CHOPP Car-based Horizontal Open Platform Pilot
Een verkennende studie met demonstrator, betreffende verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur
Uitgevoerd door: Nieuwland ICT & ARS Traffic & Transport Technology definitieve versie, 31 januari 2003 In opdracht van: Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Meetkundige Dienst
Inhoudsopgave sectie titel 0
pagina
Inleiding
0.1
Opdrachtgever, opdrachtnemer
2
0.2
Uitvoering
2
0.3
Management samenvatting
3
1
Doelstelling
1.1
Algemeen
5
1.2
Haalbaarheidsstudie
5
2
Concepten en architecturen
2.1
Architecturen en concepten voor verkeerstelematica
5
2.2
Het gebruik van open standaarden
8
3
Korte beschrijvingen state-of-the-art techniek en inzichten
3.0
Inleiding
10
3.1
Verkeersbeheersingsmaatregelen met behulp van in-car-apparatuur
10
3.2
Communicatie
12
3.3
Lokalisatie
14
3.4
Digitale wegenbestanden
14
3.5
In-car apparatuur
16
3.6
Integratie in het voertuig
17
4
Gedetailleerde beschrijvingen
4.1
Analyse state-of-the-art
19
4.2
visie voor verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur
28
5
Conclusies en aanbevelingen
5.1
Algehele haalbaarheid van in-car verkeersmanagement
30
5.2
Technische, maatschappelijke en economische haalbaarheid
30
5.3
Nader te onderzoeken aspecten
33
5.4
Specifieke aanbevelingen voor vervolgonderzoek
36
6
Bijlagen
6.1
Demonstrator
38
6.2
Bronvermelding
38
6.3
Begrippenlijsten
41
6.4
Overige bijlagen
51
-1-
0. Inleiding 0.1 Opdrachtgever, opdrachtnemer De opdracht voor dit project is op 22 oktober 2002 verstrekt door Peter Diesveld, afdelingshoofd ICT, Strategie en Beleid van de Meetkundige Dienst. Het projectvoorstel van 9 oktober 2002 is afkomstig van Jos Vrancken, beleidsadviseur bij genoemde afdeling. De opdracht is aangenomen en uitgevoerd door Nieuwland ICT, een activiteit van Nieuwland Opleidingen B.V. en ARS Traffic & Transport Technology. 0.2 Uitvoering Op 21 oktober heeft een kick-off vergadering plaatsgevonden, waarbij de eerste afspraken omtrent de uitvoering van het project zijn gemaakt. Er is hierbij een projectgroep samengesteld, bestaande uit: 1. Jos Vrancken, opdrachtgever 2. Fred Hage, algemeen projectleider 3. Mark Bauling, technisch projectleider 4. Fred Zijderhand, adviseur 5. Wim Ploeg, adviseur Het eindrapport is opgesteld door Fred Hage (Nieuwland ICT) en Wim van Nifterick (ARS T&TT), met naast bijdragen van genoemde leden van de projectgroep ook een bijdrage van Andras Wilcsinszky (Nieuwland geo-informatie) De volgende mijlpalen zijn voor dit project vastgesteld: 1. Kick-off overleg 21 oktober 2002: formele aanvaarding aanbesteding; prioriteitsstelling doelstellingen en resultaat; samenstellen projectgroep, mijlpalenplanning, verslaglegging, communicatie. 2. Projectoverleg op 5 november 2002: vaststellen concept-inhoudsopgave eindrapportage; vaststellen traject + events demonstrator; nadere planning uitvoering van de demonstrator. 3. Presentatie en plenair overleg op 29 november: eerste presentatie eindrapportage; definitieve oplevering demonstrator aan opdrachtgever. 4. Oplevering op 4 december: opdrachtgever ontvangt het eindrapport per email. 5. Januari 2003: verwerking van op- en aanmerkingen tot definitieve versie van het rapport.
-2-
0.3 Management samenvatting In deze studie is zowel op papier als door middel van een demonstrator aangetoond dat een heel scala van toepassingen voor verkeersmanagement via in-car apparatuur nu reeds met de huidige stand van de techniek mogelijk is. De technische ontwikkelingen lopen daarbij, zoals gebruikelijk, vooruit op de juridische en organisatorische aspecten, hetgeen een grootschalige, effectieve en efficiënte inzet belemmert Een actieve rol van de verschillende overheden is naar onze mening onontbeerlijk, gezien de bestuurlijke rol van de overheid en haar uitvoerende en coördinerende verantwoordelijkheden op het gebied van verkeersmanagement. Voor de rijksoverheid is ook het grensoverschrijdend karakter van verkeersmanagement van belang. RWS kan, als belangrijke potentiële aanbieder van actuele gegevens over van kracht zijnde verkeersbeheersingsmaatregelen en belangrijkste bron van verkeersinformatie een sturende werking op de markt uitoefenen en op deze wijze standaardisatie en afstemming van verschillende beheer- en marktsectoren afdwingen. Dit zal tevens leiden tot versnelde consumentenacceptatie en extra mogelijkheden bieden om haar taken op het gebied van verkeersmanagement efficiënter en effectiever uit te voeren. De in de demonstrator getoonde functionaliteit, gebaseerd op state-of-the-art consumententechniek en in principe bij RWS beschikbare (statische en dynamische) informatie, toont aan dat met nu aanwezige informatie over de toestand op (delen van) het (hoofd)wegennet en commercieel gangbare consumentenapparatuur op relatief eenvoudige wijze een applicatie ontwikkeld en ingezet kan worden die in het voertuig actuele informatie over de ter plekke geldende verkeersmaatregelen aan de bestuurder verschaft. Er wordt geconcludeerd dat de toename van de hoeveelheid niet-geïntegreerde informatiepanelen in het voertuig en (toename van de kans op) inconsistentie van de verstrekte informatie door verschillende apparatuur niet in overeenstemming is met de Europese richtlijn voor human interfaces in voertuigen. Dit kan de effectiviteit en acceptatie van geïsoleerde in-car apparatuur ten behoeve van verkeersmanagement negatief beïnvloeden. Aangezien een dynamische presentatie-infrastructuur (matrixborden, DRIP’s) op het onderliggend wegennet vrijwel ontbreekt en het vanwege de kosten niet aannemelijk is dat deze er zal komen, is verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur juist voor die wegen interessant. Er wordt daarom met nadruk aanbevolen om bij het eventueel uitvoeren van vervolgproeven beheerders van het onderliggende wegennet te betrekken. Aanbevolen wordt om in een vervolgstudie de in de demonstrator gesimuleerde real-time informatie “live” via een centrale server aan te bieden. Door gebruik te maken van op open standaarden gebaseerde IP-technologie is de communicatie voor applicaties volledig transparant. De in te zetten transmissietechniek (bijvoorbeeld GPRS of WLAN) zou in een dergelijk project nadrukkelijk onderwerp van studie moeten zijn. Door aan serverzijde een koppeling te maken met een aantal nader te bepalen real-time informatiebronnen, zoals het verkeersssignaleringssysteem of het gladheidsmeldingssysteem, kunnen de dynamische aspecten in praktijk worden getoetst. Tevens wordt aanbevolen hierbij het in dit onderzoek ter overweging gegeven “trade-off model” te onderzoeken, waarbij een bestuurder real-time informatie over de toestand op het (relevante deel van het) wegennet krijgt in ruil voor het melden van zijn positie en snelheid -3-
aan de centrale server. Deze informatie kan vervolgens gebruikt worden ter bepaling van de actuele verkeerssituatie. Tenslotte wordt aanbevolen om de haalbaarheid te onderzoeken van de aanleg en exploitatie van een Wireless LAN infrastructuur op het hoofdwegennet ten behoeve van het uitvoeren van verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur, mogelijk in de vorm van een Publiek Private Samenwerking (PPS).
-4-
1. Doelstelling 1.1 Algemeen De in het projectvoorstel genoemde doelen voor deze opdracht zijn: -
haalbaarheid aantonen van verkeersmanagement via in-car apparatuur
-
haalbaarheid aantonen van een gelaagde, modulaire, open architectuur voor deze incar apparatuur
1.2 Haalbaarheidsstudie Tijdens het kick-off overleg en de tussentijdse bijeenkomst zijn deze doelen als volgt uitgebreid en nader gespecificeerd: -
de specifieke voor- en nadelen van in-car apparatuur in vergelijking met andere apparatuur en communicatie voor verkeersmanagement, zoals wegkant-apparatuur;
-
economisch-maatschappelijke ontwikkelingen, privacy-, integratie- en beheers aspecten, etc. (zeer globaal);
-
globale aanduiding van doorgroei-scenario’s voor het geteste concept, waarin tevens de betrokkenheid van marktpartijen, schaalgrootte en penetratiegraad en strategieën t.a.v. het creëren van verkeersmanagement mogelijkheden via commerciële business modellen de aandacht krijgen.
Gezien de omvang van dit project en de noodzaak het binnen korte tijd af te ronden, is geconcludeerd dat bovenstaande uitbreidingen en verfijningen niet volledig in het kader van deze studie uitgewerkt konden worden. Wel is geprobeerd deze aspecten als leidraad voor de uitwerking van de eindrapportage te gebruiken.
-5-
2. Concepten en architecturen 2.1 Architecturen en concepten voor verkeerstelematica Met de beschrijving van een architectuur wordt een (meestal gewenst) globaal beeld geschetst waarin de samenhang en coördinatie van processen, informatiestromen en inzet of functionaliteit op verschillende niveau’s worden weergegeven. Meestal wordt hierbij gebruik gemaakt van gelaagde modellen, die de inzichtelijkheid vergroten en het mogelijk maken processtromen, functies (zoals sturing, verantwoordelijkheden en coördinatie-behoeften) en eventuele knelpunten een zo duidelijk mogelijk afgebakende plek in het geheel te geven. Zijn betrokken partijen het eens over een dergelijke architectuur, dan is daarmee een gemeenschappelijk kader geschapen om ontwikkelingen te plaatsen en te sturen en eventueel de organisatie op in te richten. In het kader van deze haalbaarheidsstudie worden de globale organisatorische architecturen en specifieke technische architecturen voor verkeerstelematica niet nader beschreven. Teneinde de bevindingen en aanbevelingen van deze studie op het gebied van verkeerstelematica te plaatsen, wordt de architectuur voor verkeersbeheersing (AVB) als leidraad gebruikt:
Hoofdstuk 1 en 2 geven impliciet de context weer, zonder dat het contextmodel verder uitgewerkt wordt. In hoofdstuk 3 worden de meer algemene aspecten die met de haalbaarheid te maken hebben op grond van de huidige stand van zaken en inzichten “top-down” besproken in de volgorde verkeerskundig - applicatiekundig, technisch. Vervolgens wordt in hoofdstuk 4 meer gedetailleerd vanuit de techniek, via de integratie en presentatie naar de mogelijke specifieke verkeersmanagementmaatregelen toegewerkt.
-6-
2.1.1 Architectuur van informatie-uitwisseling voor verkeersmanagement met bebulp van in-car apparatuur Voor het opstellen van een lagenmodel gaan we uit van onderstaand schema, waarin de elementaire dataflow en processen voor dit type verkeersmanagement worden weergegeven:
Bovenstaand schema geldt als referentiekader voor deze haalbaarheidsstudie. In het schema zijn de verschillende lagen door het volgen van de pijlen met weinig moeite te onderscheiden: 1.data inwinning, 2.voorbewerking, 3.samenvoegen en berekenen verkeerssituatie (zowel momenteel als eventueel toekomstig), 4.data-uitvoer en nabewerking, 5.data uitvoer Als voorbeeld van noodzakelijke voorbewerking is hier het “travel time model” weergegeven, om aan te geven dat voor het integreren van discrete Floating Car Data (FCD) in bestaande modellen die hoofdzakelijk gebaseerd zijn op continue metingen (data), eerst met behulp van simulatie een continu model gegenereerd moet worden, zie ook 6.4.1. Voor de “nabewerking” is als voorbeeld de “traffic control provider” weergegeven. In het geval van FCD is het rijdende voertuig met on-line apparatuur zowel leverancier als ontvanger van data. De data-inwinning in de rijdende voertuigen zelf is in dit schema niet weergegeven. In deze studie concentreren we ons tot de drie lagen aan de rechterzijde van de grijze lijn in het schema. De architectuur kan nu op de volgende wijze in een op verkeersmanagement door RWS en in-car apparatuur toegespitst algemeen lagenmodel voor de dataflow en -bewerking weergegeven worden, waar het tweewegkarakter van de communicatie in het voertuig niet meer is aangegeven:
-7-
5. informatie uitvoer
4. nabewerking, filtering
3. integratie
2.voorbewerking
1. informatie-inwinning overige (openbare) conventionele floating car data data wegkant apparatuur
Op laag 1 worden de drie soorten databronnen uit het eerste schema als uitgangspunt gebruikt. Opgemerkt dient te worden dat de integratie van FCD voor berekening van het verkeersbeeld op dit moment in Nederland nog niet toegepast wordt. Zie ook bijlage 6.3.1 De tweede laag in het model wordt hier enigszins arbitrair alleen voor twee van de drie type databronnen noodzakelijk geacht en veronderstelt een voorbewerking (en eventuele integratie) voordat tot berekening van het totale verkeersbeeld wordt over gegaan in de volgende laag. Deze stap kan eventueel vervallen en als onderdeel van laag 3 weergegeven worden. Het voordeel van weergave in gelaagde, functionele “blackboxes” met hun onderlinge (of alleen meest relevante) onderlinge relaties, is dat, afhankelijk van het doel waarvoor de weergave bestemd is, een resolutie (iedere blackbox kan in principe weer worden uitgewerkt tot een nieuw gelaagd model) en dimensie (dataflow, communicatietechnisch, organisatorisch, etc) kan worden gekozen en nader uitgewerkt en vergeleken. Het uitgebreid uitwerken en vergelijken van de beschrijvingen en analyses met behulp van deze modellen om gesignaleerde knelpunten en aanbevelingen te verduidelijken valt buiten de scope van deze studie. In dit rapport ligt de nadruk op de onderste laag (informatieinwinning) en vooral op de bovenste laag (informatie-uitvoer). De apparatuur voor uitvoer van deze informatie wordt in het kader van verkeersmanagement en -beheersing aangeduid als “actuatoren”, waarmee doorgaans wegkantapparatuur wordt bedoeld. Door het verplaatsen van de actuator(en) naar het voertuig zelf, past verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur zonder probleem in de architectuur voor verkeersbeheersing.
2.2 Het gebruik van open standaarden Een open standaard, zoals wij het begrip hier gebruiken, wil zeggen dat de specificaties van interfaces en functionaliteit (om iets vast te leggen, uit te wisselen of weer te geven) voor iedereen vrij toegankelijk zijn. In een lagenmodel worden de grenzen tussen de lagen zodanig gedefinieerd, dat de onderlinge interacties tussen de verschillende lagen geminimaliseerd -8-
worden. Het gebruik van open standaarden voor zowel de data-uitwisseling tussen de verschillende lagen van het model als bij de voor- en nabewerking en de integratie van de verschillende data-bronnen (dus binnen de verkeerskundige-, applicatie architectuur en architectuur van de technische infrastructuur) is voorwaarde om zoveel mogelijk marktpartijen te kunnen betrekken bij het verkeersmanagement en draagt bij aan: -
de mogelijkheden de productie- en beheersstructuur aan te passen aan de ontwikkelingen (zoals scheiding van beleid, beheer en uitvoering);
-
versnelde convergentie van voorheen gescheiden technologieën en markten;
-
versnelde integratie en convergentie (op onderliggende niveau’s), leidend tot diversificatie van producten en applicaties voor eindgebruikers;
Naast het “open” zijn van standaarden is ook de de-facto status van een standaard een belangrijk aspect.. Een de-facto standaard, die open of gesloten kan zijn, kent een ruime verspreiding of zelfs dominante positie in de markt. Hoewel het ideaal natuurlijk open en defacto is, valt het aan te bevelen om zoveel mogelijk met open standaarden te ontwikkelen en het gebruik van speciale features bij sterk in ontwikkeling zijnde gebieden (maar dat geldt eigenlijk voor de gehele ICT-sector), de verleiding te weerstaan om oplossingen te baseren op de-facto standaarden die niet open zijn.
-9-
3. Korte beschrijvingen state-of-the-art technieken en inzichten 3.0 Inleiding Voor het succesvol implementeren van verkeersbeheersingsmaatregelen in het voertuig is een aantal gegevens en componenten vereist, die in de volgende paragrafen worden uitgewerkt: 1. 2. 3. 4.
5. 6.
Informatie over de maatregelen zelf. Met andere woorden: wat moet er aan de weggebruiker gepresenteerd worden? Een communicatiemedium om de informatie over de van kracht zijnde maatregelen naar het voertuig te brengen; Een lokalisatiesysteem waarmee de positie van het voertuig bepaald kan worden, zodat vastgesteld kan worden welke gebiedsgebonden maatregelen relevant zijn; Een digitaal wegenbestand, opdat de positie van het voertuig gematched kan worden aan de weg of het wegvak waarop het zich bevindt en vastgesteld kan worden welke gebieds- of routegebonden informatie relevant is; In-car apparatuur om de maatregelen te presenteren en om eventueel gegevens in te voeren die van belang zijn om de maatregelen te kunnen selecteren op relevantie; Koppeling, of beter, integratie met andere systemen die deel uitmaken van het voertuig of erin zijn aangebracht. Hoewel dit geen vereiste is, is het voor een grootschalige toepassing uiterst wenselijk.
