FITS-julkaisuja 49/2004. Hälytysajoneuvojen älykäs pakkoetuus liikennevaloissa

FITS-julkaisuja 49/2004 Hälytysajoneuvojen älykäs pakkoetuus liikennevaloissa

FITS-julkaisuja 49/2004 Hälytysajoneuvojen älykäs pakkoetuus liikennevaloissa

ISBN 952-201-110-X FITS-julkaisuja 49/2004 Helsinki 2004

Julkaisija KUVAILULEHTI Julkaisun päivämäärä Tekijät (toimielimestä: toimielimen nimi, puheenjohtaja, sihteeri) Arto Ahonen, Tuomas Lehteinen, Juhani Bäckström/Ramboll Finland Oy Julkaisun laji Toimeksiantaja Liikenne- ja viestintäministeriö Toimielimen asettamispäivämäärä Julkaisun nimi Hälytysajoneuvojen älykäs pakkoetuus liikennevaloissa Tiivistelmä Hälytysajoneuvot ovat nykypäivänä nopeita ja raskaita. Ollessaan hälytysajossa hälytysajoneuvot voivat lisäksi poiketa liikennesäännöistä. Liikennevalojen pakkoetuudesta on siksi tullut erittäin tärkeä liikenneturvallisuutta edistävä järjestelmä. Tämän hankkeen keskeisenä tavoitteena oli selvittää uuden teknologian mahdollisuudet annettaessa hälytysajoneuvoille pakkoetuudet liikennevaloissa. Tarkoituksena oli luoda järjestelmä, joka voidaan ottaa käyttöön Tampereella vuoteen 2005 mennessä ja jota voidaan soveltaa myös muissa Suomen kaupungeissa. Työn taustalla on pelastuslaitosuudistus, jonka seurauksena vuoteen 2006 mennessä aiemmin erillään toimineet pelastustoimen kunnalliset hätäkeskukset ja poliisin hälytyskeskukset yhdistetään valtion ylläpitämiksi hätäkeskuksiksi. Pirkanmaan uusi hätäkeskus rakennetaan Tampereelle. Toiminta käynnistyy joulukuussa 2004. Tällä hetkellä hälytysajoneuvojen reittiohjaus tapahtuu Tampereen aluehälytyskeskuksesta manuaalisesti noin 50 painonapilla. Hälytysajoneuvoille annettavat etuudet toimivat nykyisellään hyvin ja uudella järjestelmällä tulee päästä yhtä hyvään lopputulokseen. Tässä työssä laadittu ratkaisu perustuu siihen, että tiedonsiirto ajoneuvosta tapahtuu VIRVE-verkon välityksellä. Ajoneuvon VIRVE-päätteeltä lähetetään pyyntö esiohjelmoidulle reitille. Hälytysajoneuvon ohitettua reitin kuitataan pakkoetuus pois. Lahden kaupungissa on alettu rakentaa pakkoetuuspyyntöjärjestelmää, jossa pakkoetuuspyynnöt välittyvät automaattisesti hälytysajossa olevasta ajoneuvosta yksinkertaisen lähettimen avulla liikennevalojärjestelmään. Järjestelmään valittujen laitteiden tekniset kokeet ovat osoittaneet laitteiden toimivan moitteettomasti ja järjestelmän ensivaiheen rakentaminen on päätetty toteuttaa syksyllä 2004. Tampereella jäädään odottamaan Lahden järjestelmän kokemuksia käyttöönoton ja toimivuuden osalta. Mikäli Lahden järjestelmä toimii odotetulla tavalla myös talviolosuhteissa, tulee sen laajentamista harkita myös muiden kaupunkien automaattisiin pakkoetuuspyyntöihin liikennevaloissa. Työssä laadittu VIRVEverkkoon perustuva ratkaisu jää varavaihtoehdoksi, jonka kehittämistä voidaan jatkaa pilotilla, mikäli Lahden järjestelmä syystä tai toisesta esimerkiksi talviolosuhteissa osoittautuu toimimattomaksi. Avainsanat (asiasanat) Hälytysajoneuvo, pakkoetuus, liikennevalo Muut tiedot Sarjan nimi ja numero FITS-julkaisuja 49/2004 Kokonaissivumäärä 90 Kieli Suomi Jakaja VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka ISSN Hinta Kustantaja Liikenne- ja viestintäministeriö ISBN ISBN 952-201-110- Luottamuksellisuus julkinen

The publisher DESCRIPTION Date of publication Authors (from body, name, chairman and secretary of the body) Arto Ahonen, Tuomas Lehteinen, Juhani Bäckström/Ramboll Finland Type of publication Assigned by Ministry of Transport and Communications Date when body appointed Name of the publication Intelligent Traffic Signal Pre-emption of Emergency Vehicles Abstract Modern emergency vehicles are fast and heavy. In emergency situations they can also violate regulations. Pre-emption of traffic signals has thus become important in increasing traffic safety. The central aim of this project was to define the possibilities of new technology in giving pre-emption to emergency vehicles at traffic signals. The purpose was to create a system that could be taken into use in the city of Tampere by the year 2005 and that could also be applied in other Finnish cities. The background of the work lies in an organizational reform of rescue functions. As a result of the reform municipal rescue departments and police emergency centres that previously have functioned separately will be joined together by the year 2006. The new rescue department of Pirkanmaa region will be established in Tampere and it will start to operate in December 2004. At the moment the pre-emption of traffic signals is done manually by the Tampere rescue department using approximately 50 push-buttons. The pre-emption functions well and the new system has to obtain equal results. In this paper the solution is based on the idea of transmitting data from the vehicle using the VIRVE net. The VIRVE net is based on TETRA technology. A request is sent to a pre-programmed route from the VIRVE data terminal in the vehicle. After the vehicle has passed the route the pre-emption will be set off. In the city of Lahti a different kind of a pre-emption system has been tested. There in an emergency situation the requests of the pre-emption will automatically be transferred from a vehicle to the traffic signal system by a simple transmitter. The technical tests have shown that the equipment function flawlessly. The first phase of the system has been decided to be realised during autumn 2004. The city of Tampere will wait for the experiences of the implementation and functioning gained in Lahti. If the Lahti system will function as expected also in the winter time it should be considered a potential system in other cities as well. Should the Lahti system prove disfunctional can the VIRVE net based system remain a spare system. Keywords Emergency vehicle, pre-emption, traffic signal Miscellaneous Serial name and number FITS publications 49/2004 Pages, total 90 Distributed by VTT Building and Transport Lanquage Finnish ISSN Price ISBN ISBN 952-201-110-X Confidence status Public Published by Ministry of Transport and Communications

ESIPUHE Aluepelastuslaitosten ja hätäkeskusten synty ovat merkinneet suuria muutoksia hälytysajoneuvojen yhteydenpitolaitteistoihin. Samaan aikaan monissa kaupungeissa käytössä olleet hälytysajoneuvojen pakkoetuudet liikennevaloissa ovat uusien laitteistojen yhteensopimattomuuden vuoksi tulleet hankalammin hallittaviksi tai jopa jäämässä kokonaan pois käytöstä. Tilanne vaikeutuu entisestään kun kunnalliset hätäkeskukset ja poliisin hälytyskeskukset yhdistyvät vuoteen 2006 mennessä valtion hätäkeskuksiksi. Selvityksessä on tarkasteltu, mitä mahdollisuuksia olisi käyttää hyväkseen VIRVEradiojärjestelmää hälytysajoneuvojen pakkoetuuspyyntöjen välittämiseen liikennevaloille. VIRVE olisi luonnollinen ratkaisu syntyneeseen ongelmaan: se on kaikissa hälytysajoneuvoissa valmiina, sen radioverkon läpäisykyky ei tuota ongelmia ja nopeus on riittävä. Sellaisenaan VIRVE ei kuitenkaan ole valmis pakkoetuuksien toteuttamiseen vaan se vaatii tuekseen lisälaitteita tai lisäohjelmointeja. Kynnys tämänkaltaisen kehitystyön käynnistämiseksi saattaa olla kuitenkin olla korkea. Selvitykseen sisältyy selkeä ehdotus siitä, miten tähän kysymykseen voidaan pureutua pienin ja taloudellisin askelin. VIRVE-järjestelmän lisäksi selvitykseen sisältyy myös kokonaan toisentyyppinen Lahden kaupungin Teknisen toimialan ja Pelastuslaitoksen kokeilema ratkaisu hälytysajoneuvojen pakkoetuuksien toteuttamiseksi. Se perustuu hälytysajoneuvoihin asennettaviin yksinkertaisiin tunnistimiin, joiden avulla tieto lähestyvästä ajoneuvosta välitetään liikennevaloille. Selvitys liittyy liikenneministeriön liikennetelematiikan rakenteiden ja palvelujen tutkimus ja kehittämisohjelmaan (FITS) 2001 2004 kuuluvaan hankkeeseen FITS-6 Älykäs liikenteenohjaus. Selvityksestä on vastannut Arto Ahonen projektipäällikkönä 31.3.2004 asti ja tämän jälkeen Tuomas Lehteinen ja Juhani Bäckström, kaikki Ramboll Finland Oy:stä. Selvityksen tekoa on ohjannut johtoryhmä, jonka työskentelyyn ovat osallistuneet Heikki Ikonen (pj) ja Kari Korpela Hämeen tiepiiristä, Pia Tuupanen, Pekka Grönroos ja Reijo Väliharju Tampereen kaupungilta, Esko Kulmala ja Jari Helsing Tampereen aluepelastuslaitoksesta, Jouko Rytkönen Hätäkeskuslaitoksesta, Armi Vilkman Liikenne- ja viestintäministeriöstä sekä Magnus Nygård Tiehallinnosta. Raportin esitarkastajina toimivat Unto Räty Lahden kaupungista ja Jari Seppänen Helsingin kaupungin liikennelaitoksesta. Kannelmäessä 8.10.2004 Kari Sane FITS-6 Älykäs liikenteenohjaus Hankkeen johtoryhmän puheenjohtaja 5

