Személyközlekedési információs rendszerek

Átírás

1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék JKL rendszerek (BSc) Személyközlekedési információs rendszerek Dr. Csiszár Csaba egyetemi docens St. épület 403. szoba Az előadó a saját ábrák másolási jogát fenntartja. Budapest,

2 mi a képzés célja? közlekedésmérnök BSc Tantárgyi egymásra épülés: BSc képzésben: Közlekedési információs rendszerek I. és II. + alágazati információs rendszerek MSc képzésben: Közlekedési informatika + Intelligens közlekedési rendszerek (ITS) + szakmodul tárgyai (pl. Személyközlekedés) Közlekedés informatikai képzés célja a karon

3 Személyközlekedés Személyközlekedés a szállítás tárgya : személyek + (poggyász) jármű nélküli + járműves mozgások Kiváltó tényezők emberi kapcsolatok területi funkciómegosztás társadalmi munkamegosztás, gazdasági tevékenység A személyközlekedési rendszer komplex (az elemtípusok, az elemek és a relációk száma nagy) pálya, jármű (eszköz), környezet (időjárás), ember kölcsönhatásai dinamikus (az elemek és a jellemzőik, az igények és a folyamatok változnak az időben) nyílt (az igények külső tényezők hatására változnak; a településszerkezet meghatározó) A személyközlekedés feladata a felmerülő igények levezetése biztonságosan erőforrás (energia) takarékosan gazdaságosan akadálymentesen természeti-társadalmi környezetbe illően (területfoglalás)

4 Személyközlekedési rendszer szereplői igénybevevő (utas) üzemeltető, szolgáltató (operátor) társadalom (tervezési, működtetési felelősség állam, önkormányzat) A személyközlekedési formák csoportosítása közlekedési eszköz szerint (gyalog, nem motorizált jármű, motorizált jármű) működtetési mód szerint (egyéni csoportos <közösségi> jelleg) szervezési forma szerint (egyéni közforgalmú) közlekedési viszonylat szerint helyi, helyközi (környéki <elővárosi>, regionális, távolsági, nemzetközi) Motiváció (cél tevékenység) szerint - tevékenységi láncok összekötő eleme munka oktatás vásárlás ügyintézés szabadidő (napi, heti, éves) egészség Mozgási folyamat szerint mozgó forgalom álló forgalom Közlekedési pálya szerint (elkülönített, kötött) közúti (gyalogút, kerékpárút, járda, stb.) vasúti vízi légi

5 A mobilitás fejlődést befolyásoló tényezők TÁRSADALMI TÉNYEZŐK az ipari társadalom szolgáltató társadalommá alakulása hatékony időfelhasználásra való törekvés változó életvitel, társadalom individualizálódása öregedő társadalom munkaidő csökkenése és a szabadidő-forgalom növekedése térben és időben átrendeződő tevékenységek (pl.: otthoni munka) a bevásárló forgalom erőteljessé válása, lakóhely választási kritériumok megváltozása, megosztáson alapuló társadalom (sharing economy, on-demand economy) kézzelfogható (lakás, jármű); nem kézzel fogható (idő, készségek) javak egészség- és környezettudatos életmód élhető városok (pl.: kevesebb motorizált forgalom) terület felhasználás, területfoglalás javítása TECHNOLÓGIAI TÉNYEZŐK adatgyűjtési technológiák (pl.: humán szenzorok), új adatforrások (pl.: közösségi média) kommunikációs technológiák (pl.: 3G/4G/5G, NFC, WiFi, IoT) jármű kommunikációs technológiák V2V, V2I, V2N, V2G nyomkövetési technológiák (pl.: cella információk) adatelemzési módszerek (pl.: Big Data, adatbányászat) emberi döntés, kognitív képességek, érzékszervek helyettesítése (pl.: gépi látás) korszerű energia menedzsment - környezetbarát energia-források

6 A személyközlekedési módok csoportosítása Individual MODALITY OF VEHICLE USE Collective VEHICLE PROPRIETOR Private Person Service Company (public or private) driver of individual car, bicycle car-sharing, bike-sharing (car rental) passenger of individual car, chauffeaur service taxi, ride-sourcing vehicle is driven by not passenger passenger of car pooling (ride sharing) public transportation, demand responsive public transportation (DRT), (passenger of shared car-sharing) (collective taxi) driver of car pooling (ride sharing) (driver of shared car-sharing)

