KOOPERATÍV JÁRMŰKOMMUNIKÁCIÓS

Hasonló dokumentumok
A KOOPERATÍV JÁRMŰKOMMUNIKÁCIÓ

A KOOPERATÍV JÁRMŰKOMMUNIKÁCIÓ

Járműkommunikációs szabványok evolúciója: IEEE p-től az 5G felé

V2I - Infrastruktúra

Intelligens közlekedési rendszer alkalmazásokkal a közlekedésbiztonság javításáért

Kooperatív Intelligens Közlekedés Rendszerek építőelemei

ASIST Kft. a forgalmi redrendszerek automatizációjának úttörője

Az ITS és motorkerékpáros közlekedés kapcsolata Szűcs Lajos március 5. Hunguest Hotel Griff

Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

A jövő útjai - Intelligens közlekedési rendszerek az üzemeltetésben

FIGYELEM ELŐADÁS ELŐTTED

Hálózatok Rétegei. Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök. TCP/IP-Rétegmodell. Az Internet rétegei - TCP/IP-rétegek

Hálózatok. Alapismeretek. A hálózatok célja, építőelemei, alapfogalmak

Ethernet/IP címzés - gyakorlat

Hálózati Technológiák és Alkalmazások. Vida Rolland, BME TMIT november 5. HSNLab SINCE 1992

Hálózati Technológiák és Alkalmazások. Vida Rolland, BME TMIT október 29. HSNLab SINCE 1992

Az adott eszköz IP címét viszont az adott hálózat üzemeltetői határozzákmeg.

IPv6 A jövő Internet alaptechnológiája

Magyar Közút ITS projektek 2020-ig

INTELLIGENS KÖZLEKEDÉSI RENDSZEREK. Dr. Tóth János

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

vezeték nélküli Turi János Mérnök tanácsadó Cisco Systems Magyarország Kft.

V2V - Mobilitás és MANET

Járműinformatika Bevezetés

Tájékoztató. Használható segédeszköz: -

Számítógép hálózatok gyakorlat

Információtovábbítás a közlekedésben

Hálózati architektúrák és rendszerek. Nyilvános kapcsolt mobil hálózatok (celluláris hálózatok) 2. rész

Kooperatív Rendszerek - Huwico konferencia, 2005 április 9.

Önvezető és vezetést támogató technológiák közúti infrastruktúrája. Siemens Mobility

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

Magyar Közút ITS projektek 2020-ig Tomaschek Tamás Attila Verdes Máté

Routing update: IPv6 unicast. Jákó András BME EISzK

Alter Róbert Báró Csaba Sensor Technologies Kft

Internet Protokoll 6-os verzió. Varga Tamás

IP multicast routing napjainkban. Jákó András BME EISzK

Jármű ICT fejlesztési irányok és kihívások

Irányító és kommunikációs rendszerek III. Előadás 13

Lokális hálózatok. A lokális hálózat felépítése. Logikai felépítés

A közlekedésbiztonság az egészségügy szemszögéből nemzetközi kitekintés

A 35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Hálózati architektúrák és Protokollok GI 8. Kocsis Gergely

4. Hivatkozási modellek

OSI-ISO modell. Az OSI rétegek feladatai: Adatkapcsolati réteg (data link layer) Hálózati réteg (network layer)

CROCODILE projektek a Budapest Közút Zrt.-nél

A 35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Hálózati architektúrák és rendszerek. 4G vagy B3G : újgenerációs mobil kommunikáció a 3G után

MELLÉKLET. a következőhöz: A Bizottság felhatalmazáson alapuló rendelete

Újdonságok Nexus Platformon

zlekedésben Dr.-habil egyetemi tanár PTE MIK

Kábel nélküli hálózatok. Agrárinformatikai Nyári Egyetem Gödöllő 2004

Tehergépjármű parkolás a hazai gyorsforgalmi úthálózaton Sándor Zsolt zsolt.sandor@mail.bme.hu