SISÄLTÖ KUVAILULEHTI... 3 DESCRIPTION... 4 1 JOHDANTO... 13 1.1 Tavoite... 13 1.2 Lähtökohtia... 13 1.3 Työn kulku... 13 1.4 Liikennevalojen pakkoetuusjärjestelmän toiminta ennen hätäkeskusuudistusta... 15 2 MAHDOLLISIA TOTEUTUSMALLEJA TAMPEREELLE... 18 2.1 Yleistä... 18 2.2 Ohjattava liikennevalokokonaisuus... 19 2.3 Etuuspyynnön periaate liikennevalojärjestelmässä... 21 2.4 VIRVE-verkkoon perustuva ratkaisu... 21 2.4.1 VE 0: perusratkaisu... 21 2.4.2 VE 1: lisälaite... 25 2.4.3 VE 2: karttanäyttö... 26 2.4.4 VE 3: automaattinen... 27 2.4.5 Kustannukset... 27 2.4.6 VIRVE-ratkaisun pilotointi... 28 2.5 Lahden kokeilu... 32 2.5.1 Kuvaus... 32 2.5.2 Lahden järjestelmän sovellettavuus Tampereella... 35 2.5.3 Kustannukset ja muutostarpeet... 35 2.6 VIRVE-verkkoon perustuvan ratkaisun ja Lahden järjestelmän vertailu... 36 3 KÄYTÖSSÄ OLEVIA PAKKOETUUSJÄRJESTELMIÄ... 38 3.1 Yleistä... 38 3.2 Suomalaisten kaupunkien järjestelmiä... 39 3.3 Ulkomaisia järjestelmiä... 43 3.3.1 Yhdysvalloissa käytössä olevat järjestelmä... 43 3.3.2 Euroopassa käytössä olevat etuustekniikat... 47 3.3.3 Japanissa käytössä oleva etuustekniikat... 50 4 YHTEENVETO JA SUOSITUKSET... 51 5 LÄHTEET... 54 7

LIITTEET Liite 1 Pyydettyjen liikennevaloetuuksien määrät liikennevaloreiteittäin eriteltynä vuonna 2003...57 Liite 2 Tausta-aineistoa ulkomaisista tutkimuksista...63 Liite 3 Kuvauksia tekniikoista ja niiden vertailuarvoja...71 Liite 4 Työpaja...81 8

TERMEJÄ AVL GPRS GPS DWS JOSO LA-puhelin MERLOT (Automated Vehicle Location, automaattinen ajoneuvon seurantajärjestelmä) GPS-tekniikkaan perustuvat automaattiset ajoneuvon seurantajärjestelmät ovat yleistyneet erityisesti liikennöitsijöiden työkaluina. AVLjärjestelmän avulla kuljetuskalustoa voidaan hyödyntää entistä tehokkaammin, kun uuden tilauksen/työtehtävän sattuessa voidaan töihin lähettää kohdetta lähimpänä oleva ajoneuvo. Lisäksi AVL-järjestelmien avulla voidaan lisätä merkittävästi kuljettajien ja ajoneuvojen turvallisuutta. (General Packet Radio Service) on tiedonsiirtotapa erilaisille langattomille sovelluksille, joissa tietoa siirretään ns. paketteina. GPRS on uusi datayhteys GSM-datan (CSD) tai nykyisen HSCSD-yhteyden tyyliin. GPRSyhteys nopeuttaa WAPin ja verkkoyhteyksien käyttöä ja jopa lyhytsanomien lähettämistä. (Global Positioning System) on maailmanlaajuinen satelliittipaikannusjärjestelmä. GPS-navigaattori on radiovastaanotin, joka vastaanottaa satelliittien lähettämän datan. Vastaanotetusta datasta navigaattorissa oleva tietokone laskee sijainnin. on verkon ohjauspääte, jota viestimestari käyttää verkon hallinnointiin ja hälytyspäivystäjät päivittäisessä toiminnassaan eri tehtävien yhteydessä. JOSO on johtamissovellusohjelmisto. Johtamissovelluksen välityksellä pelastusyksiköt saavat hätäkeskukselta tai johtokeskukselta tehtävänsä ja voivat paikantaa itsensä, kohteen ja muut yksiköt. Johtamissovellusjärjestelmä tuo merkittävää hyötyä pelastustoimen johtamiseen, kun tiedon- ja resurssienhallinta paranee, ja olemassa olevaa operatiivista suunnittelua voidaan käyttää paremmin hyödyksi. Johtamissovellus toimii pääasiassa VIRVE-viranomaisverkossa. Se hyödyntää tiedonsiirrossa myös GSM-, GPRS- ja WLAN-verkkoja: sovellus käyttää automaattisesti kulloinkin parasta saatavilla olevaa tiedonsiirtoverkkoa. (LyhytAalto radiopuhelin) on yleistynyt tarkoittamaan kaikkea 27 MHz radioliikennettä, mutta todellisuudessa sen alueen radioilla on montakin eri standardia. Lähetystehoja saa LA- puhelimessa olla FM-modella 4W, AMmodella 1W ja SSB-modella 4W PEP. Puhelimen kantomatkaa rajoittavat myös erilaiset häiriöt, joita tuottavat mm. tietokoneet, TV:t, polttomoottorit, tuulilasinpyyhkijät ja muut sähkömagneettista säteilyä lähettävät kojeet. Pahimmat häiriöt johtuvat kuitenkin yleensä auringon pilkuista. Merlot-järjestelmä on karttapohjainen viestiliikenne- ja valvomoohjelmisto, jolla erilaisten onnettomuuksien ja uhkatilanteiden viestiliikenne ja operatiivinen hallinta on joustavaa ja tehokasta. Järjestelmällä voidaan vastaanottaa hälytysilmoituksia, muodostaa hälytysryhmiä ja suorittaa edelleen hälytyksiä. Pelastusyksiköiden sijainnit ja liikkuminen nähdään valvomon karttanäytöllä reaaliajassa GPS-tiedon avulla. Järjestelmäl- 9

