FAKULTA
DOPRAVNÍ
ČVUT | KONVIKTSKÁ 20, 11000 PRAHA 1
ITS v podmínkách dopravnětelekomunikačního prostředí ČR (802/210/108) Příloha 1 Metodika využívání a rozšiřování ITS architektury při praktickém návrhu projektu.
VERZE 1.0
Obsah Obsah.......................................................................................................................................... 2 Seznam obrázků ..................................................................................................................... 3 Seznam příloh......................................................................................................................... 3 Obecné zásady............................................................................................................................ 4 Použité zkratky....................................................................................................................... 4 Definice pojmů....................................................................................................................... 5 Kritéria pro použití ITS architektury...................................................................................... 8 Proč použít ITS architekturu .............................................................................................. 8 Vazba na ITS architekturu Evropské unie.......................................................................... 9 Oblasti použití ITS architektury............................................................................................... 10 Úvod ..................................................................................................................................... 10 Silniční doprava.................................................................................................................... 10 Vozidlo, řidič.................................................................................................................... 10 Infrastruktura.................................................................................................................... 10 Silniční veřejná osobní doprava ....................................................................................... 12 Silniční nákladní doprava................................................................................................. 12 Elektronický výběr mýtného ............................................................................................ 12 Standardizace v ITS ................................................................................................................. 13 Standardizace ve světě ......................................................................................................... 13 Standardizace v Evropě........................................................................................................ 13 Standardizace v ČR .............................................................................................................. 14 Použití ITS architektury při návrhu systému............................................................................ 15 Metodika tvorby ITS architektury........................................................................................ 15 Databáze ITS architektury.................................................................................................... 16 Stanovení účastníků (terminátorů) ....................................................................................... 17 Nástroj pro podporu návrhu ITS architektury ...................................................................... 18 Přihlášení do systému....................................................................................................... 20 Založení nového, otevření rozpracovaného projektu ....................................................... 21 Uživatelské potřeby.......................................................................................................... 22 Funkční architektura......................................................................................................... 23 Informační architektura .................................................................................................... 24 Zobrazení výsledků návrhu architektury.......................................................................... 25 Doplňující a pomocné informace ..................................................................................... 27 Metodika tvorby ITS fyzické architektury ........................................................................... 31 Analýza rizik ............................................................................................................................ 32 Obecná analýza rizik ............................................................................................................ 32 Shrnutí rizik podle kategorie ................................................................................................ 33 Strategie zmírnění rizik ........................................................................................................ 35 1. Financování a organizační aspekty .......................................................................... 35 2. Standardy, technická a netechnická harmonizace .................................................... 36 3. Vývoj nových ITS produktů a služeb, podpora dopravní politiky........................... 37 4. Výměna dat .............................................................................................................. 38 5. Propagace ITS a výchova ......................................................................................... 38 6. Podpora řízení vozidla (ADAS) ............................................................................... 39 7. Správa prognóz......................................................................................................... 40 8. Správa nehod ............................................................................................................ 41 9. Sdílení dat................................................................................................................. 41 10. Ochrana soukromých dat...................................................................................... 42 11. Komunikace z vozidla.......................................................................................... 43 2
12. Infrastruktura ITS................................................................................................. 43 13. Možnosti zneužití systému ................................................................................... 44 Zpětná vazba pro změny a úpravy ITS architektury ................................................................ 45 Správa národní ITS architektury .......................................................................................... 45 ITS datový registr..................................................................................................................... 46 Registrace datových struktur a rozhraní v ITS datovém registru......................................... 46 Příklady návrhu ITS architektury s využitím vývojového nástroje.......................................... 47
Seznam obrázků Obr.1 Vztah systému a prostředí Obr. 2 Kontextový diagram Obr. 3 Rozlišovací úrovně ITS Obr. 4 Úvodní obrazovka, přihlášení do systému Obr. 5 Založení nového a management zpracovávaného projektu Obr. 6 Stanovení potřeb uživatelů Obr. 7 Vytvoření funkční architektury Obr. 8 Vytvoření informační architektury Obr. 9 Menu pro zobrazení výsledků návrhu architektury Obr. 10 Detailní informace o funkci Obr. 11 Detailní informace o logickém datovém toku Obr. 12 Detailní informace o fyzickém datovém toku Obr. 13 Menu fyzických subsystémů Obr. 14 Detailní informace o konkrétním fyzickém subsystému
Seznam příloh Příloha č. 1 Příklad návrhu ITS architektury pro telematiku na silnicích a dálnicích Příloha č. 2 Příklad návrhu ITS architektury pro Jednotný systém dopravních informací
3
Obecné zásady Použité zkratky ITS – Inteligentní dopravní systémy ADR –The European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road - nebezpečné náklady O/D matice – Origin/Destination – matice hlavních tahů ETA – Estimated Time of Arrival VMS – Variable Message Sign Proměnné dopravní značení VD – veřejná doprava OBU – On Board Unit – palubní jednotka ISO - International Standards Organisation, hlavní koordinátor standardizačního procesu. IEC - International Electrotechnical Commision, celosvětová organizace, která připravuje a vydává mezinárodní normy z oblasti elektrotechnických, elektronických a jim příbuzných. ITU - International Telecommunications Union, mezinárodní organizace spadající do hierarchie OSN. CEN - The European Standards Committee, evropská standardizační komise, které zahrnuje celý sektor s výjimkou oblasti elektrotechniky. CENELEC - The European Committee for Electrotechnical Standardisation, evropská standardizační komise pro elektrotechniku. ETSI - European Telecommunications Standards Institute, evropský institut pro standardizaci v telekomunikacích. ČNI - Český normalizační institut, státem zřízená organizace, která zajišťuje tvorbu českých technických norem, jejich jednotnost a vzájemný soulad a soulad s právními předpisy. TNK 136 - Technická normalizační komise č. 136, odborný normalizační orgán pro oblast dopravní telematiky s celostátní působnost. SŘBD - Systémy Řízení Báze Dat (DataBase Management System) CDMA - Code Division Multiple Access -kódové dělení přenosových kanálů UMTS - Universal Mobile Telecommunication System - využití vykonných multimediálních služeb při současném zvýšení mobility GPRS - General Packet Radio Service - nové technologie pro zvýšení přenosové rychlosti dat KAREN - Keystone Architecture Required for European Networks – Projekt návrhu evropské ITS architektury ACTIF - Aide à la Conception de systèmes de Transport Interopérables en France – projekt návrhu národní ITS architektury Francie ARTIST - Architettura Telematica Italiana per il Sistema dei Trasport - projekt návrhu národní ITS architektury Itálie JSDI - Jednotný systém dopravních informací
4
Definice pojmů Komunikační architektura Konceptuální model
Kontextový diagram
Řídící achitektura
Náklady / Výnosy Data
Datová architektura
Architektura definuje komunikační mechanismy, které jsou užívány pro propojení komponent fyzické architektury – definice viz dále. Konceptuální model popisuje vlastnosti systému a jeho chování. Vysoká úroveň popisu systému je schopna: - reprezentovat skutečné výstupy systému - jednoduše komunikovat srozumitelnými výstupy - zjednodušit předmět nebo výstup - prezentovat vzájemné vazby - definovat určité konstrukty Diagram ukazuje souvislosti ve kterých bude systém reprezentující architekturu existovat. Část vnějšího světa, se kterou musí mít systém rozhraní jímž operuje s okolí a předává mu služby požadované uživatelem. Vnější svět je reprezentován terminátory. Tato architektura ukazuje řídící data v architektuře. Řídící data jsou ta data, která jsou v architektuře užívána k výkonu funkčnosti. Mohou být tedy užívána k aktivaci funkce nebo procesu. Řídící data mohou být posílána ve stejný čas a na stejné místo určení jako ostatní data tj. informace o dopravním proudu, videozáznam apod. V rámci evropské ITS architektury je ve funkční architektuře užíván pojem "trigger data flow". Jsou to datové toky, které mohou být použity jednou funkcí ke spuštění jiné funkce. Výsledek analýzy nákladů a výnosů, které vzniknou při použití ITS architektury. Data jsou surové hodnoty, které po zpracování definují stavy nebo podmínky. Data představují cokoli, co je sbíráno ze zdrojů ležících mimo systém a má svoji reprezentaci v architektuře. Mohou být dva základní typy dat, analogická a digitální. Analogová data jsou obvykle konvertována na digitální na rozhraní systému. Digitální data mohou být sbírána přímo např z jiného systému. Uvnitř architektury mohou ještě být uložena data, která jsou výsledkem zpracování a analýzy. Je to jiný název pro informační architekturu.
Datový tok
Datový tok definuje cestu, po které jsou data přenášena z jednoho elementu k jinému. Logický datový tok je mezi funkcemi a terminátory a mezi funkcemi navzájem. Fyzické datové toky jsou součástí fyzické architektury.
Datový sklad
Datový sklad reprezentuje soubor dat, která mohou být přístupná pro jednu nebo více funkcí, a tak tvoří část funkční architektury - viz níže. Může být řízen jedinou funkcí nebo být otevřen pro přístup více funkcím.
5
Implementace
Funkce
Funkční architektura
Implementační architektura
Informační architektura
Implementace je proces, který probíhá při uvádění čehokoli do provozu. Pro fyzický systém to bude proces, který umožní jeho používání v konkrétní lokalitě. V případě architektury to znamená její přípravu tak, aby byla k dispozici při vývoji vlastního fyzického systému - viz pozdější definici. Architektura často zahrnuje studii proveditelnosti, která ukazuje cesty, jak může být architektura uplatněna v reálném světě. Je částí funkční architektury, která něco vykonává t.j. provádí funkci. Tato funkce může být jednoduchá nebo komplexní. Téměř vždy zahrnuje zpracování dat, která jsou funkcí produkována jako její výstup. Tyto informace jsou odesílány dalším unkcím, terminátorům nebo do datových skladů. Tato architektura provádí definici funkčnosti, která je nutná pro zajištění ITS služeb a zařízení, definovaných v uživatelských potřebách - viz pozdější definice. Sestává z funkcí, datových toků a databází, kde každá z nich je definována samostatně ve své sekci. Název je odvozen z fyzické architektury. Implementační architektura přidává operativní technické detaily elementům, popsaným v subsystémech a modulech fyzické architektury.Tyto detaily zahrnují popis komponent, jazyků a komunikačních protokolů. Také tyto komponenty, které vykonávají funkce a interakce identifikované ve fyzické a specifikované ve funkční architektuře, určují detaily, zajišťující vytvoření specifického kódu. Implementační architektura se skládá ze dvou hlavních nejdůležitějších elementů. První je specifikace hardware, operačního systému a komunikačních protokolů, které jsou použity při implementaci systému. Druhá část, model systému identifikuje specifické (komerční) produkty implementované v subsystémech a modulech, které jsou popsány ve fyzické architektuře. Další elementy zahrnují model rozhraní specifikující výměnné mechanismy pro subsystémy (a moduly) a rozhraní pro systém řízení báze dat. Může být též zahrnut informační model, specifikující rozličné datové modely. Tato architektura ukazuje strukturu informací v rámci architektury. Zaměřuje se na charkter dat, jak jsou zpracována a uchovávána a na jejich vzájemné vztahy, např. využívání datového modelu. Zpracování a uchovávání dat v rámci architektury proběhne samostatně ve funkcích a pamětích dat. Jedním z použití informační architektury proto může být zajištění maximální kapacity pamětí dat. Spolu s organizační architekturou může být také využita k určení jaká data jsou, nebo mohou být sdílena mezi organizacemi. Oddělená informační architektura nebyla vytvořena jako součást evropské ITS architektury. Místo toho byla zahrnuta do funkční architektury. 6
Informace
ITS systém
Organizační architektura
Fyzická architektura
Fyzický systém Prezentační architektura
Informace jsou data, která byla zpracována do souvislostí a významů určených kontextem. Tak to platí pro data která byla zpracována a připravena na poslání věcem, které jsou vně systému reprezentovaného architekturou. ITS systém je další název pro fyzický systém – viz níže. V přesném významu je slovo "systém" jako součást zkratky "ITS" nadbytečné. Nicméně zkratka "ITS" začala být používána stejně jako "dopravní telematika" a další podobné fráze, užívané v minulosti. Proto bylo slovo "systém" ponecháno. Pokud bychom termín zkrátili na "IT systém", mohl by mít více různých významů. Název je užívaný pro odvozeninu fyzické architektury. Používá se pro znázornění organizací, které budou vlastnit, a/nebo provozovat a/nebo udržovat subsystémy a moduly ve fyzické architektuře. Toto je velmi užitečné pro zdůraznění vztahů mezi organizacemi, které budou mít něco do činění s architekturou a se spory, které mohou vyvstat. Může být také užívána s informační architekturou – viz výše, uvažovat, jak budou muset nebo mohou být data sdílena mezi organizacemi. V některých příkladech není tato architektura požadována, protože stejná organizace vlastní a provozuje všechny subsystémy a moduly a je také odpovědná za zařízení všech udržovacích aktivit. Tato architektura poskytuje definici (nebo soubor definic) elementů, která může být vytvořena funkční architekturou (viz výše), aby mohly být vytvořeny fyzické věci (hardware a software), které budou dodávat ITS služby a vybavení vyžadované uživatelskými potřebami – viz další definice. Ve skutečnosti zde může být několik definic o tom, jak mohou být elementy vyprodukovány z jedné funkční architektury. Proto si vývoj architektury může vybrat být buď proskripční a poskytnout jedinou přijatelnou definici, nebo poskytout mechanismus, který umožní vytvoření různých definic. Každá definice může být nazývána "fyzickým systémem" – viz níže. Je také možné vytvořit fyzickou architekturu, která reprezentuje podmnožinu originální architektury. V tomto případě může být vytvořena její vlastní fyzická architektura. Diskuze o různých formách architektury, které mohou být vytvořeny, budou v dodatku 1 tohoto dokumentu. Tým který vytvořil Evropskou rámcovou ITS architekturu si vybral poskytnutí mechanismu, který umožní vyprodukovat fyzické systémy a/nebo architektury. Systém, jehož část specifikace vysoké úrovně může být vytvořena jako část fyzické architektury. Tento název se užívá pro odvozeninu komunikační architektury. Užívá se pro zdůraznění potřeby pro běžné standardy prezentace informací k uživatelům ze subsystémů a modulů ve fyzické architektuře.
