Motivace projektu

"Přírodě se nedá poručit jinak než tím, že se jí podřídíme",

prohlásil již v 16. století Francis Bacon, anglický spisovatel, filosof, přírodovědec a státník. Ve svých vědeckých pracích prosazoval, aby příroda nebyla pokusy předvídána, ale vykládána. Trval na zákonech příčiny a důsledku, zdůrazňoval význam pokusu a praxe.

Přírodní extrémy se vyskytují od nepaměti prakticky na všech kontinentech a je zřejmé, že v oblastech, kde se soustředí ekonomické aktivity člověka, jsou jejich dopady citelnější. Bylo by iluzorní spoléhat na to, že se tyto extrémy projeví jen ojediněle nebo vůbec. Proto je nasnadě, že úkolem moderní společnosti je předcházet dopadům menších a lokálně omezených krizových situací a minimalizovat následky těch velkých. K tomu je zapotřebí včasná a relevantní informace pro podporu rozhodování (předpověď vývoje situace) a popř. nástroj pro provedení optimalizace zásahů.

Dnes, v jednadvacátém století, jsou vědecké poznatky na takové úrovni, že sice "neumíme poručit větru a dešti", ale umíme přinést komplexní informaci o předvídané události ve srozumitelné podobě a to jak pro laiky, tak pro profesionály v daném oboru a zejména pro osoby zodpovědné za řešení krizových situací na různých úrovních hierarchie. Cílem je tedy maximálně omezit důsledky průběhu nepříznivých přírodních jevů a jejich vliv.

Cíle projektu

Výsledkem a cílem řešení tohoto projektu je vybudování prototypového systému, jakožto platformy, pro modelování a simulace situací způsobených nepříznivými přírodními jevy s využitím moderních výpočetních a internetových technologií.

Povodňové situace

Primárním jevem, který se stal nosným prvkem celého projektu na úrovni prototypového řešení a jeho ověření, jsou v našich lokalitách poměrně často se vyskytující povodňové situace. Povodňové situace jsou přímo závislé na stavu a vývoji počasí, což je oblast, která je již dlouhá léta předmětem vědecko výzkumných aktivit na úrovni předpovědí. V dnešní době jsou možnosti předpovědi počasí opět posunuty o značný kus dále, což je dáno především dostupností výkonných a moderních výpočetních technologií. Protože povodně jsou jevy, které přímo souvisí se stavem a vývojem počasí, je zřejmé, že i v této oblasti existuje prostor pro jejich předpověď. Jedná se navíc o jev, jehož včasná predikce a simulace následků může být velmi prospěšná pro různé zájmové skupiny a zabránit tak případným velkým finančním ztrátám.

Tyto výstupy se tak mohou stát jedním z podkladů pro rozhodování a informování na úrovni krizových štábů či starostů, a to nejen v době bezprostřední krizové situace. Tímto dostanou velmi cenné podklady pro co nejkvalifikovanější a nejinformovanější rozhodnutí v rámci řešení krizových situací. Podoba a dostupnost okamžité informace je klíčovým prvkem systému. Informace týkající se krizových situací, ať jsou to aktuální měřená data, či zpracované simulace a prognózy je nutno dodat uživateli, který je požaduje, v co nejkratším možném čase a na různých typech komunikačních kanálů. Informace požadované uživatelem musí být možné zobrazit kdekoliv a kdykoliv na jakémkoliv zařízení a to, buď na technicky dostatečně vybaveném krizovém centru pomocí nejmodernějších technologií, nebo i v terénu, kde bude k dispozici pouze mobilní telefon. Systém bude schopen požadované informace předat i na toto zařízení a to tak, aby uživateli poskytl i přes omezené technické prostředky co nejobsáhlejší a nejúplnější informaci.

Dopravní situace

Dalším krokem, který prakticky přispěje k efektivnímu řešení krizové situace, je monitorování dopravní situace. Včasné a přesné informace například o tom, které komunikace jsou nejefektivněji průjezdné pro záchranné složky nebo které úseky komunikací jsou ohroženy povodní, pomohou zefektivnit práci krizového štábu i záchranného sboru. A i to je důvodem, proč je oblast zpracování a využití dopravních informací součástí projektu Floreon⁺. Kromě krizového štábu, řešícího samotnou rizikovou situaci, přivítají aktuální výstupy zpracovaných dopravních informací rovněž i běžní řidiči ve formě inteligentní navigace vozidel po městě, analýzy vytížení komunikací, detekce problémů na komunikacích, apod.

