Arhitectura Unui Sistem Rtis Pentru O Linie de Transport Public Urban

CAPITOLUL I

SISTEME INTELIGENTE DE TRANSPORT DESTINATE TRAFICULUI URBAN

Definirea sistemului ITS, Standardizari si Organizatii Internationale

1.1.1 Definirea sistemului ITS

O gama larga de tehnologii diverse, denumite impreuna sisteme inteligente de transport (ITS – Intelligent Transport Systems), ofera raspuns la multe dintre problemele referitoare la transport. Sistemul ITS se bazeaza pe un ansamblu de tehnologii, precum cele specifice prelucrarii informatiei, comunicatiilor, controlului si electronicii.

          Sistemele ITS sunt sisteme de transport care utilizeaza informatia, comunicatiile si tehnologiile de control pentru a imbunatati operarea retelelor de transport. Instrumentele oferite de sistemele ITS, denumite si ”Telematici in Transport”, se bazeaza pe 3 caracteristici de baza – informatia, comunicatiile si integrarea – care ajuta operatorii si calatorii sa ia decizii mai bune si mai coordonate. Aceste instrumente sunt utilizate pentru a economisi timp, bani si vieti omenesti, pentru imbunatatirea calitatii vietii si mediului si pentru a creste productivitatea activitatilor comerciale. Obiectivele amintite sunt comune tuturor regiunilor lumii, prioritatea lor putând varia de la o regiune la alta.

          Sistemele si serviciile ITS se refera la orice sistem sau serviciu care face mai eficienta si mai economica miscarea persoanelor si bunurilor, deci ”mai inteligenta”. Sistemele ITS contin o gama larga de instrumente noi pentru administrarea retelelor de transport si serviciilor pentru calatori. Culegerea, prelucrarea, integrarea si furnizarea informatiilor se afla in centrul sistemelor ITS, oferind informatii in timp real privind conditiile de trafic curente ale unei retele, prin informatii on-line pentru planificarea calatoriei. Instrumentele oferite de sistemele ITS permit autoritatilor, operatorilor si calatorilor sa fie mai bine informati si sa ia decizii mai coordonate si mai ”inteligente”.

          Sistemul ITS poate face fiecare calatorie mai dinamica, mai confortabila, mai putin stresanta si mai sigura. Pentru a permite o mai buna intelegere a sistemelor ITS, a modului cum lucreaza, valoarea lor pentru sectorul de transport si pentru viata de zi cu zi, sunt prezentate in rezumat, intr-un capitol urmator, câteva din beneficiile sale principale. Implinirea de catre un sistem national a necesitatii de a fi eficient, atât din punct de vedere economic, cât si al mediului, impune o noua modalitate de a privi si de a solutiona problemele de transport.

          Accidentele si congestionarile cauzate de trafic au un impact important asupra vietii, scad productivitatea si diminueaza energia. Sistemele ITS ofera persoanelor si marfurilor posibilitatea sa se miste mai eficient si in mai mare siguranta in actualul sistem de transport multimodal.

          Viitorul sistemelor ITS este promitator. Deja exista sisteme, produse si servicii reale. Dezvoltarea pe scara larga a acestor tehnologii reprezinta o adevarata revolutie in modul in care natiunile abordeaza problema transportului. Multe aspecte ale vietii au devenit mult mai placute si productive prin utilizarea tehnologiilor avansate. Desi multe din tehnologii au fost dezvoltate pentru domeniul rutier, sistemul ITS se bazeaza pe multe discipline si este o umbrela care acopera o gama larga a sistemelor de transport.

1.1.2 Politica Uniunii Europene privind sistemele ITS

Aspecte generale

          Uniunea Europeana a stabilit o viziune clara pentru ITS utilizând politici specifice si obiective cheie cu scopul de a avansa initiative importante in domeniul Tehnologiei Informatiei (IT – Information Technology) si de a asigura un efort coordonat la nivel european. Realizarile din domeniul ITS au incurajat Uniunea Europeana sa includa programele si instrumentele oferite de ITS in obiectivele politicii sale comune privind transportul si, in acelasi timp, sa furnizeze recomandari (a se vedea Cartea Alba a Comunitatii Europene privind politica de transport – EC White Paper on Transport Policy) si initiative pentru a crea o piata europeana unica pentru produsele si serviciile ITS.

          Din anul 1990 Uniunea Europeana lucreaza la stabilirea retelei principale trans-europene, care sa interconecteze infrastructura de telematici si telecomunicatii a statelor membre. O serie de programe de cercetare si dezvoltare finantate prin Programele cadru 4 si 5 ale Comisiei Europene in domeniul cercetarii si dezvoltarii tehnologice si-au propus sa rezolve problemele referitoare la retelele infrastructurii de transport si sa activeze cercetarea in domeniu.

          In anul 1996 Comisia Europeana a adoptat ”Liniile directoare pentru reteaua Trans-Europeana de Transport (TEN-T – Trans-European Network for Transport)”, care intentioneaza sa promoveze societatea informationala prin telematici in transport si sa dezvolte continuitatea unor servicii de calitate, care sa traverseze granitele geografice. Ca un obiectiv major al politicii Uniunii Europene in transport, ”Liniile directoare TEN-T” confirma faptul ca dezvoltarea ITS poate avea o contributie majora pentru eficientizarea, siguranta si sprijinirea transportului rutier. O alta componenta a strategiei generale a Uniunii Europene referitoare la ITS este programul de actiune pentru telematici in transportul rutier, creat in anul 1997, care include propuneri in domenii prioritare, precum RDS/TMC (sistem de date radio / canal de mesaje de trafic), sisteme de schimb de date referitoare la trafic si de control avansat al vehiculului.

