SISTEME INTELIGENTE DE MANAGEMENT AL TRAFICULUI RUTIER

7/29/2019 SISTEME INTELIGENTE DE MANAGEMENT AL TRAFICULUI RUTIER

1/28

SISTEME INTELIGENTE DE MANAGEMENT AL TRAFICULUI RUTIER

A. NO IUNI GENERALE

1. TRAFICUL RUTIER

Evoluia civilizaiei umane este strns legat de posibilitile de transport ale produseloractivitilor economice i pentru realizarea de relaii tot mai strnse ntre diferite grupuride oameni. S-a nscut astfel, necesitatea perfecionrii continue a mijloacelor detransport i crearea unor vaste reele de transport.

Circulaia rutier reprezint micarea general de vehicule i persoane, concentrat pesuprafee de teren amenajate special n acest scop, respectiv reelele de transport.

Fenomenul circulaiei rutiere sau a traficului rutier se manifest tot att de clar pedistane mari, n teritorii largi, ct i n zone restrnse (orae i alte tipuri de aezri).

Traficul rutier reprezint un sistem tipic, om - autovehicul - drum i de aceea, estenecesar s se acorde o atenie corespunztoare analizei fiecruia din aceti participaniprecum i implicarea direct asupra desfurrii fluente a circulaiei, n condiii deplinede securitate rutier. Este deci, necesar cunoaterea funciunilor acestora i a modului

n care se poate aciona asupra lor pentru corelarea i optimizarea desfurrii normalea circulaiei rutiere, n vederea asigurrii eficienei maxime a transportului de persoanei bunuri cu autovehiculele.

Autovehiculele care particip la traficul rutier difer foarte mult ntre ele prin destinaie,particulariti constructive i capacitate de trecere. Este caracteristic faptul c, nspecial, aglomeraiile urbane, practic sunt sufocate de prezena autoturismelor, caredispunnd de o autonomie deosebit de deplasare pot satisface cele mai diversepretenii i care, ocup trama stradal zi i noapte, n plus un numr foarte mare deautocamioane asigur aprovizionarea cu mrfurile necesare. Mari aglomeraii deautovehicule i manifest din plin prezena pe autostrzile lumii i pe drumurile ct dect mai importante

Scopul general al tehnicilor managementul sistemelor de transport este smbunteasc eficiena sistemului de transport prin aducerea ofertei de faciliti ntr-un echilibru mai bun cu cererea, prin abordarea problemei optimizrii deplasriipersoanelor cu prioritate, fa de micarea vehiculelor, ca politic mondial detransport.


2/28

SISTEMUL TRAFICULUI RUTIER

Folosirea metodelor de ordonare sistematic a traficului se conduce dup criterii deeficien n concordan cu condiiile locale existente. Prin folosirea metodelor de

direcionare se creeaz sistemele de trafic. Prin introducerea sistemelor de prelucrare adatelor a devenit posibil crearea sistemelor de reglare, adic sisteme ce auposibilitatea de adaptare n raport cu situaiile de trafic actuale. Se poate vorbi astfel,despre o reglare automat a fluxurilor de trafic sau sisteme adaptive.

Aprecierea i valorificarea msurilor capabile s influeneze traficul reprezint o sarcincomplex, mai ales c aceste msuri devin eficiente, nu singure, ci n cadrul strategieide trafic adoptate. Ponderea fiecrei msuri n parte poate fi foarte diferit n funcie decoordonatele n timp i spaiu.

Acest sistem servete la realizarea obiectivelor traficului rutier adic a transportului depersoane i mrfuri.

Sistemul traficului rutier este o succesiune n timp i spaiu a aciunii reunite a tuturorelementelor, n cadrul cruia acioneaz factori fizici, sociali i organizatorici sau suntproduse de sistem.

Omulinflueneaz desfurarea traficului, n mod considerabil dup ce nregistreaz iprelucreaz informaiile, prin transformarea rezultatelor n decizii. n acest sens trebuieluate n considerare: perceperea i recepionarea unui stimul, cunotinele, prelucrarea

informaiei, decizia i reacia. Cunoaterea factorilor umani ca i a componentelorsistemelor este relevant pentru organizarea traficului. Ea este msurabil cu ajutorulgradului de percepie i a modelului de urmrire, fiind dependent de deciziile adoptatei aplicate.

Deciziile conductorului sunt aptitudini, stri de spirit, motivaii. Dintre motivaii pot fiamintite aspiraia spre avantaje personale (durata cltoriei ct mai scurt, vitez mare,confort, siguran) i, nu n ultimul rnd, economie de combustibil sau sentimentulsolidaritii cu o anumit grup de persoane, cum ar fi pietonii sau biciclitii. Aceste

cerine pot fi realizate cu ajutorul mijloacelor de comunicare adecvate. Avantajulpersonal este ns prioritar dac se urmrete o anumit direcie de mers.

Vehiculul ca un caz special, omul nsui - ca pieton, influeneaz imaginea traficuluipe de o parte ca elemente singulare (de sine stttoare), pe de alta ca elemente reuniteale sistemului.


3/28

Automobilul poate fi analizat n micare i poate fi descris cu ajutorul mai multorcaracteristici distinctive. Aceste date au o importan crescut la circulaia n zoneleaglomerate, n special, n orae. Ele vor fi definite drept caracteristici distinctive aledesfurrii traficului. Dintre acestea pot fi amintite: tria i densitatea traficului, timpulmediu de parcurs i viteza medie, ntrzierea medie,ocuparea benzilor, timpul mediu de oprire, lungimeacozilor i durata ateptrilor, impactul asupra mediului

nconjurtor i consumul de combustibil.

Determinarea acestor caracteristici se face n timp ispaiu, lund n considerare i elementele constructive.

Reeaua de drumuri este cea care asigur bunadesfurare a traficului, din punct de vedere al spaiului.