7
Koncepční model se stane referenčním modelem, pokud se ukáže být zásadní částí buď komunikace mezi účastníky realizujícími systém, nebo základním konceptem během realizace systému. Referenční model obvykle existuje ve velmi vysoké úrovni abstrakce, například vyšší než Evropská funkční ITS architektura. Obvykle vyjadřuje jak konstrukční vztahy mezi funkcemi, tak i celkové působení všech odpovídajících systémů a z toho důvodu je velmi bohatý na informace. Riziko je něco, co může nastat a bude představovat ohrožení Riziko rozmístění architektury nebo jejích systémů. Obvykle zde bývá nějaký odhad dopadu rizika a definice zmírnění strategie, jež by mohly být rozmístěny v minimalizaci (zmírnění) tohoto dopadu. Definice o tom, jak systém reprezentovaný architekturou Terminátor očekává, že se bude okolní svět chovat. Ve skutečnosti se jedná o přísnou definici funkčnosti, kde vnější svět očekává, že učiní opatření pro systém operovat a dodávat služby a vybavení požadované uživateli. Obvykle je zde několik terminátorů; jeden pro každou část vnějšího světa. Sdělení, která definují požadavky uživatele na systém. Uživatelské potřeby Jinými slovy definují služby a vybavení, které budou poskytovány architekturou (nebo fyzickými systémy z ní odvozenými) a nutností jejich obstarání. Pro ITS na silnici by služby měly pokrýt všechny aspekty silničního cestování. Mohou být také propojeny do ostatních modů (například železnice, moře a vzduch), pokud jsou multimodální cestovní výhody požadované uživateli. Omezení mohou být nazvaná Charakteristikami a definují takové věci, jako "pravidla" pod nimiž musí architektura (a její fyzické systémy) operovat. Měly by také zahrnovat omezení způsobem, kdy mohou uživatelé zpřístupnit fyzické systémy, například výstup musí být jak ve zvukové, tak i ve vizuální formě. Požadavky uživatelů na služby Tento název se používá v národní ITS architektuře USA. Vyjadřuje to, co je v Evropské rámcové ITS architektuře nazýváno Uživatelské potřeby – viz výše. Popisuje, co má architektura dělat podle požadavků uživatelů. Je vyjádřený jako definice služeb a vybavení které budou k poskytnuty architekturou a nutností jejich obstarání. Referenční model
Kritéria pro použití ITS architektury Proč použít ITS architekturu Potřeba architektury výrazně nabývá na významu, pokud je systém tvořen dvěma nebo více (sub)systémy. Dosud přežívá názor, že problém integrace systémů je jen v datové komunikaci. Tento názor přežívá navzdory problémům, které mají vývojáři s vytvářením skutečně kvalitních integrovaných systémů. Nejdůležitější aspekt je integrace ve vztahu k uživatelům systému a jejich potřebám. Ke škodě věci existuje jen málo aplikací, které mají již na počátku své tvorby formulovánu architekturu a ještě méně je těch, jejichž architektura vychází z vyšší (národní, evropské apod.) architektury a již na začátku počítá se spoluprací 8
s ostatními subsystémy na všech úrovních. Důsledkem potom je množství často uzavřených a specializovaných aplikací, které při vysokých pořizovacích a provozních nákladech mají úzkou a obvykle jen lokální použitelnost. ITS architektura poskytuje specifikace, které zahrnují: • Základnu pro státní správu a samosprávu pro zavádění a další rozvoj ITS • Vytvoření otevřeného prostředí, kde jsou nabízeny kompatibilní služby a vybavení • Kompatibilitu informací a jednotné prostředí pro koncového uživatele • Kompatibilitu zařízení na infrastruktuře v rámci státu, Evropy • Ekonomické podmínky pro výrobce zařízení, kde se při sjednocených podmínkách prosazují konkurenční ceny – tj. snižování nákladů • Průhledný tržní prostor, kde mohou výrobci působit s nižším finančním rizikem Na systém můžeme pohlížet ze tří různých úhlů pohledu: • • •
Koncepční – systém je vytvořen z určitého počtu subsystémů, které se dále dělí na funkční celky a tyto dále na moduly (dále nedělitelné části). Funkční – systém je schopen vykonávat jednu nebo více funkcí zaměřených na dosažení cíle Provozní – systém vykonává své funkce a je v interakci se svým okolím, často přijímá vstupy ze svého okolí a předává zpět výstupy své činnosti. Zpětná vazba vyhodnocuje jeho činnost a rozhoduje o nových požadavcích nebo o změně stávajících požadavků na systém. PROSTŘEDÍ Proces – Vyhodnocení – Požadavky
Vstupy
Výstupy TELEMATICKÝ SYSTÉM
Obr.1 Vztah systému a prostředí
Vazba na ITS architekturu Evropské unie Jako příklad praktické implementace ITS architektury na národní úrovni posloužila národní ITS architektura Francie (ACTIF), která byla též využita při tvorbě národní ITS architektury Itálie (ARTIST). Uvedené architektury i národní ITS architektura ČR jsou v souladu s evropskou architekturou (KAREN).
9
Oblasti použití ITS architektury Úvod Cílem této kapitoly je naznačit oblasti použití ITS architektury formou příkladů, které naplňují cíle každé oblasti. Výčet příkladů ani cílů není vyčerpávající a slouží jen pro orientaci, kde je vhodné a účelné uplatnit ITS architekturu.
Silniční doprava Vozidlo, řidič 1.
Oblast Řízení vozidla
2.
Pocity
3.
Optimální trasa
4.
Okolí
Cíl Bezpečnost posádky vozidla, nákladu a prostředí, kontrola řidiče
Příklad - Dodržování pravidel silničního provozu - Zabránění kolizi - Informace podporující bezpečnost - Automatické nouzové volání (e-call) Pohodlí řidiče a - Příjemné ovládání vozidla cestujících - Informace podporující pohodlí Optimální trasa ovlivněná - Výběr optimální trasy vzniklými omezeními - Objíždění kongescí - Řízení nákladu - Řízení nebezpečného nákladu (ADR) Sběr dat a plnění příkazů Sběr dat z vozidla a jeho nejbližšího okolí, řízení vozidlových systémů
Infrastruktura Městská Oblast
Cíl
1.
Město
Koordinace
2.
Část města
Optimalizace průjezdu
3.
Úsek
Řízení emisí a hluku
10
Příklad - Řízení požadavků - Stanovení O/D matice - Řízení městské dopravy - Optimalizace signálního plánu - Priority v křižovatkách - Podpora individuální trasy - Zpoplatnění vjezdu - Odhad času průjezdu úsekem (ETA) - Dynamické řízení rychlosti (VMS) - Automatická detekce
4.
Bod
5.
Síť služeb
6.
Okolí
dopravních nehod Bezpečnost provozu - Sčítače dopravy Kontrola, vymáhání práva - Řízení signálního plánu - Detekce úrovně znečištění - Automatická detekce dopravních přestupků Kvalita služeb - Řízení veřejné dopravy Vytváření tržeb - Řízení parkování - Zpoplatnění vjezdu Fyzický kontakt se silnicí - Řízení senzorů a dopravou - Řízení aktorů
Meziměstská 1.
Oblast Evropská síť
Cíl Efektivnost sítě
2.
Národní síť
Efektivnost sítě
3.
Regionální síť
Dopravní proud Řízení dopravních nehod
4.
Úsek
Optimalizace průjezdu
5.
Sekce
Management bezpečnosti
6.
Bod
Lokální služby
7.
Okolí
Fyzický kontakt s vozovkou a dopravou
11
Příklad - Výměna dat mezi národními řídícími centry - Řízení sítě - Řízení přepravy ADR - Informační služby - Monitoring sítě - Řízení objízdných tras - Doporučení pro volbu optimální trasy - Řízení nehod - Monitoring ADR - Monitoring úseku - Verifikace nehody - Dynamické řízení rychlosti (VMS) - Řízení uzavírek - Řízení přivaděčů - Varovný systém - Monitorovací systém - Řízení přivaděče - Řízení jízdních pruhů - Sběr dat ze sčítačů dopravy - Sběr dat o povětrnostních podmínkách - Sběr dat o vážení vozidel - Dohled - Automatická detekce dopravních přestupků - Vymáhání práva - Řízení senzorů - Řízení aktorů - Komunikace mezi vozidly a infrastrukturou
Silniční veřejná osobní doprava Oblast
Cíl Podpora využívání VD
1.
Evropa
2.
Česká republika
Řízení veřejné osobní dopravy
3.
Region
Zajištění dopravní obslužnosti
4.
Dopravce
Management provozu
5.
Vozidlo VD
Kvalita služeb
Příklad - Vyhledání optim. spojení v rámci Evropy - Podpora vyhledání optim. spojení - Řízení dotací VD - Podklady pro dotace VD - Vyhodnocování dopr. obslužnosti - Sledování vozidel - Sledování fin. nákladů - Kontrolní systém - Informační systém pro cestující - Platební karty - Odbavovací systém ve vozidle - Informační systém ve vozidle
Silniční nákladní doprava 1. 2.
Oblast Evropa Česká republika
3.
Multimodální přeprava
4.
Dopravce
Cíl Kontrola řidičů Kontrola nákladních vozidel Optimalizace přepravy nákladu Optimální řízení vozidel a nákladu
Příklad Digitální tachograf Vážení vozidel za pohybu a v klidu Řízení multimodální přepravy Řízení flotily vozidel a nákladu
Elektronický výběr mýtného Oblast 1.
Evropa
2.
Česká republika
3.
Operátor výběru mýtného
4.
Dopravce
Cíl Propojení systémů pro výběr mýtného, interoperabilita v rámci Evropy Výkonové zpoplatnění infrastruktury Sběr a šíření dopravních informací Maximální účinnost systému Jednoduché vybavení, ovládání a zúčtování. 12
Příklad
Elektronický systém výběru mýtného Jednotný systém dopravních informací Kontrola zaplacení a vymáhání poplatků Univerzální OBU pro celou Evropu
Standardizace v ITS Standardy jsou dokumentované úmluvy, obsahující technické specifikace nebo jiná podobná přesně stanovená kritéria, důsledně používaná jako pravidla, směrnice, resp. jako definice charakteristických vlastností zabezpečující, že materiály, výrobky, procesy, služby apod. jsou vzájemně kompatibilní nezávisle na tom, kdo je vyrábí nebo dodává (např. formát kreditní, čipové či telefonní karty, protokol komunikace, politika poskytování služby apod.). Význam použití standardů při navrhování a zavádění telematických systémů lze shrnout následovně: • • • •
Jsou klíčovým nástrojem pro podporu interoperability mezi systémy Podporují vývoj systémů a jejich rychlé zavádění Podporují ochranu investic Vytváří konkurenční prostředí
V každém telematickém systému je nutno zajistit soulad se všemi obecně závaznými standardy.
