Telematika 2009/2010 přednáška Ing. Zuzana Bělinová, Ph.D.

Telematika 2009/2010 přednáška 23.2.2010 Ing. Zuzana Bělinová, Ph.D.
Kooperativní systémy Telematika 2009/2010 přednáška Ing. Zuzana Bělinová, Ph.D.

Obsah přednášky Kooperativní systémy Úvod Principy Možné aplikace
Aktuálně řešené problémy Evropské projekty zabývající se kooperativními systémy

Princip kooperativních systémů
Založeny na sdílení informací mezi účastníky silničního provozu Úprava chování na základě získaných informací

Motivace Většina závažných dopravních nehod (se zraněnými nebo mrtvými) je zapříčiněna řidiči vozidel Nejčastější důvody nehod jsou nepřizpůsobení rychlosti, nedodržení bezpečné vzdálenosti nedání přednosti v jízdě nehody při změně jízdního pruhu, předjíždění alkohol

Motivace Systémy, které poskytnou řidičům informace o aktuální situaci mohou významně přispět ke zvýšení bezpečnosti a snížení nehod V souladu s cíli EU snížit počet mrtvých při dopravních nehodách Prvotním zaměřením jsou aplikace přispívající k bezpečnosti

Historie kooperativních systémů
Již od 80. let Omezení aplikací bylo doposud dáno technickými omezeními Počátky: Wolfsburger Welle projekt ( ) Založeno na DSRC a infračervené komunikaci optimalizace dopravního proudu pomocí zelených vln Zdroj: eSafety Workshop 2006, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Fritz Busch Traffic Management now and in 2020 – a vision

Druhy kooperativních systémů
Založené na komunikaci Vozidlo-vozidlo (vehicle-to-vehicle – V2V) Vozidlo-infrastruktura (vehicle-to-infrastructure – V2I) Vozidlo-další účastník silničního provozu Souhrnně označovány jako V2X Copyright © 2007 DENSO CORPORATION

Možné aplikace kooperativních systémů (dle CVIS del. 2.2)
Aplikace pro řízení dopravy a přepravy Logistika a řízení nákladní dopravy Aplikace pro podporu údržby Bezpečnostní aplikace

Aplikace pro řízení dopravy a přepravy
Plánování cest a jejich přeplánovávání (Route planning and re- routing) jedná se o využití získaných dopravních informací pro změnu části cesty se zachováním cílového místa z důvodu zvýšení celkové propustnosti. Při využití kooperativních systémů je tato změna naplánované cesty vytvářena v závislosti na očekávaném vývoji dopravní situace a individuální pro jednotlivá vozidla. Získání přesných vstupních dat pro řídící dopravní centra (Provision of accurate input data for Traffic Management Centers) znamená sběr dat o poloze a plánované cestě jednotlivých vozidel, která zajistí detailní a zároveň prediktivní (s výhledem vývoje dopravy v čase) údaje pro rozhodování ohledně řízení dopravy. Zobrazení dynamických dopravních značek a rychlostních doporučení (In-vehicle display of dynamic traffic signs and speed advice) obsahuje poskytnutí informací ve vozidle o aktuálních dopravních opatřeních a doporučeních, takže je řidič nepřehlédne.

Aplikace pro řízení dopravy a přepravy
Dynamické přidělování dopravních pruhů (Dynamic lane allocation) řízení dopravy v různých pruzích a řízení příjezdu. Upřednostňování určitých druhů dopravy (Traffic prioritization) znamená zavedení preference určitých druhů vozidel v závislosti na dopravní situaci. Plánování intermodální dopravy (Intermodal journey planning) znamená podporu pro plánování přepravy využívající více druhů dopravy a zároveň využívající on-line data pro aktualizaci naplánované cesty. Dynamické zpoplatňování dle stupně kongescí (Dynamic tolling / congestion charging levels) znamená úpravu cen za využívání komunikace v závislosti na aktuální dopravní situaci.

Logistika a řízení nákladní dopravy
Správa parkovacích zón (Parking zone management) podpora pokročilého systému reservace a časového plánování obsazení parkovací a odpočívacích míst. Řízení pohybu nákladních vozidel (Truck access control) udělení zákazu vjezdu určitých typů nákladních vozidel (váhových kategorií, apod.) do určitých oblastí a informování řidičů o aktuálních omezeních. Řízení přepravy nebezpečných nákladů (Dangerous goods management) podpora plánování, manipulace sledování a dohledávání při přepravě nebezpečných nákladů. Plánování multimodální dopravy (Multi-modal freight transport planning) plánování a koordinace doručení nákladů pomocí více druhů dopravy.

