3. Wartung eines Netzwerks von Feldgeräten Vor dem Start der i-Florida-Modell-Bereitstellung wurden die meisten der D5-Verkehrsüberwachungsgeräte entlang der I-4 eingesetzt. Daten von Schleifendetektoren wurden zu Zeiten verwendet, um Reisezeiten zu schätzen, aber die Betreiber waren genauso wahrscheinlich, um Schätzungen auf Beobachtungen von den Verkehrskameras zu basieren. Dynamische Meldungszeichen (DMS) und 511 Meldungen wurden nur auf I 4 verwendet, und die Operatoren des regionalen Traffic Management Centers (RTMC) haben diese auf der Fliege aufgezeichnet. Da die meisten Verkehrsmanagement-Operationen von Hand durchgeführt wurden, konnten sich die RTMC-Betreiber an fehlende Daten von ausgefallenen Feldgeräten anpassen. Mit dem Start von i Florida, änderte sich die Situation. Die Straßen, die an der RTMC verwaltet wurden, stiegen von ungefähr 40 Meilen von I-4 durch Orlando zu mehr als 70 Meilen von I-4, eine gleiche Länge von I-95, fünf Mautstraßen nahe Orlando, sieben Schlüssel Orlando arterials und eine Anzahl von Andere Straßen über den Staat. Für jede dieser Straßen wurden auch detaillierte Operationen benötigt, einschließlich der Notwendigkeit von Echtzeit-511- und DMS-Fahrzeitinformationen. Weil diese zusätzliche Arbeitsbelastung nicht leicht mit den vorherigen Hand-Methoden erfüllt werden konnte, habe ich Florida Software zur Automatisierung vieler Verkehrsmanagement-Aktivitäten eingeschlossen. Reisezeitinformationen würden automatisch an Meldungszeichen und das 511-System gebucht. Sign-Pläne können erstellt werden, um Nachrichten-Sign-Postings zu automatisieren, wenn ein Vorfall aufgetreten ist, und um Operatoren daran zu erinnern, Sign-Meldungen zu entfernen, wenn ein Vorfall gelöscht wurde. Die zunehmende Abhängigkeit von automatisierten Methoden führte zu einer erhöhten Abhängigkeit von der Zuverlässigkeit der Feldgeräte. Vor I Florida, ein RTMC-Betreiber würde einen anderen Weg finden, um Informationen zu veröffentlichen, wenn Ausrüstung ausgefallen war, aber die automatisierten Systeme waren nicht so flexibel, so dass Geräteausfälle eher zu fehlenden Nachrichten in den Reiseinformationssystemen führen würden. Das Ergebnis war ein Übergang von einer Abteilung mit einer moderaten Menge an unkritischen Geräten, die im Feld eingesetzt wurden, zu einer Abteilung mit einer großen Menge an kritischen Geräten, die auf dem Gebiet eingesetzt wurden. Dieser Abschnitt des Berichts beschreibt, wie das Florida Department of Transportation (FDOT) seine Instandhaltungspraktiken geändert hat, um diesem Übergang Rechnung zu tragen. 3.1. FDOT D5-Feldgeräte Vor der i-Florida-Implementierung bestand die von FDOT District 5 (D5) gepflegte Feldinstrumentierung hauptsächlich aus Loop-Detektoren, Kameras und DMSs entlang der I-4 in Orlando, wobei ein kleinerer Satz ähnlicher Geräte entlang der I-95 eingesetzt wurde Osten oder Orlando. Als die i-Florida-Implementierung fortfuhr, erhöhte sich die Komplexität der eingesetzten Feldgeräte auf drei verschiedene Arten: Die Anzahl der Geräte erhöhte sich, die Anzahl der verschiedenen Arten von Geräten erhöhte sich, und die Größe der Region, in der diese Geräte eingesetzt wurden, nahm zu. Die Anzahl der eingesetzten Geräte stieg von etwa 240 im Januar 2004 an - der erste Termin für die Instandhaltungsbestände für das Evaluationsteam - im Juni 2007 auf mehr als 650 (siehe Abbildung 11). 1 Diese Zahl enthält nur Verkehrsmanagementgeräte und schließt Geräte aus, die mit den FDOT-Netzwerken in Verbindung stehen, die für die Verbindung zu diesem Gerät verwendet werden. Abbildung 11. Die Anzahl der FDOT D5 Traffic Management Devices Die Anzahl der verschiedenen Gerätetypen wurde ebenfalls erhöht. Im Januar 2004 umfasste das Gerät Loop-Detektoren, Verkehrskameras und DMS. Bis 2007 hatte FDOT auch Radar (anstelle von Loop-Detektoren), Wegbereiterzeichen, VSL-Zeichen, Mautkartenleser und Nummernschildleser eingesetzt (siehe Abbildung 12). Abbildung 12. Die Anzahl der FDOT-D5-Traffic Management-Geräte, nach Typ Die geografische Verteilung der eingesetzten Geräte war gestiegen. Im Januar 2004 befand sich die Mehrheit der eingesetzten Geräte auf der I-4 (ca. 190 Geräte) mit ca. 30 Geräten auf I-95 und 11 Geräten auf SR 528. Bis 2007 wurden auf diesen Straßen zusätzliche Geräte eingesetzt (Z. B. 25 Kameras und Radareinheiten zur Unterstützung des Statewide Monitoring Systems (siehe Abschnitt 8) und Videoüberwachungskameras auf zwei Brücken). Beachten Sie, dass die oben aufgeführten Geräte nur Verkehrsmanagementgeräte beinhalten und Schalter und andere Netzwerkgeräte ausschließen, die für den Betrieb des Systems erforderlich sind. Die Liste enthält auch nur die Ausrüstung, die FDOT behauptet hat, so dass sie Geräte ausschließt, die belegt wurden oder bereits eingesetzt wurden, aber immer noch vom Deployment-Vertragspartner gepflegt wurden. 3.2 FDOT D5 Wartungspraktiken Vor der i Florida Model Deployment überwachte FDOT die eingesetzten Geräte und verwaltete den Wartungsprozess. Jeden Tag würde ein RTMC-Betreiber die Schleifen, Kameras und Schilder überprüfen und in einer Kalkulationstabelle aufzeichnen, ob das Gerät funktioniert. Schleifenfehler wurden durch das Scannen einer Liste der aktuellen Messwerte festgestellt, um sicherzustellen, dass Daten von jeder Schleife verfügbar waren. Kamera-Fehler wurden durch den Zugriff auf die Video-Feed von jeder Kamera, um sicherzustellen, dass es betriebsbereit war. Signierfehler wurden festgestellt, indem Sie die Kameras verwenden, um jedes Zeichen zu sehen. Wenn ein neuer Fehler festgestellt wurde, würde FDOT entweder das Personal verschenken, um die Reparatur (für FDOT gepflegte Ausrüstung) zu erledigen oder einen Arbeitsauftrag für die Reparatur zu erteilen (für Auftragnehmer gepflegte Geräte). Für die Feldausrüstung, die als Teil von i Florida eingesetzt wurde, wurde ein anderer Ansatz verwendet. In den meisten Fällen beinhalteten die Ausrüstungsverträge eine Gewährleistungsfrist, die die gesamte geplante Florida-Betriebszeit bis Mai 2007 abdeckte, während der der Auftragnehmer für die Wartung des Gerätes verantwortlich war. Das war wichtig für FDOT, denn der Einsatz von so viel neuen Geräten hatte das Potenzial, FDOTs Fähigkeit zu überwachen und zu pflegen. FDOT erwartete, dass eine Garantiezeit die Verantwortung für die Überwachung und Wartung der Ausrüstung beim Auftragnehmer übernehmen würde. FDOT entdeckte ein Problem mit dem Garantiesatz. Während die Verträge die Sprache beinhalteten, die eine bestimmte Verfügbarkeit für das Gerät und maximale Reparaturzeiten erforderte, wenn die Ausrüstung fehlgeschlagen war, enthielten sie keine Sprache, die angibt, wie die Verfügbarkeit des Gerätes überwacht werden würde. Implizit im FDOTs-Plan war, dass die RTMC-Betreiber in der Lage wären, die Verfügbarkeit der Feldgeräte zu überwachen, wenn ein Feldausrüstung fehlgeschlagen ist, ein RTMC-Betreiber den Misserfolg bemerken würde, weil Daten, die er benötigte, nicht verfügbar wären. Wenn das Condition Reporting System (CRS) nicht wie erwartet funktionierte (siehe Abschnitt 2), konnten die RTMC-Betreiber manchmal nicht verifizieren, ob das Gerät funktioniert, weil CRS-Ausfälle den Zugriff auf Daten aus dem Gerät verhinderten. Wenn fehlende Daten festgestellt wurden, war es nicht klar, ob die fehlenden Daten auf Geräteausfälle, Ausfälle im CRS oder Ausfälle an anderer Stelle im System zurückzuführen waren. In Feldausrüstungsverträgen sind die Anforderungen an Werkzeuge zur Überwachung des Betriebszustands der eingesetzten Geräte und zur Unterstützung der Geräteüberwachung nach Abschluss des Einsatzes enthalten. Dies trifft besonders bei den arteriellen Mautschreiben zu. Toll-Tag liest durch mehrere Verarbeitungsschritte, um Reisezeit-Schätzungen vor dem Erreichen der CRS zu generieren, und FDOT hatte Schwierigkeiten, die Ursache für fehlende oder ungenaue arterielle Reisezeiten aufzuspüren. Leserausfälle wurden zuerst von FDOT notiert, als das CRS bereit war, arterielle Reisezeiten zu empfangen, die von den Lesern im Sommer 2005 erzeugt wurden. Als der Reisezeit-Server die Reisezeiten für die meisten Arterien nicht berichtete, war die Identifizierung der Ursache des Fehlers erforderlich FDOT-Personal manuell eine Reihe von Datenverarbeitungs - und Übertragungsschritten überprüfen. Im Falle der Maut-Tag-Leser wurde diese Überprüfung komplizierter gemacht, weil eine begrenzte Dokumentation darüber, wie das Leser-Netzwerk betrieben wurde. FDOT entdeckte schließlich, dass jeder Leser ein Selbstdiagnose-Dienstprogramm enthielt, auf das über einen Webbrowser remote zugegriffen werden konnte - die Maut-Tag-Leser-Dokumentation beschrieb diese Funktion nicht. Jeder Leser schuf auch ein lokales Archiv aller Tag-Lesungen, die es gemacht hatte. Um fehlgeschlagene Leser zu identifizieren, würde das FDOT-Personal die lokale Diagnose jedes Lesers jeden Tag überprüfen und ein Beispiel von Tag-Lesevorgängen überprüfen, wobei es irgendwelche Diagnosefehler oder weniger Tag-Lesevorgänge als erwartet in einer Kalkulationstabelle gibt. Dieser Prozess, wenn auf die 119 i Florida Maut-Tag Leser angewendet, benötigt etwa 4 Stunden pro Tag zu vervollständigen. 