7 A személyközlekedési módok jellemzői távolság, rendszeresség Utazás rendszeressége Egyéni gépjármű-használat Hagyományos közforgalmú közlekedés Eseti Rendszeres Kerékpározás Rugalmas közforgalmú közlekedés Taxi Közforgalmú autózás Sofőrszolgálat Közös közforgalmú autózás Telekocsi Autókölcsönzés Gyűjtőtaxi Utazási távolság Kis (városi, helyi) Közepes (elővárosi) Nagy (távolsági)

8 Number of passengers per vehicle A személyközlekedési módok jellemzői utasszám, rugalmasság Types of travellers: walker, passenger, driver (biker) - current transportation modes few many Public transportation Demand responsive public transportation Carpooling Bike-sharing Taxi Chauffeaur service Carsharing Ridesourcing Individual car Bicycle unflexible flexible Flexibility Legend: degree of alteration: no alteration, altered modes, merging modes.

9 Rendszerelméleti alapismeretek Rendszer: adott cél érdekében létrehozott, meghatározott struktúra szerint egymással kölcsönhatásban lévő elemek együttese. Egynemű vagy összetartozó dolgoknak, jelenségeknek törvényszerűségeket mutató rendezett egésze. Elemek és az elemek közötti kapcsolatok halmaza. Miből áll? És hogyan működik? Információs rendszer: az információk (jelek, adatok) kezelését végző rendszer. (adatgyűjtés, -átvitel, -tárolás, -feldolgozás, adat felhasználás, megjelenítés)

10 tevékenységek szervezése, irányítása információk kezelése Tevékenységek jelek (jelzések), adatok információk (ismeretanyag tudás) ADAT: Elszigetelten kezelhető, egymástól jól megkülönböztethető jelzések, amelyek tényeket (szöveget, numerikus értéket, szimbólumot, képet, stb.) képviselnek. Adatbázisokban vagy file-okban vannak tárolva. ADATBÁZIS: Az adatbázis felesleges átfedés nélkül együtt tárolt és egymással kapcsolatban lévő adatok együttese, összetett logikai szerkezetű adathalmaz. Az adatok értelmezésével jutunk információhoz. Az információk hordozói az adatok. A cél az, hogy az adatokból minél több információt nyerjünk. INFORMÁCIÓ: Az adatoknak egy bizonyos szerkezetben, meghatározott módon szervezett egyesítése. Az információ az objektív valóság emberi tudatban való visszatükröződése, mely nélkül lehetetlenné válna a valóságtól való elvonatkoztatás. (Az információtartalmat befolyásolja a megjelenítés módja).

11 információrobbanás Big Data 3 irányú bővülés Data Velocity MB GB TB PB Data Volume VOLUME is the size of the data being collected VELOCITY is the speed at which data is flowing, the ability of software solutions to receive and process data VARIETY refers to different data format, and the challenge to be able to organize raw, (un)structured data Data Variety

12 elméleti gyakorlati technikai informatika informatika, közlekedési informatika definíciója ismereti és technikai előzmények TELEKOMMUNIKÁCIÓ + INFORMATIKA = TELEMATIKA Mobil és/vagy telepített adatfeldolgozó rendszerek összekapcsolása Vezetékes telekommunikációs hálózat és szolgáltatások Vezeték nélküli telekommunikációs hálózat Telekommunikációs végberendezések A rendszerek között átvitt adatok feldolgozásához szükséges hardver és szoftver Számítógépek Interfészek Kommunikációs és felhasználói szoftverek szisztematikus térbeli információkezelés informatika az egyes informatikai megoldások összege

13 Az informatikai szabályozókör 3. információtárolás (az időbeliség kezelése) beavatkozási ciklusidő, részleges, teljes optimum 2. információátvitel a feldolgozási helyre (a térbeliség kezelése) 4. információfeldolgozás TELEKOMMUNIKÁCIÓ 5. információátvitel a felhasználási helyre (a térbeliség kezelése) 1. információ-felvétel és gyűjtés 6. információ-felhasználás KÖZLEKEDÉSI ALAPFOLYAMAT összetevők (pálya, hálózat, jármű, energia, személyzet, környezet)+ működés (technológia, üzemtan) + menedzsment, pénzügyi stratégia