Aplikace pro podporu údržby
Kalibrace senzorů (Sensor Calibration) znamená ověření správné funkce senzorů například pomocí spolupráce výstupu ze dvou senzorových jednotek v případě, že mají poskytovat stejný výstup. Vzdálená diagnostika (Remote Diagnostics) sběr dat o diagnostice vozidla do servisního centra.

Bezpečnostní aplikace
Kooperativní manévrování (Cooperative Manuevering) podpora při koordinaci vzájemného pohybu blízkých vozidel s cílem zamezit nebezpečným situacím. Nouzové vysílání (Emergency Broadcast) po kolizní vyslání informace s cílem zajisti rychlou pomoc a podpora záchranných složek poskytnutím informací o vozidle, jeho pasažérech, nákladu, poloze, ... (E-Call) Bezpečnostní varování (Safety Warning) poskytnutí varovných informací řidiči o zaznamenaných potenciálně nebezpečných situacích.

Bezpečnostní aplikace
Před-nehodové snížení jejích následků (Pre- crash Mitigation) výměna informací, které mohou spustit automatické akce vedoucí ke snížení důsledků srážky. Kooperativní senzory (Cooperative Sensing) využití informací ze senzorů umístěných na jiném vozidle nebo na infrastruktuře. Koordinované brzdění (Coordinated Breaking) synchronizace automatické brzdění vozidla s předcházejícím vozidlem.

Priority kooperativních systémů
Bezpečnost

Bezpečností aplikace dle projektu SAFESPOT (SAFESPOT Deliverable 4. 2
Bezpečnostní aplikace na křižovatkách (Road Intersection Safety application) nehoda na křižovatce;

Bezpečností aplikace dle projektu SAFESPOT
Bezpečnostní aplikace na křižovatkách (Road Intersection Safety application) nedostatečný výhled do křižovatky;

Bezpečnostní aplikace na křižovatkách (Road Intersection Safety application) zamezení vjezdu do křižovatky, pokud hrozí nebezpečná situace, i pokud má řidič právo přednosti v jízdě

Bezpečnostní aplikace na křižovatkách (Road Intersection Safety application) porucha signálu SSZ;

Bezpečnostní aplikace na křižovatkách (Road Intersection Safety application) prudké brzdění jiného vozidla kvůli signálu stůj;

Bezpečnostní aplikace na křižovatkách (Road Intersection Safety application) upozornění na příjezd záchranného vozidla

Aplikace pro změnu jízdního pruhu (Lane Change Manoeuvre application) změna jízdního pruhu pro nákladní vozidla s „mrtvým bodem“

Aplikace pro změnu jízdního pruhu (Lane Change Manoeuvre application) změna jízdního pruhu aut / nákladních aut

Aplikace pro změnu jízdního pruhu (Lane Change Manoeuvre application) změna jízdního pruhu na nájezdech na dálnici

Aplikace bezpečného předjíždění (Safe Overtaking application) bezpečné předjíždění v městských a příměstských oblastech když již zároveň předjíždí motocykl

Aplikace bezpečného předjíždění (Safe Overtaking application) bezpečné předjíždění osobního vozidla odbočujícího vlevo motocyklem

Funkce varování před kolizí s vepředu jedoucím vozidlem (Head On Collision Warning function) varování před čelní kolizí způsobené nebezpečným pokusem o předjetí;

Funkce varování před kolizí s vepředu jedoucím vozidlem (Head On Collision Warning function) varování před čelní kolizí s rozměrným vozidlem v ostrých zatáčkách.

Aplikace omezující zadní nárazy (Rear End Collision application:) zadní kolize způsobená pomalým vozidlem v kopcovitém terénu

Aplikace pro dodržování rychlostních omezení a bezpečné vzdálenosti (Speed Limitation and Safety Distance application) doporučení pro řidiče nákladních aut týkající se rychlostních omezení a bezpečné vzdálenosti

Aplikace pro dodržování rychlostních omezení a bezpečné vzdálenosti (Speed Limitation and Safety Distance application) bezpečnostní asistence na místech s malou viditelností „slepých místech“ – například v tunelech

Aplikace pro dodržování rychlostních omezení a bezpečné vzdálenosti (Speed Limitation and Safety Distance application) bezpečnostní asistence na místech častých nehod – při slučování jízdních pruhů

Aplikace varování před čelním nárazem (Frontal Collision Warning application) varování před čelním nárazem do statické překážky

Aplikace varování před čelním nárazem (Frontal Collision Warning application) varování před čelním nárazem do statické překážky v tunelu

Aplikace varování před čelním nárazem (Frontal Collision Warning application) varování před čelním nárazem s nestandardně se chovajícím vozidlem (např. prudce brzdícím, jedoucím cik-cak, apod.)