CHARACTERIZATION OF PEOPLE

IP anycast. Jákó András BME TIO

Intelligens közlekedési rendszerek és szolgáltatások

AZ AUTONÓM KÖZÚTI JÁRMŰVEK TESZTELÉSI ÉS VALIDÁLÁSI KIHÍVÁSAI

A felelősség határai a tudásalapú társadalomban a közlekedés példáján. Palkovics László BME

A 35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

A 35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Routing. Számítógép-hálózatok. Dr. Lencse Gábor. egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék

Hálózati alapismeretek

Autóipari beágyazott rendszerek. Local Interconnection Network

Vezetéknélküli technológia

Intelligens pályákon, intelligens járművek szekció Európai együttműködés az összekapcsolt és autonóm járművek közlekedési kérdéseiben

Hálózatba kapcsolt és fenntartható városi mobilitás

Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft.

Organizáció. Számítógépes Hálózatok Gyakorlati jegy. Vizsga. Web-oldal

A konvergencia következményei. IKT trendek. Új generációs hálózatok. Bakonyi Péter c.docens. Konvergencia. Új generációs hálózatok( NGN )

Bevezetés. Számítógép-hálózatok. Dr. Lencse Gábor. egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék

Address Resolution Protocol (ARP)

Balesetmentes közlekedés víziója

FRAME NEXT workshop. Az európai ITS kerettervhez kapcsolódó hazai felhasználói igények, észrevételek Makadám Klub,

Autóipari beágyazott rendszerek. A kommunikáció alapjai

Számítógépes Hálózatok ősz 2006

Organizáció. Számítógépes Hálózatok ősz Tartalom. Vizsga. Web-oldal

Adatátviteli rendszerek Mobil IP. Dr. habil Wührl Tibor Óbudai Egyetem, KVK Híradástechnika Intézet

Tartalom. Az adatkapcsolati réteg, Ethernet, ARP. Fogalma és feladatai. Adatkapcsolati réteg. A hálókártya képe

Sensor Technologies Kft. TrafficNET (közlekedés-információs rendszer)

Megoldások a tehergépjárműpihenők parkolóhely előrejelző rendszereire

Hálózati réteg. WSN topológia. Útvonalválasztás.

Pályázatilehetőségek az EUH2020Közlekedésiprogramjában Bajdor Gyöngy Katalin Horizon 2020 NCP Nemzeti Innovációs Hivatal

Számítógépes Hálózatok ősz Hálózati réteg IP címzés, ARP, Circuit Switching, Packet Switching

A GN2 PROJEKT ÉS KUTATÁSI EGYÜTTMŰKÖDÉS

Felhő alapú hálózatok (VITMMA02) OpenStack Neutron Networking

Click to edit Master title style

Hálózati Architektúrák és Protokollok GI BSc. 3. laborgyakorlat

Járműinformatika A jármű elektronikus rendszerei

Tartalom. Történeti áttekintés. Történeti áttekintés Architektúra DCOM vs CORBA. Szoftvertechnológia

1/13. RL osztály Hálózati alapismeretek I. gyakorlat c. tantárgy Osztályozóvizsga tematika

Új módszerek és eszközök infokommunikációs hálózatok forgalmának vizsgálatához

Közúti ITS alkalmazások az elmúlt évtizedben. Tomaschek Tamás Attila Magyar Közút Nonprofit Zrt.

Az internet ökoszisztémája és evolúciója. Gyakorlat 4

Kommunikáció. 3. előadás

A MAC-cím (Media Access Control) egy hexadecimális számsorozat, amellyel még a gyártás során látják el a hálózati kártyákat. A hálózat többi eszköze

A számítógép-hálózatok használata

VANET útválasztás Intelligens közlekedési rendszerek

Gyors üzembe helyezési kézikönyv

III. előadás. Kovács Róbert

Hálózati architektúrák és Protokollok PTI 5. Kocsis Gergely

Számítógép-hálózatok zárthelyi feladat. Mik az ISO-OSI hálózati referenciamodell hálózati rétegének főbb feladatai? (1 pont)

