Národní ITS architektura a telematické aplikace Doc. Dr. Ing. Miroslav Svítek Fakulta dopravní ČVUT Konviktská 20, 110 00 Praha 1
[email protected]
Obsah prezentace Úvod Národní ITS architektura – metodika tvorby ITS architektury – procesní analýza a systémové parametry ITS systémů – funkční a informační ITS architektura – ukázka ITS architektury ČR na ITS portálu – balíčky ITS služeb
Hodnocení ITS systémů – metodický postup při hodnocení ITS řešení – ukázka synergií ITS balíčků – fuzzy-lingvistická aproximace
Příklady použití navržené metodiky Závěr
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
2
Národní ITS architektura
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
3
Metodika tvorby ITS architektury
Kontextový diagram ITS systému
Funkční a informační dekompozice ITS systému Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
4
ITS architektura – procesní analýza F2
F3
IVM
G3 v prostoru (i v Architektura definuje základní uspořádání systému G2 abstraktním): Management 1
Referenční architektura – definuje základní subsystémy, hlavní Management 2 aktory a jejich vztah s okolím Funkční architektura – definuje základní funkce systému Informační architektura – definuje informační vazby mezi jednotlivými funkcemi Fyzická architektura – definuje požadavkyManagement a uspořádání Center fyzických
3 2 1
subsystémů a zařízení F1
GNSS locator
releasing Komunikační architektura – definuje komunikační vazby mezi G1 factor: GOODS jednotlivými fyzickými subsystémy
releasing factor:–DRIVER Organizační architektura přiřazuje humánní funkce jednotlivým
systémovým komponentám Vehicle
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
5
ITS architektura – procesní analýza F2
F3 G2 Bezpečnost (analýza rizik, strom hypotéz, atd.)
G3
IVM Management 1 Spolehlivost (schopnost systému poskytovat požadované funkce za daných podmínek v daném časovém intervalu) Dostupnost (schopnost systému poskytovat požadované funkce při vyvolání (inicializaci) procesu (aplikace) využívajících této funkce) 3
Integrita (schopnost systému poskytovat časově korektní aCenter platné Management hlášení uživatelům o poruchách systému)
2 1
F1
Kontinuita (schopnostreleasing systému poskytovat požadované funkce bez G1 factor: GOODS přerušení během vyvolání procesu (aplikace)) releasing factor: DRIVER
Přesnost (schopnost systému garantovat souběh mezi požadovanými GNSS locator(předdefinovanými) parametry a skutečnými (měřenými) parametry) Vehicle Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
6
Funkční ITS architektura - makrofunkce 1. Elektronické platby (platby za ITS služby, za použití infrastruktury, dopravního prostředku atd.) 2. Management bezpečnostních a záchranných opatření (management nehod, management záchranných a bezpečnostních vozidel, sledování nebezpečných nákladů, atd.) 3. Management dopravních procesů (plánování dopravy, řízení dopravy, management údržby dopravní infrastruktury, atd.) 4. Management veřejné osobní dopravy (integrované dopravní systémy, státní správa atd.) 5. Podpora při řízení dopravních prostředků (protisrážkové systémy, noční vidění, atd.) 6. Podpora mobility občanů (předcestovní informace, osobní informační a navigační služby, atd.) 7. Podpora dohledu nad dodržováním předpisů (činnost správních úřadů,policie atd.) 8. Management nákladní dopravy a přepravy (management přepravy nákladů, řízení nákladních dopravních prostředků) 9. Dopravně-přepravní databáze (ITS datový registr, dopravní informační databáze, atd.)
