Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék
JKL rendszerek (BSc)
Személyközlekedési információs rendszerek
Dr. Csiszár Csaba egyetemi docens
[email protected] 06 1 4631978 St. épület 403. szoba
Az előadó a saját ábrák másolási jogát fenntartja.
Budapest, 2016.10.04.
mi a képzés célja?
közlekedésmérnök BSc Tantárgyi egymásra épülés:
BSc képzésben: Közlekedési információs rendszerek I. és II. + alágazati információs rendszerek MSc képzésben:
Közlekedési informatika + Intelligens közlekedési rendszerek (ITS) + szakmodul tárgyai (pl. Személyközlekedés)
Közlekedés informatikai képzés célja a karon
Személyközlekedés Személyközlekedés a szállítás tárgya : személyek + (poggyász) jármű nélküli + járműves mozgások Kiváltó tényezők
emberi kapcsolatok területi funkciómegosztás társadalmi munkamegosztás, gazdasági tevékenység
A személyközlekedési rendszer komplex (az elemtípusok, az elemek és a relációk száma nagy) pálya, jármű (eszköz), környezet (időjárás), ember kölcsönhatásai dinamikus (az elemek és a jellemzőik, az igények és a folyamatok változnak az időben) nyílt (az igények külső tényezők hatására változnak; a településszerkezet meghatározó)
A személyközlekedés feladata a felmerülő igények levezetése biztonságosan erőforrás (energia) takarékosan gazdaságosan akadálymentesen természeti-társadalmi környezetbe illően (területfoglalás)
Személyközlekedési rendszer szereplői • igénybevevő (utas) • üzemeltető, szolgáltató (operátor) • társadalom (tervezési, működtetési felelősség – állam, önkormányzat)
A személyközlekedési formák csoportosítása • közlekedési eszköz szerint (gyalog, nem motorizált jármű, motorizált jármű) • működtetési mód szerint (egyéni – csoportos
jelleg) • szervezési forma szerint (egyéni – közforgalmú) • közlekedési viszonylat szerint helyi, helyközi (környéki <elővárosi>, regionális, távolsági, nemzetközi) Motiváció (cél – tevékenység) szerint - tevékenységi láncok összekötő eleme • munka • oktatás • vásárlás • ügyintézés • szabadidő (napi, heti, éves) • egészség Mozgási folyamat szerint • mozgó forgalom • álló forgalom Közlekedési pálya szerint (elkülönített, kötött) • közúti (gyalogút, kerékpárút, járda, stb.) • vasúti • vízi • légi
A mobilitás fejlődést befolyásoló tényezők TÁRSADALMI TÉNYEZŐK • az ipari társadalom szolgáltató társadalommá alakulása
TECHNOLÓGIAI TÉNYEZŐK
• hatékony időfelhasználásra való törekvés
• adatgyűjtési technológiák (pl.: humán szenzorok),
• változó életvitel, társadalom individualizálódása
• új adatforrások (pl.: közösségi média)
• öregedő társadalom
• kommunikációs technológiák (pl.: 3G/4G/5G, NFC, WiFi, IoT)
• munkaidő csökkenése és a szabadidő-forgalom növekedése • térben és időben átrendeződő tevékenységek (pl.: otthoni munka) • a bevásárló forgalom erőteljessé válása, • lakóhely választási kritériumok megváltozása, • megosztáson alapuló társadalom (sharing economy, on-demand economy) – kézzelfogható (lakás, jármű); nem kézzel fogható (idő, készségek) javak
• egészség- és környezettudatos életmód • élhető városok (pl.: kevesebb motorizált forgalom) • terület felhasználás, területfoglalás javítása
• jármű kommunikációs technológiák V2V, V2I, V2N, V2G • nyomkövetési technológiák (pl.: cella információk) • adatelemzési módszerek (pl.: Big Data, adatbányászat) • emberi döntés, kognitív képességek, érzékszervek helyettesítése (pl.: gépi látás) • korszerű energia menedzsment környezetbarát energia-források
A személyközlekedési módok csoportosítása MODALITY OF VEHICLE USE
Private Person
Collective
driver of car pooling (ride sharing)
driver of individual car, bicycle passenger of individual car, chauffeaur service
passenger of car pooling (ride sharing)
vehicle is driven by not passenger
Service Company (public or private)
VEHICLE PROPRIETOR
Individual
taxi, ride-sourcing
public transportation, demand responsive public transportation (DRT), (passenger of shared car-sharing) (collective taxi)
car-sharing, bike-sharing (car rental)
(driver of shared car-sharing)
A személyközlekedési módok jellemzői – távolság, rendszeresség Utazás rendszeressége
Egyéni gépjármű-használat
Rendszeres
Hagyományos közforgalmú közlekedés
Rugalmas közforgalmú közlekedés
Telekocsi Kerékpározás Kerékpározás Közforgalmú autózás
Eseti
Közös közforgalmú autózás Taxi
Sofőrszolgálat Autókölcsönzés Gyűjtőtaxi
Kis (városi, helyi)
Közepes (elővárosi)
Utazási távolság Nagy (távolsági)
A személyközlekedési módok jellemzői – utasszám, rugalmasság
Number of passengers per vehicle many few
Types of travellers: walker, passenger, driver (biker) - current transportation modes
Public transportation
Demand responsive public transporCartation pooling
Bike-sharing
Car- Taxi sharing
Chauffeaur service
Ridesourcing
Bicycle
unflexible Legend: degree of alteration:
Individual car
flexible no alteration,
altered modes,
Flexibility
merging modes.
