Janusz Gajda

Janusz Gajda otrzymał tytuł magistra, stopień doktora, doktora habilitowanego i tytuł profesora odpowiednio w latach 1978, 1985, 1993 i 2001, w dziedzinie nauk inżynieryjnych i dyscyplinie elektrotechnika. Obecnie jest zatrudniony na stanowisku profesora w Katedrze Metrologii i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Obszarami zainteresowania są: metrologia elektryczna i elektroniczna, identyfikacja obiektów, przetwarzanie sygnałów, pomiary parametrów ruchu drogowego oraz pomiary biomedyczne. Jest autorem ponad 250 publikacji naukowych, w tym 7 książek oraz 5 patentów. Wypromował 5 doktorów.

W latach 1999 – 2016 kierował Katedrą Metrologii i Elektroniki na Wydziale EAIiIB AGH. Od roku 2016 jest prodziekanem ds. nauki na Wydziale Elektrotechniki Automatyki Informatyki i Inżynierii Biomedycznej (EAIiIB). Od roku 2007 jest członkiem Komitetu Metrologii i Aparatury Naukowej Polskiej Akademii Nauk, a od roku 2016 Przewodniczącym tego Komitetu. Od 2017 r. jest członkiem Rady Metrologii przy Prezesie Głównego Urzędu Miar. Ekspert Komisji Ewaluacji Nauki w 2022r. Od 2008 roku jest członkiem International Society of Weigh In Motion.

Został odznaczony Srebrnym i Złotym Krzyżem Zasługi, Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski, Medalem Edukacji Narodowej, Złotym Medalem za Wieloletnią Służbę, Medalem im. Pawła Jana Nowackiego, Medalem Jubileuszowym 85-lecia AGH, Medalem Jubileuszowym 50-lecia Katedry Metrologii AGH. Otrzymał 5 Złotych i 7 Srebrnych Medali na Międzynarodowych Targach Wynalazków m. in. w Warszawie, Seulu, Brukseli i Genewie. Wielokrotnie został wyróżniony Nagrodą Rektora AGH za osiągnięcia naukowe, dydaktyczne i organizacyjne.

DYNAMICZNE, ADMINISTRACYJNE WAŻENIE POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

Rozwój transportu drogowego osób i towarów obserwowany na Świecie, w tym również w Polsce i w innych krajach Europy spowodował konieczność efektywnej kontroli masy pojazdów poruszających się po drogach oraz eliminowania pojazdów przeciążonych. Pojazdy przeciążone powodują zagrożenie bezpieczeństwa uczestników ruchu drogowego, jak również istotnie przyspieszają proces niszczenia infrastruktury drogowej, zagrażają środowisku naturalnemu i naruszają zasady uczciwej konkurencji w transporcie.

System kontroli masy pojazdów samochodowych opiera się obecnie przede wszystkim na „ręcznym” ważeniu pojazdów na wagach statycznych lub wolno-przejazdowych. Organem uprawnionym do przeprowadzania takich kontroli jest w Polsce Inspekcja Transportu Drogowego (ITD). Procedura kontroli jest czasochłonna. Każdy kontrolowany pojazd jest zatrzymywany i kierowany na stanowisko ważenia. Czas trwania kontroli pojedynczego pojazdu może przekroczyć 60 minut, co powoduje, że system nie jest efektywny.

Równolegle obserwujemy techniczny rozwój systemów dynamicznego ważenia pojazdów nazywanych systemami Weigh-In-Motion (WIM). Systemy WIM są zazwyczaj budowane w postaci pary czujników lub układu wielu czujników nacisku, zamontowanych w pasie ruchu, w nawierzchni drogi. Czujniki współpracują z systemem komputerowym, realizującym algorytm estymacji masy pojazdu oraz statycznego nacisku wywieranego na podłoże przez każdą oś. Wielkością, na którą bezpośrednio reagują czujniki nacisku jest natomiast dynamiczny nacisk wywierany na podłoże przez koła osi, która aktualnie znajduje się nad czujnikiem. Idea działania systemów WIM jest dosyć prosta. Problemy pojawiają się gdy zaczynamy dążyć do wysokiej i stabilnej dokładności uzyskanego w ten sposób wyniku ważenia. Przyczyn ograniczających tę dokładność jest wiele i w zależności od źródła ich pochodzenia można je podzielić na trzy grupy:

Czynniki związane z ważonym pojazdem:

• pionowe wahania pojazdu,
• prędkość i zmiana prędkości pojazdu podczas przejazdu przez stanowisko WIM,
• efekt windy powietrznej zależny od prędkości i kierunku wiatru.

Czynniki związane z nawierzchnią drogi:

• szeroko rozumiana jakość drogi,
• przestrzenna powtarzalność nacisku osi,
• zmiana parametrów nawierzchni pod wpływem zmian temperatury i innych czynników środowiskowych.

Czynniki związane z systemem WIM:

• liczba i technologia zastosowanych czujników nacisku,
• sposób ich montażu i rozmieszczenia wzdłuż stanowiska WIM,
• błąd pomiaru prędkości,
• dokładność i częstotliwość kalibracji systemu.

Tak liczny zbiór czynników zakłócających pomiar w systemach WIM, powoduje że obecnie te systemy pełnią bardzo istotną, ale jedynie pomocniczą rolę w wykrywaniu pojazdów przeciążonych. Mianowicie pracują one jako systemy preselekcyjne, ułatwiając inspektorom ITD typowanie pojazdów kierowanych do kontroli „ręcznej”. Przyczynia się to bez wątpienia do pewnej poprawy efektywności prowadzonej kontroli, która jednak nadal pozostaje niezadowalająca.

Obecny kierunek rozwoju systemów WIM ma na celu doprowadzenie do stanu, w którym będzie możliwe bezpośrednie wykorzystanie wyników ważenia, pozyskiwanych za ich pomocą, do działań administracyjnych, mających na celu egzekwowanie przepisów obowiązujących w zakresie transportu drogowego. Takie systemy są nazywane administracyjnymi systemami WIM. Prace badawcze, legislacyjne i z obszaru metrologii prawnej, mające na celu wdrożenie administracyjnych systemów WIM, są również prowadzone w Polsce.

Zaletą wdrożenia do praktycznego stosowania administracyjnych systemów WIM jest ciągła kontrola masy wszystkich pojazdów przejeżdżających przez stanowisko WIM. Ważenie odbywałby się w systemie 24/7, niezależnie od pory roku i pogody. Proces ważenia nie powodowałby zakłóceń w ruchu drogowym, nie angażowałby pod względem czasowym użytkowników ruchu.

Wdrożenie administracyjnych systemów WIM wymaga rozwiązania problemów lokujących się w trzech obszarach:

• obszar badawczy: zapewnienie stabilnej, znanej i możliwie wysokiej dokładności ważenia (masa całkowita, nacisk osi),
• obszar legislacyjny: wprowadzenie stosownych regulacji prawnych, umożliwiających administracyjne wykorzystanie systemów WIM,
• obszar metrologii prawnej: opracowanie dokumentów dotyczących metrologicznej legalizacji systemów WIM.

Niniejszy referat prezentuje kierunki i wyniki prac badawczych prowadzonych w Polsce w celu zapewnienia możliwie wysokiej i znanej dokładności systemów WIM, pracujących w zmieniających się warunkach eksploatacji.