Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

Közlekedési információk gyűjtése és terjesztése Vidács Attila

Távközlési és Médiainformatikai Tsz. I.E.348, T:19-25, [email protected]

Tartalom  Intelligens közlekedési rendszerek (ITS) 

Közlekedési információk gyűjtése és terjesztése

Intelligens közlekedési rendszerek  Feladat: Aktuális közlekedési információk gyűjtése és terjesztése kooperatív járművek segítségével

 Intelligent Transportation Systems (ITS)  4 műszaki területet alkalmaz a felszíni közlekedési rendszerekre:    

Szenzorika (szenzorok és aktuátorok) Kommunikáció (távközlés) Elektronika (HW) Algoritmusok (SW)

Motiváció  Nagyvárosok forgalmi helyzete 



Budapest utcáin évente 30 000–rel több autó Útlezárások, útfelújítások

 Következmények:    

Közlekedési torlódások Balesetek Környezetszennyezés Pénzügyi hatások

 Forgalmi információs rendszerek  (Útdíjfizetés)

Információ a Lánchídról...  Régen:  

Papír Encyclopedia Britannica

 Nemrég: 

Web



http://www.britannica.com/

 Mostanában: 

Web 2.0



http://hu.wikipedia.org/

Információ a Lánchídról... (folyt.)  Hamarosan Most:   

Helyhez kötött szolgáltatás Pl.: Google Earth Mobile Geoweb



Mi történik most?

Geoweb  The Geospatial Web or Geoweb is a relatively new term that implies the merging of geographical (location-based) information with the abstract information that currently dominates the Internet. This would create an environment where one could search for things based on location instead of by keyword only – i.e. “What is Here?”.

Információ (általánosságban)  Papír  Web  Web 2.0  

felhasználók kreativitásának, együttműködésének, információinak megosztása web-alapú közösségek és szolgáltatások 

Pl: szocális hálók, wiki

 Geoweb 

  

Geogáfiai (hely alapú) információ és a mai Internet összeolvasztása Kulcsszavak helyett hely alapú keresések „Mi van itt?” „Hol van olcsó szálloda a konferencia közelében?”

Közlekedési információ  Újság

 Rádió

 Internet

Közlekedési információ... (folyt.)  „Tegnaptól”: 

Mi történik most?!

Közlekedési információ – Web 2.0 



A közlekedők egy részhalmaza megosztja egymással az aktuális információit Manuálisan 



pl. sms

Automatikusan 

pl. Floating Car Data

Geoweb a járműben  Most 

+/- 1 óra

 Itt 

Útvonal környékén

 Tömör 

1-2 mp alatt felfogható

Google Navigation

Közlekedési információs rendszer  Egy közlekedési információs rendszer négy komponense: 1. 2. 3. 4.

Információ-gyűjtés Információ-továbbítás Információ-feldolgozás Információ-megjelenítés

Közlekedés monitorozása  Közlekedési információ gyűjtése:   

Indukciós hurkok, jármű számlálók Kamerák Floating Car Data (FCD) 

Def: FCD is a method to determine the traffic speed on the road network. It is based on the collection of localisation data, speed, direction of travel and time information from mobile phones in vehicles that are being driven. These data are the essential source for traffic information and for most intelligent transportation systems (ITS).

 FCD: „Szonda járművek” segítségével 

„Mozgó szenzorok” 



pl: autóban bekapcsolt mobiltelefon

Forgalommal együtt haladó járművek adatai

Információ gyűjtő rendszerek  Útjelző táblákra szerelt jeladók (Signpost-Based Automatic Vehicle Location - AVL) 

Tipikusan a szonda járművek kommunikálnak a lámpaoszlopokra vagy útszéli táblákra mint létező infrastruktúrára szerelt adókkal.

 Automatikus jármű azonosítás (Automatic Vehicle Identification – AVI) 

A szonda járművek elektronikus „tag-ekkel” felszereltek. Ezek a tag-ek kommunikálnak az útszéli állomásokkal. A címke alapján azonosítható a jármű.

 Földi rádiós navigációs rendszerek (Ground-Based Radio Navigation) 

Leginkább válallati flotta-menedszment rendszereknél alkalmazott. A GPS-hez hasonló szolgáltatás, az adatok járművek közötti kommunikáció ill. egy fix infrastuktúra segítségével gyűjthetők.

Információ gyűjtő rendszerek (folyt.)  Cellás (mobil) geo-pozícionálás 

Utazási idő adatok gyűjthetők a cellás mobiltelefonok nyomkövetése által.

 GPS - Global Positioning System 

 

A szonda járművek GPS vevővel és egy kétirányú műholdas összeköttetéssel rendelkező eszközzel rendelkeznek. A vett információt egy központi vezérlőnek továbbítják. A központi vezérlőben így elérhető a jármű pozíciója valós időben. Az összegyűjtött adatokból számítható az utazási idő, stb.

Információ gyűjtő rendszerek  Útjelző táblákra szerelt jeladók (Signpost-Based Automatic Vehicle Location AVL)  Automatikus jármű azonosítás (Automatic Vehicle Identification – AVI)  Földi rádiós navigációs rendszerek (Ground-Based Radio Navigation)  Cellás (mobil) geo-pozícionálás  GPS - Global Positioning System

Útjelző táblákra szerelt jeladók (AVL)

Útjelző táblákra szerelt jeladók (AVL)  Az „elektronikus” útszéli táblák egyedi azonosító kódot sugároznak.  Ezt az azonosítót veszik a közeli járművek.  Az azonosító eltárolásra kerül a jármű memóriájában egy időbélyeggel kiegészítve.  Periódikusan az így gyűjtött információ továbbításra kerül a központi vezérlőhöz.  Az adattovábbítás a központ felé független az útszéli adóktól.  Ezt a technológiát lassan kiváltják a GPS alapú nyomkövető rendszerek.

