ukladá identifikačné číslo, ktorému prislúchajú odpovedajúce údaje v databáze.

Princíp monitoringu samotného nákladu

Celý proces prepravy nebezpečného nákladu medzi dvoma skladmi je znázornený na Obr.2. V každom vstupe z/do objektu skladujúci nebezpečné látky a materiály (SKLAD A, SKLAD B), je umiestnená snímacia jednotka RFID (SJ). Po naložení tovaru je čip zosnímaný a identifikačné číslo, ktoré je v ňom uložené je následne prenesené do centrálnej databázy prepravy nebezpečných nákladov (DBNN). Takýmto spôsobom sa do databázy dostanú identifikačné čísla každej zložky v zásielke. V databáze sa následne každému identifikačnému číslu pridelia informácie týkajúce sa prevážaného nebezpečného nákladu. Zadaním príslušného identifikačného čísla prostredníctvom prezentačného servera (PS) a v spolupráci s aplikačným serverom (AS) sa tak môžeme hneď dozvedieť nie len to, aké látky sú prepravované, ale aj to odkiaľ a kam smerujú. [4]

Obr.2. Proces prepravy nebezpečných nákladov

Obr.2. Proces prepravy nebezpečných nákladov

Vonkajší obal (cisterna, kontajner a pod.), v ktorom sa prepravuje prepravná jednotka, sa vybaví snímacou jednotkou RFID (SJ V). Tá monitoruje prítomnosť zásielky umiestnenú v kontajneri počas celej doby prevozu. Takto získané informácie sa porovnávajú s informáciami uloženými v databáze. V prípade, že dôjde k zmene bezpečného stavu (napr. vysunutie sudu s nebezpečnou látkou z kontajnera), systém to okamžite zaznamená a aktívnou signalizáciou upozorní vodiča nákladného auta v ktorom sa daný náklad preváža. Vodič je pre tento účel vybavený mobilným terminálom (MT1) pripojeným na technológiu monitorovania prevážaného nákladu. Funkciu tohto terminálu by mohol plniť Personal Digital Assistant (PDA) v kombinácii s mobilným komunikátorom. Pomocou neho vodič upozorní zodpovedné orgány a nahlási im svoju polohu. Druhou možnosťou, ktorá môže plniť úlohu takéhoto terminálu je rozšírená palubná jednotka systému (On-Board Unit). V prípade dopravnej nehody a vzniku ekologickej havárie, už nemusia policajti a hasiči čakať na expertízu obsahu kontajnera, čo môže trvať aj niekoľko hodín. Za pomoci mobilného terminálu (MT2) vybaveného snímacou jednotkou RFID čipov si dokážu zistiť identifikačné číslo uložené v čipe. Pripojením na centrálnu databázu sa tak v pomerne krátkom čase dozvedia informácie o prevážanom náklade a informácie potrebné na vykonanie opatrení či na zaistenie bezpečnosti, ochrany ľudí a životného prostredia. Po dopravení na miesto určenia sa celý náklad opäť zosníme pomocou snímacej jednotky RFID (SJ 2) v SKLADE 2 a všetky údaje o nebezpečnom náklade sa odošlú na archiváciu pre ďalšie spracovanie (štatistické údaje). Riadiaca jednotka zároveň skontroluje, či nebezpečný náklad, ktorý bol naložený a prepravovaný, reálne dorazil do cieľa a bol vyložený.

Kontrolná snímacia jednotka MT 2, môže byť v závislosti od konkrétnej aplikácie buď stacionárna, alebo mobilná. Pre účel monitorovania nebezpečných nákladov sa predpokladajú použiť oba spomínané typy. Stacionárna snímacia jednotka by mala byť umiestnená na strategických miestach z hľadiska dopravy (hraničné prechody a pod.). Hlavnou ideou je prepojenie systém monitorovania nebezpečných nákladov so systémom vyberania elektrického mýtneho. V takomto prípade by sa používala jedna snímacia jednotka na výber mýtneho aj na monitorovanie nebezpečných nákladov (ako ďalšia funkcionalita), ktorá by bola umiestnená na postavených cestných kontrolných bránach. Mobilná snímacia jednotka bude k dispozícii policajtom a integrovanému záchrannému zboru na získanie všetkých potrebných údajov o prevážanom nebezpečnom náklade.