Standardizace ve světě •
ISO (International Standards Organisation) je hlavním koordinátorem standardizačního procesu (www.iso.org). Standardy ISO mají mezinárodní platnost a specifikují požadavky na současné výrobky, služby, procesy, materiály či systémy.
•
IEC (International Electrotechnical Commision) IEC je celosvětová organizace, která připravuje a vydává mezinárodní normy z oblasti elektrotechnických, elektronických a jim příbuzných (magnetismus, elektromagnetismus, elektroakustika, multimédia, telekomunikace, výroba a distribuce energií, terminologie, měření, navrhování a také bezpečnost) (www.iec.ch)
•
ITU (International Telecommunications Union) ITU je mezinárodní organizací spadající do hierarchie OSN, která má jedinečné postavení mezi mezinárodními organizacemi díky tomu, že byla založena na principech spolupráce mezi vládami a soukromým sektorem. ITU hraje dál vedoucí roli ve správě spekter radiové frekvence a tím zaručuje, že radiově založené systémy jako jsou celulární telefony a pagery, letecké a námořní naváděcí systémy, vědecké výzkumné stanice, satelitní komunikace a rádiové a televizní vysílání dál hladce pokračují ve své činnosti a poskytují spolehlivé bezdrátové služby celému světu (www.itu.int)
Standardizace v Evropě •
CEN (The European Standards Committee), evropská standardizační komise, které zahrnuje celý sektor s výjimkou oblasti elektrotechniky. CEN byl založen v roce 1985 jako organizace zahrnující národní standardizační instituce 19 evropských zemí a šest přidružených organizací (www.cenorm.be). V rámci CEN jsou ustaveny technické komise (TC), které podporují a koordinují aktivity v pracovních skupinách, na něž se dále dělí. Odpovídající komise související s ITS jsou: 13
o TC278: Technická komise pro standardizaci v oblasti ITS silniční dopravy byla založena v roce 1991 a je nejdůležitější komisí v této oblasti. Dále se dělí na tyto pracovní skupiny: o o o o • •
WG1: Elektronický výběr mýtného (EFC) WG2: Management nákladní dopravy WG3: Veřejná doprava WG4: Dopravní a cestovní informační systémy WG5: Řízení dopravy WG6: Management parkování WG7: Geografické informační systémy (GIS) WG8: Zpracování, uložení a distribuce dopravních informací WG9: Komunikace ve vyhrazeném mikrovlnném pásmu krátkého dosahu (DSRC) WG10:Rozhraní člověk-stroj (HMI) WG11:Vnitřní a subsystémová rozhraní WG12:Automatická identifikace vozidel a zařízení WG13:Architektura a terminologie WG14:Pokrádežové systémy
TC224: Strojově čitelné karty, odpovídající rozhraní a operace TC287: Geografické informace TC226: Vybavení silnic TC320: Přepravní služby
CENELEC, (The European Committee for Electrotechnical Standardisation), evropská standardizační komise pro elektrotechniku (www.cenelec.org) ETSI, (European Telecommunications Standards Institute), evropský institut pro standardizaci v telekomunikacích (www.etsi.org)
Standardizace v ČR ČNI (Český normalizační institut) (www.cni.cz) Český normalizační institut je státem zřízená organizace, která zajišťuje tvorbu českých technických norem, jejich jednotnost a vzájemný soulad a soulad s právními předpisy. Oznamuje připravované návrhy českých technických norem, jejich vydání, změny a zrušení ve Věstníku Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. ČNI umožňuje prezenční studium norem ze svého fondu a provádí prodej norem uživatelům. TNK 136 Technická normalizační komise č. 136 je odborným normalizačním orgánem pro oblast dopravní telematiky s celostátní působností. Komise je registrována, metodicky řízena a koordinována Českým normalizačním institutem. TNK 136 zajišťuje v oblasti své působnosti uplatňování evropských (CEN) a mezinárodních (ISO) norem v České republice.
14
Použití ITS architektury při návrhu systému Metodika tvorby ITS architektury Základním východiskem tvorby ITS architektury je doplněný universální procesní model, který popisuje základní silné procesy ITS systému a jejich utřídění dle infrastruktury tak, aby tyto procesy byly shodné ve všech druzích dopravy. Tento postup představuje architekturu systému dominovanou infrastrukturou. Výhodou tohoto postupu je, že utřídění silných procesů dle infrastruktury je srozumitelné odborné veřejnosti a výběr jednotlivých silných procesů reprezentuje ve vhodné podobě požadavky uživatelů na vlastní ITS systém. Je zřejmé, že ne všechny procesy se týkají samotného ITS systému a bude třeba tyto procesy rozdělit na: • •
procesy probíhající pouze v rámci vlastního ITS systému, procesy probíhající mezi vlastním ITS systémem a okolím ITS (buď vlastní ITS poskytuje informace okolním systémům /osobám /organizacím, nebo okolní systém /osoby /organizace poskytují informace vlastnímu ITS systému).
Informační systém nebo organizace /osoba mající informační vazbu se zkoumaným ITS systémem se nazývá terminátor. Typickým terminátorem ITS systému jsou osobní databáze řidičů či dopravního personálu, vnitřní informační systémy a databáze jednotlivých dopravních organizací, dopravci, přepravci, státní správa a územní samospráva, řidiči, atd. Definici přesného rozhraní ITS systému a terminátorů zobrazuje tzv. kontextový diagram (viz. obr. 2).
Obr. 2 Kontextový diagram Každý silný proces je možno dekomponovat na jednotlivé funkce, databáze a informační vazby na předdefinované rozlišovací úrovni. Každou funkci získanou dekompozicí silného procesu na dané rozlišovací úrovni je možno dále rozložit na podfunkce (viz. obr.3). Tento rozklad si následně vyžádá i rozklad informačních vazeb, čímž vznikne model ITS systému na 15
jemnější úrovni. Celý tento proces lze opakovat a získávat stále jemnější a jemnější popis ITS systému. Samozřejmě s větší rozlišovací úrovní je obtížné sledovat jednotlivé vazby a je stále složitější architekturu ITS systému udržovat tak, aby sloužila svému účelu.
Obr. 3 Rozlišovací úrovně ITS Je zřejmé, že některé funkce, podfunkce, informační vazby či databáze se budou v procesech objevovat vícekrát, čímž bude docházet k propojení jednotlivých silných procesů (vznikne více dílčích procesů). Čím jemnější popis ITS systému, tím větší souvislosti lze objevit mezi jednotlivými silnými procesy a tím větší je provázanost jednotlivých funkcí a vazeb. Z hlediska tvorby ITS architektury je velmi důležitým bodem návrh systémové integrace jednotlivých funkcí a databází tak, aby daná funkce či databáze byla využitelná v co nejvíce silných procesech. Shluková analýza provedená nad jednotlivými funkcemi, podfunkcemi a databázemi případně informačními vazbami vede na vznik logické ITS architektury, která sdružuje jak funkční tak informační architekturu. Na základě vytvořené ITS architektury informačně svázané s ITS datovým registrem lze modulárně řešit zavádění jednotlivých ITS aplikací dle platné dopravní politiky, strategie či záměru státu, regionu, města, atd. Naplňování jednotlivých funkcí ITS architektury v časovém měřítku na principu modularity vede k definování ITS architektury determinované záměrem (strategií).
Databáze ITS architektury Místem, kde jsou uloženy všechny aktuální údaje národní ITS architektury, je databáze funkcí, informačních vazeb, terminátorů, atd. Přístup k údajům uloženým v databázi zajišťuje 16
program SŘBD - Systémy Řízení Báze Dat (DataBase Management System). Aby mohly být údaje z databáze přístupné telematickým aplikacím nebo jednotlivým specialistům v ITS oboru, musí SŘBD nabízet rozhraní, pomocí kterého s ním mohou spolupracovat ostatní programy. Komunikace mezi telematickou aplikací a SŘBD funguje na principu modelu klient/server. Databáze ITS architektury se skládá z objektů (tabulek), které jsou vzájemně propojeny jednoznačně definovanými vazbami (klíči). Tyto tabulky obsahují základní data o: • uživatelských potřebách • makrofunkcích • funkcích • terminátorech • datových tocích • databázích Definice makrofunkcí byla provedena v rámci projektu KAREN, kde bylo definováno osm základních makrofunkcí. V rámci projektu ACTIF byla přidána devátá makrofunkce týkající se dopravně-přepravních databází: MAKROFUNKCE 1. Elektronické vybírání poplatků 2. Zabezpečení bezpečnostních a záchranných služeb 3. Management dopravy 4. Management veřejné osobní dopravy 5. Podpora řízení vozidla 6. Poskytování cestovních informací 7. Podpora dohledu 8. Management nákladní dopravy 9. Dopravně-přepravní databáze
ZKRATKA ep zs md vd rv ci pd nd db
Stanovení účastníků (terminátorů) Prvním krokem návrhu ITS architektury je co možná nejpřesnější určení všech účastníků, kteří budou v systému zapojeni. Účastníci, zapojení v uplatňování ITS architektury, pokrývají široké spektrum činností, zájmů či možností a zahrnují: • • • • • •
Státní správa a samosprávu Dodavatele telematických systémů (výrobci, dodavatelé a firmy poskytující servis) Operátory poskytující telematické služby (operátoři veřejné dopravy, rozhlasové a TV stanice, mobilní operátoři, elektronická a tištěná média, atd.) Komerční uživatele Privátní uživatele Standardizační instituce
Každý z účastníků má svoji roli jako uživatel a současně může být i poskytovatelem telematických služeb. Role jednotlivých účastníků uvádí následující tabulka. 17
Účastník Veřejná správa
Příklad Evropské instituce Ministerstvo dopravy
Uživatel ITS služeb Užívají informace a služby dodávané ostatními účastníky prostřednictvím ITS.
Regionální samospráva
Poskytují předcestovní a cestovní informace včetně další služby zvyšující bezpečnost a efektivitu a využívání infrastruktury.
Místní samospráva (města a pověřené obce) Policie Výrobci a dodavatelé Užívají data a telematických systémů informace poskytované veřejnou správou Komerční GSM operátoři Užívají informace od poskytovatelé služeb ostatních účastníků Rádio, TV stanice prostřednictvím ITS Dodavatelé ITS
Poskytovatelé internetových služeb Správci komunikací
Organizace poskytující / užívající ITS služby Operátoři veřejné dopravy Komerční uživatelé
Záchranný systém Dopravci Komerční řidiči (taxi, autobusy, speditéři atd.)
Privátní uživatelé
Poskytovatel ITS služeb Poskytují politickou podporu vývoji a organizaci ITS.
Poskytují zařízení a servis telematických systémů. Poskytují předcestovní a cestovní informace včetně doplňkových služeb uživatelům.
Užívají informace případně i zařízení poskytované ostatními účastníky ITS
Provádí sběr primárních dopravních informací
Optimalizace cesty komerčních vozidel
Mohou poskytovat data, zaznamenaná jejich vozidly, informovat o dopravní, povětrnostní situaci a nehodách.
Řízení flotily vozidel
Individuální pracovní cesty Motoristé nebo Optimalizace cestující ve veřejné soukromé cesty dopravě při individuálních cestách
Stejně jako komerční uživatelé
Nástroj pro podporu návrhu ITS architektury Nástroj pro podporu návrhu architektury umožňuje v několika krocích vytvořit funkční a informační architekturu daného projektu na základě zvolených potřeb uživatelů. 18
Funkční architektura zobrazuje uspořádání subsystémů a jejich funkčních bloků v hierarchické úrovni, kde v každém funkčním bloku jsou zobrazeny realizované makrofunkce. Vyjadřuje takovou funkčnost systému, aby byly naplněny všechny požadavky uživatelů. Informační architektura definuje vztahy mezi nositeli těchto makrofunkcí, tj. jak se mezi funkčními bloky přenášejí informace případně jak se tyto informace zpracovávají. Na základě informačních vazeb mezi funkčními bloky je možno definovat informační vazby mezi subsystémy v horizontální i vertikální úrovni. Fyzickým celkem může být již existující část systému, organizační jednotka, atd. Zvolený postup umožňuje modelovat různé hierarchické struktury systému, kde ke každé vrstvě jsou přiřazeny funkce a výsledkem modelování je získání informačních vazeb mezi jednotlivými vrstvami.