2 Diese Forschung zeigte schließlich die Tatsache, dass fast die Hälfte der arteriellen Maut-Tag-Leser gescheitert war. (Siehe Abschnitt 5 für weitere Informationen.) Wenn die Voraussetzungen für die Maut-Tag-Reader-Bereitstellung ein Tool zur Überwachung und Berichterstattung über den Betriebsstatus eines jeden Lesers enthalten hätten, wäre FDOT nicht dazu verpflichtet, eine Ad-hoc-Methode zu entwickeln und damit zu arbeiten Konnte diese Fehler leichter erkannt und korrigiert werden, wie sie auftraten, anstatt die Anzahl der ausgefallenen Geräte zu akkumulieren, während das System nicht überwacht wurde. FDOT stellte auch fest, dass wiederkehrende Ausfälle manchmal mit einigen Geräten an bestimmten Orten auftraten. FDOT vermutete, dass hohe Ausfallraten manchmal mit einer Grundursache zusammenhingen (z. B. unzureichende Leistungskonditionierung oder hohe Schranktemperatur), die nicht durch die Reparatur des ausgefallenen Teils angesprochen wurde. Die Gewährleistungsverträge erfordern jedoch keine Ursachenanalyse oder umfangreichere Reparaturen, wenn mehrere Ausfälle an einem Standort auftraten. FDOT erwägt, ob diese Sprache den zukünftigen Garantieverträgen hinzugefügt werden soll. 3.3. Ausrüstung Zuverlässigkeit Ein Teil der FDOTs Ausrüstung Wartung Prozess war die Generation jeden Tag einer Kalkulationstabelle, die dokumentiert, ob Ausrüstung funktionierte. Während der Hauptzweck dieser Tabellenkalkulationen dazu beitragen sollte, Arbeitsaufträge für die Reparatur von fehlgeschlagenen Geräten zu generieren, hat FDOT auch jede Kalkulationstabelle archiviert. FDOT stellte dem Evaluationsteam die Kopien dieser archivierten Tabellenkalkulationen für den Zeitraum vom 2. Januar 2004 bis zum 2. Juli 2007 zur Verfügung und das Evaluation Team hat die Informationen zu diesen Tabellen in eine Datenbank umgewandelt, so dass die Geräteausfalldaten analysiert werden konnten. 3 Dies erlaubte die Schätzung von drei Maßstäben der Zuverlässigkeit der Ausrüstung: Verfügbarkeit, Fehlerhäufigkeit und Reparaturzeit. Jede dieser Maßnahmen wurde für folgende Gruppen von Feldgeräten analysiert: Überwachungsfahrzeug-Informationssystem (SMIS). Diese Gruppe umfasst Geräte, die entlang der I-4 eingesetzt werden. Anfang 2004 bestand dies aus etwa 87 Schleifendetektorstationen, 68 Kameras und 36 Meldungszeichen. Im Mai 2007 bestand dies aus 128 Schleifendetektorstationen, 77 Kameras und 56 Meldungszeichen. Daytona Area Smart Highway (DASH). Diese Gruppe umfasst Geräte, die entlang der I-95 eingesetzt werden. Anfang 2004 bestand dies aus etwa 13 Schleifendetektorstationen, 14 Kameras und 6 Meldungszeichen. Im Mai 2007 bestand dies aus 23 Schleifendetektorstationen, 25 Kameras und 3 Meldezeichen. Brückensicherheit. Diese Gruppe umfasst Kameras, die zur Unterstützung des i-Florida-Bridge-Sicherheitsprojekts eingesetzt werden - siehe Abschnitt 12. Dies bestand aus 29 Kameras, die an zwei Brücken eingesetzt wurden. Landesweit Diese Gruppe umfasst Kameras und Radareinheiten, die als Teil des Statewide Monitoring Systems eingesetzt werden - siehe Abschnitt 8. Dies bestand aus 25 Radareinheiten und 25 Kameras, die an Standorten im ganzen Land eingesetzt wurden. Hurrikan Evakuierungssystem (HES). Diese Gruppe wurde auf SR 528 und SR 520 eingesetzt, um Hurrikan-Evakuierungen zu unterstützen. Anfang 2004 bestand dies aus etwa 5 Schleifendetektorstationen, 4 Kameras und 2 Meldungszeichen. Im Mai 2007 bestand dies aus 16 Schleifendetektorstationen und 4 Kameras. GEGEN MICH. Diese Gruppe besteht aus 20 VSL-Schildern, die an 16 Standorten auf einem Teil der I-4 in Orlando eingesetzt werden. Wegbereiter Diese Gruppe besteht aus 44 Trailblazer-Meldungsschildern, die an Schlüsselkreuzungen entlang der I-95 eingesetzt werden, Kreuzungen, die verwendet werden könnten, wenn der Verkehr während eines Vorfalls von I-95 abgelenkt wird. Arteriell Diese Gruppe besteht aus 14 Kameras, die an Schlüsselkreuzungen in Orlando eingesetzt werden. Diese Maßnahmen wurden unabhängig für jede Art von Ausrüstung (z. B. Kameras, Schleifendetektorstationen) innerhalb jeder Gruppe berechnet. 3.3.1. Feld Geräteverfügbarkeit Ein Maß für die Verfügbarkeit von Feldgeräten wurde als Anzahl von Tagen während eines bestimmten Zeitraums berechnet, dass FDOT berichtete, dass ein Gerät funktionstüchtig war (dh keine gemeldeten Fehler), geteilt durch die Anzahl der Tage, die FDOT auf einem Stück berichtete von der Ausrüstung. (Perioden, für die keine Berichte verfügbar waren, wurden ignoriert.) Beachten Sie, dass dies das Ausmaß, in dem das Gerät nicht verfügbar war, übertreiben könnte, weil ein gemeldeter Fehler behandelt wurde, als ob das Gerät nicht verfügbar war. Wenn zum Beispiel einer von fünf Schleifen an einem Detektorort ausgefallen wäre, wurde der Detektorort so behandelt, als ob Daten von diesem Ort nicht verfügbar wären. Abbildung 13 zeigt die Verfügbarkeit der Loops, Kameras und Zeichen in der SMIS-Gruppe. Beachten Sie, dass im Allgemeinen die Ausrüstung 80 bis 90 Prozent der Zeit zur Verfügung stand, obwohl niedrigere Verfügbarkeiten im Jahr 2005 aufgetreten sind. Die niedrigeren Verfügbarkeiten im Jahr 2005 entsprechen einer Zeit, in der FDOT gleichzeitig versucht, Reparaturen an der arteriellen Maut zu verwalten Tag Leser Netzwerk und gehen Sie mit dem CRS. Mit begrenzten verfügbaren Ressourcen schienen diese neuen Verantwortlichkeiten die Fähigkeit von FDOT zu beeinträchtigen, das bestehende SMIS-Netzwerk zu pflegen. Abbildung 14 zeigt die Verfügbarkeit der DASH-Feldgeräte. Beachten Sie, dass diese Gruppe niedrigere Verfügbarkeitsebenen zeigte, was auf die Tatsache zurückzuführen war, dass es neuere war und FDOT weniger Erfahrung in der Erhaltung hatte. Das Diagramm in Abbildung 15 zeigt die Verfügbarkeit der Bridge Security Kameras. Da dieses System für die Systeme, die die Verkehrsmanagement-Operationen besser unterstützen, sekundär war, waren die geringeren Verfügbarkeit in diesem System wahrscheinlich, weil FDOT weniger Wert darauf legte, es zu behalten. Abbildung 15. Verfügbarkeit der Bridge Security Field Equipment Abbildung 16 zeigt die Verfügbarkeit der Geräte im Statewide Monitoring System. Als FDOT entdeckte, dass dieses System nicht sehr effektiv bei der Bereitstellung von landesweiten Reisenden Informationen (siehe Abschnitt 10), die Agentur reduziert den Schwerpunkt auf die Aufrechterhaltung. Dies und die Tatsache, dass die Wartungskosten aufgrund der Kosten für das Reisen zu Standorten über den Staat, um Wartungsarbeiten durchzuführen, hoch waren, führte wahrscheinlich zu einer geringen Verfügbarkeit für dieses Gerät. Abbildung 16. Verfügbarkeit der landesweiten Überwachungsfeldausrüstung Die Verfügbarkeit der HES-Ausrüstung ist in Abbildung 17 dargestellt. Dieses Gerät, das zur Unterstützung von Hurrikan-Evakuierungen und Reiseinformationen zu SR 520 und SR 528 verwendet wurde, war für FDOT weniger kritisch als das Instrumentierung auf I-4 und I-95 für den täglichen Verkehrsmanagement. Abbildung 18 zeigt die Verfügbarkeit der VSL-Zeichen, die auf der I-4 in Orlando eingesetzt werden. Weil VSL-Operationen nicht in Orlando eingeführt wurden, könnte eine niedrigere Verfügbarkeit für diese Zeichen erwartet werden. Abbildung 19 zeigt die Verfügbarkeit der Trailblazer-Zeichen, die an Schlüsselkreuzungen in der Nähe von I 95 verwendet werden. Abbildung 19. Verfügbarkeit der Trailblazer Field Equipment Schließlich ist die Verfügbarkeit der Verkehrskameras, die auf Orlando arterials eingesetzt werden, in Abbildung 20 dargestellt. Abbildung 21 zeigt den Level Des Dienstes für die arteriellen Maut-Tag-Leser. (Die Definition für diese Maßnahme des Dienstleistungsniveaus ist in Anhang A aufgeführt.) Die Verfügbarkeit von Feldausrüstungen, die von FDOT eingesetzt wurden, lag im Jahr 2007 zwischen 80 und 90 Prozent. Für die SMIS-Ausrüstung betrug der Jahresdurchschnitt 2007 etwa 80 Prozent für Schleifendetektoren , 87 Prozent für Kameras und 92 Prozent für Zeichen. Für die DASH-Feldgeräte betrugen die entsprechenden Durchschnittswerte 77 Prozent, 82 Prozent und 79 Prozent. Für arterielle Maut-Tag-Leser (siehe Abschnitt 5) lag die Verfügbarkeit bei fast 90 Prozent. Die Verfügbarkeit anderer Geräte, die FDOT für ihre Tätigkeit als weniger kritisch erachtete, hatte eine geringere Verfügbarkeit. Eine Schlussfolgerung, die aus diesen Beobachtungen gezogen werden kann, ist, dass die Verkehrsmanagement-Feldausrüstung zu einem erheblichen Teil der Zeit nicht verfügbar ist, und Systeme, die Daten von diesem Gerät verwenden, müssen entworfen werden, um diese Fehler zu berücksichtigen. Siehe Abschnitt 3.5 für Vorschläge zum Entwerfen von Systemen zur Aufnahme von Geräteausfällen. 