3.1 Verkeersbeheersingsmaatregelen met behulp van in-car-apparatuur 3.1.1 Inleiding Verkeersmanagement wordt ingezet als middel om hogere doelen te realiseren, zoals veiligheid, doorstroming, betrouwbaarheid van reistijden en leefbaarheid. In de meeste gevallen komt dit neer op het trachten te sturen en geleiden van verkeersstromen door het gedrag van individuele weggebruikers te beïnvloeden. Dit beïnvloeden kan door: -
gebieden of verbieden, waarbij dwingende maatregelen worden opgelegd, zoals het instellen van een maximum snelheid of een verbod tot het berijden van een bepaalde rijstrook –> de weggebruiker moet iets doen of laten;
-
adviseren, waarbij het gewenste gedrag gesuggereerd wordt, zoals door het tonen van een aanbevolen snelheid bij een scherpe bocht –> de weggebruiker wordt aangeraden zich op een bepaalde manier te gedragen;
-
het geven van een waarschuwing, zoals een gladheidswaarschuwing –> de weggebruiker moet zelf beoordelen op welke wijze hij zijn gedrag aan de omstandigheden aanpast;
-
het geven van pure informatie, zoals filelengtes –> de weggebruiker moet zelf beoordelen of de informatie voor hem van belang is, en zo ja welke consequenties hij daaraan verbindt.
Het tonen van gebods- en/of verbodsmaatregelen in het voertuig, zonder dat er buiten het voertuig een zelfde gebod of verbod te zien is, zal juridisch gezien nog een lange weg te gaan hebben. De andere drie groepen kunnen op dit moment al zonder probleem in het voertuig gepresenteerd worden in plaats van, of ter aanvulling op, maatregelen boven of naast de weg. Gebods- of verbodsmaatregelen kunnen uiteraard ook al getoond worden in het voertuig in de vorm van een advies of waarschuwing. Gezien het feit dat het grootste deel van de -10-
weggebruikers best bereid is om gegeven adviezen te volgen, zal het verkeerskundige effect niet veel anders zijn dan als er een solide juridische basis is. Ter illustratie: bij de wijziging van de betekenis van snelheden getoond op een matrixsignaalgever van adviessnelheid naar maximumsnelheid werd geen significant verschil in rijgedrag waargenomen. Niet alle geboden/verboden, adviezen, waarschuwingen en informatie is voor iedere weggebruiker op ieder moment op iedere locatie even interessant. De kracht van in-car presentatie komt pas tot uitdrukking als gebruik gemaakt wordt van informatie die alleen in het voertuig bekend is, zoals de actuele locatie, de actuele snelheid, de rijrichting, het type voertuig (vrachtwagen, aanhanger etc), het reisdoel (specifiek voor bijzondere evenementen) en eventueel zelfs zaken als de stand van de richtingaanwijzers en type lading. Een deel van deze gegevens moet eenmalig, of per rit, door de gebruiker ingevoerd worden (voertuigkenmerken, bestemming, evt. bestuurder), een deel moet in of aan het voertuig gemeten worden (locatie, snelheid, rijrichting, stand richtingaanwijzers) en sommige gegevens zouden alleen bij speciale gelegenheden door de bestuurder ingevoerd moeten worden (caravan achter de auto, type lading, op weg naar een evenement). 3.1.2 Nadere typering van maatregelen Voordat een beschrijving gegeven kan worden van eventueel te gebruiken technieken, zal eerst globaal worden geanalyseerd welke maatregelen in aanmerking komen om in het voertuig te worden gepresenteerd. Dit leidt tot enig inzicht in de aspecten die van belang zijn bij het beoordelen van de verschillende technieken. Maatregelen ten behoeve van verkeersbeheersing zijn onder te verdelen in: - statische maatregelen met een algemeen karakter (bijvoorbeeld maximumsnelheden op bepaalde types wegen); - statische maatregelen met een lokaal karakter en soms ook tijdgebonden (bijvoorbeeld een plaatselijke maximumsnelheid, inhaalverboden, afslagverboden op bepaalde tijden); - dynamische maatregelen, die in de praktijk vrijwel altijd een lokaal karakter hebben (bijvoorbeeld rijstrookafkruisingen, maximumsnelheden bij file of mist). De eerste categorie is niet altijd expliciet zichtbaar voor de weggebruikers, de tweede categorie is veelal uitgevoerd met verkeersborden in de wegberm, terwijl de derde categorie op dit moment voornamelijk gebruik maakt van actuatoren naast of boven de weg in de vorm van dynamische informatiepanelen, verdwijnpanelen, kantelwalsen, verkeerslichten en matrixsignaalgevers. Dynamische maatregelen zijn de belangrijkste gereedschappen die de wegbeheerder in de dagelijkse praktijk ten dienste staan om te zorgen voor een efficiënte en veilige verkeersafwikkeling en het creëren van een veilige werkomgeving voor wegwerkers en hulpdiensten. Een deel van dit type verkeersmaatregelen wordt door centrale systemen of door wegkantsystemen automatisch gegenereerd, een ander deel wordt geïnitieerd door menselijke interactie met de centrale systemen, de zogenaamde “operator maatregelen”. De uiteindelijk aan de weggebruiker op actuatoren te presenteren informatie is de resultante van een of meer maatregelapplicaties die gevoed worden door een breed scala aan dynamische gegevens (ingewonnen door diverse soorten sensoren), historische gegevens, configuratiegegevens en menselijke inbreng. De verwerking van deze input tot verkeersmaatregelen gebeurt in veel gevallen door snelle strikt deterministische algoritmes (bijvoorbeeld Automatische Incident Detectie), maar kan ook gebaseerd zin op heuristiek, beslissingsondersteunende systemen of puur menselijke inschatting op grond van vastgelegde scenario’s of ervaring. In het kader van het onderhavige onderzoek wordt niet gekeken naar hoe gegevens ingewonnen worden en -11-
verwerkt worden tot een maatregel. Er wordt dus aangenomen dat te allen tijde bekend is welke informatie aan de weggebruiker gepresenteerd moet worden. Informatie wordt hier overigens breed bedoeld: het kan zowel gaan om geboden en verboden, als om adviezen, waarschuwingen of puur op service gerichte informatie. Met deze aanname wordt niet beweerd dat er te allen tijd voldoende informatie voor een volledig verkeersbeeld aanwezig is. Zo is ruwweg slechts 1000 van 3000 kilometer van het hoofdwegennet voorzien van detectielussen met een onderlinge afstand van 500 meter of minder en zijn dus voor 2/3 van de rijkswegen geen nauwkeurige snelheids- en benuttingsgegevens beschikbaar. Diverse maatregelen op dit deel van het wegennet, alsmede op het onderliggende wegennet, waar geen of nauwelijks sprake is van systematisch aangelegde en centraal beheerde detectielussen (of andere detectie-apparatuur) zouden wel mogelijk zijn door eventueel gebruik te maken van de positie- en snelheidsgegevens die worden doorgegeven door middel van apparatuur in de voertuigen zelf. Tevens moet bedacht worden dat bij de presentatie van maatregelen in een voertuig meer flexibiliteit mogelijk is in de presentatiewijze (tekst, grafiek, symbolen, audio) dan buiten het voertuig, zodat het een-op-een kopiëren van de informatie die normaal boven of langs de weg getoond wordt niet altijd de beste oplossing hoeft te zijn. Om de extra mogelijkheden tot interactie met de bestuurder ten volle te benutten, kan het gewenst zijn om bestaande applicaties binnen de centrale verkeersbeheersingssystemen aan te passen. De verschillende presentatiemogelijkheden in het voertuig zijn te beschouwen als een set van (virtuele) actuatoren van de verkeersbeheersingssystemen. Door de (toekomstige) gelaagde opbouw van deze systemen wordt het relatief simpel om nieuwe actuatoren toe te voegen zonder zware ingrepen in de betrokken applicaties Dynamische maatregelen lijken het meest in aanmerking te komen om in het voertuig te presenteren in plaats van erbuiten. Toch biedt presentatie in het voertuig juist ook de interessante mogelijkheid om de statische maatregelen op relevante locaties en omstandigheden nadrukkelijk onder de aandacht van de weggebruiker te brengen. Maatregelen die nu een statisch karakter hebben kunnen daarmee zelfs dynamisch gemaakt worden, zodat bijvoorbeeld het verbod tot inhalen door vrachtauto’s gekoppeld kan worden aan de actuele intensiteit, in plaats van - zoals nu - aan rigide tijdblokken. Bij het inventariseren van maatregelen die mogelijk geschikt zijn voor in-car presentatie wordt daarom met opzet verder gekeken dan alleen naar de huidige dynamische verkeersbeheersingsmaatregelen. 3.2 Communicatie Om de verkeersbeheersingsmaatregelen over te brengen van centrale systemen of wegkantsystemen naar apparatuur in het voertuig is communicatie nodig. De informatie zal daarbij tenminste verzonden moeten worden naar de voertuigen die zich bevinden in het gebied waar de maatregel van kracht is. Om binnen het voertuig te kunnen bepalen of een bepaalde maatregel relevant is, zal het voertuig moeten weten waar het zich bevindt. Dit vereist lokalisatie van het voertuig. Zoals eerder betoogd zijn naast de lokalisatie ook zaken als snelheid, bestemming en voertuigtype relevant om de aangeboden informatie goed te kunnen filteren. Uiteraard biedt de combinatie lokalisatie, voertuig- en rit-specifieke aspecten plus tweeweg-communicatie ook de mogelijkheid om alleen relevante informatie naar het voertuig sturen. Alvorens in te gaan op de verschillende communicatie- en lokalisatietechnieken die ons ten dienste staan, zal in kort bestek een aantal aspecten worden benoemd die van belang zijn bij het beoordelen van deze technieken: -12-
Statische maatregelen kennen een lagere wijzigingsfrequentie. Het is daarom mogelijk een basisbestand met deze maatregelen in het voertuig onder te brengen en vervolgens alleen de beperkte mutaties daarop door te geven. Voor de eerste installatie is het nodig om een grote hoeveelheid data over te brengen, bij voorkeur met een hoge snelheid om de overdrachttijd te beperken. Bij de daaropvolgende mutaties is de hoeveelheid data beperkt en zijn de eisen aan de communicatie minder streng. De tijd die mag verstrijken tussen het van kracht worden van een gewijzigde maatregel en het doorgeven van de mutatie in het voertuig (de latentietijd) is voor dit type maatregelen niet buitengewoon kritisch. Minuten, of wellicht zelfs uren zijn daarbij acceptabel. Hoewel er, afgezien van het vereiste geheugen, niets op tegen is om de gegevens van heel Nederland aan boord van een voertuig te hebben, is het voortdurend updaten van een dergelijke database ongewenst, wanneer voor het updaten communicatiekosten betaald moeten worden. Er moet dan gewerkt worden met regionale of rit-specifieke updates. Regionale updates kunnen betekenen dat bij het sporadisch binnenrijden van een andere regio, een grote update nodig is. Maatregelen met een dynamisch karakter moeten uiteraard bij het ontstaan, veranderen of opheffen van de maatregel vrijwel onmiddellijk aan de betrokken voertuigen bekend gemaakt worden. De hoeveelheid data per maatregel is over het algemeen beperkt. De eisen die gesteld worden aan de latentietijd verschillen per soort maatregel. Als bijvoorbeeld maximumsnelheden worden ingesteld bij de aanvang van wegwerkzaamheden, of weer worden opgeheven bij het einde ervan, is het niet erg als de latentietijd enige tientallen seconden duurt. Bij andere soorten maatregelen, zoals maximumsnelheden bij nadering van een file, moet altijd snel gereageerd worden. Ter illustratie: bij MTM-2 wordt iedere 4 seconde bepaald welke beelden op de matrixsignaalgevers getoond moeten worden, waarna de actuatoren onmiddellijk aangestuurd worden. De vereiste latentietijd voor dit type maatregelen is dus in de orde van enkele seconden. Dynamische maatregelen hebben altijd een tijdelijk en lokaal karakter, zodat de informatie beschikbaar gesteld moet worden als een voertuig zich in (de buurt van) het gebied bevindt waar de maatregel van kracht is. In de situatie waarbij zowel binnen als buiten het voertuig dezelfde informatie verstrekt wordt, is de consistentie van de informatie van groot belang, zeker bij dynamische maatregelen. Dit betekent dat in die omstandigheden ook informatie die op zich niet tijdkritisch is, toch snel binnen het voertuig gepresenteerd moet worden. Zoals eerder vermeld, wordt aangenomen dat de inhoud van de te presenteren maatregel centraal bekend is, evenals de doelgroep en het geografische gebied waarin de maatregel van kracht is (gekoppeld aan het wegennet). De volgende aspecten spelen bij de eisen die aan de communicatietechnieken gesteld moeten worden een rol: - de tijd die maximaal mag verstrijken tussen het nemen van de maatregel en het moment dat deze in het voertuig gepresenteerd wordt (de latentietijd); - het gebied waarbinnen gecommuniceerd moet worden; - de vaag of dataverkeer in één richting voldoende is of dat interactie met de voertuigapparatuur gewenst of noodzakelijk is; - de hoeveelheid over te dragen informatie; - de snelheid waarmee de uitwisseling plaats moet vinden (dit vooral in combinatie met het gebied waarbinnen gecommuniceerd kan worden en de hoeveelheid informatie); - de beschikbaarheid en betrouwbaarheid van de communicatiemiddelen in tijd en regio; - de kosten van de communicatie, zowel voor overheid als gebruiker.
-13-
3.3 Lokalisatie Aspecten die bij de lokalisatie een rol spelen zijn: - nauwkeurigheid van de plaatsbepaling; - het kunnen relateren van voertuigpositie aan wegkenmerken, zoals rijrichting en rijstrook; - frequentie waarmee plaatsbepalingen (kunnen) plaatsvinden; - autonomie, dit wil zeggen kan de plaatsbepaling volledig binnen het voertuig plaatsvinden of is communicatie met externe systemen nodig; dit is vooral van belang als met de communicatie kosten gemoeid; - dekkingsgraad; - kosten. Binnen de Architectuur Verkeersbeheersing (AVB) zijn de volgende niveau’s onderscheiden waarop een maatregel betrekking kan hebben: - Punt/puntgebied; - Link; - Wegvak; - Sectie; - Traject; - Corridor; - Regionaal; - Landelijk. Zolang maatregelen betrekking hebben op link-, wegvak- en sectieniveau, of, in een aantal gevallen een groter bereik, is een vrij ruwe schatting van de positie acceptabel. Echter, juist de overgang tussen twee gebieden met verschillende maatregelen (bijvoorbeeld maximumsnelheden) is van belang voor de aanpassing van het gedrag. De plaatsbepaling mag daarom slechts een onnauwkeurigheid te hebben van hooguit enkele tientallen meters, en bij voorkeur zelfs hooguit enkele meters. Real-time locatiebepaling voor bewegende objecten tot op centimeterniveau is sterk in opkomst en kent officieel voor stationaire en semi-stationaire toepassingen per verschijningsdatum van dit rapport: 4 december 2002, landelijke dekking. Indien dit op korte termijn te integreren is, worden vervalt het punt nauwkeurigheid van de real-time lokalisatie en zijn alle niveau’s en overgangen tussen niveau’s nauwkeurig genoeg te bepalen.
3.4 Digitale wegenbestanden 3.4.1 Kaartmateriaal Momenteel zijn er drie belangrijke wegenbestanden in Nederland beschikbaar. Dit zijn de bestanden van TeleAtlas, NavTech en het Nationaal Wegenbestand (NWB) van de Adviesdienst Verkeer en Vervoer (AVV). In deze bestanden zijn zowel de hoofdwegen als het onderliggende wegennet opgenomen als lijnelement. TeleAtlas en NavTech zijn commerciële producten die op grote schaal voor routenavigatie worden gebruikt. Het NWB mag alleen door overheden worden gebruikt en niet concurreren met commerciële aanbieders van digitale wegenbestanden. De nauwkeurigheid varieert enigszins, maar voor de rijkswegen kan gesteld worden dat de lijn in het algemeen op het verhardingsvlak ligt. Onderscheid in hoofd- en nevenrijbanen is aanwezig, maar een onderscheid in stroken is niet aanwezig. Het NWB is afgeleid uit de TOP10vector bestanden. Voor het onderliggende wegennetwerk worden onnauwkeurigheden van 15 meter gemeld (hartlijnen, hoeken, kruisingen). -14-
In bovenstaande figuur is de geldende maximum snelheid op het hoofdwegennet weergegeven. Bron: NWB.
