Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

Átírás

1 Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27) Közlekedési információs rendszerek Vidács Attila Távközlési és Médiainformatikai Tsz. I.E.348, T:19-25, vidacs@tmit.bme.hu

2 Tartalom Intelligens közlekedési rendszerek (ITS) Közlekedési információk gyűjtése és terjesztése 1. Információ-gyűjtés 2. Információ-továbbítás 3. Információ-feldolgozás 4. Információ-megjelenítés

3 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

4 Kiterjesztett Floating Car Data

5 Floating Car Data Flow

6 Rendszer architektúra

7 Közlekedési Információs rendszer Négy komponens: 1. Információ-gyűjtés 2. Információ-továbbítás 3. Információ-feldolgozás 4. Információ-megjelenítés

8 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 GHz; IEEE variációk, pl: WAVE (IEEE P1609.3/D23), M5 (ISO 21215); WiMAX, IEEE e; MM-wave (63 GHz); műhold; Bluetooth; RFID.

9 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 p-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

10 CALM architektúra

11 Kommunikációs architektúrák Központosított

12 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

13 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

14 Közlekedési Információs rendszer Négy komponens: 1. Információ-gyűjtés 2. Információ-továbbítás 3. Információ-feldolgozás 4. Információ-megjelenítés

15 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

16 Adatok: GPS pozíciók (Bécs)

17 Adatok: Sebesség és gyorsulás

18 Térkép illesztése

19 FCD létrehozás Miért van szükség útvonal becslésére? GPS alapú megoldás esetében Pozícionálás, pl. minden 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

20 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

21 Példa: Bécs

22 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.)

23 Példa: Bécs

24 Utazási idő becslése Hosszabb utak esetében: átlagos utazási idő minden útszegmenshez? alacsony sebességhatárú utakon túlbecsülhetjük a sebességet egy autópályán alulbecsülhetjük Javított módszer:

25 FCD előállítás alapjai

26 Adatok integrálása Fundamental Diagram (flow/speed/density)

27 Összehasonlítás

28 Közlekedési Információs rendszer Négy komponens: 1. Információ-gyűjtés 2. Információ-továbbítás 3. Információ-feldolgozás 4. Információ-megjelenítés

29 Forgalmi helyzet Melyik a jobb?

30 Felhasználói interfészek SMS / GPRS PDA Internet

31 Egyéb intefészek, alkalmazások e-safety Sebességhatár Veszélyek Dinamikus vezetési tanácsok

32 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