Rendszerelméleti alapismeretek
Rendszer: adott cél érdekében létrehozott, meghatározott struktúra szerint egymással kölcsönhatásban lévő elemek együttese. Egynemű vagy összetartozó dolgoknak, jelenségeknek törvényszerűségeket mutató rendezett egésze.
Elemek és az elemek közötti kapcsolatok halmaza. Miből áll? És hogyan működik?
Információs rendszer: az információk (jelek, adatok) kezelését végző rendszer. (adatgyűjtés, -átvitel, -tárolás, -feldolgozás, adat felhasználás, megjelenítés)
Tevékenységek tevékenységek szervezése, irányítása
információk kezelése
jelek (jelzések), adatok
információk (ismeretanyag – tudás)
ADAT: Elszigetelten kezelhető, egymástól jól megkülönböztethető jelzések, amelyek tényeket (szöveget, numerikus értéket, szimbólumot, képet, stb.) képviselnek. Adatbázisokban vagy file-okban vannak tárolva.
ADATBÁZIS: Az adatbázis felesleges átfedés nélkül együtt tárolt és egymással kapcsolatban lévő adatok együttese, összetett logikai szerkezetű adathalmaz. Az adatok értelmezésével jutunk információhoz. A cél az, hogy az adatokból minél több információt nyerjünk.
Az
információk
hordozói
az
adatok.
INFORMÁCIÓ: Az adatoknak egy bizonyos szerkezetben, meghatározott módon szervezett egyesítése. Az információ az objektív valóság emberi tudatban való visszatükröződése, mely nélkül lehetetlenné válna a valóságtól való elvonatkoztatás. (Az információtartalmat befolyásolja a megjelenítés módja).
információrobbanás – Big Data – 3 irányú bővülés
Data Velocity VOLUME is the size of the data being collected
MB
Data Variety
GB
TB
PB
Data Volume
VELOCITY is the speed at which data is flowing, the ability of software solutions to receive and process data VARIETY refers to different data format, and the challenge to be able to organize raw, (un)structured data
elméleti gyakorlati technikai
informatika, közlekedési informatika definíciója ismereti és technikai előzmények
informatika
TELEKOMMUNIKÁCIÓ
Mobil és/vagy telepített adatfeldolgozó rendszerek összekapcsolása • Vezetékes telekommunikációs hálózat és szolgáltatások • Vezeték nélküli telekommunikációs hálózat • Telekommunikációs végberendezések
+
INFORMATIKA
A rendszerek között átvitt adatok feldolgozásához szükséges hardver és szoftver • Számítógépek • Interfészek • Kommunikációs és felhasználói szoftverek
=
TELEMATIKA
szisztematikus térbeli információkezelés
informatika ≠ az egyes informatikai megoldások összege
Az informatikai szabályozókör
beavatkozási ciklusidő,
3. információtárolás (az időbeliség kezelése)
részleges, teljes optimum
4. információfeldolgozás
TELEKOMMUNIKÁCIÓ 2. információátvitel a feldolgozási helyre (a térbeliség kezelése)
5. információátvitel a felhasználási helyre (a térbeliség kezelése)
1. információ-felvétel és gyűjtés
6. információ-felhasználás
KÖZLEKEDÉSI ALAPFOLYAMAT összetevők (pálya, hálózat, jármű, energia, személyzet, környezet)+ működés (technológia, üzemtan) + menedzsment, pénzügyi stratégia
A közlekedési rendszer szerkezete (az információs rendszer elhelyezkedése)
c) irányítási rendszer
Szállítás, feladatmegoldás operatív irányítása
Szállítás, feladatmegoldás technológiai folyamata
szállítási feladatok, relációk
Horizontális
Immobil rendszerösszetevők pálya, helyhez kötött berendezések, hálózat
Célpontok
járművek, energia, munkaerő, környezet
(rendeltetési helyek)
Mobil rendszerösszetevők
elszállítottak
elszállítandók
(menetrend stb.)
