Skuteczne zarządzanie systemem transportu publicznego to wyzwanie, przed którym stają nie tylko wielkie aglomeracje. Alstom stworzył system Mastria, który w czasie rzeczywistym odpowiada na potrzeby pasażerów. Jak dokładnie działa to rozwiązanie i jakie ma możliwości w dobie smartcity powiedzieli nam dr inż. Krzysztof Stachera, Dyrektor Sprzedaży i Rozwoju Biznesu oraz mgr inż. Michał Kwintal, Menadżer ds. Rozwoju Rozwiązań Mobilności Cyfrowej i Infrastruktury w Alstom.
Na początku chciałbym poprosić Panów o opowiedzenie czym jest Mastria?
KRZYSZTOF STACHERA: Mastria jest wielofunkcyjnym narzędziem do codziennego zarządzania transportem publicznym na obszarze miasta, a także do planowania jego rozwoju. Narzędzie to do swojego działania wymaga danych zbieranych przez różne systemy miejskie. Im więcej tych systemów, tym funkcjonalność Mastrii może być lepiej wykorzystana. Funkcje, które oferuje Mastria pracując na tych dużych zbiorach danych, można pogrupować w trzy zasadnicze obszary:
- Codzienne monitorowanie transportu publicznego w czasie rzeczywistym:
Mastria, poprzez monitory w centrum kontrolnym, pozwala na nadzór w czasie rzeczywistym nad wszystkimi podłączonymi środkami transportu i realizacją rozkładu jazdy, sprawdzaniem punktualności pojazdów, a także innych zdefiniowanych wskaźników wydajności systemu transportowego. Pozwala również na szybką reakcję na zaistniałe zdarzenia, np. może zaproponować objazd dla autobusu miejskiego w przypadku zablokowania jakiejś ulicy.
- Symulacja systemu transportowego:
Mastria, bazując na pochodzących z wielu źródeł danych aktualnych i historycznych, takich jak potoki pasażerskie w mieście, pogoda, czy dostępna infrastruktura pozwala na tworzenie krótko i długookresowych strategii rozwoju transportu w mieście, obejmujących też wytyczenie nowych tras, czy też na określenie zapotrzebowania na tabor. Umożliwia to planowanie inwestycji w tabor, infrastrukturę, a także w nowe środki transportu, np. wprowadzenia systemu tramwajowego, czy metra w mieście. Dzieje się to w oparciu o dane analityczne, które wskazują trendy i problemy, które w najbliższych latach mogą się pojawić, np. wydłużenie czasu podróży przez miasto, korki, czy braki w taborze, co w konsekwencji doprowadzić może nawet do zmniejszenia liczby mieszkańców danego ośrodka miejskiego.
- Zarządzanie sytuacjami awaryjnymi:
Mastria umożliwia skrócenie czasu reakcji na pojawiające się sytuacje awaryjne, dzięki połączeniu w jednym systemie środków transportu publicznego, takich jak autobusy, tramwaje, metro, pociągi aglomeracyjne, a nawet taksówki czy rowery miejskie, a także służb miejskich. W momencie pojawienia się sytuacji awaryjnej, system podpowiada kroki, jakie należy wykonać zgodnie z procedurami przyjętymi przez miasto. Umożliwia to szybsze podejmowanie decyzji i powiadomienie właściwych służb, co usprawnia funkcjonowanie miasta, a także pozwala szybko ograniczać skutki awarii i szybciej je usuwać.
Mastria daje nową jakość zarządzania miastem, umożliwiającą wykorzystanie wiedzy zebranej z wielu systemów, a następnie przetworzonej poprzez algorytmy analityczne oraz algorytmy sztucznej inteligencji do podejmowania decyzji odnośnie zmian i inwestycji. Mamy Mastię – zaawansowany system techniczny, oparty o sztuczną inteligencję, który analizuje drugi kompleksowy i skomplikowany system techniczny, jakim jest transport publiczny i infrastruktura miasta, w celu optymalizacji jego pracy.
…poproszę jeszcze o doprecyzowanie, skąd w takim razie system bierze te wszystkie informacje?
