ANALIZA COMPARATIV A DEZVOLTRII I IMPLEMENTRII SISTEMELOR DE COMUNICAII INTERVEHICULARE

1. Introducere

Inventarea autovehiculelor i dezvoltarea extensiv a sistemelor de drumuri i a infrastructurii aferente acesteia au o mare influen n dezvoltarea continu a societii umane prin mai mult libertate i mobilitate de micare. Dar avantajele care deriv din utilizarea zilnic a autovehiculelor sunt n contradicie cu consecinele ce rezult din accidentele cauzate de trafic.

n zilele noastre sigurana traficului a devenit o tem important (att din punct de vedere social ct i din punct de vedere economic) care preocup la cel mai nalt nivel autoritile [2].

n prezent exist dou mari tendine propuse pentru dezvoltarea sistemelor de siguran:

Sisteme de siguran pasiv ( care reacioneaz n diverse situaii periculoase pentru a ajuta oferul s le depeasc sau s protejeze ocupanii n caz de accident ex. centurile de siguran, air-bag-uri, sisteme de antiblocare a roilor la frnare ABS etc.);

Sisteme de siguran active ( cu rol de a preveni coliziunea dintre dou vehicule ex. ACC sistem de adaptare a distanei de mers ntre vehicule).

Pentru proiectarea i dezvoltarea sistemelor de siguran activ sunt considerate dou modaliti [1], [3] :

Dezvoltarea de sisteme autonome care s colecteze i s analizeze informaiile legate de mediul exterior din jurul vehiculului (bazate pe sisteme radar, video camere, procesare de imagine etc.);

Proiectarea i implementarea de sisteme care s schimbe informaii ntre vehiculele aflate n trafic. Aceste sisteme denot dezvoltarea reelelor de comunicare vehicular cu funcii de analiz a datelor transmise de senzori, de a recepiona datele legate de trafic de la celelalte vehicule participante n trafic, analizarea acestor informaii i luarea deciziilor necesare pentru nlturarea situaiilor poteniale cauzatoare de accidente. Prin comunicarea inter vehicular sistemul comun al schimbului de informaii permite unui vehicul s obin informaii despre celelalte vehicule participante la trafic sau despre poteniale obstacole, care nu pot fi detectate n timp optim cu ajutorul unor senzori specializai cum ar fi sistemele radar sau video camere.

2. Tehnologii pentru comunicarea vehicular

n prezent pentru realizarea comunicrii vehiculare sunt propuse urmtoarele modaliti:

1. Comunicare vehicular bazat pe infrastructuri informaionale dedicate (fig.1);

2. Comunicare vehicular bazat pe sisteme de telefonie celular (fig.2);

3. Comunicare intervehicular direct (fig.3).

Fig.1. Comunicare vehicular bazat pe infrastructuri

informaionale dedicate

Fig. 2. Comunicare vehicular bazat pe sisteme de telefonie celular

Fig. 3. Comunicare intervehicular direct

Concluziile privind analiza modalitilor de aplicare a sistemelor de comunicare vehicular sunt prezentate n tabelul 1 [1].

Tabel 1.

Parametru consideratComunicare vehicular

Infrastructur informaional dedicatReele celulareComunicare vehicular direct

Vitez de comunicareMedieMareSczut

Disponibilitate de conectareMedieSczutMare

Rata de transfer a datelorMedieSczutMare

Disponibilitate- local- globalMareSczutMareMedieMareMare

Flexibilitatea conexiuniiSczutSczutMare

Costuri- costuri iniiale- costuri operationaleMareMedieMareMareSczutSczut

Aria de acoperireMedieMareMedie

Aplicabilitate n sigurana traficului rutierMedieSczutMare

Prin analiza bazat pe ndeplinirea cerinelor legate de sigurana activ i a cerinelor legate de conceptul de comunicare vehicular, putem afirma pe baza celor de mai sus c sistemul de comunicare vehicular direct se dovedete a fi cel mai bun sistem pentru a realiza transferul de date i informaii legate de siguran n trafic dintre vehicule.

Utilizarea comunicaiei directe dintre vehicule nu necesit dezvoltarea sau construcia infrastructurii cerute ceea ce reprezint un grad mare de flexibilitate a acesteia. Un astfel de sistem de comunicare integrat vehiculelor poate fi folosit nu doar pe autostrzi i drumuri expres modernizate ci poate fi utilizat pe orice tip de drum i mai ales n orice arie geografic (indiferent de dezvoltarea economic a acesteia). Astfel, comunicarea direct vehicular deschide oportuniti n dezvoltarea viitoare a unui sistem dedicat comunicrii vehiculare, dezvoltare i realizare efectuat cu costuri minimale.Implementarea sistemului de comunicare vehicular necesit dezvoltarea unui protocol de comunicare ntre vehicule. Structura i algoritmul protocolului de comunicare este prezentat n figura 4 [1].

Fig. 4. Structura protocolului de comunicare

Prin acceptarea a diferitelor tipuri de mesaje, protocolul de comunicare ofer att schimbul de date parametric permanent ct i eventuale mesaje de avertizare provenind din traffic. Filtrarea acestor informaii n funcie de importana lor asigur vehiculului receptor obinerea celor mai relevante informaii fa de condiiile momentane de trafic (fig.5).

Fig.5. Informaile transmise ntre vehicule prin comunicare

vehicular direct

Parametrii considerai n micarea unui vehicul sunt :

Poziia vehiculului;

Viteza vehiculului;

Distana relativ dintre vehicule;

Poziia relativ a dou vehicule;

Tipul de drum;

Alte informaii legate de drum (ex. limitare de vitez, starea drumului)

Prin utilizarea combinat a senzorilor integrai n construcia vehiculului cu un sistem de comunicare vehicular se pot detecta situaii periculoase din trafic i a atrage atenia conductorului auto pentru a le evita.

3. Concluzii

Prin utilizarea informaiilor de poziie obinute cu ajutorul sistemului GPS i corelarea lor cu informaiile legate de condiiile de deplasare a autovehiculelor se poate proiecta un sistem de comunicare intervehicular direct care s evite coliziunea dintre dou sau mai multe vehicule prin aplicarea algoritmului prezentat.

Dezvoltarea viitoare a conceptului de comunicaie intervehicular trebuie s pun accentul:

pe dezvoltarea de algoritmi bazai pe modelele matematice ce caracterizeaz micarea autovehiculelor;

pe implementarea acestora n sisteme deja existente n construcia unui vehicul (ex. sisteme de poziionare GPS dedicate, sisteme de recunoatere rutier bazate pe PDA-uri etc.)

Bibliografie

[1] Chisli I., Shahmehri N. A novel architecture for supporting vehicular communication, IEEE 56th Vehicular Technology Conference, Vancouver, Canada, pg.1002-1006, September 2002.

[2] European Transport Safety Council (ETSC) Intelligent Transportation System and Road Safety Report, Brussels, Belgium, 1999.

[3] Miller R, Huang Q. An adaptive peer-to-peer collision warning system, IEEE Vehicular Technology Conference, p.317-321, Birmingham, USA, may 2002.