W artykule wyjaśniamy, w jaki sposób radar 360° zapewnia niezawodne wykrywanie incydentów drogowych, również w niesprzyjających warunkach pogodowych i przy każdym oświetleniu tunelu, pomagając operatorom poprawić bezpieczeństwo ruchu w tunelu.

Inteligentne systemy transportowe wykorzystują szereg technologii do monitorowania i zarządzania sieciami drogowymi i tunelami. Podczas gdy kamery wideo, pętle indukcyjne i technologie skanowania laserowego LiDAR są powszechnie stosowane, radar 360° pozostaje mniej znanym, ale bardzo skutecznym rozwiązaniem. Jego zdolność do wykrywania obiektów z dużej odległości i przy słabej widoczności czyni go potężnym narzędziem do systemów AID (automatycznego wykrywania incydentów drogowych) i zarządzania ruchem. W miarę jak Europa dąży do realizacji swojego celu w ramach Wizji Zero, zakładającego zmniejszenie o połowę liczby ofiar śmiertelnych na drogach do 2030 r., niezawodne technologie wykrywania incydentów drogowych w każdych warunkach, takie jak radar 360°, mogą odegrać ważną rolę we wsparciu operatorów w osiągnięciu tych celów bezpieczeństwa.

Jak działa detekcja radarowa

Radar działa jak aktywny czujnik, emitując fale radiowe w zakresie mikrofalowym, które odbijają się od obiektów i wracają do odbiornika. Dane te mogą być wykorzystane do określenia rozmiaru obiektu, jego położenia i kierunku ruchu. Ponieważ radar nie opiera się na świetle otoczenia, działa spójnie w każdych warunkach oświetleniowych tunelu, w tym w obszarach o wysokim kontraście, gdzie oświetlenie zmienia się szybko, a ryzyko incydentu jest wysokie. Jest skuteczny także we mgle, deszczu, śniegu i w całkowitej ciemności, zapewniając niezawodną detekcję w trudnych warunkach na otwartej autostradzie, w środowiskach, w których systemy optyczne mogą mieć problemy.

Radar skanujący 360°

Od dawna ceniony w kontroli ruchu morskiego i lotniczego ze względu na swoją odporność i zasięg, radar skanujący 360° jest coraz częściej stosowany w zarządzaniu autostradami i tunelami. Radar ClearWay firmy Navtech został zaprojektowany specjalnie do zastosowań w ruchu drogowym. Obracając się z częstotliwością 4 Hz, wykonuje pełne skanowanie 360° cztery razy na sekundę. Poprzez ciągłe porównywanie kolejnych skanów, zaawansowana analityka śledzi w czasie rzeczywistym zarówno obiekty stacjonarne, jak i ruchome, a oprogramowanie oparte na algorytmach generuje alerty o incydentach drogowych i redukuje liczbę fałszywych alarmów. Rozwiązanie będące kluczowym komponentem ITS (inteligentnego systemu transportu) firmy Navtech obsługuje automatyczne i selektywne wykrywanie incydentów w sposób ciągły (24/7), skracając czas reakcji operatora, koncentrując jego uwagę na krytycznych wydarzeniach, umożliwiając mu podejmowanie szybkich i optymalnych decyzji.

Korzyści z zastosowania Radaru 360° na drogach i w tunelach

Szybsze wykrywanie i reagowanie na incydenty drogowe
Radar 360° może w ciągu kilku sekund wykryć i zlokalizować (łącznie ze wskazaniem pasa ruchu) pojazdy zatrzymane, wolno poruszające się lub znajdujące się w korku, pojazdy jadące pod prąd, pieszych, zwierzęta i przedmioty na jezdni, znacznie poprawiając bezpieczeństwo w tunelach i na drogach publicznych. ClearWay płynnie integruje się z systemami zarządzania ruchem drogowym i nadzorem wideo, automatycznie kierując kamery PTZ (obracające się w poziomie i pionie oraz przybliżające obraz) w miejsca zdarzeń, aby zapewnić natychmiastowy kontekst wizualny. Połączenie automatycznego wykrywania zdarzeń i sterowania kamerami pomaga operatorom szybciej i skuteczniej reagować na incydenty. Fot. 2 przedstawia ekran operatora, integrujący widok radarowy z obrazem wideo pokazującym wykryty incydent.