Navtech en in iets mindere mate TeleAtlas zijn tot adresniveau nauwkeurig: hoogste en laagste huisnummers zijn aan het wegvak gekoppeld, waar dat van toepassing is. Beide hebben “Points of Interest”, zoals benzinestations en hotels aan de kaartinhoud gekoppeld. De actualiteit varieert bij alle drie de bestanden enigszins; ze worden alle drie continu geactualiseerd, maar leveren hooguit enkele malen per jaar een volledige update aan hun afnemers. Er is bij geen van de bestanden sprake van een continue actualisatie voor de afnemers, waarbij bijvoorbeeld informatie over wegwerkzaamheden en omleidingen ter beschikking van de gebruiker komt. In Europees kader wordt onderzoek naar het (on-line) updaten van kaartmateriaal voor gebruik in voertuigen uitgevoerd in het Ertico-project ActMap (http://www.ertico.com/activiti/projects/actmap/actmap.htm). 3.4.2 Geo-data formaten Voor ruimtelijke gegevens (geografische gegevens of geo-data) bestaat een groot aantal leverancierafhankelijke formaten. De markt bepaalt de de-facto standaarden hiervoor. Binnen de rijksoverheden zijn de ESRI-formaten (coverages en shapes) het meest gebruikt. Er bestaan gestandaardiseerde formaten voor uitwisseling van geo-data, zoals GDF, maar die zijn niet geschikt voor directe manipulatie van de gegevens. Ontwikkelingen zijn gaande naar universele, uitwisselbare en open formaten. Hiertoe is het Open GIS Consortium opgericht (www.opengis.org): “OGC is an international industry consortium of more than 230 companies, government agencies and universities participating in a consensus process to develop publicly available -15-
geoprocessing specifications. Open interfaces and protocols defined by OpenGIS® Specifications support interoperable solutions that "geo-enable" the Web, wireless and location-based services, and mainstream IT, and empower technology developers to make complex spatial information and services accessible and useful with all kinds of applications.” Momenteel implementeren en/of voldoen 224 producten aan de OGC-standaarden. De ontwikkelingen neigen sterk naar een GML (Geographic Markup Language), als specifieke implementatie van XML. Bij de uitwisselingen van gegevens behoeven er geen beperkingen op te treden wanneer puntof lijnbestanden worden uitgewisseld en coördinaten of coördinatenparen (ASCII, XML) gebruikt worden om ruimtelijke datasets te beschrijven en elektronisch te transporteren. 3.5 In-car apparatuur 3.5.1 Human Interface Ten behoeve van het verwerken en presenteren van de verkeersbeheersingsmaatregelen in het voertuig is in-car apparatuur nodig. Het betreft zowel communicatie-, verwerking-, als presentatie-apparatuur, in meer of mindere mate geïntegreerd. Het aspect “Human Interface” of “Mens Machine Interactie” is voor deze apparatuur in het voertuig in te delen in twee hoofdcomponenten: de presentatie en de bediening. Presentatie Bij de presentatie kan gebruik gemaakt worden van zowel auditieve, visuele als tactiele hulpmiddelen. Deze laatste categorie, bijvoorbeeld het laten trillen van het stuur bij snelheidsoverschrijdingen, of het geven van extra weerstand in het gaspedaal, is in de praktijk al enkele malen gedemonstreerd. Aangezien er aanzienlijke structurele aanpassingen aan het voertuig voor nodig zijn, wordt deze categorie verder buiten beschouwing gelaten. Het op auditieve wijze presenteren van maatregelen kan gerealiseerd worden door: - alarm- of waarschuwingssignalen (verschillende geluiden); - gesproken boodschappen die als spraak zijn doorgegeven; - gesproken boodschappen die als code zijn doorgegeven en in het voertuig omgezet worden door middel van spraaksynthese of het afspelen van vooraf opgeslagen geluidsbestanden. Het visueel presenteren van maatregelen kan gerealiseerd worden door: - symbolen, bijvoorbeeld een afbeelding van een RVV-bord; - het kleuren van wegvakken op een kaart (bijvoorbeeld de maximumsnelheid); - symbolen op een kaart (bijvoorbeeld een geopende brug); - tekst; - lichtbronnen buiten het scherm, zoals LED’s. Een combinatie van deze mogelijkheden zal over het algemeen de duidelijkheid, en eventueel de indringendheid, van de boodschap vergroten. Eenduidigheid in de manier van presenteren binnen het voertuig en aangepast aan de in de maatschappij en het verkeer gangbare of gebruikelijke (- bijvoorbeeld, rood betekent: direct op reageren, een geluid of pulsen met toenemende frequentie duidt op toenemende noodzaak om te reageren-) is daarbij belangrijk. De eenduidigheid is zowel noodzakelijk voor de acceptatie en de gewenning als voor de functionaliteit (en in het geval van waarschuwen dus ook voor de veiligheid). Andere belangrijke veiligheidsaspecten waarmee bij de keuze van het presentatiemedium rekening -16-
mee moet worden gehouden zijn de positie ten opzichte van het blikveld op de weg en de frequentie en intensiteit van de signalering. Bediening De veiligheidsaspecten van de bediening van in-car apparatuur zijn van toenemend belang nu er steeds meer interactieve functionaliteit (die aandacht en soms actieve handelingen van de bestuurder verlangen) in voertuigen wordt aangebracht of mogelijk gemaakt. Evenals bij de presentatie-functie is de positie, bereikbaarheid en intensiteit en manier van bedienen tijdens het rijden natuurlijk van essentieel belang. Als algemene maatregel geldt dat vermeden moet worden dat de bestuurder het systeem tijdens het rijden (met de handen of voeten) moet bedienen of dat bediening, als dat al nodig is, zeer eenvoudig is. Directe ingrepen in de voertuigbediening (zoals automatisch afremmen bij gesignaleerde gladheid) vallen in principe hieronder. In het kader van deze studie worden dit type van verminderen van benodigde interactiviteit als aspecten voor een volgende fase beschouwd. Dergelijke geautomatiseerde hulpmiddelen vinden reeds ingang vinden in het hogere segment personenauto’s. De S-klasse van Mercedes wordt bijvoorbeeld standaard uitgerust met cruisecontrol die de snelheid automatisch aanpast op grond van de snelheid van het voertuig zelf en de afstand tot een voorliggend object. 3.5.2 Opslag- en verwerkingscapaciteit De capaciteiten van (potentiële) in-car apparatuur zijn niet beperkt tot auditieve en visuele signalering. De rekenkundige verwerkingscapaciteit en opslagcapaciteit van apparatuur die in auto’s ingebouwd kan worden of mee de auto ingenomen kan worden is al voldoende om zelfs een digitaal kaartmateriaal van een werelddeel tot op subwegennivo (op CD, DVD en andere removable storage media zoals Compact Flash) of meerdere landen tot op straat+ huisnummer niveau (op een geheugenmodule) vast te leggen en te gebruiken. De technologische ontwikkelingen die hebben geleid tot deze mogelijkheden zijn nog steeds in een versnellende fase. Ontwikkelingen op het gebied van het updaten van digitaal kaartmateriaal (zie 3.4.1), gecombineerd met verbeterde en/of geïntegreerde communicatietechnieken (zie 3.2) leiden op voorhand al tot de conclusie dat er op deze gebieden geen belemmeringen meer zijn voor het beoogde doel. 3.6 Integratie in het voertuig De ontwikkeling van de door autofabrikanten in voertuigen ingebouwde apparatuur laat zich kenmerken door: - trage, maar gestage digitalisering ( bijvoorbeeld snelheidsmeter); - uitbreiding van de functionaliteit (routenavigatiesystemen, boordcomputers); - beperkte integratie voor de bediening en presentatie (bijv. telefoonboek functie via display auto-audio systeem, maar ook via meter-console dat dichter bij het zichtveld op de weg ligt; - overwegend gesloten systemen. De ontwikkelingen van de hand-held en pocket apparatuur, welke permanent, maar meestal semi-permanent in het voertuig geplaatst kan worden is een stuk spectaculairder: GSMtelefoons krijgen nu sterk verbeterde multi-media mogelijkheden (kleurenschermen, handsfree geluid) snellere (data-)communicatiemogelijkheden (GPRS, i-Mode, UMTS) en uitgebreidere functionaliteit (agenda, adresboek). Personal Digital Assistants (PDA’s) waren natuurlijk al voorzien van deze eigenschappen, maar kennen naast de ontwikkeling met -17-
verbeterde multimedia-capaciteiten zoals in GSM-telefoons ook in toenemende mate integratie, of mogelijkheden tot koppeling, met GSM en andere communicatietechnieken zoals Wireless LAN en Bluetooth. Ook zien we sinds iets meer dan een jaar een voorzichtige opleving van de notepad- of tablet-PC’s. Al deze apparatuur heeft momenteel vrijwel standaard mogelijkheden om al dan niet met behulp van een insteekkaart of genoemde koppeling met mobiele communicatie-apparatuur een verbinding met internet op te zetten en via open protocollen een dataverbinding met de buitenwereld op te zetten. Tevens kunnen deze apparaten over het algemeen op eenvoudige wijze d.m.v. een houder (“cradle”) tijdens het rijden in het voertuig geplaatst en van spanning voorzien worden.
-18-
4. Gedetailleerde beschrijvingen 4.1 Analyse state-of-the-art 4.1.1 Communicatie Het is handig de communicatietechnieken op te delen in technieken die bedoeld zijn voor tweerichtingsverkeer (of dat zelfs vereisen) en technieken die ontworpen zijn voor verkeer in één richting (broadcast). De overeenkomsten tussen de technieken binnen iedere groep blijken namelijk ook op andere aspecten veel overeenkomsten te vertonen. Voor tweewegcommunicatie is bovendien de indeling in circuit-switched (waarbij een verbinding een compleet communicatiekanaal of “lijn” bezet) en packet-switched (waarbij geadresseerde datapakketten van meerdere verbindingen tegelijk over een communicatiekanaal worden verzonden) van belang. Bestaande of binnenkort beschikbare communicatietechnieken met tweerichtingsverkeer: - GSM (Global System for Mobile Communication) - GPRS (General Packet Radio Service) - EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Environment) - UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) - Bluetooth - Wireless Local Area Networks (WLAN) IEEE802.11b IEEE802.11a of Hiperlan/2 IEEE802.11a/RA (RA voor Road Acces, specifiek ontwikkeld voor verkeerstoepassingen) - DSRC (Dedicated Short Range Communication)* Microgolf (bv 5,8 Hz) Infrarood * DSRC is vooral bruikbaar in situaties waarin het voertuig geidentificeerd moet worden op een bepaalde positie, zoals bij tolheffingssystemen. Bestaande of binnenkort beschikbare communicatietechnieken met eenrichtingsverkeer: - SMS (Short Message Service) - Cell Broadcast - Radio (spraak) - Radio Data System (RDS) - DAB (Digital Audio Broadcast) - Satellietcommunicatie (in principe is tweerichtingsverkeer mogelijk, maar voor mobiele toepassingen is dat in de praktijk nog niet het geval, anders dan met zeer lage snelheid en tegen hoge kosten) - Bakens (veelal gebaseerd op DSRC-technieken) De technieken met tweerichtingsverkeer hebben over het algemeen een beperkt tot zeer beperkt geografisch bereik, zij het dat door koppeling van walstations een schijnbaar groot bereik mogelijk is. Dit geldt bijvoorbeeld voor de mobiele telefoontechnieken en Wireless LAN. De cellen waaruit deze systemen zijn opgebouwd hebben een beperkte uitgebreidheid (enkele honderden meters tot een tiental kilometers), maar samen dekken ze op een voor de gebruiker transparante wijze een groot gebied af. Tweerichting verkeer biedt de mogelijkheid om slechts de van belang zijnde informatie te communiceren, door bij het maken van een verbinding de apparatuur in het voertuig te laten melden voor welke gegevens belangstelling bestaat. Zoals eerder vermeld valt hierbij te -19-
denken aan gegevens over positie en snelheid, maar ook aan rit-, voertuig- en bestuurderspecifieke informatie. Alle genoemde tweeweg-communicatietechnieken kunnen gebruikt worden voor impliciete of expliciete lokalisatie, zij het met verschillende nauwkeurigheid. Ook bakens zijn geschikt voor impliciete positiebepaling. Met impliciete lokalisatie wordt bedoeld dat de gegevens slechts in een zodanig klein gebied verspreid worden, dat de lokalisatie van voertuigen één op één samenhangt met de plaats van het walstation. Bij expliciete lokalisatie (zoals met behulp van GPS) wordt een werkelijke positie bepaald. In de tabel op de volgende pagina zijn de relevante eigenschappen van de (binnenkort) beschikbare communicatietechnieken samengevat.
-20-
Overzichtstabel relevante karakteristieken van (toekomstige) communicatietechnieken Techniek
Bereik
Latentietijd
Snelheid
Operationele kosten voor gebruiker GSM-data 300 m – 20 km per cel, circa 10 s, geen 9,6 kbps abonnement plus per mondiaal gekoppeld garantie tijdseenheid GPRS idem circa 1 s, geen garantie max 150 kbps, abonnement plus per praktijk 40 kbps hoeveelheid data abonnement plus per EDGE 500 m – 5 km* circa 1 s, geen garantie max 384 kbps, in de praktijk lager bij hoeveelheid data grote cellen en meer gebruikers abonnement plus per UMTS 50 m – 2 km* circa 1 s, geen garantie Afhankelijk van hoeveelheid data celgrootte: (verwacht) 14,4 - 2048 kbps; direct per satelliet 9,6 kbps max 1 Mbps geen Bluetooth max 200 m, typisch 10 m 1-3 s, kan langer duren, afhankelijk van signaalsterkte en andere gebruikers max 11 Mbps geen WLAN IEEE802.11bmax 1000 m, 1-4 s typisch 25 m kan langer duren, afhankelijk van signaalsterkte en andere gebruikers WLAN IEEE802.11a max 1000 m, zie IEE802.11b max 54 Mbps geen of Hiperlan/2 typisch 100 m WLAN idem zie IEE802.11b max 54 Mbps geen IEEE802.11a/RA DSRC infrarood max 100 m, typisch 10 m << 1 s geen max 30 m, << 1 s geen DSRC microgolf typisch 10 m Europese prestandaard 5,8 GHz SMS
zie GSM
10 s, geen garantie, kan niet van toepassing lang duren
Cell Broadcast FM-RDS
zie GSM 50-100 km
DAB DAB-RDS
zie FM-RDS zie FM-RDS
Satelliet
landelijk of continentaal
Bakens
typisch 10 m
zie GSM zie GSM < 1 s, 1,2 kbps, kan oplopen tot vele 730 bps netto secondes bij veel verschillende berichten (vergelijk Teletekst) <1s 32 kbps zie FM-RDS, door 1,7 Mbps grotere bandbreedte kan de latentietijd klein gehouden worden 1-3 s, sterk variërend van kan langer duren bij minder dan 1 kbps tot weinig bandbreedte en meer dan 10 Mbps veel berichten zie DSRC zie DSRC
commercieel, abonnement plus per bericht zie GSM geen
geen geen
download geen, upload abonnement plus per hoeveelheid data geen
*Bij grotere cellen neemt de mogelijke communicatiesnelheid dramatisch af
-21-
Samenvatting state-of-the-art en toekomstvisie communicatie-technologie De voor consumenten betaalbare state-of-the-art situatie voor in-car tweewegcommunicatie bestaat uit de voor spraak ontworpen GSM-technologie (circuit-switched), uitgebreid met GPRS voor data (packet-switched), en eventueel aangevuld met de gratis broadcast van RDSTMC (of wellicht in de nabije toekomst via DAB). De maximaal beschikbare bandbreedte voor tweeweg dataverkeer met landelijke dekking (GPRS) is theoretisch 154 kbps, doch in praktijk wordt 40 kbps zelden overschreden. Dit is voor het verzenden van signalen voldoende, maar voor het updaten van kaartmateriaal niet, terwijl; ook de kosten hoog zouden worden. GPRS heeft in praktijk een latency (vertraging) van minimaal 0,5 seconden, welke op zich acceptabel is, maar afhankelijk van de GPRS-apparatuur en (de drukte op) het GSM/GPRS-netwerk kan oplopen tot meerdere seconden. UMTS is zowel voor spraak als data packet-switched en er is voor datatransport zoveel bandbreedte beschikbaar, dat naast spraak ook ruimte is voor real-time met audio gesynchroniseerde video in gecomprimeerde vorm. Hoewel de eerste uitrol van UMTS onlangs door 1 van de UMTS licentiehouders voor begin 2003 is aangekondigd, zal het langer dan 5 jaar duren, voordat er sprake zal zijn van een zodanig landelijk dekkend netwerk, dat deze technologie effectief ingezet kan worden als standaard communicatietechnologie in voertuigen voor verkeersmanagement. Wel moet opgemerkt worden dat vanuit de mobiele telefonie industrie qua eindgebruikers-apparatuur (en daarmee mogelijke toepassingen) een duidelijk grapt is opgezet om vanuit de huidige situatie met GCM+GPRS naar UMTS te groeien. Voor tweewegcommunicatie in het voertuig op korte termijn is Wireless LAN veelbelovend. In stedelijke gebieden en nationale publieke ruimten, beschikt een mobiele en bewegende eindgebruiker steeds vaker al over een draadloze netwerkverbinding die vergelijkbaar is met een bedraad netwerk (10 tot 100 Mbps). In Nederland biedt het bedrijf HubHop via meer dan 600 “hotspots” draadloze breedbandtoegang tot internet. In de Verenigde Staten is een reeds groot en snel groeiend aantal aanbieders, vooral in de stedelijke gebieden. T-Online USA, dochter van Deutsche Telekom, heeft in de Verenigde Staten, ter illustratie, al meer dan 2000 hotspots. Momenteel wordt de WIFI-variant met een bandbreedte van 54 Mbps op de eindgebruikersmarkt geïntroduceerd en is de 11 Mbps versie gangbaar. De reikwijdte van een basisstation (= de maximale afstand tot een draadloos verbonden apparaat) bedraagt zonder obstakels (“free line of sight”) 300 tot 500 meter. In de testlaboratoria zijn verbeterde versies met bandbreedtes van enige Gbps en reikwijdte van meerdere kilometers in een vergevorderd stadium. Daarnaast vindt nu, na jaren alleen als veelbelovende technologie voor korte-afstand communicatie voor hand-held devices te hebben gegolden, Bluetooth opgang in mobiele telefoons en notebook PC’s. Hiervan is de maximale reikwijdte in kort tijdsbestek verruimd van 1-2 meter naar maximaal 200 meter (bij onbelemmerde zichtverbinding). Tegelijkertijd vindt er een revolutie plaats op het gebied van spraak-communicatie: De oude, op circuit-switched gebaseerde spraak technologieën worden vervangen door het packetswitched gebaseerde Voice over IP (VoIP) of Internet Telefonie. Spraak is hierbij een van de vele mogelijke (en tegelijk te transporteren data van andere) applicaties geworden, gebaseerd op open protocollen, die onder de term “ IP-technologie” zijn samen te vatten. State-of-theart zijn er momenteel 12 gelijktijdige VoIP-gesprekken mogelijk met de gangbare 11 Mbps Wireless Lan (WLAN) technologie. Naar verwachting zullen bandbreedte en reikwijdte van WLAN voorlopig blijven toenemen, terwijl zij wel behoorlijk downwards compatible blijft. Wireless LAN lijkt momenteel de beste kandidaat qua doorbraak als consumententechnologie -22-