14 A közlekedési rendszer szerkezete (az információs rendszer elhelyezkedése) makroinformatika elszállítandók elszállítottak Célpontok (rendeltetési helyek) Horizontális d) információellátási rendszer a) technikai rendszerb) folyamat rendszer c) irányítási rendszer RENDSZERÖSSZETEVŐK Vertikális Felsőbb irányító szervek Szállítás, feladatmegoldás operatív irányítása mezoinformatika Szállítás, feladatmegoldás technológiai folyamata (menetrend stb.) mikroinformatika Forrás pontok (feladatok) Mobil rendszerösszetevők járművek, energia, munkaerő, környezet Immobil rendszerösszetevők pálya, helyhez kötött berendezések, hálózat szállítási feladatok, relációk

15 Vasúti közlekedés szabályozott interoperabilitás hiánya hierarchikus szervezeti felépítés és üzemirányítás információkezelés alapja: technológiai és üzleti folyamatok Vízi közlekedés nemzetközileg szabványosított rendszerek flottakövetés vészhelyzet kezelés Légi közlekedés informatikai infrastruktúrával és szolgáltatásokkal legjobban támogatott alágazat szabványosítás és egységesítés modulárisan felépülő termékcsaládok személyzet helyett utasok végzik a műveleteket (automatizálás) Közúti közlekedés széttagolt rendszerek sok szereplő rendszerek csoportosítása felhasználók és funkciók szerint közlekedésbiztonság fokozása, infrastruktúra kapacitáskihasználás maximalizálása zavarérzékeny Közlekedési alágazatok információs rendszerei lágy (soft) és kemény (hard) szabályozási lehetőségek kombinálása új technológiák (adatgyűjtés)

16 KÖZLEKEDÉSI RENDSZER Az utasinformatika alapfogalmai az utasinformációs rendszer elhelyezkedése a közlekedési rendszerben áramlási terek Telematikai alrendszer számítógép hálózat és adattovábbítás információs folyamat visszahatása információs végberendezés hogyan közlekedjünk? alaprendszer leképezése Közlekedési alaprendszer közlekedési hálózat

17 A rendszerek folyamatlogikai rendje 6. A SZEMÉLYSZÁLLÍTÁSI FOLYAMAT IRÁNYÍTÁSA operatív irányítás 13. Mobil összetevők tervezése 1. SZEMÉLYSZÁLLÍ- TÁS TERVEZÉSE 11. Szállítási feladat tervezése 12. Immobil összetevők tervezése 15. Minőségtervezés 14. Közlekedési alapfolyamatt ervezése 16. Gazdasági tervezés (viteldíjrendszer tervezése) 2. HELYVÁLTOZTATÁS, UTAZÁS ELŐKÉSZÍTÉS 21. Menetrendi, díjszabási és turista információszolgáltatás 22. Helyfoglalás informatikája 23. Számítógépes menetdíj beszedés Járműhöz vezetés informatikája HELYVÁLTOZTATÁS, UTAZÁS 32. Járműfedélzeti informatika 4. UTAZÁS UTÁNI INFOR- MÁLÓ- DÁS 41. Csomag visszakeresés 42. Utas visszakeresés 43. Észrevételek kezelése 33. Járműtől elvezetés informatikája 5. SZEMÉLY- SZÁLLÍTÁS SZÁMBA- VÉTELE 51. Teljesítmény elszámolás 52. Erőforrás ráfordítás elszámolás 53. Pénzügyi elszámolás 54. Statisztikai kiértékelés 55. Minőségellenőrzés -elemzés 56. Archiválás Indulási hely HELYVÁLTOZTATÁS FIZIKAI FOLYAMATA Rendeltetési hely

18 Információs szolgáltatások hatása az utazóra viselkedés, mozgás jellemzői Az információ szerzés a helyváltoztatás fázisa szerint lehet: utazás előtt, utazás közben, utazás után. A technológia szerint az információ érkezhet hagyományos (pl.: papír alapú), vagy elektronikus formátumban. Az alkalmazott eszköz: mobil, immobil (telepített) lehet. Az információt felhasználok köre szerint az információ lehet: individuális, vagy kollektív.