FOT. 2. | Widok ekranu systemu ClearWay

Informacje o ruchu drogowym oparte na danych
Poza wykrywaniem zdarzeń, radar 360° o wysokiej rozdzielczości może zapewnić klasyfikację pojazdów, dane liczbowe i analizę czasu podróży – wszystko z poziomu jednego systemu. Te informacje wspierają optymalizację sieci i zmniejszają potrzebę stosowania wielu technologii zarządzania ruchem.

Utrzymanie płynności ruchu
Wczesne wykrywanie zakłóceń ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia zatorów. Dzięki dużemu zasięgowi i szybkiemu wykrywaniu, radar 360° umożliwia operatorom szybką reakcję, utrzymanie stałego przepływu pojazdów i minimalizację opóźnień – wspierając zarówno cele bezpieczeństwa, jak i płynności ruchu.

Poprawa bezpieczeństwa w tunelu
Radar znacznie zwiększa bezpieczeństwo w tunelu, zapewniając dokładną detekcję stanu ruchu w rejonie wlotów jak i w całym tunelu. Jest odporny na kurz, brud, odblaski i zmienne oświetlenie. W warunkach, w których kamery „ślepną”, na przykład w gęstym dymie lub gorących gazach podczas pożaru, radar dalej dostarcza informacje o incydentach z udziałem pojazdów oraz śledzi przemieszczanie się pieszych.

Pełny zasięg i ekonomia
Radar 360° stanowi ekonomiczną alternatywę dla tradycyjnych systemów monitoringu. Ponieważ często można go zamontować na istniejących konstrukcjach, koszty instalacji są niższe. Na autostradach typowy odstęp wynosi 500 m – a w tunelach do 300 m – zapewnia pełne pokrycie przy mniejszej liczbie urządzeń. System nie wymaga rutynowej konserwacji przez ponad 10 lat, co pomaga operatorom obniżyć koszty utrzymania systemu.

Wyzwania związane z bezpieczeństwem wjazdów do tuneli
Badania przeprowadzone przez Austriacką Radę Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego pokazują, że najwyższy wskaźnik kolizji występuje w rejonie portali i wjazdów do tuneli – obszarach szczególnie narażonych na nagłe zmiany oświetlenia. Chociaż kontrola luminancji i łagodzenie „syndromu czarnej dziury” pomagają kierowcom utrzymać widoczność, nie rozwiązują one problemu niezawodnego wykrywania zdarzeń w tych trudnych strefach. Warunki pogodowe w strefach przejściowych, takie jak mgła, deszcz, śnieg i odblaski, mogą obniżać wydajność systemów wizyjnych i świetlnych. System radarowy, z kolei, działa niezawodnie w całym tunelu, portalach i na otwartej drodze, zapewniając ciągłe bezpieczeństwo.

Przegląd wdrożonych projektów

Navtech Radar dostarcza rozwiązania w dziedzinie ITS od 1999 roku. Jednym z pierwszych dużych wdrożeń była autostrada E4 w Szwecji. Trafikverket, szwedzki urząd transportu, wykorzystuje system do wykrywania incydentów w trudnych warunkach zimowych, kiedy dochodzi do dużej liczby kolizji pojazdów z powodu deszczu, śniegu i mgły. Navtech, jako wieloletni partner technologiczny, wspiera system, zapewniając jego nieprzerwane i sprawne działanie. Obecnie na autostradzie rozmieszczono 92 radary na odcinku 35,6 km, gdzie system jest wspierany od ponad 10 lat.
Tunel Hindhead w Wielkiej Brytanii – otwarty w 2011 roku w celu odciążenia zatorów między Londynem a południowym wybrzeżem Anglii – był jednym z pierwszych projektów tunelowych Navtech. W dwukilometrowym dwunawowym tunelu na kluczowej trasie strategicznej, operatorzy potrzebowali wysoce precyzyjnego systemu detekcji incydentów o niskim wskaźniku fałszywych alarmów, który byłby odporny na warunki środowiskowe i nie wymagał intensywnych prac konserwacyjnych. Wybrano radar, który służy do niezawodnego wykrywania zatrzymanych pojazdów, powolnego ruchu, pieszych i przedmiotów w tunelu.
Technologia Navtech ma również kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa w kluczowych norweskich tunelach, w tym w 14,4-kilometrowym tunelu Ryfylke (Ryfast), monitorowanym przez 102 radary rozmieszczone w dwóch nawach. System, zaprojektowany z pełną redundancją i odstępem między radarami wynoszącym około 280 m, zapewnia ciągłą pracę nawet w przypadku awarii komponentów systemu. Od otwarcia tunelu w 2019 roku, Navtech zrealizował siedem kolejnych projektów tunelowych w tym regionie.
Ostatnio, radar 360° został wybrany do projektu zachodniej obwodnicy Sztokholmu (21 km długości, z czego 18 km w tunelach), którego przekazanie do eksploatacji planowane jest na 2030 rok. System zapewni zasięg systemów wykrywania incydentów również w rejonach portali, gdzie gwałtowne zmiany oświetlenia stanowią wyzwanie dla systemów wizyjnych.