lä voidaan arvioida riskit ja suunnitella sekä toteuttaa evakuoinnit. Lisäksi järjestelmä mahdollistaa miehistön ja kaluston saatavuuden seuraamisen. PIRKANMAAN UUSI HÄTÄKESKUS Pirkanmaan uusi hätäkeskus aloittaa toimintansa joulukuussa 2004 Suomessa toteutettavan hätäkeskusuudistuksen johdosta. Aiemmin erillään toimineet pelastustoimen kunnalliset hätäkeskukset ja poliisin hälytyskeskukset yhdistetään valtion ylläpitämiksi hätäkeskuksiksi vuoteen 2006 mennessä. PSV SVD (Public Service Vehicle) lyhenteellä PSV tarkoitetaan yleisesti yksittäistä joukkoliikenneajoneuvoa. Käytännössä PSV-nimikkeen alle kuuluvat kaikki linja-autot ja minibussit. Joissain yhteyksissä PSV käsittää linjaautojen lisäksi myös taksit. PSV on jo hiukan vanhahtava termi ja sen tilalla on alettu käyttää PCV-nimikettä (Passenger Carrying Vehicle). (Selective Vehicle Detection) -lyhenteellä tarkoitetaan valitun ajoneuvon havainnointia. TAMPEREEN VANHA ALUEHÄLYTYSKESKUS Tampereen vanha aluehälytyskeskus lopettaa toimintansa joulukuussa 2004, minkä jälkeen sen toiminta siirtyy Pirkanmaan uudelle hätäkeskukselle. TETRA (Terrestrial Trunked Radio) on ammattikäyttöön tarkoitettu digitaalinen radioverkko, joka tarjoaa organisaatioiden viestiliikenteessään tarvitsemat erityisominaisuudet, kuten tehokkaat ryhmäpuhelut, puheluiden priorisoinnin ja hätäpuhelut. Nokia on yksi maailman johtavista TETRAverkkojen ja päätelaitteiden toimittajista. Nokian TETRAkokonaisratkaisu sisältää keskuksia, tukiasemia, valvomojen ja valvomoiden työasemalaitteita, verkonhallintajärjestelmän ja puhelimia yleisimmin käytetyille TETRA-taajuusalueille: 300, 380 MHz, 410 MHz ja 800 MHz. Esimerkkejä jo olemassa olevista sovelluksista ovat WAP-selailu, tietokantahaut sekä paikantamis-, reititys-, mittaus- ja hälytysohjelmat. Suomessa Nokian toimittama TETRA-verkko on viranomaisten yhteiskäyttöinen VIRVE-verkko, johon Nokia ja muut laitetoimittajat (Sepura ja Motorola) toimittavat TETRA-päätelaitteita. VIRVE-verkon ensisijaisia käyttäjiä ovat valtion ja kuntien turvallisuusviranomaiset. VIRSU VIRVE (=VIRVE-suoritin) on elektroninen laite, joka pystyy yhdistämään vanhan analogisen palo- ja pelastustoimenradioverkon toimimaan yhdessä VIRVE-verkon kanssa. VIRVE on viranomaisverkko, joka käyttää hyväksi TETRA-teknologiaa. Viranomaisverkkoa käytetään 380-400 Mhz:n taajuusalueella. VIRVE- 10

verkko mahdollistaa äänen ja datan välityksen. VIRVE parantaa viranomaiskäytön edellyttämiä erityisominaisuuksia, kuten tietosuojaa sekä nopeutta tiedonsiirrossa ja puhelunmuodostuksessa. WLAN WAP (Wireless Local Area Network) on langattomaan radiotekniikkaan perustuva tiedonsiirtotekniikka. Tiedon siirto WLAN-verkossa tapahtuu sähkömagneettisia aaltoja pitkin (erillistä fyysistä siirtotietä ei tarvita). Langaton lähiverkko muistuttaa perusarkkitehtuuriltaan GSM-verkkoa. Tukiasemat sijaitsevat tietyillä etäisyyksillä toisistaan ja niillä on oma taajuuskaistansa, joka ei mene päällekkäin naapuritukiaseman taajuuskaistan kanssa. Tukiasemat ovat yhteydessä toisiinsa kiinteän lähiverkon avulla. WLANtekniikka on tarkoitettu samanlaiseen käyttöön kuin Ethernet. WLAN rakennetaan käyttäen joko infrapuna- tai radiotaajuustekniikkaa. WLANverkot toimivat 2,4 GHz taajuudella ja mahdollistavat jopa 11 Mbit/s siirtonopeudet. (Wireless Application Protocol) on spesifikaatio joukolle protokollia jotka on kehitetty tietoliikenneteollisuudessa, jotta langattomissa tietoverkoissa voitaisiin käyttää samoja palveluja kuin muissakin tietoverkoissa. WAPinfrastruktuuri käsittää päätelaitteen, jossa on WML-kieltä ymmärtävä selain, mobiiliverkon, WAP-proxyn, joka muuttaa sisällön mobiiliverkossa kuljetettavaan muotoon, WTA-proxyn, jolla tuotetaan puhelisäarvopalveluita sekä web-palvelimen ja mahdollisesti HTML/WML -filtterin. WAP:n rakenne on hyvin samantyyppinen tavanomaisen verkon kanssa. Käyttäjä hakee tietoa osoitteen URL:n avulla. Osoitteessa sijaitseva tieto lähetetään käyttäjälle, jonka päätelaite esittää tiedon halutussa formaatissa. Käyttäjä voi hakea tietoa olemalla yhteydessä suoraan WAP-palvelimeen, jolloin tieto saadaan suoraan tästä palvelimesta esittämällä pyyntö. 11

1 JOHDANTO 1.1 Tavoite Tämän hankkeen keskeisenä tavoitteena oli selvittää uuden teknologian mahdollisuudet annettaessa hälytysajoneuvoille pakkoetuudet liikennevaloissa. Tavoitteena oli luoda järjestelmä, joka voidaan ottaa käyttöön Tampereella vuoteen 2005 mennessä ja jota voidaan soveltaa muissa Suomen kaupungeissa. 1.2 Lähtökohtia Työn keskeisiä lähtökohtia ovat olleet: Aiemmin erillään toimineet pelastustoimen kunnalliset hätäkeskukset ja poliisin hälytyskeskukset yhdistetään valtion ylläpitämiksi hätäkeskuksiksi vuoteen 2006 mennessä. Suomessa hätäkeskuksia on vuonna 2006 yhteensä 15. Nykyiset hätäkeskukset lopettavat toimintansa Lahdessa marraskuussa 2004 ja Tampereella joulukuussa 2004, jolloin luovutaan myös päivystyshenkilökunnan valvomasta manuaalisesta painikepaneelin ohjauksesta. Pirkanmaan uusi hätäkeskus rakennetaan Tampereelle ja toiminta käynnistyy joulukuussa 2004. Pirkanmaan uusi hätäkeskus kattaa saman alueen kuin Pirkanmaan pelastustoimi. Lahden toiminnot siirtyvät Hämeenlinnaan Hälytysajoneuvoille annettavat etuudet toimivat nykyisellään hyvin ja uudella järjestelmällä on päästävä yhtä hyvään lopputulokseen VIRVE-verkon hyödyntämismahdollisuus on selvitettävä Pirkanmaan pelastustoimen alueella GPS-paikannin toteutetaan operatiiviseen kalustoon (185 ajoneuvoa) seuraavan kolmen vuoden aikana (2004-2006). 1.3 Työn kulku Seuraavassa listassa on lueteltu projektin etenemisen kannalta keskeisiä tapahtumia 1. 13.10.03 johtoryhmän kokous 1 (=aloituskokous), jossa käytiin läpi projektin tavoitteet ja aikataulut. 2. 27.10.03 pienryhmäkokous, johon osallistuivat Kari Korpela/Tiehallinto, Miika Tuomisto/Tampereen aluepelastuslaitos, Pekka Grönroos ja Pia Tuupanen/Tampereen kaupunki sekä Juhani Bäckström, Tuomas Lehteinen ja Arto Ahonen Ramboll Finland Oy:stä.