Este caracteristic n acest caz, descrierea suprafeelorde trafic disponibile n zona interseciilor:

lungimea segmentului de parcurs;Figura 1.3. Sistemul

om vehicul drum

mediu.

numrul i limea benzilor pe un segment de drum (traseu);nclinarea i structura benzilor; vizibilitatea;

numrul de benzi pentru fiecare acces alinterseciei; viteza de proiectare, respectiv viteza maximstabilit;marcarea i semnalizarea.

Asupra aciunii reunite a acestor elemente de sistemacioneaz factorii de mediu care condiioneaz saufavorizeaz traficul. nsui sistemul, poate s genereze

factori, care s acioneze de cele mai multe ori ntr-unmod neplcut asupra mediului nconjurtor.

Factorii fizici acioneaz direct asupra vehiculelor i areelei de trafic i indirect asupra oamenilor. Pot fienumerate astfel condiiile meteorologice, ntunericul, obstacolele din apropiereadrumului, condiiile de drum precum i starea tehnic a vehiculelor.

Figura 1.4. Sisteme de reglare

automat.


4/28

Factorii socialise produc, pe de o parte, ca urmare a prezenei diferitelor sisteme detrafic i de producie, pe de alt parte, prin legislaia rutier, care are un rol de baz. Deregul, omul devine contient de importana mediului n sistemul traficului rutier cuajutorul mijloacelor de comunicaie. Astfel, este influenat faza adoptrii deciziilor nraport cu legislaia concretizat n marcaje, indicatoare sau semnale rutiere.Manipularea factorilor organizatorici ofer adesea posibilitatea folosirii sistemelor dedirecionare adaptabile.

Influena asupra persoanelor se produce printr-o serie de msuri care se conduc dupanumite puncte de vedere strategice. Omul are alturi un aa numit sistem de dirijarealternativ care ia hotrri n locul lui. Conducerea se produce dup reguli iregulamente care, corespunztor experienei acumulate, urmeaz s ofere forma dorita fluxului rutier. Succesiunea acestor aciuni conduce la un sistem cu reacie inversdescris n figura 1.4.

n general, un semafor va fi pus n funciune, astfel nct, o anumit mrime reglat w(de exemplu lungimea cozilor) s rmn constant pe o anumit distan reglat(spaiul aglomerrii).

Ca factor perturbator z, apare n acest caz variaia fluxului rutier. Pentru a eliminainfluena acestui factor, acioneaz mrimea y, prin intermediul semaforului asupramrimii x, (lungimea aglomerrii) pentru ca aceasta, conform definiiei, s rmnconstant.

n cazul succesiunii deschise de aciuni (sistem deschis) care implic noiunea de

direcionare, va fi influenat numai mrimea reglat, fr ca rezultatele s fie analizatedirect i abaterile de la regul s fie corectate.

n contrast cu acest caz este cazul succesiunii nchise de aciuni sau sistemul cureacie invers.

Un element important al acestei succesiuni este elementul de reglare, de exemplu,instalaia de trafic, care calculeaz abaterile valorii reale a mrimii reglate, fa devalorile date (variabila w) i ncearc s minimizeze abaterea, cu ajutorul unei modificria variabilei y. O astfel de succesiune de aciuni, deseori denumit adaptabil dinamicsau independent de conducere, corespunde noiunii fizice a reglrii, respectiv bucleide reacie.

STRATEGII DE DIRIJARE A SEMNALULUI

Flexibilitatea unui sistem de management al traficului pentru reelele urbane de strzinecesit strategii de dirijare corespunztoare. Prin strategie se poate nelege stabilirea


5/28

unui plan de lucru, pentru obinerea unui semnal dirijat optim adaptat situaiei locale iconcrete de trafic, cu scopul de a nvinge dificultile strilor de trafic variabile n timp ispaiu.

n general fiecrei strategii i este alturat un scop precis, al crui tip, raz de aciune i

influen sunt stabilite la nivelul necesar prin ndeplinirea acestuia n cadrul sistemuluide trafic i care trebuie s fie n concordan cu planificarea i posibilitile bugetare.Componenta strategic a dirijrii reprezint un plan al msurilor de dirijare,supraordonat pe perioad de timp ndelungat extins n spaiu, iar componenta tacticare n vedere dirijarea actual, de scurt durat i limitat n spaiu.

n cazul n care se realizeaz o ierarhizare a deciziilor strategice, care pornesc de lasituaia general din reeaua stradal i n care deciziile individuale se orienteaz

ntotdeauna dup cele supraordonate; ele pot fi mprite n decizii tactice (duratmedie), locale (de scurt durat) i strategice (de lung durat), corespunztor efectelorde timp.

n principiu, toate strategiile de dirijare semnalizat, elaborate pe parcursul timpuluiacioneaz asupra desfurrii traficului cu ajutorul metodelor de dirijare dependente deun plan de semaforizare prestabilit sau dependente de trafic.

Scopurile principale sunt n acest caz: creterea siguranei traficului, mbuntirea ifolosirea corespunztoare a instalaiilor de trafic, creterea rentabilitii n succesiuneatraficului precum i minimizarea influenei traficului asupra mediului nconjurtor.

Alegerea unei modaliti de dirijare se face n primul rnd dup criterii ale ingineriei detrafic. Acestea pot fi descrise cu ajutorul caracteristicilor scopului propus, pe baza

crora pot fi elaborate modele de dirijare. Ca mrimi ale dirijrii caracteristicile trebuiemsurate direct, ca mrimi ale evalurii pot fi stabilite indirect. Cele mai importanteobiective ar putea fie enumerate: numrul staiilor, timpul de ateptare, lungimeairurilor de ateptare (cozi), eficiena cltoriei (raportul ntre timpul efectiv de parcurs idurata cltoriei). Definiia lor, posibilitatea de a le msura i scopurile sunt descrise iapreciate n liniile de conduit pentru instalaii conduse de semnale luminoase.

Obiectivele importante pentru o strategie de dirijare semnalizat sunt prezentate ntabelul 1.4. Se poate vorbi despre strategie de dirijare numai atunci cnd domeniul dedirijare depete o intersecie izolat, adic atunci cnd cuprinde mai multe intersecii

dependente unele de altele, care pot fi coordonate sau se folosete o coordonaredependent de trafic.

