Proposal of Technological GIS Support as Part of Resident Parking in Large Cities–Case Study, City of Brno
Loading...
Date
2020-04-03
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
Over the last few years, there has been a significant increase in people’s dependence on passenger and freight transport. As a result, traffic infrastructure is congested, especially in big city centers and, at critical times, this is to the point of traffic collapse. This has led to the need to address this situation by the progressive deployment of Intelligent Transport Systems (ITS), which are used to optimize traffic, to increase traffic flow, and to improve transport safety, including reduction of adverse environmental impacts. In 2018, the first results of the C-Roads Platform which is a joint initiative of European Member States and road operators for testing and implementing C-ITS services in light of cross-border harmonization and interoperability (C-ROADS ) Czech Republic project were put into operation in Brno, closely related to the international initiative to support the data structure for future communication between vehicles and intelligent transport infrastructure. A system of transport organization and safety was introduced in the city of Brno, which manages key information and ensures central management of partial systems of transport organization and safety. The most important part of this system is the parking organization system discussed in this article. The main objective was to streamline the parking system in the city center of Brno and in the immediate vicinity by preventing unauthorized long-term parking, ensuring an increased number of parking places for residents and visitors by increasing the turnover of parking. The aim of the research was to investigate (i) the possibility and optimal use of Geographic Information System (GIS) technology for resident parking system solutions, (ii) the integration of Global Satellite Navigation Systems (GNSS) satellite data and image data collected by cameras on the move and (iii) the possibility of using network algorithms to optimize mobile data collection planning. The aim of our study is to design and optimize the integrated collection of image data localized by satellite GNSS technologies in the GIS environment to support the resident parking system, including an evaluation of its effectiveness. To achieve this goal, a residential parking monitoring system was designed and implemented, based on dynamic monitoring of the parking state using a vehicle equipped with a digital camera system and Global Satellite Navigation Systems (GNSS) technology for measuring the vehicle position, controlled by spatial and attribute data flow from static and dynamic spatial databases in the Geographic Information System (GIS), which integrate the whole monitoring system. The control algorithm of a vehicle passing through the street network works on the basis of graph theory with a defined recurrence interval for the same route, taking into account other parameters such as the throughput of the street network at a given time, its traffic signs and the usual level of traffic density. Statistics after one year of operation show that the proposed system significantly increased the economic yield from parking areas from the original 30% to 90%, and reduced the overall violation of parking rules to only 10%. It further increased turnover and thus the possibility of short-term parking for visitors and also ensured availability of parking for residents in the historical center of Brno and surrounding monitored areas.
V posledních několika letech došlo k významnému nárůstu závislosti lidí na osobní a nákladní dopravě. V důsledku toho je dopravní infrastruktura přetížená, a to zejména ve velkých městských centrech a v kritických časech je to až do kolapsu dopravy. To vedlo k potřebě řešit tuto situaci postupným zaváděním inteligentních dopravních systémů (ITS), které se používají k optimalizaci dopravy, ke zvýšení dopravního toku a ke zlepšení bezpečnosti dopravy, včetně snížení nepříznivých dopadů na životní prostředí. V roce 2018 byly provedeny první výsledky platformy C-Roads, která je společnou iniciativou evropských členských států a provozovatelů silnic za testování a implementaci služeb C-ITS s ohledem na přeshraniční harmonizaci a interoperabilitu (C-ROADS) Česká republika, zprovozněno v Brně, úzce související s mezinárodní iniciativou na podporu datové struktury pro budoucí komunikaci mezi vozidly a inteligentní dopravní infrastrukturou. Ve městě Brně byl zaveden systém organizace a bezpečnosti dopravy, který řídí klíčové informace a zajišťuje centrální řízení dílčích systémů organizace a bezpečnosti dopravy. Nejdůležitější součástí tohoto systému je systém organizace parkování popsaný v tomto článku. Hlavním cílem bylo zefektivnit parkovací systém v centru města Brna a v jeho bezprostřední blízkosti prevencí neoprávněného dlouhodobého parkování, zajištění zvýšeného počtu parkovacích míst pro obyvatele a návštěvníky zvýšením obratu parkování. Cílem výzkumu bylo prozkoumat (i) možnosti a optimální využití technologie geografického informačního systému (GIS) pro řešení rezidentních parkovacích systémů, ii) integraci satelitních a globálních družicových navigačních systémů (GNSS) a obrazových dat shromážděných kamery v pohybu a (iii) možnost využití síťových algoritmů k optimalizaci plánování mobilního shromažďování dat. Cílem naší studie je navrhnout a optimalizovat integrovaný sběr obrazových dat lokalizovaných satelitními GNSS technologiemi v prostředí GIS pro podporu rezidentního parkovacího systému, včetně vyhodnocení jeho účinnosti. K dosažení tohoto cíle byl navržen a implementován systém monitorování obytných parkovišť, založený na dynamickém monitorování stavu parkování pomocí vozidla vybaveného digitálním kamerovým systémem a technologií Global Satellite Navigation Systems (GNSS) pro měření polohy vozidla, řízené prostorovým a přiřazovat tok dat ze statických a dynamických prostorových databází v Geografickém informačním systému (GIS), které integrují celý monitorovací systém. Řídicí algoritmus vozidla procházejícího pouliční sítí pracuje na základě teorie grafů s definovaným intervalem opakování pro stejnou trasu, s přihlédnutím k dalším parametrům, jako je propustnost uliční sítě v daném čase, její dopravní značky a obvyklá úroveň hustoty provozu. Statistiky po jednom roce provozu ukazují, že navrhovaný systém výrazně zvýšil ekonomický výnos z parkovacích ploch z původních 30% na 90% a snížil celkové porušení parkovacích pravidel na pouhých 10%. Dále zvýšilo obrat a tím i možnost krátkodobého parkování pro návštěvníky a také zajistilo dostupnost parkování pro obyvatele v historickém centru Brna a okolních monitorovaných oblastech.
