ITS Pre Zen Tare Disertatie

Sisteme Inteligente de Transport (ITS)4 Iulie 2011

Sisteme Inteligente de Transport (ITS)

1/24

UNIVERSITATEA " TEHNICA" DIN CLUJ FACULTATEA DE CONSTRUCTII MASTER: SPECIALIZAREA: INGINERIA INFRASTRUCTURII TRANSPORTURILOR

INDRUMATOR STIINTIFIC: Prof. univ. dr. ing. MIHAI ILIESCU ABSOLVENT: SBRCEA FLORIN-VROSE

CLUJ-NAPOCA 2011Sisteme Inteligente de Transport (ITS) 2/24

Cuprins1 INTRODUCERE 31.1 Prefaa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 t 1.2 Scopul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 Structura lucrarii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 SIGURANTA RUTIERA 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

5

Concepte de baza ale statisticilor accidentelor rutiere . . . . 5 Metoda empirica Bayes pt estimarea siguranei rutiere . . 10 t Identicarea, analizarea sectoarelor rutiere periculoase . .13 Efectele masurilor inginere ti asupra siguranei rutiere . . 16 s t Cum se evalueza calitatea siguranei rutiere n studile de t evaluare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3 SISTEME INTELIGENTE DE TRANSPORT (ITS)3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

22

Noiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 t Concepte referitoare la ITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Principalele caracterisitici ale ITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Beneciile sistemelor inteligente de transport . . . . . . . . . . . .32 Funciile componentelor ITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 tSisteme Inteligente de Transport (ITS) 3/24

Cuprins3.6 Arhitectura sistemului ITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.7 Validarea stinica a proiectarii si a modelelor prin modelare t si simulare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

4 RTIS

47

4.1 RTIS implementate n Finalanda si Polonia . . . . . . . . . . . . . 47 4.1.1 Despre Seasam Group. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.1.2 Sistemul SeasamTraveller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

5 PROIECT MONITORIZAREA TRAFICULUI

58

5.1 Sisteme de monitorizare cu hari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 t 5.2 Colectarea si procesarea datelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60


4/24

IntroducerePornind de la adevarul ca biruina nu-i obligatorie; obligatorie t e lupta, lucrarea de faa este o sinteza prin care ne propunem t sa tratam n mod concis dar si riguros, sistemele inteligente de transport.


5/24

IntroducerePornind de la adevarul ca biruina nu-i obligatorie; obligatorie t e lupta, lucrarea de faa este o sinteza prin care ne propunem t sa tratam n mod concis dar si riguros, sistemele inteligente de transport. Omenirea se mi ca mult mai repede dect n epocile s anterioare, iar ritmul continua sa se accelereze. Pentru orice domeniu, ntr-o lume aata ntr-o schimbare continua, importana colectarii si prelucrarii informaiilor n timp util este t t eseniala. Pentru a putea raspunde solicitarilor clienilor, ecare t t sector necesita informaii corecte si de ncredere, n timp real t sau ct mai actuale. Pentru integrarea tehnicii informaiei si a t comunicarii, elemente care permit operatorilor si utilizatorilor sa ia decizii ct mai bune si mai coerente, se utilizeaza o noua tehnologie, si anume telematica (teleinformatica).


5/24

SIGURANTA RUTIERA 2.1 Concepte de baza ale statisticilor accidentelor rutiere Pornind de la relaia lui Poisson: t x e P (X = x) = (1) x! unde parametrul indica valoarea a teptata a variabilei s aleatoare X; x este valoarea specica a variabilei aleatoare X; e este baza logaritmilor naturali (e = 2.71828), iar x! este numarul de permutari a lui x si transpunnd ace ti termeni abstraci la un s t limbaj mult mai familiar pentru inginerii de trac rezulta ca: Num rul estimat de accidente() = Expunerea(n)Rata Accidentelor(p) a n mod tradiional, rata accidentelor este denita ca ind t numarul de accidente pe unitatea de expunere: Num rul de accidente a Rata de Accident = Unitatea de expunere (ITS) Expunerea reprezinta numarul Sisteme Inteligente de Transport ari, studii) de procese (ncerc

6/24

SIGURANTA RUTIERA 1. Cum putem sti daca variaia numarului de accidente t dintr-un studiu nu este doar o ntmplare? 2. n cazul n care accidentele sunt gasite ca ind variabile, este posibil sa se reduca numarul acestora?