19
Přihlášení do systému
Obr. 4 Úvodní obrazovka, přihlášení do systému Na obr. 4 je ukázka úvodní obrazovky systému pro podporu návrhu ITS architektury po jeho spuštění. V této fázi je možno otevřít a prohlížet vzorové projekty, které jsou volně k dispozici bez možnosti jejich změny. Rovněž je možno „cvičně“ vytvářet vlastní návrh architektury bez možnosti uložit výsledek ve formě vlastního projektu. Pro to, aby bylo možno vytvářet a spravovat vlastní projekty, je nutno přihlásit se do systému v pravém horním rohu obrazovky. Přihlašovací jméno üsername a heslo password přiděluje správce systému po registraci. Po přihlášení login je možno vytvářet a ukládat nové a editovat vlastní, dříve vytvořené projekty, nebo prohlížet veřejně přístupné projekty.
20
Založení nového, otevření rozpracovaného projektu
Obr. 5 Založení nového a management zpracovávaného projektu Úvodní obrazovka nového projektu je aktivována kliknutím na volbu new v menu PROJECTS. Po vyplnění názvu a popisu projektu je možno jej stejnojmenným tlačítkem Otevřít. Ve volbě Status je možno z nabídky zvolit stav projektu:
New – nový projekt Work – rozpracovaný projekt Finished – ukončený projekt
Tlačítko Apply changes slouží k provedení změn. Do pole Save as se zadává jméno, pod jakým bude projekt uložen. V poli Owner je uvedeno přihlašovací jméno autora projektu. Tlačítkem Delete je možno projekt smazat. Všechny tyto akce je možno pro rozpracovaný projekt provádět po volbě Management. Otevření rozpracovaného projektu se provádí volbou open v menu PROJECTS. Zobrazí se seznam projektů přihlášeného uživatele Your projects a pod nimi seznam veřejně přístupných vzorových projektů Public projects. Volbou Open je projekt otevřen a volba Design zahajuje návrh architektury stanovením uživatelských potřeb z nabídnutého seznamu. 21
Uživatelské potřeby
Obr. 6 Stanovení potřeb uživatelů Prvním krokem návrhu ITS architektury po založení projektu je výběr standardizovaných uživatelských potřeb ze seznamu pro všechny definované účastníky procesu – terminátory. Každá uživatelská potřeba může být vybrána kurzorem a levým tlačítkem myši jen jednou s tím, že stejnou potřebu může mít více účastníkům. Podržením tlačítka Ctrl na klávesnici počítače je možno myší vybrat a označit více uživatelských potřeb najednou. Po kliknutí na tlačítko Add selected jsou vybrané potřeby vyjmuty ze seznamu potřeb, které jsou k dispozici a přesunuty do seznamu vybraných uživatelských potřeb. Stejná potřeba se může vztahovat na více účastníků - terminátorů. Tlačítko slouží k zobrazení funkcí vybrané uživatelské opět skryje seznam těchto funkcí. Tlačítkem je možno uživatelskou potřeby, tlačítko potřebu odstranit ze seznamu vybraných. Tlačítkem Save jsou vybrané uživatelské potřeby uloženy do projektu. Po ukončení výběru je možno kliknout na tlačitko Continue a pokračovat v návrhu. K vybraným uživatelským potřebám bude vytvořena a zobrazena Funkční architektura.
22
Funkční architektura
Obr. 7 Vytvoření funkční architektury Vybraná množina funkcí a subfunkcí, která zajišťuje požadovanou funkčnost systému, tj. naplnění uživatelských potřeb, se nazývá funkční architektura systému. Pomocí tlačítek je možno zobrazit detailní informace nebo vybranou funkci odstranit. Ze seznamu je možno vybrat a doplnit další funkci tlačítkem Add selected obdobně, jako u uživatelských potřeb. je možno funkci odstranit ze seznamu vybraných. Tlačítko je určeno Tlačítkem k zobrazení datových toků vybrané funkce, tlačítko opět skryje seznam těchto datových toků. Tlačítko zobrazí detailní informace o vybrané funkci nebo datovém toku. Po ukončení modifikace seznamu navržených funkcí je možno volbou Continue pokračovat v návrhu. K vybraným funkcím bude vytvořena a zobrazena Informační architektura.
23
Informační architektura
Obr. 8 Vytvoření informační architektury Logické datové toky, které zajišťují výměnu dat pro vybranou množinu funkcí a subfunkcí, tvoří informační architekturu systému. Nejdříve je zobrazen seznam všech vstupních datových toků a po kliknutí na tlačítko Continue je zobrazen seznam všech výstupních datových toků. Pomocí datších tlačítek je možno zobrazit detailní informace o datovém toku nebo vybraný logický datový tok odstranit. Ze seznamu je možno vybrat a doplnit další datový tok tlačítkem Add selected obdobně, jako u funkcí. Tlačítkem je možno datový tok odstranit ze seznamu vybraných. Tlačítko zobrazí detailní informace o vybraném datovém toku.
24
Zobrazení výsledků návrhu architektury
Obr. 9 Menu pro zobrazení výsledků návrhu architektury V kterémkoli kroku návrhu je možno kliknout na tlačítko Preview s nabídkou zobrazení jednotlivých komponent návrhu architektury (viz obr. 9):
Userneeds - generate table with description – výpis uživatelských potřeb s popisem každé už. potřeby (viz příklad 1 na následující straně). Generate tree diagram from the selected functions – vygenerovaný diagram funkční architektury Functions - generate table with description – tabulka funkcí funkční architektury s detailním popisem každé funkce (viz příklad 2). Dataflows - generate table with description – tabulka datových toků informační architektury s detailním popisem každého datového toku (viz příklad 3)
Pro zobrazení požadované komponenty návrhu slouží volba Show v příslušném řádku.
25
Příklad 1 Výpis uživatelských potřeb s popisem každé už. potřeby Číslo a popis: 2.1.1.1 Systém umožní informovat účastníky dopravy o dopravě a dopravních podmínkách všech relevantních způsobů dopravy. Číslo a popis: 2.1.1.3 Systém umožňuje sběr dopravních dat, pro silniční síť používá analýzy a prognózy.
Příklad 2 Tabulka funkcí funkční architektury s detailním popisem každé funkce Název funkce: 1.2 Správy kont uživatelů Popis: Funkce provádí správu kont elektronického zpoplatnění uživatelů a umožňuje uživatelům platbu pomocí systému elektronických plateb. Funkce dále umožňuje dobíjení a čerpání uživatelského konta dle různých transakčních modelů a informuje uživatele o transakcích včetně řady věrnostních programů. Komponenty: 1.2.1 Aktuální stav uživatelského konta 1.2.2 Odečtení platby z uživatelského konta 1.2.3 Informace o transakcích a věrnostních programech Vstupující logické datové toky: cst.ep_ucet_vstup ep_transakce_informace ep_ucet_stav ep_uzivatel_transakce_historie opr.ep_vernostni_programy Vystupující logické datové toky: ep.cst_platba_data ep.cst_ucet_spravni_problem ep.cst_vernostni_informace ep.rv_transakce_ucet ep_dodany_ucet ep_precerpani_oznameni ep_transakce_prikaz
Příklad 3 Tabulka datových toků informační architektury s detailním popisem každého datového toku Název datového toku: atm.atmosfericke_podminky Popis: Obsahuje data o současném a předpovídaném počasí v oblasti spracovaného systémem. Zdroj: [T] Atmosférické podmínky Cíl: [F] 3.3 Řízení poptávky [F] 3.3.1 Příjem cestovních požadavků Fyzický datový tok: atm.kd_pocasi_informace
26
Doplňující a pomocné informace V menu ARCHITECTURE EXPLORER je možno získat detailní doplňující informace o jednotlivých objektech ITS architektury. K dispozici jsou následující volby:
functions dataflows - logical dataflows - physical subsystems
Volba functions - detailní informace o funkci
Obr. 10 Detailní informace o funkci Volba nejdříve zobrazí roletku se seznamem všech funkcí. Pro vybranou funkci jsou zobrazeny detailní informace o funkci, její popis, odkaz na nadřazenou funkci v údaji Rodič a rovněž odkazy na podřazené subfunkce v odstavci Komponenty. Dále je uveden seznam vstupních a výstupních datových toků, které jsou zároveň odkazy na jejich detailní popis.
27
Volba dataflows - logical - detailní informace o logickém datovém toku
Obr. 11 Detailní informace o logickém datovém toku Volba nejdříve zobrazí roletku se seznamem všech logických datových toků. Pro vybraný datový tok je zobrazen jeho popis, odkaz na Zdroj odkud datový tok vychází a též odkazy na Cíl, kam je směrován. V těchto odkazech je možno rozbalit další detailní informace o zdrojových nebo cílových terminátorech či funkcích. Volba dataflows - physical - detailní informace o fyzickém datovém toku
Obr. 12 Detailní informace o fyzickém datovém toku Volba nejdříve zobrazí roletku se seznamem všech fyzických datových toků. Pro vybraný fyzický datový tok je zobrazen jeho popis, odkaz na Zdroj odkud datový tok vychází a též odkazy na Cíl, kam je směrován. V těchto odkazech je možno rozbalit další detailní informace o těchto zdrojových nebo cílových terminátorech či funkcích. 28
Volba subsystems - detailní informace o fyzických subsystémech
Obr. 13 Menu fyzických subsystémů Menu zobrazuje seznam všech fyzických subsystémů, kde každá položka je odkazem na detailní informace o vybraném subsystému (viz obr. 14).
29
Obr. 14 Detailní informace o konkrétním fyzickém subsystému Informace o fyzickém subsystému obsahují jeho popis, seznam funkcí, které naplňují jeho funkčnost a odpovídající logické vstupní a výstupní datové toky. Uvedené funkce a logické datové toky jsou současně odkazy na detailní informace o nich.
30
Metodika tvorby ITS fyzické architektury Metodika je založena na definici fyzických subsystémů, kde v rámci fyzické architektury byly zvoleny následující dostatečně obecné fyzické subsystémy: 1. Databáze systému a datový management 2. Subsystém správy komerčních vozidel 3. Subsystém kontroly komerčního vozidla 4. Subsystém komerčního vozidla 5. Subsystém managementu integrovaných záchranných systémů 6. Subsystém záchranného vozidla 7. Subsystém managementu vozového parku 8. Subsystém nákladního zařízení 9. Subsystém managementu nákladní dopravy 10. Subsystém poskytovatele informačních služeb 11. Subsystém informačních kiosků 12. Subsystém pro zachování práva 13. Subsystém managementu údržby 14. Subsystém vozidel pro údržbu silničních komunikací 15. Subsystém parkovacích ploch 16. Subsystém managementu parkovacích ploch 17. Subsystém způsobů komunikace 18. Subsystém osobního dopravního prostředku 19. Subsystém managementu veřejné dopravy 20. Subsystém vozidla veřejné dopravy 21. Subsystém silniční komunikace 22. Subsystém správy mýtného 23. Subsystém placení mýta 24. Subsystém dopravního managementu 25. Subsystém koordinace dopravy Výše uvedené subsystémy byly zvoleny tak, aby fyzická architektura byla kompatibilní s ITS architekturami, např. KAREN, ACTIF, FRAME, ARTIST a zároveň navržené subsystémy bylo možno jednoduchou změnou názvu využít ve všech dopravních oborech. Na základě funkční a informační architektury lze definovat fyzickou, komunikační a organizační architekturu, kdy fyzická architektura přiřazuje jednotlivým subsystémům a funkčním blokům konkrétní zařízení včetně jejich přiřazení, komunikační architektura definuje konkrétní požadavky na přenos informací mezi jednotlivými fyzickými subsystémy (s respektováním požadavků na dostupnost, spolehlivost, bezpečnost, atd.) z čehož je možno odvodit možnou technologii přenosu (pevná linka, DSRC, GSM, GPRS, UMTS, CDMA, apod.) případně i použitý protokol (různé stupně zabezpečení, atd.). Organizační architektura přiřazuje jednotlivým funkcím humánní komponenty případně organizační zabezpečení jednotlivým funkcím. Návrh fyzické architektury musí respektovat legislativu ČR případně další národní konvence a odpovědnosti jednotlivých organizačních jednotek.