RENDSZERÖSSZETEVŐK
Vertikális
Felsőbb irányító szervek
Forrás pontok (feladatok)
mikroinformatika
a) technikai rendszerb) folyamat rendszer
mezoinformatika
d) információellátási rendszer
makroinformatika
Közlekedési alágazatok információs rendszerei Vasúti közlekedés • szabályozott • interoperabilitás hiánya • hierarchikus szervezeti felépítés és üzemirányítás • információkezelés alapja: technológiai és üzleti folyamatok Vízi közlekedés • nemzetközileg szabványosított rendszerek • flottakövetés • vészhelyzet kezelés Légi közlekedés • informatikai infrastruktúrával és szolgáltatásokkal legjobban támogatott alágazat – szabványosítás és egységesítés • modulárisan felépülő termékcsaládok • személyzet helyett utasok végzik a műveleteket (automatizálás) Közúti közlekedés • széttagolt rendszerek – sok szereplő • rendszerek csoportosítása felhasználók és funkciók szerint • közlekedésbiztonság fokozása, infrastruktúra kapacitáskihasználás maximalizálása • zavarérzékeny
• lágy (soft) és kemény (hard) szabályozási lehetőségek kombinálása • új technológiák (adatgyűjtés)
Az utasinformatika alapfogalmai az utasinformációs rendszer elhelyezkedése a közlekedési rendszerben Telematikai alrendszer – számítógép hálózat és adattovábbítás
hogyan közlekedjünk?
információs folyamat visszahatása
információs végberendezés
Közlekedési alaprendszer – közlekedési hálózat
alaprendszer leképezése
KÖZLEKEDÉSI RENDSZER
áramlási terek
A rendszerek folyamatlogikai rendje 6. A SZEMÉLYSZÁLLÍTÁSI FOLYAMAT IRÁNYÍTÁSA operatív irányítás 1. 2. 3. HELYVÁLTOZTATÁS, SZEMÉLYSZÁLLÍTÁS TERVEZÉSE UTAZÁS ELŐKÉSZÍTÉS
11. 12. 13. SzállíImMobil tási mobil összefela- össze- tevők dat tevők terveterve- terve- zése zése zése
14. Közlekedési alapfolyamatt ervezése
21. 22. 23. Menet- Helyfog- Számírendi, lalás tógépes díjsza- informa- menetdíj bási és tikája beszeturista dés információszolgáltatás
HELYVÁLTOZTATÁS, UTAZÁS
31. Járműhöz vezetés informatikája
32. Járműfedélzeti informatika
33. Járműtől elvezetés informatikája
15. Minőségtervezés 16. Gazdasági tervezés (viteldíjrendszer tervezése)
Indulási hely
HELYVÁLTOZTATÁS FIZIKAI FOLYAMATA
4. 5. UTAZÁS SZEMÉLYUTÁNI SZÁLLÍTÁS SZÁMBAINFORVÉTELE MÁLÓDÁS 41. Csomag visszakeresés
51. Teljesítmény elszámolás
42. Utas visszakeresés
52. Erőforrás ráfordítás elszámolás
43. Észrevételek kezelése
53. Pénzügyi elszámolás
Rendeltetési hely
54. Statisztikai kiértékelés 55. Minőségellenőrzés -elemzés
56. Archiválás
Információs szolgáltatások hatása az utazóra – viselkedés, mozgás jellemzői Az információ szerzés a helyváltoztatás fázisa szerint lehet: •
utazás előtt,
•
utazás közben,
•
utazás után.
A technológia szerint az információ érkezhet •
hagyományos (pl.: papír alapú), vagy
•
elektronikus formátumban.