3. Sähköpostikysely 13.11.03 ulkomaisille järjestelmäntoimittajille ja pakkoetuuspyyntötekniikan omaaville tahoille kyselylomake, jossa pyydettiin kertomaan käytössä olevasta pakkoetuustekniikasta. 4. 8.12.03 johtoryhmän kokous 2, jossa käytiin läpi työmuistion ensimmäinen versio (versio 0.8), johon oli koottu selvitykset kotimaisista ja ulkomaisista järjestelmistä sekä karkeat ehdotukset Tampereen hälytysajoneuvojen liikennevaloetuudesta. Tässä kokouksessa päätettiin luopua täysin automaattisesta VIRVE-verkkoon perustuvasta järjestelmästä. 5. Tampereen kaupungilta saatiin liikennevalojen pakkoetuuspyynnöistä MapInfo-pohjalle siirretty raakadata ja Tampereen liikennevalokartta (Grönroos, Tuupanen). 6. 12.12.03 ulkomaisille järjestelmätoimittajille ja käyttäjille lähetettiin lisäselvityspyyntöjä saaduista vastauksista liikennevaloetuustekniikoista. Samalla internetistä kartoitettiin saksasalaiset, ruotsalaiset ja ranskalaiset järjestelmät, joita löytyi kolme kappaletta. Varsinaista lisäarvoa järjestelmistä ei löytynyt, koska ne perustuivat teknisiltä ratkaisuiltaan jo aiemmin löydettyihin järjestelmiin 7. VIRVE-järjestelmien vetovastuu päättyi sisäasianministeriöllä vuonna 2003, mikä vaikeutti hieman asioiden selvittämistä. 8. 21.1.04 pidettiin SysOpenissa työpajasta kokous, jossa sovittiin ohjelma ja osallistujat. SysOpenille toimitettiin työmuistion versio 0.85. 9. 30.1.04 pidettiin palaveri VIRVE-järjestelmän asiantuntijan kanssa ja asiantuntija pyydettiin myös työpajaan (erillisverkot/lyly). 10. Tampereen pelastusviranomaisilta saatiin lisätietoja (Miika Tuomisto) 11. 26.1.04 lähetettiin sähköpostilla tarkentava kysymyslista hätäkeskuskuntien ja isompien palokuntien palomestareille. 12. 28.1.04 pyydettiin paikannus- ja karttasovelluslaitteista kustannusarviota Mertor Oy:ltä (nykyään osana NovoGroup:ia). Saatiin tiedot ajoneuvotietokoneesta ja siihen asennettavasta seurantaohjelmasta. 13. Elektro Aktivalta tiedusteltiin VIRSU-laitteiston toimintoja ja kustannuksia sekä asennuksista Varkauteen. 14. 30.1.04 pidettiin liikennetekninen palaveri, johon osallistuivat Pia Tuupanen, Pekka Grönroos ja Juhani Bäckström. Palaverissa käsiteltiin liikennevaloille tulevan VIRVE-tiedon muuntamista ja muita etuustekniikan vaikutuksia liikennevalo-ohjelmille. 15. 19.2.2004 pidettiin TelemArk -työpaja arkkitehtuurista. 16. 1.3.2004 jätettiin esitelmäehdotus Väylät & Liikenne 2004 tapahtumaan 14

17. Johtoryhmän kokous 3 4.3.2004 18. Johtoryhmän kokous 4 5.4.2004. Kokouksen alussa pidettiin PARKjärjestelmän esittely 19. 27.4.2004 pienryhmäkokous, johon osallistuivat Jari Helsing/Tampereen aluepelastuslaitos, Pekka Grönroos ja Pia Tuupanen/Tampereen kaupunki sekä Juhani Bäckström, Tuomas Lehteinen ja Rami Tervo/Ramboll Finland Oy:stä. Kokouksessa käsiteltiin pilotin vaiheistusta ja laajuutta. 20. Johtoryhmän kokous 5 1.6.2004, päätettiin tutustua Lahden järjestelmään ja siirtää pilotin käynnistämistä. 21. Johtoryhmän kokous 6 (=päätöskokous) 20.9.2004 Lahdessa. Kokouksen alussa tutustuttiin Lahden kokeilun laitteistoon. 22. FITS-ohjelman mukainen työn asiatarkastus lokakuun 2004 aikana. Tarkastajina toimivat Unto Räty (Lahden kaupunki) ja Jari Seppänen (HKL). 23. Esitelmä Väylät & Liikenne 2004 tapahtumassa lokakuussa 2004 (Heikki Ikonen) 24. Työn valmistuminen lokakuussa 2004 1.4 Liikennevalojen pakkoetuusjärjestelmän toiminta ennen hätäkeskusuudistusta Tampereen nykyisen reittiohjausjärjestelmän toteutus on aloitettu 1980-luvulla ja on tällä hetkellä laajuudessaan Suomen suurin. Ohjausreittejä on lisätty aina tarpeen mukaan. Reittiohjauspainikkeita on nykyisin 54. Vastaavia ohjausjärjestelmiä on monissa muissa Suomen kaupungeissa, mutta ei yhtä laajoina toteutuksina (katso kappale 3.2). Nykyisellään hälytysajoneuvojen reittiohjaus tapahtuu Tampereen aluehälytyskeskuksesta manuaalisesti painonapeilla (54 kappaletta), joista käytössä on tällä hetkellä 51. Painonapeilla ohjataan 107 Tampereen kaupungin alueella olevaa valo-ohjauksista liittymää ja kuutta valo-ohjauksista liittymää Ylöjärvellä. Nykyisin käytössä oleva manuaalinen ohjaus vaatii hälytysajoneuvojen kuljettajalta ja aluehälytyskeskuksen henkilökunnalta erityistä tarkkaavaisuutta sekä hyvää paikallistuntemusta kustakin reitistä. Järjestelmän nykyisenä peruslähtökohtana on siis se, että Tampereen aluehälytyskeskuksella on aina joku henkilö hoitamassa reittiohjaukseen tarvittavan painikepaneelin käyttöä. Kyseinen henkilö vastaanottaa hälytysajoneuvosta VIRVE- tai UHF-radiolla yhteydessä olevalta henkilöltä tiedon ajoneuvon tarvitsemasta ohjausreitistä. Reitille pyydetty ohjaus välittyy painikepyynnöstä yhdyskaapeliverkkoa pitkin ensin ohjauskeskuksen keskusyksikölle ja siitä edelleen maaston ohjauskojeelle, joka toteuttaa pyynnölle ohjelmoidun reitin (vihreän aallon). Ohjaustapana on ns. pakko-ohjaus, jolloin haluttu 15

suunta (suunnat) saadaan vihreälle. Vaihtuminen halutun suunnan vihreälle tapahtuu pisimmillään edellisen vaiheen minimivihreän ja suoja-aikojen jälkeen. Nopeimmillaan jo vihreällä olevaa vaihetta jatketaan tarvittava (ennalta arvioitu) määrä. Kuvassa 1 on esitetty nykyisen järjestelmän periaate. NYKYJÄRJESTELMÄN TOIMINTAKAAVIO HÄLYTYS GSM tai Puhelin Liikenteen ohjauskeskus Ohjausreitti 12 Yhdyskaapeliverkko kuittaus Aluehälytyskeskus painike reitti 12 pyyntö reitti 12 Kuva 1. Tampereen nykyinen hälytysajoneuvon liikennevaloetuusjärjestelmä. Taulukossa 1 on esitetty Tampereen kaupungissa pyydettyjen liikennevaloetuuksien määrä liikennevaloreiteittäin vuonna 2003. Reittitunnukset 01 54 vastaavat hälytyskeskuksen painonappeja painikepaneelissa. Lisäksi liitteessä 1 olevassa kuvassa on esitetty vastaavat luvut karttapohjalla. Karttapohjalla ruskealla numerolla on merkitty reitin numero (R) ja isommalla mustalla numerolla pyyntöjen määrä vuonna 2003. Sairaalat on merkitty punaisella ristillä, paloasemat paloautolla ja valo-ohjauksiset liittymät punaisella pallolla. 16

Taulukko 1. Tampereen kaupungissa pyydettyjen liikennevaloetuuksien määrä liikennevaloreiteittäin vuonna 2003. Reittitunnukset 01 54 vastaavat hälytyskeskuksen painonappeja painikepaneelissa. Reitti ( R ) Reitti ( R ) Reitti ( R ) 01 69 20 6 39 0 02 127 21 159 40 4 03 1905 22 395 41 0 04 219 23 394 42 48 05 75 24 534 43 48 06 342 25 123 44 6 07 1737 26 58 45 3 08 615 27 20 46 0 09 463 28 15 47 69 10 7 29 4 48 0 11 15 30 163 49 0 12 15 31 167 50 2 13 17 32 163 51 16 14 796 33 230 52 105 15 725 34 92 53 40 16 406 35 8 54 72 17 53 36 8 18 481 37 68 19 53 38 0 Vuodessa 2003 pyyntöjä YHTEENSÄ 11140 kappaletta Pyyntöjä keskimäärin per päivä 30 kappaletta Reittien pyyntötiheys yksi kuukaudessa 21 kpl yksi viikossa 20 kpl yksi päivässä 11 kpl useita päivässä 2 kpl YHTEENSÄ 54 kpl 17

