AutoTehnica › Articole Tehnice › Sisteme inteligente de transport

Articole Tehnice AutoTehnica Mecanica

Sisteme inteligente de transport

f W

Deplasarea călătorilor în condiţii de siguranţă şi de eficienţă constituie un obiectiv important al autorităţilor locale urbane din întreaga lume. Acest aspect a condus la realizarea unor sisteme solide de transport public în majoritatea oraşelor, profitând de capacitatea mai mare a acestora de a transporta călători în raport cu automobilul privat.

Transportul public constituie şi un serviciu vital în ce priveşte asigurarea mobilităţii cetăţenilor, fie că au sau nu acces la un automobil, cât şi promovarea echităţii sociale.

Termenul de Sistem Inteligent de Transport (ITS – Intelligent Transport System) a apărut iniţial legat de sistemele telematice din transportul rutier, s-a extins ulterior asupra tuturor modurilor de transport (rutier, feroviar, aerian, fluvial, maritim) ca apoi, aria de acoperire a acestui termen să devină şi mai extinsă prin includerea, pe lângă sisteme, şi a serviciilor.

Pentru delimitarea ariei de acoperire a termenului de Sistem Inteligent de Transport este necesară o definire cât mai exactă a acestuia. Definiţiile legate de ITS sunt diferite, în ceea ce priveşte sistemul de transport căruia i se adresează, dar au în comun atât enumerarea tehnologiilor utilizate în dezvoltarea unor astfel de sisteme cât şi rezultatele şi rolul sistemelor ITS.

Arhitectura ITS

Se poate observa faptul că pentru realizarea funcţiilor cerute acestor sisteme, este necesară integrarea unor sisteme de natură diferită într-un sistem unic. Sistemele Inteligente de Transport sunt sisteme integrate, de complexitate ridicată, acest fapt implicând o abordare specifică în proiectarea şi dezvoltarea unor astfel de sisteme.

Complexitatea Sistemelor Inteligente de Transport generează nevoia definirii şi realizării unei Arhitecturi ITS. Complexitatea sistemelor ITS poate fi privită din puncte diferite de vedere:

sistemele ITS sunt sisteme integrate ( sisteme mari, cu număr mare de sisteme şi componente). Astfel încât, sistemul integrat, ca întreg, trebuie să reprezinte mai mult decât suma elementelor componente;

există multe relaţii de cooperare între numeroşii participanţi la astfel de sisteme (prin participant înţelegându-se acea entitate economică, persoană fizică sau juridică, care doreşte dezvoltarea de astfel de sisteme – autorităţi locale, operatori de infrastructură, care efectiv dezvoltă sisteme ITS – furnizori de componente, furnizori de elemente de infrastructură, care utilizează Sistemele Inteligente de Transport – călători, transportatori de marfă şi care reglementează domeniul ITS – guverne naţionale, Uniunea Europeană);

interese comerciale de natură diferită: servicii publice şi servicii comerciale;

existenţa activităţilor multidisciplinare: software, electronică, inginerie de trafic; comunicaţii, tehnologia informaţiei etc;

implicarea diverşilor producători/tehnologii la construirea sistemelor integrate.

Toate aceste aspecte prezentate mai sus fac aproape imposibilă proiectarea şi dezvoltarea sistemelor inteligente de transport fără definirea unei Arhitecturi ITS. Această arhitectură trebuie să asigure pe lângă definirea specificaţiilor privind comunicarea între subsistemele componente ITS şi o concepţie comună asupra acestor subsisteme, fără de care nu se poate vorbi de o integrare consistentă a sistemului care le conţine.

Integrarea armonioasă a sistemului ITS
Obiectivele definirii şi dezvoltării Arhitecturii Sistemelor Inteligente de Transport pot fi grupate în mai multe categorii:

să faciliteze înţelegerea atât a problemei cât şi a soluţiilor sale:

să fie capabilă să prezinte întregul (sistemul inteligent de transport) ca fiind mai mult decât suma părţilor componente;

să satisfacă aspiraţiile participanţilor la dezvoltarea de astfel de sisteme;

să furnizeze o bază stabilă de proiectare şi dezvoltare pentru sistemele ITS, care să poată fi realizate şi care să poată lucra pentru satisfacerea aspiraţiilor celor implicaţi în dezvoltarea unor astfel de sisteme.

