Avtomatizacija v prometu

1. Avtomatizacija v prometu 28. maj 2014 F. Dimc

2. Sprehod po poglavjih • Elektrostatika • Elektrodinamika • Elementi električnega tokokroga • Veriga generiranja, transformiranja in uporabe električne energije • Elektronika v prometu • Osnovni pojmi regulacije v prometu

3. Elektronika v prometu • Vidiki ( obravnavanje informacij, ki omogočajo nemoten promet) • Upoštevanje naravnih zakonov za lažje delo in življenje • Elektronski elementi (generiranje signalov, analogna in digitalna obdelava signalov,…) • Postopki (modulacija, ojačevanje, obdelava informacij) • Naprave (procesorji, krmilja, števne zanke, radijske naprave, signalizacija, RFID…) • Sistemi (računalniški sistemi, satelitska radionavigacija (GNSS), pomoč pri vožnji, …) • težave zapletenih sistemov (npr. večpotje)

4. Problem 1 Pojavljajo se primeri krivololova v zaščitenih območjih. Plovila oddajajo lažne podatke o svojem položaju. • Kako zaščititi javljalnike položaja vozil/plovil pred vdori oz. potvarjanji (spoofing/meaconing)? Zaščita podatkov o položaju plovil Kroener, Dimc, Hardening of civilian GNSS trackers

5. Zmanjšanje možnosti potvarjanja poslanih VMS podatkov Kako zaščitimo sprejemnik GNSS in oddajnik signalov na plovilih, ki oddaja informacije (VMS) za sledenje: • Zaznavamo, če nekdo prekriva sprejemnik/oddajnik s kovinsko škatlo • Fizično onemogočamo poseg v škatlo v kateri je sprejemnik GNSS • Preverjamo ali so signali GNSS istovetni? (authetication, ali sprejeti signali GNSS pripadajo resničnim satelitom?) Kroener, Dimc, Hardening of civilian GNSS trackers

6. Arhitektura telematskega sistema po ltfe.org, 2012 • Sklopi storitvene arhitekture • telematsko opremljena vozila • oprema v vozilu (OBE) - zajem, obdelava in prenos podatkov • (brez)žični komunikacijski sistemi • predvsem notranja namenska vodila in mobilna omrežja • zaledne pisarne • zajem podatkov • obdelava podatkov • baze podatkov • diseminacija podatkov • nadzorni center • uporabniški center • povezava z regulacijo

7. 13% proizvodnje vozila se nanaša na SW35% stroškov vozila na elektronske enote Omrežena vozila po ltfe.org, 2012 • Kompleksnost komunikacij v vozilih • število naprav raste hitreje kot dejanske funkcionalnosti teh naprav • pojavi se potreba po dviganju skupne točke spodaj ležeče platforme • premik v smeri kooperativne vožnje 3 IKT arhitekturav oblaku Dejanska kompleksnost Centralizirana arhitektura IKT 2 ~70 ECU (2010) Potrebna kompleksnost (Število funkcij) Vpeljava vodilCAN (1987) 1 ~43 ECU (2005) Kompleksnost in število funkcij ~10 ECU (1996) ABS Bosch MB S (1978) 1. milijon proizvedenihVW hroščev NOW Uporaba kablov ~ 40 let Uporaba vodil in ECU ~ 26 let Uporaba storitev~ 17 let 1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015 2025 2035 ECU - majhen računalnik (angl. engine control unit)

8. Premik v inteligenci vozil 1/2 po ltfe.org, 2012 • Današnji avtonomni sistemi • zaznava neposredne okolice • uporaba video nadzora, UZ senzorjev in radiofrekvenčnih radarjev Bočnazaznava Mrtvi kot Zaznavav smeriNAZAJ Priporočena hitrostin varnostna razdalja(z radarjem) Preprečevanjetrkov Pregledokolice Menjava pasu

9. Premik v inteligenci vozil 2/2 po ltfe.org, 2012 • Bodoči kooperativni sistemi • zaznava širše okolice, tudi za ovinkom, do nekaj 100 m in več • nadgradnja obstoječih nadzornih sistemov z radijsko izmenjavo alarmov Kooperativnialarmi Alarmi s strani infrastrukture Bočna zaznava Mrtvi kot Priporočena hitrostin varnostna razdaljaz daljšim dometom od radarja (tudi za ovirami) Zaznava v smeri nazaj z daljšim dometom Preprečevanjetrkov Pregledokolice Menjava pasu

10. Komunikacijske zmožnosti vozil po ltfe.org, 2012 • Širok nabor tehnoloških možnosti • potreba po vseprisotnemu (angl. ubiquitous) povezovanju (QoS) • fiksna vodila, lokalna brezžična in globalna mobilna omrežja • lokalna oz. poredka pokritost (angl. sparse), globalna oz. vseprisotna • različne topologije povezav med vozili in vozili ter infrastrukturo • Omejitve MANET/VANET (Mobile/Vehicle Ad-Hoc Network) • motnje radijskih signalov (večpotja, presihi) • omejeno operatersko pokrivanje (nepokrita mesta) • menjava operaterjev in koncesionarjev (gostovanja v tujini) • različne hitrosti in gostote prometa (različni časi sosedstva) • razvoj in nadgradnje tehnologij (hitreje kot trajanje vozila) • razpoložljivost različnih tehnologij (medsebojna združljivost) • izzivi varnosti in zasebnosti (lokacijski podatki, zaupanje podatkom)