2 MAHDOLLISIA TOTEUTUSMALLEJA TAMPEREELLE 2.1 Yleistä Pirkanmaan pelastustoimi koostuu kaikista Pirkanmaan kunnista, joita on yhteensä 33. Näissä kunnissa on asukkaita 450 000. Tampereen seudulla palo- ja sairashälytysten määrä on n. 17 000 hälytystä vuodessa. Alueellisesti toiminta jaetaan kolmeen tasoon siten, että kunnissa olevat paloasemat muodostavat toiminnan perustason. Seuraavan tason muodostavat kuusi seutukuntaa. Toimialueet, eli kuusi seutukuntaa, muodostavat edellistä tasoa hallinnoivan osan. Nämä ovat myös talousarviokokonaisuuksia ja päivittäisen operatiivisen toiminnan päivystysalueita. TASO 1 - Pirkanmaan pelastustoimi TASO 2 - Seutukunnat TASO 3 - Paloasemat Kuva 2. Kuusi seutukuntaa: Tampere, Etelä-Pirkanmaa, Ylä-Pirkanmaa, Kaakkois- Pirkanmaa, Luoteis-Pirkanmaa ja Lounais-Pirkanmaa [Tuomas viite]. Ylin taso on Pirkanmaan pelastustoimi, joka on osa hätäkeskusuudistuksen aluejakoa. Koko Pirkanmaan pelastustoimi on jaettu kolmeen vastuualueeseen, jotka ovat riskien hallinta resurssien hallinta suunnittelu ja kehitystyö. Pirkanmaan uuden hätäkeskuksen atk-avusteisella hälytysjärjestelmällä hälytykset ohjataan automaattisesti tukiasemille, paloasemille sekä henkilöhakulaitteisiin, jolloin ilmoitus- ja hälytystiedot kirjautuvat järjestelmään ja tilastoihin. Hätäilmoituksen paikantamiseen käytetään atk-ohjauksista karttajärjestelmää, josta voidaan ilmoituksen tullessa 18

kohdistaa ilmoittajan sijainti kartalta. Hätäkeskukseen tulevien ilmoitusten vastaanottoa ja tallentamista varten on käytössä A-tilaajatunnistin. Lisäksi ilmoitukset tallentuvat käyttö- ja arkistonauhurijärjestelmään. Käyttönauhurista voivat hälytyspäivystäjät nopeasti tarkistaa hätäilmoituksen sisällön ja osoitteen. Arkistonauhuri tallentaa hätäilmoitusten lisäksi hätäkeskuksen radiopuhelinliikenteen sekä Tampereen paloasemien keskusradiokuulutusliikenteen. Pirkanmaan pelastustoimen alueella on noin 250 hälytysajoneuvoa. Luku sisältää myös yksityiset ambulanssit. Muilta alueilta saapuu lisäksi noin 50 hälytysajoneuvoa. 2.2 Ohjattava liikennevalokokonaisuus Ohjattava liikennevalokokonaisuus voi olla yksittäinen liittymä (kuva 3) tietty katuosuus (kuva 4) valmis kokonainen esisuunniteltu reitti (kuva 5). Yhdysvaltalaisissa anturitekniikkaan perustuvissa pakkoetuuspyynnöissä käytetään yksittäisen liittymän periaatetta. Eurooppalaiset järjestelmät puolestaan toimivat pääosin katuosuuden tai esisuunnitellun reitin pohjalta. Kuva 3. Liittymäkohtainen ohjaus. 19

Kuva 4. Katuosuuden kattava ohjaus. Kuva 5. Esisuunnitellun reitin ohjaus. Tampereella on tarkoituksenmukaista perustaa ratkaisu reittikohtaiselle pakko-ohjaukselle, koska reitit on valmiiksi ohjelmoitu ja tällöin joudutaan tekemään mahdollisimman vähän muutoksia liikennevalojen ohjelmointipuolella hälytysajoneuvojen käyttäjät ovat tottuneet esiohjelmoituihin reitteihin tehdyn kyselyn perusteella pelastuslaitokset pitävät toimivimpana pakkoetuuspyynnön järjestelmänä reittikohtaista ratkaisua. 20

2.3 Etuuspyynnön periaate liikennevalojärjestelmässä Liikennevalojärjestelmän kannalta toimintaperiaate on sama kuin nykyisessä järjestelmässä eli toiminnallisia muutoksia liikennevalojen ohjausjärjestelmään ei tarvitse tehdä. Toiminnallinen taso tulee uudessa järjestelmässä säilyttää samana kuin nykyisessä järjestelmässä. Järjestelmän tulee kuitenkin olla laajennettavissa ja päivitettävissä. Toimintaperiaate tulee olemaan karkeasti seuraava: vihreä pyyntö lähetetään ensimmäisten ohjattavien valojen määritellyn suoja-alueen sisällä. Ohjaustapana on ns. pakko-ohjaus, jolloin haluttu suunta (suunnat) saadaan vihreälle. Vaihtuminen halutun suunnan vihreälle tapahtuu pisimmillään edellisen vaiheen minimivihreän ja suojaaikojen jälkeen. Nopeimmillaan jo vihreällä olevaa vaihetta jatketaan tarvittava (ennalta-arvioitu) määrä. Suoja-alueen etäisyys ensimmäisistä liikennevaloista on mitoitettava pisimmän ajo-ajan mukaan siitä, kun pyyntö lähetetään ajoneuvosta ja valot ehtivät vaihtua vihreäksi ennen ajoneuvon saapumista valojen kohdalle ja liittymä ehditään tyhjentää. Seuraavien valojen vaihtuminen lasketaan siitä ajoajasta, jonka hälytysajoneuvo käyttää siirtyessään ensimmäisiltä valoilta seuraaville valoille. Näin edetään koko esisuunniteltu reitti. Uusi pyyntö lähetetään, kun saavutaan seuraavan esisuunnitellun reitin suoja-alueelle. Pyynnön poiskuittaus tapahtuu lähettämällä kuittaus ajoneuvosta. Tämän lisäksi poiskuittaus tulee varmistaa aikaohjauksisesti. Peräkkäin ajettaessa ainoastaan ensimmäisen ajoneuvon on tehtävä pyynnön kuittaus ja viimeisen poiskuittaus. Ajoneuvojen välinen radioyhteys toimii tässä apuvälineenä. Jos sattuisi käymään siten, että pyyntöjä tulisi eri suunnista useampia, saisi ensimmäiseksi pyynnön lähettänyt pakkoetuuden. Tämä on kuitenkin varsin epätodennäköinen tilanne. Erikoistapauksia varten on hyvä muistaa, että ajoneuvot ovat ajon aikana puheyhteydessä toisiinsa, vaikka samanaikaisesti käytettäisiinkin status-viestejä. 2.4 VIRVE-verkkoon perustuva ratkaisu 2.4.1 VE 0: perusratkaisu Ratkaisu perustuu siihen, että tiedonsiirto ajoneuvosta tapahtuu VIRVE-verkon välityksellä. Ajoneuvon VIRVE-päätteeltä lähetetään pyyntö esiohjelmoidulle reitille. Hälytysajoneuvon ohitettua reitin kuitataan pakkoetuus pois. Jos ajoneuvon henkilökunta unohtaa kuitata pois pakkoetuuspyynnön, kytkeytyy se tietyn ajan kuluttua automaattisesti pois. Ratkaistavat asiat voidaan kiteyttää kahteen seuraavaan kysymykseen: 21

1. Miten hälytysajoneuvossa oleva esimies tai kuljettaja tietää, mihin liittymään ajoneuvo on saapumassa (yleisesti vanhassa järjestelmässä liikennevaloetuutta pyydetään liittymän tai kadun nimellä)? Harvoin käytetään liittymän/kadulle annettua numerokoodia. Tämän opettelu vaatii resursseja vaikka käytössä olisivat hyvätkin karttapohjat. Vaikka ajoneuvoissa on reittisuosittelija, pitää pakkoetuuslaitteen käyttäjän tuntea reitit riittävällä tarkkuudella. Tätä kohtaa helpottaa todennäköisesti se, että Tampereella olevista useista hätäreiteistä huolimatta hälytysajoneuvot käyttävät noin kymmentä suosikkireittiä, joiden oppiminen on huomattavasti helpompaa kuin 54-reitin. 2. Onko ylipäätään mahdollista suorittaa pakkoetuuspyyntö pelkällä VIRVEpäätteellä, vaikka tekniikka riittääkin kyseiseen toimenpiteeseen. Pelkällä VIRVE-päätteellä suoritettava etuuspyyntö liittymän-/reitin numerolla vaatii noin 10 13 painallusta puhelimen näppäimistöllä. Ainakin tämä vaatii koulutusta. Tätä kohtaa helpottaa reittisuosittelija, jonka avulla VIRVE-pääte ehdottaa todennäköistä reittiä. Teknisesti järjestelmä toimii kuvan 6 mukaisesti. Kuva 6. Järjestelmän tekninen toimintaperiaate. 22

