Liikenteen ja ajokelin olosuhdetietojen ja yhteistoiminnallisten älyliikennejärjestelmien (C-ITS) hyödyntäminen operatiivisessa tieliikenteenohjauksessa Suomessa

Abstract

Tässä diplomityössä tutkittiin Fintraffic Tie Oy:n toimeksiannosta, kuinka uusia liikenteen ja ajokelin olosuhdetietoja ja C-ITS-järjestelmiä voitaisiin hyödyntää Fintrafficin operatiivisen tieliikenteenohjauksen toiminnassa Suomessa. Työn aiheen taustalla on muun muassa Euroopan unionin tavoite parantaa C-ITS-järjestelmillä eli yhteistoiminnallisilla älyliikennejärjestelmillä tieliikenteen turvallisuutta, sujuvuutta ja palvelujen luotettavuutta sekä vähentää liikenteestä syntyviä päästöjä. Liikenteenohjausyhtiö Fintraffic Oy:n visiona vuodelle 2030 on, että Suomessa olisi maailman turvallisin, sujuvin ja ympäristöystävällisin liikenne.

Työtä ohjaa neljä tutkimuskysymystä, joista ensimmäisellä tutkitaan, millaista liikenteen olosuhdetietoa olisi hyödyllistä kyetä välittämään tieliikennekeskuksista ajoneuvoihin ja tielläliikkujille. Toisen tutkimuskysymyksen avulla selvitetään, millaista liikenteen olosuhdetietoa olisi vastaavasti hyödyllistä saada ajoneuvoista tai tielläliikkujilta operatiivisen tieliikenteenohjaustyön tueksi. Kolmannella tutkimuskysymyksellä haetaan vastausta siihen, mitkä olisivat kelluvan ajoneuvodatan ja C-ITS-järjestelmien tuottaman datan suurimmat hyödyt operatiivisessa tieliikenteenohjauksessa. Neljännellä tutkimuskysymyksellä tutkitaan, millaisia muutoksia kelluva ajoneuvodata ja C-ITS-järjestelmät vaatisivat operatiivisen tieliikenteenohjauksen käyttöliittymältä ja toimintamalleilta.

Työssä tarkastellaan kirjallisuustutkimuksen avulla muun muassa Suomen tieliikennejärjestelmää, yhteistoiminnallisia älyliikennejärjestelmiä (C-ITS), liikenteen turvatietopalveluita (SRTI) ja tosiaikaisia liikennetietoja (RTTI) sekä aihepiiriin liittyvää lainsäädäntöä ja eurooppalaisia verrokkikohteita. Työssä kerätty uusi aineisto perustuu yhdeksään asiantuntijahaastatteluun, jotka on toteutettu puolistrukturoituina teemahaastatteluina.

Tutkimuksessa havaittiin, että SRTI- ja RTTI-asetuksissa määritetyt tietolajit ovat pitkälti yhtenevät niiden tietolajien kanssa, joiden haastattelututkimuksessa katsottiin olevan hyödyllisimpiä välittää tieliikennekeskuksista eteenpäin. Vastaavasti operatiivisen tieliikenteenohjaustyön kannalta nähtiin hyödyllisenä mahdollisuus kohdentaa liikennetietoa, ajokelitietoa, varoituksia ja tiedotteita maantieteellisesti niihin ajoneuvoihin, joita tieto kulloinkin koskettaa. Haastattelututkimuksessa katsottiin, että SRTI- ja RTTI-asetuksien tietolajien välittämisen lisäksi operatiivisessa tieliikenteenohjaustyössä olisi hyödyllistä tarjota vaihtoehtoisia reittejä ajoneuvon kuljettajalle liikenteen häiriötilanteissa.

Kelluvan ajoneuvodatan ja C-ITS-järjestelmien tuottaman datan suurimpien hyötyjen operatiivisessa tieliikenteenohjauksessa katsottiin haastattelututkimuksessa olevan tiedonvälityksen nopeutuminen, liikenteen ja ajokelin tilannekuvan laajeneminen ja skaalautuminen nykyistä laajemmaksi, tietyövaroitusten kohdistaminen suoraan ajoneuvoyksiköihin, liikennetilanteeseen perustuvat reittiehdotukset, tiedon määrämuotoisuuden ja tuoreuden takaava standardi sekä mahdollisuus verrata ajoneuvoista saatavaa ajokelitietoa nykyisen tiesääasemaverkon tuottamaan tietoon. C-ITS-järjestelmät tulisivat haastateltavien arvioiden mukaan kuitenkin vaatimaan operatiivisen tieliikenteenohjauksen käyttöliittymältä ja toimintamalleilta muutoksia datan jalostuksessa, automatiikassa ja prosessinkuvauksessa.

The purpose of this thesis, commissioned by Fintraffic Road Ltd, was to study how new traffic and driving conditions information and Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS) could be utilized in Fintraffic’s operational road traffic management in Finland. The background of this thesis includes the goal set by European Union of improving road traffic in terms of safety, flow of traffic, reliability of services and emissions by utilizing C-ITS. According to the vision set by Traffic Management Company Fintraffic Ltd, Finland would have the safest, smoothest and most environmentally friendly traffic in the world by the year 2030.

This thesis is led by four research questions, the first of which researches what kind of traffic conditions information would be useful to be able to transmit from road management centres to vehicles and road users. The second research question is used to find out what kind of traffic conditions information would correspondingly be useful to acquire from vehicles or road users in order to support operational road traffic management work. The third research question is used to find out what would be the biggest advantages of Floating Car Data (FCD) and data produced by C-ITS in operational road traffic management. The fourth research question researches what kind of changes FCD and C-ITS would require from the user interface and methods used in operational road traffic management.

In this thesis, literary research is used to study topics such as Finnish road transport system, C-ITS, Safety-Related Traffic Information (SRTI) services, Real Time Traffic Information (RTTI) and topic-related legislation and European practices. The new material gathered in this thesis is based on nine expert interviews which were carried out as semi-structured theme interviews.

It was discovered in the research that data types defined in SRTI and RTTI regulation are mainly similar to data types which were seen in the expert interviews to be the most useful data types to be transmitted from road traffic management centres. From operational road traffic management’s perspective, it was seen to be useful to have the possibility of directing traffic and driving conditions information, warnings and announcements specifically to vehicles in a certain area. The expert interviewees also found it useful in operational road traffic management to be able to provide alternative route information to drivers of vehicles during traffic disturbances.

The results of the expert interviews suggest that the greatest advantages of data produced by FCD and C-ITS, from the perspective of operational road traffic management, are quickening communication, expanding and scalability of the traffic and driving conditions related situation awareness, ability to send roadwork warnings directly to On-Board Units (OBU), traffic situation based route suggestions, having a standard that guarantees the data to be current and in a specified form and having an option to compare driving conditions data from vehicles to data produced by the current road weather station network. According to the interviewees, C-ITS will however require changes in the user interface and methods of operational road traffic management in terms of data processing, automation and process description.