CURS 3 SISTEME DE TRANSPORT INTELIGENTE
32
CURS 3 SISTEME DE TRANSPORT INTELIGENTE Ș.L. DR. ING. ZSUZSANNA ȘUTA DEPARTAMENTUL DE COMUNICAȚII
Transcript of CURS 3 SISTEME DE TRANSPORT INTELIGENTE
CURS 3SISTEME DE TRANSPORT
INTELIGENTEȘ.L. DR. ING. ZSUZSANNA ȘUTA
DEPARTAMENTUL DE COMUNICAȚII
CUPRINS
❑ Introducere
❑ ITS pentru autovehicule
❑ ITS pentru transportul public
❑ ITS pentru transportul de bunuri
❑ ITS pentru infrastructură
TCSTI - Curs 3 2020-2021 2
INTRODUCERE
❑ Definiție ITS conform directivei 2010/40/EU a Uniunii Europene:
o “Sistemele de transport inteligente (STI) sunt aplicații avansate care, fără a fi dotate cu
inteligență propriu-zisă, vizează să ofere servicii inovatoare privind modurile de transport și
gestionarea traficului și să permită diferiților utilizatori să fie mai bine informați și să utilizeze
rețelele de transport într-un mod mai sigur, mai coordonat și mai „inteligent”.”
o Directiva se referă doar la transport rutier, dar ITS se poate referi la toate modurile de transport
❑ STI combină telecomunicațiile, electronica și tehnologiile informației cu ingineria în
domeniul transporturilor pentru proiectarea, operarea și gestionarea sistemelor de
transport.
TCSTI - Curs 3 2020-2021 3
INTRODUCERE
❑ Aplicarea tehnologiilor informației și comunicațiilor în sectorul transportului rutier și la
interfețele acestuia cu alte moduri de transport contribuie la îmbunătățirea:
o performanței de mediu,
o a eficienței, inclusiv a eficienței energetice,
o a siguranței și securității transportului rutier,
o a securității publice,
o a mobilității pasagerilor și mărfurilor.
❑ Exemple de servicii:
o Apel de urgență în caz de accidente
o Folosirea de camere pentru întărirea regulilor de circulație
o Semafoare inteligente, etc.
2020-2021TCSTI - Curs 3 4
INTRODUCERE
❑ *ETSI
2020-2021TCSTI - Curs 3 5
CLASIFICARE ITS
❑ În cazul transportului rutier ITS poate fi folosit pentru:
o Autovehicule
▪ Sisteme de informații despre trafic
▪ Canale TMC (Traffic Message Channels)
▪ Informații parcare
▪ Navigație și localizare
▪ Sisteme eCall
▪ ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)
2020-2021TCSTI - Curs 3 6
CLASIFICARE ITS
o Transport în comun
▪ Comunicații de date
▪ Servicii de informații pentru pasageri
▪ Localizare automată vehicule
▪ Prioritizarea asignării mijloacelor de transport în comun
▪ Sisteme de taxare electronice
o Transport de bunuri
▪ Rutarea și monitorizarea vehiculelor
▪ Sisteme WIM (Weigh-in-Motion) – se folosește și pentru transport feroviar și aerian
▪ Localizarea inteligentă a accidentelor
▪ Tahografe digitale
2020-2021TCSTI - Curs 3 7
CLASIFICARE ITS
o Infrastructură
▪ ETC (Electronic Toll Collection)
▪ Indicatoare rutiere variabile inteligente
▪ Controlul dinamic al semafoarelor
▪ Sisteme automate de întărire a regulilor de circulație
▪ Autostrăzi automatizate pentru mașini autonome
❑ În cazul transportului feroviar componentele principale ITS sunt (conform UNECE):
o ETCS: European Train Control System
o GSM-R: Global System for Mobile communication for Railways
❑ În cazul transportului naval:
o RIS (River Information Services)
2020-2021TCSTI - Curs 3 8
CLASIFICARE ITS
o RIS este proiectat pentru
optimizarea traficului și a
proceselor de transport pe
fluvii
2020-2021TCSTI - Curs 3 9
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ TMC – (Traffic Message Channel)
o Printr-un canal radio digital (RDS – Radio Data System) informațiile și condițiile de trafic se
trimit sub forma de mesaje broadcast
▪ RDS se folosește pentru a furniza informaţii despre staţii radio cum ar fi PI - Programme Identification,
PS - Programme Service, AF - Alternative Frequency list, PTY - Programme Type, RT - RadioText, TP -
Traffic Programme flag, TA - Traffic Announcement flag, etc.