Informacje, które są integrowane w ramach systemu Mastria, mogą pochodzić z różnych źródeł, a są to przede wszystkim wszelkie systemy, które już działają w mieście: kamery, czujniki zliczające pasażerów w komunikacji miejskiej, systemy biletowe, dane o potokach pasażerskich od operatorów telefonii komórkowej, dane GPS o lokalizacji pojazdów komunikacji, taksówek, rowerów miejskich, hulajnóg, dane z systemów zarządzających sygnalizacją świetlną, itp. Im więcej źródeł danych zostanie zintegrowanych w ramach systemu Mastria, tym bardziej wiarygodne i skuteczne będą zaproponowane rozwiązania. Wynika z tego, że system Mastria najlepiej nadaje się do zastosowania w miejscu, gdzie istnieje dużo systemów i danych, na których można pracować i je wykorzystać. Niemniej jednak, nie wyklucza to również miejscowości, w których takich systemów nie ma. Wówczas Mastria może zostać zaprojektowana jednocześnie z takimi systemami zbierania danych i wszystko może zostać wykonane w ramach jednej inwestycji. System jest zatem dostępny dla każdego miasta, które stawia na optymalizację swoich systemów transportowych i optymalizację wydatków na ich funkcjonowanie.
Jak działa to narzędzie w przypadku wystąpienia kongestii transportowej lub pojawienia się potoków pasażerów?
KRZYSZTOF STACHERA: Mastria to system, który umożliwia m.in. planowanie krótkookresowe i szybkie reagowanie na zmieniające się okoliczności. Kluczem do skutecznego rozładowania dużego natężenia ruchu i korków jest znalezienie przyczyny takiego stanu rzeczy, co pozwala na zaproponowanie odpowiednich środków zaradczych. Mogą być to na przykład budowa dodatkowego pasa ruchu, estakady, zakazy wjazdów, inteligenta sygnalizacja świetlna, czy zmodyfikowana częstotliwość kursowania środków transportu miejskiego. Pozostaje tylko pytanie: które rozwiązanie wybrać? Wsparcie przy znalezieniu prawidłowej odpowiedzi daje właśnie Mastria. Jako narzędzie symulacji pokaże, czy dane rozwiązanie spełni pokładane w nim oczekiwania. Należy zauważyć, że ludzie podejmują właściwe decyzje na bazie swojej wiedzy i doświadczenia, a Mastria pomaga te decyzje wesprzeć na solidnym fundamencie, oferując przeanalizowanie dużej ilości danych z systemów miejskich, zarówno przy pomocy analityki matematycznej (wykresy, którymi posługujemy się dziś i statystyki), jak też przy pomocy algorytmów sztucznej inteligencji, pozwalających uchwycić w tych danych nie do końca intuicyjne związki. Finalnie narzędzie to pokaże nam, które z zaproponowanych rozwiązań wpłynie najlepiej na system transportowy, pozwalając osiągnąć najlepszy efekt w stosunku do poniesionych nakładów inwestycyjnych.
…można powiedzieć, że Mastria pozwala przewidzieć przyszłość?
Dzięki integracji szerokich danych historycznych zbieranych przez wiele miesięcy czy lat, system Mastria na podstawie obserwacji trendów zmieniających się potoków pasażerskich spowodowanych np. zmianą urbanistyki miasta, może prognozować, gdzie warto zbudować nową linię tramwajową, czy rozszerzyć ofertę mobilności współdzielonej lub wprowadzić system roweru miejskiego.
NALEŻY ZAUWAŻYĆ, ŻE LUDZIE PODEJMUJĄ WŁAŚCIWE DECYZJE NA BAZIE SWOJEJ WIEDZY I DOŚWIADCZENIA, A MASTRIA POMAGA TE DECYZJE WESPRZEĆ NA SOLIDNYM FUNDAMENCIE
Mastria nie służy zatem przewidywaniu przyszłości, lecz pomaga w jej kształtowaniu oraz projektowaniu nowych, bardziej optymalnych rozwiązań transportowych.
Kiedy mówimy o przyszłości – system jest odpowiedzią na potrzeby miast myślących o przymiotniku smart i zrównoważonym transporcie miejskim?
MICHAŁ KWINTAL: Według przewidywań, do 2050 roku 70% populacji światowej będzie mieszkać w miastach. System Mastria jest odpowiedzią na zmieniający się styl życia i idącą za nim ewolucję zapotrzebowania na transport. Celem wszystkich włodarzy współczesnych miast jest redukcja zatłoczenia, zwiększenie komfortu podróżowania, zmniejszenie czasu podróży, zwiększenie przepustowości sieci transportowych oraz poprawa jakości powietrza w mieście. Przy ogromnej potrzebie przemieszczania się i rosnących potokach pasażerskich, skuteczna analiza oparta na wiarygodnych danych i poprawnej obserwacji trendów, pozwala na optymalne planowanie inwestycji transportowych, czy to taborowych, czy infrastrukturalnych. Mastria jest zatem odpowiedzią na potrzebę projektowania tzw. zrównoważonego transportu.