7/24

SIGURANTA RUTIERA 1. Cum putem sti daca variaia numarului de accidente t dintr-un studiu nu este doar o ntmplare? 2. n cazul n care accidentele sunt gasite ca ind variabile, este posibil sa se reduca numarul acestora? Tabelul: Datele privind gradul de trecere drumuri-cale ferata in Norvegia ntre anii 1959-1968Trecerile drum-cale ferat n funcie de dispozitivul de protecie a t t Semnale Pori Automate t Distribuia t Distribuia t Distribuia t Distribuia t Actual a Poisson Actual a Poisson 108 105 71 68 48 54 13 16 17 14 1 2 3 3 2 1 176 176 87 87 0.517 0.241 0.545 0.344 1.395 2.194 2 2 0.498 0.334

Num rul de a accidente 0 1 2 3 N Valoarea medie Variaia t 2 Gradele de libertate Valoarea exact a


7/24

SIGURANTA RUTIERA O abordare graduala (pas cu pas) privind analiza statistica de producere a accidentului n cadrul unui sistem, inginerul de trac este profesional responsabil de urmatorii pa i: s


8/24

SIGURANTA RUTIERA O abordare graduala (pas cu pas) privind analiza statistica de producere a accidentului n cadrul unui sistem, inginerul de trac este profesional responsabil de urmatorii pa i: s Pasul 1: Denirea seturilor corespunzatoare unitailor de t studiu.


8/24

SIGURANTA RUTIERA O abordare graduala (pas cu pas) privind analiza statistica de producere a accidentului n cadrul unui sistem, inginerul de trac este profesional responsabil de urmatorii pa i: s Pasul 1: Denirea seturilor corespunzatoare unitailor de t studiu. Pasul 2: Analiza de distribuie a accidentelor n ecare set t de unitai de studiu. t


8/24

SIGURANTA RUTIERA O abordare graduala (pas cu pas) privind analiza statistica de producere a accidentului n cadrul unui sistem, inginerul de trac este profesional responsabil de urmatorii pa i: s Pasul 1: Denirea seturilor corespunzatoare unitailor de t studiu. Pasul 2: Analiza de distribuie a accidentelor n ecare set t de unitai de studiu. t Pasul 3: Identicarea performanei n funcie de sigurana t t t n ecare set de unitai de studiu. t


8/24

SIGURANTA RUTIERA O abordare graduala (pas cu pas) privind analiza statistica de producere a accidentului n cadrul unui sistem, inginerul de trac este profesional responsabil de urmatorii pa i: s Pasul 1: Denirea seturilor corespunzatoare unitailor de t studiu. Pasul 2: Analiza de distribuie a accidentelor n ecare set t de unitai de studiu. t Pasul 3: Identicarea performanei n funcie de sigurana t t t n ecare set de unitai de studiu. t Pasul 4: Estimarea siguranei pentru ecare unitate de t studiu, utiliznd metoda empirica Bayes.


8/24

SIGURANTA RUTIERA O abordare graduala (pas cu pas) privind analiza statistica de producere a accidentului n cadrul unui sistem, inginerul de trac este profesional responsabil de urmatorii pa i: s Pasul 1: Denirea seturilor corespunzatoare unitailor de t studiu. Pasul 2: Analiza de distribuie a accidentelor n ecare set t de unitai de studiu. t Pasul 3: Identicarea performanei n funcie de sigurana t t t n ecare set de unitai de studiu. t Pasul 4: Estimarea siguranei pentru ecare unitate de t studiu, utiliznd metoda empirica Bayes. Pasul 5: Denirea locurilor rutiere periculoase si identicarea lor statistica. Toi ace ti pa i reprezinta abordarea graduala cu privire la t s s analiza statistica a accidentelor. Sisteme Inteligente de Transport (ITS) 8/24

SIGURANTA RUTIERA 2.2 Metoda empirica Bayes pentru estimarea siguranei rutiere t O funcie a performanei siguranei este orice funcie t t t t matematica care se refera n mod normal la numarul de accidente a teptat la un set de variabile explicative. Modelul de s mai jos privind sigurana performanei este larg aplicat: t t E() = Q ei xi

(2)

Estimarea numarului a teptat de accidente E() este o s funcie a volumului de trac Q si a unui set de factori de risc t Xi (i = 1, 2, 3, ...n). Efectul volumului de trac al accidentelor este modelat n termeni de elasticitate, aceasta este puterea pentru care volumul de trac este ridicat. Aceasta elasticitate arata schimbarea procentuala a numarului de accidente a teptat, care este asociat cu 1% din schimbarea volumului de s trac. n cazul n care valoarea este de 1.0, numarul de Sisteme Inteligente de Transport (ITS) 9/24

SIGURANTA RUTIERA accidente este proporional cu volumul de trac. n cazul n care t valoarea este mai mica dect 1, numarul accidentelor cre te s printr-un procent mai mic dect volumul de trac. n cazul n care valoarea este mai mare dect 1, numarul accidentelor cre te cu un procent mai mare dect volumul de trac. s Studiile Fridstrm, 1995; Persaud and Mucsi 1995; Mountain, Fawaz, and Jarrett 1996; Fridstrm, 1999