Átírás:

KOOPERATÍV JÁRMŰKOMMUNIKÁCIÓS PROTOKOLLOK ÉS ALKALMAZÁSAIK Dr. Bokor László Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem egyetemi adjunktus, kutatócsoport-vezető bokorl@hit.bme.hu MJIK 2016-3. Magyar Jövő Internet Konferencia MTA SZTAKI (1111 Budapest, Kende u. 13-17.) 2016. november 10., Budapest

PILLANTÁS A JÁRMŰTECHNOLÓGIÁK EVOLÚCIÓJÁRA 2

Néhány mérföldkő T-modell (1908) Elektromos önindító (1911) Cigarettagyújtó (1925) Négy fékezett kerék (1929) Autórádió (1930) Tekercsrugós felfüggesztés (1934) Repülő autó (1949) Szervókormány (1956) Cartridge lejátszó (1965) Automata sebváltó (1969) Kazettás magnó (1970) Katalizátor (1973) Elektromos befecskendezés (1982) Légzsák tömeges alk. (1984) Beépített lemezjátszó (1985) 3

További mérföldkövek Fedélzeti diagnosztika (1994) Navigációs rendszerek (1995) Hybrid járművek (2000) Okos / Internetre kapcsolt járművek (2000-) Autonóm járművek (?) 4

A KÖZLEKEDÉSBIZTONSÁG ÉS EGYÉB MOTIVÁCIÓK AVAGY A JÁRMŰKOMMUNIKÁCIÓ TERJEDÉSÉNEK LEGFONTOSABB HAJTÓERŐI 5

A járműbiztonsági megoldások fejlődésének néhány állomása Elektromos fényszóró (1898) Kézi ablaktörlő (1903) Elektromos ablaktörlő (1926) Biztonsági üveg (1930) Első crash test dummy (1949) Első légzsák szabadalom (1951) Energiaelnyelő zóna (1952) ABS (1958) 3 pontos biztonsági öv (1959) Kipörgésgátló (1987) Vészfék aszisztens (1996) Holttér figyelmeztetés (1998) DARPA Grand Challenge (2005) Gyalogosok észlelése (2010) A jövő (V2X, önvezető járművek) 6

A közúti közlekedés biztonsága Súlyos probléma mindenhol! Vezető halálok: közúti balesetek 2010: 1,2 millió fő USA: 35.490 Kína: 275.983 EU: 44.696 Ausztrália: 1.363 India: 231.027 Magyarország: 908 Olaszország: 4.371 Németorzság: 3.830 20-50 millió fő szenved nem halálos sérülést Gazdasági veszteség 2005: ~168 milliárd USD Közúti halálesetek száma: WHO becslés 7

Növeljük a biztonságot! WHO Decade of Safety Program 8

Egyéb motivációk Elkerülhető közlekedési dugók / forgalmi torlódások idő- és üzemanyag-veszteség Ausztrália: 9,4 milliárd AUD 2005-ben US: 124 milliárd USD évenként, kb. 1.700 USD háztartásonként 2030-ra 2.800 milliárd USD UK + Németország + Franciaország: ~50 milliárd USD 2030-ra 42%-os előrejelzett növekedés International Road Transport Union: a közlekedési dugók a CO 2 kibocsátást 300%-kal növelik torlódás/dugók csökkentése sebesség-menedzsment forgalom-szabályozás Zéró vízió Kizárni minden ismert emberi hibalehetőséget 0 baleset (safer mobility) 0 közlekedési dugó és tökéletesen informált vezetők/utasok (smarter mobility) csökkentett környezeti behatások (cleaner mobility) 2015: Jean-Claude Juncker: economy-wide emissions reduction target of at least 40% by 2030, compared to 1990 levels 9