Stav komunikací (Road Condition Status – Slippery Road application) stav komunikací – informace získané pomocí komunikace vozidlo – infrastruktura (V2I)

Stav komunikací (Road Condition Status – Slippery Road application) stav komunikací – informace získané pomocí komunikace vozidlo – vozidlo (V2V)

Aplikace varování před nebezpečnými zatáčkami (Curve Warning application) Varování před místy častých nehod v meziměstských oblastech založené na informacích od zařízení infrastruktury, která sbírají informaci o rychlostech vozidel těmito místy.

Funkce detekce zranitelných uživatelů komunikace a zabránění nehodám (Vulnerable Road User Detection and Accident Avoidance) chodec přecházející komunikaci

Funkce detekce zranitelných uživatelů komunikace a zabránění nehodám (Vulnerable Road User Detection and Accident Avoidance) uživatel komunikace v „mrtvém bodě“ – např. pro nákladní vozidlo odbočující vpravo

Technická řešení Co může být zdrojem dat pro kooperativní systémy?
Jak data přenášet?

Zdroje zpráv pro kooperativní systémy
Interní senzory Měření vzdálenosti Video systém Monitorování stavu řidiče Z infrastruktury Z komunikace vozidlo – vozidlo Z řídicích dopravních systémů

Z interních senzorů vozidla
Brzdy Aktivní – neaktivní. Rychlost v km/h ESP aktivace Stěrače Zapnuté, vypnuté, intenzita. Venkovní teplota Stupně Celsia. Čas Čas GMT GPS Pozice, směr. Senzory měření vzdálenosti/rychlo sti okolních vozidel Umístění v jízdním pruhu Počet vozidel, jejich šířka, směr, ... Analýza rozměrů okolních objektů Odhadování šířky objektů, poměru stran, atd. Video systém Detekce objektů Relativní pozice, rychlost a směr vzhledem k danému vozidlu a jízdnímu pruhu. Odhadování pohybu vozidla Pozice v jízdním pruhu, trajektorie, atd. sloužící k varování před vychýlením se z jízdního pruhu.

Monitorování stavu řidiče
Sledování únavy vysoký – střední - nízký Sledování stresu Z infrastruktury Specifické zprávy Nehoda na silnici Začátek kolony Konec kolony Počasí – déšť, kroupy, bouřka, vítr, náledí, mlha, ... Komunikace vozidlo – vozidlo Překážka na komunikaci Počasí, Kolona, Nehoda, ... Dopravní řídicí systém Počasí Vysoká intenzita dopravy Nebezpečné místo Údržba komunikace

Typy zasílaných zpráv Opakující se zprávy
Místní informace o nebezpečných situacích Bez přeposílání Výhoda – vysoká pravděpodobnost zachycení zprávy Zprávy vyvolané určitou situací (výstražné zprávy, nouzové zprávy) Po zaznamenání nebezpečí Rozšiřování obdržených informací Vzniká zpoždění

Možné technologie WiFi DSRC
Mobilní buňkové sítě (CN/GNSS - např. GSM ve spojení s GPS) WiMax Bluetooth

Standardy počítající s využitím pro mobilní uživatele v ITS
WiFi p (WAVE Wireless Access for the Vehicular Environment) – rozpracováno - podpora mobility pro využití v ITS WiMax e rozšíření pro mobilní použití MBWA (Mobile Broadband Wireless Access) Mobilní širokopásmový bezdrátový přístup, pro rychlý přenos dat mobilním uživatelům (rychlosti až do 320 km/h)

Omezení pro V2V – penetrace vybavených vozidel
Analýza vytvořená Audi AG Zdroj: Menig C., Audi AG: Prezentace C2X kurz, Mnichov, 05/2009

Přetrvávající otázky Dosažení stability systému Zajištění konzistence
Vyřešení situací datového přetečení, atd. Sestavení business modelů Zajištění financování Dostupnost dat Zabezpečení systémů Zabezpečení ochrany dat

Ukázka vyvíjené aplikace
8WmU

Aktuální a nedávné projekty kooperativních systémů
Com2React ( ) CVIS ( ) SAFESPOT ( ) COOPERS ( ) CAR2CAR (konzorcium)

COM2REACT Cílem projektu bylo vytvořit multiúrovňový model kooperativního systému založené jak na V2V tak na V2C (vehicle-to-centre) komunikaci Otestování možnosti řízení dopravy za využití nové úrovně – tzv. virtuálního sub-centra. Projekt kombinuje komunikaci vozidlo-infrastruktura s komunikací vozidlo-vozidlo Pracuje se sdílením informací mezi vozidly v dané zóně. Tyto informace jsou pak předávány jedním z vozidel do řídícího centra a to je rozšiřuje dále k vozidlům.