          Dezvoltarea ITS promovata de Uniunea Europeana a primit un mare imbold in anul 2000 prin Planul de Actiune e-Europe, care furnizeaza baza dezvoltarii unui numar mare de proiecte. Comisia a stabilit Programul de Initiativa Multianual (MIP – Multi-annual Initiative Programme) pentru perioada 2000-2006 pentru a furniza niveluri inalte de investitii, coordonând prin sectiunea TEMPO a acestui program proiectele referitoare la ITS.

 1.1.3 Standardizari si Organizatii Internationale

1.1.3.1 ORGANIZAȚIA ITS AMERICA

Societatea Transportului Inteligent din America (ITS America – Intelligent Transport Society of America) este o organizatie non-profit de cercetare stiintifica si educatie creata in anul 1991 in scopul accelerarii dezvoltarii de sisteme ITS in Statele Unite. Organizatia este un parteneriat public si privat, avand rolul de comitet federal consultiv pentru Departamentul de Transport al Statelor Unite. Aproximativ jumatate din membrii organizatiei ITS America sunt institutii din sectorul public ,precum departamentele de stat ale transportului, organizatiile metropolitane de planificare, universitatile si alte organizatii non-profit.Cealalta jumatate a membrilor provine din sectorul privat si cuprinde, printre altii, fabricantii si furnizorii de autovehicul, firmele de inginerie, proiectantii de software si furnizorii de sisteme telematice.

Au fost pregatite informatii si principii clare referitoare la asigurarea confidentialitatii, ca o recunoastere a importantei sprijinirii pastrarii secretului individual în implementarea sistemmelor ITS. Principiile au fost astfel definite incat sa fie flexibile si durabile, pentru a se acomoda diversitatii scopurilor datorate schimbarilor tehnologice, sociale si culturale.ITS America realizează revizuirea lor periodică pentru a le oferii aplicabilitate si eficiență. Aceste principii sunt sfaturi dedicate educțării si ghidării experților din transporturi, celor care elaboreaya politica companiilor, organizațiilor si publicului, în dezvoltarea de informații acceptate si linii de ghidare privind pastrarea secretului pentru proiecte specifice de transport inteligent.

Principalele aspecte cu caracter de principii de lucru sunt urmatoarele:

Orientarea spre interesele indivizilor;

Transparenta;

Comformitatea;

Siguranța;

Impunerea respectarii legii;

Relevanța;

Anonimitateal;

Utilizarea comercială sau de altă natură;

Actul federal si statal privind dreptul la informație .

1.1.3.2 Organizatia ERTICO

ERTICO este un parteneriat non-profit, public / privat, la nivel european , pentru implementarea serviciilor si sistemelor ITS. ERTICO a fost infiintat in anul 1991 la inițiativa Comisiei Europene, a membrilr cheie a industriei europene de sisteme ITS si a guvernelor nationale.

ERTICO este deschis tuturor organizațiilor europene sau organizațiilor internationale care desfasoară activitați importante in europa.

Misiune ERTICO este promovarea si sprijinirea de implementare a sistemelor ITS in europa, asigurand o mobilitate sustinuta, calatorii comfortabile si caștiguri economice substanțiale. Aderand la ERTICO organizațiile pot lucra mult mai eficient împreună si pot obtine o sinergie esentială intre sectoare si peste granitele internaționale pentru a crea o piata europeană de sisteme ITS dinamică și plina de succes.

ERTICO este o organizație cooperativa aflata sub jurisdicție belgiană in care partenerii detin un numar egal de acțiuni. Activitațile sale sunt finanțate prin cotizații anuale anuale ale partenerilor si prin fonduri pentru proiecte provenite de la alte organizații, incluzînd Comisia Europeană.

Partenerii ERTICO sunt structurati in 5 sectoare cheie:

Autoritați publice (la nivel local, regional si national);

Industrie (auto, electronica, tehnologia informației…);

Operatori de infrastructura (transport si telecomunicații);

Utilizatori (asociații de autovehicule, organizații de transport);

Alte organizații (universitați, federații industriale, institute de cercetare, consultanți);

Toate activitatile ERTICO se bazează intr-un procent de 100% pe colaborarea intre parteneri, asigurandu-se ca programele de lucru ale ERTICO să reflecte în întregime interesele si așteptarile partenerilor.

Prioritatile actuale ale programului ERTICO sunt:

Servicii de informare privind traficul, călătoria și călătorii);

Interoperabilitate a serviciilor si comutare comunicații pentru clienți;

Mobilitate multimondială ;

Sisteme pentru vehicule (hărți digitale, asistență pentru conducătorul vehiculului, multimedia pentru autobuz și integrarea echipamentelor pentru taxare);

Vehicule comerciale (tahograf digital, calculator la bordul autovehiculului);

Galileo –navigație prin satelit, GNSS;

Piețe internaționale (China, Europa Centrală si de Est).

Tehnologiile de informare a călătorilor permit acestora să primească informații referitore a rețeaua rutieră și de tranzit. Există două categorii fundamentale de informare a călătorilor: înainte de călătorie și în timpul acesteia.

Cea mai mare parte a informației de călătorie este obținută cu ajutorul echipamentelor de supraveghere (detectoare de vehicule, camere de luat vederi, sisteme automate de localizare a vehiculelor) și prelucrată de calculatoare într-un centru de management al transportului, pentru distribuția cu ajutorul unor tehnologii audio și vizuale.

Captarea informatiei de trafic

Primul pas în lanțul informatic al oricărui sistem inteligent de transport îl reprezintă achiziția datelor. Această operațiune este realizată prin intermediul senzorilor.

Există o mare gamă de senzori care deservesc sistemele inteligente de transport. Ei pot fi clasificați în mai multe moduri: în funcție de locul în care sunt amplasați, de tipul de date pe care-l culeg, de sistemul pe care îl deservesc și altele.