3.3.2. Zeit zu reparieren Eine weitere Maßnahme im Zusammenhang mit der Zuverlässigkeit der Feldgeräte ist die Reparaturzeit, gemessen als die Anzahl der aufeinanderfolgenden Tage, in denen die Wartungsprotokolle einen Fehler für das Gerät gemeldet haben, gemittelt über die Sammlung von Geräten in jeder Gruppe. Abbildung 22 zeigt die durchschnittliche Reparaturzeit für die SMIS-Geräte. Abbildung 22. Durchschnittliche Reparaturzeit für die SMIS-Feldgeräte Im Jahr 2007 betrug die durchschnittliche Reparaturzeit ca. 6 Tage für SMIS-Loop-Detektoren, ca. 5 Tage für Kameras und ca. 6 Tage für Schilder. Abbildung 23. Durchschnittliche Reparaturzeit für die DASH-Feldgeräte Die durchschnittliche Reparaturzeit im Jahr 2007 betrug etwa 18 Tage für die DASH-Schleifendetektorstationen, ca. 9 Tage für DASH-Kameras und 25 Tage für Schilder. Für die HES-Feldausrüstung betrug die durchschnittliche Reparaturzeit 2007 etwa 12 Tage für Loop-Detektorstationen, 16 Tage für Kameras und 9 Tage für Schilder. Für VSL-Zeichen war die durchschnittliche Reparaturzeit 16 Tage im Jahr 2007. Für das Statewide Monitoring System waren die durchschnittlichen Reparaturzeiten viel länger, durchschnittlich etwa 29 Tage für Detektoren und 64 Tage für Kameras im Jahr 2007. 3.3.3. Mittlere Zeit zwischen Ausfall Die mittlere Zeit zwischen dem Ausfall (MTBF) wurde geschätzt, indem man die durchschnittliche Zeit, in der ein Gerät als Dienst in den FDOT-Wartungsprotokollen markiert wurde, Beachten Sie, dass ein Gerät als ausser Betrieb genommen werden kann, und zwar aus einer Vielzahl von Gründen, einschließlich des Ausfalls der Ausrüstung, des Versagens von Geräten oder des Ausfalls des Netzes, um eine Verbindung zum Gerät herzustellen. So sind die gemeldeten MTBFs für die Ausrüstung, die in das FDOT-Netzwerk eingebettet ist, nicht für die Ausrüstung selbst. Abbildung 24 zeigt die MTBF für die SMIS-Feldgeräte. Abbildung 24. Mittlere Zeit zwischen Fehlern für SMIS-Feldgeräte Die MTBF, Reparaturzeit und Verfügbarkeit für FDOT-Feldgeräte sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1. Durchschnittliche mittlere Zeit zwischen Ausfällen für FDOT-Feldgeräte, 2007 Beachten Sie, dass es eine ungefähre Beziehung gibt Zwischen der MTBF, Reparaturzeit und Verfügbarkeit: Im Durchschnitt sollte jedes Gerät MTBF Tage arbeiten, bevor Reparaturen notwendig sind, und die Reparaturen erfordern eine Reparaturzeit. So ist die Obs-Spalte unter Verfügbarkeit die beobachtete Verfügbarkeit (siehe Abschnitt 3.3.1) und die Est-Spalte ist die geschätzte Verfügbarkeit nach der obigen Formel. Die Betrachtung dieser Formel führt zu der folgenden Beobachtung. Da die MTBF in der Regel deutlich länger als die Reparaturzeit ist, wird die Reduzierung der Reparaturzeit um eine gegebene Anzahl von Tagen einen größeren Einfluss auf die Verfügbarkeit haben, als die MTBF um die gleiche Anzahl von Tagen zu erhöhen. 3.4 Verwalten eines Fibre-Netzwerks Einer der häufigsten Quellen von Gerätefehlern bei FDOT waren Faser-Schnitte, die die Feldgeräte von der RTMC getrennt hatten. Die Hauptursache für Faserabschnitte auf dem FDOT-Netz war die Bautätigkeit. Ein Austauschprojekt zum Beispiel führte im Laufe des 3-Jahres-Projekts zu mehr als 90 Faser-Schnitten. In einem Fall war ein Auftragnehmer vor Ort Reparatur der Faser, wenn die Faser buchstäblich aus seinen Händen gerissen wurde als Ergebnis eines zweiten Schnittes auf dem gleichen Faserbündel auftreten. Vor 2007 hatte die FDOT ITS Gruppe eine reaktive Rolle bei der Beschaffung und Reparatur ihrer Faser gespielt. Alle Verträge enthalten Klauseln, die die Vertragspartner verpflichten, um jede Faser, die beschädigt wurde, umgehend zu reparieren, aber die Vertragspartner machten oft wenig Aufwand, um Schäden an Fasern zu vermeiden. FDOT glaubte, dass in einigen Fällen dies war, weil der Auftragnehmer möglicherweise nicht bewusst gewesen, die genaue Lage der Faser. Zu anderen Zeiten schien es, dass die Kosten für die Reparatur der Faser war weniger als die Kosten und Unannehmlichkeiten zu versuchen, es zu vermeiden. Wenn ein Faserschnitt aufgetreten ist, wurden die Konsequenzen manchmal vergrößert, weil die ITS-Gruppe nicht sofort benachrichtigt wurde, so dass Reparaturen beginnen könnten. Die meisten Unternehmer hatten nur wenige Interaktionen mit der ITS-Gruppe und waren unsicher, wer zu kontaktieren, wenn ein Problem aufgetreten ist. Wenn ein Faserschnitt während der Öffnungszeiten aufgetreten ist, kann der Auftragnehmer, der unsicher ist, nicht in Verbindung treten, den Schnitt nicht sofort melden. Mittlerweile würden Netzwerkmonitoren den Verlust der Konnektivität merken und begannen, FDOT-Mitarbeiter per E-Mail, Pager und Handy zu kontaktieren. FDOT-Mitarbeiter würden Tests durchführen, um das Problem zu lokalisieren und die Quelle des Problems als beschädigte Faser in einer Bauzone zu identifizieren. In einigen Fällen hätten die laufenden Bautätigkeiten die beschädigte Faser begraben, sobald FDOT reagierte, und FDOT müsste zusätzliche Tests durchführen, um die genaue Lage des Schnittes zu bestimmen und die beschädigte Faser neu zu entkurbeln, bevor Reparaturen durchgeführt werden könnten. Im Jahr 2007 begann FDOT eine aktivere Haltung bei der Bewältigung des Problems der Faserschnitte. Ziel war es, die Anzahl der Faserschnitte zu reduzieren und den Einfluss zu reduzieren, wenn ein Schnitt gemacht wurde. Als erster Schritt identifizierte FDOT einige der Ursachen, die zu Faserschnitte führten, und identifizierten folgendes: ITS-Faser war oft nicht in Bauplänen enthalten. Bis vor kurzem wurde die ITS-Gruppe nicht in den FDOT-Bauplanungsprozess integriert. In einigen Fällen wurde ITS-Faser nicht in Baupläne aufgenommen und Probleme wurden oft nicht identifiziert, bis Pläne fast abgeschlossen waren. Als es aufgenommen wurde, war es oft erstmals in den 30 Prozent Plänen enthalten. Zu diesem Zeitpunkt waren die Kosten für die Änderung der Pläne höher als wenn es früher im Planungsprozess getan worden war, und einige Ansätze zur Vermeidung von Schäden an ITS-Fasern waren nicht mehr möglich. Die ITS-Gruppe erklärte, dass ihr Ziel darin bestand, im Rahmen des normalen DOT-Prozesses zur Identifizierung, Gestaltung und Erstellung von Projekten vollständig integriert zu werden. Integrieren Sie die ITS-Gruppe in den Bauprozess, um sicherzustellen, dass die Berücksichtigung des Fasernetzes in den Bauplänen berücksichtigt wird. Die genaue Lage der ITS-Faser war oft nicht bekannt. Manchmal unterscheiden sich die tatsächlichen Bereitstellung und die gebauten Zeichnungen zu viel, um nützliche Führer zu sein, ob Bautätigkeiten die Faser beschädigen würden. FDOT auch festgestellt, dass mit dem Toning Draht, um die Faser zu lokalisieren war oft nicht genau genug, um Faser schneiden zu vermeiden. Bauunternehmer waren oft nicht sicher, wie man sich mit FDOT in Verbindung setzen musste, um weitere Informationen zu erhalten, wenn etwas auf dem Feld verursacht würde, dass sie betroffen sein könnten, dass sie etwas Faser beschädigen könnten. Nicht sicher, wer zu kontaktieren, Auftragnehmer würden oft mit Bautätigkeiten vorgehen. Wenn ein Faserschnitt aufgetreten ist, könnte der Auftragnehmer noch ungewiss gewesen sein, um zu kontaktieren, und der Schaden würde nicht gemeldet werden, bis FDOT es erkannte. Nach der Überprüfung dieser Ursachen, FDOT identifiziert mehrere Schritte, die es ergreifen könnte, um besser zu schützen seine Faser. Diese Schritte waren: Die ITS-Gruppe begann, eine genauere Bestandsaufnahme der Lage ihrer Faser zu entwickeln. Dieses GIS-basierte Inventar würde es FDOT ermöglichen, genauere Informationen über den Standort der Faser an Bauunternehmer vor dem Bau zu liefern. Große Projekte durchlaufen FDOTs Berater Projektmanagement Prozess. FDOT modifizierte Verfahren für diesen Prozess, so dass die ITS-Gruppe frühzeitig im Planungsprozess benachrichtigt wurde und an frühen Planungssitzungen zwischen FDOT und dem Auftragnehmer teilnehmen konnte. Damit wurde sichergestellt, dass die Baupläne die ITS-Infrastruktur berücksichtigten. Es gab auch FDOT die Chance, Maßnahmen zu ergreifen, um die Schäden an der ITS-Infrastruktur zu reduzieren, wenn ein Schaden entstand. Kleinere Projekte (lokale Projekte und Sonderprojekte) haben den Projektmanagementprozess des FDOT-Beraters nicht durchlaufen. Um sicherzustellen, dass der Schutz der ITS-Ressourcen in diesen Projekten berücksichtigt wurde, begann FDOT die Entwicklung der Beziehungen zu den verschiedenen Stadt - und Bezirksregierungsstellen, die diese Projekte verwalteten. Die Mitarbeiter der ITS-Gruppe begannen, wöchentliche Projektprüfungsveranstaltungen bei diesen Organisationen mindestens einmal im Monat zu besuchen. Dies hat dazu beigetragen, die Beziehungen zwischen der ITS-Gruppe und denjenigen, die die lokalen Projekte und die lokalen Projektunternehmer verwalten, zu entwickeln. Die Installation von Fasern in sichtbaren Stellen statt unter Tage kann dazu beitragen, dass die Vertragspartner die Faser beschädigen. Die ITS-Gruppe begann, Veränderungen zu berücksichtigen, die sie in ihrem Netzwerk vornehmen konnten, bevor ein Projekt begann, die Wahrscheinlichkeit und die Auswirkungen von Faser-Schnitten zu reduzieren. Betrachten Sie die Herstellung von Fasern. Im Allgemeinen hat FDOT Faser unter Tage als Mittel zum Schutz vor Schäden. Faser schwer zu sehen, hat aber es anfälliger für Schäden während der Bautätigkeiten gemacht. FDOT stellte fest, dass Auftragnehmer in der Regel vermieden schädlichen Overhead-Faser, weil es für sie sichtbar ist. FDOT begann mit der Neupositionierung der Faser entlang einiger begrenzter Zufahrtswege von der U-Bahn zu über dem Boden entlang der Zaunlinie während der