en algemeen toepasbaar draadloze communicatietechniek. Hiermee is het in onze ogen tevens de meest geschikte kandidaat voor toepassing voor mobiel, breedband tweeweg dataverkeer ten behoeve van verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur. Op het niveau van de applicatie staat een nieuwe, open standaard (IETS, RFC 2534) voor spraak-, video en instant messaging op het punt van doorbreken: het “Session Initiation Protocol” (SIP), dat de oude, qua “features” meer op koppeling gerichte en daardoor voor eindgebruikers toepassingen nooit grootschalig doorgebroken H323-protocol waarschijnlijk als standaard zal gaan vervangen. SIP is een web-georiënteerd netwerkprotocol-onafhankelijk peer-to-peer protocol, dat alleen middleware vereist voor het signaleren en opzetten van een verbinding, maar daarna de deelnemers aan een sessie geheel autonoom met elkaar laat communiceren. Opgezet in analogie met HTML en XML, is SIP flexibel, downwards compatible (nieuwe toevoegingen worden door een op een oudere versie gebaseerde cliënt genegeerd, zonder dat de basisfunctionaliteit verloren gaat of er wordt vooraf over de te gebruiken “features” onderhandeld) en onder andere hierdoor eenvoudig uitbreidbaar, wanneer nieuwe toepassingen dit vereisen. Zo wordt SIP nu reeds als standaardprotocol voor spraak en instant messaging geaccepteerd en toegepast door bedrijven Microsoft (MS Messenger vanaf versie 4.6) en AOL. Naast spraak en instant messaging wordt SIP door deze flexibiliteit en volledige integratiemogelijkheden met andere Internet toepassingen en protocollen waarschijnlijk ook het standaardprotocol voor video-conferencing. De verwachting is dat (hardware) SIP-telefoons in 2003 voor een consumentenprijs van minder dan 100 dollar op de markt zullen komen. 4.1.2 lokalisatie Voor de lokalisatie van een voertuig komen twee groepen technieken in aanmerking. De eerste groep is gebaseerd op positiebepaling op basis van satellieten: - GPS (Global Positioning System) - GLONASS (de Russische tegenhanger van GPS) - Galileo (in ontwikkeling zijnde Europese tegenhanger van GPS) - DGPS (Differential Global Positioning System) – vereist extra ontvanger(s) op een andere plaats en communicatie met deze ontvanger(s) - A-GPS (Assisted Global Positioning System) – vereist daarnaast ook externe communicatie met een telecom-netwerk De tweede groep technieken voor plaatsbepaling is gebaseerd op de bestaande of toekomstige systemen voor mobiele telefonie, GSM, GPRS, EDGE en UMTS: - Cell-ID of COO (Cell Of Origin) - TOA (Time Of Arival) - AOA (Angle Of Arival) - TOA (Time-difference Of Arival) - E-OTD (Enhanced Observed Time Difference) - Multipath Fingerprint - (TA) Timing Advance Door een combinatie van technieken te gebruiken kunnen de zwakke kanten van de ene techniek gecompenseerd worden door de sterke kanten van de andere techniek en vice versa. Dit zijn de zogenaamde hybride systemen (nog vele andere combinaties komen voor): - A-GPS / E-OTD - TOA / AOA
-23-
Aanvullend op beide groepen technieken kan gebruik gemaakt worden van dead-reckoning (of: gegist bestek) op basis van koppeling aan het stuur en de wielen en/of versnellingsmeting of gyroscoop (beide reeds in chipvorm verkrijgbaar). Door het relateren van de gemeten beweging aan een kaart (mapmatching) kan de drift die deze methodes eigen is veelal worden geëlimineerd. Omdat deze technieken niet afhankelijk zijn van externe communicatie, kunnen zij toegepast worden voor situaties zoals bij viaducten, parkeergarages, tunnels en wegen met veel begroeiing (“hollow roads”). De plaatsbepaling op basis van GPS, GLONASS en Galileo kan volledig autonoom in het voertuig plaatsvinden. Er zijn reeds professionele GPS-ontvangers die de signalen van zowel de GPS-satellieten als van de GLONASS satellieten kunnen ontvangen en combineren. Hiermee wordt uiteindelijk de nauwkeurigheid en reikwijdte van de locatiebepaling positief beïnvloed. Verwacht kan worden dat er in de nabije toekomst (1-2 jaar) GPS-ontvangers op de consumentenmarkt zijn die de signalen van GPS, GLONASS en Galileo kunnen verwerken en combineren. Voor DGPS is de ontvangst van door steunzenders uitgezonden correctiesignalen nodig, bijvoorbeeld via een FM-zender, telefoon of Wireless LAN. Zelfs de meest goedkope GPSontvangers zijn in staat met DGPS te werken. De in hoofdstuk 3 genoemde DGPS met landelijke dekking is een commercieel initiatief met de naam 06-GPS, ondersteund door de MD en het Kadaster, waarbij real-time correctiesignalen per GCM opgevraagd kunnen worden. Het landelijk netwerk van gesynchroniseerde GPS ontvangststations bestaat uit een netwerk van driehoeken met een grid van ongeveer 75 kilometer. Het netwerk sluit aan op het netwerk in Noordrein-Westfalen en Niedersachsen van de Duitse (overheids)tegenhanger SAPOS. Hoewel GSMcommunicatie als standaard-uitrusting in voertuigen mag worden beschouwd, is deze DGPS dienst in deze vorm niet geschikt voor massaal gebruik vanuit voertuigen. Zo bedraagt de inbelprijs voor kleingebruikers 1 euro per minuut en beschikt de inbelserver slechts over 1 ISDN-30 aansluiting, zodat momenteel maximaal 30 gebruikers simultaan correctiegegevens kunnen opvragen. Voor A-GPS is een netwerk voor mobiele telefonie nodig dat er op is ingericht op basis van een schatting van de positie, bijvoorbeeld met AOA, aan het mobiele station een globale positie door te geven. Dit leidt ertoe dat zowel sneller een positie gevonden kan worden na het starten van het systeem (een Time To First Fix van slechts enkele seconden), als dat een goede positiebepaling mogelijk is op basis van minder dan drie satellieten en/of een zwak signaal. Doordat er toch al een combinatie moet zijn met een mobiele telefoon, wordt A-GPS veel toegepast in hybride oplossingen. Hoewel de uiteindelijke plaatsbepaling bij A-GPS in het voertuig plaatsvindt is eerst communicatie met het netwerk nodig. Voor plaatsbepaling van een mobiele beller is dat geen probleem, voor een toepassing als de onderhavige is het een handicap. Dit type techniek wordt sterk gestimuleerd door de eis dat het in de Verenigde Staten van Amerika vanaf 2006 mogelijk moet zijn de positie van een mobiele beller tot op enkele tientallen meters te bepalen, vooral ten behoeve van het lokaliseren van bellers naar het alarmnummer 911.
-24-
Bij vrijwel alle andere oplossingen, die volledig gebaseerd zijn op mobiele telefonie, geldt dat de plaatsbepaling plaatsvindt in de walsystemen, die er bovendien zowel hardwarematig als softwarematig voor ingericht moeten zijn. Voor het volgens van voertuigen, bijvoorbeeld ten behoeve van het inwinnen van Floating Car Data is dat een realistische optie, maar voor een constante positiebepaling van een voertuig binnen het voertuig zelf zijn dergelijke technieken feitelijk ongeschikt. Een mogelijke uitzondering wordt gevormd door E-OTD, waarbij de mobiele partij de tijdverschillen tussen berichten van minstens drie goed gesynchroniseerde basisstations meet en vervolgens door middel van triangulatie de positie bepaalt. Bij niet gesynchroniseerde basisstations is een additionele Location Measurement Unit (LMU) nodig. Van al deze netwerkstations moet de positie nauwkeurig bekend zijn. Dit betekent dat in het voertuig alle posities van basisstations bekend moeten zijn, of dat ze geregeld doorgegeven worden. Het vereist dus ook medewerking van de netwerkoperator. In de tabel op de volgende pagina zijn de besproken relevante aspecten van de verschillende lokalisatie-technieken samengevat:
-25-
Techniek GPS GLONASS Galileo DGPS A-GPS
Nauwkeurigheid 5-10 m
Autonomie Volledig autonoom
Bijzonderheden
<5m 10-100 m
Mobiele station Snelle Time To First Fix, Mobiele station kan toe met 2 satellieten en simpele GPS-ontvanger.
Cell-ID / COO
500 m-30 km
TOA
70 m bij UMTS 20 m
AOA
50 m
TOA
> 100 m
E-OTD
50-300 m
DGPS steun-zenders nodig Communicatie via netwerk noodzakelijk. Medewerking telecomprovider noodzakelijk Medewerking telecomprovider noodzakelijk Medewerking telecomprovider noodzakelijk. Extra communicatie nodig. Medewerking telecomprovider noodzakelijk Medewerking telecomprovider noodzakelijk Medewerking telecomprovider noodzakelijk
Multipath Fingerprint
20-50 m
TA
> 150 m
A-GPS / E-OTD 10-300 m
TOA / AOA
30-50 m
Geen aanpassingen aan mobiele ontvanger nodig Geen aanpassingen aan mobiele ontvanger nodig.
Positie bekend in Mobiele station
Walstation Walstation
Speciale antennes bij Walstation basisstations nodig Zie TOA, maar slechtere Walstation performance Vereist gesynchroniseerde Mobiele station basisstations of speciale LMU’s (Location Measurement Units) Medewerking telecomprovider Leertijd nodig om omgeving Walstation noodzakelijk te leren kennen, grote rekeninspanning Medewerking telecomprovider Beperkte aanpassingen al Walstation noodzakelijk walstations, maar onbetrouwbaar voor bewegende mobiele stations Verhoogde betrouwbaarheid Mobiele station Communicatie via netwerk door compensatie van noodzakelijk. Medewerking telecomprovider zwakheden noodzakelijk Verhoogde betrouwbaarheid Walstation Communicatie via netwerk door compensatie van noodzakelijk. Medewerking telecomprovider zwakheden noodzakelijk
Er wordt bij de mobiele providers wel gewerkt aan de ontwikkeling van Location Based Services op basis van GPRS, waarbij gesproken wordt over een initiële resolutie van 25 meter. O2 (voorheen Telfort) had LBS op basis van GPRS voor november 2002 aangekondigd, maar heeft deze services momenteel nog niet operationeel. Conclusie ten aanzien van de lokalisatie Goedkope off-the-shelf GPS-ontvangers zijn sinds het uitschakelen van de Selective Availability op 1 mei 2002 in staat om iedere seconde een positiebepaling te doen met een nauwkeurigheid van enkele meters. Dit lijkt meer dan voldoende nauwkeurig te zijn voor de verkeersmanagement toepassingen, zeker gezien het feit dat het huidige digitale kaartmateriaal niet nauwkeurig genoeg is om met enige zekerheid te kunnen weten op welke rijstrook een voertuig zich bevindt. Zodra er meer gedetailleerd kaartmateriaal beschikbaar is, komt voor maatregelen op rijstrookniveau momenteel alleen DGPS in aanmerking.
-26-
4.1.3 Integratie De aanwezige statische digitale geo-informatie die binnen de overheden en bij commerciële aanbieders beschikbaar is, kent een nauwkeurigheid van 5 tot 15 meter. Er zijn tevens uitgebreide databases aanwezig met statische gegevens zoals maximumsnelheid per wegvak en informatie over aanwezige signalering en controle-apparatuur. Personenauto’s worden in toenemende mate fabriekswege voorzien van een routenavigatiesysteem. In overgrote meerderheid betreft dit gesloten systemen die alleen de positie van het voertuig als real-time data verwerken en de GPS-data en het kaartmateriaal niet voor andere toepassingen beschikbaar maken. De tijdelijk in het voertuig aanwezige apparatuur, die nu nog te onderscheiden is in mobiele telefoons, Personal Digital Assistants (PDA’s) en Notepad- en Tablet PC’s, biedt deze mogelijkheden wel. Hoewel geen open standaarden, zijn Palm OS en Microsoft Pocket-PC (voorheen: Windows CE) de de-facto standaard operating systemen voor PDA’s. Net zoals bij de desktop-PC’s is er een geringe opkomst van Linux voor handheld computers. Hoewel in Nederland nog niet officieel verkrijgbaar, is de door Sharp uitgebrachte PDA met Linux als operating systeem (Zaurus) in de Verenigde Staten en onze buurlanden al behoorlijk populair. Door deze de-facto en/of open standaarden is het relatief eenvoudig om applicaties met geavanceerde communicatie- en (multimediale) uitvoermogelijkheden te ontwikkelen. Doorbraak van Linux op de PDA-markt en embedded systemen (in voertuigen) zou verdere toepassing van Internet-technologie en daarmee uitbreiding en integratie van applicaties voor in-car apparatuur nog verder vereenvoudigen. Op het gebied van route-navigatie is er een ruim aanbod aan programmatuur voor alle algemene (maar potentiele in-car) consumenten computer hardware platformen (PC, PDA, GSM). Ook het aanbod van hardware zelf is vrij ruim en wordt snel uitgebreid. De verbreding van het consumentenaanbod op hardware-gebied betreft zowel het aantal leveranciers en modellen als nieuwe integratievormen (bijv. PDA met ingebouwde GPRS-telefoon en hernieuwde opleving van het aanbod in notepad PC’s). Voor locatiebepaling is GPSapparatuur, incl. koppeling met genoemde “hand-held” apparatuur, “out-of-the-box” software die positie, richting en snelheid bepaalt, alsmede geavanceerde route-navigatiesystemen die van de locatiebepaling gebruik maken, gemeengoed aan het worden. De grootste groei op het gebied van in-car routenavigatiesystemen vindt op dit moment plaats bij de combinatie van PDA (al dan niet geïntegreerd met of aangesloten op GSM/ GPRS) en een GPS-ontvanger. In tegenstelling tot de gesloten routenavigatiesystemen, zoals ingebouwd door de autofabrikanten, is bij een enkel routenavigatiepakket voor PDA’s standaard reeds een ontwikkelomgeving (vrij) beschikbaar, die uitbreiding van de functionaliteit mogelijk maakt. Dit betreft ook mogelijkheden om de GPS-data (positie en snelheid) te gebruiken in andere applicaties en eventueel via een internetverbinding “naar buiten” te sturen. 4.1.4 Presentatie Technisch gezien vindt de visuele presentatie in het voertuig vrijwel altijd plaats op kleine LCD- of TFT-schermen, soms als onderdeel van een geïntegreerd gesloten apparaat, soms als afzonderlijk display en soms in de vorm van een PDA. Ook bij systemen die door autofabrikanten standaard worden geleverd, zijn dergelijke displays zonder uitzondering nog te beschouwen als add-ons en bijvoorbeeld niet geplaatst in het primaire gezichtsveld van de bestuurder. Voor het doorgeven van verkeersmaatregelen zou een vergaande integratie met de andere waarschuwings- en informatiesystemen van de auto gewenst zijn, conform de aanbevelingen van de Europese Commissie (zie 6.2.1). De van kracht zijnde maximumsnelheid zou bij voorkeur in onmiddellijke samenhang met de snelheidsmeter -27-
getoond moeten worden. Head-up displays en projectie op de voorruit, zoals bijvoorbeeld toegepast in jachtvliegtuigen, zijn ook reeds vaker getoond, maar zijn nog niet doorgebroken in de automobielindustrie. De mogelijkheden tot het benutten van deze presentatiemogelijkheden wordt op dit moment nog sterk bepaald door technische uitvoering van veelal gesloten systemen. Hoewel deze systemen intern over het algemeen ook een gelaagde opbouw kennen, is er geen sprake van dat op eenvoudige wijze een extern gemaakte applicatie kan worden toegevoegd aan hetgeen reeds aanwezig is. Navigatiesystemen, fleetmanagementsystemen en anti-diefstalsystemen maken alle gebruik van GPS-systemen voor positiebepaling, maar dit betekent niet dat een andere applicatie gebruik kan maken van deze informatie of dat het mogelijk is om op eenvoudige wijze d.m.v. applicatie-ontwikkeling de functionaliteit van deze systemen uit te breiden. Hetzelfde geldt vaak voor eventueel aanwezige communicatieapparatuur, zoals GCM (evt. met GPRS of UMTS). 4.2 visie voor verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur 4.2.1 maatregelen in het kader van verkeersmanagement Een korte en zeker niet uitputtende inventarisatie van statische en dynamische maatregelen die eventueel in het voertuig gepresenteerd kunnen worden leidt tot het volgende overzicht: Geboden/verboden (in de praktijk op korte termijn vooral adviezen of waarschuwingen): - vaste maximumsnelheden; - tijdelijke maximumsnelheid bij file, mist, gladheid, werk in uitvoering en incidenten; - rijstrookafkruising en vooraankondiging daarvan (maakt het ook mogelijk rijstroken af te kruisen op autosnelwegen zonder MTM-2 ter voorkoming van secundaire ongevallen); - “keep your lane”; - voorsorteerinstructie (eventueel afhankelijk van bestemming); - verplichte rijrichting en afslagverboden; - maximum toegelaten lengte, breedte, hoogte of gewicht; - vast of tijdelijk inhaalverbod voor bepaalde categorieën; - verbod op transport gevaarlijke stoffen; - verbod voor caravans bij zware wind. Adviezen: - aanbevolen snelheid bij scherpe bocht; - gebruik mistachterlicht; - omleiding – alternatieve route; - parkeerroute bij evenementen (routeadvies); - rechts rijden in verband met spookrijder; - bepaalde rijstrook mijden in verband met afgevallen lading / voertuig met pech. Waarschuwingen: - weersomstandigheden: mist, wind en gladheid; - ongeval, afgevallen lading, etc.; - file op enige afstand of na bocht; - tegemoetkomende spookrijder; - u bent zelf een spookrijder; - brug open op enige afstand of na bocht.