În continuare sunt prezentate cele mai utilizate tehnologii pentru achiziția datelor, utile controlului și managementului traficului rutier.

1.2.1 Senzori de trafic

Detecția vehiculelor și a condițiilor de trafic se poate realiza prin dispozitive plasate pe suprafața drumului, în pavaj sau sub pavaj, sau montate în lungul drumului.

1.2.1.1 Senzori pe suprafața drumului

Există mai multe tipuri de dispozitive care pot fi plasate pe suprafața drumului, pentru a fi utilizate în detectarea vehiculelor, printre care: plăcile cu buclă, plăcile de presiune și magnetometrele.

Plăcile cu buclă sunt similare cu buclele indueste obținută cu ajutorul echipamentelor de supraveghere (detectoare de vehicule, camere de luat vederi, sisteme automate de localizare a vehiculelor) și prelucrată de calculatoare într-un centru de management al transportului, pentru distribuția cu ajutorul unor tehnologii audio și vizuale.

Captarea informatiei de trafic

Primul pas în lanțul informatic al oricărui sistem inteligent de transport îl reprezintă achiziția datelor. Această operațiune este realizată prin intermediul senzorilor.

Există o mare gamă de senzori care deservesc sistemele inteligente de transport. Ei pot fi clasificați în mai multe moduri: în funcție de locul în care sunt amplasați, de tipul de date pe care-l culeg, de sistemul pe care îl deservesc și altele.

În continuare sunt prezentate cele mai utilizate tehnologii pentru achiziția datelor, utile controlului și managementului traficului rutier.

1.2.1 Senzori de trafic

Detecția vehiculelor și a condițiilor de trafic se poate realiza prin dispozitive plasate pe suprafața drumului, în pavaj sau sub pavaj, sau montate în lungul drumului.

1.2.1.1 Senzori pe suprafața drumului

Există mai multe tipuri de dispozitive care pot fi plasate pe suprafața drumului, pentru a fi utilizate în detectarea vehiculelor, printre care: plăcile cu buclă, plăcile de presiune și magnetometrele.

Plăcile cu buclă sunt similare cu buclele inductive convenționale, în sensul că generează un câmp electromagnetic, care este perturbat la trecerea unui vehicul. Diferența dintre cele două tipuri de senzori este aceea că plăcile cu buclă nu sunt încastrate în pavaj.

Plăcile de presiune detectează vehiculele pe baza altui principiu. La trecerea roților peste ele, se produce un contact electric. Acest dispozitiv se limitează la detectarea osiilor, nu a vehiculelor, și în consecință nu poate fi folosit pentru măsurarea unei mari părți a parametrilor de trafic.

Magnetometrele măsoară modificarea câmpului magnetic al Pământului, la trecerea unui vehicul.

1.2.1.2 Senzori în pavaj

Exemple de dispozitive încastrate în pavaj, utilizate pentru detectarea vehiculelor: bucle magnetice inductive, sonde magnetice, cabluri senzitive. Fiind încastrate în pavaj, acest tip de dispozitive prezintă o serie de dezavantaje, cum ar fi: blocarea traficului pentru lucrările de montare și întreținere, probleme în momentul deteriorării pavajului.

Buclele magnetice inductive reprezintă tipul de detector cel mai des utilizat. Ele generează un câmp electromagnetic, care este perturbat la trecerea vehiculelor, a căror prezență o detectează în acest mod. Mărimea unei bucle este în general de 1×1,5 m.

Sondele magnetice măsoară schimbările în câmpul magnetic al Pământului, pentru a detecta trecerea vehiculelor pe deasupra lor.

Cablurile senzitive. La trecerea vehiculelor peste un cablu senzitiv, roțile produc comprimarea cablului piezoelectric, care generează în acel moment un semnal electric. Nu pot măsura unii parametri de trafic, limitându-se la detectarea osiilor.

Senzori montați în lungul drumului

Detecția prin senzori montați în pavaj este cea mai folosită tehnologie din prezent. Totuși, alte tipuri de dispozitive, montate în lungul drumului, încep să-și facă apariția și să ocupe o pondere tot mai mare. Exemple de astfel de tehnologii sunt: senzorii radar, laser, ultrasonici, cu imagini video, identificarea automată a vehiculelor. Senzorii montați în lungul drumului sunt plasați de obicei pe structuri suspendate deasupra drumului sau pe lateralul acestuia, și, în consecință, lucrările de instalare și întreținere a lor nu ridică probleme mari pentru trafic.

Senzorii radar Doppler realizează măsurători foarte precise ale vitezei de deplasare a vehiculelor și pot face diferență între mașinile care se apropie și cele care se depărtează de senzor. Principalul dezavantaj al acestei tehnologii îl reprezintă faptul că nu pot sesiza prezența unui vehicul staționar și, în consecință, nu pot oferi informații referitoare la densitatea traficului. Cu toate acestea, multe autorități rutiere folosesc acești senzori atunci când colectarea datelor legate de viteză este prioritară, cum ar fi în cazul monitorizării traficului în timp real. Tehnologia radar Doppler este robustă și dă rezultate bune în orice condiții de mediu.

Radarul cu microunde de detectare a prezenței folosește unde continue modulate în frecvență pentru detectarea volumului, prezenței și calcularea vitezei. Spre deosebire de senzorii cu radar cu microunde Doppler, radarul cu unde modulate în frecvență poate fi montat în lateralul drumului. Avantajele radarelor de acest tip sunt ușurința instalării și integrării în sistemele existente, precizia deosebită și costul redus.