19 Követelmények: értéknövelt információk helyfüggő háztól-házig személyre szabható döntés támogató valós idejű adatok alapján multimodális öntanuló mesterséges intelligencia használat Utazástervező rendszerek vizsgálati szempontjai: Útvonaltervező alkalmazások mobil készüléken is elérhető Útvonaltervezési szolgáltatások adatbevitel módja tervezési szempontok megjelenített adatok köre megjelenített adatok áttekinthetősége Helyfoglalás, díjfizetés tarifainformáció helyfoglalás és díjfizetés módja fizetési lehetőségek A kezelt adatok, működés jellege statikus adatok féldinamikus adatok dinamikus és előrebecsült adatok személyes adatok kezelése Információ a kényelmi szolgáltatásokról szolgáltatások az utasforgalmi létesítménynél szolgáltatások a járművön kiegészítő szolgáltatások Kiegészítő információk környezeti hatások megjelenítése idegen nyelvű információk ügyfélkapcsolati lehetőségek esélyegyenlőségi információk

20 Információs rendszerek utazási módonként Gyaloglás minden helyváltoztatás része útvonaltervező alkalmazások elnagyoltan kezelik, személyreszabás csekély információ szerzés: tapasztalat, sejtések, hiányos információ alapján; statikus táblák Kerékpározás aktuális forgalmi szituációkra gyors reakció döntéseknél kevés az idő, kevés információ véletlenszerű, sejtésalapú más közlekedők által mutatott viselkedés információtartalma a kerékpáros a mozdulatai (pl.: kézzel indexelés) kevés megfelelő útvonaltervező elnagyolt infrastruktúra kevés személyre szabható beállítás Közösségi kerékpározás fejlett támogató informatikai rendszerek: regisztráció/vásárlás utazástervezés bérlés utazás közben kerékpár leadása elszámolás Kerékpárbérlés nincs fejlett technológia bérlés egyszerű módszerekkel

21 Hagyományos közforgalmú közlekedés valós idejű járműkövetés, fejlett irányító rendszer, fejlett utastájékoztató rendszer megállóban, járművön, individuális készüléken jogosultság megvásárlása aktuális forgalmi helyzet Igényvezérelt közforgalmú közlekedés (DRT) az utazási igények kezelése, feldolgozása telematikai eszközökkel - helyfoglalás számítógépes útvonal-tervezés (járattervezés), jármű- és személyzetvezénylési tervek műholdbázisú automatikus járműazonosítás és helymeghatározás, kommunikáció elektronikus (automatikus) díjbeszedés Carsharing fejlett informatikai rendszerek járműkövetés, foglalási rendszer regisztráció, bérlés, jármű leadása, elszámolás Autókölcsönzés fejlett telematikai rendszerrel rendelkező, nagy flottát kezelő járművek kezdetleges technológiával rendelkező, néhány járműves szolgáltatók bérlés/foglalás, utazás, befejezés, elszámolás

22 Taxi fejlett informatikai háttérrel rendelkező flotta üzemeltető társaságok - diszpécser / magán sofőrök rendelés (applikáció, telefon, /leintés/), nyomon követés, befejezés (fizetés), visszajelzések Ride sourcing járművek (sofőrök) fuvarfeladatok automatikus számítógépes szervezése, összerendelése jármű keresése, nyomon követés, utazás után automatikus fizetés, értékelés Carpooling (telekocsi, ride-sharing) nem igényel fejlett rendszereket - támogató információs szolgáltatások az utasok sofőrök összerendeléséhez ridesharing városokban, IT támogatást igényel Sofőrszolgálat diszpécsert támogató, kevésbé fejlett rendszerek igénykezelés, diszpozíciók, utastájékoztatás, díjszámítás, elszámolás Egyéni gépjármű használat fejlett támogató szolgáltatások (jármű, infrastruktúra) utazástervező, navigáció Motorozás egyéni járműhasználattal megegyező rendszerek információ szerzés korlátos utazás közben