Közlekedési informatika

Átírás

1 Közlekedésinformatika Közúti közlekedés alkalmazott információs rendszerei Dr. Horváth Balázs egyetemi docens B507; 3126;

2 Közúti közlekedés alkalmazott információs rendszerei Egyéni közlekedés Dinamikus információs és forgalombefolyásolási rendszerek Közösségi közlekedés Forgalomirányító rendszerek Utastájékoztatás

3 Dinamikus információs és forgalombefolyásolási rendszerek

4 Dinamikus információs- és forgalombefolyásolási rendszerek osztályozása és célkitőzései Csoportosítás Mőködés szerint Jármővezetıre gyakorolt hatás szerint Információ kialakulás helye szerint Statikus Kollektív Útmenti Dinamikus Individuális Jármővön belüli Célkitőzés Az információs- és forgalombefolyásolási rendszerek célja az úthálózat hatékonyságának a növelése

5 Forgalomszabályozó rendszerek Statikus Dinamikus kollektív kollektív individuális útmenti jármővön belüli útmenti jármővön belüli közúti jelzések közlekedési rádiók individuális információs rendszerek -horizontális -vertikális -ARI -ARIAM -RDS-TMC -DAB -utazás elıtti információk -navigációs rendszerek -intelligens jármő funkciók Pontszerő szabályozás -idıszakos veszélyhelyzet -rámpafelhajtás szabályozása Vonali szabályozás -sebesség szabályozás -ködre való figyelmeztetés -torlódásra figyelmeztetés -váltakozó irányú sávhasználat -egyéb vészhelyzetre való figyelmeztetés -speciális vonali szabályozás Hálózati szabályozás -változtatható útirányjelzık Parkolási információs rendszerek -szabad kapacitású parkolók -szabad parkolóhelyek

6 Dinamikus, kollektív, útmenti információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli Hatás kifejtése szerint: Pontszerő Vonali Hálózati

7 Dinamikus, kollektív, útmenti információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli Pontszerő Csomópont forgalomlefolyás javítása forgalombiztonság növelése forgalmi sávok igényekhez rendelése sebességszabályozás Hálózat egy pontján forgalombiztonság növelése sebességszabályozással

8

9

10 Dinamikus, kollektív, útmenti információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli Vonali A forgalmi folyam harmonizálása, forgalombiztonság növelése; sebességszabályozás, figyelemfelhívás Funkció szerint: sebességszabályozás torlódásra figyelmeztetés idıjárási veszélyhelyzetre figyelmeztetés forgalmi sávok váltakozó irányú igénybevétele egyéb veszélyhelyzetre való figyelmeztetés speciális szabályozás

11

12

13 Forgalmi sávok váltakozó irányú igénybevétele

14 Dinamikus, kollektív, útmenti információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli Hálózati útvonalak tehermentesítése üzemanyag-felhasználás csökkentése forgalombiztonság növelése forgalmi torlódások elkerülése, csökkentése útvonalajánlás sebességszabályozás Speciális esete a parkolásirányítás

15 Parkolásirányítási rendszerek Cél: Közlekedési torlódások csökkentése Légszennyezettség csökkentése Zajártalmak csökkentése Közlekedési balesetek számának csökkentése Gyalogosforgalom akadályoztatásának csökkentése Energiafelhasználás csökkentése

16 Parkolásirányítási rendszerek Feladat: Parkolási díjakkal kapcsolatos jegyek kiadása, díjelszámolás Parkolási helykeresés elısegítése P+R információk Információk a szolgáltatásokról Helykihasználási statisztika készítése

17 Parkolásirányítási rendszerek Parkolásirányítás dinamikus struktúrája 1. Parkolóház keresés 2. Parkolóhely keresés 3. Jegyváltás 4. Tájékozódás (egyéb szolgáltatásokról) 5. Továbbutazás (P+R információk) 6. Visszatérés 7. Díjfizetés 8. Foglaltsági statisztikák 9. Kapacitáskihasználás számítás

18 Parkolásirányítási rendszerek Parkolásirányítás dinamikus struktúrája 1. Parkolóház keresés Irányító táblák statikus féldinamikus dinamikus Mobil fedélzeti navigációs rendszer infra adatátvitelen alapuló helymeghatározó rendszer rádiós helymeghatározáson és GSM kapcsolaton alapuló helymeghatározó rendszer mőholdas helymeghatározáson alapuló rendszerrel

19 Parkolóház keresést segítı irányító táblák

20 Parkolásirányítási rendszerek Parkolásirányítás dinamikus struktúrája 1. Parkolóház keresés 2. Parkolóhely keresés Parkolóhely keresést segítı irányító rendszer elınyei (SIPARK): légszennyezés csökkentése a parkolóhely keresés minimalizálásával útvonalajánlás a legközelebbi szabad parkolóhelyig