Az alkalmazott eszköz: •
mobil,
•
immobil (telepített) lehet.
Az információt felhasználok köre szerint az információ lehet: •
individuális, vagy
•
kollektív.
Útvonaltervező alkalmazások Követelmények: • értéknövelt információk • helyfüggő mobil • háztól-házig készüléken • személyre szabható is elérhető • döntés támogató • valós idejű adatok alapján • multimodális • öntanuló – mesterséges intelligencia használat Utazástervező rendszerek vizsgálati szempontjai: Útvonaltervezési szolgáltatások
Helyfoglalás, díjfizetés
A kezelt adatok, működés jellege
adatbevitel módja
tarifainformáció
statikus adatok
tervezési szempontok
helyfoglalás és díjfizetés módja
megjelenített adatok köre
fizetési lehetőségek
féldinamikus adatok dinamikus és előrebecsült adatok
megjelenített adatok áttekinthetősége
személyes adatok kezelése
Információ a kényelmi szolgáltatásokról szolgáltatások az utasforgalmi létesítménynél szolgáltatások a járművön kiegészítő szolgáltatások
Kiegészítő információk környezeti hatások megjelenítése idegen nyelvű információk ügyfélkapcsolati lehetőségek esélyegyenlőségi információk
Információs rendszerek utazási módonként Gyaloglás • •
minden helyváltoztatás része útvonaltervező alkalmazások elnagyoltan kezelik, személyreszabás csekély • információ szerzés: tapasztalat, sejtések, hiányos információ alapján; statikus táblák Kerékpározás • aktuális forgalmi szituációkra gyors reakció • döntéseknél kevés az idő, kevés információ → véletlenszerű, sejtésalapú • más közlekedők által mutatott viselkedés információtartalma • a kerékpáros a mozdulatai (pl.: kézzel indexelés) • kevés megfelelő útvonaltervező • elnagyolt infrastruktúra • kevés személyre szabható beállítás
Közösségi kerékpározás fejlett támogató informatikai rendszerek: • regisztráció/vásárlás • utazástervezés • bérlés • utazás közben • kerékpár leadása • elszámolás Kerékpárbérlés • nincs fejlett technológia – bérlés egyszerű módszerekkel
Hagyományos közforgalmú közlekedés • • • •
valós idejű járműkövetés, fejlett irányító rendszer, fejlett utastájékoztató rendszer megállóban, járművön, individuális készüléken jogosultság megvásárlása aktuális forgalmi helyzet
Igényvezérelt közforgalmú közlekedés (DRT) • az utazási igények kezelése, feldolgozása telematikai eszközökkel - helyfoglalás • számítógépes útvonal-tervezés (járattervezés), jármű- és személyzetvezénylési tervek • műholdbázisú automatikus járműazonosítás és helymeghatározás, kommunikáció • elektronikus (automatikus) díjbeszedés Carsharing • fejlett informatikai rendszerek – járműkövetés, foglalási rendszer • regisztráció, bérlés, jármű leadása, elszámolás Autókölcsönzés • fejlett telematikai rendszerrel rendelkező, nagy flottát kezelő járművek • kezdetleges technológiával rendelkező, néhány járműves szolgáltatók • bérlés/foglalás, utazás, befejezés, elszámolás
Taxi • •
fejlett informatikai háttérrel rendelkező flotta üzemeltető társaságok - diszpécser / magán sofőrök rendelés (applikáció, telefon, /leintés/), nyomon követés, befejezés (fizetés), visszajelzések
Ride sourcing • járművek (sofőrök) – fuvarfeladatok automatikus számítógépes szervezése, összerendelése • jármű keresése, nyomon követés, utazás után automatikus fizetés, értékelés Carpooling (telekocsi, ride-sharing) • nem igényel fejlett rendszereket - támogató információs szolgáltatások az utasok – sofőrök összerendeléséhez • ridesharing – városokban, IT támogatást igényel Sofőrszolgálat • diszpécsert támogató, kevésbé fejlett rendszerek • igénykezelés, diszpozíciók, utastájékoztatás, díjszámítás, elszámolás Egyéni gépjármű használat • fejlett támogató szolgáltatások (jármű, infrastruktúra) – utazástervező, navigáció Motorozás • egyéni járműhasználattal megegyező rendszerek • információ szerzés korlátos utazás közben