31
Analýza rizik Význam analýzy rizik spočívá v identifikaci možných problémů a úskalí při zavádění a rozšiřování telematických systémů a nalezení takových preventivních opatření, které tyto problémy eliminují nebo alespoň zmírní. Je velmi vhodné provádět tuto analýzu právě po formulaci architektury systému, kde jsou identifikovány vazby na ostatní systémy, terminátory a databáze. Zvláštní pozornost je třeba věnovat právním, institucionálním a organizačním aspektům. Analýza rizik se snaží identifikovat předvídatelná nebezpečí, ale další ohrožení mohou vznikat při zavádění nebo rozšiřování systému. Analýza probíhá ve třech navazujících krocích: 1. Identifikace rizik – identifikace postupu zavádění a rozšiřování systému, implementační omezení a významná rizika. 2. Identifikace a vyhodnocení alternativních řešení ke zmírnění identifikovaných rizik, vyhodnocení těchto řešení. 3. Sestavení seznamu doporučení podporujících úspěšné zavedení a rozšiřování telematických služeb
Obecná analýza rizik Má-li se dosáhnout většího rozšíření ITS, je zapotřebí ve vyšší míře zvažovat právní, institucionální a organizační otázky. Odpovědnost za škodu způsobenou vadou výrobku představuje důležitou otázku, protože některé systémy ITS mohou mít určitý dopad na bezpečnost, neboť nepřiměřené informace mohou ovlivnit chování uživatelů. Dalším rizikem vedoucím k nesdílení dat nebo k nekompatibilitě systémů pro výměnu dat je nedostatečná spolupráce mezi veřejnými a soukromými organizacemi v národním i evropském měřítku. Většina organizací (veřejných nebo soukromých) trvá na tom, že si ponechá vlastní rozhraní, aby si zabezpečila investice. Další důležitá hrozba se týká neexistence vhodné evropské směrnice o ochraně soukromí cestujícího, která by podporovala běžné mechanizmy provádění zákonů. Ve skutečnosti v Evropě neexistuje konzistentní pravomocná směrnice; každý stát používá vlastní důkazní systém k provádění zákonů a důkaz zajištěný v jedné zemi nelze použít k trestnímu stíhání v jiné zemi. Co se týče finanční stránky, závažným rizikem je nedostatek financí k podpoře rozšíření ITS a nízká míra návratnosti investic do určitých systémů ITS, někdy kvůli specifickému geografickému pokrytí, které způsobuje, že daný trh není pro investory atraktivní. Je rovněž zřejmé, že nedostatečná spolupráce mezi vlastníky systémů ITS může vést k rozptylu investic do nezávislých systémů bez využití vysoké potenciální synergie, kterou nabízejí telematická řešení. Důležité je též zvážit sociální otázky, protože uživatelé (buď veřejné organizace, veřejní nebo soukromí provozovatelé, nebo soukromí koncoví uživatelé) budou do ITS investovat a budou je používat pouze tehdy, budou-li informování o výhodách ITS a uvědomí-li si, že z těchto systémů získají značný prospěch. To předpokládá, že kvalita služeb bude vysoká a dostupná zároveň. Jiné riziko tkví v nedostatku kvalifikovaného personálu, který má rozvíjet používání ITS, především na úrovni krajských a místních úřadů.
32
Pokud jde o technickou stránku, rizika se týkají realizovatelnosti a přijetí nové technologie používané systémem, ale rovněž vzájemné součinnosti různých systémů, které již byly nebo brzy budou implementovány (zděděné systémy). Nedostatečná harmonizace, nemluvě o normách, způsobuje zpoždění v zavádění systémů. Taktéž se zdá, že rozmísťování ITS může být ohroženo vysokými náklady na údržbu a rychlým zastaráváním infrastruktur. Konečně existují rizika zdůrazňující skutečnost, že stále chybějí některé modelovací nástroje, a to především pro správu požadavků a nehod. Konečně sama národní ITS architektura může být v praxi neúspěšná v plnění účelu, především pokud bude propagace a prezentace výsledků prováděna nevhodně. Investor může odmítnout ji používat, protože nepochopí prospěch z tohoto přístupu, který může být považován za příliš „teoretický“ nebo příliš drahý. Průmyslová odvětví ji mohou rovněž vnímat jako příliš omezující a bránící novému vývoji.
Shrnutí rizik podle kategorie Každé riziko je zařazeno do jedné z kategorií definovaných analýzou rizik pro projekt rozšiřování ITS. Analýza obsahů tudíž odkazuje na tyto kategorie. Hlavní rizika v kategorii komunikací vyplývají z nedostatku pokrytí komunikačních metod s možným výsledkem, že některé služby ITS možná nebudou dostupné v některých geografických oblastech. Rovněž se zdá, že v rámci Evropy bude k přenosu dat mezi vozidly a okrajem silnice používáno mnoho různých komunikačních technologií a norem. Organizace komunikační sítě je rovněž důležitá; rádia FM mohou být veřejná nebo soukromá. Datové zdroje k dispozici na nosných vlnách FM mají podle národních předpisů rozdílný status; mohou být vlastnictvím vysílatele a být používány pouze pro určité účely nebo mohou být považovány za dodatečné „komunikační zdroje“ a jako takové pronajímány nebo prodávány třetím stranám. Poměr vynaložených prostředků ze zisku je důležitým hlediskem pro rozšíření ITS. Existuje obava z všeobecného nedostatečného využití ITS z důvodů nedostatku financí k podpoře jejich rozšíření nebo z důvodů nedostatečného informování veřejnosti. V kategorii rozšíření a provozu vyplývají nejdůležitější rizika z nedostatku kvalitních a komplexních dat (včetně dat pocházejících z dat ze sondážních vozidel). V současné době jsou zdroje dat většinou pod kontrolou veřejných orgánů, konkurence mezi provozovateli není založená na kvalitě dat poskytovaných veřejnosti. V tomto prvotním stádiu rozšiřování ITS by mohlo být řešením zahrnout do poskytování informací indikátory kvality. To by zajistilo poskytování kvalitních služeb a tudíž umožnilo vývoj trhu. Poté, co by se trh rozvine, mohou provozovatelé služeb používat alternativní zdroje dat jako alternativní způsob zvyšování kvality a rozsahu poskytované služby. Jiným možným důležitým aspektem je nedostatek kvalifikovaných pracovníků pro vývoj a údržbu systémů ITS. V kategorii poskytování financí je hlavní hrozbou skutečnost, že státní a soukromé finance nemusí postačovat k realizaci všech služeb pokrytých rámcovou ITS architekturou. Finance, které jsou k dispozici z evropských zdrojů, by se měly použít na podnícení státních a soukromých organizací k investicím a zaplnění mezer. Hlavním rizikem v kategorii infrastruktury ITS je skutečnost, že vysoké náklady na údržbu požadované infrastruktury mohou zabránit zavedení nových technologií ITS To je způsobeno 33
faktem, že nelze získat zpět počáteční kapitálovou investici. Tudíž náklady na údržbu mohou spotřebovat důležitou část dostupné investiční částky na ITS. Další riziko se váže k rychlosti, s kterou infrastruktury zastarávají, protože technologie podporující systémy ITS (např. v oboru telekomunikací) se rychle vyvíjejí. Problémy spojené s dědictvím jsou rovněž důležité. Do stávajících systémů byly vloženy investice a migrace k novým systémovým řešením není vždy možná. Strnulá legislativa může také vést k odmítnutí nebo odložení nových systémů ITS. Několik závažných rizik bylo nalezeno v kategorii organizačních a institucionálních otázek. Mohou vzniknout v situacích, kdy se systémy ITS nevyvíjejí požadovaným způsobem, a kdy je v některých oblastech kvalita služeb nízká. Může to být způsobeno nevhodným partnerstvím soukromého a veřejného sektoru, nedostatečnou spoluprací členských států, nedostatečnou společnou evropskou legislativou a neochotou veřejných a soukromých organizací sdílet mezi sebou data. K doplnění této skutečnosti bylo identifikováno riziko v kategorii politiky, kdy důležité změny v politickém kontextu kraje nebo země mohou někdy vést k potlačení politické podpory iniciativ rozšiřování ITS. Rizika v kategorii soukromí vyvolaly obavy týkající se použití dat sbíraných systémy ITS. I při existenci zákonů na ochranu osobních údajů se mohou cestující obávat zneužití osobních dat (např. dohledávání pohybů cestujících), a proto mít nechuť k používání některých systémů ITS. V kategorii bezpečnosti se zdůrazňují rizika týkající se použití systémů neshodujících se s bezpečností. Nevhodné rozhraní člověk - stroj je jednou z důležitých otázek. Snižování bezpečnosti není akceptovatelné a je třeba provést důkladnou analýzu bezpečnosti u všech systémů, nejen u systémů, které přímo ovlivňují vozidla. Je třeba zmínit, že chování řidiče se mění podle dostupnosti určitých systémů, které mu dávají buď falešný pocit bezpečí, či jej činí závislým na systému, nebo ho přetěžují příliš mnoha komplikovanými systémy či informacemi. Další hrozba se zabývá obtížností okamžitého zjištění nehod a znalostí, kde může k nehodám dojít, čímž se snižuje účinek strategií vynalezených k snížení jejich důsledků. V kategorii akceptace investorů byla definována některá významná rizika. K nejdůležitějším patří nedostatečná spolupráce mezi investory a jejich nízká akceptace některých řešení ITS kvůli bezpečnostním a finančním hlediskům. Spolupráce a pochopení mezi zainteresovanými partnery je nutná k dosažení cílů ITS. Neschopnost této komunikace na libovolné úrovni může vést k tomu, že ITS nebudou tak prospěšné a široce používané, jak se předpokládá. Kategorie normalizace zahrnuje velké množství rizik. Jejich hlavním předmětem je skutečnost, že evropská harmonizace je, jak se zdá, potřebná nejen pro technické, ale i netechnické otázky, jako je společný provozní řád, harmonizace rozhraní člověk - stroj a administrace. Možné výsledky, jako např. nedosažení harmonizace, by vedly ke ztrátě podílu na trhu evropského průmyslu, zpoždění v rozšiřování systémů ITS, zpoždění nebo zabránění zavádění některých funkcí rámcové architektury a přerušení již rozmístěných služeb. Kompatibilita systémů ITS představuje další důležitou otázku, jež je v sázce. Kategorie technologické vyspělosti poskytuje největší množství rizik. Hlavní rizika spočívají v tom, že technologie potřebná pro služby na poli automatické obsluhy vozidel nebude dostupná, bude příliš drahá nebo nebude dostatečně spolehlivá, přinejmenším krátkodobě. Rovněž se jeví, že realizovatelné nástroje pro správu požadavků a nehod se spoléhají na komplexní technologii, která neexistuje, a jejíž vývoj může být finančně velmi náročný. 34
Akceptace cestujícími je taktéž důležitou kategorií, která zahrnuje několik zásadních rizik. Je třeba poskytovat kvalitní služby zdarma či za rozumné ceny, být snadno dostupní cestujícím, především cestujícím používajícím veřejnou dopravu. Rovněž je nutné zajisti kontinuitu služeb a cestující musí být při všech svých cestách schopni používat dostupné informace. Je zapotřebí informovat veřejnost pomocí reklam o službách ITS, jež jsou k dispozici, a o výhodách, které mohou poskytovat.
Strategie zmírnění rizik Jak jsme již popsali výše, poté co jsme definovali rizika, je dalším cílem studie definování strategií ke zmírnění rizik. Jsou vytvořeny proto, aby působily proti dopadům definovaných rizik. Tato kapitola poskytuje syntézu zmírňujících strategií tím, že definuje klíčové strategie vysoké úrovně a jejich hlavní činitele. Byly vytvořeny na základě podrobnější analýzy strategií. V mnoha případech každá celková strategie zahrnuje více než jednu kategorii rizika a týká se více než jednoho definovaného činitele. V následujících kapitolách je popis jednotlivých celkových strategií doprovázen celkovými riziky, které daná strategie konkrétně řeší.
1. Financování a organizační aspekty Rizika: Přidělování úloh a odpovědností pro poskytování služeb ITS je zdrojem konkurence mezi státní a regionální správou, nebo je jednoduše zdrojem neporozumění některých nebo i všech zainteresovaných subjektů. To znamená, že poskytování služeb ITS se stává hazardní zónou podniků, především pro soukromý sektor. Někteří z činitelů mohou být neochotní nastálo zavádět novou technologii, protože cítí, že takto ztrácí část své odpovědnosti. Možnosti snížení rizika: Podpora státních a místních orgánů programům spolupráce veřejného a soukromého sektoru zveřejněním dosažitelných přínosů. Současně je třeba hledat efekty, které státní správě a samosprávě přinese podpora zavádění nových služeb ITS. Úloha veřejných institucí a soukromého sektoru se v jednotlivých evropských zemích značně liší. Je zapotřebí, aby si veřejné instituce uvědomily, že zainteresování soukromého sektoru do poskytování služeb ITS může představovat výhody, např. sdílení rizika a snížení finančního břemene, které musí veřejné instituce nést. Veřejné instituce by měly podporovat vytváření silných partnerství mezi veřejným a soukromým sektorem. Eventuálně by měly rovněž usnadnit vytváření partnerství, jehož členy jsou pouze zástupci soukromého sektoru. V každém případě je třeba, aby byly přesně definovány a sjednány úlohy každého z partnerů ještě před vytvořením partnerství. Stávající obchodní modely pro jiné typy činností lze každopádně snadno převést do domény ITS. V některých případech je nutno přizpůsobit národní předpisy. Mezi jiným je důležité vytvořit pracovní řád pro služby ITS ve správě a kontrole dopravy, včetně modelových smluv s poskytovateli služeb.