Tabelul 1.4: Obiectivele principale ale unei strategii de dirijare semaforizat

Obiective Reprezentri ale obiectivelor

Minimizarea numrului destaii

mbuntirea confortului; reducerea polurii sonore i chimice;


6/28

reducerea posibilitilor de accidente; creterea capacitii de circulaie; economia de energie.

Minimizarea timpului de

ateptare

economie de timp pentru toi participanii la trafic;

reducerea pierderilor pentru economie; reducerea polurii.

Reducerea lungimii cozilor reducerea polurii fonice i chimice; reducerea stresului conductorilor.

Optimizarea eficieneicltoriei

timp de eliberare a interseciei pentru cretereafluenei;

folosirea optim a spaiului stradal;

2. SISTEME INTELIGENTE DE CONDUCERE

Un sistem inteligent de conducere este dezvoltat i implementat cu o metodologie inteligent, cu o cumulare a unor tehnici ce reproduc func ii ale unor sisteme biologice.Termenul de inteligenteste u or abuziv dac ne gndim c n spatele acestei sintagme st un automat care i propune modelarea gndirii i a modului de ac iune uman. n acest scop, acest automat are la baz un model i unul sau mai mul i algoritmi care reactioneaz n urma unor strategii prestabilite. n msura n care acest automat estedotat cu tehnici i tehnologii de nv are care i-l face creativ i ct mai autonom, se poate spune c exist o anumita acoperire a termenului de inteligen .

2.1. SISTEMELE INTELIGENTE DE TRANSPORT ( ITC )

Sistemele inteligente de transport cuprind o gama larga de comunicatii fara fir si faralinii bazate pe tehnologiile informatiei, controlului si electronicii. Atunci cnd suntintegrate n infrastructura sistemului de transport si chiar n vehicule, aceste tehnologiisprijina monitorizarea si administrarea fluxului traficului, reducerea congestiei,furnizarea de rute alternative calatorilor, marirea productivitatii, salvarea de vietiomenesti si economisirea de timp si bani.

Sistemele inteligente de transport furnizeaza expertilor din domeniul transporturilorinstrumente pentru colectarea, analizarea, prelucrarea, comunicarea si arhivareadatelor referitoare la caracteristicile sistemelor de transport.

Scopul central al realizrii cu succes a unui ITS la nivel naional este stabilirea uneiarhitecturi ITS unificate. Dac arhitectura este proiectat cu minuiozitate, ea va asiguradezvoltarea unui sistem compatibil la nivel naional, care s conecteze toate modurile


7/28

de transport. Arhitectura ncurajeaz realizarea de standarde naionale, pentru apromova cltoriile ntre orae i micarea mrfurilor la nivel naional, mpiedicnd nacelai timp zonele locale sau regionale s dezvolte implementri ITS incompatibile.

Arhitectura ITS naional definete funciile (de exemplu, controlul semnalelor de trafic,managementul autostrzilor sau managementul incidentelor) ce trebuie s fie

ndeplinite de ctre componente sau subsisteme, locul n care se gsesc aceste funcii(de exemplu, la marginea drumului, n centrul de management al traficului sau nvehicul), interfeele i fluxurile de informaii dintre subsisteme, precum i cerinele decomunicaii pentru fluxurile de informaii (de exemplu, comunicaii prin cablu sau radio).

Arhitectura ITS naional poate aduce beneficii pe termen scurt economisirea detimp i bani n dezvoltarea unui proiect, de la faza de concepere pn la implementareaacestuia

Arhitectura ITS reunete elementele izolate i discrete de cunotine astfel nct screeze un model i s identifice relaiile i diferenele reprezentnd o baz pentruaciunile urmtoare de realizare a ITS.

Arhitectura logic prezint procesele i fluxul informaional dintre procese. ndezvoltarea arhitecturii logice sunt examinate aspectele comune din cerinelefuncionale ale diferitelor servicii utilizator, astfel nct cerinele comune pot fi grupate nacelai set de procese.

Sgeile indic direciile fluxului de date care sunt necesare pentru a efectua serviciileselectate. Cercurile reprezint grupuri de procese care sunt prezentate mult mai detaliatpe nivelurile inferioare ale arhitecturii logice. Pe nivelurile cele mai de jos, cercuriledescriu prelucrarea de date i algoritmul necesare pentru detectarea automat aincidentelor.

n arhitectura logic grupurile de procese prezentate prin cercuri nu implic nici oalocare a responsabilitilor organizaionale, dar ele indic faptul c funcia specificattrebuie s fie efectuat i s interacioneze cu alte funcii. Rolul important al arhitecturii

logice este s descrie modul n care sistemul trateaz anomaliile.


8/28

O arhitectur logic naional ITS


9/28

O arhitectur fizic naional ITS

Arhitectura fizic distribuie procesele n subsisteme fizice, lund n considerare

responsabilitile instituionale.

Interfeele dintre cele patru subsisteme ale arhitecturii fizice sunt indicate n figur.Fluxul de date dintre subsisteme se efectueaz prin intermediul celor trei tipuri demijloace de comunicare.


10/28

Fiecare ar sau regiune trebuie s stabileasc propriile sale necesiti i cerine deutilizare n momentul nceperii elaborrii unei arhitecturi ITS naionale sau regionale.

Anumite cerine locale pot diferi de la o ar la alta.

O arhitectur fizic definete i descrie modul n care componentele arhitecturiifuncionale pot fi grupate, pentru a forma entiti fizice. Principalele caracteristici aleacestor entiti sunt, n primul rnd, faptul c ele furnizeaz unul sau mai multe dintreserviciile ce sunt cerute de ctre necesitile utilizatorilor iar, n al doilea rnd, faptul cele pot fi create. Acest proces de creare poate implica entiti fizice, cum ar fi structuriamplasate pe drum i diferite forme de echipamente, entiti care nu sunt fizice, cum arfi software-ul, sau combinaii ale celor dou. n arhitectura fizic ITS aceste entiti fizicesunt numite sisteme etalon.