Un avantaj al sistemului cu detecție laser este faptul că utilizează un fascicul foarte îngust, ceea ce ermite poziționarea spațială a vehiculului pe drum și determinarea formei vehiculului, cu o precizie de ±10cm. Tehnologiile care se bazează pe senzori cu fascicul laser oferă o mare precizie, care depinde însă de înălțimea la care este plasat senzorul și de poziția lui, deasupra drumului. Un dezavantaj îl reprezintă necesitatea obținerii unui raport semnal/zgomot mare, indiferent de condițiile meteo, pentru a se putea procesa corect unda reflectată din vehiculul țintă. Senzorii cu laser pot obține date despre viteza de circulație pe bandă, volumul traficului și gradul de ocupare a drumului, pot opera cu baterii sau panouri solare, și pot folosi o legătură radio de spectru larg pentru transmiterea datelor despre trafic de la locul unde sunt plasate, la un centru de colectare și transmisie a datelor de trafic aflat la distanță.

Senzorul ultrasonic emite și recepționează o undă acustică, ce este analizată pentru determinarea volumului vehiculelor. Un microprocesor local poate procesa datele pentru a determina viteza vehiculului, gradul de ocupare al drumului și pentru a realiza o clasificare (limitată) a vehiculelor. Rezultatele raportate indică faptul că senzorii ultrasonici oferă o precizie destul de bună.

Senzorii cu procesare a imaginii video utilizează banda luminii vizibile și o bandă apropiată de lumina infraroșie, pentru sesizarea mai multor parametri de trafic, în funcție de configurația implementată de utilizatori. Senzorii cu procesare a imaginii video permit obținerea de informații de trafic pentru zone complexe, cu mai multe benzi. Totuși, necesitatea de digitizare a imaginilor video și de folosire a unor rutine de recunoaștere a modelului necesită utilizarea în teren a unei cantități mari de energie. Un astfel de senzor poate oferi informații referitoare la viteză și volumul traficului și, în plus, poate fi folosit pentru detectarea incidentelor și controlul semafoarelor. Senzorii cu imagine video reprezintă o tehnologie viitoare foarte promițătoare pentru detectarea fluxului de trafic, datorită performanțelor din ce în ce mai bune, a flexibilității ridicate a caracteristicilor și a prețurilor tot mai mici.

Tehnologia de identificare automată a vehiculelor (AVI – Automatic Vehicle Identification), utilizată inițial pentru sistemele de plată electronice și pentru aplicațiile cu vehicule comerciale, poate fi folosită și pentru a oferi date despre timpul de călătorie pe drumuri secundare sau pe autostrăzi, date care sunt foarte utile pentru aplicațiile ATIS. În plus, tehnologia AVI poate oferi informații referitoare la volumul de trafic, dar asta în funcție de nivelul de folosire al vehiculelor echipate cu antene AVI.

Televiziunea cu circuit închis (CCTV – Closed-Circuit Television) este un element esențial al supravegherii video pentru ITS. CCTV reprezintă un sistem format din diverse echipamente din industria securității, printre care unități camere CCTV/obiective, echipamente de control și sistemul de comunicații. Acesta din urmă conectează camera TV la un centru de control.

Obiectivul principal al camerelor CCTV este să asigure supravegherea unor segmente de drum sau intersecții și să realizeze confirmarea vizuală a incidentelor, dar pot fi folosite și pentru detectarea incidentelor. Un al doilea beneficiu îl reprezintă urmărirea condițiilor de mediu, inclusiv a precipitațiilor și a vizibilității. CCTV ajută și în alte aplicații, cum ar fi clasificarea vehiculelor sau aplicarea regulilor rutiere. Plasarea camerelor CCTV trebuie să se facă strategic, în funcție de o serie de factori, cum ar fi volumul traficului, numărul de coliziuni, geometria intersecției, obstacolele vizuale, costul comunicațiilor, al asigurării alimentării, ușurința de montare și altele. Performanțele CCTV pot fi afectate de viteza cu care își pot modifica unghiul de înclinare, direcția de vizibilitate și deschiderea. Procesarea digitală a semnalelor oferă mai multe avantaje față de procesarea analogică convențională a semnalelor. Printre aceste avantaje, se numără:

Control sporit;

Ușurința instalării;

Conexiuni simplificate pentru comunicații;

Capacități sporite de modificare a deschiderii obiectivului;

Operare mai ușoară la lumină slabă.

1.3 Mijloace de distribuire si afisare a informatiilor de trafic

1.3.1 Sisteme bazate pe calculatoare aflate acasă sau la birou. Cele mai utilizate tehnologii se bazează pe informarea călătorului prin intermediul calculatorului înainte de călătorie, incluzând serviciile de Internet și Buletinele electronice de știri. Aceste tehnologii asigură accesul la informații înainte de călătorie, de acasă sau de la birou;

Internet – Serviciile "on–line” de accesare a Internetului reprezintă o metodă tot mai utilizată pentru pentru obținerea informațiilor de călătorie înainte de începerea acesteia. Internetul poate fi accesat de pe calculatoare și PDA-uri, de acasă sau de la birou;

Buletine electronice de știri – Buletinele electronice de știri reprezintă un sistem de informare bidirecțional care utilizează terminalele calculatorului, acasă sau la birou, pentru solicitarea și afișarea informațiilor de călătorie;

Videotext – Videotextul este un sistem de informare bidirecțional, orientat către utilizator, care utilizează terminalele calculatorului, acasă sau la birou, pentru solicitarea și afișarea de informații despre produse și servicii. Este un sistem "on-line” de informare a călătorilor prin calculator care furnizează informații despre rută, utilizând tehnologii de tip audiotext. Pentru solicitarea informațiilor despre rută, utilizatorul introduce numerele de telefon al originii și al destinației cu ajutorul unui telefon digital și primește informații printr-un sintetizator de voce, prin fax sau printr-un afișor video.