35
Modely pro partnerství ve veřejném a soukromém sektoru by se však neměly omezovat na služby „dopravních a cestovních informací“. Je třeba přijmout širší přístup a zahrnout další služby ITS jako:
Správa dopravy. Nouzové systémy. Systémy spouštějící se po krádeži a systémy osobní bezpečnosti. Elektronický výběr mýtného. Správa dopravovaného zboží a vozového parku.
Další důležité hledisko se vztahuje k vlastní organizaci veřejného sektoru. Hlavním důsledkem zavádění nových zařízení pro zjišťování a správu nehod je nezbytná úprava současných postupů a sdílení úkolů mezi správcem komunikace, policí a záchrannou službou. Někteří z činitelů se obávají či nejsou ochotni nastálo zavádět novou technologii, protože cítí, že takto ztrácejí část své odpovědnosti. Jediným způsobem, jak vyřešit tento problém je proto přesvědčit zainteresované organizace o odůvodněnosti změny postupů a přesvědčit orgány, aby změnily pravidla, případně kompetence různých subjektů, je-li to zapotřebí. Aby se těchto řešení dalo dosáhnout, je naprosto zásadním požadavkem jasná představa o získaných výhodách jejich velmi aktivní propagace. Jako další příklad lze uvést zavedení systémů SOS založených na GSM. Zobecnění jediného nouzového telefonního čísla (112) vyžaduje zavádění vhodných postupů, aby se v případě stavu nouze aktivovala nouzová služba (problém lokace, oblast kompetence …..). Navíc systémy založené na přenosu dat (např. telefonát aktivovaný nárazovým čidlem) vyžadují, aby byl stav pohotovosti okamžitě odeslán veřejné službě (policii, požárnímu sboru atd. …). Aby byly tyto požadavky splněny, je nutné vyzvat veřejné instituce k zavádění vhodných postupů případně k reorganizaci vlastních služeb tak, aby i ony měly prospěch z nových služeb. Tato strategie se především zabývá hrozbami organizační a institucionální kategorie, má však v menší míře dopad i na hrozby kategorie rozšiřování a provozu, politiky a přijetí ze strany investorů.
2. Standardy, technická a netechnická harmonizace Rizika: Neschopnost schválit a implementovat normy, které se vztahují na EU v příslušném časovém rámci, může způsobit, že se nebudou vytvářet normy s ohledem na potřeby EU. Potom bude mnohem obtížnější získat systémy poskytující ITS od dodavatelů, kteří nemají Evropu jako svou obchodní zónu. Existuje riziko, že služby ITS nebudou dostupné všude s týmiž vymoženostmi pro evropské cestující. I když služby ITS nevyžadují formální normy, některé z nich potřebují určitý stupeň harmonizace na technické nebo netechnické úrovni (procesní, smluvní, právní), aby usnadnily tržní vývoj. Možnosti snížení rizika:
Podpora akcí směřujících k rychlé harmonizaci na příslušné úrovni za účelem zajištění součinnosti; zavedení cílově orientovaných týmů, pracovních skupin pod zastřešujícími organizacemi s podporou Evropské komise.
36
Vývoj vzájemného uznávání mechanizmů kontroly shody uplatňovaných na státní úrovni je pro klíčové normy nezbytné pro zajištění kompatibility a součinnosti nejdůležitějších systémů. Vývoj harmonizace klíčových charakteristik systémů ITS v případech, kdy jsou prospěšné pro přijetí uživateli, prosazení na trh a pro celkové přínosy. Skupiny odborníků založené na výsledcích současných projektů výzkumu a vývoje. Vývoj konkrétních projektů průmyslu, provozovatelů, koordinované akce, které nabídnou dočasná součinná řešení. Příprava revize stávajících standardizačních procesů.
Účast v činnostech týkajících se evropských a mezinárodních norem je třeba posilovat a především ji dobře strategicky organizovat. Tato aktivní účast musí zahrnovat i netechnické oblasti, jako např. kvalitu dat a služeb ITS, provozní řády a administrativní plány. Ve vhodných případech je nutný vývoj normy. Pozornost by se měla zaměřit na normy, u kterých se očekává největší kolektivní prospěch. Dále je nezbytné porovnat úsilí o harmonizaci EU se skutečným kolektivním prospěchem. Procesy vývoje norem jsou všeobecně považovány za časově náročné a pomalé. Například, u rozhraní člověk - stroj ve vozidle je zapotřebí jasných předpisů, které by měly být stanoveny na evropské úrovni. Tuto potřebu jasně vyjadřuje automobilový průmysl a dodavatelé vybavení. U vhodných případů je nutné pokračovat v normalizaci výměny dat na mezinárodní úrovni, je však zároveň nutno brát ohled na systémy jednotlivých zemí. Je zapotřebí rozšíření, aby bylo možné obsáhnout multimodální informace. V mnoha zemích se vyvíjejí systémy spouštějící se po krádeži. Zde je nezbytně nutná normalizace a součinnost: jejich účinnost závisí na součinnosti a pokrytí celé Evropy. Prosazení právních předpisů je rovněž tématem, kde je harmonizace postupů nezbytná. V dnešní době nedostatečné vzájemné uznávání důkazů týkajících se dopravních přestupků jednotlivými zeměmi ohrožuje efektivnost nových služeb ITS, jako je dynamická kontrola rychlosti, elektronický výběr mýtného, ...
3. Vývoj nových ITS produktů a služeb, podpora dopravní politiky Rizika: ITS architektura nezahrnuje veškeré funkce, potřebné pro podporu současné evropských politiky pro silniční dopravu a dále pro služby ITS, které nyní nabízí veřejný i soukromý sektor, a to především pro informační služby. Neobsahuje všechny funkce nezbytné pro nové produkty a služby, jež se vyvinou v budoucnu. Možnosti snížení rizika: ITS architektura musí zahrnovat stávající systémy a navrhovat finančně efektivní migrační programy. Státní či místní úřady nebo státní organizace pro ITS musí převzít iniciativu a být v této snaze podporovány institucemi EU. Je třeba vytvořit skupinu odborníků odpovědných za údržbu rámcové architektury a vzít v úvahu rozvoj potřeb uživatele. ITS architektura musí usilovat o to, aby zahrnovala služby poskytnuté systémy, jež jsou nyní rozšiřovány, a to včetně stávajících obchodních služeb, pokud tyto budou schopny rozvíjet se směrem k vzájemně součinným evropským službám. V případech, kde to z praktického 37
hlediska není možné, je nutné, aby v architektuře bylo v plánu rozšiřování jasně stanoveno, jak dosáhnout kompatibility systémů. Migrační strategie, které jsou navrženy k dosáhnutí kompatibility, musí umožňovat jednoduchou a finančně nenáročnou realizaci. ITS architektura poskytuje rámec pro vývoj architektury ITS systémů.
4. Výměna dat Rizika: Členské státy EU nejsou povinny ani ochotny používat telematiku k výměně dat o přeshraniční dopravě, spíše používají tradiční systémy výměny dat. To bude snižovat množství dat, které budou k dispozici pro použití některými službami ITS a ohrozí efektivitu a výhody vyplývající z jejich rozšíření. Možnosti snížení rizika: Je nutno definovat taková doporučení, aby se aktivně podporovalo použití smluvního rámce a zajistila se výměna dat mezi sousedními zeměmi. Vyměňovaná data musí být kvalitní a schopná poskytovat kontinuitu služeb ITS přes státní hranice v rámci EU pro cestující nehledě na způsoby dopravy. Je zapotřebí poskytnout příklady a modely napomáhající organizacím, které budou chtít vstoupit do sítě výměny dat. Modely lze vyvíjet na různých úrovních (evropské, státní i místní) podle charakteristik služeb. Podle příkladů, které se právě používají pro konkrétní aplikace (např. RDS-TMC), by organizace, které se budou chtít připojit k síti výměny dat, měly být povinny přijmout a podepsat memorandum o porozumění. Toto memorandum o porozumění v minimální míře definuje soubor předpisů pro formát dat, kritéria kvality pro vyměňovaná a nabízená data a „správce dat“, který je odpovědný za definování a údržbu popisu datových formátů a indikátorů kvality dat podle vývoje norem. Tento administrátor bude rovněž udržovat základní data nezbytná pro výměnu dat (např. databáze kódující lokaci evropské úrovně). Aktualizace a upgrady databáze by byly poskytovány pravidelně všem členům sítě výměny dat. Jinými slovy, přijetím programu obdrží podporu od administrátora ty organizace, které se budou chtít nově připojit k síti výměny dat. V podmínkách ČR zajišťuje tuto funkci administrátora správce ITS datového registru. Pravidla týkající se roamingu i práva a povinnosti členů nabízejících tentýž druh služeb by měla být stanovena na úrovni „memoranda o porozumění“, protože schopnost nabízet kontinuitu služeb je zásadním požadavkem pro existenci sítě výměny dat. Tato pravidla by měla být ve shodě s doplňujícími zásadami, aby mohla být hromadně akceptována. Tato strategie se prvotně zabývá riziky v organizační a institucionální kategorii. Zahrnuje však i rizika z kategorií komunikace, rozšiřování, provoz, politika a akceptace cestujícími.
5. Propagace ITS a výchova Rizika: Existuje stálý nedostatek obecné propagace věnované vybavení a výhodám poskytovaným službami ITS. To znamená, že služby ITS jsou neúspěšné v poskytování požadovaných výhod, protože cestující o nich nevědí nebo nechápou, co systémy mohou poskytovat, nebo protože úřady, provozovatelé infrastruktury aj. neznají potenciál nabízený službami ITS. Možnosti snížení rizika: 38
Evropská komise by měla připravit komunikační strategie týkající se ITS Organizace na evropské úrovni a organizace ITS na úrovni státu musí posilovat propagaci výhod ITS a především připravit základní materiál pro reklamní akce, např. evropskou příručku ITS. Auto-moto kluby, pojišťovny atp. musí svým členům tyto informace oznamovat s využitím časopisů, zpráv, testů produktů, TV pořadů apod. Využívat veřejné události jako rámce pro propagaci technologií ITS. Příprava kurzů ITS ve výukových programech. Příprava ITS kurzů pro rekvalifikaci odborníků.
Pro zavádění této strategie se zdá nezbytné rozlišovat nejméně mezi třemi cílovými skupinami:
Koncoví uživatelé. Uživatelé ITS z řad zprostředkovatelů. Politická úroveň.
Koncoví uživatelé: Prodejné produkty ITS se prodávají prostřednictvím zprostředkovatelům těchto produktů v oblasti průmyslu a služeb. U produktů, které nejsou jednoduše prodejné (většina výhod je kolektivního charakteru, např. bezpečnost, efektivita), je zapotřebí podporovat propagaci veřejným sektorem nebo sdruženími případně nepřímými příjemci. U naléhavých témat by mohly instituce na evropské úrovni dát podnět k propagaci na státní úrovni. Harmonizace není potřebná, dokonce ani žádoucí, pokud komunikace spoléhá převážně na kulturní zázemí v různých zemích. Tím, že se různé země budou věnovat společným tématům v témž čase, např. o svátcích, by se měl posílit dopad reklamních opatření jednotlivých zemí. V každém případě je důležité mít podporu konzultanta pro komunikace (v dnešní době se velmi často stává, že propagace ITS není připravována odborníky). Lze rozvinout i jiné nápady, jako jsou propagační akce na veřejnosti. U uživatelů z řad zprostředkovatelů je nezbytnou nutností vyvinout: Směrnice, sadu nástrojů pro zavádění, která představuje možné výhody. Zprávy případových studií (příklady). Příručku ITS. Tyto nástroje však zůstanou bez užitku, nebudou-li přeloženy a přizpůsobeny národní a místní úrovni. Politická úroveň: Na této úrovni je dlouhodobá tradice lobování z řad sdružení automobilistů, dopravců, dodavatelů ITS produktů. Představují vlastně velké množství voličů a mohou vyvinout tlak na politickou moc. Propagaci ITS lze rovněž dosáhnout výukovými a školicími programy.
