Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

Közlekedési információs rendszerek Vidács Attila

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

Tartalom  Intelligens közlekedési rendszerek (ITS)  1. 2. 3. 4.

Közlekedési információk gyűjtése és terjesztése Információ-gyűjtés Információ-továbbítás Információ-feldolgozás Információ-megjelenítés

Floating Car Data (FCD)  „Mobil szenzorok”  FCD járművek adatokat küldenek egy forgalmi információs központba (Traffic Information Centre) :     

jármű ID jelenlegi pozíció (GPS) sebesség irány időbélyeg

Kiterjesztett Floating Car Data

Floating Car Data Flow

Rendszer architektúra

Közlekedési Információs rendszer  Négy komponens: 1. 2. 3. 4.

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

CALM - Communication Access for Land Mobile  CALM - Communication Access for Land Mobile   

Korábban: „Communications, Air-interface, Long and Medium range” ISO TC 204/Working Group 16 szabvány tervezet CVIS EU projektben fejlesztik

 Cél: ITS kommunikációs protokollok kifejlesztése  Kommunikációs módok:  

Jármű-infrastruktúra (V2I) Jármű-jármű (V2V): 



p2p ad-hoc hálózati kommunikáció (MANET/VANET).

Infrastruktúra-infrastruktúra (I2I)

 Kommunikációs média: 

Infravörös; GSM (2G, 3G); DSRC 5.8-5.9 GHz; IEEE 802.11 variációk, pl: WAVE (IEEE P1609.3/D23), M5 (ISO 21215); WiMAX, IEEE 802.16e; MM-wave (63 GHz); műhold; Bluetooth; RFID.

CALM - Communication Access for Land Mobile  Több technológiához ad közös interfészt: 1. Infravörös fény CALM IR  

Japán, német díjbeszedő rendszer Helyi irányított kommunikáció

2. Mikrohullám CALM M5  

IEEE 802.11p-nek felel meg kétirányú és broadcast kommunikáció

3. Milliméter hullámhossz CALM MM 

Helyi egyirányú kommunikáció

4. Cellás technológiák CALM 2G/3G 

Nagy hatósugarú mobil kommunikáció

5. Mikrohullám CEN DSRC   

Ma fizetőrendszerekben használják (pl. Ausztria) Kihívás: DSRC és CALM-M5 párhuzamos használata Egy alkalmazáshoz több vezeték nélküli csatorna közül választhatunk

CALM architektúra

Kommunikációs architektúrák Központosított

Hibrid hálózat működési módjai  Hibrid hálózat: CALM M5+2G/3G  Aktuális információk kérése 

Ha nincs, vagy csak régi információnk van egy útról (nem kaptuk meg az ad-hoc hálózaton keresztül) akkor lekérjük az elérhető legfrissebbet a központtól

 Szomszéd felderítéses mód 

Szomszédossági protokoll segítségével kiderítjük, hogy melyik az a jármű, mely nem tudja hátrafelé továbbküldeni az üzenetet, ezért elküldi egy központnak. A központ pedig üzenetszórásos módon elterjeszti az üzenetet

Kihívások (volt már...)     

A hálózat topológiájának gyors váltakozása A hálózat gyakori szakadása Csekély redundancia Adatbiztonság Információ terjesztés    

Ki? Mikor? Kinek? Hova?

 Interakció  

Kommunikációs hálózat Úthálózat

Közlekedési Információs rendszer  Négy komponens: 1. 2. 3. 4.

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

Floating Car Data algoritmusok  Algoritmusok szükségesek a begyűjtött közlekedési információ feldolgozásához:   

Adatok szűrése Tékép illesztése Útvonal megválasztása (nem adat-routing!)  

  

Útvonal meghatározása Irányítás (navigáció)

Adat aggregáció Utazási idő becslése Utazási idő előrejelzése

Adatok: GPS pozíciók (Bécs)

Adatok: Sebesség és gyorsulás

Térkép illesztése

FCD létrehozás  Miért van szükség útvonal becslésére?

 GPS alapú megoldás esetében  



Pozícionálás, pl. minden 15-60 másodpercben A forgalmi központ és a jármű között a kommunikációs link a szűk keresztmetszet Az útvonal nem egyértelmű, több alternatíva létezhet

 Start-cél pár esetén: 

A kiindulási és célállomás ismert, de több út is létezik.

 GSM alapú rendszereknél: 

A „pontatlan” pozíció miatt az útvonal nem egyértelmű

Útvonal megválasztása 

Legrövidebb út algoritmus 



Pl.: Dijkstra

Egyéb él attribútumok        



Utca típusa (pl. út szélessége, sávok száma) Sebességkorlátok Lámpák és stoptáblák száma Kanyarok száma Külön balra kanyarodó lámpák Útviszonyok Utazási idő Az utazási idő bizonytalansága vagy szórása Torlódás, dugó mértéke

Példa: Bécs

Útvonal javítások  Útvonal típusa   

Főútvonalak előnyben részesítése A főutak előnyben részesítése megegyezik a sofőrök viselkedésével Útvonal hossza osztva a megengedett sebességgel (pl. sebességkorlátok .85-ös percentilise)

 Kanyarok lassítása 

A kanyar típusának megfelelően extra súly hozzáadása (pl. jobbkanyar, balkanyar, enyhe kanyar, stb.)

Példa: Bécs

Utazási idő becslése  Hosszabb utak esetében: átlagos utazási idő minden útszegmenshez?  

alacsony sebességhatárú utakon túlbecsülhetjük a sebességet egy autópályán alulbecsülhetjük

 Javított módszer:

FCD előállítás alapjai

Adatok integrálása Fundamental Diagram (flow/speed/density)

Összehasonlítás

Közlekedési Információs rendszer  Négy komponens: 1. 2. 3. 4.

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

Forgalmi helyzet  Melyik a jobb?

Felhasználói interfészek

SMS / GPRS

PDA Internet

Egyéb intefészek, alkalmazások 

„e-Safety“  



Sebességhatár Veszélyek

Dinamikus vezetési tanácsok

További kérdések  Privacy 

Saját adatok terjesztése 

Ki tudja merre járok és hánnyal megyek?

 Üzleti modell   

Adatátviteli költségek Kié az adatom? Ingyen adjuk, ingyen kapjuk?  

Reklámbevétel Minőségi szolgáltatás

 Kritikus adatmennyiség elérése  Hogy kapja meg a vezető az információt?    

Web Mobil PDA PNA