langfristigen Bauprojekte auf begrenzten Zufahrtsstraßen. FDOT glaubte, dass der Faserteil einer sichtbaren Obstruktion (d. H. Der Zaun) dazu beigetragen hat, ihn vor unbeabsichtigtem Schaden zu schützen. Betrachten Sie die Lokalisierung von Fasern in der Nähe von Merkmalen, die Vertragspartner wahrscheinlich während der Bautätigkeiten zu vermeiden sind. FDOT stellte fest, dass mit Overhead-Faser, die Anwesenheit von nahe gelegenen Stromleitungen Vertragspartner vorsichtiger gemacht. FDOT begann, die Vorteile der Verlegung von neuen Fasern in der Nähe von anderen Features, die Auftragnehmer waren bereits anfällig zu vermeiden, wie unterirdische Pipelines. Betrachten Sie die Verlagerung der Faser vor dem Bau beginnt. In vielen Fällen fühlte sich FDOT für unrealistisch, dass ein Auftragnehmer bei längeren Bautätigkeiten keine Faserbildung vermeiden sollte. Mehrere Faser-Schnitte, die auftreten könnten, würden zu Kosten für die Reparatur der Faser, Störung der ITS-Dienste und niedrigere Qualität Faserverbindungen führen (da die Spleißer erforderlich, um Faser zu reduzieren reduzieren die Gesamtqualität der Faser). Weil die meisten Auftragnehmer in ihrem Angebot eine Reserve enthalten, um für Schäden zu zahlen, die auftreten können, führt das Potenzial für Faser-Kürzungen tatsächlich zu erhöhten Baukosten für FDOT. FDOT begann, die Faser weg von der Baustelle zu bewegen, um die Gesamtkosten und den besseren ITS-Service zu senken. In einem neueren Kreuzungsrekonstruktionsprojekt (bei SR 436 und SR 50) befanden sich sowohl ITS-Geräte als auch Fasern am Standort. FDOT entschied, dass es kostengünstiger wäre, die Faser neu zu reisen und die ITS-Ausrüstung zu bewegen, als sie während des Baus beizubehalten. Die ITS-Gruppe koordinierte mit der Stadt Orlando, dem Seminole County und der Orlando-Orange County Expressway Authority (OOCEA), um nahezu dunkle Fasern zu nutzen, die diese Organisationen zur Verfügung hatten, so dass FDOT die Faser um den SR 436SR 50 kreuzen konnte. Die starken Beziehungen zwischen der FDOT8217s ITS Group und diesen anderen Agenturen waren der Schlüssel zur Erreichung dieses Kooperationsniveaus und der Aufteilung der Ressourcen. Dieser Ansatz war kostengünstig, da er nur eine kleine Menge neuer Faser einsetzte. Betrachten Sie die Erhöhung der Menge an Durchhang in Faser-Einsätze enthalten. FDOT hat die Praxis begonnen, große Mengen an überschüssigem Spiel in Bereichen einzugehen, in denen sie erwarten, dass sie später zusätzliche Feldgeräte einsetzen. Diese Vergütung kann die Menge an Nacharbeit verringern, die erforderlich ist, wenn das neue Gerät eingesetzt wird. FDOT musste vor kurzem mehrere Meilen von Infrastruktur durch unzureichende Luffersetzung in früheren Projekten eingesetzt werden. Es kann kostengünstiger sein, Faser vor dem Bau zu verlagern, um die Wahrscheinlichkeit und die Auswirkungen von Faserabschnitten zu reduzieren, als Reparaturen durchzuführen, wenn Schnitte auftreten. FDOT stellte auch fest, dass einige Auftragnehmer vorsichtiger sind, um eine Beschädigung der ITS-Infrastruktur zu vermeiden, als andere. Eine weitere Ursache für Faserschnitte, die von FDOT festgestellt wurden, war das Mähen von Aktivitäten. Es war üblich für Auftragnehmer, die an Faser arbeiten, um die Abdeckungen auf Faserknoten nicht zu verkrampfen. Wenn ein Mäher über eine Nabenabdeckung ging, die nicht verschraubt wurde, konnte er entweder die Abdeckung anheben und brechen, oder wenn die Nabenabdeckung nicht vertieft war, traf die Abdeckung direkt und brechen sie. Sobald die Abdeckung gebrochen war, konnte der Sauger vom Mäher das Faserbündel in die Mähklingen ziehen und die Faser schneiden. 3.5 Entwerfen von Traffic-Management-Systemen zur Bereitstellung von Ausrüstungsfehlern Einer der Lehren, die bei der Betrachtung der Wartung der i-Florida-Feldgeräte gelernt wurden, ist, dass der Ausfall von eingesetzten Feldgeräten zu erwarten ist. Bei FDOT D5 war es üblich, dass zwischen 10 und 20 Prozent der Geräte in Schlüsselsystemen zu einem beliebigen Zeitpunkt herunterkommen. Die TMC-Software sollte diese Störungen berücksichtigen, wenn sie auftreten. Dieser Abschnitt des Dokuments beschreibt einen Ansatz, der verwendet werden könnte, um Geräteausfälle aufzunehmen. Die grundlegenden Konzepte hinter dem Ansatz sind: Fehlende Daten sollten durch geschätzte Daten für alle Schlüsseldaten ersetzt werden, die bei der Transportentscheidung verwendet werden. In den meisten Fällen können vernünftige Schätzungen von Reisezeiten und anderen Daten erzeugt werden (z. B. aus historischen Daten, von der Betreiberüberprüfung von Verkehrsvideos). Basierend auf Transportentscheidungen auf geschätzten Daten ist wahrscheinlich effektiver als basiert sie auf keine Daten. FDOTs ursprüngliche Spezifikationen verlangten geschätzte Reisezeiten, die verwendet werden sollten, wenn beobachtete Reisezeiten nicht verfügbar waren. Als die CRS erstmals veröffentlicht wurde und diese Funktion nicht aufgenommen hat, ist eine große Anzahl von 511 Nachrichten angegeben Reisezeit auf Name der Straße von Ort 1 zu Standort 2 ist nicht verfügbar. Das Evaluationsteam stellte fest, dass mehr Zeit für die Anpassung von fehlenden Fahrzeitdaten im 511-System ausgegeben wurde, als es erforderlich gewesen wäre, eine Methode zum Ersetzen fehlender Daten über alle Systeme mit geschätzten Werten zu implementieren. Geschätzte Daten sollten als solche markiert werden, so dass nachgelagerte Entscheidungsunterstützungssoftware bei Bedarf die Tatsache berücksichtigen kann, dass Daten geschätzt wurden. Um die nachgeschaltete Datenverarbeitung zu ermöglichen, um zwischen tatsächlichen und beobachteten Daten zu unterscheiden, müssen die Daten entsprechend markiert werden. Die geschätzten Daten sollten so früh wie möglich im Datenfluss erstellt werden. Es ist schwierig, Software zu entwerfen, um fehlende Daten unterzubringen. Das Füllen von fehlenden Daten mit geschätzten Daten früh im Datenfluss ermöglicht es, dass Systeme stromabwärts von diesem Punkt annehmen, dass Daten immer verfügbar sind. Alle verfügbaren Datenquellen, die verwendet werden können, um fehlende Daten abzuschätzen, wie historische Daten, die von den Detektoren und Verkehrsvideos erzeugt werden, die von TMC-Betreibern überprüft werden können, um die Gültigkeit der geschätzten Daten zu bewerten, sollten verwendet werden und die am besten geeigneten zu diesem Zeitpunkt verwendet werden . Die TMC-Software soll Werkzeuge zur Verfügung stellen, um den TMC-Betreibern zu helfen, fehlende Daten mit geschätzten Werten auszufüllen. TMC-Betreiber, mit Zugriff auf viele Verkehrsdatenressourcen, sind am besten ausgestattet, um fehlende Daten zu füllen und die geschätzten Werte für die Richtigkeit zu überprüfen. Die TMC-Software sollte die Betreiber von fehlenden Daten informieren und den Betreibern erlauben, Parameter festzulegen, um zu kontrollieren, wie die fehlenden Daten geschätzt werden sollen. Fig. 25 zeigt einen Ansatz zum Ersetzen fehlender Fahrzeit-Beobachtungen mit geschätzten Werten. Figure 25. Process for Replacing Missing Travel Time Observations with Estimates In the above process, field devices generate measurements that are processed by the Travel Time Manager to produce travel time estimates for road segments. This process also identifies segments for which missing observations from the field devices result in missing travel time estimates. When it first occurs that travel time observations are not available for a segment, the Missing Travel Time Manager alerts an operator, who selects an approach for producing estimated travel times for that segment. (This also gives the operator the opportunity to alert maintenance personnel that a piece of equipment has failed.) Several approaches might be used to produce travel time estimates: The operator might specify the travel time to use. (When the CRS failed in 2007, TMC operators would use observations from traffic video and loop detector speeds to estimate travel times. See Section 2 for more information.) The system might use the historical average for similar types of travel days. The travel days might be categorized into a number of different categories, such as Typical Weekday, Fall, Typical Weekday, Summer, Special Downtown Event, Weekday, Typical Weekday, Strong Rain, and Typical Weekday, Minor Incident. (When the CRS failed in 2007, FDOT did use historical travel time data for 511 travel time messages.) The operator might specify a relative congestion level (based on available traffic video) and the system would compute an appropriate travel time for the segment based on historical averages for the specified level of congestion. The estimated travel times would be merged with the observed travel times, adding a flag to indicate if travel times were estimated, to produce a complete set of travel times for the monitored road segments. The operator would be periodically alerted to review the segments with estimated travel time times to verify that the estimates remain valid. The TMC Management System would use the travel times-both observed and estimated-to help perform traffic management operations, such as creating DMS and 511 messages. Note