Sistema Inteligente de Transporte

1. Sistema Inteligente de Transporte Alejandro J. Cabrera Sarmiento Alejandro Ruiz Villalonga Alejandro Cabrera Aldaya Ernesto Ortega Morales Valery Moreno Vega Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CUJAE) Complejo de Investigaciones Tecnológicas Integradas (CITI) La Habana, Cuba

2. Objetivo general Concebir y desarrollar los elementos componentes de un Sistema Inteligente de Transporte de forma tal que posibilite, como tarea fundamental, la gestión y el control centralizado de toda la red de tráfico de una localidad y de soporte a otras aplicaciones comunmente asociadas a los SIT

3. Sistema Inteligente de Transporte Centro de control

4. Tareas asociadas a un SIT • Control de tráfico • Información al viajero • Sensado de flujo vehicular • Identificación automática de vehículos (AVI) • Localización automática de vehículos (AVL) • … • Estación meteorológica

5. Concepción del SIT • Sistemaflexible • Estructura jerárquica • Sistema distribuidocompuesto por: • Un Centro de Control • Controladores Maestros • Controladores Locales • Soporte de comunicaciones

6. Controlador Local 1.1 Controlador Maestro 1 … Controlador Local 1.k Controlador Maestro 2 … Caja de conexiones . . . . Controlador Local n.1 Controlador Maestro n … Controlador Local n.k Concepción del SIT (cont.) Soporte de comunicaciones Centro de Control Controlador Inteligente de Tráfico

7. Controlador Inteligente de Tráfico

8. Controlador Inteligente de Tráfico • Sistema basado en microcontroladores • Integrado por: • Una tarjeta de control • Hasta 4 tarjetas de luces • Capacidad de operación autónoma • Sin conexión al Sistema Inteligente de Transporte • Capacidad deoperación manual • Posibilidad de configuración local (USB) o remota (desde el Centro de Control del SIT) • Hardware y firmware validados

9. Caja de conexiones Tarjeta de luces 1.1 Tarjeta de luces 1.m Control manual Concepción del CIT Contador regresivo Comunicación con otros controladores locales Comunicación con Centro de Control RS-485 I2C Controlador Maestro k Tarjeta de Control k.1 UART

10. Vista de la Tarjeta de Control

11. Vista de la Tarjeta de Luces

12. Tarjetas sobre el backplane Fabricación y montaje de las placas por el CIDT

13. Vista frontal del CIT Tarjetas de luces Configuración local USB Conector de luces Control manual Fabricación del chasis por el CIDT Tarjeta de control Contador regresivo

14. Vista del CIT en explotación Montaje del gabinete, poste y cableado por el CENIT

15. Vista del CIT en explotación Montaje del gabinete, poste y cableado por el CENIT

16. Controlador Maestro

17. Controlador Maestro • Basado en hardware reconfigurable (FPGA) • Posibilidad de modificar el hardware del controlador • Tecnología de módulos IP • Sistema de procesamiento de 32 bits • Sistema operativo empotrado • Linux • Descarga de aplicaciones desde el Centro de Control • Posibilidad de añadir hardware específico • Aceleración de algoritmos

18. Módulos de Propiedad Intelectual • Descripción software*de componentes hardware • Bloques funcionales prediseñados y preverificados • Hardware configurable • Base de la reusabilidad • Posibilidad dedesarrollos propios Espina dorsalde lastécnicas avanzadas de diseño digital

19. Módulos IP requeridos Procesador Controladores de buses Controlador de interrupciones Temporizadores Interfaces UART Controlador I2C Controlador SPI Módulo Ethernet MAC Controladores de memoria externa (SDRAM y Flash) Puertos de E/S

20. Controlador Maestro empotrado Centro de Control Módulo GPRS HW específico para aceleración de algoritmos (cifrado, video) Ethernet UART Sistema de procesamiento de 32 bits Procesador, Buses, Memorias Módulos HW diversos UARTs I2C FPGA Controladores Locales

21. Módulo FPGA • FPGA de Xilinx de 1,6 millones de compuertas • 64 MB memoria DDR SDRAM • 16 MB memoria Flash paralela • 4-16 MB memoria Flash SPI • Reguladores de voltaje • Osciladores • Conectores de expansión De interés para muchas entidades.

22. Placa base de aplicación Módulo FPGA en el CM

23. Centro de Control

24. Principales requisitos del Centro de Control • Comunicación Ethernet y GPRS con intersecciones • Monitoreo y control de intersecciones en tiempo real • Visualización del estado de las intersecciones • Registro de eventos y alarmas • Ayuda del sistema Establecidos por el equipo de desarrollo del Proyecto

25. Aplicación principal del Centro de Control • Autenticación y control de usuarios • Mapas con intersecciones • Monitoreo de intersecciones • Eventos y alarmas del SIT • Base de datos de tiempo real • Base de datos de históricos • Gestor de comandos con CM

26. Otras aplicaciones del Centro de Control • Configuración • Parametrizador semafórico • Sincronismos lineales • Sincronismos en red

27. Vista general de la aplicación principal.

28. Parametrizador semafórico Área de diseño

29. Resultados obtenidos • Versión 1.0 de aplicación principal • Verificada con simulador del CM • Migración de la base de datos a Oracle • Planificador semafórico, Versión 2.0 • Sincronismo lineal, Versión 1.0 • Con método de Poisson • Con ajuste fino de los tiempos • Se trabaja en la integración con el planificador semafórico v2.0

30. Conclusiones • Concepción del SIT: • Arquitectura jerárquica, distribuida y flexible • Fácil adaptación a muy disímiles aplicaciones • Integración de tecnologías de HW y de SW • Bajo y alto nivel; HDL • Ventajas del HW reconfigurable: • Actualización del sistema de procesamiento • Implementación hardware de algoritmos • Controlador Inteligente de Tráfico, Controlador Maestro y Centro de Control validados • Soporte de comunicaciones validado • SIT en fase de fabricación por empresa GMS S.A.

31. Sistema Inteligente de Transporte Alejandro J. Cabrera Sarmiento Alejandro Ruiz Villalonga Alejandro Cabrera Aldaya Ernesto Ortega Morales Valery Moreno Vega Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CUJAE) Complejo de Investigaciones Tecnológicas Integradas (CITI) La Habana, Cuba