21 Dinamikus, kollektív, jármővön belüli információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Dinamikus Kollektív A rádiós rendszerek a statikus, és a dinamikus útmenti rendszerek kiegészítıi, illetve szükség esetén helyettesítıi. Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli Hagyományos rádiók Aktuális mérési eredményeken alapuló (ARIAM) Digitális közlekedési információk (RDS-TMC) Digitális rádiók (DAB)

22 Dinamikus, kollektív, jármővön belüli információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Hagyományos rádió Jármővön belüli Elıny: egyszerő felépítés Hátrány: mindig a megfelelı adót kell hallgatni Továbbfejlesztés regionalitás programozható rádió automatikus be/kikapcsolás közlekedési hírek esetén

23 Dinamikus, kollektív, jármővön belüli információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Aktuális mérési eredményeken alapuló (ARIAM) Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Automatikus mérési berendezések adatait továbbító rendszer, mely gyorsabb, mint a hagyományos rádiók, de nincs információ a zavarok okáról. Jármővön belüli

24 Dinamikus, kollektív, jármővön belüli információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Digitális közlekedési információk (RDS-TMC) Aktuális rádióadással párhuzamosan közlekedési információk is eljutnak a jármővezetıhöz: Automatikus mérési eredmények késedelem nélküli továbbítása Szabvány elemekbıl álló üzenet Tárolható információk Tetszıleges nyelven lekérhetı információk Területileg lekorlátozható információk Jármővön belüli

25 Dinamikus, kollektív, jármővön belüli információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Digitális rádiók (DAB) A DAB egy digitális modulációs eljáráson alapuló rádió-mősorszórási eljárás Megbízhatóbb vételt eredményez Jobb hangzás mellett képi vagy szöveges kiegészítı információk átvitele Egy adó a korábbi egy helyett hat-nyolc rádiómősort sugározhat Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli

26 Dinamikus, individuális, jármővön belüli információs- és forgalombefolyásolási rendszerek A rendszer funkciói: helymeghatározás navigáció útvonalajánlás Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli A különbözı rendszerek között a különbség a következı lehet: funkciók adatátvitel információcsere

27 Dinamikus, individuális, jármővön belüli információs- és forgalombefolyásolási rendszerek Típusai: Információs rendszerek az utazás elıtt Információs és navigációs rendszerek Intelligens jármő rendszerek Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli

28 Információs rendszerek az utazás elıtt Döntéstámogató rendszerek az alábbi információk alapján: statikus, prognosztizálható adatok útépítés távolságok parkolóhelyek tömegközlekedés adatai (menetrend) aktuális méréseken alapuló adatok forgalmi zavarok, balesetek parkolási lehetıségek idıjárás tömegközlekedés (késés) Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli

29 Információs rendszerek az Jármővezetı -otthon -munkahelyen -infotékában kártya utazás elıtt információigény információ szolgáltatás és helyfoglalás Információs központ helyfoglalás Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális különbözı információ források adatai Jármővön belüli kártya Tárolt és mért adatok: -hálózat, útépítések -torlódások -idıjárási jellemzık -tömegközlekedés információi és helyfoglalás -parkolási információk és helyfoglalás Forgalomirányító központ Parkolók Tömegközlekedés egyéb

30 Információs és navigációs rendszerek Utazás közbeni információk fajtái: statikus vagy dinamikus információk az úthálózatról forgalmi helyzet idıjárás, útállapot útvonalajánlat Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli

31 Információs és navigációs rendszerek Megvalósítás: Statikus autonóm navigációs rendszer: önállóan mőködı rendszer + GPS vevı Dinamikus navigációs rendszer RDS támogatással: statikus rendszer + RDS vevı (egyoldalú kommunikáció) Kétoldalú kommunikációt felhasználó navigációs rendszer Dinamikus Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli

32 Információs és navigációs rendszerek

33 Információs és navigációs rendszerek

34 Információs és navigációs rendszerek Helymeghatározás (mőholdbázisú, földbázisú) Információs igény Központi egység Eredmények (útvonalak, útirányok) Forgalomirányító központ Statikus adatok (CD, DVD, SD ) (Fél)dinamikus adatok (TMC, Internet )

35 Dinamikus Intelligens jármő rendszerek Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Biztonságos jármővezetés Jármővön belüli intelligens jármő fıbb funkciói egybeesnek a jármővezetés fıbb funkcióival - AUTOPILOT Célja: Forgalombiztonság növelése Utas kényelem fokozása

36 Dinamikus Intelligens jármő rendszerek Fokozatok: Jármővezetı információkat kap Jármővezetı információkat kap + veszély esetén beavatkozás Bizonyos funkciók automatikus irányítása Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli

37 Dinamikus Intelligens jármő rendszerek Intelligens jármő funkciók: Sebességajánlás Követési távolság ellenırzés Sávváltás, elızés segítése Kollektív Útmenti Jármővön belüli Individuális Jármővön belüli Bevezethetıség feltételei nem adottak.