that, because the travel time data received by the TMC Management System does not include missing data, this software does not need to include features to address the fact that some data may be missing. (The system can, if desired, adjust its responses when data is marked as being estimated instead of observed.) Since the TMC Management System likely consists of a number of modules performing different operations (e. g. a module for managing DMS messages, a module for managing 511 messages, a module for managing web-based traveler information), inserting travel time estimates before the data enters the TMC Management System simplifies the overall design of the system. (Travel time estimation occurs once and is used many times.) The savings are compounded when one considers that other traffic data users that receive data from the TMC Management System also benefit from the estimated travel times. Another benefit of this approach is that it creates a mechanism for testing features in the TMC Management System independently of the field devices. One could disconnect the field devices from the Travel Time Manager and create a travel time estimation module that fed in pre-defined travel time values meant to simplify testing. (A similar approach was used to test the CRS, but required development of an ad hoc process for feeding static travel time data to the CRS. See Section 2 for more information.) The well-defined interface between the Travel Time Manager and the TMC Management System also provides a mechanism for testing these modules independently. 3.6. Approaches to Reducing Maintenance Costs During the course of the i Florida evaluation, several ideas were discussed for reducing the overall costs of owning and operating traffic monitoring equipment. These ideas are discussed below. Consider total cost of ownership during the procurement process. The contract for the i Florida field devices included the cost for deploying the field devices and providing a maintenance warranty for two years after the deployment was complete. The expected cost of maintenance after this two-year warranty period would not be reflected in the procurement cost. Because of this, a system that has a lower procurement cost could have a higher life-cycle cost. In particular, a system that was less expensive to install but had higher maintenance costs could result in a low procurement cost (because only two years of maintenance costs are included), but a high life-cycle cost. A department may want to compare the full life-cycle cost of a deployment rather than the the procurement cost when evaluating deployment contracts. Consider participating in the FHWA ITS Benefits and Costs Databases. Considering the full life-cycle cost of a deployment requires estimating future failure rates for installed equipment and the costs of repairs. A good approach for doing so is to obtain information from other deployments of the technologies. FHWA established the ITS Costs database to help departments share information about the costs of deploying and maintaining ITS field equipment. Because of limited participation by agencies deploying ITS technologies, the information in this database is limited. Agencies should consider tracking costs and submitting their costs to this database so as to benefit others deploying similar technologies. Consider tracking the causes of equipment failures to help decrease maintenance costs. FDOT used a spreadsheet to track failed equipment and assign work orders for repairs. FDOTs maintenance contractor was expected to identify the root cause of failures that occurred. However, they did not provide this information to FDOT. This made it difficult for FDOT to identify common causes of failures so that they could take action to reduce the prevalancy of those causes. Even though FDOT was proactive in trying approaches to reduce failures, such as adding surge protectors and lightening protection. The lack of ready access to detailed failure data made it difficult to determine if these approaches were successful. 3.7. Summary and Conclusions The i Florida Model Deployment resulted in a significant increase in the number, types, and geographic distribution of field equipment that FDOT D5 was required to maintain. In January 2004, D5 was maintaining about 240 traffic monitoring stations. In 2007, this had increased to about 650 stations. This rapid increase in maintenance responsibility resulted in some problems with maintaining the equipment. The MTBF for most traffic monitoring stations was between 30 and 60 days. The availability of high priority equipment was typically available 80 to 90 percent of the time, with lower priority equipment having lower levels of availability. One of the maintenance problems FDOT faced was that the contracts for deploying the field devices did not include requirements related to how the equipment would be monitored. This meant that FDOT had to rely on manual methods for monitoring whether field devices were operational. In the case of the arterial toll tag readers, almost half of the readers had failed before manual monitoring began. When monitoring did begin, it required a significant amount of FDOT staff time to poll each individual reader each day to identify readers that had failed. The same held true with the other deployed devices-FDOT staff was required each day to review the status of each field device and copy status information into spreadsheets used to monitor system status. Thus, even though FDOT had taken steps to reduce the demands on its maintenance staff by requiring warranties on much of the i Florida equipment, monitoring the equipment for failures still required a significant amount of FDOT staff time. The amount of time required was larger when systems were first brought online, as FDOT developed procedures to integrate the new equipment into its monitoring and maintenance programs. During this process, FDOT did identify a number of lessons learned that might benefit other organizations planning on a significant expansion of their traffic monitoring field equipment: Establish a well-defined process for monitoring and maintaining field equipment before beginning a significant expansion in the amount of field equipment deployed. Consider streamlining the existing monitoring and maintenance process before expanding the base of field equipment. A simple system that works well for a small amount of deployed equipment may be less effective as the amount of deployed equipment increases. Ensure that the requirements for new field equipment include steps to integrate the equipment into the monitoring and maintenance process. These requirements should include tools andor procedures for monitoring the equipment to identify failures that occur. In the case of the arterial toll tag readers, the deployment contractor provided no such tools and weak documentation. FDOT had to develop procedures for monitoring the equipment after it had been deployed, and it took several months before FDOT had developed an efficient process for doing so. Newly deployed equipment should be integrated into the monitoring and maintenance process incrementally, as soon as each piece of equipment is deployed. The arterial toll tag readers were deployed and inspected over a period of four months in early 2005, but FDOT did not begin developing procedures to monitor that equipment until the deployment project was completed in May 2005. By the time FDOT began monitoring this equipment, almost half the devices had failed. Despite the fact that the deployment contractor was responsible for the equipment during this period, it appeared that the contractor did not monitor the equipment for failures. These requirements should include maintaining a sufficient inventory of spare parts so that repairs can be made quickly. The contract placed requirements on the repair time for serviced parts, but the contractor failed to meet these requirements because insufficient replacement parts were available to make the necessary repairs. As a result, when FDOT discovered the large number of failures in the arterial toll tag readers, it took many months before a sufficient number of replacement parts were available to conduct repairs. Plan for the increased demands on maintenance staff and contractors as new systems are brought online. If possible, avoid bringing several new systems online at the same time. Expect traffic monitoring equipment to be down part of the time. At FDOT, key equipment was available 80 to 90 percent of the time, with other equipment available less often. Decreasing the time to repair equipment is an effective approach for increasing the percent of time that equipment is available. Providing a mechanism to continue operations when equipment fails (e. g. redundant equipment, replacement of missing data from failed equipment with estimates based on historical data andor operator observations) is needed. One important source of failure in a fiber network is fiber cuts and damaged network equipment. FDOT identified a number of ways to decrease the number of fiber cuts that occur or the time required to