Mastria została wdrożona pilotażowo w kilku miastach m.in. w panamskim metrze, które po otwarciu drugiej linii w 2019 r. można powiedzieć, że padło ofiarą własnego sukcesu. Czy można już powiedzieć coś o wynikach testów?
MICHAŁ KWINTAL: W Panamie występował problem zatłoczenia systemu metra w godzinach szczytu, problem z którym spotyka się obecnie wielu operatorów miejskich. Próbowano najpierw wdrożyć środki zaradcze, wprowadzając dodatkowe składy metra do obiegu, jednak nie przyniosło to oczekiwanej poprawy. Zdecydowano się wówczas na wdrożenie systemu Mastria. Analiza zaistniałej sytuacji przy użyciu tego rozwiązania pozwoliła wydać rekomendacje o wprowadzeniu dodatkowych pociągów metra, ale we właściwym miejscu i odpowiedniej godzinie/minucie. Umożliwiło to skrócenie średniego czasu podróży pasażerów metra, poprzez zmniejszenie czasu czekania na wolny skład, do którego można wsiąść i bardziej płynną wymianę pasażerów. Oprogramowanie Mastria, które posiada moduł predykcji, potrafi z 30-minutowym wyprzedzeniem przewidzieć potoki pasażerskie i miejsce ich wystąpienia. Dzięki temu pozwala na podstawienie dodatkowych składów metra w odpowiednim miejscu i w precyzyjnie określonym czasie. Moduł predykcji w czasie rzeczywistym oszacowuje zmieniające się potoki pasażerskie na podstawie danych m.in. z bramek metra, CCTV, danych od operatorów telefonii komórkowej oraz przewidywanego zapotrzebowania na transport w zależności od zmieniających się okoliczności np. pory dnia, dnia tygodnia, pory roku, warunków pogodowych, a nawet wydarzeń kulturalno-sportowych. Przypadek metra w Panamie pokazał, że rozwiązaniem problemu nie było jedynie wpuszczenie dodatkowych składów metra do obiegu, ale ich ścisłe skorelowane z przewidywanymi potokami pasażerskimi.
Dobre wyniki zachęciły władze stolicy Panamy do rozszerzenia systemu na platformę multimodalną. Mastria skoordynuje tam różne środki transportu publicznego?
MICHAŁ KWINTAL: Miasto Panama już zgłosiło zainteresowanie rozszerzeniem funkcjonalności platformy m.in. o system autobusów miejskich. Jednakże z powodu pandemii projekt nie został jeszcze rozpoczęty. Niemniej jednak widać, że pierwsze doświadczenia z systemem metra i poprawa jego funkcjonalności, skłoniły władze miejskie do rozciągnięcia zastosowania tego narzędzia na inne środki komunikacji miejskiej, co wpłynie na optymalizację pracy całego systemu i da wskazówki co jeszcze można poprawić.
Czy poza zarządzaniem komunikacją możliwe jest też bezpośrednie korzystanie z zebranych danych przez mieszkańców?
KRZYSZTOF STACHERA: Jedną z zalet systemu jest możliwość stworzenia aplikacji mobilnej dla użytkownika końcowego, który będzie mógł korzystać z szerokiej oferty wielu operatorów transportowych. Mastria umożliwia bowiem zebranie danych od różnych operatorów na jednej platformie. Dane te mogą zostać udostępniane rzeczonej aplikacji, która stanowić będzie interfejs dla mieszkańców miasta.
Zaletą takiego właśnie rozwiązania jest dostęp przez aplikację do danych z systemu transportowego w czasie rzeczywistym, a więc do informacji np. o stanie realizacji rozkładu jazdy i punktualności poszczególnych pojazdów.
SYSTEM MASTRIA JEST ODPOWIEDZIĄ NA ZMIENIAJĄCY SIĘ STYL ŻYCIA I IDĄCĄ ZA NIM EWOLUCJĘ ZAPOTRZEBOWANIA NA TRANSPORT
Zatem aplikacja planująca podróż, uwzględniając te dane, może zaproponować inne połączenia, niż zrobiłaby to tylko na podstawie samych rozkładów jazdy. Obecnie w ramach tego systemu Alstom nie oferuje jeszcze aplikacji w formie planera podróży dla mieszkańców miasta, natomiast jest możliwość podłączenia i dopasowania aplikacji występujących już na rynku.
