Ekologiczne oznakowanie i system przewidywania zagrożeń na drogach – wspólne innowacje nauki i biznesu dla bezpieczeństwa i komfortu pasażerów

W projektach, finansowanych z programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki 2021-2027 (FENG, Priorytet I. Wsparcie dla przedsiębiorców, Ścieżka SMART) współpraca nauka-biznes służy opracowaniu i wdrożeniu w firmach innowacyjnych rozwiązań, które zwiększą konkurencyjność przedsiębiorców m.in. w obszarach krajowych inteligentnych specjalizacji. W konkursie, rozstrzygniętym właśnie przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, przedsiębiorcy złożyli w sumie aż 515 wniosków o dofinansowanie ich pomysłów na innowacje. 64 wnioski, w tym dwa  udziałem PK jako kluczowego partnera merytorycznego firm, otrzymały finansowanie.

Dane komórkowe kluczem do bezpieczeństwa podróżnych i mniejszych zatorów

Projekt „System predykcji prędkości pojazdów i ryzyka bezpieczeństwa w transporcie multimodalnym na podstawie danych komórkowych” realizowany będzie w ramach konsorcjum spółki Orange Polska (lider)  i Politechniki Krakowskiej (partner).  Doskonale wpisuje się w cele polityki UE w zakresie cyfryzacji transportu i zrównoważonej mobilności, a jego wdrożenie przyczyni się do poprawy efektywności zarządzania ruchem i redukcji kosztów społeczno-ekonomicznych związanych z wypadkami drogowymi.

– Naszym celem jest opracowanie kompleksowych algorytmów estymacji prędkości, mapowania danych komórkowych do sieci transportowych, klasyfikacji typów użytkowników ruchu oraz zaawansowanych modeli predykcyjnych. Na tej podstawie powstanie system umożliwiający identyfikację anomalii oraz ocenę poziomu ryzyka zdarzeń drogowych – mówi dr hab. inż. Jacek Chmielewski, prof. PK, kierownik prac B+R w projekcie.

Będzie to innowacyjna aplikacja webowa, która umożliwi monitorowanie prędkości i natężenia ruchu w skali całej sieci drogowej, wczesne wykrywanie anomalii i sytuacji kolizyjnych. Pozwoli też na analizę bezpieczeństwa ruchu oraz wskazywanie obszarów wysokiego ryzyka, prognozowanie krótkoterminowe i średnioterminowe parametrów transportowych, integrację z systemami ITS i narzędziami planowania infrastruktury.

– System, nad którym pracujemy z Orange Polska, będzie stanowił unikalne na rynku rozwiązanie, wykorzystujące dane komórkowe jako powszechny, skalowalny sensor ruchu. Rozwiązanie będzie obejmowało zarówno pojazdy, jak i pieszych i rowerzystów, co stanowi istotną przewagę wobec istniejących systemów ograniczonych do jednej grupy użytkowników. Jego stworzenie pozwoli ograniczyć koszty inwestycyjne związane z infrastrukturą pomiarową, skrócić czas reakcji na zdarzenia drogowe oraz podnieść poziom bezpieczeństwa w ruchu – podkreśla ekspert PK.

Wśród zadań projektowych planowane jest m.in.:

• opracowanie metod estymacji prędkości na podstawie danych komórkowych oraz stworzenie zestawu algorytmów szacowania prędkości użytkowników ruchu w zróżnicowanych warunkach
• badanie czynników wpływających na wybór prędkości i zachowania uczestników ruchu oraz opracowanie modele opisowe zależności między infrastrukturą, warunkami środowiskowymi i społecznymi a prędkością
• mapowanie i klasyfikacja danych GSM/LTE/5G do sieci transportowych, co w pozwoli opracować metody mapmatchingu i klasyfikacji typów uczestników ruchu (pojazdy, piesi, rowerzyści)
• zbudowanie modeli predykcyjnych integrujących dane komórkowe z danymi zewnętrznymi, co pozwoli stworzyć koncepcje i prototypy modeli prognostycznych dla prędkości i bezpieczeństwa.
  