6. Podpora řízení vozidla (ADAS) Rizika: Nebude možné vyvinout progresivní systémy podpory řízení vozidla, které dosáhnou absolutní spolehlivosti (100%), budou vhodné pro všechny typy řidičů, budou zaručovat bezpečnou obsluhu za všech okolností a budou spolehlivě komunikovat se všemi ostatními podobně vybavenými vozidly i se silniční infrastrukturou. Na druhé straně je možné, že řidiči 39
budou naprosto spoléhat na vlastní obsluhu systémem podpory řízení vozidla, aniž si uvědomí potřebu manuálního zásahu, což způsobí méně pozorné řízení a zvýšení reakčních časů v případě špatné funkce systémů nebo neobvyklých podmínek řízení. Funkční stránka systémů podpory řízení vozidla je velmi složitá, což předpokládá, že většina řidičů nebude schopna rozeznat podmínky, za nichž bude zapotřebí rychlého lidského zásahu, a to by mohlo vyvolat kritické následky pro bezpečnost. Tudíž tyto systémy nebudou atraktivní ani pro řidiče, kteří by si je mohli koupit, ani pro výrobce. Proto rozšíření služeb ITS souvisejících s automatickým ovládáním vozidla nemusí být úspěšné. Možnosti snížení rizika: Posoudit stávající směrnice tak, aby braly v úvahu zavedení tzv. intervenčních systémů do vozidla. V širokém měřítku podporovat a financovat testy, které by zhodnocovaly všechny potenciální dopady. Systémy progresivní podpory řízení vozidla by měly být v Evropě celoplošně zaváděny, protože mohou poskytovat efektivnější a bezpečnější využití silnic. Tyto systémy musí být dostatečně spolehlivé, je přinejmenším zapotřebí zabránit tomu, aby se rozšiřovaly systémy, které nedokáží zjistit špatnou funkci nebo chybné podmínky natolik rychle, aby včas řidiče upozornily na tyto nové podmínky. V každém případě je nutné řidiče do hloubky vzdělávat a školit. Rovněž konstrukce podobných systémů musí brát ohled na „nejméně informovaného uživatele“. Obsluha automatických kontrolních systémů vozidla musí být slučitelná s dlouhodobě používanými dovednostmi tak, aby si uchovala instinktivní a správný zásah řidiče, který zajišťuje bezpečnou obsluhu i v nouzovém režimu a za všech možných okolností. Tato záležitost není pouze problémem výrobce nebo trhu, protože systémy dramaticky změní i úlohu a chování řidiče. Je tedy třeba v této oblasti podporovat rozsáhlé ověřování a jsou nutné dlouhodobé testy v reálných podmínkách tak, aby bylo možné zhodnotit možné dopady. Poté, co bude tento proces dokončen, bude nutno rovněž poskytnout zdroje pro vývoj strategií k instalaci požadované infrastruktury a vytvořit předpisy k zajištění společných norem bezpečného ovládání. Je nutno rovněž spolupracovat se sdruženími automobilistů a dopravců, případně pojišťovnami, aby podporovaly informovanost řidičů o existenci a používání těchto systémů (viz kapitola o propagaci výhod ITS). U většiny systémů bude dostačující rozšíření stávajícího proškolení řidiče. Prodejci automobilů a maloobchodníci s vybavením by měli být rovněž proškoleni, aby informovali a poučovali řidiče o nově vybavených autech. Je třeba informovat řidiče, aby pochopili, co systémy mohou provádět, protože je třeba rozlišovat mezi systémy, které řidiče varují, a těmi, které do určité míry vozidlo ovládají.
7. Správa prognóz Rizika: Rozličnost a množství faktorů, které je třeba zkombinovat k vytvoření schůdné strategie správy prognóz, může vyžadovat velmi složitou technologii. Dodavatelé nebudou ochotni vyvíjet takovou technologii z důvodů vysokých nákladů. Úřady a poskytovatelé služeb nebudou patrně také ochotni zavádět tyto technologie, kvůli možným záporným reakcím cestujících. Možnosti snížení rizika: Podnícení vývoje a používání modelovacích nástrojů. 40
Definici a zavádění technologie správy prognóz je třeba aktivně propagovat na různých úrovních (městské, krajské, státní či evropské) ve všech relevantních druzích dopravy. Tato technologie by měla podporovat návrh a zavádění strategie správy prognóz tak, aby umožnila provádět optimální dopravní politiku. Podpora musí jít cestou vývoje propracovaných modelovacích nástrojů. Tyto nástroje musí používat reálná data k nalezení vhodných cest pro optimální naplnění požadavků uživatelů, zajistit přínosy a být akceptovány uživateli. Tato strategie se věnuje především hrozbám kategorie technické vyspělosti, ale bude mít dopad rovněž na hrozby kategorie přijetí cestujícími. Systémy, které existují, se zabývají hlavně poskytováním rad ad-hoc v případě nehod a jsou závislé na osobním názoru radících (operátorů nebo moderátorů). Je mnoho příkladů podobného udílení rad prostřednictvím rozhlasového vysílání, mobilního telefonu, teletextu, internetu a VMS. Systémy správy požadavků uživatelů by mohly být velmi užitečné v případech, kdy je možné, aby cestující přestupovali mezi osobními vozy a různými formami veřejné dopravy. Obecně řečeno - toto pravděpodobně nenastane v reálném čase, pouze při nehodách a uzavírkách, kdy lze studovat efekt různých forem cestovních rad. Dále by bylo možné tyto systémy používat k předpovídání účinnosti různých dopravních opatření, například změny parkovného, stanovení mýtného atd.
8. Správa nehod Riziko: Je příliš obtížné předvídat, kde se stane nehoda, což snižuje efekt strategií vyvinutých předem. Když se stane nehoda, nemusí být okamžitě zjištěna, protože je příliš finančně náročné vybavit snímači celou silniční síť. Vysoká složitost a náklady na vyvíjení modelovacích nástrojů on-line donutí správce k používání nástrojů off-line nebo se musí spoléhat na akci nekvalifikovaného operátora. Z čehož vyplývá, že strategie, které vyvinou a zavedou, budou méně efektivní. Možnosti snížení rizika: Podpora výzkumu a vývoje modelovacích nástrojů on-line. Je třeba aktivně propagovat vývoj strategií správy nehod, neboť minimalizují poruchy a snižují čas, který je zapotřebí k tomu, aby se zainteresovaným osobám dostalo pomoci. Je třeba vyvinout výkonné modelovací nástroje, které umožní spoléhat se na vyčerpávající síťový monitoring a sníží použití nástrojů off-line a zásahu operátora. Tyto nástroje musí rovněž umožňovat hledání rozličných scénářů pro lokalizaci nehod a následné akce. Tato strategie je vytvořena především proto, aby reagovala na rizika kategorie technické vyspělosti. Bude mít ovšem vliv i na hrozby v kategoriích rozšíření a provoz, infrastruktura ITS a bezpečnost.
9. Sdílení dat Rizika: Poskytovatelé služeb, dopravci a veřejné instituce budou odmítat vzájemně sdílet data. Použití tak bude omezeno pouze na osoby odpovědné za jejich sběr, což omezí růst služeb ITS, roztříští trh pro produkty ITS, sníží možnosti cestujících používat různé druhy dopravy a ztíží institucím propagaci používání ostatních druhů dopravy. Možnosti snížení rizika: 41
Podpora spolupráce a výměny dat mezi poskytovateli služeb, institucemi a dopravci pro jejich vzájemný prospěch, čímž se eliminuje zažitý dojem, že data jsou výlučným vlastnictvím osoby, která je shromáždila. Státní a místní orgány musí definovat jasnou politiku přístupu k datům soukromými podniky, zavést udržitelná pravidla a pokračovat ve vývoji legislativního rámce pro usnadnění spolupráce se soukromým sektorem. Dále je nutno podporovat ty činnosti výzkumu a vývoje v oblasti poskytování asistenčních služeb cestujícím, které usnadní změnu na efektivní způsob dopravy pro cestující a náklad. Vývoj referenčních modelů v rámci běžné praxe v nové síti s rozšířením o další služby mimo správu dopravy a informací. U poskytovatelů služeb a dopravců je třeba propagovat názor, že sdílení dat zvýší velikost trhu s ITS produkty a systémy i ochranu služeb ITS. Toto může vyžadovat provedení některých opatření k uplatnění právních nároků na zpřístupnění dat některým organizacím, např. policii. Je však nutno podporovat obecnou výměnu dat mezi poskytovateli tak, aby většímu počtu cestujících mohla být poskytnuta co nejširší škála produktů ITS. Především jsou pro cestujícího i dopravní společnost zajímavé multimodální informační služby. Ty jsou však nejkritičtější, protože je lze zavádět pouze v případě, že různí poskytovatelé dopravy budou souhlasit se sdílením dat. Výměnu dat lze rovněž podporovat poskytováním promyšleného legislativního rámce týkajícího se této oblasti.
10. Ochrana soukromých dat Rizika: Stávající legislativa, týkající se ochrany soukromých dat, zcela nepokrývá data shromážděná systémy poskytujícími služby ITS, nebo s nimi není zcela ve shodě. Cestující nebudou ochotni tyto služby používat, protože informace, které systémy obsahují, mohou být zneužity a tudíž mohou narušit jejich soukromí. Možnosti snížení rizika: Propagace stávajících opatření pro záruku soukromí (evropské a státní orgány, organizace ITS, sdružení automobilistů, dopravců a organizace pro ochranu soukromí a spotřebitelů). Při uvádění nové služby ITS na trh poskytovateli informačních služeb doplnit zásady ochrany soukromí do dokumentace. Zajištění bezpečnosti osobních dat cestujících, používajících ITS, je zásadní otázkou. Musí být aktivně propagován mezi poskytovateli služeb a síťovými operátory. Je-li to zapotřebí, měla by být tato propagace podporována právními opatřeními, aby se zajistilo dodržování norem minimální ochrany osobních dat, a aby se cestujícím poskytla právní záruka proti případům zneužití dat. Tato opatření, která se musí přijmout pro zajištění maximálního stupně soukromí pro cestující, je třeba rovněž objasnit. Paralelně s těmito aktivitami je zapotřebí aktivně mezi cestujícími propagovat sociální informovanost a potřebu identifikovat pohyby cestujících. Tato strategie je zaměřena pouze na hrozby kategorie Soukromí. V minulosti nebyly služby jako zpoplatnění silnic vůbec přijaty z obavy, že cestující nebudou mít soukromí v pohybu, jakému se těší nyní. Avšak společenské klima a názory veřejnosti se mění, o čemž svědčí široké rozšíření mobilních telefonů, kde je zapotřebí znát lokaci každého mobilu, aby byl zajištěn roaming. V oblasti ITS mohou taková data, shromážděná pro použití v maticích „výchozí místo – destinace“, obsahovat informace, které popisují pohyby konkrétního 42
cestujícího. Je třeba vynaložit větší úsilí na prokázání cestujícím, že lze ochránit jejich osobní data a zajistit soukromí. Je tedy zapotřebí studovat a v případě potřeby použít ustanovení stávající legislativy týkající se ochrany dat. Jedním z kroků by mohl být zákaz aktivního používání dat cestujícího pro marketing produktů ITS.
11. Komunikace z vozidla Riziko: Na území Evropy se bude používat velké množství odlišných komunikačních technologií a standardů k přenášení dat mezi vozidlem a okolím silniční komunikace. Budou rovněž existovat různé oblasti geografického pokrytí podle typu technologie, kterou budou různí poskytovatelé služeb používat. To znamená, že služby ITS nebudou dostupné jednotně v rámci Evropy, čímž se trh roztříští a poskytování služeb se stane příliš nákladným. Možnosti snížení rizika: Podpora rozmisťování systémů, jež dosáhly dostatečného stupně vyspělosti (např. RDS/TMC, DSRC, WIFI, GSM, UMTS atd.). Státní a místní orgány a poskytovatelé informačních služeb musí stanovit koordinované plány pro přípravu hladkého rozvoje nových technologií a pro eventuální přijetí přechodných opatření. Na úrovni evropské komise je nutno vytvořit evropský rámec pro zajištění součinnosti služeb ITS. Je třeba přijmout kroky k zajištění pohybu automobilistů z jedné oblasti do jiné bez ztráty přístupu k službám ITS. K dosažení tohoto stavu musí dodavatelé vyvinout produkty ITS na bázi technologií, které umožní pokrytí všech geografických oblast těmito službami. Navíc je zapotřebí poskytnout zdroje prostřednictvím výzkumných iniciativ, např. sponzorovaných evropskými a veřejnými orgány, které zajistí, aby průmyslová odvětví v soukromém sektoru mohla provádět výzkum a vývoj a podporovat normalizaci rozhraní mezi vozidly navzájem, se silniční infrastrukturou a s řidičem. Je třeba zajistit, aby rozhraní umožnila modernizaci vybavení vozidla, protože technologie systému a vozidla se stále vyvíjí, a aby také umožnila používání komplexního systému autotestování a diagnózy poruch.