Problematika dopravy je zkrátka v dnešní době aktuálním tématem. A opravdu přitom nejde jen o klasické vnímání dopravy z pohledu účastníků silničního provozu. Systém Floreon Traffic počítá s celou řadou informací v různých podobách a z různých zdrojů. Takto získaná data se následně analyzují a upravují do využitelné podoby. V současné době jsou hlavním zdrojem informací samotná vozidla. Díky spolupráci se společnostmi, které se zabývají monitorováním vozového parku, je možné získávat informace o polohách a rychlostech jednotlivých vozidel v reálném čase. Nehrozí přitom, že by bylo možné jakýmkoliv způsobem zpětně odhalit konkrétní pohyb konkrétního vozidla, jeho rychlost či způsob jízdy.

A jak vše funguje? Celý princip je postaven na vlastním algoritmu, který je schopen téměř v reálném čase zjišťovat vazby mezi polohou vozidla (GPS souřadnice) a reálným úsekem komunikace. Díky tomuto unikátnímu algoritmu je možné zpracovat velké množství dat, které je generováno pohybujícími se vozidly, a vytvářet tak informace k jednotlivým úsekům. Vše je závislé pouze na počtu participujících vozidel a jejich aktivitě v daném území. Informace získávané přímo z vozidel mají vysokou vypovídající hodnotu o reálné situaci na komunikacích, nicméně vzhledem k velké závislosti na kvalitě a množství získávaných dat, musí být tyto informace podpořeny i z jiných zdrojů. Nejvýznamnější jsou informace třeba z mýtných bran, telematických čidel, kamerových systémů, apod. Jejich výhodou je vysoká přesnost poskytované informace, jako jsou třeba počty průjezdů vozidel. Vhodnou kombinací online dat získaných z provozu a dat třeba přímo z mýtné brány je možné vytvořit poměrně kvalitní snímek o celkové dopravní situaci. Dalším důležitým zdrojem jsou data ze systémů, které poskytují informace o dopravních nehodách, uzavírkách, počasí, apod. Hlavní přínosy a aplikace systému Floreon Traffic:

• Detailní statistické informace k jednotlivým úsekům, ulicím či tahům.
• Zohlednění ohodnocení úseků podle množství, kvality a zdrojů dat, které daný úsek ovlivňují.
• Vizualizace celé řady informací (kamerové systémy, nehody, kvalita dat, apod.).
• Poskytování funkcí a operací nad daty (vyhledávání optimální trasy,apod.).
• Zahrnutí dalších zdrojů dat, jejich zpracování a vzájemná integrace.
• Analýza historických dat vzhledem k aktuální situaci (automatická detekce problémů na komunikacích na základě porovnání obvyklé rychlosti v daném úseku a aktuální rychlosti).
• Aplikace vyšších algoritmů (např. teorie mravenišť, algoritmy záplavové vlny) pro vytváření predikcí a simulací využitelných dalšími systémy především z pohledu managementu dopravy.

Srozumitelná prezentace výstupů

Jedním z hlavních cílů námi vyvíjeného systému je zejména zprostředkování informace koncovým uživatelům v jim srozumitelné podobě. A to tak, aby každý, kdo si potřebuje zjistit informace o povodňové situaci, ať již je to obyčejný občan, starosta obce zodpovědný za krizové řízení, či odborník v dané oblasti, byli schopni získat maximum možných informací, které jim pomohou správně pochopit a vyhodnotit situaci a zařídit se podle toho. Z tohoto hlavního cíle jednoznačně vyplývá, že aby bylo možno informace tohoto charakteru zobrazovat různým skupinám uživatelům, musí být vhodným způsobem filtrovány a odborně zaštítěny informace typu "tato oblast bude zatopena dvoumetrovou povodňovou vlnou" apod.

Systém tedy není a nebude jen systémem předávajícím informace jedním směrem od modelů a simulací k uživatelům, ale je od počátku vyvíjen jako integrující prvek, který umožní tyto informace odborně vyhodnocovat, validovat a zprobrostředkovávat jednotlivým zájmovým skupinám. Je počítáno i s tím, že se aktuální informace v systému mohou za určitých podmínek doplňovat zpětnou vazbou dokonce i od laických uživatelů (např. hlášení o aktuální hladině vody na určitém místě), kteří tímto mohou přímo či nepřímo přispět jednak k řešení krizové situace samotné, ale i kupříkladu k vytváření postupů jak těmto situacím vhodně předcházet.

Cílem je tedy dodat přesnou a srozumitelnou grafickou a textovou informaci všem těm, kteří nějak participují na řešení, předvídání a preventivních opatřeních krizových situací, či jen potřebují znát aktuální nebo simulovaný stav daného problému.