1.3.2 Sisteme de informare prin telefon

Telefon de Asistență a Călătorului – Telefonul de Consiliere a Călătorilor (TAT) – cunoscut și sub denumirea de audiotext – poate furniza informații la minut despre trafic sub forma unor mesaje vocale, înainte sau în timpul călătoriei. Funcțiile telefonului de consiliere a călătorului includ capacitatea de a furniza informații despre condițiile de trafic, informații de trafic în timp real pentru planificarea călătoriei, informații publice de tranzit (de ex. costul biletelor de călătorie și orare) și informații operaționale (de ex. despre străzi în construcție și drumuri închise). Utilizatorii telefonului de consiliere a călătorului pot accesa informația de acasă, de la birou sau din automobil, prin simpla formare a numărului de telefon respectiv.

Sistemul cu bandă înregistrată de tip buclă – Sistemul cu bandă înregistrată de tip buclă difuzează în mod continuu mesaje preînregistrate și nu acceptă comenzi interactive de la cel care sună. Acesta este un sistem de informare prin telefon utilizat pentru aplicații foarte simple sau ca serviciu alternativ pentru utilizatorii care nu au acces la un telefon digital. Mesajele preînregistrate pot fi actualizate periodic și stocate pentru utilizatori prin sistemul de înregistrare pe bandă de tip buclă;

Sistem cu răspuns vocal – Un sistem cu răspuns vocal (VRS) furnizează celor care sună un răspuns vocal interactiv și servicii de mesagerie vocală. Sistemul este o interfață între rețeaua telefonică și aplicațiile gazdă. Printre funcțiile asigurate se numără meniurile vocale, cererile de introducere de date (prin semnale de ton) și traducerea semnalelor de ton recepționate în date digitale. Datele digitale sunt transmise către aplicația gazdă, care poate utiliza apoi sistemul de răspuns vocal pentru a furniza mesaje vocale sintetizate sau preînregistrate către apelant.

1.3.3 Sisteme de informare prin televiziune. Sistemele de informare a călătorului prin televiziune includ: posturile de televiziune, teletextul, televiziunea prin cablu și televiziunea interactivă. Aceste tehnologii asigură pentru călători accesul de acasă, de la serviciu, de la hotel și din alte medii publice dotate cu televizoare.

Rețelele de difuzare prin televiziune – Pentru obținerea unei cantități mari de informații în timp real despre condițiile de trafic, incidente, operațiuni de tranzit și activități de construcție/întreținere este indispensabil un sistem bazat pe ITS.

Teletext – Tehnologia teletext utilizează partea Intervalului Liber Vertical (VBI), din lărgimea de bandă a canalului TV pentru a transmite informații călătorului. Informația poate fi transmisă pe canalele comerciale TV sau prin televiziunea prin cablu. Pentru a vizualiza informația transmisă, observatorii trebuie să aibă un televizor standard echipat cu un cip WST (World System Teletext). Informațiile includ hărți schematice, informații privind închideri de benzi și indicații color ale nivelelor de congestie, localizarea incidentelor și panouri cu mesaje variabile (VMS);

Canale TV prin cablu (CATV)- CATV pot transmite informații grafice, informații text și informații audio de-a lungul unor perioade specificate de timp sau 24 de ore pe zi, dacă este alocat un canal de trafic special. Informația disponibilă poate include: o hartă de ansamblu a orașului sau a regiunii, cu segmente de stradă colorate conform unui cod care indică viteza curentă la care se desfășoară traficul și o hartă secundară de ansamblu care utilizează simboluri pentru a indica locațiile incidentelor; un mesaj preînregistrat care să informeze privitorii asupra codului culorilor folosite; un raport al incidentelor individuale și o hartă detaliată de locație a incidentelor, ca și o descriere textuală; secvențe video în direct, corespunzătoare incidentelor și descrierea vocală a naturii incidentelor de pe harta incidentelor; o pauză comercială asigurată de stația TV locală prin cablu urmează după rapoartele incidentelor; un buletin de tip text, care să parcurgă ecranul și să conțină sfaturi speciale de trafic și de tranzit;

Televiziune Interactivă – TV interactivă este asemănătoare TV prin cablu și radioteleviziunii, în sensul că informarea în timp real a călătorilor se face prin intermediul televizorului. Diferența majoră este că, în timp ce TV prin cablu și radioteleviziunea prezintă informația într-un mod programat și repetitiv, TV interactivă permite călătorului să obțină informații specifice în mod direct, în orice moment de timp. Informația disponibilă pe un canal interactiv cuprinde: informații despre incidente, o hartă cu vitezele pe autostrăzi, informații publice de tranzit, căile spre stadioane importnte, restaurante mari și atracții turistice; informații despre serviciile hoteliere; informații despre vreme; informații din "Pagini Aurii”.

1.3.4 Tehnologii de informare în timpul călătoriei

Sisteme stradale. Tehnologiile VMS și tehnologiile de asistență radio pe autostradă (HAR) reprezintă cele două tehnologii de bază disponibile pentru a furniza șoferilor informații în timp real și informații statice cu ajutorul echipamentului stradal, în timpul călătoriei.