-28-
Informatie: - file-informatie; lengte; oorzaak; verwachte afwikkelingsduur. - Weginrichting; afkruisen; rijrichting; aantal stroken; breedte van stroken. - reistijden; - alternatieve routes; - (beschikbare) parkeervoorzieningen; - afrit-informatie; - weersverwachting; - niet direct verkeer-gerelateerde informatie, bijvoorbeeld Points of Interest. De te tonen informatie heeft veelal een beperkte geldigheidsduur. Minstens zo belangrijk als het presenteren van de informatie is daarom het weer verwijderen van de informatie. Ook is het ongewenst verkeersdeelnemers lastig te vallen met informatie die voor hen niet relevant is. Juist door de koppeling met gegevens van het voertuig en de berijder kan de informatie op een effectieve wijze gefilterd worden. Een hoog voertuig dient gewaarschuwd te worden voor een viaduct of tunnel met beperkingen, een auto met een caravan voor het afsluiten van bepaalde wegen, maar over deze maatregelen hoeven andere weggebruiker niet geïnformeerd te worden. Het altijd tonen van de actuele ter plaatse geldende maximumsnelheid als informatie kan een consistent rijgedrag sterk bevorderen, zeker op provinciale wegen en andere belangrijke wegen op het onderliggend wegennet, maar een weggebruiker hoeft pas actief gewaarschuwd te worden als hij harder rijdt dan ter plekke is toegestaan. 4.2.2 diversificatie en integratie Bij een toenemende hoeveelheid en aantal soorten informatie dat met behulp van. in-car apparatuur aan de bestuurder wordt doorgegeven neemt het gevaar van inconsistentie tussen informatie van verschillende bronnen sterk toe. In geval van geboden en verboden en waarschuwingen is dit natuurlijk niet acceptabel, maar ook in het geval van meer vrijblijvende informatie moet de bestuurder de aangeboden informatie betrouwbaar achten. Met een toenemende mate van openbare verspreiding van verkeersinformatie (o.a. via internet-sites), een toename van wegkant informatie systemen zoals DRIP’s en, ook naast de in de hier besproken in-car apparatuur, een toename van directe en indirecte (internet-) connectiviteit in het voertuig neemt het risico van inconsistentie en daarmee verminderde effectiviteit sterk toe. Samenhangend met deze diversificatie en uitbreiding van informatie, zal ook het scala (potentieel daarvoor geschikte) in-car apparatuur explosief toenemen. Enerzijds door de convergentie van internet, multimedia en mobiele telefonie, anderzijds door de toenemende beschikbaarheid van UMTS, Wireless LAN en andere draadloze breedbandcommunicatie technieken.
-29-
5. Conclusies en aanbevelingen 5.1 Algehele haalbaarheid van in-car verkeersmanagement Zoals aangetoond in deze studie en in praktijk aannemelijk gemaakt is door de demonstrator, kan door inzet van huidige, en op korte termijn voor de consumentenmarkt beschikbare, technologie, signalering aan en daarmee mogelijk beïnvloeding van bestuurders van voertuigen plaatsvinden. In deze studie wordt met name gekeken naar de mogelijkheden die in-car apparatuur, die momenteel vrijwel uitsluitend voor routenavigatie wordt gebruikt, biedt voor verkeersmanagement. Naast de veelal door de autofabrikanten ingebouwde routenavigatiesystemen vindt er momenteel een sterke toename plaats van deze “handheld”- en ”pocket”-apparatuur die tijdens autoritten dezelfde functionaliteit kan bieden op het gebied van routenavigatie. Door hun minder gesloten karakter en ontwerp voor meerdere toepassingen, is deze apparatuur makkelijker te koppelen aan andere (informatie- en communicatie)systemen. Signalering aan de bestuurder, afhankelijk van tijd, plaats snelheid en eventueel voertuigtype en bestemming, wordt daarmee mogelijk gemaakt. Gezien de onzekerheden op het gebied van consistentie in de aangeboden informatie en juridische aspecten is het aan te bevelen om in eerste instantie uitsluitend te denken aan verkeersbeheersingsmaatregelen die een adviserend en/of informerend karakter hebben. 5.2 Technische, maatschappelijke en economische haalbaarheid 5.2.1 Technische haalbaarheid Presentatie Ook zonder directe of indirecte sturing door de rijksoverheid, zullen bestaande in-car informatiesystemen zoals multimediale mobiele telefoons en routenavigatiesystemen, voorzien worden van extra functionaliteit. Zoals beschreven biedt signalering in het voertuig door middel van deze apparatuur veel meer mogelijkheden dan wegkant-signalering, maar introduceert daarmee ook risico’s voor overdaad en onveiligheid door inconsistentie in aard en type van de signalen. Hoewel enige standaardisatie van de gebruikte symbolen en signalen uiteindelijk wel te verwachten is en in eerste instantie bijvoorbeeld van de verkeersborden en andere wegkantsystemen zoals stoplichten afgeleid zullen zijn, valt het aan te bevelen om op korte termijn onderzoek te doen naar de veiligheidsaspecten en effectiviteit van in-car signalering ten behoeve van verkeersmaatregelen en de noodzaak tot regelgeving op dit gebied. De zeer algemene Europese richtlijn is hiervoor duidelijk ontoereikend. Ook zonder toepassing voor verkeersmanagement, zal nadere regelgeving voor gebruik van (semipermanente) in-car apparatuur, gezien de verwachte toename hiervan in kwantiteit en diversiteit, op den duur noodzakelijk zijn. De recent in Nederland ingevoerde maatregel omtrent hands-free telefoneren tijdens het besturen van een (rijdend) voertuig, zal onvermijdelijk een keer aangevuld worden met richtlijnen betreffende het gebruik van andere apparatuur in het voertuig die de bestuurder kunnen afleiden van aandacht op de weg. Integratie Bij voorkeur zou de voertuigapparatuur gebaseerd moeten zijn op een open architectuur, waarbij sensoren, verwerkingseenheden, communicatie en presentatie vergaand generiek zijn, en onderling communiceren op basis van open protocollen. Dit maakt het mogelijk om systemen te ontwerpen die niet afhankelijk zijn van specifieke hardware en specifieke technieken. Diverse initiatieven bestaan om tot een dergelijke ideale situatie te komen, maar de autofabrikanten en leveranciers van gesloten systemen hebben er voorlopig nog veel belang bij om hun eigen oplossingen te promoten. Om in de toekomst de mogelijkheden voor verkeersmanagement door middel van actuatoren in het voertuig te verruimen, maar zeker -30-
om in staat te zijn kwaliteitseisen te stellen en te beheren die noodzakelijk zijn om dwingende verkeersmanagement-maatregelen via in-car apparatuur aan de bestuurder te presenteren, adviseren wij de rijksoverheid om in internationaal verband de migratie naar open systemen te bewerkstelligen. Mobiele communicatie Op het gebied van mobiele communicatie (dus niet alleen ten behoeve van toepassing in voertuigen) wordt in samenwerkingsverbanden als de Open Mobile Alliance (http://www.openmobilealliance.org) gepoogd afspraken te maken over techniekonafhankelijke communicatie met behulp van mobiele apparatuur. Het moet daarbij bijvoorbeeld niet uitmaken of via GCM, GPRS of UMTS gecommuniceerd wordt. In praktijk blijkt zelfs de uitbreiding van een feature als SMS, die tot voor kort min of meer gestandaardiseerd was, haar uniformiteit en uitwisselbaarheid te verliezen. Dit gebeurt onder commerciële druk om als “first mover” met multimediale uitbreidingen van SMS voor een nabije toekomst met UMTS marktaandeel te verwerven. Wireless LAN of WLAN, waarvan de open en de-facto standaard WIFI heet, en Bluetooth zijn wel fabrikant-onafhankelijk en in hoge mate gebaseerd op open standaarden. Ze bieden tevens goede mogelijkheden om vanuit een bewegend voertuig te communiceren. Technisch gezien maakt de combinatie van Wireless LAN en VoIP reeds bij de huidige stand van zaken mobiele spraakcommunicatie met behulp van circuit-switched technieken zoals GCM overbodig. Hoe de marktontwikkelingen voor mobiele communicatie zijn en in welke mate het realiseren van landelijke dekking en onderlinge koppeling van de cellen tot stand zal komen, is in hoge mate onzeker. Realisatie van dekking met WIFI van het hoofdwegennet ten behoeve van verkeersmanagement zou een markt-stimulerende factor van belang kunnen betekenen.. Voor het onderliggend wegennet is met name voor de stedelijke gebieden een autonome toename van WLAN-cellen te verwachten. Netwerkprotocollen Naast de communicatietechnieken spelen de gebruikte transportprotocollen op verschillende niveau’s (netwerk- en transportlaag) een belangrijke rol. Het is met name dit gebied waar standaardisatie noodzakelijk is, wil het mogelijk zijn bestaande toepassingen op eenvoudige wijze (en door meerdere aanbieders) uit te breiden. Gezien het feit dat op dit niveau huidige en toekomstige in-car apparatuur van internet-technologie gebruikt maakt, hoeft er slechts gewaakt te worden dat er inderdaad open, algemeen gangbare netwerkprotocollen gebruikt worden. De meest voor de handliggende hiervoor protocollen zijn de op TCP/IP gebaseerde protocollen, leidend tot op IP-technologie gebaseerde oplossingen. De opkomst van IP v6 zal bovendien de bruikbaarheid voor in-car toepassingen sterk verbeteren. Lokalisatie Omdat lokalisatie d.m.v. GPS-systemen potentieel aan een breed toepassingsveld extra dimensies kan geven of simpelweg de kosten van uitvoering kan drukken, zien we dat er vanuit verschillende hoeken aan de ontwikkeling van standaarden wordt gewerkt en gepoogd wordt onderzoek en nieuwe ontwikkelingen op elkaar af te stemmen en te bundelen. Zo beoogt het projectplan “Location Based Services” (LBS) dat door een consortium van onderzoeksinstellingen en bedrijven is ingediend in het kader van het Europese ICES/KIS3 programma “Ruimte voor Geo-informatie” o.a te realiseren:
-31-
- het in kaart brengen van het gehele probleemveld van mogelijkheden (aanbod) en potentiele toepassingen (marktvraag) voor LBS, met name gericht op de maatschappelijk relevante onderwerpen veiligheid en mobiliteit - de opzet van een open LBS platform, incl. de realisatie van technisch hoogwaardige en commercieel attractieve demonstratoren - de ontwikkeling van en open standaard voor real-time geo-codering - de ontwikkeling (door combinatie van bestaande en op korte termijn beschikbaar komende technologieën, zie 4.1) van LBS in veldsituaties (= lokalisatie) op decimeter nauwkeurigheid De MD, RWS en het V&W zullen ieder op hun eigen niveau aansluiting met dergelijke initiatieven moeten vinden en intern coördineren, zonder het belang voor haar eigen primaire taken daarbij uit het oog te verliezen. Maar gezien de brede toepassingsmogelijkheden en het versnipperde en gesloten karakter van de auto- en toeleveringsindustrie, valt er een grotere effectiviteit en efficiëntie te verwachten door aansluiting en mogelijke sturing van consortia, zoals genoemd voorbeeld, dan bijv. d.m.v regelgeving ten aanzien van auto-industrie in Europees verband. 5.2.2 Maatschappelijke (en politieke) haalbaarheid Het antwoord op het maatschappelijk verschijnsel “fileprobleem” heet beleidsmatig het Nationaal Verkeers- en VervoersPlan (NVVP). Dit plan steunt, na het in ieder geval tijdelijk wegvallen van het aspect “beprijzen” in de vorm van kilometerheffing, op de pijlers: bouwen (waar nodig) en beter benutten (waar mogelijk). De op korte termijn mogelijk geachte of nader te onderzoeken verkeersmanagementmaatregelen die gericht zijn op verbeterde doorstroming (dosering, route/afslag advies, file- en reistijd informatie) kunnen een directe bijdrage aan de peiler “beter benutten” leveren. Presentatie van deze adviezen en informatie in het voertuig is sneller te realiseren dan via wegkantapparatuur. Het eventueel grootschalig inwinnen van FCD (Floating Car Data) kan op de iets langere termijn een belangrijke bijdrage aan verkeersmanagement in het algemeen en aan de doorstroming/betere benutting in het bijzonder gaan leveren, terwijl het in principe mogelijk is om de benodigde gegevens te verkrijgen middels een dienst waar de gebruiker voor wil betalen. Maatschappelijke en politieke steun zal immers eenvoudiger te krijgen zijn, naarmate de benodigde financiële middelen die nodig zijn, beperkt kunnen worden. De overige, op korte termijn haalbare of te onderzoeken verkeersmanagement-maatregelen met behulp van in-car apparatuur, betreffen vooral de veiligheid. Hierbij gaan we er in dit kader vanuit dat het type maatregelen “geboden/verboden” hoofdzakelijk met de veiligheid te maken hebben. Het lange-termijn concept voor een veilig verkeerssysteem, zoals ontwikkeld voor de regering door het SWOV, heet “sustainable safety” (duurzame veiligheid) en is gebaseerd op drie pijlers (ongewijzigd in het Engels): A sustainable safe traffic system has: - proper road design adapted to limitations of human capacity - vehicles fitted with ways to simplify the tasks of man and constructed to protect the vulnerable human beings as efficiently as possible, and - road users who are adequately educated, informed and, where necessary, controlled De in deze studie genoemde mogelijke veiligheidsmaatregelen met behulp van in-car apparatuur zijn zonder moeite in de cursief afgedrukte zinsdelen te plaatsen. Het inwinnen van FCD is tegelijkertijd ook inwinnen van gegevens over individueel rijgedrag. Dit zal vrijwel zeker tijdens een “rit” het geval zijn, maar kan ook uitgebreid worden tot het -32-
verzamelen van gegevens over individueel rijgedrag over meerdere en langere periodes, hetgeen zeker kan bijdragen tot beter ontworpen wegsysteem (de eerste peiler van “sustainable safety”). Tenslotte biedt in-car apparatuur, vanwege zijn interactieve en multimediale karakter, unieke kansen om de “limitations of human capacity” aan te vullen, naast de meer voor de hand liggende en cursief weergegeven aspecten. Het gemak en de mate van nauwkeurigheid (in ruimte en tijd) waarmee individuele (gedrags)gegevens kunnen worden vastgelegd, geven wel aanleiding om de privacy-aspecten zorgvuldig te overwegen en zo nodig nader te onderzoeken. 5.2.3 Economische haalbaarheid Over de economische haalbaarheid kunnen slechts in globale zin uitspraken worden gedaan. Op 2000 van de 3000 kilometer hoofdwegen zijn geen detectielussen met voldoende resolutie voor verkeersmanagement aanwezig. Het aanleggen van een WLAN infrastructuur op het hoofdwegennet, gecombineerd met het gratis ter beschikking stellen van in-car apparatuur die door middel van het doorgeven van GPS-data individuele positie- en snelheidsgegevens genereert en tegelijkertijd niet-dwingende en/of openbare informatie aan de automobilisten doorgeeft (waarmee bijvoorbeeld DRIP’s overbodig worden), kost veel minder geld en is waarschijnlijk veel sneller te realiseren dan uitbreiding van detectielussen en wegkantpresentatiesystemen. Indien regionale en lokale wegbeheerders overtuigd kunnen worden van de voordelen van zowel het inwinnen van FCD als het bieden van mogelijkheden voor dynamische verkeersmaatregelen (en de noodzaak dat dit vanuit de centrale overheid wordt opgezet), snijdt het mes aan twee kanten. Ook RWS heeft immers behoefte aan informatie en mogelijkheden tot sturing op de aan- en afvoerwegen van het hoofdwegennet. 5.3 Nader te onderzoeken aspecten 5.3.1 Inleiding In deze paragraaf wordt een samenvatting gegeven van nader te onderzoeken aspecten die van belang zijn voor verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur. In de hoofdstukken drie en vier van dit rapport wordt de huidige stand van zaken, enige relevante ontwikkelingen en de op korte termijn te verwachten situatie beschreven. De financiële, juridische en organisatorische aspecten worden meestal globaal aangeduid, zonder nadere uitwerking. Ook in deze paragraaf zal voornamelijk vanuit de techniek en een inschatting van ontwikkeling daarvan, worden geredeneerd. In deze paragraaf wordt verder ook geen rekening gehouden met wenselijkheid, daar de politiek en gebruikers (burgers) hier uiteindelijk over zullen beslissen. 5.3.2 Fasering van de ontwikkeling in de benodigde technische aspecten In hoofdstuk drie en vier ligt de nadruk op de mogelijkheden bij de huidige stand van zaken en minder in hoeverre deze al gerealiseerd, beschikbaar en betaalbaar zijn. In onderstaande tabel worden de technische bottlenecks ingedeeld naar verwachte oplossingstermijn. Deze tijd-as is opgedeeld in “nu”, “nabije toekomst” en “verdere toekomst”, zonder uitspraken te doen over de werkelijke tijdsduur van de fasen.