10/24

SIGURANTA RUTIERA Alegerea variabilelor care urmeaza sa e incluse ntr-o funcie de performana siguranei vor adesea dictate de t t t disponibilitatea datelor. n analizele ingineriei de trac, variabilele care se refera la proiectarea de autostrazi si la controlul tracului, n mod normal sunt incluse. Variabilele includ numarul de benzi, laimea unei benzi, numarul de t intersecii, tipul de teren de pe marginea drumului, curbele t orizontale si limitarea de viteza. Succesul modelului privind explicarea accidentelor poate evaluat comparnd parametrul overdispersion a unui model montat (echipat) cu parametrul overdispersion din setul de date originale.


11/24

SIGURANTA RUTIERA Tabelul: Numarul deceselor rezultate din accidentele rutiere pe kilometru de drum pe drumurile naionale din Norvegia 1993 - 2000. tNum rul de decese a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 N Distribuia num rului de decese t a Actual a Poisson Binomial negativ a a 19,957 19,728 19,974 895 1,274 854 135 41 163 43 1 39 9 0 10 3 0 3 1 0 1 0 0 0 1 0 0 21,044 21,044 21,044 Sigurana performanei t t Variabile explicative Constant a Ln(AADT) Limita de vitez 50 km/h a Limita de vitez 60 km/h a Limita de vitez 70 km/h a Limita de vitez 80 km/h a Limita de vitez 90 km/h, drumuri rurale a Limita de vitez 90 km/h, drumuri de clas B a a Limita de vitez 90 km/h, drumuri de clas A a a Num rul de benzi a Num rul de intersecii/km a t Limita de vitez 90 km/h, drumuri de clas A a a Estimarea variaei t Over-dispersion Coecientul -7.154 0.842 Referina t -0.020 0.385 0.172 0.090 0.610 0.879 -1.967 0.082 0.255 0.0745 2.39

Valoarea medie Variaia t Over-dispersion

0.0646 0.0976 7.91

Introducerea coecienilor n ecuaia (1,3) ne ofera o variaie t t t estimativa de 0.0745. Totodata se calculeaza variaia medie, t variaia sistematica, explicarea variaie sistematice n funcie de t t t performana siguranei si performana siguranei. t t t tSisteme Inteligente de Transport (ITS) 12/24

SIGURANTA RUTIERA Potrivit metodei empirice Bayes ( Studiul Hauer 1997), cea mai buna estimare privind sigurana este obinuta prin combinarea t t a doua surse de informatii: (1) accidentele record date de statistici; (2) o funcie privind performana siguranei, care arata t t t cum diver i factori afecteaza producerea s accidentului. Cea mai buna estimare a numarului de accidente a teptat s pe un anumit drum este: E(|r) = + (1 ) r (3) unde stabile te ponderea acordata numarului normal s estimat de accidente pentru drumurile similare atunci cnd se combina cu numarul de accidente nregistrate n scopul estimarii numarului estimat de accidente pentru un anumit drum; r este numarul nregistrat de accidente si cu , numarul estimat de accidente, estimat cu ajutorul funciei privind tSisteme Inteligente de Transport (ITS) 13/24

SIGURANTA RUTIERA performana siguranei. t t Cea mai buna estimare este: = 1 1+ k

(4)

este numarul normal a teptat de accidente pentru un s drum, estimat printr-o funcie de performana siguranei, iar k t t t 1 este valoarea inversa a parametrului overdispersion, adica . 2.5 Cum se evalueaza calitatea siguranei rutiere n studiile de t evaluare Se poate evalua credibilitatea studiilor att nainte ct si dupa vericarea acestora, daca au controlat ecient factorii importani care se regasesc si n studiul (Elvik 2002a) cum ar : t 1 Regresia de la medie;Sisteme Inteligente de Transport (ITS) 14/24

SIGURANTA RUTIERA 2 Tendinele pe termen lung care afecteaza numarul t de accidente sau participanii la trac ranii n t t accidente rutiere (n timpul mai multor perioade); 3 Modicarile generale ale numarului de accidente att inainte ct si dupa introducerea masurilor privind sigurana rutiera; t 4 Modicari n volumul tracului; 5 Orice alte evenimente specice introduse n acela i timp, ca masura de sigurana rutiera s t n general, au fost dezvoltate trei tehnici formale: 1. Analiza cost-ecacitate; 2. Analiza cost-beneciu; 3. Analiza multiatributiva de utilitate. Sisteme Inteligente de Transport (ITS) 15/24