▪ Informaţiile sunt transmise în grupuri RDS de 104 de biți din care 64 biți de date
• Datele se împart în 4 blocuri de 16 biți, din care primii 27 sunt ficşi şi apar în fiecare grup RDS și
37 de biți ce conţin informații specifice fiecărui grup
▪ TMC este cel mai răspândit serviciu RDS
• Datele sunt reprezentate de o serie de coduri standardizate
2020-2021TCSTI - Curs 3 10
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
o TMC anunță un eveniment sub forma:
▪ Descrierea, locaţia, direcţia şi alte informaţii adiţionale cum ar fi durata, viteza medie de deplasare, rute
alternative etc.
o Fiecare mesaj TMC se transmite de
3 ori succesiv
▪ Dacă două mesaje recepționate sunt identice, se consideră mesaj recpționat corect
o TMC poate fi integrat cu sistemele de navigație
▪ Pentru ca evenimentele de trafic să poată fi afişate pe hartă, fiecărui segment de drum îi este atribuit
un cod unic în lume, TMC Location Code
▪ În caz de condiții critice sistemul de navigație poate propune rute alternative
2020-2021TCSTI - Curs 3 11
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑Tehnologii cooperative
o Cooperare între infrastructură și autovehicule
▪ Comunicații V2V (Vehicle to Vehicle)
▪ Comunicații V2I (Vehicle to Infrastructure)
❑Sistemul eCall
o Standardizat în UE, obligatoriu pentru fiecare mașină nouă vândută după 31.03.2018
o Permite efectuarea unui apel de urgență de la bordul vehiculului către 112
▪ Apelul poate fi efectuat automat prin activarea unor senzori de la bordul vehiculului sau manual
▪ Se transmite un set minim de date standard (MSD – Minimum Set of Data)
• localizarea accidentului, direcţia de mers, data şi ora accidentului, numărul de identificare al
autovehiculului
▪ Se stabilește un canal audio între persoanele din vehicul și centrul de răspuns în caz de urgență
2020-2021TCSTI - Curs 3 12
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Arhitectura eCall
o IVS: In-Vehicle System,
TPSP: Third-Party Service
Provider, PSAP: Public
Safety Answering Point,
TSD: TPS eCall Set of Data
2020-2021TCSTI - Curs 3 13
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Stările IVS configurat pentru eCall
2020-2021TCSTI - Curs 3 14
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Sisteme de siguranță pentru autovehicule
o Sisteme active: oferă control avansat al autovehicului reducând probabilitatea de accidente
▪ Sisteme folosite pe scară largă: ABS (Anti-lock Braking System), TCS (Traction Control System), AEBS
(Automated Emergency Braking System), etc.
▪ Sisteme noi: FCWS (Forward Collision Warning System), LDWS (Lane Departure Warning System),
etc.
o Sisteme pasive: previn sau reduc severitatea rănilor în caz de accident
▪ Ex. centura de siguranță, airbag
❑ Servicii bazate pe locație (Location-based Infromation)
o Permit găsirea celor mai apropiate obiective, ex. benzinării, restaurante, hoteluri, etc.