-33-
Fase:
1. nu
2. nabije toekomst
3. verdere toekomst
Technisch aspect: mobiele verwerking, communicatie- en presentatieapparatuur
-
-
business- en hogere consumentenmarkt meerdere (PDA, GCM), te koppelen handheld- of pocket systemen niet koppelbaar met overige voertuigapparatuur
-
-
sterke prijsdaling verdere integratie handheld apparatuur tot “all-in-one” toename fabriekswege ingebouwde techniek nog geen integratie of koppeling met overige voertuigapparatuur, dus doublures
-
-
-
veelzijdige techniek fabriekswege ingebouwd, koppelbaar nieuwe technieken (bijv. projectie op de voorruit) betaalbaar en makkelijk uitbreidbaar
nauwkeurigheid van lokalisatie
-
5 tot 10 meter (wegvakniveau, in combinatie met richting rijbaanniveau)
-
1 tot 2 meter (rijstrookniveau)
-
centimeter niveau
mobiele datacommunicatie met voldoende dekking
-
eenweg gratis, weinig bandbreedte (FM-RDC) tweeweg duur en met weinig bandbreedte (GSM/GPRS)
-
wellicht eenweg DAB-RDC met grotere bandbreedte
-
-
WLAN in stedelijke omgevingen, betaalbaar
meerdere breedbandige tweeweg technieken (satelliet, WLAN, UMTS), betaalbaar
digitale wegenbestanden
-
1 tot 15 meter nauwkeurig beperkt aantal kenmerken trage, decentrale updates
-
tot op rijstrook nauwkeurig meer details snellere, gecentraliseerde updates
-
zeer nauwkeurig en uitgebreid, dynamische, realtime update
gesloten systemen decentraal beheerd ongestructureerd, niet geïntegreerd voornamelijk tot op wegvakniveau.
-
toename open, algemene internettechnologie verdere integratie in beheer, structuur en afstemming
- via 1 punt verzameld, geïntegreerd en verspreid
-
-
VM-informatie
-
-
-
Korte toelichting op de tabel: In-car apparatuur De opslag- en verwerkingscapaciteit en de presentatiemogelijkheden zijn nu reeds voldoende voor verkeersbeheersingsmaatregelen onderhouden van data-communicatie. In de nabije toekomst is er natuurlijk nog meer opslag- en verwerkingscapaciteit, maar deze eigenschappen worden minder belangrijk, naarmate tweeweg datacommunicatie meer bandbreedte krijgt en betaalbaar wordt (“the network is the computer”). Voor de presentatie en bediening is integratie op met fabriekswege geïnstalleerde bedienings- en presentatieapparatuur nog niet te verwachten, maar op lange termijn zullen ook de geautomatiseerde systemen in het voertuig meer open zijn en is flexibele uitbreiding van de functionaliteit, bijvoorbeeld voor het toepassen van VM-maatregelen, mogelijk.
-34-
Lokalisatie De huidige nauwkeurigheid van de GPS-apparatuur op de consumentenmarkt bedraagt enkele meters. Verbeterde GPS-ontvangers in combinatie met meer grondstations en/of satellieten zorgen in de nabije toekomst voor plaatsbepaling met een nauwkeurigheid tot rond een meter en uiteindelijk tot op centimeterniveau. Datacommunicatie De huidige beperkingen van alleen gratis broadcast datacommunicatie en dure, circuitswitched tweeweg communicatietechnieken zullen met de komst van betaalbare UMTS en/of landelijk (het wegennnet) dekkend WLAN of doorbraak van tweeweg satellietcommunicatie uiteindelijk verdwenen zijn. In de nabije toekomst lijkt WLAN de meest betaalbare techniek voor in het voertuig. Digitale wegenbestanden De gegevens voor de wegenbestanden zijn momenteel op basis van verouderde technieken ingewonnen en niet integraal beschikbaar. In de nabije toekomst zullen meer uitgebreide (met meer kenmerken), nauwkeurige gegevens verzameld en vastgelegd worden om uiteindelijk in de verre toekomst integraal beschikbaar te zijn. VM-informatie Om effectief gebruik te gaan maken van de informatie over verkeersmaatregelen en de verkeerssituatie voor verkeersmanagement, zal centralisatie in opzet, uitwisseling en beheer nodig zijn. De mogelijkheden hiertoe zullen in de nabije toekomst toenemen door inzet van internettechnologie, maar zonder beleid op dit vlak kan een toekomst waarin alle relevante informatie in ieder geval ook buiten de specifieke toepassing beschikbaar en te integreren is, nog ver weg liggen. 5.3.2 Globale typering van vervolgonderzoek Fase 1: Nu Een voorzichtig begin kan zijn de huidige test uit te breiden over een groter gebied met gesimuleerde informatie en met meer voertuigen. Een voorzichtig begin met het beschikbaar krijgen en toepassen van real-time informatie is mogelijk. Het belangrijkste doel is het bestuderen van het effect op het gedrag van de bestuurder en eventuele veiligheidsaspecten. Het karakter van de aanwijzingen zal adviserend zijn. Fase 2: Nabije toekomst Belangrijkste verschillen met nu zijn: meer geïntegreerde en beter koppelbare apparatuur, betere verbindingen voor datacommunicatie en meer uitgebreide en gestructureerde data. De kans op enorme toename van het aantal signaalgevers en andere informatiebronnen die actief (kunnen) zijn tijdens het besturen van een voertuig, kan leiden tot toename van de onveiligheid. Het karakter van de aanwijzingen zal adviserend en gebiedend/verbiedend zijn.
-35-
Fase 3: Verdere toekomst Een goede verbinding in combinatie met uitgebreide data en afstemming in combinatie met sensoren op de auto en andere technische aanpassingen zou het op termijn mogelijk maken een deel van de besturing over te nemen of daar op in te grijpen. Volledig kilometerregistratie en bewaking van snelheden on-line behoren tot de mogelijkheden. Het monitoren van rijgedrag en het opleggen van consequentie’s kan. Kortom: er zijn wel morele en juridische, maar geen technische beperkingen. Door veelzijdige functionaliteit, verregaande integratie in het voertuig en flexibele mogelijkheden tot uitbreiding, wordt de veiligheid vergroot. 5.4 Specifieke aanbevelingen voor vervolgonderzoek 5.4.1 Opzet brede stuurgroep Aanbevolen wordt voor eventueel vervolgonderzoek een brede stuurgroep in te stellen, waarin zowel wegbeheerders als verkeersmanagers zijn vertegenwoordigd, zodat ook (uitbreidingen op) statische maatregelen in het vervolgonderzoek betrokken kunnen worden. Ook wegbeheerders en verkeersmanagers van het onderliggend wegenstelsel dienen bij vervolgonderzoek betrokken te worden. 5.4.2 Gebruik van real-time verkeersinformatie De in de demonstrator getoonde functionaliteit is gebaseerd op gesimuleerde dynamische verkeersinformatie en toont een mogelijke bijdrage aan de verbetering van de doorstroming en veiligheid aan. Er zijn geen show-stoppers gevonden die het informeren of waarschuwen van bestuurders van voertuigen op grond van hun positie en snelheid in combinatie met statische en dynamische verkeersinformatie op basis van nu beschikbare technologieën en inzichten belemmeren. Er moet op korte termijn ervaring opgedaan worden met het integreren van bestaande systemen, zoals mist- en gladheidsinformatie en file-informatie (kop-staart en globale positie en lengte). Tevens dient er ervaring te worden opgedaan met het gebruik van op open communicatie, GIS- en databasesystemen gebaseerde middleware en genoemde consumententechnologie. Dit is onmisbaar om haalbaarheidsstrategieën en faseringsplannen omtrent verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur te toetsen op uitvoerbaarheid op korte termijn. Aanbevolen wordt om dit experiment tevens te gebruiken om het inwinnen en vastleggen van Floating Car Data door middel van op internettechnologie gebaseerde systemen, protocollen en standaarden te toetsen. 5.4.3 Praktijkonderzoek in-car signalering Bij het praktijkonderzoek moet gekeken worden naar de effectiviteit van signalering in het voertuig, de gedragseffecten (objectieve acceptatie) en naar de acceptatie door de gebruiker (subjectieve acceptatie). Een standaard opzet met een groep gebruikers waarvan alleen de positie, snelheid en rijrichting wordt gemeten en vastgelegd tegenover een groep die daarnaast op het juiste moment (en positie) extra informatie krijgt kan eenvoudig gecombineerd worden met een vergelijking van typen signalering in het voertuig, door in de laatste groep ook variatie in het signaleringstype aan te brengen. 5.4.4 Haalbaarheidsonderzoek Wireless LAN infrastructuur voor het hoofdwegennet Wij adviseren om nader te onderzoeken of het opzetten van een WLAN- infrastructuur, die het hoofdwegennet dekt voor toepassing van verkeersmanagement met behulp van in-car apparatuur, haalbaar is. De haalbaarheid dient op veel aspecten nader onderzocht te worden, -36-
met name ook op betrouwbaarheid van een dergelijke infrastructuur, indien deze van “vrije” ISM-frequenties gebruik maakt. Bij dit onderzoek zou tevens de mogelijkheid betrokken kunnen worden om door middel van een Publiek Private Samenwerking (PPS) een dergelijke infrastructuur op te zetten en te beheren. Een dergelijk onderzoek zou tevens een mogelijk sturend signaal afgeven richting andere initiatieven en producenten. Ook bij eventuele uitvoering van de voorstellen in 5.3.2 en 5.3.3 zou reeds (deels), in plaats van met gebruikelijke communicatietechnieken, met Wireless LAN gewerkt kunnen worden. Een eventueel vergelijk van verschillende communicatietechnieken levert inzichten op die van pas kunnen komen voor de beoordeling van de technische haalbaarheid van het concept als geheel.
-37-
6 Bijlagen 6.1 Demonstrator 6.1.1 Functionele beschrijving De voertuigbestuurder wordt een waarschuwing getoond afhankelijk van de locatie van het voertuig, de rijrichting en de tijd. De CHOPP demonstrator bevat zes verschillende waarschuwingen: 1) 2) 3) 4) 5) 6)
Maximum snelheid; Inhaalverbod; Scherpe bocht; Gladde brug; Tegemoetkomende spookrijder; Verkeerde rijrichting, spookrijden.
Zodra informatie beschikbaar is wordt deze op het beeldscherm van de PDA gepresenteerd. De berijder wordt door een aantal geluidssignalen van de PDA op nieuwe informatie worden geattendeerd. Voor de maximum snelheid geldt een uitzondering op deze regel, de berijder wordt niet actief op de maximum snelheid geattendeerd door geluidssignalen van de PDA, maar alleen via geluidssignalen op de maximum snelheid geattendeerd wanneer de maximum snelheid wordt overschreden. Zowel bij overschrijding van de maximum snelheid als bij het rijden in de verkeerde rijrichting (spookrijden) zal de PDA continue geluidssignalen afgegeven en het betreffende symbool laten knipperen om de gebruiker hierop extra te attenderen. De gebruikersinterface van CHOPP bestaat uit vier posities waarop relevante verkeersmanagement informatie kan worden gepresenteerd. Positie 1 bevindt zich linksboven, positie 4 rechtsonder. De gebruiker wordt door middel van symbolen (verkeersborden) in de auto geïnformeerd (zie figuur 1 tot 4). Voor een toelichting op het getoonde verkeersbord dient de gebruiker met de vinger of stylus op het symbooltje te drukken, er verschijnt vervolgens een pop-up met aanvullende informatie, bijvoorbeeld “Maximum snelheid 100 km/hr” of “verboden in te halen”. Nieuwe informatie wordt altijd op positie 1 getoond. Andere reeds actieve meldingen (zoals de maximum snelheid bij figuur 1 en 2) schuiven dan een plaats door (van positie 1 naar 2, bijvoorbeeld).
-38-
1.
2.
3.
4.
Onderdelen: De CHOPP demonstrator bestaat uit: -
RICed (gecombineerde TMC en GPS ontvanger) GPS antenne PDA met Microsoft Pocket PC 2002 operating system Houder voorzien van seriële kabel en voedingskabel CHOPP applicatiesoftware Installatie- en gebruikshandleiding
-39-
Routebeschrijving CHOPP demonstrator: Startpunt: Meetkundige Dienst Rijkswaterstaat, Poortweg 10, Delft A13 richting Rotterdam 1) 100 km/uur zone 2) 80 km/uur zone A20 richting Gouda/Utrecht 3) Waarschuwing scherpe bocht naar links Afslag 14 (Centrum, U-turn) 4) Waarschuwing scherpe bocht naar rechts 5) 80 km/uur zone 6) 120 km/uur zone + tegemoetkomende spookrijder Afrit naar benzinestation/restaurant aan de A13 7) Spookrijden / verkeerde rijrichting Afrit 14 (Delft-Zuid), N470 richting Schipluiden/Naaldwijk 8) Gladde brug Eerste gelegenheid na de brug links voorsorteren en U-bocht maken. 9) Gladde brug Eerste afslag na de brug, vervolgens naar links onder het viaduct de Schoemakerstraat op. 10) 50 km/uur zone + inhaalverbod In figuur 5 zijn de bovenstaande locaties aangegeven: 5.
-40-
6.2 Bronvermelding 6.2.1
EU: Commission Recommendation to the Member States and Industry of 22 December 1999 on Safe and Efficient In-Vehicle information and Communication Systems: a European Statement of Principles on Human Machine Interface
6.2.2
Immers, L.H., Berghout, E.A., 2000,Autopoiese en beleidsontwikkeling in het verkeers- en vervoersysteem, TNO-rapport Inro-VK/2000-05
6.2.3
Lehmann, H; Kwella, B.: Traffic flow analysis in urban nets on the basis of Floating Car Data, www.first.de/proj/paper4.pdf
6.2.4
Vree, dr. W.G, 1998, Trends in Informatie- en Communicatietechnologie, MD
6.2.5
Wegeman, Fred, 2001, Sharing responsability - central and local government partnership, SWOV publicatie D-2001-7
6.3 Verklarende begrippenlijsten Veel van de in dit rapport gehanteerde begrippen en hun afkortingen worden in de tekst verklaard of voorzien van een verwijzing. Zonder te streven naar volledigheid is daarnaast op deze plek de begrippenlijst verkeersmanagement van het AVB opgenomen, waarin ook de meest gebruikte technische ermen zijn opgenomen. Deze wordt gevolgd door een beknopt overzicht van de bij lokalisatie-technieken gehanteerde begrippen. 6.3.1 Begrippenlijst verkeersmanagement Aangrijpingsgebied De ruimte waarover het proces, waarop een maatregel direct en vaak op dwingende wijze aangrijpt, zich uitstrekt. Achtergrondkaart Een kaart die contextinformatie verschaft voor opliggende wegenkaartobjecten. Actuator Apparaat (hard- en software) dat het mogelijk maakt om signalen boven of langs de weg te tonen. In het kader van deze studie wordt dit begrip uitgebreid met signalering door in-car apparatuur. Alarmfase Model Met het begrip 'alarmfase' wordt een situatie bij incidenten en/of calamiteiten op het wegennet worden uitgedrukt in een getal. Zo is 'alarmfase 0' de situatie 'niet aan de hand', terwijl 'alarmfase 3' betekent 'de landelijke netwerkfunctie' wordt bedreigd. Over de precieze betekenis van de cijfers is nog nooit een uitspraak gedaan. Ansi American National Standards Institute. ANSI is een organisatie van groepen Amerikaanse industrieën en bedrijven die zich richt op het ontwikkelen van handels- en communicatiestandaards. Dit is het instituut dat de normalisatie in Amerika regelt en onder andere de FDDI-standaard heeft geformuleerd. Standaarden: Codes Alfabetten Signaalschema's Vertegenwoordigt: ISO (International Standards Organization) CCITT (Comité Consultatif Internationale de Télégraphie et Téléphonie) Applicatie Computertoepassing of een combinatie van bij elkaar behorende computerprogramma's en bestanden, die een bepaalde taak uitvoeren. (www.furore.nl, Furore Informatica, Het internetwoordenboek) Architectuur voor Verkeersbeheersing (AVV) Een kader waarin uitbreidingen met nieuwe toepassingen en nieuwe technologieën ten behoeve van verkeersbeheersing kunnen worden voorzien, geplaatst en zo mogelijk kunnen worden bijgestuurd.