Toate sistemele etalon pot fi compuse din dou sau mai multe subsisteme. Un

subsistem execut una sau mai multe sarcini definite i poate fi oferit ca un produscomercial. Fiecare subsistem poate fi compus din una sau mai multe pri alearhitecturii funcionale (funcii i depozite de date) i poate comunica cu alte subsistemei cu unul sau mai multe terminale. Aceste comunicaii pot fi furnizate prin folosireafluxurilor fizice de date.

Arhitectura de referin TICS (Sistem de control i informare n transporturi) este unmodel al sistemului informatic i al relaiilor sale care sprijin managementul iexecutarea resurselor de transport rutier ntr-un mediu integrat. A fost aleas oabordare orientat pe obiect bazat pe tendinele actuale ale tehnologiei informaiei.

Arhitectura de referin TICS este conceput pe baza modelrii vizuale a sistemelororientate pe obiect i bazat pe componentele specificate n limbajul unificat demodelare.


11/28

Caz de utilizare la nivel nalt a arhitecturii de referin TICS

2.2. SISTEME DE MANAGEMENT

Sistemele Inteligente de Transport ofer soluii de: ATMS (Sisteme Avansate de Management al Traficului) i PTMS (Sisteme de Management al Transportului Public).

Se utilizeaz tehnologii GIS pentru localizare i orientare pe hri digitale, tehnicimultimedia pentru prezentarea direct a condiiilor de trafic i comunicaii wirelesspentru monitorizarea traficului.

Avantajele ATMS (Sisteme Avansate de Management al Traficului) sunt: Integreaz informaii rutiere transmise online de sisteme de achiziii, parametri de

trafic de la camere web i detectori de trafic (senzori PIR) instalai n zonamonitorizat;

Integreaz sisteme complementare de informare; Consolideaz i prelucreaz informaiile pe servere de date; Ofer prin internet servicii complexe de informare, monitorizare i control; Servicii de monitorizare a traficului pentru Poliie i autoriti competente n

organizarea, administrarea i optimizarea traficului rutier urban; Servicii de informare online pe harta digital, destinate participanilor la trafic.

Avantajele PTMS (Sisteme de Management al Transportului Public): Monitorizarea n timp real a poziiei mijloacelor de transport, cu ajutorul

sistemului GPS i a comunicaiilor wireless; Transmiterea i recepionarea mesajelor text de la dispecerat ctre mijloacele de

transport; Informare a cltorilor n staiile de autobuz prin predicia orelor de sosire a

vehiculelor n fiecare staie i afiarea lor n panouri de informaii; Furnizarea unor informaii din trafic sau de interes general, cum ar fi anunuri

explicite de ntrzieri, alerte, data/timpul curent sau temperatura ambiant; Monitorizare i analiz, n timp real i istoric, a circulaiei vehiculelor, cu ajutorul

hrtiilor vectoriale i a unor griduri de date; Analiza pentru evaluarea ncadrrii vehiculelor de transport n orarul de circulaie

i n ruta prestabilit i evaluarea utilizrii resurselor (vehicule, combustibil, etc); Aplicaii utilitare pentru digitizarea traseelor i pentru generarea automat a

graficelor de circulaie.


12/28

B. APLICA II ALE SISTEMELOR DE MANAGEMENT A TRAFICULUI RUTIER

1. SISTEM DE MONITORIZARE AL TRAFICULUI PE AUTOSTRZI

Sistemul de monitorizare e traficului pe autostrad este un sistem inteligent detransport, realizat pentru a spori sigurana conductorilor de autovehicule pe respectivaautostrad i pentru a le facilita accesul la anumite informaii legate de infrastructur,vreme, evenimente rutiere etc. n vederea planificrii unui traseu pe acea autostrad.

Este un sistem inteligent de transport care ofer servicii de monitorizare i informare aconductorilor de autovehicule, bazndu-se pe achiziia de date de la fiecareautovehicul care circula pe o autostard. Datele sunt colectate prin intermediulsenzorilor proprii fiecrui autovehicul, sunt centralizate la nivelul unui computer de bord

i sunt transmise unor uniti centrale pentru a putea fi prelucrate. n urma prelucrriirezult informaii cu privire la: evenimentele rutiere (accidente, congestii), starea vremii,starea carosabilului.

Transmisia se face wireless, cu tehnologia CDMA pentru sigurana datelor. Vor existacelule de transmisie la un anumit numr de kilometri care vor prelua exclusiv acesteinformaii.

Informarea celorlali conductori de autovehicule se face prin intermediul unor panouricu mesaje variabile amplasate n diverse puncte. De asemenea, situaia total va puteafi transmis pe un site dedicat i astfel accesat de cei ce se preagtesc de drum pe rutarespectiv. n cazul n care se produc evenimente rutiere nedorite (accidente, fenomenemeteo deosebite) unitile abilitate pot lua la cunotiin i localiza respectiveleevenimente ntr-un timp scurt.

Dezvoltarea sistemelor inteligente de transport a impus la nivel internaionalstandardizarea unor puncte de vedere pentru a cuprinde subansamblele i scopurileacestor sisteme. Aceste puncte de vedere au fost denumite iniial arhitecturi alesistemului.


13/28

Arhitectura fizic a sistemului

Arhitecura fizic a acestui sistem se constituie din subsistemele fizice ale lui i legturile

dintre ele. Astfel, vehiculul transmite informaia adunat cu ajutorul senzorilor, princomunicaii wireless ctre un centru colector, n aa fel nct toate datele privindmonitorizarea de pe autostrad se afl centralizate. Apoi ele sunt transmise prinInternet ctre un centru de prelucrare, iar informaia poate fi direcionat i ctreanumite instituii abilitate (Poliie, Pompieri, Ambulan, Administraia Drumurilor etc).

Monitorizarea meteo se realizeaz cu ajutorul senzorilor de temperatur, de ploaie i decea. Acetia ofer o privire de ansamblu asupra condiiilor meteorologice existente.

Monitorizarea siguranei rutiere se refer la depistarea evenimentelor de pe autostrad.