38 Közösségi közlekedés Forgalomirányító rendszerek Utastájékoztatás

39 Tömegközlekedési jármővek irányításának szükségessége: eltérések az elıírt menetrendi közlekedéstıl késések sietések Kis eltérés: beavatkozási parancsok a jármővezetık és a forgalomirányítás részére. Nagy eltérés:operatív menetrend készítése, megvalósítása

40 Tömegközlekedési jármővek operatív irányításának: URH adóvevı kiemelt jármővekben URH adóvevı minden jármőben URH adóvevı+ helyzet érzékelı berendezés minden jármőben korszerő adat- és beszédkapcsolat + helymeghatározás helymeghatározás: ellenırzıpontoknál, eseményorientáltan, folyamatosan (helykódadókkal, detektorokkal, mőholdakkal)

41 A közlekedési hálózaton közlekedı jármővek irányításának szabályozási struktúrája 1 Operatív menetrend készítés Diszpozíciók készítése Terv- és tényadatok összehasonlítása Operatív menetrendi adatok Elızetes menetrendi adatok Szinkron adattükör adatok 4 Elızetesen tárolt statikus és féldinamikus adatok (hálózat, jármő) 2 3 Indítás Közlekedési alapfolyamat, hálózaton közlekedı jármővek helyváltoztatása Zavarok Érkezés 1 Diszpozíciók a jármőmozgás optimalizálására 2 Irányítási beavatkozási információk 3 Ellenırzési, állapot- lekérdezési információk 4 Jármővek hálózaton való elhelyezkedési és üzemállapot adatai

42 Irányítórendszerekkel szemben támasztott követelmények: végállomási irányítás automatikus ellátása (jármővek indítása, érkeztetése, utastájékoztatás) vonali forgalomirányítás (decentrumokból vagy centrálisan) kapcsolattartás a jármővek és a forgalomirányító központ között a forgalomirányító központban információ feldolgozás és irányítás vonali berendezések mőködtetése, tömegközlekedés elınyben részesítése, jármővezetık utasítása, utasok tájékoztatása csatlakozások biztosítása, várakozási idık minimalizálása forgalmi adatok győjtése, értékelése, felhasználása

43 Forgalomirányító rendszerek elvi felépítése Rádió üzemeltetése Menetrendi terv adatok Forgalmi, üzemi adatok Rádió kapcsolat Jármő lekérdezés Tartózkodási hely követése Terv- tény összehasonlítás Diszpozíciók készítése zavar esetén Technikai jellemzık Jelzılámpa befolyásolás Utasinformációk Statisztika on-line kapcsolat off-line kapcsolat

44 A tömegközlekedési forgalomirányító rendszerek fejlıdése Magyarországon 1981 elsı hazai kísérletek Budapesten számítógép vezérléső jármőkövetı rendszer alkalmazására 1994 BKV AVM rendszer üzembe helyezése 1998 BKV DIR rendszer üzembeállítása 2002 Mőholdalapú jármőkövetı rendszer Pécs 2007 Kísérleti üzem mőholdalapú rendszerrel Budapesten

45 Forgalomirányító rendszerek fıbb megoldásai Helymeghatározás és jármőazonosítás szerint: automatikus jármőazonosító és -követı rendszer mőholdas helymeghatározáson alapuló jármőkövetı rendszer eseményorientált rendszer

46 Forgalomirányító rendszerek fıbb megoldásai Automatikus jármőazonosító és -követı rendszer helymeghatározás: fizikai - helykódadók logikai - ajtónyitással korrigált távolságmérés vegyes - helykódadókkal korrigált távolságmérés Ciklikus adatlekérdezés másodpercenként

47 Forgalomirányító rendszerek fıbb megoldásai Mőholdas helymeghatározáson alapuló jármőkövetı rendszer A helymeghatározás alapja a GPS mőholdas helymeghatározó rendszer, a lekérdezés szintén ciklikus. További alkalmazási lehetıség a rugalmas közlekedési rendszerek irányításában egy rendszer, több alkalmazás

48 Forgalomirányító rendszerek fıbb megoldásai Eseményorientált rendszer Nincs ciklikus lekérdezés! Két fı típus: helykódadók a fontosabb keresztmetszetekben, ezek érintésekor jel küldése a központ felé mőholdas helymeghatározás, fontos területek érintésekor jel küldése a központ felé

49 Forgalomirányító rendszerek Magyarországon BKV AVM BKV DIR HC-Linear Pécs, Budapest

50 A BKV - AVM rendszere AVM: Automatikus Vonali Megfigyelés (Automatic Vehicle Monitoring) Az AVM nem fogalombefolyásoló és jármővezérlı rendszer, hanem számítógépes döntéselıkészítı és -támogató eszköz