Panouri cu mesaje variabile (VMS) – VMS furnizează automobiliștilor informații dinamice cu privire la o mulțime de condiții: congestii, devieri pe rute ocolitoare, informații generale de ghidare; locuri în care se lucrează la construcția și întreținerea străzii; starea străzii. De asemenea, VMS poate fi utilizat în stațiile de tranzit pentru a furniza informații orare (sosiri, plecări, starea vehiculelor), pe platforme, pentru identificarea orei de sosire și a destinației următorului vehicul, și chiar pe vehicule, pentru a indica următoarea oprire și timpul estimat până la sosire;

Sistemul radio de asistență pe autostradă (HAR) – Sistemele HAR, de obicei plasate în locații aflate pe partea laterală a străzii, comunică informații de călătorie locale, relevante către toate vehiculele aflate în vecinătatea postului. De obicei sunt doar sisteme de radiodifuzare (cu receptoare pe vehicule) ce utilizează banda radio convențională AM. HAR furnizează călătorilor informații cu privire la activitățile de construcție, evenimente speciale, străzi închise sau periculoase, congestia traficului, incidente, o ghidare pe rute alternative și informarea călătorilor cu privire la atracțiile locale. Raza de transmisie a sistemelor HAR obișnuite este limitată la câțiva kilometri.

Sisteme de informare din stații. Aceste sisteme asigură actualizarea orarului și informații de tranzit pentru pasagerii care se află deja pe drum. Informațiile includ: ora sosirii și a plecării, identificarea următorului vehicul care va sosi, informații despre transferuri și legături, informații despre alte servicii de transport regionale și informații despre servicii asemănătoare, cum ar fi cele despre parcări. Informațiile pot fi oferite pe panouri de mesaj, pe monitoare de afișaj, prin sisteme publice de difuzare sau cabine.

Sisteme publice de difuzare – Sistemele publice de difuzare sunt utilizate pentru a informa călătorii asupra schimbărilor importante în orar, destinație, rolul rutei și informații privind prestarea acestor servicii. Sistemele difuzează de obicei informații călătorilor din sălile principale ale stațiilor de tranzit;

Monitoare de afișaj – Monitoarele de afișaj sunt utilizate pentru a furniza călătorului orarul curent, destinația și serviciile oferite. În stațiile de tranzit mri, monitoarele de afișaj sunt montate pe platforme, pentru a informa călătorii asupra condițiilor curente;

Panouri de mesaje – Panourile de mesaje sunt utilizate în stațiile de tranzit și în stațiile de autobuz, ca și în vecinătatea vehiculului. În stații, panourile de mesaje sunt utilizate pentru a furniza călătorilor orarul curent, punctul de plecare, destinația, ruta aleasă și serviciile prestate. Panourile sunt montate astfel încât să asigure vizibilitate maximă pentru orice călător care trece prin sala stației de tranzit;

Cabine interactive – O cabină automată este o unitate de sine stătătoare care de obicei conține un terminal de calculator și o interfață cu utilizatorul (tastatură, ecran digital). Cabinele pot fi instalate în stațiile de tranzit, în zonele de odihnă, în centrele de informare a vizitatorilor și în sălile stațiilor de plecare și de destinație. Cabinele permit călătorilor accesarea datelor despre condițiile curente de drum și a informațiilor de tranzit, a datelor despre calea către destinația specificată, despre vreme și știri curente cu privire la evenimentele locale.

Sisteme personale de informare. Pagerele și tehnologia Asistent Digital Personal (PDA) reprezintă două tehnologii de bază disponibile în mod curent pentru a furniza șoferilor informații în timp real și informații statice cu ajutorul sistemelor personale de informare, în timpul călătoriei. Pagerele și PDA-urile asigură posibilitatea de recepționare a datelor digitale cu privire la starea rețelei de transport (și alte informații), atât înainte de călătorie, cât și în timpul călătoriei.

Pagere – Această tehnologie este utilizată pentru a difuza mesaje către receptoare ieftine. Afișarea alfanumerică permite ca mesajele să conțină atât text cât și cifre;

Asistentul digital personal (PDA) – PDA-urile, cunoscute și sub numele de PCD (dispozitive de comunicare personală) – utilizează comunicații fără fir bidirecționale către dispozitive mici, care furnizează informația utilizatorului. PDA-urile operează într-o lărgime de bandă limitată și nu sunt proiectate pentru transferul la viteze mari a unor blocuri mari de date;

Sisteme pe vehicul. Tehnologiile utilizate în cadrul vehiculului includ: rețea radio AM, sisteme static de ghidare pe rută, sisteme dinamic de ghidare pe rută și sisteme de alertare.

Radio AM – Rețeaua de difuzare radio comercială este, în prezent, principala metodă de diseminare a informațiilor de trafic către automobiliști. Cele mai multe posturi radio difuzează o formă a informațiilor de trafic, generate fie de reporterii lor, fie obținute de la un serviciu de difuzare a traficului;

Sisteme de ghidare pe rută:

Sisteme statice de navigare – Sistemele statice de navigare, cunoscute și sub denumirea de sisteme autonome de ghidare pe rută, asigură transmiterea informațiilor pentru automobiliști direct în vehiculul acestora – unitățile curente disponibile pot indica pe hartă locația curentă a vehiculului și pot furniza informații text și audio. Comunicația fără fir către vehicul este realizată cu ajutorul sistemelor de poziționare globală (GPS), al telefoanelor celulare analogice și digitale, rețelelor de difuzare cu subpurtătoare FM și sistemelor de difuzare radio de date (RDS);

Sisteme dinamice de navigare – Sistemele dinamice de navigare, cunoscute și drept sisteme dinamice de ghidare pe rută, au aceleași caracteristici și posibilitîți ca și sistemele statice, dar asigură în plus informație de trafic în timp real și posibilități de rutare dinamică;

Majoritatea sistemelor de navigare montate în vehicul asigură aceleași caracteristici de bază:

Hărți rutiere digitale și o bază de date cu adrese, firme, puncte de interes,etc.;

Antena GPS pentru determinarea locației vehiculului;

Calculator pentru determinarea locației vehiculului cu ajutorul GPS-ului, senzori pe roți, care contorizează distanța parcursă și giroscop, utilizat pentru detecția schimbărilor de direcție. Calculatorul estimează cea mai bună rută, pe baza criteriilor introduse de utilizator (ex: ruta cea mai rapidă, cea mai scurtă, călătoria pe autostrăzi sau evitarea autiostrăzilor);