HOGYAN SEGÍTHET A KOOPERATÍV JÁRMŰKOMMUNIKÁCIÓ? 10

Kooperatív Intelligens Közlekedési Rendszerek C-ITS: Az utak üzemeltetői, az infrastruktúra, a járművek, a sofőrök és egyéb felhasználók kooperatívan működnek együtt a hatékonyabb, biztonságosabb, komfortosabb közlekedés érdekében. A kooperatív viselkedés jelentős javulást eredményez az egymástól függetlenül működő rendszerekhez képest. Vagyis előrejelez ütközést, belátja a kanyart, stb. C-ITS szinonimák: Vehicle-to-X (V2X, V2V) Car-to-X (C2X, C2C) Több, mint a sima connected car connected car : Internetkapcsolat nincs közvetlen és ad-hoc hálózat nincs közvetlen jármű-jármű kommunikáció 11

C-ITS kommunikációs minták V2V I2V V2I jármű-jármű infrastruktúra-jármű jármű-infrastruktúra RSU / TMC felé Internet felé Folyamatos, közvetlen és gyors információcsere a közlekedés valamennyi résztvevője között minden járműinformáció és releváns esemény! 12

C-ITS ARCHITEKTÚRA ÉS PROTOKOLLOK 13

C-ITS szabványosítás SDO-k: ISO/TC204: ITS (1992) IEEE 802.11p IEEE P1609 New TC started ITS WG forming CEN/TC278: RTTT (1992) J2735 J2945 ETSI TC ITS (2007) 3GPP Szervezetek: C2C-CC (2002) Connected Vehicle Test Beds (USDOT) (2005) EU és US szabványok eltérnek! ISO, ETSI és C2CC az EU folyamatok hajtóerői! 14

A C-ITS architektúra Nyílt, flexibilis, absztrakt, jövőálló architektúra, ami támogatja a legkülönbözőbb: felhasználói eseteket és forgatókönyveket kommunikációs mintákat ITS állomás-típusokat hozzáférési technológiákat átviteli módokat 15

ITS közeghozzáférési réteg V2X kommunikáció és ad hoc hálózati paradigmák támogatása a fizikai és az adatkapcsolati rétegekben EU és US: 5,9 GHz allokálva a V2X kommunikáció számára Heterogén hozzáférés: 802.11p, WLAN, BT, Celluláris, Ethernet, stb. 16

ITS Managemet ITS Security ITS hálózati és szállítási réteg A sok eltérő igényű alkalmazás miatt különböző hálózati technológiák használata vizionált Heterogén kommunikációs formák ITS-specifikus megoldások: GeoNetworking, BTP Általános protokollok: IPv6, TCP, UDP, IPv6 Transport Layer ITS Applications ITS Facilities Basic Transport Protocol Other ITS Transport Protocol TCP UDP Other IP Transport Protocol ITS Network & Transport Network Layer ITS Access Technologies GeoNetworking Other ITS Network Protocol IPv6 (IPv4) 17

GeoNetworking Földrajzi pozícióinformációval kiegészített különböző címzési (pl. unicast, anycast, broadcast) és továbbítási mechanizmusok (pl. single hop/multi hop) támogatása Fejlett forgalomszabályozási mechanizmusok Elosztott torlódásszabályozás (Distributed Congestion Control) Adásteljesítmény-vezérlés (Transmit Power Control ) Adásgyakoriság-vezérlés (Transmit Interval Control) Modern kriptografikus védelem, hitelesítés, hozzáférésmenedzsment, integritásvédelem 18

Példa: GeoBroadcast GF továbbítással Az ITS router annak a szomszédjának továbbítja a csomagot, amely a legközelebb van a célterülethez Ez a mechanizmus friss információkat igényel a szomszédokról 19

ITS Facility réteg Speciális ITS middleware réteg ITS alkalmazások számára biztosít Funkciókat Információkat Szolgáltatásokat Common facilities: közös minden alapszolgáltatás és ITS állomás esetén (pl. idő és pozícióinformációk) Domain facilities: szolgáltatások és funkciók egy vagy több speciális alkalmazásnak (pl. speciális eseményvezérelt üzenetek) 20

