ITS – Optimizacija i automatizacija … ili obrnuto? (7)

U poplavi novih tehnologija (i novih riječi koje ih prate) često nismo svjesni niti sadržaja, niti izrečenog.

Pripadam generaciji osnovnoškolaca koji su u kemiji naučili skraćenicu VUK za "voda u kiselinu" pa smo znali što se u što (ne)smije ulijevati. Kao mladi inženjer u svom prvom javnom nastupanju (ne)svjesno sam pobrkao pojmove zasićenog toka i propusne moći, na moju sreću u grupi dobronamjernih starijih kolega. Naučio sam lekciju i cijeli život jako dobro pazim prilikom pozivanja na različite (stručne) pojmove; ili šutim ako nisam siguran.

Amerikanci imaju poznatu igru riječi: dobro raditi lošu stvar (doing wrong thing in a good way) i loše raditi lošu stvar (doing wrong thing in a wrong way). Uz malo koncentracije jasno je da je kombinacija sa dva atributa loše (dvostruka negacija) bolja od kombinacije koja ima atribut dobro na krivom mjestu.

Budući se promet (pre)često oslanja na IKT (informacijske i komunikacijske tehnologije ili ICT u engleskom izričaju) često slušamo riječi: optimizacija i automatizacija. U IKT smislu automatizacija predstavlja korištenje tehnologije da bi se neki posao obavio u seriji radnji (koraka) precizno i dosljedno bez ljudskog utjecaja. Zato se u prednosti automatizacije najčešće ubrajaju: eliminacija ili smanjenje potrebe za ljudskim radom i greškom, smanjenje troškova rada (poslovanja), povećanje učinkovitost sustava, povećanje učinkovitosti zaposlenika jer se mogu usredotočiti na važnije zadaće (upravljanja i odlučivanja). Današnji uređaji u bilo kojem vidu prometa predstavljaju ili automate (sve manje) ili inteligentne agente. Automat samostalno obavlja neki koristan rad, dok se pod inteligentnim agentom (u tehnološkom smislu) opisuje uređaj koji putem senzora dobiva podatke iz okoline i temeljem ugrađene funkcije cilja (koja se može mijenjati) autonomno (automatski) prilagođava izvršenje svoje zadaće.

Brojna parkirališta i garaže diljem Hrvatske imaju pametne sustave: na ulazu kamera očita registarsku oznaku i automatski diže brklju onima s pretplatnom kartom, dok ostali moraju uzeti parkirnu kartu. Na izlazu se pretplatnicima i onima s plaćenom kartom izlazna brklja automatski otvara. Ovakav sustav s kamerama za prepoznavanje registarskih oznaka po definiciji je inteligentan agent, a suštinski se radi o automatu koji učinkovito radi nekadašnji posao kontrolora na ulaznoj/izlaznoj kućici parkirališta.

Na optimizaciju ne treba puno trošiti riječi. Držim da pretežiti dio svog profesionalnog života inženjer radi ili promišlja nešto čime poboljšava neki proces – optimizira, a ostalo se priprema za sam proces (postupak) optimizacije ili post-optimizacijski proces: analizira što je dobro/loše napravio/optimizirao. Osobno optimizaciju doživljavam kroz primjenu operacijskih istraživanja u prometu.

Kada sve "zbrojimo i oduzmemo" jasno je da je pravi (i jedini mogući) redoslijed optimizirati pa automatizirati (optimize and automate) jer ćemo time postići učinak dobro raditi dobru stvar (doing good thing in a good way). Optimizacijom učinkovito (najbolje, maksimalno, optimalno) koristimo raspoložive resurse – postižemo najbolju vrijednost usluge ITS servisa, a automatizacijom činimo da se ponavljajuće zadaće (akcije, procesi) unutar prometnog procesa izvode precizno i točno u pravo vrijeme.

Koliko je (ne)važan redoslijed pokazat će konkretan primjer. Radi se o jednom raskrižju u Zagrebu iz 2006. godine. Primjer je star 17 godina, ali relevantan za temu. U to vrijeme bio sam pozvan dati sud za planiranu građevinsku rekonstrukciju s promjenom tehnologije prometnih svjetala (semafora).