11. Topologije povezav po ltfe.org, 2012 • Osnovna delitev • IVC oz. V2V (vehicle to vehicle), RVC oz. V2I (vehicle to infrastructure) • MIVC - možnost uporabe komunikacijskih skokov (angl. multihop) • HVC - hibridne povezave, združevanje z RSE, internetom in zunanjimi storitvami RSE RSE

12. Primer naprave: OBE za EC v prostem prometnem toku po ltfe.org, 2012 Bi-color LED Dual line LCD display w. B/L Buzzer SD-card slot Power socket Menu/Set/ Exit button Up/Down button RF/DSRC module Satellite receiver GPS/WAAS Movement sensor External datainterface Več na http://OpenOBU.com

13. Zaračunavanje cestnih dobrin po ltfe.org, 2012 • Različne vrste cestnih dobrin • avtoceste in hitre ceste • regionalne in lokalne ceste • izjeme v prometu (npr. cesta v delu) • predori in mostovi • središča mest in parkirišča • ekološko obremenjena področja ... • GNSS/CN: neomejene možnosti za širitve • brez dodatnih vlaganj v obcestno infrastrukturo • znatna prednost pred mikrovalovi in RSE portali • možna širitev na področje dodatnih storitev • prilagodljiva storitvena platforma • zagotavljanje osnovnih info storitev & eCall

14. Sprehod po poglavjih • Elektrostatika • Elektrodinamika • Elementi električnega tokokroga • Veriga generiranja, transformiranja in uporabe električne energije • Elektronika v prometu • Osnovni pojmi regulacije v prometu

15. Σ Osnovni pojmi regulacije • Smisel regulacije (…doseči zanesljivo boljši (varnejši) potek dogodkov, kot če sistem prepustimo samemu sebi…) • Katere veličine v prometu reguliramo? (informacije vplivajo na obnašanje voznikov) posredno na količino prometa, uspeh mogoč, če upoštevamo na kapaciteto ceste • S katerimi sredstvi prometne avtomatizacije razpolagamo? (semaforji, dinamični portali, prilagodljive omejitve hitrosti, cestninjenje, ki se prilagaja gostoti prometa, občutljivim okoljem, …) trenutni pretok npr. želen pretok prometni sistem regulator senzorski sistem

16. Osnovni pojmi regulacije • Učinki regulacije v prometu: manj zastojev, dvig povprečne hitrosti, krajši potovalni časi, manjši vplivi na okolje, manjši stroški vožnje,… • Postopki primer dozirani dostop NL (članek), pregled (ppt), nadzor oz. sledenje voznemu parku, … • Vsebina regulacijske zanke, pomen zanesljivosti upravljanja z informacijami senzorjev (računalniški vid)

17. Problem 2 Večje število prepeljanih potnikov v javnem prevozu je možno doseči s sistemom prioritete avtobusov. Vozila sporočajo svoje položaje z zig-beeji. • Ali je sistem prioritete vozil javnega prevoza (bus priority) učinkovit v primeru LPP? Dimc, Pečar, .., Valič, 2013, AN EVALUATION OF BUS PRIORITY PILOT APPLICATION FOR EFFICIENT BUS SERVICE IN LJUBLJANA Rešitev z zig-bee v prometu

18. Data exchange Dimc, Pečar, .., Valič, 2013, AN EVALUATION OF BUS PRIORITY PILOT APPLICATION FOR EFFICIENT BUS SERVICE IN LJUBLJANA Rešitev z zig-bee v prometu

19. Osnovni pojmi regulacije • Pričakovanja od regulacij • manj zastojev • dvig povprečne hitrosti • krajši potovalni časi • manjši vplivi na okolje • manjši stroški vožnje • … Kliknite na SLIKO Po točkah zapišite kako sistem deluje in mi pošljite vaš opis po pošti.

20. pristanišče Ljubljana Koper Načrt za doziran dostop? Valič, Dimc,.. DOZIRAN DOSTOP TOVORNEGA PROMETA NA KOPRSKI OBVOZNICI, 2007

21. Problem 3 Tovornjaki se na poti z pristanišča Koper v Bertokih vključujejo na AC. • Ali bi sistem doziranega dostopa (ramp metering) izboljšal varnost njihovega vključevanja v hiter prometni tok? Dimc, Valič, Appropriatenessof Ramp Meteringof Heavy Trafficfrom Portof Koperon A1 Highway Ramp ‘Bertoki’ Rešitev dozirani dostop - Bertoki

22. Vstopajoči tovornjaki v pristanišče Koper vir Luka Koper 200 m Pretok po A1 ob odcepu Bertoki z zankami QLD 6 vir: DRSC Divača Koper • Podatki A1 (vir: Promet 2003) : 45.000 vozil/dan 10% tovornih Dimc, Valič, Appropriatenessof Ramp Meteringof Heavy Trafficfrom Portof Koperon A1 Highway Ramp ‘Bertoki’

23. Predlog Dimc, Valič, Appropriatenessof Ramp Meteringof Heavy Trafficfrom Portof Koperon A1 Highway Ramp ‘Bertoki’ Rešitev dozirani dostop - Bertoki