repair cuts when they do occur. Ensure that the ITS Group is integrated in the construction planning process so that protection of fiber and network equipment is considered from the start in construction projects. Becoming integrated in the construction process may require both working with transportation department construction contract management staff and nearby city and county governments, which may be responsible for managing some construction projects. Consider installing fiber in visible, above ground locations (such as along fence lines) rather than underground. If installed underground, consider locating fiber near to existing underground utilities that construction contractors are accustomed to avoiding or near existing aboveground features (e. g. a fence line for a limited access highway) that serves as a visible marker that contractors will avoid. When prolonged construction activities are planned, consider re-locating fiber and equipment so as to avoid the potential for damage during construction. Because contractors will typically include a reserve for repairing damage to fiber in their bids, the cost of re-locating fiber and equipment may be offset by lower costs for the construction project. Because traffic monitoring equipment will fail, systems that rely on data from this equipment should be designed to work well when equipment fails. Historical data can be used to estimate travel times during normal operating conditions. Because TMC operators often have secondary sources of traffic data available to them (e. g. traffic video), they can estimate travel times or verify that estimated travel times based on historical data are accurate. Tools for replacing missing data with estimated values should be implemented early in the development process. Time spent developing a single tool to replace missing data with estimated values is likely less than the time that required to develop processes to deal with missing data in every module that uses that data. A tool to replace missing data with estimated values will allow the TMC software to be tested before field data is available. A tool to replace missing data with estimated values will allow the TMC software to be tested independently of the field equipment. FDOT did face significant challenges in maintaining its network of field devices, particularly when several new systems were brought online simultaneously in the summer of 2005. Noticeable drops in the availability of both new and existing field equipment occurred during that period. By the start of 2006, FDOT had reached relatively stable levels of availability for key field equipment and had developed a well-defined process for monitoring and maintaining that equipment. By 2007, the stability of FDOTs maintenance practices allowed the agency to spend more time focusing on ways to improve equipment availability. FDOT took a number of steps to reduce downtime in its fiber network. The agency also started experimenting with changes to equipment configurations that might improve reliability, such as removing lightning rods from some locations and improving grounding in others. FDOT was also transitioning to new software to manage TMC operations, and was including lessons learned with regard to how to handle missing data in the design of this software. 1 The information on the number of traffic management devices comes from maintenance spreadsheets used by FDOT to track the operational status of their field equipment. 2 Several months after developing this process, FDOT simplified it by focusing on the number of tag reads that had been successfully transmitted to the toll tag server. This reduced the time required to review the readers to about one hour per day. 3 The spreadsheets describe the operational status of the equipment at the time FDOT tested it-typically once per weekday in the morning with no tests on weekends. The spreadsheets also sometimes used a single spreadsheet cell to indicate whether any of several pieces of equipment had failed at a single location. These factors limit the accuracy of the reported reliability results. About FL511 Florida 511 Traveler Information System is a free public service that offers motorists, commuters, commercial vehicle operators, residents and visitors the latest traffic information and important alerts. These include notifications about crashes, congestion and possible alternate routes. Developed by the Florida Department of Transportation (FDOT), the 511 system also provides severe weather notifications and the AMBER, Silver and Blue alerts of law enforcement agencies. The free information service is accessible by mobile app, landline or mobile phone, Twitter and website. But the goal is the same: Providing information about current conditions to keep traffic moving safely and efficiently. To accomplish its goal, 511 offers the latest information on transportation services and conditions throughout Florida, 24 hours a day, seven days a week. Florida residents and visitors are encouraged to ldquoknow before you gordquo and check 511 before heading out, so they can change their departure time or choose a different route. In addition, when motorists use 511 services to avoid a congested accident scene, emergency responders can reach their destinations and work the scene more easily. Information Sources Data and information for the statersquos 511 Traveler Information System comes primarily from FDOT via sensors and cameras installed along Floridarsquos roadways. FDOT also receives incident data from Road Rangers, Florida Highway Patrol, Waze and city and county law enforcement departments and weather data is provided by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Benefits and Features The 511 system covers all of Floridarsquos interstates and toll roads, and other major metropolitan roadways. In addition to increasing safety and mobility while decreasing stress, its benefits include: Point-to-point travel routes, travel times, incidents, congestion, construction and more information on some platforms Website information available in English and Spanish ldquoMy Camerasrdquo feature allows users to create a list of FL511 traffic cameras for a personalized live look at conditions along their route Personalized routes and notifications after creating an account 511 is a toll-free call from landlines and mobile phones within the state of Florida, however regular minute and roaming charges apply Callers can use voice and touch-tone navigation Callers can transfer from 511 to Floridarsquos airports, seaports and transit agencies and 511 systems in other states Fast Facts The Florida 511 system provides traffic information an average of 81,000 times each day. The Florida 511 apps for Android and Apple average 127,000 sessions each month, and drivers have checked their apps almost 7 million times since FDOT first launched the Apple app in 2012. FL511 averages 107,000 visitors each month, 6.0 million visitors since its launch. FDOT distributes traffic alerts via 13 statewide, and region - and roadway-specific Twitter accounts, reaching a monthly audience of nearly 1.5 million. Embedding the FL511 Map Tool Embedding the Florida 511 map allows developers to link to the specific region of the Florida 511 Traffic map that is most relevant to their audience. Developers set the parameters that determine what map layers (e. g. traffic speeds, construction, closures, etc.) will be visible to users. Florida Department of Transportation (FDOT) Express Toll Lane Modeling Workshop Peer Review Report 3.0 FDOTs Current Managed Lane Modeling Practice The morning session featured an introduction to the FDOT overall process for project development followed by presentations discussing FDOTs experience in evaluating managed lanes. Presentation topics included: a briefing on Florida project development and evaluation processes, the evolution of the FSUTMS toll modeling application in the three phases of I-95 Express Lane development approaches to traffic operational analysis approaches to Traffic and Revenue (TampR) studies and a briefing on risk analysis strategies applied in TampR studies. Together, these presentations provided a context for discussions later in the workshop regarding best practices and steps for moving forward. 