-41-
Automatic Incident Detection Een verkeerskundig proces ten behoeve van filebeveiliging. Bedieningspositie Werkplek voor een verkeersoperator, uitgerust met enkele beeldschermen en een telefoon. Er zijn (netwerk)verbindingen met alle RVMC’s, de TIC en de meldkamer Driebergen (Blauwdruk RVMC). Beïnvloedingsgebied van een maatregel De ruimte waarover het proces, dat deze maatregel via onder meer het keuzegedrag indirect en veelal secundair (en wellicht ongewenst) beïnvloedt, zich uitstrekt. Beleidsdoelstellingen Doelstellingen die vanuit politiek en bestuur worden gedefinieerd en relevant zijn voor verkeersbeheesing. (Toelichting: Doelstellingen kunnen afkomstig zijn van verschillende bestuursorganen en maatschappelijke organisaties en primair betrekking hebben op andere domein dan verkeer). Benchmarking Een vergelijking van kwaliteitsaspecten van (delen van) een systeem op basis van ervaringscijfers van systemen uit andere omgevingen (IT-boekje) Benutting Met het bestaande verkeers- en vervoerssysteem een betere bereikbaarheid realiseren met behoud of verbetering van veiligheid en milieu. (Concept Nota dynamisch verkeersmanagement 2000 - 2005) Benuttingsmaatregel Maatregel die ten doel heeft de doorstroming van het verkeer op een bestaande weg te bevorderen ter verhoging van de capaciteit. (Centrum voor Regelgeving en Onderzoek in de Grond-, Water- en Wegenbouw en de Verkeerkeerstechniek, ‘Van A-nummer tot zweepmast’, maart 1995, p. 28) BPS-systematiek Geeft eenduidige regels voor de nummering van rijbanen en rijstroken en geeft typen-definities voor beiden. Client/server architectuur Kenmerkt zich door een samenwerkingsverband van meerdere operatingsystemen. Strikt genomen beschrijft deze architectuur een samenwerking van applicaties, databases en operatingsystemen op meerdere fysieke systemen. Component Een ingekapseld deel van een softwaresysteem. Een component kan, op verzoek van andere componenten, diensten (services) leveren. Een component heeft een interface dat toegang biedt tot zijn diensten. Deze interface is datgene wat andere componenten ‘zien’. Hoe een component de dienst realiseert, is niet van belang voor de andere componenten. (ICT-zakboekje, informatie- en communicatietechnologie) Op zichzelf staand onderdeel (software, hardware of een combinatie hiervan) met een vastgelegde interface en gedrag dat in verschillende toepassingen gebruikt en herbruikt kan worden. Conceptueel niveau Hierin komen de ‘wat-aspecten’ van de betreffende deelarchitectuur aan de orde. Configureerbaar (Configureren) Software instellen, wijzigingen aanbrengen in besturingssysteem. Met andere woorden, het is mogelijk een onderdeel te installeren installeren. Corba, Common Object Request Broker Architectuur Norm van de Object Management Group (OMG), een samenwerkingsverband van honderden IT-bedrijven, dat zich ten doel stelt een norm te ontwikkelen voor het uitwisselen van softwarecomponenten in netwerken. Centraal in CORBA staat een Object Request Broker (ORB), die in een client/server-structuur de relaties met en tussen de diverse software-objecten regelt. (http://www.furore.nl/woorden.htm') Een internationale standaard voor het samenwerken van gedistribueerde objecten.
-42-
Corridor Weggedeelte tussen twee specifieke punten. Een corridor kan meerdere aansluitende of parallele secties beslaan (onderdeel GERDIEN). DATa Exchange (DATEX) Een (pre)standaard uit CEN 278 voor uitwisseling van verkeersinformatie. De standaard omvat een definitie van informatie en een definitie van berichtensamenstelling Data-integriteit The property that data has not been altered or distroyed in an unauthorised manner. (ISO7498-2) Dedicated Short Range Communication Voorziet in een communicatiemiddel tussen voertuigen en wegkant. DSRC kan ook worden gebruikt voor verkeersinformatie, voertuigidentifcatie en andere services. (MD) Dynamisch Verkeersmanagement Het beïnvloeden van de vraag naar en het aanbod van verkeers- en vervoersvoorzieningen, met behulp van maatregelen en op basis van actuele verkeersgegevens. Embedded system Systemen waarin een computer is ingebed, en waarin deze voor een groot deel de functionaliteit van het totale systeem bepaalt. Voorbeelden hiervan zijn: digitale TV, draagbare telefoon. Evenementen Verwachte gebeurtenissen in het verkeer. Een voorbeeld van een evenement is een plotselinge veranderingen in de verkeersvraag als gevolg van een geplande gebeurtenis, zoals een voetbalwedstrijd of een openluchtconcert. Floating car data Een voertuig uitgerust met communicatie- en plaatsbepalingsapparatuur, dat fungeert als sensor (probecar) voor inwinning van dynamische verkeersgegevens. Als het voertuig wordt uitgerust met aanvullende apparatuur kunnen ook andere verkeersgerelateerde gegevens worden ingewonnen zoals temperatuur, weersgesteldheid, gladheid en toestand van het wegdek. (Coëmet) Fysiek niveau Hierrin komen de ‘waarmee-aspecten’ van de betreffende deelarchitectuur aan de orde. GDF-architectuur Het in GDF (Geographical Data File) beschreven gegevensmodel en de toelichting daarop voor modellering van een wegennet en de daarbij behorende kunstwerken en het webmeubilair. (http://www.ertico.com/links/gdf/gdfdoc/gdfdocon.htm) GDF-basiskaart De wegenkaart van Nederland conform GDF-specificatie. (http://www.ertico.com/links/gdf/gdfdoc/gdfdocon.htm) GDF-definities De verzameling van begrippen en hun onderlinge samenhang waarmee door middel van GDF een wegennet en de daarbij behorende kunstwerken en het webmeubilair wordt beschreven. (http://www.ertico.com/links/gdf/gdfdoc/gdfdocon.htm) GDF-kaart Een uitgaande van de GDF-basiskaart gemaakte visuele presentatie van een wegennet op een van de drie GDF-visualisatie detailleringsniveaus. (http://www.ertico.com/links/gdf/gdfdoc/gdfdocon.htm) GDF-software Programmatuur waarmee GDF-kaarten kunnen worden gebouwd en gevisualiseerd. (http://www.ertico.com/links/gdf/gdfdoc/gdfdocon.htm) GDF-standaard De basis voor deze standaard is een conceptueel datamodel, waarmee kaartleveranciers data kunnen leveren voor een gedetailleerde beschrijving van het wegennet.
-43-
Gedistribueerd systeem Een systeem waarvan de componenten verspreid zijn over meerdere locaties. ( Bon, J. van, ‘IT beheer jaarboek 20. Het standaardwerk voor IT service management’) Geografisch Informatie Systeem (GIS) Een systeem waarmee locatiegebonden informatie kan worden beheerd, bewerkt, geanalyseerd en gepresenteerd, bijvoorbeeld in de vorm van kaarten. Locatiegebonden informatie wordt ook wel ruimtelijke informatie of geo-informatie genoemd. Locatiegebonden informatie is informatie die een referentie bevat naar een plaats op het aardoppervlak. Dat kan in de vorm van een x, y, z-coördinaat, maar ook in de vorm van een adres, een wegvak van Rijkswaterstaat of een CBS-code voor de buurt. Het Geografische Informatie Systeem vindt veelvuldig toepassing in organisaties waarbij ruimtelijk informatie (tekeningen) gekoppeld moet worden aan administratieve gegevens. De term GIS wordt ook gebruikt als verzamelnaam voor de systemen die geografische informatie verwerken. GEOT-principe (Generalisatie van Operator Taken) Een operator krijgt een operatorgebied (deel van het totale regio/gebied van een RVMC) toegewezen waarin hij alle taken in onderlinge samenhang uitvoert en waarin de bediening en bewaking van de systemen door hem worden verzorgd voor zover het zijn operatorgebied betreft. Met deze taken wordt bedoeld alle primaire taken van de RVMC. Ondersteunende taken zoals systeem- en configuratiebeheer worden gedelegeerd naar anderen (nota bedieningsfilosofie, Vanessa). Graphical User Interface (GUI) Grafische gebruikers-interface, waarbij de kleinste eenheid voor schermuitvoer de pixel (beeldpunt) is. Dit in tegenstelling tot een Character-based User Interface (CUI), die gebaseerd is op de ASCII-tekenset. Een bekende GUI is Windows van Microsoft. Voor het World Wide Web is, gezien zijn grafische aard, een browser met GUI (zoals Netscape) meer geschikt dan een op tekst gebaseerde browser, zoals Lynx. Historische verkeersgegevens Bevatten gemiddelden over langere tijdsintervallen. Bovendien is een bewerkingsslag gemaakt bij de bepaling van deze gegevens, door allerlei gegevens, die gemeten zijn tijdens afzonderlijke situaties (bijvoorbeeld ongevallen), niet mee te laten wegen in het gemiddelde. Hoofdwegennet Netwerk van wegen die een belangrijke functie vervullen voor het doorgaand snelverkeer en (economische) centra en/of landsdelen en/of landen verbinden. (Van A-nummer tot zweepmast, p. 69) Wegen in beheer bij Rijkswaterstaat (begrippenlijst contextmodel) Incident Onverwachte gebeurtenissen in het verkeer. Voorbeelden van incidenten zijn files of ongevallen. Incident Management Maatregelen om verstoringen in de verkeersstroom t.g.v. ongevallen zo snel mogelijk op te heffen. Applicatiearchitectuur: Beheer en organisatie van incident afhandeling volgens ITIL. Infrastructurele benadering De infrastructurele benadering kenmerkt zich door aandacht voor de structuur van het systeem. Het gaat daarbij niet om een detailspecificatie van functionaliteit maar meer om het type functionaliteit en de wijze waarop deze functionaliteit in de structuur moet passen. Het systeem als geheel wordt beschouwd in termen van (deel)systemen als building blocks, elk met zijn eigen interfaces met andere (deel)systemen. De building blocks worden uitgerust met functionaliteit die zo algemeen mogelijk toepasbaar is. De infrastructurele benadering verschilt hierin principieel van de functionele benadering, waarbij de functionaliteit centraal staat en steeds verder wordt uitgewerkt (naar: Migratiefilosofie Vanessa). Intelligente snelheidsadaptie Het met behulp van control-systemen automatisch aanpassen van de snelheid van de auto. Intelligente Transport Systemen Het vergroten van de efficiëntie, de veiligheid en de betrouwbaarheid van het verkeer en vervoer systeem, veelal met behulp van modern telematica technieken. (begrippenlijst contextmodel) De toepassing van moderne telematicamiddelen ten behoeve van een veiliger, efficiënter en schoner transportsysteem (Blonk, Beknopte versie architectuur)
-44-
Internet Protocol (IP) Internet Control Message Protocol Datacommunicatieprotocol voor besturingsboodschappen in Intersection verkeerskundige architectuur: Knooppunt of kruispunt Informatiearchitectuur: Punt waar twee lijnen (rijbanen) elkaar kruisen. Legacy systeem (In de context van AVB) Bestaand systeem dat niet conform de AVB-architectuur is maar te waardevol is om weg te gooien. Link Bestaat uit het weggedeelte tussen twee discontinuïteiten. Voorbeelden van discontinuïteiten zijn op- en afritten en dwarsprofielveranderingen. Locatiereferentie Plaatsbepaling middels een informatieobject. Logisch niveau Hierin komen de ‘hoe-aspecten’ van de betreffende deelarchitectuur aan de orde. Maatregel Elke actie waarbij volautomatisch of via menselijke tussenkomst signalen worden geproduceerd die (1) door alle of een zekere groep weggebruikers langs de weg of in de auto waarneembaar zijn, (2) het verkeer in informerende, adviserende, waarschuwende, faciliterende of dwingende zin beïnvloeden, en (3) binnen enkele seconden tot enkele uren kunnen worden gecreëerd, vervangen of weggenomen, of volgens een verkeersafhankelijk patroon variëren (gebaseerd op [...Blauwdruk RVMC...]. Applicatiearchitectuur: In de applicatielaag is een maatregel een applicatie die het verkeer op een bepaalde wijze en in bepaalde mate kan beïnvloeden. Middleware Een verzamelnaam van applicaties die fungeren als tussenlaag tussen applicaties en het operatingsysteem. Middleware biedt applicatieondersteunende functionaliteiten, zoals bijvoorbeeld databasemanagement en dynamic naming service. (ICT-zakboekje, informatie- en communicatietechnologie) Migratie Er wordt van migratie gesproken als de code aangepast moet worden als gevolg van externe hardware- of software wijzigingen. Hierbij kan men denken aan het omzetten van mainframeapplicaties naar applicaties die kunnen draaien in een pc-omgeving of het aanpassen van broncode als reactie op de introductie van een nieuwe compiler voor die broncode. In tegenstelling tot reparatie en adaptie is het bij migratie gewenst dat het invoer/uitvoer gedrag van de applicatie ongewijzigd blijft. (ICT-zakboekje, informatie- en communicatietechnologie) Mission Critical System Een geautomatiseerd systeem waarvan het gedeeltelijk of geheel niet beschikbaar zijn c.q. falen een succesvolle aflevering van een essentiële dienst of missie in de weg zal staan. Modulair Opgebouwd volgens modules. Een module levert een aantal met elkaar samenhangende diensten (services). Nationaal WegenBestand Het Nationaal Wegenbestand (NWB) is binnen de overheid het digitale standaardnetwerk op het gebied van Verkeer en Vervoer in Nederland. Het voorziet in het geïntegreerd toepassen van gegevensbestanden van steeds complexer wordende verkeers- en vervoerssituaties. Object Oriented Elke specificatie- of programmeertaal, tool of methode die zich richt op het modelleren van objecten uit een bepaald toepassingsdomein. (www.sunworld.com/swol-04-1996/f_swol-04-oobook.glossary.html) Object Request Broker (ORB) Centraal onderdeel van CORBA dat als objectenmakelaar de communicatie tussen gedistribueerde objecten (software-componenten) in een netwerk regelt. (www.furore.nl/woorden.htm)
-45-
Object wrapper Een Object Wrapper is een belangrijke tool voor de ontwikkeling van migreerbare systemen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een mix van onderliggende applicaties en services. (Ming Automatisering: home.box.nl/~ming/definitiesa.htm) Objectbediening Systemen die dienen voor de bediening van tunnels, bruggen en gebouwen. Onderliggend Wegennet Alle wegen die niet in beheer zijn van Rijkswaterstaat. Synoniem: Subwegennet Operatorplatform Platform in de technische infrastructuur, die toegesneden is op het verlenen van services aan componenten in de applicatiearchitectuur, die communicatie behoeven met een serviceoperator of systeembeheerder. Peer-to-peer communication Rechtstreekse communicatie tussen twee netwerkstation. Dit gebeurt dus zonder tussenkomst van een server. Het heeft geen netwerkbesturingssysteem nodig. In principe is peer to peer communicatie tussen twee dezelfde OSI-lagen. (www.computerwoorden.nl) Platform Verzamelnaam voor een operatingsystem en bijbehorende apparatuur. Bijvoorbeeld: een UNIX-platform, Windows NT-platform (www.furore.nl). Computersystemen met hun operating systeem (OS). Systeemprogrammatuur tezamen met de hardware in de vorm van een specifieke processorarchitectuur, zoals een Intel-, of RISC-processor.(ict-zakboekje, informatie- en communicatietechnologie) Plug-and-play Standaard van computerfabrikanten voor de directe installatie van hardware. De gebruiker hoeft geen instellingen te veranderen of schakelaars om te zetten. Pullsupplier-interface Duidt typen communicatie aan waarvoor de technische infrastructuur de betreffende services moet leveren. Deze vorm van communicatie is gebaseerd op de idee dat de vrager weet welke informatie hij/zij zoekt en waar of hoe deze te vinden is. Aan de kant van de aanbieder moet dan ook bekend zijn welke informatie gezocht wordt, hoe en eventueel door wie (plus natuurlijk de bereidheid die informatie vrij te geven). Voorbeelden zijn de bibliotheek en de winkel of markt. De eerste is gebaseerd op optimale vindbaarheid, terwijl de tweede georganiseerd is rond optimale verkoop, wat dat ook moge zijn. Pull-communicatie kenmerkt zich doordat het uitgaat van de vraag (ICT-zakboekje, informatie-en communicatietechnologie, de koninklijke PBNA-zakboekjes). Punt Een doorsnede over een rijstrook. Puntgebied De omvang hiervan is begrensd door de ruimte die nodig is voor processen op individueel voertuigniveau zoals in- en uitvoegen en ritsen. Pushsupplier-interface Duidt typen communicatie aan waarvoor de technische infrastructuur de betreffende services moet leveren. Deze vorm van communicatie gaat uit van een systeem, waarbij de aanbieder van de informatie, de zender, de gegevens aan zijn doel, de ontvanger, stuurt. Of de ontvanger op de informatie zit te wachten, is echter de vraag. Voorbeelden van push-technieken zijn de brief, de fax en telex, maar ook de telefoon en reclame in al zijn vormen. Het kan omschreven worden als een zendsysteem (ICT-zakboekje, informatie- en communicatietechnologie, de koninklijke PBNA-zakboekjes). Quality of service (QoS) Een term die refereert naar de kwaliteit van een telecommunicatiedienst. QoS wordt met een aantal kenmerken vastgelegd. Binnen het TCP/IP-protocol wordt QoS vorm gegeven door het veranderen van de header-informatie (Type of Service of ToS-waarde), welke door “QoS enabled” apparatuur wordt herkend en op grond waarop het betreffende datapakket door de apparatuur wordt behandeld. Ook op ethernetniveau kan de prioriteit met een QoS-parameter (802.1 prioriteit) worden ingesteld en door “Layer-2 enabled” apparatuur worden herkend. Het begrip wordt steeds vaker ook toegepast op onderliggende transportlagen, zoals MPLS.