CAM: Cooperative Awareness Message Itt vagyok üzenet a járművek között Pozíció és alapvető járműinformációk (gyorsulás, pályagörbe, útvonaltörténet, jármű méret/típus, stb.) Optimalizált üzenetstruktúra Dinamikusan változó adatok nagy frekvenciával Statikus adatok kisebb frekvenciával Kiterjeszthetőség Periodikus, idő által inicializált one-hop GBC 1-10 Hz közötti küldési rátával Maximum 800 byte-os csomagok (biztonsági kiegészítésekkel együtt) CAM üzenetek előállításának kezelése Egy CAM üzenet vételével a vevő ITS állomás tudatában lesz a küldő ITS állomás jelenlétének, típusának és aktuális állaptának 21

DENM: Decentralized Environmental Notification Message Eseményvezérelt üzenetek annak érdekében, hogy a járművek és az RSU-k speciális eseményekről V2X segítségével tájékoztassák a felhasználókat Potenciálisan veszélyes események vagy körülmények hirdetésére való Esemény helye Időzítés (észlelés, validitás) Esemény típusa Kapcsolt események Javasolt útvonal Biztonsági üzenetek (pl. álló jármű) Veszélyforrások (pl. akadály, gyalogosok az úton) Közlekedési információk (pl. útépítés, időjárás) 22

Facility protokollok Cooperative Awareness Message (CAM) Decentralized Environmental Notification Message (DENM) Intersection Geometry (MAP) Intersection State (SPaT) In Vehicle Information (IVI) Local Dynamic Map (LDM) Probe-vehicle Data (PVD) Road Tolling Messages Service Advertisement Protokoll CAM DENM SPaT MAP Szabvány ETSI EN 302 637-2 V1.3.2 (2014-11) ETSI EN 302 637-3 V1.2.2 (2014-11) SAE J2735 SAE J2735 IVI ETSI TS 103 301 LDM PVD ETSI EN 302 895 V1.0.0 (2014-01) PVD SAE J2735 23

A C-ITS ARCHITEKTÚRÁRA TÁMASZKODÓ ALAPVETŐ V2X ALKALMAZÁSOK 24

V2X használati esetek és alkalmazások Jármű Jármű Jármű Infrastruktúra V2V Biztonsági Forward Collision Warning Emergency Electronic Brake Light V2V Nem biztonsági Platooning V2I/I2V Biztonsági Hazardous Location Warning Road Works Warning V2I/I2V Nem biztonsági Tolling Vehicle probing Blind Spot Warning 25

Emergency Electronic Brake Light Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 26

Blind Spot Warning Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 27

Lane Change Assist Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 28

Stationary Vehicle Warning Slow Vehicle Warning Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 29

Traffic Jam Ahead Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 30

Adverse Weather Warning Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 31

Emergency Vehicle Warning Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 32

Do Not Pass Warning Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 33

Intersection Movement Assist Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 34

Road Works Warning / Hazardous Location Warning / Human Presence on the Road Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 35

Green Light Optimized Speed Advise / Time to Green / Red Light Violation Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 36

Signal Priority Figure: CAR 2 CAR Communication Consortium 37

Összefoglalás A kooperatív járműkommunikációs technológiák valódi, használható eszközt adnak a kezünkbe a zéró vízió valóra váltásához, speciális alkalmazások támogatásához és az autonóm járművek tökéletesítéséhez 38

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Dr. Bokor László Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem egyetemi adjunktus, kutatócsoport-vezető bokorl@hit.bme.hu 39

ESETTANULMÁNY: ORVOSI ADATOK V2X ÁTVITELE 40

Forgatókönyv Valós idejű adatgyűjtés baleseti helyszínekről Baleset súlyosságának pontos megállapítása Reagáló egységek pontos felkészítése Különböző orvosi multimédia adatok (pl. valós idejű videó és ECG, egyéb szenzoradat) V2X továbbítás, GeoNet alapú földrajzi pozicionálás (pl. a baleset 10 km-es körzetében minden mentőautó) 41

Mérési környezet 42

Eredmények - ECG 43

Eredmények Valós idejű videó 44