V posledních několika letech došlo k významnému nárůstu závislosti lidí na osobní a nákladní dopravě. V důsledku toho je dopravní infrastruktura přetížená, a to zejména ve velkých městských centrech a v kritických časech je to až do kolapsu dopravy. To vedlo k potřebě řešit tuto situaci postupným zaváděním inteligentních dopravních systémů (ITS), které se používají k optimalizaci dopravy, ke zvýšení dopravního toku a ke zlepšení bezpečnosti dopravy, včetně snížení nepříznivých dopadů na životní prostředí. V roce 2018 byly provedeny první výsledky platformy C-Roads, která je společnou iniciativou evropských členských států a provozovatelů silnic za testování a implementaci služeb C-ITS s ohledem na přeshraniční harmonizaci a interoperabilitu (C-ROADS) Česká republika, zprovozněno v Brně, úzce související s mezinárodní iniciativou na podporu datové struktury pro budoucí komunikaci mezi vozidly a inteligentní dopravní infrastrukturou. Ve městě Brně byl zaveden systém organizace a bezpečnosti dopravy, který řídí klíčové informace a zajišťuje centrální řízení dílčích systémů organizace a bezpečnosti dopravy. Nejdůležitější součástí tohoto systému je systém organizace parkování popsaný v tomto článku. Hlavním cílem bylo zefektivnit parkovací systém v centru města Brna a v jeho bezprostřední blízkosti prevencí neoprávněného dlouhodobého parkování, zajištění zvýšeného počtu parkovacích míst pro obyvatele a návštěvníky zvýšením obratu parkování. Cílem výzkumu bylo prozkoumat (i) možnosti a optimální využití technologie geografického informačního systému (GIS) pro řešení rezidentních parkovacích systémů, ii) integraci satelitních a globálních družicových navigačních systémů (GNSS) a obrazových dat shromážděných kamery v pohybu a (iii) možnost využití síťových algoritmů k optimalizaci plánování mobilního shromažďování dat. Cílem naší studie je navrhnout a optimalizovat integrovaný sběr obrazových dat lokalizovaných satelitními GNSS technologiemi v prostředí GIS pro podporu rezidentního parkovacího systému, včetně vyhodnocení jeho účinnosti. K dosažení tohoto cíle byl navržen a implementován systém monitorování obytných parkovišť, založený na dynamickém monitorování stavu parkování pomocí vozidla vybaveného digitálním kamerovým systémem a technologií Global Satellite Navigation Systems (GNSS) pro měření polohy vozidla, řízené prostorovým a přiřazovat tok dat ze statických a dynamických prostorových databází v Geografickém informačním systému (GIS), které integrují celý monitorovací systém. Řídicí algoritmus vozidla procházejícího pouliční sítí pracuje na základě teorie grafů s definovaným intervalem opakování pro stejnou trasu, s přihlédnutím k dalším parametrům, jako je propustnost uliční sítě v daném čase, její dopravní značky a obvyklá úroveň hustoty provozu. Statistiky po jednom roce provozu ukazují, že navrhovaný systém výrazně zvýšil ekonomický výnos z parkovacích ploch z původních 30% na 90% a snížil celkové porušení parkovacích pravidel na pouhých 10%. Dále zvýšilo obrat a tím i možnost krátkodobého parkování pro návštěvníky a také zajistilo dostupnost parkování pro obyvatele v historickém centru Brna a okolních monitorovaných oblastech.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en