-46-
Realtime Directe communicatie. Hierbij vindt het uitwisselen van tekst, geluid en/of beeld zonder wachttijden plaats. (www.furore.nl/woorden.htm) Referentiekader Een Referentiekader is inhoudelijk gelijk aan een Regelstrategie; waar een regelstrategie echter is gericht op beleidsmatige afstemming is een referentiekader gericht op operationeel gebruik. Dit verschil noodzaakt tot kwantificering en detaillering van een opgestelde regelstrategie. Regelscenario Beschrijft de gewenste inzet van verkeersbeheersingsmaatregelen bij een bepaalde verkeerstoestand in een gebied in het wegennet ten behoeve van bepaalde verkeersbeheersingsdoeleinden. Regelstrategie verkeerskundige architectuur: 1) Beschrijft de onderliggende samenhang en de prioriteiten tussen de toepasbaarheid van de onderkende beleidsdoelen onder generieke omstandigheden. 2) Op basis van beleidsdoelstellingen worden zeer algemene richtlijnen opgesteld voor het conform deze beleidsdoelstellingen uitvoeren van verkeersbeheersing. Applicatiearchitectuur: Een Regelstrategie is de gecoördineerde denkbare inzet van (meestal meerdere) VB-services voor het bereiken van een of meerdere welomschreven VB-doelen. Organisatiearchitectuur: Op basis van de beleidsdoelstellingen worden zeer algemene richtlijnen opgesteld voor het, conform beleidsdoelstellingen, uitvoeren van verkeersbeheersing. Regio Beheersgebied van een regionale directie binnen RWS. (Realisatieconcept voor Toplevel Integratie, november 1998, AVV / CMG) Regionale Verkeersmanagement Centrale (RVMC) De RVMC zorgt voor goede doorstroming, betrouwbaarheid en de veiligheid van het (hoofd)wegennet op basis van de actuele- en verwachte verkeerssituatie binnen de gestelde DVM-beleidskaders, door de operationele inzet van de ter beschikking staande DVM-systemen en -maatregelen (Blauwdruk RVMC). Remote procedure call (RPC) Externe procedure-aanroep. Een faciliteit voor het doorgeven van berichten die mogelijk maakt dat een gedistribueerde toepassing services aanroept die op verschillende computers in een netwerk beschikbaar zijn. Wordt tijdens extern beheer van computers gebruikt. Rijkswegennet Het geheel van openbare wegen in beheer van Rijkswaterstaat. Synoniem: hoofdwegennet Rijstrook Een gedeelte van de rijbaan waar een voertuig onder normale omstandigheden overheen rijdt. Roadelement informatiearchitectuur: Deel van de weg tussen twee GDF Junctions. Komt in de werkelijkheid overeen met de hartlijn in een deel van een Rijbaan. Scenario Een verzameling van een of meerdere verkeersbeheersingsmaatregelen, die in combinatie worden ingezet. Segment Synoniem: meetvak Applicatiearchitectuur: Onderverdeling van de communicatielijnen binnen VICNET van een wegkantsysteem. Technische Infrastructuur: Het deel van een RoadElement waarover de kenmerken (voor een bepaalde toepassing) constant zijn. Informatiearchitectuur: Dwarsdoorsnede tussen twee punten op de infrastructuur. Stuk wegdeel ingesloten tussen twee raaien. Sensor Apparaat (hard- en software) dat verkeersgegevens of verkeersgerelateerde gegevens inwint (vgl. actuator). Serverplatform Platform in de technische infrastructuur, die toegesneden is op het verlenen van services aan componenten in de applicatiearchitectuur, die centrale databestanden of breed toepasbare rekenalgoritmen bevatten
-47-
Service-geörienteerd Een architectuur waarvan de beschrijving van het externe gedrag (alles wat voor de buitenwereld zichtbaar is) gericht is op diensten die de architectuur aan de buitenwereld levert. Signaalgever Algemeen: Apparaat dat signalen geeft aan de weggebruiker. Toegespitst op MTM: MTM-systeemelement waarop rode kruisen, verdrijfpijlen en snelheden getoond kunnen worden. Elektronisch signaleringsbord waarop afhankelijk van de (verkeers)situatie door middel van lichtpunten een (verkeers)teken kan worden getoond. (Van A-nummer tot zweepmast) Signalen Beelden die bijvoorbeeld door verkeerslantaarns en matrixborden worden getoond. Auditive signalen: geluiden die aangeven dat er iets veranderd is en/of moet gebeuren Subwegennet Alle wegen die niet in beheer zijn van Rijkswaterstaat. Synoniem: Onderliggend wegennet Systeemcomponent Synoniem: applicatie.Het stelsel van programmatuur en database waarin de specifieke functionaliteit van een informatiesysteem geprogrammeerd is. TCP/IP Transport Control Protocol/lnternet Protocol, het protocol om de verzending van data te regelen en te controleren. TCP is een controlemethode waarbij de verzendende computer en de ontvangende computer aan elkaar laten weten wat er verzonden en aangekomen is. Eventuele verloren gegane pakketten worden opnieuw verzonden. De tussenliggende computers voeren dus geen enkele controle uit. (http://www.floor.nl/webtionary/jargon1.htm#TCP/IP) Technische Infrastructuur Architectuur voor Verkeersbeheersing De technische infrastructuur biedt services van datacommunicatie tot aan middleware services gebaseerd op generieke ICT-technologie aan de applicatielaag om de ontwikkeling van verkeersbeheersingsapplicaties te faciliteren. TI-architectuur De architectuur van de Technische Infrastructuur voor AVB (TIAV) beschrijft de opzet van gemeenschappelijke voorzieningen voor het leveren van algemene ICT-functionaliteit (bijv. verwerkingscapaciteit, opslagcapaciteit, transparante datacommunicatie) aan verkeersbeheersingsapplicaties. (AVB-document). TICS Reference Architectuur van ISO 204/WGI Een generieke en non-prescriptieve architectuur die de concepten van een systeem omvat. Toekomstvast In staat om toekomstige ontwikkelingen op eenvoudige wijze te incorporeren. Total cost of ownership (TCO) Totale kosten van een systeem gedurende zijn hele levenscyclus Traffic Control Verkeersbeheersing op kleine schaal Traffic Information Centre (TIC) Reizigersinformatiecentrum Traject Een aantal aaneengesloten wegvakken over een rijbaan. Ook: deel van een route. Transmission Control Protocol (TCP) Protocol dat zorgt voor het splitsen van informatie in afzonderlijke pakketjes alvorens die te verzenden via Internet en het assembleren van bij elkaar behorende pakketjes na ontvangst. Samen met het IP-protocol, dat de adressering van de pakketjes regelt, ligt het TCP-protocol ten grondslag aan alle datacommunicatie via Internet.
-48-
Unified Modelling Language (UML) Unified Modeling Language kan het beste worden omschreven als een objectgeorienteerde modelleertaal die aanwezige modelleerconcepten samenvoegt in het domein van OO-methoden. UML is een toolbox voor het beschrijven van object-georienteerde ontwerpen en vormt samen met de technieken voor het gebruik van de notatie een volledige ontwerpmethode. (Bemelmans, T.M.A.(red.), ‘ict-zakboekje, informatie- en communicatietechnologie’, Koninklijke PBNA Poly zakboekjes, Arnhem, 1999). VB-maatregel Een actie om het verkeer te beïnvloeden, die gebruik maakt van signalen, aanduidingen of berichten. VB-service VB-services zijn de abstracte acties die het systeem moet leveren aan de verkeers-manager, met een gewenst effect op de verkeersafwikkeling. VB-toepassing; applicatie De toepassing van informatieverwerkende (telematica) systemen t.b.v. een verkeersbeheersing doelstelling. De Verkeersbeheersingstoepassing levert een Verkeersbeheersingsservice. De informatieverwerking voor een Verkeersbeheersings-applicatie wordt geleverd door een verzameling software objecten, die gegroepeerd zijn in Verkeersbeheersingsbouwstenen, die in één of meerdere computersystemen kunnen draaien. Verkeersbeheersing (VB) Het direct beïnvloeden van verkeersstromen t.b.v. een veilige en efficiënte afwikkeling van het verkeer. Verkeersbeheersingfuncties applicatiearchitectuur: De informatieverwerkende functies in de applicatielaag, die de verkeerskundige werking van het verkeersbeheersingssysteem uitvoeren. Organisatiearchitectuur: Het beheersen van verkeerstromen op het wegennet. Verkeersgegevens Omvatten gemeten data die betrekking hebben op het verkeer. Een Verkeersgegeven heeft betrekking op een bepaalde fysische grootheid, die met een bepaalde nauwkeurigheid is gemeten op een bepaalde locatie. Een Verkeersgegeven kan ook ontstaan uit een bewerking van één of meerdere gemeten waarden. Verkeersinformatie verkeerskundige architectuur: Beschrijving van het verkeer in het wegennet. Informatiearchitectuur: De verzameling verkeersberichten. Verkeerskundig lagenmodel Schematische voorstelling van een domein waarbij sprake is van een hiërarchie van diensten tussen groepen functionaliteiten. 1. Model waarin de aanpak voor verkeersbeheersing wordt beschreven. 2. Model dat de vertaling van beleid naar inzet van individuele verkeersbeheersingsmaatregelen weergeeft. Verkeersmanagement Het managen van verkeersstromen over de actuele en verwachte verkeerssituatie. (Concept Nota dynamisch verkeersmanagement 2000 - 2005, Produkt P.AA.p1, De AVB-applicatiearchitectuur) Verkeerskundige architectuur 1. Is het totaal aan maatregelen en acties om de capaciteit van het wegennet optimaal te benutten. 2. Het totaal aan maatregelen en acties dat - gelet op de actuele (en de te verwachten) verkeerssituatie - kan worden genomen om de capaciteit op netwerkniveau optimaal te benutten, rekening houdend met de functies van dit netwerk in het vervoerssysteem. Verkeersmanager Een functionaris binnen een regionale directie van RWS die verantwoordelijk is voor het tactische niveau van de verkeersafwikkeling op het hoofdwegennet in de betreffende regio. Verkeersprocessen Processen die zich op verschillende niveaus afspelen in de verkeersstromen. Volgens het AVB-referentiemodel kunnen deze verkeersprocessen van het volgende type zijn: punt, puntgebied, wegvak, link, traject, corridor, regionaal en landelijk netwerk. Verkeerstoestand Momentopname van een aantal voor verkeersbeheersing relevante variabelen met betrekking tot verkeer in een regio.
-49-
Vraagmanagement Het beïnvloeden van de verkeersvraag, door het verschuiven van deze vraag in tijd of in plaats, het stimuleren van het gebruik van andere vervoerwijzen of zelfs het verminderen van de verkeersvraag. Wegkantplatform Hardwareplatform en systeem software voor verkeersbeheersingsapplicaties, gesitueerd langs de kant van de weg. Wegkantstation Een wegkantplatform met de daarop geïnstalleerde applicatiestructuur. Wegsectie Het wegdeel tussen twee opeenvolgende knooppunten in het HoofdWegenNet. Wegvak Het gedeelte tussen twee knooppunten van het hoofdwegennet. Bijvoorbeeld de A12 tussen de knooppunten Ouderijn en Lunetten.
6.3.2 Verklarende begrippenenlijst lokalisatie-technieken FKP (Flächen Korrektur Parameter Ruimtelijke modellering van afstandsafhankelijke foutenbronnen waarmee GPS is behept. Deze zijn te berekenen door het combineren van diverse GPS-basisstations op verschillende (permanente) locaties. Door deze ruimtelijke correctie parameters te individualiseren voor de plek waar een mobiele GPS-ontvanger staat kan een uitstekende kwaliteit van GPS-plaatsbepaling met de RTK-techniek worden behaald over een groot gebied. GPS (Global Positioning System) Satelliet-plaatsbepalingssysteem voor militaire én civiele toepassingen. Met behulp van een GPS-ontvanger gecombineerd met een GPS-antenne kunnen d.m.v. afstandsmetingen naar satellieten posities op aarde worden bepaald. Deze posities hebben vanwege vele foutenbronnen (zoals atmosferische verstoringen) geen geodetische nauwkeurigheid. Door het inzetten van meerdere ontvangers kan men relatieve plaatsbepaling toepassen en kunnen deze foutenbronnen grotendeels worden geëlimineerd en zijn landmeetkundige nauwkeurigheden binnen bereik. Relatieve plaatsbepaling kan zowel plaatsvinden door de geregistreerde GPS data van meerdere ontvangers achteraf te verwerken (post processing), of door data direct van een basis- of referentieontvanger te verzenden naar een mobiele ontvanger. NMEA (National Marine Electronics Association) Het NMEA heeft verschillende boodschappen gedefinieerd voor het verzenden data voor navigatiedoeleinden. Hieronder behoort onder meer een boodschap met coördinaten die een GPS-ontvanger kan verzenden om te laten weten op welke positie men zich bevindt. RDNAPTRANS de coördinaten transformatie op basis van de procedure RDNAPTRANS zorgt voor een eenduidige transformatie van (Europese) ETRS89 naar het Nederlandse RD-stelsel die rekening houdt met de vervormingen in het RD-stelsel. RINEX (Receiver Independent Exchange format) Dit is een standaard uitwisselingsformaat voor ruwe GPS-data voor post-processingsdoeleinden (verwerking achteraf). Dit wordt voornamelijk gedaan voor grondslagbepaling op sub-centimeter niveau. De data van elk type ontvanger kan in RINEX formaat worden omgezet. Hierin staan naast de waarnemingen naar alle satellieten ook de baanparameters van de satellieten. RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Service) is een adviserende organisatie die zich bezig houdt met de standaardisatie van data formaten. RTCM heeft verschillende, internationaal aanvaarde formaten van GPS boodschappen uitgevaardigd. RTCM 18/19 Type RTCM boodschap waarbij de ruwe GPS-data van een referentieontvanger naar een mobiele ontvanger worden verzonden. Dit is de oudste vorm van correcties voor het werken met RTK.
-50-
RTCM 20/21 Type RTCM boodschap waarbij niet de originele GPS-data (lees: afstanden naar satellieten) maar correcties hierop worden verzonden van referentie- naar mobiele ontvanger. Dit type is iets moderner en steeds meer beschouwd als het algemene formaat boodschap voor GPS-metingen met de RTK-techniek. RTK (Real Time Kinematic) GPS (reken-)methode waarbij door middel van een datalink GPS-data (correcties) van een basisontvanger naar een mobiele ontvanger worden gestuurd. Hierdoor kunnen de te meten punten “real time” worden bepaald met hoge nauwkeurigheid.
6.4 overige bijlagen 6.4.1 het belang van Floating Car Data (FCD) voor verkeersmanagement Floating Car Data heeft drie onderscheidende kenmerken ten opzichte van de gegevens die door conventionele wegkantapparatuur worden geproduceerd: 1. de gegevens zijn individueel per voertuig (bij wegkantapparatuur hooguit per categorie) 2. het betreft discrete data 3. de data-uitwisseling is niet (of veel minder) lokatie-gebonden De combinatie van de eerste twee factoren maakt het mogelijk om simulaties uit te voeren en de gebruikte modellen en algoritmes real-time te toetsen en aan te passen. Dit leidt theoretisch tot enorme verbetering van het berekende totaalbeeld van de verkeerssituatie en maakt ook de simulatie van te verwachte verkeerssituaties (veel beter) mogelijk dan bij uitsluitend op continue (en niet individueel toetsbare) data gebaseerde modellen. Betrouwbare simulaties worden derhalve reeds mogelijk geacht indien slechts een klein percentage van de voertuigen haar positie, rijrichting en snelheid (- met voldoende frequentie is alleen positie voldoende om de andere grootheden te berekenen, uiteraard-) doorgeeft, afhankelijk van de het te berekenen kenmerk (6.2.3). De derde factor spreekt voor zich qua extra informatie ten opzichte van wegkantapparatuur. 6.4.2 In het kader van het project kilomerheffing bedachte toepassingen voor in-car apparatuur 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
KMH Toll collection FCD Traffic Lights& Signalling (data hiervoor) Strategische data over verkeer Lane monitoring speed control hazardous goods het parkeergebeuren rerouting info fleet management logistic tracking&tracing lading registratie data voor verzekeringsmaatschappijen data voor lease-maatschappijen time&billing administratie het carpool gebeuren ondersteuning reizende verkopers/accountmanagers reclame, location-based verkeersinformatie OV-informatie navigatie toeristische informatie, location-based yellow pages, location based
-51-
25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45.
-52-
safety monitoring remote door unlock driver identification diefstal (voertuig), preventie, tracking, recovery het emergency-gebeuren after accident assistance raodside assistance on board diagnosis payment transaction services personal comm. (mail, sms, gsm, …) audio/video downloaden/ontvangen internet access entertainment, location based bestuurderbewaking (slaap, dronkenschap) signalering in het voertuig handhaving verkeersregels/verkeersgedrag zwarte doos multimodale reisplanner sluipverkeer tegengaan gebruik voertuig vaststellen (voor controle verzekeringen/belastingen/APK) selectieve toegang tot steden (laden/lossen)