W realizację projektu zaangażowani będą naukowcy z Katedry Systemów Transportowych i Logistycznych oraz Katedry Dróg, Kolei i Inżynierii Ruchu Wydziału Inżynierii Lądowej PK. Kluczowy personel B+R projektu tworzyć będą: dr hab. inż. Jacek Chmielewski (kierownik B+R), prof. Andrzej Szarata, dr hab. inż. Mariusz Kieć, prof. PK, dr hab. inż. Vitalij  Naumov, prof. PK, dr inż. Mariusz Dudek, dr inż. Krystian Woźniak.

Całkowity koszt projektu to 13,4 mln zł, planowane dofinansowanie z NCBiR w ramach programu FENG to ponad 10 mln zł, w tym na prace prowadzone na PK ponad 4,9 mln zł.

Nowy projekt jest drugim przedsięwzięciem realizowanym wspólnie przez Orange Polska i Politechnikę Krakowską dzięki wsparciu ze środków unijnych z programu FENG. – Od 2024 r. tworzymy też wspólnie system zasilania modeli transportowych zbiorami danych z sieci komórkowej – przypomina prof. Jacek Chmielewski.

Trwała i ekologiczna masa termoplastyczna do lepszego znakowania dróg

Politechnika Krakowska będzie też zaangażowana w projekt pn. „Opracowanie i wdrożenie rynkowe nowej generacji ekologicznej masy termoplastycznej do wykonywania oznakowania poziomego dróg o podwyższonej trwałości”. Jego liderem jest firma  KON-TUR spółka z ograniczoną odpowiedzialnością spółka komandytowa, a Politechnika partnerem prac B+R.

– W ramach prac badawczo-rozwojowych, prowadzonych w naszych laboratoriach przy wykorzystaniu zaawansowanej infrastruktury badawczej, opracujemy wspólnie z naszymi partnerami z firmy KON-TUR nowy segment termoplastów do znakowania dróg. Innowacyjna masa termoplastyczna będzie trwalsza i bardziej odporna na ścieranie niż dostępne obecnie produkty. To przyczyni się do zwiększenia bezpieczeństwo użytkowników dróg. Nowy produkt będzie też bardziej ekologiczny, dzięki temu, że będzie go można aplikować w niższej temperaturze, a do jego produkcji wykorzystamy w większym stopniu materiały z recyklingu, jednocześnie całkowicie eliminując stosowanie parafinowych olejów ropopochodnych – mówi dr hab. inż. Stanisław Kuciel, prof. PK, kierownik politechnicznej części projektu.

Projekt obejmuje też etap wdrożenia innowacji, obejmujący budowę nowej hali produkcyjno-magazynowej dla firmy KON-TUR oraz uruchomienie produkcji nowego produktu na skalę przemysłową. W ramach modułu „zazielenienie przedsiębiorstw” KON-TUR będzie mógł też wykonać instalację fotowoltaiczną  na dachu hali produkcyjnej.

W realizację projektu zaangażowany będzie zespół naukowy Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki: dr hab. inż. Stanisław Kuciel, prof. PK (kierownik B+R), dr inż. Patrycja Bazan, dr inż. Dariusz Mierzwiński, dr inż. Szymon Gądek, dr inż. Paulina Romańska i mgr inż. Karina Rusin-Żurek. Kierownikiem zarządzającym i przewodniczącą Rady Konsorcjum jest dr inż. Karolina Mazur (absolwentka Politechniki Krakowskiej). Ze strony KON-TUR w Radzie Konsorcjum są także Jolanta Zimnik (kierownik merytoryczny) i Agnieszka Korżyńska (dyrektor ds. projektów firmy).

Całkowita wartość projektu to 18,9 mln zł, dofinansowanie unijne to 11,6 mln zł, w tym na prace prowadzone na PK ponad 1,1 mln zł.

(mas)