Astfel, un accident poate fi depistat dac s-a semnalat declanarea unui airbag saudac viteza uneia sau mai multor maini este foarte mic sau egal cu 0.

Monitorizarea infrastructurii se face cu ajuotrul senzorilor existeni n sistemele ABS iESP. Acetia pot depista un drum alunecos i, mpreun cu informaiile furnizate desenzorii de temperatur, pot semnala apariia poleiului sau a gheii.


14/28

Datele recepionate sunt prelucrate, iar informaia este transmis ctre panourile cumesaje variabile aflate n diferite puncte de pe autostrad. Informarea se va facereferitor la sectoarele de drum nvecinate sectorului pe care se afl autovehiculul, iar laintrarea pe autostrad va fi prezentat o sintez a situaiei de pe autostrad.

Arhitectura organiza ional a sistemului

Comunicarea ntre computerul de bord al autovehiculului i sistemul de preluare adatelor poate fi realizata cu uurina cu ajutorul soluiilor de comunicaie fr fir.Tehnologia aleas este CDMA deoarece prezint mai multe avantaje.

CDMA (Code Division Multiple Access) este o tehnologie de telefonie mobil cunoscutiniial drept standardul IS-95 care concureaz cu tehnologia GSM (Global Systems forMobile communication).

Dezvoltat iniial de Qualcomm i mbuntit de Ericsson, tehnologia CDMA este

caracterizat de o capacitate mare i o raz mic a celulei. Tehnologia CDMA folosetetransmisia n spectru mprtiat i o schem de codare special.

Tehnologia CDMA a fost adoptat de Asociaia Industriei de Telecomunicaii n 1993. nanul 1998 erau deja 16 milioane de utilizatori n toat lumea. n mai 2001 cifra ajunsesela 35 de milioane, iar n prezent se estimeaz c n lume exist peste 60 de milioane deutilizatori.


15/28

Tehnologia CDMA folosete coduri speciale pentru a distribui informaia nainte detransmisie. Semnalul este transmis pe un canal aflat sub nivelul zgomotului.

CDMA este un sistem cu acces multiplu i limitare de interferen. Datorit faptului ctoi utilizatorii transmit pe aceeai frecven, interferena intern generat de sistemeste cel mai important factor n determinarea capacitii sistemului i a calitii convorbi-rii. Puterea de emisie a fiecrui utilizator trebuie micorat pentru a limita interferenele,dar puterea trebuie s fie suficient de mare pentru a menine nivelul raportuluisemnal/zgomot cerut pentru o calitate satisfctoare a convorbirii. Capacitatea maximse obine atunci cnd acest nivel al fiecrui utilizator este la nivelul minim necesarpentru performane acceptabile ale canalului. Scopul controlului dinamic al puterii estes limiteze puterea de emisie pe ambele ci, meninnd n acelai timp calitatealegturilor n orice condiii.

2. SISTEME AVANSATE DE PARCARE (SAP)

SAP ob ine informa ii despre spa iile de parcare disponibile, le inregistreaz i le prezint conducatorilor auto prin intermediul semnelor cu mesaje variabile (SMV). SAPsunt folosite in doua feluri:1. Pentru a ghida conducatorii auto aflati in zonele congestionate catre cele mai

apropiate zone de parcare.2. Pentru a ghida conducatorii auto in interiorul spatiilor de parcare.

De i este mai folosit prima solu ie cea de-a doua ncepe s devin din ce n ce mai comun. Aceste sisteme de ghidare se adreseaz nevoilor conductorilor auto de a ti


16/28

n orice moment cte locuri de parcare sunt libere ntr-o zon de parcare. Acestesisteme reduc consumul de carburant, timpul pierdut prin cautarea locurilor libere deparcare i ajut parcrile s fie mai eficiente.

Nevoia de SAP este necesar mai ales n zone aglomerate, unde cutarea de spa ii de parcare provoac ntreruperi n circula ia auto. De i orasele europene au artat un interes real n aplicarea acestor solu ii, implementandu-le nca din anii 70, ora ele americane au nceput testarea sistemeleor SAP abia n ultimul deceniu.

2.1. SISTEMELE DE GHIDARE A PARCRII (SGP)

Aceste sisteme se bazeaz n special pe folosirea indicatoarelor de circulatie pentru aanun a conductorii auto n privin a disponibilit ii locurilor de parcare. Detectarea locurilor libere se face prin folosirea senzorilor care detecteaz numrul de ma ini ie ind i intrnd din zona de parcare, iar n alte cazuri prin contor izarea numrului detichete date de ctre ma inile sau casele de marcat. Aceast informa ie este trimis ctre un sistem central sau un calculator care le proceseaz i determin locurile de

parcare disponibile. Disponibilitatea este exprimat n general prin termeni ca ocupatsau liber dar n unele cazuri este dat i numrul de spa ii libere.

O problem a afi rii numrului de spa ii libere este c atunci cnd numrul este mic, conductorii auto tind s nu intre n spa iile de parcare deoarece cred ca se vor ocupa de ctre ceilal i deja afla i n interior. Acest lucru, de fapt, nu se ntmpl deoarece sistemul ia n considerare vehiculele din momentul cnd intr n spa iul de parcare.


17/28

Sistemele includ SMV care arat diponibilitatea spa iilor de parcare apropiate. n unele cazuri semnele statice ghideaz oferii prin interiorul zonelor de parcare. Alte mijloace de a informa conductorul auto sunt prin intermediul terminalelor radio aflate pemarginea strzilor, unde mici SMV statice arat frecven a pe care sunt transmise informa iile; prin telefon, unde robo ii care rspund automat dau informa ii despre spa iile de parcare libere; prin internet, unde principalul serviciu este acela de a prezenta informa ii despre spa iile de parcare; i prin intermediul sistemelor de naviga ie aflate n ma ini.

Beneficii ale SAP/SGP: Reducerea timpului i carburantul consumat prin cutarea de spa ii de parcare libere. Reducerea congestionrii prin reducerea numrului de ma ini care se plimb pentru a gasi un spa iu de parcare liber.