Un ecran de afișaj cu butoane pentru introducerea informației. Sistemul afișează locația aleasă de utilizator pe hartă (cu posibilități de mărire a imaginii), locația vehiculului și indicatorii de tip săgeată ce indică următoare "cotire” și distanța până la următoarea "cotire” sau până la destinație. Unele sisteme asigură posibilitatea de cotire pe baza instrucțiunilor vocale

Sisteme pe vehicule de tranzit. Tehnologiile pentru vehiculele în tranzit includ inovații tehnice ce ajută utilizatorul în timpul călătoriei. Clienții sunt ajutați prin panouri de mesaje din vehicule și printr-un sistem de anunțare automată care oferă informații despre rute, orare și servicii de conectare.

Panouri de mesaje din interiorul vehiculului – În prezent se utilizează pe vehiculele de tranzit câteva sisteme de afișare matricială a mesajelor, sisteme ce includ: afișoare cu cristale lichide (LCD), afișoare cu LED. Aceste dispozitive au capacitatea de a furniza aproape orice tip de informație, incluzând identificarea următoarei opriri, estimarea orei de sosire și reviziile în service, anunțuri obișnuite în timpul călătoriei, mesaje de urgență, informații de divertisment și publicitate;

Sisteme automate de anunțare – Aceste sisteme anunță pasagerilor aflați în interiorul și în afara vehiculului opririle, punctele de schimb a mijlocului de transport și punctele de legătură importante.

1.4 Sisteme Avansate de Control al Vehiculului (AVCS)

Sistemele Avansate de Control al Vehiculului (AVCS) includ toate sistemele aflate în vehicul sau pe drum, care asigură șoferului o siguranță și/sau un control sporit, fie prin îmbunătățirea informațiilor despre mediul rutier, fie prin ajutarea activă a șoferului în conducerea automobilului. AVCS se utilizează pentru mașini, camioane, autobuze și alte vehicule, cu scopul fie de a îmbunătăți mobilitatea și siguranța, fie de a îmbunătăți transportul terestru prin alte mijloace.

Tehnologii

Printre tehnologiile AVCS se numără: sistemele de anti-blocare a frânei, controlul tracțiunii și controlul dinamic al derapării, control adaptiv al cursei, detectorii de ațipire a șoferului, sisteme de vizualizare cu infraroșii pe timpul nopții, sisteme de avertizare asupra benzii de circulație și multe altele. Câteva dintre aceste tehnologii sunt prezentate mai jos.

1.4.1 Sisteme stradale de avertizare

În loc să se catalogheze numeroasele tipuri de sisteme de avertizare stradale care au fost produse, acest paragraf va menționa doar câteva din cele mai noi și mai performante tehnologii. Sistemul Guidelight, produs de Nissan și testat în Japonia avertizează șoferii asupra curbelor și a vehiculelor care se apropie în curbă. Acest lucru se realizează cu ajutorul senzorilor de pe drum și a luminilor amplasate pe perimetrul curbei. Senzorii ultrasonici de la intrările în curbă detectează apropierea unui vehicul și aprind luminile pe stradă, în fața vehiculului, așa încât acestea să fie văzute de mașinile ce vin din sens contrar. O altă configurație avertizează asupra vehiculelor care se apropie în intersecțiile nesemnalizate. BMW testează sistemul COMPANION în Germania, care utilizează pe lateralul străzilor balize iluminate, conectate la un centru de control al traficului, pentru a avertiza vehiculele în trecere de evenimentele care se petrec pe traseu, în fața lor (ceață, gheață, congestie de trafic, accidente, etc.). Bulbii de avertizare stradală dezvoltați de Astucia se spune că îndeplinesc aceeași funcție, dar evenimentele sunt detectate direct prin intermediul bulbilor și nu al unui centru de control. Bulbii sunt încastrați în trotuar, ca niște marcatori înălțați față de pavaj, și ei clipesc în diferite culori, în funcție de pericolele pe care le anunță. Un alt exemplu este sistemul de avertizare asupra răsturnării camioanelor, instalat la două rampe de ieșire ale drumului I – 495 în Virginia. Sistemul folosește cântărirea în mers, detecția înălțimii și vitezei camioanelor care se apropie, ca să determine dacă acestea riscă să se răstoarne, din cauza vitezei prea mari în curbă, și le avertizează prin semnale active, după caz.

Deși în cadrul AVCS se pot utiliza aproape toate tipurile de senzori, cea mai importantă parte a tehnologiei senzorilor în AVCS o reprezintă metodele de ghidare a vehiculului. Acestea se împart în patru categorii:

Metode prin imagini. Aceste metode presupun fie iluminarea activă a unei zone de interes, fie o măsurare pasivă a emisiei obiectelor din zonă. Metodele active includ radarul, ladarul (radar laser) și tehnici de propagare a sunetelor. Senzorul emite un impuls sau un tren de impulsuri, iar măsurarea impulsurile reflectate de un obiect duce la determinarea distanței și vitezei relative față de acest obiect. Metodele pasive includ imagini video și termice. În acest caz, o cameră specială vizualizează o scenă, și prin algoritmi de procesare a imaginii, pot fi determinate o mulțime de date, incluzând distanța până la obiecte și identificarea țintelor, etc.;

Metoda triangulării. Aceste tehnologii localizează vehiculul, în unele cazuri cu o precizie foarte mare, pe baza distanțelor măsurate între vehicul și cel puțin trei puncte de referință distincte. De obicei, prin transmiterea unui semnal de la punctele de referință către vehicul sau invers, și prin măsurarea proprietăților semnalelor recepționate, aceste distanțe (ca și locația vehiculului) pot fi calculate foarte precis. Unul din aceste sisteme este sistemul GPS;