SISTEME INTELIGENTE DE TRANSPORT3.2 Tipuri de sisteme si servicii utilizator asociate Tipuri de ITS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Servicii Tehnici suport pentru planicarea transporturilor Controlul tracului Managementul incidentelor Managementul cererii de transport Reglement ri care denesc politica si cadrul legal privind a tracul Managementul ntreinerii infrastructurii t Informarea nainte de c l torie aa Informarea conduc torilor de vehicule n timpul c l toriei a aa Informarea c l torilor n timpul c l toriei aa aa Servicii de informare personal a Navigarea si ghidarea de-a lungul rutei mbun tirea vizibilitii a at at Operarea automat a vehiculelor a Evitarea coliziunii longitudinale Evitarea coliziunii laterale Promptitudinea securitii at Vericarea vehiculelor comerciale Procese de administrare a vehiculelor comerciale Vericarea automat a securitii rutiere a at Monitorizarea securitii la bordul vehiculelor comerciale at Managementul parcului de vehicule comerciale

Managementul tracului (ATMS)

Informaii pentru t c l tori (ATIS) aa

Vehicul(AVCS)

Vehicule comerciale (CVO)


16/24

SISTEME INTELIGENTE DE TRANSPORTTransport public (APTS) Tratarea urgenelor t (EM) Plata electronic (EP) a Sigurana t 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Managementul transportului public Managementul transportului care r spunde cererii a Managementul transportului partajat Noticarea urgenei si securitatea personal t a Managementul vehiculelor de intervenie t Noticarea incidentelor si a m rfurilor periculoase a Tranzacii nanciare electronice t Sigurana c l toriei publice t aa mbun tirea siguranei pentru utilizatorii rutieri vulnerabili a at t Intersecii multimodale inteligente t

3.3 Principalele caracteristici ale ITS 1. 2. 3. 4. 5 6. Informaii clare; t Automatizarea calculului; Precizia informaiilor este cruciala; t Respectul pentru libertatea conducatorilor auto; Cererea pentru exibilitate si libertate de alegere; Cererea exacta, precisa si actualizarea informaiilor; tSisteme Inteligente de Transport (ITS) 17/24

SISTEME INTELIGENTE DE TRANSPORT7. Robusteea, stabilitatea si performanta; t 8. Vericarea continua a erorilor de operare. 3.4 Beneciile sistemelor inteligente de trasport Principalele benecii ale tehnologiei ITS sunt urmatoarele: 1 Reducerea accidentelor; 2 Sprijinirea deblocarii congestionarii; 3 Salvarea vieii umane; t 4 Sigurana; t 5 Productivitatea; 6 Diminuarea duratei calatoriei si a planicarii calatoriei; 7 Reducerea unora din efectele transportului asupra mediului; 8 Economisirea de timp si bani. Sisteme Inteligente de Transport (ITS) 18/24

SISTEME INTELIGENTE DE TRANSPORT3.6 Tehnologii utilizabile ale ITSTehnologii utilizabile pentru ITS Achiziia de date t Detectori de trac Tehnologii orientate spre infrastructur a Monitoare pentru vreme Identicare automat a vehicula ului (AVI) Tehnologii orientate spre vehicul Greutate micare s n Harta digital a Comunicaii dedt icate cu raz rea dus de aciune a t (DSRC) Sistem de date radio / Canal de mesaje de trac (RDS /TMC ) Evitare a ciocnirilor Detecie t automat a incidena telor (AID) Sistem de poziionare t global (GPS) a Fibr optic a a Internet Controlul tracului urban (UTC) Ghidare a rutei Prelucrarea datelora Fuzionare date Comunicaii t Comunicaii t staionare t Distribuirea informaiei t Panou cu mesaje variabile (VMS) Utilizarea informaiei t Controlul uxului pe rampa de acces

Comunicaii mot bile

Staie radio de t informare pentru autostr zi (HAR) a


19/24

Real Time Information System4.1 RTIS implementate n Finlanda si Polonia 4.1.2 Sistemul SeasamTraveller


20/24

Real Time Information System4.1 RTIS implementate n Finlanda si Polonia 4.1.2 Sistemul SeasamTraveller


21/24

Proiect Monitorizarea Tracului4.1 Sisteme de monitorizare cu hari t


22/24

BibliograeThe McGraw-Hill Companies, Handbook of transportation engineering, Part I, Digital Engineering Library, Virginia, US 2004 Sumit G., Tony S. Lee, Inteligent transportation systems, Second edition, CRC Press, United States of America 2010 XXX, Smart Digital Services http://www.its-romania.ro/ http://www.seasam.com/


23/24

Va mulumesc pentru atenie! t t


24/24

ITS Pre Zen Tare Disertatie

Documents

Transcript of ITS Pre Zen Tare Disertatie