COM2REACT příklad aplikace
Source: Com2React Deliverable 6.2 Evaluation of the system benefit

CVIS ( ) Zaměřuje se na vytvoření jednotného technického řešení, které by umožnilo komunikaci všech vozidel a prvků infrastruktury založeného na otevřené architektuře na různých médiích s důrazem na lokalizaci. Rovněž se zabývá možnými aplikacemi, přístupem uživatelů, nákladovými a business modely, atd. Výsledkem projektu prostředí univerzální platformy pro kooperativní systémy. Tato platforma poskytuje vícenásobné komunikační rozhraní, přesnou lokalizační a softwarovou podporu pro kooperativní systémy V2V a V2I a je vhodné jak pro vozidla tak pro zařízení na infrastruktuře. Využití protokolu CALM 60 partnerů z mnoha zemí EU

CVIS Source: CVIS Deliverably 2.1_System Concept Definition_v9.0

CVIS – telekomunikační řešení
Source: CVIS presentation, conference ITS Europe 2007 Aalborg

SAFESPOT Projekt 6. RP Cílem prozkoumat možnosti spolupráce mezi inteligentními vozidly a inteligentní komunikací a významně tak zvýšit bezpečnost na pozemních komunikacích. Vyvíjí systém „Safety Margin Assistant“ založený jak na V2V tak V2I komunikaci, který má řidiče v předstihu informovat o potenciálně nebezpečných situacích. Členem projektu je přes 50 partnerů z mnoha zemí EU.

SAFESPOT aktivity Jako zdroje zpráv počítá jak s dopravní infrastrukturou, tak s vozidly Informace týkající se bezpečnosti Otevřená modulární architektura Vývoj klíčových technologií pro Testování možných scénářů a ohodnocení dopadů a míry přijetí uživateli Důraz na praktické implementace vhodné pro zavedení v počátečních fázích nízké penetrace vybavených vozidel

COOPERS (2006-2010) (CO-OPerative SystEms for Intelligent Road Safety)
Projekt 6. rámcového programu EU Vývoj inovativních telematických aplikací pro dopravní infrastrukturu Zlepšení senzorů podél infrastruktury pro splnění nároků C2X Vývoj komunikačního konceptu (spolehlivosti, schopnosti pracovat v reálném čase, robustnost), využití různých komunikačních technologií (DAB, CALM, sítě založené na IP standardech) Demonstrace výsledků na evropských dálnicích a vývoj implementační strategie pro smíšené prostředí. Členy projektu je cca 40 společností z několika evropských zemí

CAR2CAR consortium Cílem tohoto konzorcia je vytvořit a rozšířit jednotný evropský standard pro komunikaci vozidlo-vozidlo založený na bezdrátových LAN sítích a tím zajistit vzájemnou kompatibilitu mezi vozidly Umožnit vývoj mnoha aplikací díky vytvoření a předvedení prototypů Podpora standardizace C2C komunikace (Jedním z cílů CAR2CAR konzorcia byla shaha o vyhrazení frekvenčního pásma pro aplikace kooperativních systémů, což se v r podařilo.) Komunikace zakládá Car 2 car na standardu IEEE – bezdrátových sítích krátkého dosahu. Konkrétně se jedná o a, b, g, p. Vytvořit implementační strategie a business modely Toto konzorcium je tvořeno osmi evropskými výrobci automobilů se zapojením několika dalších přidružených členů.

CAR2CAR vizualizace možných aplikací
Zdroj: CAR 2 CAR Communication Consortium

Děkuji Vám za pozornost!

Zdroje: SAFESPOT Deliverable 4.2.3.
CVIS Deliverable 2.2 Use Cases and System Requirements rking_groups/Implementation_Road_Maps/bu sch1.pdf

Telematika 2009/2010 přednáška Ing. Zuzana Bělinová, Ph.D.

Podobné prezentace

Prezentace na téma: "Telematika 2009/2010 přednáška Ing. Zuzana Bělinová, Ph.D."— Transkript prezentace:

Podobné prezentace

O projektu

Kontaktní formulář

Přihlásit se

Přihlásit se přes sociální síť:

Telematika 2009/2010 přednáška Ing. Zuzana Bělinová, Ph.D.

Podobné prezentace

Prezentace na téma: "Telematika 2009/2010 přednáška Ing. Zuzana Bělinová, Ph.D."— Transkript prezentace:

Podobné prezentace

O projektu

Kontaktní formulář