Aplicabilitatea şi destinaţia ITS

Din păcate, în timp ce omenirea a adoptat rapid orice nouă tehnologie în majoritatea domeniilor de activitate, cu efecte benefice asupra productivităţii, a confortului şi a bunăstării generale, sectorul transporturilor a rămas mult în urmă: principala tehnologie de control al traficului a rămas în continuare semaforul - o tehnologie ce a avansat mult prea puţin de la inventarea sa în anul 1923.

Accidentele de circulaţie şi congestionarea traficului reprezintă probleme importante pentru societate, luând în calcul pierderile de vieţi omeneşti, productivitatea scăzuta şi consumul ineficient de energie.

Sunt necesare noi căi de adresare a problemelor globale ale sistemului de transport, pentru eficientizarea acestuia şi pentru reducerea impactului asupra mediului.

Sistemele Inteligente de Transport (SIT) vor defini viitorul în transporturi, permiţând interacţiunea eficientă şi sigură între oameni şi maşini.

Sistemele Inteligent de Transport se vor baza pe microelectronică, navigaţia prin satelit, telecomunicaţii
mobile şi senzori. Integrarea acestor sisteme în vehicule şi infrastructura rutieră va permite monitorizarea şi
managementul eficient al traficului, eliminând blocajele şi salvând vieţi prin decongestionarea traficului şi oferirea de rute alternative.

Introducerea noilor tehnologii din domeniul informaţiei şi comunicaţiilor va permite crearea unor tehnologii
revoluţionare de comunicare directă între vehicule, comunicare între infrastructură şi vehicul sau chiar comunicare om - maşină. Această nouă generaţie de sisteme informatizate de gestionare a traficului vor fi create în urma unui parteneriat între industria auto şi guvern.

Diverse tipuri de sisteme inteligente de transport în funcţie de sursa principală a informaţiilor cât şi a
amplasării acestora:

Pentru vehicule:
Subsisteme instalate pe vehicule. Ele acţionează în principal asupra acţiunilor vehiculului, colectând date din trafic, şi colectând şi oferă informaţii de la şi către pasagerii vehiculelor.

Controlul vehiculului: Un subsistem cu funcţii de control asupra mişcării vehiculului;

Interfaţa pentru pasageri: Un subsistem de colectare şi oferire informaţii de la/către pasageri, inclusiv şoferul;

Managementul informaţiei traficului (calea de rulare (şosea, trafic, vreme)): Un subsistem pentru administrarea informaţiilor cu privire la structura căii de rulare şi a facilităţilor acesteia, ambuteiajele şi restricţiilor din trafic, vreme ş.a.m.d.;

Senzori (accidente, vehicule, şoferi, pasageri, obstacole, pietoni): Un subsistem pentru detectarea informaţiilor cu privire la apariţia şi localizarea accidentelor, informaţii asupra situaţiei traficului ş.a.m.d, informaţia despre modul de conducere al şoferului, informaţii cu privire la obstacole incluzând locaţiile şi mărimile obstacolelor, localizarea pietonilor şi persoanelor în case şi birouri, şi de plata taxelor.

Pentru şosea:
Subsisteme care necesită a fi instalate în drumuri şi locuri cât mai apropiate de reţeaua de drum.
Ele funcţionează în scopul colectării şi oferirii de informaţii de la/către vehicul şi pietoni, şi de a colecta şi procesa informaţia cu privire la drum.

Calculator de taxe: Un subsistem pentru calculul taxelor pretinse pentru a accesa anumite rute;

Managementul reţelei de drum: Un subsistem pentru administrarea programului de utilizare a rutelor, incluzând cele aflate în construcţie (reparare, întreţinere);

Managementul informaţiilor cu privire la trafic: Un subsistem pentru detectare şi administrarea informaţiei cu privire la trafic (ambuteiaje, accidente, fluxul de vehicule);

Planul de management al fluxului de trafic: Un subsistem pentru administrarea planurilor cu privire la controlul, fluxul şi adaptarea semnalelor de trafic la condiţiile existente;

Managementul informaţional operaţional al transportului public: Un subsistem de obţinere şi colectare de informaţie cu privire la programul de plecări şi sosiri, situaţii de tranzit ale transportului public, şi de administrare acestor informaţii astfel încât să ajungă la utilizatori;

Managementul căii de rulare: Un subsistem pentru administrarea planurilor de utilizare a drumurilor existente, inclusiv a celor în curs de amenajare;

Managementul reţelei de transport: Un subsistem pentru administrarea reţelei de transport;

Subsistemul organizaţional: Un subsistem de colectare şi oferire de informaţii de la/către operatorii de transport public, operatorii vehiculelor comerciale şi altor domenii, managerii de transport, de drum, etc; operatorii pentru situaţii de urgenţă şi alţi operatori;

Colectarea şi administrarea de informaţii externe: Un subsistem pentru colectare şi oferire de informaţii de la/către sistemele externe către unitatea centrală ITS , inclusiv informaţii legate de călătorii, finanţe şi mass-media;

La oameni:
Subsisteme portabile care sunt deţinute de oameni (telefoane mobile, GPS portabil, laptop etc), subsisteme instalate în case, birouri, etc, şi subsisteme de control a scaunelor destinate persoanele cu handicap locomotor.