Eliminarea cozilor la intrrile n zonele de parcare deoarece conductorii auto nuse mai duc acolo unde nu exist locuri libere. Reducerea parcrilor ilegale. Distribuirea mai eficient a locurilor de parcare. Sistemele SAP aduc mai mult profit parcarilor.

2.2. SISTEME AUTOMATE DE PARCARE

Sistemele automate de parcare sunt construite pentru a maximiza spa iul. Aceste

sisteme au fost folosite n special n Japonia. Sistemele mai vechi func ioneaz pe principiul unei ro i cu cupe n care se stocheaz automobilele. Acestea spre deosebire de sistemele mai noi sunt din punct de vedere mecanic simple dar nu ntotdeauna attde eficiente din punct de vedere al spa iului.


18/28

2.3. SISTEME AVANSATE DE PLAT

Una din marile probleme a spa iilor de parcare dotate cu sisteme de plat este timpul pierdut de automobile asteptnd la intrare pentru a ob ine un tichet sau pentru a plti

casierului. Astfel se pot cauza aglomera ii n interiorul i exteriorul zonelor de parcare. Plata electronic poate elimina formarea acestor cozi. Sistemele avansate de plata suntfolosite i n SAP iar una din cele mai folosite tehnologii este Identificarea prin Radiofrecvent (Radio Frequency Identification - RFID).

Utilizarea RFID i a transponderelor au o rapid ascensiune deoarece permit accesul rapid la spa iile de parcare. RFID este un proces wireless care recunoaste un obiect prin detectarea i citirea unui semnal radio unic. Semnalul con ine informa ii despre utilizator; cand este la 10 metrii de intrare, transponderul emite un semnal care apoieste verificat de calculatorul central. Acest sistem perminte hands-free i acces non

stop la parcare. Conductorul auto nu mai este nevoit s piard timpul cutnd bani saucr i de credit pentru a plti.

2.4. APARATE DE TAXARE AVANSATE

O metod de a mri c tigul din locurile de parcare publice este prin eficientiza reafelului n care aparatele de taxare adun informa ii. Acest sistem este capabil s dea informa ii in timp real. Tehnologia const n amplasarea unor senzori pe aparatele de taxare care raporteaz starea aparatului (daca func ioneaz sau a expirat). Aceast

informa ie este procesat de un microprocesor i trimis print-un modem wireless ctre server. Serverul apoi proceseaz informa ia de la toate aparatele de taxare si o trimite la institu ia care se ocup de ele. Acest sistem verific i permisele de parcare. Spre exemplu, persoanelor cu dizabilit i care au permise speciale ncorporate n plcu ele de nmatriculare li se pot da acces automat catre spa iile de parcare special construite pentru ei.


19/28

2.5. AUTOMOBILE CU SISTEM DE PARCARE AUTOMAT

Parcarea lateral este o problem pentru mul i conductori auto, amplifica i din cauza lipsei de locuri de parcare din orasele supraaglomerate. n principiu este omanevr u oar dar care poate duce la blocarea cirula iei, nervi i automobile avariate.

Din fericire tehnologia are un rspuns - automobile care se parcheaz singure, prinsimpla apsare a unui buton. Aceea i tehnologie poate fi folosit pentru sisteme anticoliziune i probabil n viitor pentru automobilele care se conduc singure.

Productorii de automobile ncep s produc automobile dotate cu acest sistem pentruca exist cerere din partea consumatorilor. Parcarea lateral este, de obicei, cea maitemut manevr dar i cea mai folosit manevr n ora ele mari. Eliminarea stresului i dificultatea acestei ac iuni pare foarte avantajoas.

Acest sistem poate ajuta i la rezolvarea problemelor cu parcarea i traficul n zonele

urbane foarte aglomerate. Uneori parcarea automobilului n spa ii mici este limitat de ndemnarea oferului. Un automobil dotat cu acest sistem poate parca n aceste spa ii indiferent de ofer. Acest lucru face ca locurile de parcare s fie mai libere prin faptul c mai multe automobile pot parca ntr-un spa iu limitat.

In final sistemul poate diminua drumurile facute la un service auto pentru a ndrepta saurevopsi par ile avariate mo tenite prin manevra de parcare lateral.

Sistemul automat este folosit n special la parcarea lateral (de i exist automobile care se parcheaz automat i n garaj). Parcarea lateral necesit gararea paralel folosind o curb i alinierea cu alte automobile. Majoritatea oamenilor necesit cu 2 metri mai mult dect lungimea propriului automobil pentru a parca ca la carte, unii oferi experimenta i o pot face ntr-un spa iu mai mic.

Pentru parcarea lateral un ofer trebuie s urmeze urmtorii pa i: 1. Opre te n fa a locului de parcare; lng automobilul din fa a acestuia. 2. ntoarce ro ile ctre interiorul curbei; d n mar alier la un unghi de 45 grade.


20/28

3. Cnd botul trece de automobilul din fa , ndreapt ro ile i continu deplasarea cu spatele.4. n final, oferul execut cteva manevre pentru a pozi iona automobilul pe aceea i linie cu cel din fa .

Sistemul este prezent pe pia , nu este complet autonom dar u ureaz mult parcarea lateral. oferul ns, trebuie sa controleze viteza automobilului prin apasarea pedalei de frn. Folosind sistemul de control al direc iei, automobilul ntoarce ro ile automat i se pozi ioneaz n spa iul de parcare. Cnd automobilul a mers suficient de mult cu spatele un semnal anun conductorul c trebuie s opreasc i s selecteze o vitez pentru deplasarea cu fa a pentru a finaliza procedura. n final, un alt semnal (la Toyota Prius este o voce de femeie) spune oferului c parcarea este finalizat.

La Toyota Prius un afi aj pozi ionat n bord d oferului informa ii despre procedur.