Verkon kuormittuminen VIRVE-verkossa ei ole ongelma, koska kapasiteettia on verkossa paljon ja nopeus riittää pyynnön lähettämiseen. Suurempi ongelma tulee olemaan tiedon siirtyminen palvelimelta i/o-laitteeseen ja sieltä edelleen liikennevalojen ohjausjärjestelmään ja liikennevaloille. Kaapelia pitkin kulkevassa tiedonsiirrossa saattaa olla ruuhkaisimpina aikoina ongelmia tiedonsiirtoajan suhteen. Tampereen liikennevalojen taustajärjestelmä (EC-TRACK) sijaitsee Frenckellissä nykyinen liikennevalojen pakko-ohjauspaneeli sijaitsee Kaupissa. Näiden kahden paikan välillä tieto siirtyy kaapeleita pitkin. VIRVEllä lähetettävä pyyntö siirtyy digitaalisessa muodossa VIRVE-vastaanottimeen, joka tulee muuttaa analogiseksi ennen sen siirtämistä liikennevalojen ohjauskeskukseen. Reittisuosittelijalla tarkoitetaan järjestelmää, jolla ehdotetaan ajoneuvolle seuraavaa etuusreittiä. Ehdotettu etuusreitti voi alkaa vilkkua näytöllä, kun etuuspyyntö pitäisi lähettää. Reittisuosittelija voidaan toteuttaa eritasoisena riippuen siitä, onko ajoneuvossa GPS-paikannin: 1. Ei GPS-paikanninta: reittisuosittelija tietää, minkä reittipyynnön ajoneuvo on viimeksi pyytänyt ja ehdottaa tämän jälkeen loogisinta seuraavaa reittiä. Tätä parantaisi huomattavasti se, jos reittisuositusjärjestelmällä olisi tiedossa hätäkeskuksen järjestelmästä määränpäätieto, joka lienee varsin helposti siirrettävissä. 2. GPS-paikannin: lähetetyn paikkatiedon perusteella järjestelmä ehdottaa seuraavaa reittiä. Myös tässä määränpäätiedosta on hyötyä. 3. Edellisten yhdistelmä. Reittisuosittelijan arkkitehtuuriratkaisut voisivat olla kuvan 7 mukaisia. 23

Kuva 7. Reittisuosittelija. Seuraavassa on esitetty pohdintoja järjestelmän perusratkaisusta: Ei ole realistista olettaa, että lähitulevaisuudessa löytyisi varoja toteuttaa järjestelmä, jossa ajoneuvot varustettaisiin ajoneuvotietokoneella, joka voisi toimia reittisuosittelijana. Tämän vuoksi reittisuosittelija edellyttää GPSpaikannustiedon välittämistä VIRVE-verkon kautta. Reittisuosittelija on apuväline ja etuusjärjestelmän on toimittava myös ilman reittisuosittelijaa, koska tiedonsiirtoyhteyksissä voi olla katkoksia tai reittisuosittelija voi ehdottaa reittiä, joka ei ole tarkoituksenmukaisin. Kaikissa ajoneuvoissa ei myöskään ole GPSpaikanninta. Kaikissa ajoneuvoissa (esimerkiksi muilta alueilta tulevat hälytysajoneuvot) ei tule olemaan GPS-paikannusta, mikä on jonkinasteinen ongelma. Ovatko vaatimukset GPS-paikannuksen tarkkuudelle liikennevaloetuuksille kovemmat kuin vaatimukset hätäkeskuksen karttanäytöille? Vaatimustasoon vaikuttaa reittisuosittelijan toteutusmalli ja älykkyys. Mikä on tällöin VIRVEverkon kapasiteetti? Yksi ratkaisu voisi olla sellainen, että ajoneuvo lähtiessään hälytysajoon aktivoi etuusjärjestelmän ja vain silloin ajoneuvo ryhtyy lähettämään tiheämpää paikannustietoa reittisuosittelijalle ja samalla myös hätäkeskuksen seurantajär- 24

jestelmälle. Reittisuosittelija lähettäisi puolestaan ajoneuvolle vain ehdotuksen, joten siihen suuntaan tietoliikennettä olisi melko vähän. Pohdintoihin on mahdollisuus saada vastauksia pilotilla. Suunniteltu pilotti on esitelty kappaleessa 2.4.6 Kappaleissa 2.4.2 2.4.4 on esitetty perusratkaisun toimintaa parantavia lisäominaisuuksia, koska järjestelmän perustuminen reittisuosittelijaan edellyttäisi huomattavaa laitteiden ja ohjelmointien kehittelyä ja tuskin poistaisi kokonaan pohdintojen pohjana olevaa perusongelmaa. 2.4.2 VE 1: lisälaite Pakkoetuuspyyntö olisi toteutettavissa melko vaivattomaksi VIRVEn lisälaitteella, joka voisi toimia esimerkiksi alla olevan kuvan mukaisesti. Samalla painikepaneelilla laitteen käyttäjä voisi ilmoittaa ajoneuvon status-tiedot. Tämä edellyttäisi vain yhden napinpainalluksen ja olisi huomattavasti vaihtoehtoa VE0 liikenneturvallisempi ja toimintavarmempi. Tässäkin vaihtoehdossa on syytä huomioida, että se edellyttää yhä toimenpiteitä suurella nopeudella kaupunkiympäristössä. Kuva 8. VIRVE:n lisälaitteen toiminta. 25

2.4.3 VE 2: karttanäyttö Tässä vaihtoehdossa hälytysajoneuvon kuljettaja tai muu henkilökunta pystyisi seuraamaan ajoneuvon paikkaa tietokoneen ruudulta ja karttaohjelmaan olisi merkitty esiohjelmoitujen reittien suoja-alueet. Tässä vaihtoehdossa reittisuosittelija voisi olla ajoneuvossa, jolloin VIRVE-verkko ei kuormittuisi ja tiedonsiirtotarve pienenisi olennaisesti. Hälytysajoneuvoa seurataan GPS-paikannuksella. Ajoneuvon näyttöruudulta nähdään ajoneuvon sijainti karttapohjalla, johon on myös merkitty pakkoetuudella varustetut valo-ohjauksiset liittymät. Ajoneuvon lähestyessä pakkoetuudella varustettua liittymää ja sen suoja-aluetta lähettää käyttäjä pyynnön reitille. Laitteen käyttäjä lähettää pyynnön joko kosketusnäytöltä tai painikepaneelista. Ajoneuvon ohittaessa liittymän laite lähettää lopetuspyynnön liikennevalokojeelle automaattisesti sijaintitiedon perusteella. Tämän lisäksi voidaan luonnollisesti pitää myös manuaalinen kuittaus ja aikaohjattu kuittaus. Kuvassa 9 on esitetty karttapohjalle toteutetun ratkaisun toimintaa. 1 2 3 Kuva 9. VIRVE:n lisälaitteen toiminta karttanäytöllä. 26

2.4.4 VE 3: automaattinen Ajoneuvon sijainti päivittyy ajoneuvonäytölle GPS-paikannuksen ilmoittaman sijaintitiedon mukaan. Pakkoetuuden sisältämät liikennevalot näkyvät karttapohjalla. Lähestyttäessä valo-ohjauksista liittymää laitteisto lähettää pyynnön liikennevalokojeelle automaattisesti. Viestiliikenne kulkee VIRVE-verkossa. Ohjelmisto kertoo näytöllä tekemästään pyynnöstä reaaliaikaisesti. Ajoneuvon ohitettua liittymän hälytysajoneuvon laitteisto kytkee normaalin ohjelman liikennevalokojeelle. 1 2 3 pyyntö lähetetty etuisuus normaali. Kuva 10. Automaattinen etuuspyyntö VIRVE-verkon välityksellä. Tämän toteutus on mahdollinen vasta kaukana tulevaisuudessa arviolta 2010-2015. 2.4.5 Kustannukset Kustannusten laskentaperusteina ovat olleet seuraavat yksikköhinnat: hallinnointi-ohjelmisto 10 000 20 000 /kpl ajoneuvo-pc 2 000 /kpl LIVAn ohjelmistopäivitys 2 000 6 000 i/o-boksi (esim. Virsu, TIU) 2 500 5 000 VIRVE-liittymä n. 1 500 VIRVEn kuukausimaksu 40 /kk / päätelaite tai puhelin VIRVEn kiinteä serverilinja n. 20 000 + kk.maksu 200 /kk 27