3.1 Project Development Process and Evaluation Florida follows the federal planning process, which begins with the Metropolitan Planning Organizations (MPOs) preparing a long-range transportation plan (LRTP) following the 3-C planning process. Each LRTP covers a span of 20 years. In Florida the LRTP list of needed improvement projects is prioritized considering benefits and cost feasibility. The LRTP improvements list is used by the MPO and FDOT to develop the Transportation Improvement Program (TIP), which consists of a five-year program of projects of which one year is current and four are proposed. Each year, the TIP is modified by adding a new fifth year and advancing the first of its future years to current status. As stated in the MPO Program Management Handbook (2012), quot(each) MPO carries out three major work activities: The development and maintenance of the LRTP which addresses no less than a 20-year planning horizon. The update and approval of the Transportation Improvement Program (TIP), a five-year program for highway and transit improvements. The development and adoption of the Unified Planning Work Program (UPWP)quot The FDOT has also established an Efficient Transportation Decision Making (ETDM) process that includes planning, programming, development, and environmental phases of project implementation. These phases of project implementation are illustrated in the Figure 3. Figure 3: FDOT ETMD Process These traditional activities were placed in a matrix, shown in Table 2, and presented by Hugh Miller during the workshops introductory presentation. The issues involved in Floridas project development process are well known by the FDOT staff and supporting consultants. Product deliverables have specific names, and milestones are well established for completing the projects. For traditional roadway projects, the demand models used for project forecasts and traffic operational analysis procedures have been well-established and are updated regularly. In adding express lane projects, FDOT Districts have dealt with more complex demand modeling procedures and more complex traffic analysis procedures (like microsimulation), as well as financial feasibility calculations that require TampR studies. Table 2: FDOT Project Development Process 3.2 Use of SERPM for I-95 Express Lanes The travel demand modeling conducted to date for express lane projects has been completed as part of the FDOT project development process. Each project makes enhancements to the latest version of the MPO regional travel demand model. The decision of what enhancements to make has been left to the discretion of the consultant performing the work with input from the District modeling staff. In the case of the I-95 Express Lanes Study, Ken Kaltenbach described the evolution of modeling approaches used as the project advanced from the initial Phase I to the Phase II and Phase III extensions of the express lanes. During Phase I, an analysis of the demand for the I-95 Express was performed using the traditional CTOLL parameter within the standard FSUTMS assignment process. This was done due to severe time constraints, and it used a dynamic toll function based on the express lane volume-to-capacity value to determine the toll. In Phase II, the I-95 Corridor Planning Study, a binary logit choice model for tolled routenon-tolled-route choice was implemented during highway assignment. This was combined with more extensive feedback and the use of a subarea model to reduce the network size. This study examined the feasibility of high-occupancy vehicle (HOV) and high-occupancy toll (HOT) lanes for 63 miles between Griffin Road and Indiantown Road. Finally, in Phase IIIs I-95 Project Development and Environment (PDampE) Study, an enhanced version of the previous studys model was used, retaining the binary choice model implemented in the assignment phase but refining the model parameters to increase sensitivity to changes in tolls and travel times. Figure 4 illustrates the three phases of the I-95 Express Analysis. Figure 4: I-95 Express Analysis Flow Chart Source: I-95 Corridor Planning Study: Managed Lane Feasibility, FDOT District 4, July 2012 3.3 I-95 Express Operational Analysis With respect to traffic analysis for I-95 Express Phase I and II, David Stroud described how traffic analysis based on Highway Capacity Manual Software (HCS) in the PDampE and Interchange Operational Analysis Report (IOAR) did not provide a sufficient assessment of the complex traffic weaving maneuvers associated with managed lanes. He explained that the selection of a microsimulation approach (using CORSIM) as the traffic analysis tool was based on the need to assess transportation system complexities associated with adding a system of tolled managed lanes to the currently congested and geometrically constrained interstate system. A team of technical experts from FHWA Florida Division, FDOT Central Office, and FDOT District Office met regularly to discuss the application of the FHWA Traffic Analysis Toolbox (TAT) Volume IV microsimulation guidelines and procedures to the project and to resolve technical issues. Key challenges addressed during these meetings included: the proper selection of temporal and spatial limits accurate and consistent coding of 24 centerline-miles of freeway, 18 miles of service roads, and four system-to-system interchanges gathering input data from available sources and calibrating the model to produce outputs that were verifiable and reproducible. Speed, volume, density, and queuing were the primary measures of effectiveness (MOEs) for model calibration. The microsimulation models operational analysis resulted in design changes that improved safety and operations. For the I-95 Express Phase III traffic analysis, both planning and PDampE studies were conducted. The I-95 Corridor Planning Study (CPS) included a rigorous process to develop a methodology to integrate travel demand, traffic operations, and managed lane design into the project development process. The methodology includes a multi-resolution analysis of freeway traffic operations, where Highway Capacity Manual (HCM) tools are used in the initial planning stages and microsimulation is used during the conceptual development or PDampE stage of the project development process. The intent is to focus the planning study efforts on verifying the need to implement tolled managed lanes to reduce congestion and improve interstate mainline operations. Once the need is established by the planning study, the PDampE study uses HCM software and microsimulation to assess the complex traffic maneuvers created by the implementation of tolled managed lanes with placement of ingress and egress access points. The CPS verified the need for implementing tolled managed lanes and recommended the location of ingress and egress access points based on multimodal considerations and market demands between interchanges in the study area. The PDampE for I-95 Express Phase III was divided into three segments with separate PDampE studies pursued simultaneously. A rigorous process for developing the Traffic Methodology Memorandum for tolled managed lanes was undertaken at the beginning of the studies. The memorandum applied to each of the studies, specifying the details of data collection travel demand modeling and forecasting and traffic operational analysis methods using HCM software and microsimulation with VISSIM) which followed the guidelines of FHWA TAT Volume III. Additionally, the memorandum specified the use of diurnal factors to convert the travel demand model peak-period volumes to peak-hour volumes and calibration targets for hourly traffic flows, travel times, and queuing. The pricing and route choice elements of the microsimulation softwares managed lane module were applied to the build conditions to determine the traffic demand for the tolled managed lanes. MOEs included volumes and speeds of both the general purpose and managed lanes, network-wide assessment of no-build and build conditions, and managed lane revenues. 3.4 Summary of Managed Lane Program In a discussion of current Florida modeling practice in relation to tolled facilities, Steve Ruegg described the recent history of toll modeling incorporation in the FSUTMS framework. Since the start of the FSUTMS model design, there has been some accommodation of tolled facilities, with the Turnpikes fixed toll highways in mind. The model structure has used an assignment-based fixed-toll algorithm, with the toll itself being converted to a value-of-time based on the quotCTOLLquot value. In addition, toll collection facilities are modeled explicitly, with deceleration, toll service time, and acceleration times explicitly modeled through the use of specialized toll links. Service times are estimated based on a multi-server queuing model embedded into the traffic assignments volume-delay functions. Later improvements have included ramp-to-ramp tolling structures to better represent the Turnpike pricing system. In the past three years, FDOT Central Office has undertaken two major projects, which will improve the ability to model express lanes in Florida. The first is a major review and upgrade of standard modeling practices, as reflected in the FSUTMS. This improvement program, known as the Transit Model Update (TMU) made several improvements to the four-step model procedure, including the following: Expanded trip purposes Time-of-day stratification Use of feedback to trip distribution Use of a destination-choice distribution model formulation Expanded mode choice nesting structure and mode options and Tighter assignment closure criteria. These model improvements enhance express lane modeling by improving overall model sensitivities and capabilities. For example, time-of-day modeling will allow for more precise estimation of variable tolls and the effect of them on distribution and mode choice. A second initiative by the FDOT Central Office was specifically directed at improving managed