Senzori (accidente, obstacole, pietoni, material): Un subsistem de obţinere de informaţii cu privire la locaţia apariţiilor accidentelor , etc, informaţii cu privire la obstacole incluzând locaţia şi amploarea lor şi locaţia pietonilor şi persoanelor aflate în case, birouri şi informaţii cu privire la taxe, la locaţia materialelor transportate;

Interfaţa umană: Un subsistem de colectare şi oferire de informaţii de la/către pietoni şi oamenii din case şi birouri;

Managementul traficului: Un subsistem de administrare a informaţiilor cu privire la reţeaua de drumuri şi a posibilelor facilităţi existente, etc;

Controlul scaunelor cu rotile: Un subsistem de control al mişcărilor acestui tip de scaun.

Elemente externe:
Subsisteme care funcţionează în scopul deţinerii controlului în afara sferei de acoperire a ITS. Acestea
includ funcţiile cu privire la informaţii generale gen locaţia spitalelor şi a instituţiilor financiare.

Fluxul de informaţii în ITS aplicat

după definiţia privind descrierile obiective ale informaţiilor şi funcţiilor bazate pe conţinutul subserviciilor, funcţiile şi informaţiile cu care se ocupă sunt organizate într-o manieră integratoare şi aceasta este evidenţiat în model; de exemplu: serviciul de "oferire de informaţie asupra rutelor optime" se realizează prin următorul circuit.

sistemul calculează rutele şi oferă informaţii cu privire la căile optime, bazate pe cerinţele şoferului privind stocarea de informaţie, destinaţiile detectate şi adunate de la şoferi şi condiţiile de selecţie a rutelor.

după calcularea rutelor optime, sistemul detectează şi culege / adună / colectează informaţiile necesare despre vehicul (tipuri de vehicul şi specificaţii) şi informaţii despre drum.

informaţiile traficului stradal se formează prin detectare şi colectare de informaţii cu privire la drumuri, incluzând condiţii de mers şi volum de trafic, informaţii cu privire la lungime şi timp, informaţii despre restricţii şi informaţii pe loc cum ar fi localizare şi vreme.

informaţiile şi funcţiile în comun aflate în arhitectura ITS pot fi găsite uşor printr-o organizare ca aceasta.

Exemplu de subsisteme ITS implementat

În figura de mai sus este ilustrat un exemplu de comunicare şi avertizare între un pieton şi vehicul
care au traiectoriile intersectate. Avertizarea este sonoră şi vizuală.

În figura de mai sus, spre deosebire de fig 7, este ilustrat aceeaşi situaţie în cazul a două vehicule cu traiectorii ce se intersectează. Ele comunică între ele şi se avertizează una pe cealaltă sonor şi vizual.

Concluzii

Analizând evoluţia sistemelor inteligente de transport şi modul de abordare al acestora, se poate spune că ITS este un sistem rezultat din integrarea sistemelor electronice, de comunicaţii, de prelucrarea şi stocare a informaţiilor şi de control (local şi la distanţă) cu sistemele de transport (rutier, feroviar, aerian, fluvial şi maritim) în scopul creşterii eficienţei economice, salvării vieţilor omeneşti, reducerii poluării mediului, reducerii timpilor de transport şi creşterii confortului călătorilor.

Furnizorii de servicii ITS sunt capabili să ofere informaţii către călători prin intermediul diferitelor canale înainte şi în timpul călătoriei, (ex. dispozitive la bordul vehiculului, servicii web, panouri de mesaje, kiosk-uri speciale, telefoane mobile, etc.), oferind suport pentru alegerea celui mai bun mod şi a celei mai bune rute, dar şi informaţii despre costurile călătoriei.

ITS ajută la furnizarea unui serviciu complet de călătorie: de la planificarea călătoriei şi ghidarea
pe o anumită rută până la rezervarea biletelor şi locurilor de parcare.

Categorii: Articole Tehnice AutoTehnica Mecanica