Radi se o (prostorno) većem raskrižju koje je u jutarnjem vršnom periodu radilo s duljinom ciklusa C140. Postojeći rad u pet faza generirao je 24 s izgubljenog vremena i zbroj kritičnih stupnjeva opterećenja od Y = 0,78. Stupanj zasićenja raskrižja iznosio je Xc = 0,94 (ili 6 % pričuve do zagušenja) i dobro je opisivao aktualno stanje. Situacija je bila "na knap", moglo se proći uz povremene povećane repove čekanje. Dobro izračunate i usklađene (kalibrirane) osnovne prometne veličine omogućile su vjerodostojan izračun drugačijeg načina rada. Izborom rada prometnih svjetala u četiri faze evidentno je manje izgubljenog vremena u ciklusu; čak 5 s ili 128 s u cijelom satu. Raskrižje je više opterećeno za 11 postotnih bodova, što bi u konačnici dovelo da neodrživog stanja – zagušenja raskrižja (stupanj zasićenja raskrižja veći od 1,00).

U režimu rada s pet faza svaka faza je toliko opterećena kolika je prometna potražnja. U rješenju rada s četiri faze prvu fazu moramo opteretiti s 0,48 jer to zahtijeva zapadni privoz (V1) dok je zahtjev na istočnom privozu (V3) puno manji pa "bacamo u vjetar" čak 0,14 dijelova ciklusa za V3 u prvoj fazi. Slično je u drugoj fazi gdje V11 zahtijeva 0,15 dijelova ciklusa, a V31 samo 0,08. Ukupno imamo 0,21 dijelova ciklusa (29 s) koje ne možemo korisno upotrijebiti, dok u radu s pet faza imamo 0,07 (10 s) takvih dijelova ciklusa. 

Zamislimo situaciju (bolje ne, ali ipak zamislimo) da instaliramo dobru tehnologiju (senzori, uređaj, vanjska oprema) i izvršimo automatizaciju za rad u četiri faze. To je ono što smo na početku rekli u američkom stilu: dobro raditi lošu stvar. Sustav bi optimizirao loše početno rješenje, raskrižje bi bilo zagušeno i korisnici ne bi osjećali učinak kvalitetnog IKT, odnosno ITS rješenja. U slučaju prometnog i tehnološkog oplemenjivanja rada raskrižja u pet faza itekako bi se osjećali bolji uvjeti prometovanja; više ne bi bilo niti povremenih repova čekanja, a moguće je i skraćivanje ciklusa (kraća vremena čekanja pješaka) ili posluživanje veće prometne potražnje (što se, na žalost, i dogodilo). Ovo je jednostavan i životan prikaz načela: prvo optimizirati, a onda automatizirati (optimize and automate).

U inženjerskom poslu neke stvari su (rijetko) jasne "same po sebi", a ovo načelo je takav primjer. Promislimo i postignemo najbolju moguću vrijednost ITS usluge (optimiziramo), a zatim takvo rješenje ugradimo u neku tehnološku tvorevinu kao materijalni (HW) i/ili nematerijalni (SW) proizvod. Time postižemo: (1) pozitivan ishod projekta kroz učinkovitu ITS uslugu, (2) najveću moguću vrijednost usluge (dostatnu propusnu moć, točniji vozni red, manje vrijeme putovanja, sigurnije prometovanje, …) obzirom na raspoloživi (aktualan) prometni sustav, (3) najveću korisnost (benefit) tehnološke tvorevine koja materijalizira isporučenu ITS uslugu.

Načelo je jednostavno, ali često griješimo na jednostavnim stvarima. Kada nešto optimiziramo, možda ne trebamo odmah ultimativno mijenjati postojeće (o tome sam pisao u start where you are). Ponekad je dovoljno samo malo prilagoditi, a to "samo malo" je upravo zadaća procesa optimizacije. To "samo malo" ili "puno toga" čini razliku kao pokrenemo SW/HW rješenje koje će tada u automatskom radu prenijeti optimizirana rješenja u prostor i vrijeme te povećati vrijednost prometnog sustava.