51 A BKV - AVM rendszere A rendszer fı feladatai: automatikus helymeghatározás kommunikáció (beszéd, adat) adatgyőjtés és feldolgozás, számítógépes kiértékelés utastájékoztatás

52 A BKV - AVM rendszere Elınyök: a közlekedés egyenletességének és pontosságának javítása a forgalmi igényekhez való gyors alkalmazkodás lehetısége a rendkívüli forgalmi helyzetek azonnali felismerése a központban állandó rádiós kapcsolat a jármővek és a központ között rendszeres, pontos utastájékoztatás jármővezetık azonnali és folyamatos támogatása vészhelyzet esetén azonnali beavatkozási lehetıség

53 A BKV - AVM rendszere Hátrány: nagyon drága helykódadók telepítése miatt nem rugalmas az útvonalak tekintetében nagy kiterjedéső torlódás, zsúfoltság esetén korlátozott a beavatkozási lehetıség

54 A BKV - AVM rendszere A rendszer részei: rádiós rendszer jármőberendezések forgalomirányító központ útvonali berendezések (helykódadók)

55 A BKV - AVM rendszere Üvegszál kábel Rádiós csatornák Forgalomirányító központ Azonosító helykódadók (markerek) Jármő fedélzeti berendezések

56 A BKV - AVM rendszere Rádiós rendszer 3 rádió bázisállomás 8 diszpécser jármő 10 rádiós csatorna (5 beszéd, 4 adat, 1 vész) 30 másodperces lekérdezési ciklus

57 A BKV - AVM rendszere Jármőberendezések

58 Útvonali berendezések (helykódadók)

59 A BKV - DIR rendszere DIR: Diszpécseri Irányító Rendszer Célja: kommunikációs kapcsolat biztosítása minden jármővel

60 A BKV - DIR rendszere Az AVM-nél jóval olcsóbb módon elérhetı funkciók: végállomási forgalomirányítás kiváltása közvetlen kapcsolat a jármővekkel gyors beavatkozási lehetıség zavar, baleset, hiba esetén

61 A BKV - DIR rendszere A rendszer feladatai: beszéd és adatforgalom a gépjármővek és a központi forgalomirányítás között kódolt üzenetek küldése a gépjármővekrıl a forgalomirányító diszpécserek számára, és fordítva beszélgetések archiválása vészjelzések továbbítása számítógépes kiértékelés és feldolgozás menetrendi jármővek mozgásának lokalizációja

62 A BKV - DIR rendszere A rendszer részei: rádióbázis állomások a rendszert vezérlı technikai központ diszpécseri munkaállomások végberendezések

63 A BKV - DIR rendszere Rádióbázis állomások két rádiós állomás 10 rádiós csatorna (8 beszéd, 2 vezérlı)

64 A BKV - DIR rendszere A rendszert vezérlı technikai központ Érkezı jelek szinkronizációja és elosztása

65 A BKV - DIR rendszere Diszpécseri munkaállomások Kommunikációs és lokalizációs munkaállomások

66 A BKV - DIR rendszere Végberendezések viszonylati rádiók (lokalizáció) fix/mobil rádiók

67 AVM - DIR centralizált forgalomirányítás központosított diszpécserek folyamatos jármőkövetés grafikus megjelenítés menetrendi/valós adatok összehasonlítása menetrend szükséges az üzemeléshez csak autóbuszok írásos üzenetek (kódolt, tárolt, szerkesztett) hangos utastájékoztatás vészjelzés a diszpécserhez operatív viszonylat kiosztás egy monitoron több viszonylat, több adata üzemeltetés olcsóbb kiépítés költséges decentralizált hírkapcsolat egyedi elhelyezéső munkaállomások végállomási jármőazonosítás táblázatos megjelenítés nem ismert a menetrend menetrendtıl független autóbusz, villamos, troli, szerviz jármővek csak kódolt üzenetek nincs utastájékoztatás vészjelzés csak a fıdiszpécserhez fix viszonylat kiosztás külön monitor a lokalizációnak üzemeltetés drágább kiépítés olcsóbb (harmada az AVM-nek

68 GPS alapú jármőkövetı rendszerek Helymeghatározás mőholdas alapon Jármőhelyzet és egyéb paraméterek lekérdezése ciklikusan Kommunikáció: saját rendszeren Elınyben részesítés zöld út Dinamikus utastájékoztatás Pécs, Budapest,

69

70

71

72

73 Közúti közlekedés alkalmazott információs rendszerei Egyéni közlekedés Dinamikus információs és forgalombefolyásolási rendszerek Kollektív útmenti Kollektív jármővön belüli Individuális jármővön belüli Közösségi közlekedés Forgalomirányító rendszerek AVM DIR GPS alapú Utastájékoztatás