ajoneuvon statuspaneeli näytöllä 500 750 /kpl GPS-laitteisto 200-500 /kpl VIRVE-päätelaitteen ohjelmoinnin muutos ei hintaa, mutta olisi hyvin kallis. Kustannukset perustuvat laitteiden budjetäärisiin vähittäismyyntihintoihin. Lähtökohtana pidetään, ettei ajoneuvoihin jouduta tekemään suuria modifikaatioita ohjaamotiloissa ja että kaikki hälytysajoneuvot on varustettu VIRVE-laitteilla. Tampereen alueella olevat VIRVE-radiot ovat maksaneet 1680 /ajoneuvo. GPS-kustannuksia ei ole sisällytetty liikennevaloetuushankintaan. Laskelmassa ajoneuvoja on laskettu olevan 250 kappaletta ja muista ympäristökunnista pakkoetuusalueelle saapuvia hälytysajoneuvoja on 50 kappaletta. Taulukko 2. Investointilaskelma, euroissa. INVESTOINNIT VE0 perus VE1 lisälaite VE2 kartta Investoinnit / ajoneuvo 0 600 4 600 Merlot tai vastaava ohjelmisto LIVA 6 000 6 000 6 000 Ajoneuvoja (kpl) 250 250 250 Pakko-ohjausreittejä (kpl) 54 54 54 Vastaanotin / ohjattava reitti 6 000 156 000 1 176 000 Valvomon laitteisto kiinteälinja (serveri, i/o-boksi) 20 000 20 000 20 000 kk-maksu 200 Rettisuosittelijan ohjelmisto Ylläpitokustannukset vuodessa noin 10 % investointikustannuksista Luonnolliselta vaikuttava kustannusjako olisi sellainen, että kaupunki ja Tiehallinto vastaavat liikennevalokojeisiin ja saapuvan datan muuttamiseen liittyvistä kustannuksista, hätäkeskuksen ajoneuvolaitteista ja VIRVE-järjestelmään tulevista kustannuksista. Vertailutietona voidaan todeta, että jos vanhan mallisen järjestelmän toiminta vaatii yhden uuden päivystäjän hätäkeskukseen, on lisäkustannus noin 28 000 euroa/vuosi. 2.4.6 VIRVE-ratkaisun pilotointi Pilotin avulla selvitetään seuraavat asiat: perusratkaisun tekninen toimivuus (tiedonsiirto VIRVE-järjestelmästä LIVAjärjestelmään) kuljettajan toimintaa helpottavien järjestelmien toteutus (reittisuosittelija, lisälaite/ karttanäyttö) käyttäjien mielipiteet ja parannusehdotukset. 28

Pilotin kokonaislaajuudeksi ehdotetaan seuraavaa: varustetaan P30 ajoneuvo (päivystävän mestarin varamies) tarvittavalla laitteistolla. Varustukseen olisi erittäin hyvä toteuttaa lisälaite, jotta sen tarpeellisuudesta saataisiin kommentteja kentältä. Onko ajoneuvossa karttanäyttö? Pilottireitteinä toimivat Keskuspaloaseman läheisyydessä olevat valoohjauksiset reitit 7, 8 ja 9, johtuen P30 sijaintipaikasta toteutetaan reittisuosittelija kolmeen liittymään kuvan 11 mukaisesti. Kuva 11. Pilotin laajuus käsittäisi reitit 7, 8 ja 9, joissa nykyisinkin tapahtuu paljon pyyntöjä vuositasolla. Pilotin toteutus voidaan jakaa selkeästi kolmeen osaan seuraavasti: I-vaihe (4kk), kuva 12 Tekninen testaaminen P30:lla voidaan aloittaa välittömästi, koska ajoneuvossa on tarvittava laitteisto. Tosin tämä vaatii VIRVE-järjestelmän ohjelmointia ja myös toimenpiteitä livan keskuslaitteessa, jotta tarvittavat lokitiedot saadaan kerättyä. Tällöin päästään testaamaan reittipyyntöjen kulku ajoneuvosta livan keskuslaitteille. Samalla voisi mahdollisesti testata tiedonsiirtoa myös toiseen suuntaan eli livan keskuslaite lähettäisi kuittausviestin VIRVE-päätteelle, joka luonnollisesti vaatisi hieman lisätöitä niin VIRVE - järjestelmässä kuin liva-puolella. Erittäin tärkeää on se, että VIRVE-verkosta ja liikennevalojen keskuslaitteistolta on saatavissa viestien aikaleimat. 29

I-VAIHE (TIETOLIIKENNEYHTEYDEN TESTAUS) LIVA LIVA SARJALIIKENNE LIVA OHJAUS- JÄRJESTELMÄ Frenckell PEEK SIEMENS SWARCO I/O-BOKSI SARJALIIK. VIRVE-SERVERI VALVOMO LINKKI SARJALIIKENNE AJONEUVO STATUS VIESTI VIRVE RADIO VE0-perus VIRVE+SERVERI GPS-laitteisto VE1 lisälaite - status-paneeli VE2-karttanäyttö -STATUSTIEDOT - OVET -LIVA:T Kuva 12. Pilotin I-vaihe. II-vaihe (6 kk), kuva 13 Testataan reittisuosittelija ja ajoneuvon lisälaitteet (kuljettajapaneeli/karttanäyttö). Tässä vaiheessa aikataulun kannalta kriittisin tekijä on reittisuosittelija, jonka aikatauluksi ehdotetaan seuraavaa: 1. Tehdään lopullinen reittisuositusohjelmiston määrittely ja lähetetään tarjouspyynnöt (1 kk) 2. Valitaan toimittaja (1kk) 3. Reittisuosittelija on valmis kolmella reitillä (2 kk). 4. Pilotointi (2 kk) Lisälaitteita voidaan mahdollisuuksien mukaan pilotoida osittain jo vaiheessa I, joka onkin erittäin suositeltavaa, koska pysyvän järjestelmän toteuttaminen ilman lisälaitetta ei vaikuttaisi kovinkaan todennäköiseltä. 30

II-VAIHE (PAIKANNUSTEKNIIKAN TESTAUS) LIVA LIVA SARJALIIKENNE LIVA OHJAUS- JÄRJESTELMÄ Frenckell PEEK SIEMENS SWARCO I/O-BOKSI SARJALIIK. VIRVE-SERVERI VALVOMO LINKKI SARJALIIKENNE VIRVE+SERVERI AJONEUVO VIRVE RADIO VE0-perus GPS-laitteisto VE1-lisälaite - status-paneeli VE2-karttanäyttö - STATUSTIEDOT - OVET -LIVA:T Kuva 13. Pilotin vaihe II III-vaihe (3kk), kuva 14 Pilotointi toteutetaan pilotin koko laajuudessa. III-VAIHE (KOKONAISEN JÄRJESTELMÄN TESTAUS) LIVA LIVA SARJALIIKENNE LIVA OHJAUS- JÄRJESTELMÄ Frenckell PEEK SIEMENS SWARCO I/O-BOKSI SARJALIIK. VIRVE-SERVERI VALVOMO LINKKI SARJALIIKENNE AJONEUVO STATUS VIESTI VIRVE RADIO VIRVE+SERVERI GPS- laitteisto VE1-lisälaite - status-paneeli -STATUSTIEDOT -OVET -LIVA:T VE0perus VE2-karttanäyttö Kuva 14. Pilotin vaihe III. 31