Fiecare sistem are un set de senzori cu care simte obiectele aflate n vecintateaautomobilului. Unele sisteme au ace ti senzori distribui i n bara din fa i spate, senzori ce ac ioneaz ca emitori dar i ca receptori de semnale. Senzorii transmit unde care se lovesc de obiecte i se ntorc, iar calculatorul masoar timpul n care acestea se

ntorc pentru a calcula distan a; principiu asemntor sonarului. Alte sisteme au camere montate n bari sau folosesc un radar pentru a detecta obiecte. Rezultatul esteacela i: automobilul detecteaz celelalte vehicule parcate, marimea locului liber i distan a curbei pe care trebuie sa o fac.

n 1992, Volkswagen a implementat o tehnologie de parcare automat prin programul

IRVW (Integrated Research Volkswagen) Futura. Sistemul IRVW era complet autonom,oferul putea s ias din vehicul i s se uite cum acesta parca. Un calculator de marimea unuia de birou amplasat n portbagaj controla tot sistemul. VW a estimat costulacestui sistem n jurul sumei de 3000$, cost adaugat la pre ul vehiculului. Sistemul nu a fost totu i niciodat oferit pentru produc ia de mas.

n 2003, Toyota a nceput sa ofere op iunea de parcare automat, numit IPA (Intelligent Parking Assist) pe modelul hibrid Prius. Trei ani mai trziu, oferii britanici au


21/28

avut posibilitatea adaugrii sistemului pentru suma de 700$. Pn acum, 70% dinoferii britanici au ales s cumpere acest sistem.

Actual sistemul este folosit de ctre to i marii producatori de automobile iar n viitorul apropiat aten ia este ndreptat ctre producerea unor vehicule total autonome. Pare o idee luat din Star Trek: milioane de vehicule autonome mergnd controlate decalculator n timp ce oferul st i se relaxeaz uitndu-se la TV sau dormind. Ct de departe suntem de utopia Jetsons ?...probabil foarte departe.

Multor oameni le face plcere s conduc, astfel le-ar fi greu s lase controlulvehiculuilui n seama unui calculator, chiar daca ar fi mai sigur. Siguran a calit ii unor produse ar fi de asemenea de luat n considerare. Cu toate astea tehnologia nu esteprea departe. Unele automobile sunt deja echipate cu sisteme semi-automate decontrol al rulrii. Acest sistem ajut oferul s selecteze o vitez iar cu ajutorul unor

lasere detecteaz alte vehicule aflate n fa . La detectarea acestora automobilul ncetine te dac se apropie foarte mult.

n acest moment parcarea automat nu mai reprezint un lux dar nc se lupt cudiverse probleme care nu o fac asa de raspndit sau de cunoscut.

3. SISTEM DE MONITORIZARE DE LA DISTAN A STRII DRUMURILOR

n multe aplicaii controlul unor echipamente i/sau monitorizarea unor parametrii ai

acestora de la distan este necesar n scopul creterii eficienei activitilor dentreinere.

Tehnologii de ultima or n telecomunicaii pot fi folosite, care permit comunicarea culocaii ndeprtate fr a fi nevoie de legturi de date clasice, pe fir. Tehnologia GPRS(General Packet Radio Switched) este una din principalele metode de realizare aschimbului de date cu locaiile ndeprtate.

Parametrii care pot fi msura i i monitoriza i sunt: Temperatura i umiditatea la nivelul carosabilului; Greutatea pe ax a vehiculelor; Intensitatea vntului.

Echipamentele de transmisie a datelor comunic prin GPRS direct cu serverul decomunicaie i stocare a datelor. Conexiunea se realizeaz printr-o reea GSM folosind


22/28

o soluie Virtual Private Network (VPN) care asigur de asemenea i confidenialitateadatelor culese din teritoriu.Comunicaia ntre echipamente i server se face n dublu sens, schimbndu-seinformaie util precum i comenzi.

Echipamentele de transmisie a datelor i senzorii se monteaz n diverse locaii. Datelecare ajung la server sunt stocate local ntr-o baz de date putnd fi accesate de ctreutilizatorii sistemului.

Utilizatorii care folosesc aplicaiile de monitorizare pot accesa datele fie local, dinaceeai reea intern (LAN) cu serverul, fie prin Internet.

Aplicaia de monitorizare conine totalitatea funciilor necesare raportrii parametrilorcitii i a interpretrii acestor date conform cu activitile specifice (ex. depire degreutate maxim pe ax a unui vehicul).

Acest sistem are o serie de avantaje cu ar fi: monitorizeaz un numr mare de locaii (peste 3000) fr a fi nevoie de controlul

periodic al acestora de ctre personal uman. costurile de exploatare sunt reduse datorit tehnologiei GPRS unde se plteste

doar traficul de date transmis indiferent de timpul de conectare.


23/28

creterea eficienei procesului de monitorizare a strii drumurilor princunoaterea permanent a parametrilor meteorologici n diferite zone.

automatizarea procesului de verificare a greuttii maxime admise pe drumuri prinutilizarea senzorilor de greutate i identificarea vehiculelor cu camere de luatvederi.

4. SISTEM DE INFORMARE I MONITORIZARE TRAFIC RUTIER

Sistemul informare i monitorizare trafic rutier este destinat monitorizrii i informriiparticipanilor la traficul rutier asupra condiiilor de trafic, afirii de mesaje pentrusigurana traficului, de semne sau texte educativ-preventive.

Sistemul poate fi montat n puncte critice ale oselelor cu dou sau mai multe benzi decirculaie.

Sistemele dotate cu modul de monitorizare a fenomenelor meteorologice furnizeazdate referitoare la starea vremii i a carosabilului de la locaia de instalare.

Sistemele dotate cu modulul de nregistrare video cu analizor de trafic furnizeaz ntimp real date referitoare la greutatea autovehiculelor din trafic, deosebit de utile naciunile de verificare a respectrii greutii maxim admise a acestora.

Este disponibil i o variant de echipare a sistemului cu modul de nregistrare video curadar.