2020-2021TCSTI - Curs 3 15
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)
o Se bazează pe o serie de senzori (ultrasunete, infraroșu, radar, LiDAR) și camere
o Reprezintă o serie de sisteme care ajută șoferul
▪ ACC (Adaptive Cruise Control), sisteme de menținere a benzii
▪ Control de faruri adaptiv
▪ Parcare automată
▪ Detecția unghiului mort, sisteme de evitare a coliziunilor
▪ Detecția oboselii
▪ ISA (Intelligent Speed Adaptation), recunoașterea indicatoarelor rutiere
▪ Night vision, sisteme de protecție a pietonilor
▪ Sisteme de navigație
2020-2021TCSTI - Curs 3 16
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ * Mahdi Rezaei
2020-2021TCSTI - Curs 3 17
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ ACC (Adpative Cruise Control)
o Folosește radare de distanță lungă (LRR, Long Range Radar) care nu interferează cu cele de la
poliție și nu declanșează detectoarele de radar – în jurul frecvenței de 77GHz
o Sistemul estimează distanța față de autovehiculul din față
2020-2021TCSTI - Curs 3 18
o Viteza de deplasare se ajustează în
funcție de distanța estimată
o Eficiența sistemului depinde de
condițiile meteo
o Primele soluții se bazau pe lasere
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Recunoaștere indicatoare rutiere
o Folosește o cameră frontală poziționată la oglinda
retrovizoare
o Constă din două etape:
▪ Detecția indicatoarelor folosind recunoaștere de imagini
▪ Identificarea indicatoarelor detectate
• Recunoașterea caracterelor
• Poate folosi rețele neuronale artificiale
o Indicatoarele sunt afișate pe diferite afișaje din mașină
(bord, head-up display, infotainment)
2020-2021TCSTI - Curs 3 19
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ LKS (Lane Keeping System)
o Folosește camera frontală pentru detecția marcajelor de delimitare a benzilor
o Verifică dacă șoferul semnalizează
o Dacă mașina se îndepărtează neintenționat de propria bandă:
▪ Avertizează șoferul
2020-2021TCSTI - Curs 3 20
▪ Realizează corecția prin
acționarea volanului
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ ISA (Intelligent Speed Assistance)
o Folosește sistemul de recunoaștere a
indicatoarelor rutiere și/sau datele despre
limitele de viteză obținute prin GPS
o Avertizează șoferul despre limita de viteză
curentă
o Limitează automat viteza autovehicului la
limita actuală
o În UE va fi obligatoriu pe toate mașinile
începând din 2022
2020-2021TCSTI - Curs 3 21
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Park assist
o Folosește senzori ultrasonici pentru a identifica locurile de parcare potrivite pentru mașină
▪ Poate folosi și cameră de marșarier pentru a oferi imagini despre mediul înconjurător și direcția de
deplasare
o Controlează volanul pentru a parca
o Șoferul controlează viteza, frânele și
schimbătorul de viteze
2020-2021TCSTI - Curs 3 22
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Night vision
o Detectează obiecte în întuneric care se află în afara razei farurilor
o Sisteme pasive
▪ Folosesc camere termografice pentru a detecta rediația termică
▪ Performanțe ridicate pentru detecția animalelor/pietonilor
▪ Nu pot detecta obiecte pe șosea
▪ Mai puțin eficient în căldură
o Sisteme active
▪ Iluminează șoseau folosind lumină infraroșie
▪ Calitatea imaginii este mai bună decât la sistemele pasive
▪ Are rază de acțiune mai mică
▪ Are performanțe reduse în condiții meteo nefavorabile
2020-2021TCSTI - Curs 3 23
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Monitorizarea unghiului mort (Blind spot
monitor)
o Poate folosi camere sau radare de distanță
scurtă pentru a detecta autovehicule aflate în
unghiul mort
o Activează o avertizare sub forma unei iconițe
în oglinda retrovizoare
o Dacă șoferul semnalizează și este un alt
autovehicul în banda alăturată, poate oferi
avertizare sonoră
2020-2021TCSTI - Curs 3 24
ITS PENTRU AUTOVEHICULE
❑ Nivele de automatizare
2020-2021TCSTI - Curs 3 25
ITS PENTRU TRANSPORTUL PUBLIC
❑ Informații înainte și pe durata călătoriei
❑ Afișaje electronice pentru timpul estimat de sosire în stații și gări
❑ Dispozitive de informare electronice: rute, costuri, programe, etc.