Pilotin kustannusarvio on haluttu pitää hyvin alhaisena ja se voidaan aloittaa ilman mitään varsinaista ulkoista rahoituspanosta kustannusten muodostuessa osapuolten omasta työstä seuraavasti: VAIHE I, ei kustannuksia VIRVE -ohjelmointi voidaan tehdä hätäkeskuksen omana työnä liikennevalojen lokitietojen kerääminen voidaan tehdä omana työnä lisälaitteen mahdollinen kehitystyön kustannus selviää pilotin aikana VAIHE II, reittisuosittelija selvitetään vaiheen I-aikana. Nykyisillä tiedoilla tarkan arvion tekeminen ei ole mahdollista. Ohjelmiston toteutukseen ja sen kustannuksiin vaikuttaa myös merkittävästi saatavilla olevan lähtöaineiston hyvyys ja vaatimusten taso. Laitteistoon vaikuttaa merkittävästi ajoneuvoissa olevan laitteiston vaatimukset. VAIHE III, samat kuin vaiheelle II Pilotin toteuttamisesta tässä vaiheessa luovuttiin ja päätettiin jäädä odottamaan Lahden kokeilun tuloksia. 2.5 Lahden kokeilu 2.5.1 Kuvaus Lahdessa on aloitettu hälytysajoneuvojen automaattisen, hajautetun ohjausjärjestelmän kokeilu. Hälytysajoneuvon hälytyslaitteiden ollessa käytössä autoon kiinnitetty lähetin lähettää signaalin, jonka tiessä oleva induktiosilmukka havaitsee. Tämän jälkeen pulssi johdetaan risteyskojeeseen sijoitettuun vastaanottimeen, joka tunnistaa signaalin ja pakkoetuisuus käynnistyy määrätyn sisääntulon aktivoiduttua. Pulssin vastaanottanut koje lähettää käynnistyskäskyn suoraan kaikille pakko-ohjausreitin kojeille. Lahteen on hankittu toistaiseksi yksi lähetin ja yksi vastaanotin. Kesän aikana on testattu ajoneuvon tunnistamista erilaisten silmukoiden avulla. Kokemukset ovat olleet myönteisiä. Syksyn aikana laitteet ovat olleet testikäytössä yhdessä ajoneuvossa ja yhdellä reitillä. Joulukuun alkuun mennessä järjestelmää laajennettaneen 21 ajoneuvoon ja 8 risteykseen. Tässä laajuisessa järjestelmä kattaisi 2/3 nykyisestä pakkoetuusjärjestelmästä. Mikäli laitteisto toimii moitteettomasti myös talviolosuhteissa, järjestelmä laajennettaneen lopulliseen laajuuteen kesällä 2005. Laitetoimittajana on ranskalainen Capsys (www.capsys-fr.com). Ajoneuvolähettimiä on olemassa kahdenlaisia. Yhdellä taajuudella toimiva lähetin (hintaluokaltaan noin 200 /kpl) on Lahdessa suunniteltu asennettavaksi ambulansseihin. Hälytysajoneuvoista 32

ambulansseja on suuri osa, ne liikkuvat yleensä yksin ja nopeasti. Yksitaajuuslähettimellä lähetetystä pyynnöstä voidaan liikennevaloilla antaa lyhyt pakkoetuus. Kahdeksalla eri taajuudella toimiva lähetin (hintaluokka noin 300 /kpl) on suunniteltu asennettavaksi muuhun kalustoon. Näille voidaan antaa pidempi etuisuus. Ajoneuvolähetin asennetaan ajoneuvon alle, korkeus tien pinnasta enintään 1,5m. Laitteen käyttölämpötila on 40 C...+70 C. Kuva 15. Capsys:in ajoneuvolähetin asennettuna ambulanssin etupuskurin alle. Liikennevalokojeeseen sijoitettava, ilmaisun tunnistava vastaanotin maksaa noin 800 kappaleelta. Yhteen vastaanottimeen voidaan kytkeä useampia ilmaisinsilmukoita ja silmukoilta tulevia eri lähettimien lähettämiä erilaisia signaaleja voidaan sen jälkeen erotella toisistaan ja ohjata käynnistämään erilaisia pakko-ohjausreittejä. Silmukan käyttö pakkoetuuspyyntöjen havaitsemiseen ei estä silmukan normaalia käyttöä liikennevalokojeella esimerkiksi vihreän pidennyksiin. 33

Kuva 16. Capsys:in vastaanotin liikennevalokaapissa. Laitteita testattiin kesällä 2004. Nykyiset kulkuilmaisimet vaikuttavat toimivan järjestelmässä moitteettomasti. Ajoneuvon on ajettava sitä kaistaa, jolla pakkoetuuspyynnön tunnistava ilmaisin on. Monikaistaisilla väylillä voidaan käyttää leveitä silmukoita tai tehdä nykyisten silmukoiden viereen uusia ja kytkeä nämä samaan vastaanottimeen. Ruuhkan tai muun esteen kiertäminen esimerkiksi jalkakäytävän puolelta johtaa tilanteeseen, jossa pakkoetuus jää pyytämättä. Käyttöönoton yhteydessä katu- ja tieverkolta valitaan käytettävät ilmaisinsilmukat ja tarvittaessa tehdään uusia. Pakko-ohjausreittiä pyytävän silmukan ei tarvitse olla kytkettynä reittiin kuuluvaan liikennevalokojeeseen, vaan silmukat voidaan vapaasti valita myös etäämmällä sijaitsevasta liittymästä. Pakko-ohjauspyyntö välittyy pyydettävälle reitille liikennevaloverkkoa pitkin. Järjestelmän käyttöönoton yhteydessä on tarpeen suunnitella pakko-ohjausreittejä osin uudestaan. Nykyinen painonappeihin perustuvassa järjestelmässä ei pakko-ohjausreittien osittainen päällekkäisyys ole ollut ongelma. Lahden järjestelmässä ei laitteilla ole mitään tietoa hälytysajoneuvon määränpäästä, joten reittien haarautuessa toiminta pitää suunnitella nykyisestä poiketen. Reittien päällekkäiset osat avaavat reittien vaihtoehtoisia haaroja niin pitkälle kun katkeamattoman pakkoetuuden turvaamiseksi on tarpeen. Haarautumisen jälkeen kumpikin reitti toimii omanaan. Kaksi osin päällekkäistä reittiä joudutaan siis korvaamaan kolmella eri reitillä. Pakkoetuuden pois kuittaaminen tapahtuu etuudelle varatun ajan (pituus riippuu tarvittaessa ajoneuvosta) jälkeen automaattisesti. Peräkkäin ajavien hälytysajoneuvojen osalta etuusaika voidaan ohjelmoida pidentyväksi kustakin ajoneuvosta. Poiskuittauksen hoitaminen erilaisella signaalilla on periaatteessa mahdollista. Muun kuin aikaperusteisen poiskuittauksen tarpeellisuutta ja toteuttamismahdollisuutta tulee arvioida liittymäkohtaisesti järjestelmää toteutettaessa. 34

2.5.2 Lahden järjestelmän sovellettavuus Tampereella Lahden nykyjärjestelmä on samantyyppinen kuin Tampereella käytössä oleva järjestelmä. Uudessa järjestelmässä pakkoetuudet järjestetään liikennevalolaitteilla kuten nykyjärjestelmässäkin. Painonapin painallus voidaan korvata ilmaisimelta saadulla pakkoetuuspyynnöllä. Järjestelmä ei estä painonappipaneelin käyttöä, joten järjestelmän ulkopuolisten ajoneuvojen osalta on mahdollista tarvittaessa järjestää pakkoetuudet nykyisellä järjestelmällä. Huolehtimalla nykyisen pakkoetuuspaneelin päivittämisestä järjestelmän käyttöönoton yhteydessä, voidaan nykyinen painonappipaneeli säilyttää. Vanhan ja uuden järjestelmän yhdistäminen edellyttää ohjelmointien tarkistamista niin että uusi ilmaisupiste ja painonapin pyyntöpiste vastaavat toisiaan. Painikepaneelin säilyttäminen on mahdollista, mutta säilyttämistä pitää erikseen harkita uuden järjestelmän käyttöönoton yhteydessä. Painikkeella toteuttavat pakkoetuudet edellyttävät paikallistuntemusta ja järjestelmän tuntemusta hälytysajossa olevassa ajoneuvossa. Mikäli kaikki alueen hälytysajoneuvot pääsääntöisesti käyttävät uutta järjestelmää, unohtuu vanhan pakkoetuusjärjestelmän tuntemus; reittinumerot ja pyyntökohdat, nopeasti. Toisaalta järjestelmän ja alueen ulkopuolelta tulevilta ajoneuvoilta puuttuu helposti vaadittava paikallistuntemus. Yksittäistapauksessa pakkoetuusjärjestelmän toimimattomuus ei vaaranna hälytysajoneuvon kulkua, se voi poiketa liikennevaloohjauksesta. Väärin käytettynä esimerkiksi pakkoetuuspyyntö väärälle suunnalle aiheuttaa todellisia vaaratilanteita. Järjestelmä vaikuttaa lupaavalta ja mikäli se osoittautuu Lahdessa toimivaksi, olisi käytettävä tekniikka sellaisenaan soveltuvaa myös Tampereelle. 2.5.3 Kustannukset ja muutostarpeet Lahden järjestelmän käyttöönoton kustannukset muodostuvat ajoneuvolähettimistä ja liikennevalokojeiden vastaanottimista. Lisäksi käyttöönoton yhteydessä joudutaan pakko-ohjausreittejä osin suunnittelemaan uudelleen. Kustannukset muodostuvat seuraavasti: Ajoneuvo Lähetin (200 300 /ajoneuvo) Asennustyöt, lähetin kytketään niin että se toimii hälytyslaitteiden ollessa käytössä Liikennevalot Vastaanottimet kytketään valittujen ilmaisimien ilmaisinvahvistimille (800 /tunnistuspiste) 35