Construcia sistemului este modular, ceea ce i permite o mare flexibilitate iadaptabilitate la cerinele beneficiarului. Componentele de baz sunt urmtoarele: modul afiare grafic modul afiare alfa-numeric modulul radar modulul de nregistrare video cu radar modulul de nregistrare video cu analizor de trafic modulul de monitorizare a fenomenelor meteo sistemul de comand i programare

4.1. MODULUL DE AFIARE GRAFIC

Modulul poate afia toate semnele de circulaie. Acestea pot fi programate de ctreutilizator.Modulul de afiare grafic este prevzut cu memorie proprie n care pot fi memoratemin. 10 semne rutiere de circulaie rutier.


24/28

4.2. MODULUL DE AFIARE ALFA-NUMERIC

Compus din 20 caractere alfanumerice, modulul poate fi utilizat pentru afiareamesajelor.

Mesajele sunt programabile de ctre utilizator. Modulul de afiare alfa-numeric esteprevzut cu o memorie proprie n care pot fi memorate min. 20 mesaje

4.3. MODULUL RADAR

Radarul monitorizeaz viteza de deplasare a autovehicolelor, semnaliznd prininformaie grafic i text depirea vitezei maxime admise pe sectorul de drum undeeste instalat. Pe modulul grafic apare valoarea vitezei n km/h, iar pe modulul de afiarealfa - numeric textul Ai depit viteza! Valoarea vitezei maxime admise esteprogramabil.Informaiile de vitez depit sunt prioritare n raport cu orice informaii care suntafiate n acel moment. Dup 7 secunde mesajul i informaia grafic revin la cele

afiate anterior.

4.4. MODULUL DE COMAND I PROGRAMARE

Sistemul de informare trafic rutier poate fi programat cu ajutorul unui calculator local saude la distan prin modem i reeaua de telefonie mobil.

Intensitatea luminoas a semnalelor rutiere i mesajelor este programabila (zi/noapte)

de ctre operator, astfel nct s asigure o vizibilitate n bune condiii (minim 200 m).Alternana i frecvena de afiare a semnelor rutiere i mesajelor se pot programa dectre operator. Din momentul n care au fost memorate i s-a stabilit frecvena deafiare nu mai este necesar prezena operatorului i a calculatorului, dect la operareaschimbrilor.


25/28

4.5. MODULUL DE MONITORIZARE A FENOMENELOR METEOROLOGICE

Modulul de detecie i monitorizare a fenomenelor meteorologice monitorizeaz vitezavntului, direcia vntului, temperatura prii carosabile, vizibilitatea, cantitatea i felulprecipitaiilor precum i punctul de nghe al soluiei de pe suprafaa carosabilului.

Senzorul de stare este ncorporat n suprafa carosabil i poate s determinetemperatura carosabilului, starea lui (uscat/umed) precum i prezena zpezii i punctulde nghe al soluiei de pe suprafaa carosabilului.

Prin intermediul modulelor de afiare pot fi afiate diferite mesaje de avertizare nlegtur cu fenomenele meteo detectate.

Prin intermediul unui modem GPRS asigur transmiterea datelor la staia central.


26/28

4.6. MODULUL DE NREGISTRARE VIDEO CU RADAR (SIV-R)

Modulul este prevzut cu un calculator industrial care preia de la radar informaia devitez i de la camera video imagini; n momentul n care informaia de vitez indic odepire a limitei stabilite, imaginea preluat de la camera video va fi stocat, mpreuncu valoarea vitezei, data i ora, precum i indicativul locaiei de amplasare. Informaiilesunt stocate n mediul de stocare SSD care asigur stocarea unui numr de minim1000 imagini.

Prin intermediul unui stick USB HSDPA se asigur conectarea calculatorului la Internetpentru transferul automat al pozelor ctre un server central de stocare i prelucrareinformaii, care poate fi accesat de ctre un operator pentru vizualizarea i utilizareaacestora.

4.7. MODULUL DE NREGISTRARE VIDEO CU ANALIZOR DE TRAFIC (SIV-AT)


27/28

Modulul este prevzut cu un calculator industrial care preia de la analizorul de traficrutier informaia de greutate i de la camera video imagini; n momentul n careinformaia de greutate indic o depire a limitei stabilite, imaginea preluat de lacamera video va fi stocat, mpreun cu valoarea greutii, data i ora, precum iindicativul locaiei de amplasare.

Informaiile sunt stocate nmediul de stocare SSD asigur stocarea unui numr deminim 1000 imagini.Prin intermediul unui stick USB HSDPA se asigur conectarea calculatorului la Internetpentru transferul automat al pozelor ctre un server central de stocare i prelucrareinformaii.

4.8. MODULUL DE NREGISTRARE VIDEO CU RADAR I ANALIZOR DETRAFIC (SIV-RAT)

Modulul de nregistrare video cu radar i cel de analizare a traficului pot funcionautiliznd acelai calculator industriali, camer video i mediu de stocare a informaiilor.

Transmisia datelor utilizeaz acelai stick USB HSDPA, informaiile putnd fi accesateprin Internet n timp real.

Informaiile pot fi utilizate i de ctre unitatea mobil de control rutier care cu ajutorul

unui laptop conectat la Internet primete automat, n timp real, de la sistemul central destocare i prelucrarea informaiilor poza cu autovehiculele contravenionale, astfel ncts poat s opreasc i s constate cu dispozitive mobile de cntrire, contravenia.


28/28

BIBLIOGRAFIE

Sisteme cu Prelucrare Distribuita - curs anV - Facultatea de Transporturihttp://tet.pub.ro/mat/an5/spd/

Sisteme inteligente de management al traficului i monitorizare a drumurilor - dr.ing.

Srbu Marius dr.ing.cms. Dan Florian

http://www.aem.ro - Sistemul informare i monitorizare trafic rutier

Revista ITS&S Nr. 6 iunie 2009
http://tet.pub.ro/mat/an5/spd/http://www.aem.ro/http://tet.pub.ro/mat/an5/spd/http://www.aem.ro/

SISTEME INTELIGENTE DE MANAGEMENT AL TRAFICULUI RUTIER

Documents

Transcript of SISTEME INTELIGENTE DE MANAGEMENT AL TRAFICULUI RUTIER