lanes modeling. This program included a quottoolboxquot of three model approaches that address modeling dynamic open-road tolling in Florida as shown in Table 3. Table 3: FDOT Managed Lane Modeling Concept Plan The development plan consists of three phases, with the intent to generate a robust toolbox of managed lane modeling applications that can meet the planning needs of all agencies based on their modeling capabilities and the required level of detail and model sophistication. In the three-phase program, Phase I consists of developing an assignment-based dynamic toll model, featuring dynamic toll estimation and shift in toll paying demand, willingness to pay curves, and sensitivity to various toll policies. Phase I development work was completed in the summer of 2012. Phase II of the program extends the toll effects to the mode choice level and focuses on implementing toll choice within the mode choice model. This mode choice model with toll paying alternatives was then integrated with the assignment-based dynamic toll model of Phase I, using a feedback structure. The Phase II model provides the ability to forecast occupancy level shifts and mode shifts, and a more comprehensive representation of the utility of a toll facility than is possible in the static highway assignment model. The development of Phase II prototype models is also complete, and final documentation was published in April of 2013. Finally, Phase III focuses on implementing managed lanes within an activity-based model (ABM) framework. The intent is to take advantage of the detailed person and household attributes available in an ABM to better represent the factors that affect the choice of managed lanes. Activity-based models have been extensively used to support road pricing projects and should be more appropriate for policy sensitivity testing of managed lanes. Phase III is expected to commence in the summer of 2013. 3.5 Florida Turnpike Experience Josiah Banet of URSFTE presented on the Turnpikes experience with modeling express lanes in Florida and identified four types of TampR studies, as shown in Figure 5. From the top to the bottom of the figure, the types of studies imply an increasing level of detail, time, and resources to generate the desired output information. For each type of study, there is a modeling approach suited to provide the needed information for each study. Figure 5: Types of Traffic amp Revenue Studies In a quotTop Downquot TampR study, the focus is to collect general design and performance information on the proposed facility, including lanes, traffic volumes (existing and future), and access design. Operational assumptions, such as types of vehicles allowed, will also be defined. The analyst then compares these features to known performance of other, similar facilities to determine initial feasibility or screening for further studies. A quotSketch Levelquot TampR Study (Level 1) is used to determine the high-level financial feasibility of an express lane project using limited data sources. The results of a quotSketch Levelquot study would assist an agency in determining the needdesire to commit additional resources to further assess a projects feasibility as part of an express lane system. This approach to evaluating an express lanes project within a limited-access facility utilizes existing modeling tools that rely on available data. This approach does not include refinement to the traffic forecast models or additional data collection. Unavailable forecast years for traffic are developed based on reasonable assumptions regarding growth rates. Post-model adjustments to forecasts may be performed based on historical traffic data. In some cases, a stand-alone corridor time-of-day model is used to produce toll rates based on the level of congestion throughout the day. The TampR results are corridor-level and considered to be average estimates with a positive or negative deviation, which are refined with more detailed analyses from a quotPlanning Levelquot study. A quotPlanning Levelquot TampR Study (Level 2) results in a more detailed revenue forecast for a project that the agency can then use for developing a project funding plan. This quotPlanning Levelquot approach would refine the traffic forecast models to better reflect the selected project corridors traffic patterns with updated roadway network and improved land use assumptions for existing and future years. A minimum of two forecast years would be developed based on the latest socioeconomic data (e. g. population and employment estimates). Refinement to the validation of the traffic models would be undertaken in order to improve model accuracy and provide more confidence in the forecast results. A time-of-day toll diversion model is used to define traffic and toll rates by hour. Additional data collection efforts would be undertaken to ensure the most recent traffic patterns for the project study area are accurately reflected in the traffic models. This could include, but is not limited to, an origin-destination (OD) study, speed study, or stated preference survey (SPS). Statistical probability analyses are employed to assess project risk. An quotInvestment Gradequot study (Level 3) is required when the financing mechanisms use bonds to leverage against anticipated project revenues and the project is ready to go to market. In this case, FDOT has a high confidence that the project will be implemented and would like certainty in the accuracy of the revenue projections. At the quotInvestment Gradequot level, primary data collection of OD patterns and value of travel time savings (using SPS results) is often required. An independent assessment of the socioeconomic data affecting project traffic is undertaken. The travel demand model is also highly specialized and adapted specifically for the project corridor. Efforts to improve the model forecasting by incorporating reliability are imbedded into the modeling process, and microsimulation models are also employed to provide a more accurate assessment of corridor travel times. 3.6 Quantifying Forecasting Risks Risk can be defined as the ability of a project to achieve an objective whereas, uncertainty deals with potential fluctuations in circumstance that may or may not yield significant impact on the projects ability to reach an objective. Tom Adler of RSG first discussed methods of identifying and quantifying the uncertainties and risks associated with model forecasts and then presented an example from work conducted for the Orlando I-4 TampR Study managed lane project. Dr. Adler began by identifying three main sources of uncertainty associated with travel forecast models that will subsequently impact project risk, including: Model Structure and Data Analysis Bias and Inherent Uncertainties about the Future. The objective of his presentation was to describe methods to quantify these inherent uncertainties within models. While it is recognized that computational methods, statistical methods, and qualitative analysis of uncertainty in models might be used to produce measures of uncertainties from model execution directly, practical problems, including run times, may prevent this approach. Dr. Adler stated that corridor traffic alternative results generated by a series of travel demand model runs may be subsequently represented using a multivariate closed-form function of model inputs. Application of this type of function allows for a rapid calculation of alternatives represented by variations in key inputs and can therefore generate a response surface which can be used to evaluate the probability of risk associated with the probability uncertainties in input value ranges. In the Orlando I-4 TampR Study, illustrated in Figure 6, a 21-mile managed lane project, adding two priced lanes in each direction was evaluated using this approach. Nine quotexperimentalquot sensitivity tests were performed in which travel times, toll rates, economic forecasts, and network structures were varied. From these results, a synthesized model for TampR estimation was developed that was able to match model results with an r-squared value of 0.98. Using this synthesized model, probability distributions of revenue and traffic were generated, representing one million random draws from input distributions. The presentation concluded that response surface models can be developed with accuracy and can be used to effectively simulate risks associated even with more complex travel demand models. Figure 6: I-4 Managed Lanes Corridor MapThe page cannot be found The page you are looking for might have been removed, had its name changed, or is temporarily unavailable. Bitte versuchen Sie Folgendes: Vergewissern Sie sich, dass die in der Adressleiste Ihres Browsers angezeigte Website-Adresse korrekt geschrieben und formatiert ist. Wenn Sie diese Seite erreicht haben, indem Sie auf einen Link klicken, wenden Sie sich an den Administrator der Website, um sie zu benachrichtigen, dass der Link falsch formatiert ist. Klicken Sie auf die Schaltfläche Zurück, um einen anderen Link zu versuchen. 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