12. Infrastruktura ITS Rizika: Infrastruktura instalovaná pro podporu produktů ITS rychle zastarává v důsledku rychlého tempa vývoje technologií, které umožňují, že služby budou poskytovány různými způsoby. Poskytovatelé služeb a síťoví operátoři se nebudou chtít podílet na poskytování služeb ITS, protože nebudou schopni získat zpět počáteční kapitálovou investici do infrastruktury, dříve než tato zastará. Možnosti snížení rizika: Využití výsledků architektury pro vytváření optimalizované komunikační infrastruktury schopné podporovat několik aplikací ITS a umožňující další rozvoj. Veřejný a soukromý sektoru musí spolupracovat na sdílení společných, obecně dostupných komunikačních infrastruktur. Dodavatelé v soukromém sektoru musí rozvíjet cesty pro rozšíření infrastruktury, potřebné pro podporu služeb ITS. Lze toho dosáhnout několika způsoby, včetně snížení kapitálových a 43
provozních nákladů sdílením zdrojů infrastruktury s jinými službami, z nichž některé nemusí s ITS přímo souviset. Za účelem minimalizace rizik lze doporučit, aby úřady vytvořily jasné, veřejně přístupné plány své strategie ITS a tuto strategii zachovávali po dostatečný časový úsek. V oblasti řízení dopravy byly vyvinuty některé zajímavé postupy k lepšímu sdílení společných zdrojů mezi několika aplikacemi. Řešení je založeno na instalaci silničního vybavení tak, aby čidla, světelné signály a informační tabule místně seskupených aplikací sdílela stejnou komunikační síť, čímž se duplicita kabeláže omezí na minimum. Toto řešení umožňuje značné úspory nákladů na instalaci i provoz vhodných koncových stanic na strategických místech dopravní sítě a připojením co největšího počtu zařízení k těmto stanicím. Každá stanice tudíž poskytuje správu sdílené spojovací linky k řídícímu centru či k jiným stanicím. Tyto stanice fungují jako uzly sdílené komunikační sítě, kde dochází k přenosu zpráv či dat mezi zařízeními a řídicími centry nezávisle na aplikaci, ke které náleží. Tento přístup je efektivní v městském i meziměstském prostředí a je třeba jej podporovat u všech nových aplikací. Výše popsaný přístup vykazuje další výhody při použití stanic ve funkci „inteligentních“ jednotek, schopných provádět nezávisle různé úkoly v místním měřítku. V těchto případech se tyto jednotky v literatuře nazývají multifunkční koncové stanice a mohou umožnit nízkoúrovňovou integraci aplikace, protože nabízejí platformu pro výměnu a zpracování dat.
13. Možnosti zneužití systému Rizika: S rostoucím rozšiřováním inteligentních dopravních systémů (ITS) a s růstem jejich funkčnosti, roste i riziko zneužití těchto systémů k protiprávnímu jednání. Zneužití může vést od vytvoření chaosu přes podporu protiprávního jednání až po přímé ohrožení bezpečnosti a životů účastníků dopravy při teroristických akcích. Možnosti narušení systému jsou například:
narušením funkcionality software doplněním skrytých funkcí zatajením výskytu důvěrné informace v jiných informacích tvrzením, že informace byla odeslána a toto se nikdy nestalo zařazením se jako skrytý mezičlánek v konverzaci jiných subjektů narušením soukromí či utajení informací vydáváním se za jinou oprávněnou osobu a zneužíváním jejích privilegií distancováním se od odpovědnosti nebo od závazků plynoucích z manipulace s informacemi tvrzením, že informace byla získána od podvodníka neoprávněným zvýšením vlastních privilegií přístupu k informacím modifikací práv ostatních osob omezování ostatních uživatelů korektně komunikovat zjišťováním, kdo a kdy si zpřístupňuje jaké informace narušením činnosti jiných subjektů zavedením nesprávných, nekorektních informací znehodnocením důvěryhodnosti systému způsobené zjevnými, byť možná jen zdánlivými poruchami.
Možnosti snížení rizika:
44
Již ve stádiu návrhu architektury systému je nutno naplňovat požadavek na maximální zabezpečení systému proti jeho zneužití. Zabezpečení musí být řešeno na všech řídících a komunikačních vrstvách systému. Jednotlivé kroky pro minimalizaci rizika zneužití systému:
určení cílů, strategií a politik zabezpečení systémů ITS určení požadavků na zabezpečení ITS identifikace a analýza hrozeb a rizik plynoucích z používání ITS specifikace přiměřených bezpečnostních opatření eliminujících nebo snižujících rizika sledování implementace a používání bezpečnostních opatření aplikovaných pro účinnou ochranu informací a služeb ITS vyvinutí a zavedení programu zvyšování bezpečnostních znalostí a vědomí nutnosti udržovat bezpečí všech, kdo ITS používají detekování bezpečnostních incidentů a adekvátní reakce na ně.
Zpětná vazba pro změny a úpravy ITS architektury Správa národní ITS architektury Pro zajištění další funkčnosti vývojového nástroje pro podporu národní ITS architektury je třeba stanovit nezávislé subjekty, jejich úlohy, funkce, práva a rozsah odpovědnosti. Je třeba se poté dále zabývat jejich legislativní otázkou, a to jak při využívání ITS architektury v projektech tak i při její správě, aktualizaci a rozvoji. Následující úlohy při správě národní ITS architektury mohou být i sdruženy a přiřazeny několika subjektům, které tak mohou plnit více funkcí najednou, což záleží na konkrétních podmínkách a to tak, aby sdružování a vykonávání funkcí v daných podmínkách bylo proveditelné.
Vytváření nových položek architektury – tato funkce vytváří spojení mezi procesem získávání nových námětů, které přináší vývoj v ITS a samotnou databází architektury. Kontroluje požadavky získaných námětů s požadavky stávající databáze a nové náměty doplňuje. Plánování administrativy – plánuje správu záznamů a administrativní záležitosti, spolupracuje se správou databáze. Správa záznamů – spravuje záznamy během celé jejich životnosti v databázi ITS architektury. Spravuje definice stávajících elementů a pomáhá také při jejich vytváření. Analýza požadavků – pracuje se správou jednotlivých aplikací, sleduje jejich požadavky a porovnává je s aktuálním obsahem databáze. Analýza bezpečnosti dat – dohlíží na tvůrce aplikací a uživatele, aby dodržovali bezpečnostní strategie. Správa databáze – zodpovídá za instalaci a chod základní databáze, její kapacitu, zálohování a implementaci bezpečnostních prvků. Užívání – koordinuje činnost uživatelů národní ITS architektury. Prosazování politiky ITS – stanovuje strategie využívání národní ITS architektury a její vztah k ostatním částem ITS systému tak, aby tato činnost byla maximálně efektivní. 45
Vývoj systému a programování – další rozvoj programových produktů pro údržbu a využívání národní ITS architektury. Prezentace systému – seznamuje státní správu, samosprávu, vývojáře, projektanty a systémové integrátory nových systémů s možnostmi použití ITS architektury. Správa nástrojů – testuje a hodnotí IT produkty vhodné pro činnost národní ITS architektury. Správa webových aplikací – spravuje aplikace používané přes webové rozhraní.
ITS datový registr Registrace datových struktur a rozhraní v ITS datovém registru Datový registr je produkt určený ke správě informací a byl vytvořen jako součást řešení projektu Ministerstva dopravy „ITS v podmínkách dopravně-telekomunikačního prostředí ČR“ (802/210/108). Datový registr neobsahuje žádná konkrétní data ani informace, ale jen struktury databází a rozhraní použité v telematických aplikacích (metadata). Jak vyplývá z obsahu, ITS datový registr není určen veřejnosti, ale odborníkům, zabývajícím se návrhem, vývojem, implementací nebo posuzováním telematických aplikací. ITS datový registr je umístěn na serveru Centra dopravního výzkumu. Hlavním důvodem pro zavedení datového registru je, že systémy uvedené do provozu ve velkých organizacích typu dopravy byly historicky vytvořeny k řešení specifických problémů na základě pevně definovaných podmínek. Uvedení každého nového systému, zvyšujícího nějakým způsobem výkon a efektivitu procesu má za následek vzrůst složitosti celkové struktury daného prostředí a způsobuje obtíže při výměně dat mezi jednotlivými systémy. Z hlediska tvorby systémů bylo často definováno rozhraní pouze pro spolupráci s jedním systémem, což dnes způsobuje potíže při provádění výměny a sdílení dat mezi více systémy. Dalším problémem je používání stejného názvu pro různé typy dat, nebo rozdílné definování významu dat v různých systémech. Obsah datového registru zahrnuje dvě hlavní oblasti týkající se datových elementů:
Standardy datových elementů – které podporují výměnu dat, zlepšují interoperabilitu systémů, zlepšují management registru, usnadňují vývoj nových systémů a úpravu systémů starých. Informace o stávajících datových elementech a jejich napojení na nové standardy – popisují obsah stávajících datových elementů (metadata) a ukazují na jejich ekvivalent v nově stanovených standardech vytvořených pro datový registr. Udávají také poskytovatele, správce a umístění těchto dat ve stávajících systémech.
Význam ITS datového registru tedy spočívá v operativní standardizaci datových struktur a datových toků mezi jednotlivými prvky systému (subsystémy, funkce, terminátory). Vývoj v oblasti ITS je natolik rychlý, že pro zajištění interoperability mezi jednotlivými (sub)systémy či aplikacemi již nelze využívat klasické metody standardizace pro jejich značnou časovou náročnost. Datový registr naproti tomu nabízí pružnou reakci na změny vyvolané vývojem. Je v zájmu každého účastníka procesu zavádění nové nebo inovace stávající telematické aplikace propojovat datové toky s ostatními aplikacemi a registrovat datové struktury a protokoly v ITS datovém registru. Při registraci datových struktur a rozhraní je vytvářena vazba na funkce ITS architektury, která je dále využívána při návrhu konkrétní komponenty systému. 46
Příklady návrhu ITS architektury s využitím vývojového nástroje V přílohách 2 a 3 jsou zpracovány dva příklady návrhu ITS architektury: První příklad byl navržen pro technické podmínky „Dopravní telematika – silnice a dálnice ČR“, zpracované firmou ELTODO EG. Na uvedeném příkladu spolupracoval Ing. Karel Kraus, ELTODO EG. Jsou to vůbec první technické podmínky pro použití telematických aplikací, které vychází z národní ITS architektury. Architektura definuje cílovou funkčnost všech zde použitých systémů tak, aby byly naplněny potřeby definovaných uživatelů – terminátorů. Fyzická architektura přiřazená k funkční architektuře ukazuje, které funkce již mohou být naplňovány konkrétními telematickými aplikacemi a co ještě zbývá udělat pro zajištění kompletní funkčnosti. Obdobně je koncipován i druhý příklad, který byl navržen pro projekt „Jednotný systém dopravních informací“ (JSDI). Příklad byl vytvořen ve spolupráci s Ing. Jaroslavem Zvárou, koordinátorem realizace Jednotného systému dopravních informací pro ČR. Projekt je meziresortní aktivitou v gesci Ministerstva dopravy, Ministerstva vnitra a Ministerstva informatiky s nezbytnou účastí dalších subjektů. Byl schválen usnesením vlády č. 590 ze dne 18. května 2005. Základním úkolem je vytvořit jednotné systémové prostředí pro sběr, zpracování, sdílení a využívání dopravních informací aktivním zapojením všech subjektů, které v rámci svojí působnosti s různými typy dopravních informací pracují. Modulární uspořádání systému umožňuje zapojení i dalších, dosud nespecifikovaných subjektů s časovým rozložením podle vzniku reálné potřeby, a to včetně zavedení principů informační podpory procesů. Umožní pružné přizpůsobení struktury skutečným podmínkám provozu na pozemních komunikacích.
47