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
7
Funkční ITS architektura - funkční dekompozice
1. Makrofunkce elektronického vybírání poplatků 1.1. Funkce uzavření kontraktu
1.1.1. Funkce uzavření elektronického kontraktu 1.1.2. Funkce přehledu kontraktů
1.2. Funkce správy kont uživatelů
1.3. Funkce elektronické transakce
1.2.1. Funkce 1.3.1. Funkce aktuálního stavu zjištění uživatele uživatelského 1.3.2. Funkce konta Identifikace 1.2.2. Funkce uživatele odečtení platby z uživatelského 1.3.3. Funkce kontroly kontraktu konta 1.2.3. Funkce informace o transakcích a věrnostních programech
1.3.4. Funkce informací a návodů 1.3.5. Funkce výpočtu poplatku
1.4. Funkce příjmů operátorům
1.5.Funkce zabezpečení proti chybám
1.4.1. Funkce rozdělení příjmů
1.5.1. Funkce kontroly uživatelů
1.4.2. Funkce plateb na konta operátorů 1.4.3. Funkce informování operátorů o transakcích
1.5.2. Funkce detekce narušitele platby 1.5.3. Funkce detekce narušitele při vstupu
1.6. Funkce managementu tarifů a přístupových práv 1.6.1. Funkce managementu tarifu 1.6.2. Funkce managementu přístupových práv
1.5.4. Funkce kontroly fyzického přístupu ke službám
1.3.6. Funkce Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika kontroly platby
8
Funkční ITS architektura Tabulka funkcí: Např:
Funkce 1.1. Uzavření kontraktu Nadřazená funkce
-
Podřazená funkce
1.1.1. Uzavření elektronického kontraktu 1.1.2. Přehled kontraktů
Vstupní datové toky
Výstupní datové toky
cst.ep_kontrakt_data
ep.cst_kontrakt ep_kontrakt_registrace …
popis: Funkce zahrnuje vytvoření kontraktu mezi uživatelem různých služeb a poskytovatelem těchto služeb. Kontrakt definuje práva uživatele, jeho přístup k různým službám a metody platby těchto služeb. Funkce poskytne operátorům data o kontraktech týkajících se daných služeb. Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
9
Informační ITS architektura Datové toky vystupující/vstupující z/do makrofunkce č.1 a tekoucí mezi makrofunkcemi
Datové toky vystupující z makrofunkce č.1
Datové toky vstupující do makrofunkce č.1
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
10
Informační architektura Tabulka datových toků: Např:
Datový tok - ep.cst_kontrakt Nadřazený datový tok
ep.cst_vystupy
Podřazený datový tok
-
Zdroj
Cíl
1.1 Uzavření kontraktu 1.1.1 Uzavření elektronického kontraktu
Cestující
popis: Obsahuje všechny prvky smlouvy (kontraktu) mezi cestujícím a poskytovatelem či externím poskytovatelem služby. Prvky datového toku, z nichž některé nemusí být zastoupeny: ID uživatele, ID vozidla, ID služby, parametry přesně vymezující výsledný efekt služby, doba platnosti, ID provozovatele služby, způsob platby, číslo elektronického účtu Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
11
Informační ITS architektura – informační dekompozice Databáze
Datové toky mezi funkcemi a databázemi
Datové toky vstupující z makrofunkcí do makrofunkce č.1 Datové toky vstupující z terminátorů do makrofunkce č.1
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
12
Informační ITS architektura – databáze Tabulka databází: Např:
1.1. Databáze evidence kontraktů Makrofunkce
Vstupní datové toky
Výstupní datové toky
1. Elektronické vybírání poplatků
ep_kontrakt_registrace
ep_kontrakt
popis: Databáze evidence kontraktů je částí makrofunkce elektronického vybírání poplatků a obsahuje detaily týkající se kontraktů mezi uživateli ITS služeb a poskytovateli těchto služeb. Databáze umožňuje získávání detailů týkajících se kontraktu, jako např. uživatelské ID, ID poskytovatele služeb, ID služby,atd. Aby byla zaručena právní ochrana osobních údajů, každý poskytovatel vede svůj soubor, který slouží pouze pro jeho účely. Je zakázáno vytvářet soubory uživatelů přístupné dalším poskytovatelům služeb. Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
13
ITS architektura ČR na ITS portálu
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
14
ITS architektura ČR na ITS portálu
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
15
Balíčky ITS služeb
ITS Aplikace
Balíčky ITS služeb
ITS Architektura
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
16
Hodnocení ITS systémů
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
17
Metodický postup hodnocení ITS systémů
•
Návrh ITS systému – – –
•
Definování alternativ ITS řešení, které svými dopady mají vliv na řešený problém Nalezení technického řešení dle ITS architektury a systémových parametrů pro každou alternativu Reprezentace ITS alternativních řešení formou balíčků služeb
Hodnocení přínosů/nákladů – – – –
Přiřazení dopadových/nákladových indikátorů balíčkům služeb Řešení synergií formou expertních pravidel Vyčíslení finančních hodnot Shrnutí přínosů/nákladů
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
18
Příklad – 3 balíčky ITS služeb 1. sledování dopravy 2. šíření dopravních informací 3. navigování záchranných vozidel
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
19
Příklad – využití synergie ITS balíčků služeb
Subsystém dopr. man.
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
Subsystém Silniční kom.
20
Fuzzy-lingvistická aproximace - zpracování různých informací (expertní znalosti, vzorce, statistické znalosti) - řešení synergií nákladových / přínosových indikátorů
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
21
Příklady použití návrhu a hodnocení ITS systémů
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
22
Příklady použití národní ITS architektury
Popsaná metodika byla použita v následujících národních projektech: • Informační systém pro sledování nebezpečných nákladů pomocí GNSS • Systém pro monitorování pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS • Návrh ekologického a bezpečnostního systému elektronického mýtného • Návrh systému eCall • Návrh univerzální telematické vozidlové jednotky • Hodnocení pilotních projektů v rámci Euro-regionálního projektu Connect (e-Call, atd.) • Software pro strategické hodnocení ITS projektů
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
23
Závěr
Děkuji za pozornost
Inteligentní dopravní systémy – Dopravní telematika
24