FOT. 3. | Tunel Hindhead w Wielkiej Brytanii (12 radarów na długości 3,5 km)

Demonstracja systemu ClearWay w Polsce

Firma Navtech niedawno przeprowadziła udaną demonstrację ClearWay na żywo w jednej z naw tunelu w południowej Polsce. Demonstracja, prowadzona przez integratora systemu Wasko, przy wsparciu partnera dystrybucyjnego Pentol oraz inżynierów Navtech, potwierdziła skuteczność radaru ClearWay w warunkach rzeczywistych.
System został przetestowany pod kątem wykrywania zatrzymanych pojazdów, kierowców jadących pod prąd i pieszych – kluczowych typów zdarzeń dla operatorów tuneli. Zintegrowana kamera PTZ, sterowana sygnałami radarowymi, zapewniała natychmiastowy kontekst wizualny. Radar obejmował wszystkie pasy ruchu na odcinku 300 m przy użyciu jednego urządzenia i działał nieprzerwanie przez cały okres trwania testu. Demonstracja odbyła się podczas planowych prac konserwacyjnych za zgodą operatora tunelu.

Radar i kamera: technologie uzupełniające się

Chociaż radar doskonale wykrywa obiekty w każdych warunkach, kamery zapewniają niezbędny kontekst wizualny. Połączenie tych dwóch technologii tworzy wysoce skuteczny system wykrywania i reagowania na incydenty. Radar precyzyjnie określa miejsce zdarzenia, a kamery PTZ automatycznie koncentrują się na zdarzeniu, optymalizując świadomość operatora i poprawiając bezpieczeństwo w tunelu.

Osiągnięcie najwyższego poziomu bezpieczeństwa wymaga zastosowania każdej technologii tam, gdzie jest ona najskuteczniejsza. Radar eliminuje ograniczenia pasywnych systemów wizyjnych, wykorzystując aktywne fale radiowe do wykrywania zdarzeń niezależnie od oświetlenia i widoczności, zapewniając pełne pokrycie tunelu, w tym krytycznych stref wjazdowych.

FOT. 4. | Demonstracja systemu ClearWay w tunelu w Polsce

Modernizacja systemów radarowych 360° w istniejących tunelach

Kamery tunelowe zazwyczaj mają żywotność 10–15 lat. Po zakończeniu okresu eksploatacji, zamiast po prostu wymieniać je na takie same, operatorzy mogą rozważyć instalację systemu radarowego 360°. System ClearWay może zmniejszyć wymaganą liczbę kamer nawet o dwie trzecie, zachowując pełną funkcjonalność i dodając korzyści z detekcji radarowej.

Integracja radaru z systemem zarządzania tunelem umożliwia również wykorzystanie kamer o niższej rozdzielczości bez pogorszenia ogólnej sprawności, co przekłada się na dalszą oszczędność kosztów. Ponadto, mniejsza liczba wymaganych czujników AID w porównaniu z rozwiązaniami opartymi wyłącznie na kamerach może prowadzić do znacznych oszczędności kosztów związanych z akcesoriami, takimi jak uchwyty, okablowanie, zasilacze i inny osprzęt. W przypadku, gdy operatorzy obserwują niedostateczną sprawność rozwiązań opartych wyłącznie na kamerach, modernizacja do systemu radarowego może znacznie zwiększyć dokładność detekcji, zmniejszyć liczbę fałszywych alarmów i poprawić ogólne bezpieczeństwo w tunelu.

Technologia firmy Navtech integruje się z wiodącymi rozwiązaniami w zakresie kamer, zarządzania ruchem i monitorowania wideo, a dedykowany zespół programistów firmy może obsługiwać niestandardowe integracje, zwiększając wartość istniejących systemów i wspierając sprawność stanowisk operatorskich.

Zapewniając niezawodną detekcję we wszystkich warunkach i szybszą reakcję operatora, radar 360° stanowi praktyczne rozwiązanie umożliwiające upowszechnienie koncepcji Vision Zero i wspomaganie operatorów w ograniczaniu ryzyka i dotkliwości poważnych incydentów w tunelach i na autostradach.