Információ gyűjtő rendszerek  Útjelző táblákra szerelt jeladók (Signpost-Based Automatic Vehicle Location - AVL)  Automatikus jármű azonosítás (Automatic Vehicle Identification – AVI)  Földi rádiós navigációs rendszerek (Ground-Based Radio Navigation)  Cellás (mobil) geo-pozícionálás  GPS - Global Positioning System

Automatikus jármű azonosítás (AVI)  Elsősorban: díjbeszedő rendszer  Két verzó 1. Rendszámfelismerés 2. On Board Units (OBU): minden díjfizetésre kötelezett járműben ID terjesztés

 DSRC (Dedicated Short Range Communication) rendszer:  

5.8 GHz-es sávban Max. 2W

 Pl.: 772 kapu Ausztriában

AVI működése  A rendszer 4 komponense:    

ITS szonda járművek rádiós transzponderrel (transmitter-responder) felszerelve; Útszéli antenna a transzponderek detektálására; útszéli adatolvasók; központi számítógép az adatok összegyűjtéséhez.

 A tag-ek (vagy transzponderek) egy egyedi azonosítóval (ID) renelkeznek.  Az útszéli antennák tipikusan az út feletti építményeken (pl. felüljárók, információs táblák), vagy az elektronikus útdíjfizetési fülkékre szerelve.

Automatikus jármű azonosítás (AVI)

AVI működése (folyt.)  

Az antennák rádiófrekvenciás jelet bocsájtanak ki periódikusan, vagy egy jeladó (pl. hurok detektor) által triggerelve. Amikor a szonda jármű a vételi sugáron belülre kerül, a transzponder „visszatükrözi” a vett jelet. 







A visszatükrözött jelalak az ID szám alapján módosul!

A vett ID szám az útszéli ólvasóhoz továbbítódik (pl. koax kábelen), ahol rögzítésre kerül egy időbélyeggel és az antenna azonosítójával kiegészítve. Az összegyűjtött adatokat a rendszer egy központi számítógéphez továbbítja (pl. telefonvonalon), ahol az összes adatot tárolják és feldolgozzák. Az egyedi szonda jármű ID-ket nyomon követi a rendszer a fizetésköteles úthálózaton. Így a megtett út és az utazási idő számítható.

AVI előnyök / hátrányok  Előnyök      

Folyamatos adatgyűjtés Automatizáltság Emberi hiba esélye csekély Pontos Sáv szerinti differenciáltság Jelentős adatmennyiség

 Hátrányok     

Csak „kiépített” útvonalakon alkalmazható Elektronikus címke szükséges Óra szinkronizáció nehézkes Magánszféra Adatmennyiség tárolása


Földi rádiós helymeghatározás  Háromszögelés  Elavult


Cellás rádiós nyomkövetés

Cella ID alapú módszerek 

Más nevek: COO (Cell of Origin), CGI (Cell Global Identity)



Meghatározzák az alábbi paramétereket:  

Location Area Code (LAC) Mobil cella ID (Cell-ID),



Cella ID  földrajzi koordináták vagy egy terület



Cellák:   



A mobiltelefonnal rendelkezők száma magas: picocella: 100 – 300 méter ~ közepes: mikrocella: 1 – 3 km ~ alacsony (vidék): makrocella: - 35 km

A módszer pontossága erősen függ a cellák nagyságától

Cell-ID alapú módszerek 1. Javítás:  Cell-ID + Timing Advance (TA) módszer:    

GSM hálózat Timing Advance paraméterén alapul. A jel terjedési idejét méri a mobil és bázisállomás között Eredetileg a mobil adásának ütemezésére szolgált UMTS: RTT (Round Trip Time)

2. Javítás:  Enhanced Cell Global Identity (E-CGI) módszer: 

TA/RTT paraméterek figyelése mellett a jelerősséget is folyamatosan figyeli

Handover-alapú módszerek

Az A és B GSM cellák handover (hívásátadási) területe a két cella átlapolódó területe; a piros pontok jelölik a hívásátadások helyét cellát váltó mobilok esetében.

Handover-alapú módszerek  Az aktuális cella azonosító egy GSM terminál esetében több tényező függvénye lehet:   

a telefon éppen egy hívást bonyolít, vagy csak egyszerűen bekapcsolt állapotban van; az aktuális utazási irány és sebesség; az adott cella híváskezelési stratégiája.

 Következmény: nem minden, azonos helyen tartózkodó mobilnak lesz azonos cella ID-je.  A GSM infrastruktúra alapján azonban megfigyelhetők bizonyos gyakran előforduló cella-sorrendek handover setében, az adott úthálózatot tekintve.

Handover-alapú módszerek A helymeghatározás pontossága függ a handover zóna méretétől. Konkrét példa: A23 autópálya Bécs közelében. A handover bizonyos hiszterézissel következik be. A megközelítés irányától nagyban függ a hívásádadási pozíció (lásd: kék és sárga pontok)


GPS alapú Floating Car Data

Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

Recommend Documents