Lokalizácia zásielky s nebezpečným nákladom

Jednou z najväčších nevýhod súčasného systému evidencie nebezpečných nákladov je, že neexistuje informácia o okamžitej polohe zásielky. Zásielku s nebezpečným nákladom môžeme lokalizovať v reálnom čase viacerými spôsobmi.

Mýtny systém

Pri prvom prejazde zásielky s nebezpečným nákladom cez kontrolnú bránu na výber elektrického mýtneho sa okrem údajov o nebezpečnom náklade prenesie do systému aj počiatočná aktuálna poloha celej zásielky. Takýto spôsob lokalizácie je možné využívať na cestnej sieti (diaľnice a cesty prvej a druhej triedy) na celom území Slovenskej republiky.

Obr.3. Cestná sieť Slovenskej republiky [5]

Obr.3. Cestná sieť Slovenskej republiky [5]

Systém musí byť koncipovaný tak, že k vybraným dátam má prístup len oprávnená osoba a to z ľubovoľného miesta s možnosťou dátového pripojenia na sieť. Dáta musia byť dôsledne „personalizované“ tzn. každý používateľ informačného systému (IZS – Integrovaný záchranný systém, samospráva, dopravcovia, iní používatelia) musí mať pridelené autorizačné údaje (používateľské meno a heslo), ktoré je prideľované správcom systému. Niektorí účastníci budú mať tak možnosť informácie zo systému iba čítať, iní môžu dáta zapisovať, alebo ich meniť. Prenos dát v rámci celého systému musí byť realizovaný pomocou bezpečnostných komunikačných protokolov.

Záver

S rozširujúcim sa obchodom a nárastom tranzitnej nákladnej prepravy, predstavuje cestná nákladná doprava stále väčší podiel oproti železničnej doprave, čo má nevyhnutne negatívny vplyv na otázku životného prostredia, hustotu cestnej premávky a kvalitu života, najmä v mestských oblastiach. Pri stanovenej požiadavke zabezpečiť ochranu obyvateľstva a vytvoriť náležité podmienky na prežitie pri mimoriadnych situáciách, je bezpodmienečne nutné poznať riziká a stupeň ohrozenia obyvateľstva v prípade vzniku mimoriadnych udalostí aj v súvislosti s prepravou nebezpečných vecí. Súčasná situácia si vyžaduje vytvorenie elektronického systému monitorovania nebezpečných nákladov, ktorý by bol náhradou za už dnes nevyhovujúci systém. Tento systém by prispel k zvýšeniu bezpečnosti nielen účastníkov cestnej premávky, ale aj obyvateľov žijúcich v blízkosti cestných komunikácií po ktorých sa uskutočňuje prevoz nebezpečných nákladov a v neposlednom rade aj k zvýšeniu ochrany životného prostredia.

Autori

Ján Halgaš1, Rastislav Pirník2, Daniel BEŇADIK3

  • 1 Ing. Ján Halgaš, PhD., Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitný vedecký park, Divízia inteligentných dopravných systémov, Univerzitná 1, 010 26 Žilina
  • 2 Ing. Rastislav Pirník, PhD., Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta, Katedra riadiacich a informačných systémov, Univerzitná 1, 010 26 Žilina
  • 3 Ing. Daniel Beňadik, Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitný vedecký park, Divízia inteligentných dopravných systémov, Univerzitná 1, 010 26 Žilina

Literatúra

[1]     Ministerstvo dopravy, výstavby a regionálneho rozvoja Slovenskej republiky – Strategický plán rozvoja dopravnej infraštruktúry SR do roku 2020 , Fáza I, (júl 2013)

[2]   Zákon o inteligentných dopravných systémoch v cestnej doprave -Zákon č. 317/2012Z.z.

[3]     Reštrukturalizovaná ADR – Európska dohoda o medzinárodnej cestnej preprave nebezpečných vecí, Bratislava: Ústav cestnej dopravy, 2004, 1200s.

[4]     Kmeť V.; Využitie technológie RFID pri prevoze nebezpečných nákladov, Diplomová práca, Žilinská univerzita v Žiline – Elektrotechnická fakulta, 2006

[5] web Slovenská správa ciest, http://www.cdb.sk/files/img/zakladne-mapy-cs/2012/cestna-siet-sr_a3_zemepisna-siet.jpg

Poďakovanie

Tento článok vznikol s podporou projektu „Univerzitný vedecký park“ (ITMS:26220220184) v rámci OP Výskum a vývoj spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja

502

Share Button