Dotykamy tutaj koncepcji Mobility as a Service, w którym to rozwiązaniu Alstomu przoduje. Może pan przybliżyć na czym polega ten trend, który ma zrewolucjonizować poruszanie się po mieście?
MICHAŁ KWINTAL: Rozwiązanie Mastria jest jednym z pierwszych na świecie, które wpisuje się w trend MaaS – Mobility as a Service – koncepcję, według której potrzeby pasażerów zaspokajane są z pomocą jednej usługi, która łączy ofertę wielu operatorów, umożliwiając wybór najbardziej optymalnego środka transportu w danym miejscu i czasie. System Mastria poprzez integrację wielu operatorów w ramach jednej platformy, umożliwia stworzenie jednej oferty scalającej kilku usługodawców transportowych zarówno publicznych jak i prywatnych. Umożliwia to stworzenie jednego skoordynowanego, zespolonego systemu transportowego w mieście opartego o różne środki komunikacji, które ze sobą nie konkurują, ale właśnie współpracują, tworząc jeden system i jedną ofertę dla płynnego przemieszczania się po tkance miejskiej.
Mastria stworzona została do zarządzania transportem, nieoczekiwanie stała się skutecznym narzędziem zapewniającym bezpieczeństwo w czasie pandemii?
MICHAŁ KWINTAL: Obecnie w trakcie trwania pandemii, inżynierowie Alstom rozwijają funkcjonalność systemu pod kątem możliwości zapobiegania tworzenia się dużych skupisk ludzi w rejonach węzłów komunikacyjnych. W tym celu rozwiązanie jest testowane pilotażowo m.in. w Barcelonie, a wyniki z tej jak i innych lokalizacji pozwolą na dalszą optymalizację funkcjonalności i algorytmów systemu. Rezultaty wdrożenia będą mogły zostać zaprezentowane po zakończeniu projektu pilotażowego w Barcelonie, który nadal trwa.
Rozwiązanie wchodzi w skład Healthier Mobility – portfolio gotowych do wdrożenia rozwiązań, które chronią zdrowie pasażerów i ograniczają wpływ komunikacji na środowisko. Czym jeszcze Alstom chciałby zainteresować transport tramwajowy?
KRZYSZTOF STACHERA: „Zdrowsza Mobilność” to cała gama rozwiązań obejmująca wiele obszarów. System Mastria pozwala dopasować ofertę transportową do aktualnych i prognozowanych potoków pasażerskich, jest to rozwiązanie w skali makro. Innymi elementami zdrowszej mobilności w skali mikro, czyli na pojeździe, to optymalizacja pracy układów klimatycznych – odpowiednie oprogramowanie i filtrowanie, zabezpieczenie powierzchni powłokami antybakteryjnymi, czy specjalne środki utrzymania czystości o działaniu antybakteryjnym i przeciwwirusowym. Innym rozwiązaniem jest system monitorowania zajętości pojazdu przy użyciu rozwiązania HealthHub™. Informacja ta jest uzyskiwana z czujników z pojazdu i pozwala operatorowi monitorować zajętość pojazdu oraz umożliwia udostępnianie tych informacji przez system informacji pasażerskiej.
HealthHub™ został zaprojektowany przede wszystkim jako platforma do wsparcia utrzymania predykcyjnego dla operatorów taboru. Utrzymanie predykcyjne bazuje na zbieraniu danych o stanie urządzeń – czy to infrastruktury, czy pojazdów, i na tej podstawie pozwala na podejmowanie decyzji odnośnie działań serwisowych. Dane te pochodzą z czujników zainstalowanych na taborze/w infrastrukturze lub mogą pochodzić ze skanerów taboru/infrastruktury – Train Scanner i Track Tracer. Na podstawie danych tworzone są modele pozwalające przewidywać wystąpienie usterek oraz określać stan i stopień zużycia poszczególnych komponentów. Elementy systemu technicznego są zatem stale monitorowane, potencjalne usterki są usuwane przed wystąpieniem awarii, a elementy są wymieniane wówczas, gdy zbliżają się do zakresu swojego poprawnego działania, co pozwala na optymalizację kosztów utrzymania oraz większą niezawodność całego systemu, z korzyścią zarówno dla operatora jak i pasażerów.