❑ Afișaje în mijloacele de transport în comun, anunțarea următoarei stații
❑ TVM (Ticket Vending Machines) – automate de bilete
❑ Tichete electronice
❑ Sisteme de securitate
❑ Alte servicii de informații pentru pasageri, ex. distanța între stații
2020-2021TCSTI - Curs 3 26
ITS PENTRU TRANSPORTUL DE BUNURI
❑ Tahograful digital
o Directiva EU 22/2006/EC impune numărul de ore
petrecute la volan pentru șoferii minjloacelor de
transport de persoane și de bunuri
o Sunt impuse inclusiv timpii de odihnă
▪ Aceste perioade de timp pot fi verificate de angajatori,
autorități cu ajutorul tahografelor
o Tahograful digital constă din:
▪ Unitate digitală pentru autovehicul – ”memoria
autovehicului”
▪ Card personal al șoferului – ”memoria activităților
șoferului”
2020-2021TCSTI - Curs 3 27
ITS PENTRU TRANSPORTUL DE BUNURI
❑ Sisteme WIM
o Se folosesc senzori instalați pe șosele
o Măsoară greutatea unui vehicul aflat în
mișcare
▪ Date de identificare, data, locația, tipul de
vehicul, viteza, lungimea, numărul de axe,
greutatea, distribuția pe axe, distanța între
axe
o Datele sunt folosite de autorități,
administratorii drumurilor, arhitecții de
poduri și diferite instituții de cercetare
2020-2021TCSTI - Curs 3 28
ITS PENTRU INFRASTRUCTURĂ
❑ Centre de control al traficului (TCC – Traffic Control Center)
o Recepționează și distribuie informații multimedia despre starea drumurilor și a traficului
o Colecționează date despre condițiile de mediu (meteo, poluare în tunele, etc.)
o Activează planuri de contingență
o Activează planurile de management al traficului
o Activează planurile de întreținere
o Pot interveni de la distanță prin:
▪ Activarea indicatoarele rutiere variabile inteligente
▪ Controlul semafoarelor
▪ Schimbarea ventilației în tunele
2020-2021TCSTI - Curs 3 29
ITS PENTRU INFRASTRUCTURĂ
❑ Centre de informații de trafic (TIC – Traffic Information Center)
o Colectează infomrații în timp real
o Distribuie informațiile către participanții în trafic
❑Sisteme de întărire a limitelor de viteză
o Radare
o Camere video
❑ VMS (Variable Message Signs)
o Sunt indicatoare rutiere electronice
▪ Pot informa despre congestii în trafic, accidente, lucrări, limite de viteză temporare
o Contribuie semnificativ la prevenirea accidentelor
2020-2021TCSTI - Curs 3 30
ITS PENTRU INFRASTRUCTURĂ
o Tipuri de VMS:
▪ Limite de viteză temporare datorită condițiilor meteo și/sau de trafic
▪ Semne activate de șoferi care circulă cu viteze peste limită
▪ Semne pentru parcări cu locurile libere
▪ Management de tunel
o Structura de bază a unui mesaj VMS:
▪ Problemă
▪ Locație
▪ Acțiuni recomandate
2020-2021TCSTI - Curs 3 31
ITS PENTRU INFRASTRUCTURĂ
❑ Sisteme de întărire a limitelor de viteză
o Radare
o Camere video
o Sisteme de măsurare a vitezei medii pe autostrăzi
▪ Se realizează pe distanțe între 10-25km
▪ Se folosesc două dispozitive care înregistrează numerele de înmatriculare
▪ Se calculează viteza medie instantaneu
❑ ETC (Electronic Toll Collection)
o Permite achitarea electronică a taxelor
o Este printre primele servicii ITS
o Se bazează pe recunoașterea și clasificarea automată a autovehiculelor
2020-2021TCSTI - Curs 3 32