Metode de urmărire a rutei. Pentru aceste metode, ruta este parcursă cu ajutorul senzorilor montați pe vehicule. Ruta poate fi reprezentată de încastrați magneți, un fir ce transportă curent, o dungă pictată, o dâră chimică, și așa mai departe. Aceste tehnologii necesită modificări speciale ale infrastructurii, ca să poată fi utilizate;

Metode de calculare. Senzorii de mișcare montați pe vehicul (inerțiali sau nu) detectează cu precizie direcția și viteza vehiculului. Cunoscând punctul de plecare, prin integrarea în timp a acestor elemente, se poate determina poziția vehiculului. Din cauză că erorile cresc odată cu creșterea distanței, aceste sisteme devin imprecise, cu excepția cazului în care poziția vehiculului este corectată periodic prin alte mijloace.

1.4.2 Zone de lucru

Alte locuri în care au loc accidentele urbane sunt zonele în construcție. Pentru rezolvarea acestor situații au fost proiectate o varietate de sisteme ITS. O metodă este utilizarea panourilor cu mesaje variabile (VMS) în zonele de lucru. Aceste panouri sunt relativ ieftine, pot fi modificate prin telefon și sunt adaptabile la diverse condiții ale zonei de lucru. Un sistem portabil mai complex include panouri cu mesaje variabile și asistență radio pe autostradă, cu informații în timp real despre condițiilor zonei de lucru și despre devierile de trafic.

Alte sisteme ITS pentru zonele de lucru controlează viteza vehiculelor prin legătura radarului cu indicatoare de avertizare și cu balize. Un sistem destinat unei zone de lucru și proiectat de Indiana DOT face legătura între senzorii electronici de prezență și indicatoarele de ieșire din bandă. Odată cu creșterea traficului sunt activate mai multe indicatoare, ceea ce duce la creșterea fluenței traficului.

Sistemele de informare a călătorului determină în mod indirect creșterea siguranței în zona de lucru prin informarea șoferilor asupra rutelor alternative, care permit evitarea zonelor în construcție.

1.4.3 Zone periculoase și indicatoare de avertizare

Sistemele Inteligente de Transport pot fi instalate în locurile periculoase pentru a informa șoferii despre situațiile riscante ce pot apărea. Un exemplu simplu de astfel de sistem este utilizarea radarului pentru detectarea vitezei vehiculului înainte de intrarea într-o curbă strînsă. Dacă un vehicul se apropie cu o viteză prea mare pentru a putea parcurge curba în siguranță, o baliză de pe un semnal rutier declanșează un avertisment luminos. Acest sistem utilizează echipamente ce sunt disponibile la scară largă.

Un alt sistem ITS folosit în cazul vitezelor excesive constă într-un limitator de viteză variabil, care se schimbă în funcție de condițiile de trafic. O analiză a acestor sisteme limitatoare de viteză în zonele urbane a demonstrat că sistemele duc la îmbunătățirea fluxului de trafic, ceea ce conduce la o reducere a numărului accidentelor datorate opririi repetate a traficiului și din zonele în care mașini care vin în viteză întâlnesc șiruri de vehicule ce se deplasează încet.

Zonele periculoase pentru camioane pot fi echipate cu detectori pentru clasificarea vehiculului, care sunt în legătură cu indicatoare de avertizare. Astfel de sisteme au fost instalate în câteva locuri unde curbele și pantele sunt riscante pentru camioane.

Alt exemplu de sistem ITS de avertizare pentru zonele periculoase constă în senzori de detecție a gheții ce sunt conectați la indicatoarele de avertizare. Un astfel de sistem utilizează senzori de detecție a gheții pe un pod, senzori ce sunt în legătură cu o baliză de pe semnalul de de avertizare a gheții.

1.4.4 Intersecțiile

Aproape 30% din accidentele urbane au loc în intersecții. Sistemele Inteligente de Transport pot avertiza șoferii de existența unei situații riscante, la apropierea de o intersecție nesemnalizată, în special în cazul trecerii cu viteză mare. Un exemplu de astfel de sistem este sistemul de prevenire a coliziunii proiectat ca o alternativă pentru intersecțiile rurale, unde ar fi greu de justificat costul și întârzierile în trafic presupuse de intersecțiile semnalizate. Sistemul utilizează senzori și indicatoare clipitoare pentru avertizarea unui șofer care călătorește pe un drum principal atunci când un vehicul se pregătește să intre în intersecție pe celălalt drum, transversal. Șoferii care așteaptă să traverseze drumul principal sunt avertizați cu indicatoare animate când se apropie un alt vehicul.

1.4.5 Trecerile la nivel peste calea ferată

Accidentele la trecerile la nivel peste calea ferată sunt considerate o problemă foarte gravă pe plan național și determină mai multe victime decât dezastrele aeriene. Ca urmare, există deja sau sunt în curd se dezvoltare mai multe tehnologii ITS pentru trecerile la nivel.

Jumătate din accidentele care au loc la trecerile la nivel se produc la trecerile unde există deja indicatoare de avertizare. Ca urmare, se utilizează sisteme automate de detectare dotate cu camere de supraveghere și bucle stradale (similare cu cele prezentate la semnalele de trafic), pentru depistarea celor ce nu respectă regulile.

Alt sistem pentru trecerile la nivel detectează prezența trenurilor ce se apropie și transmite această informație către un afișor ce se află în vehiculele echipat special (cum ar fi autobuzele școlare). Acest sistem necesită echiparea locomotivelor cu un sistem de tip GPS, cu un calculator la bord, un transmițător radio și cu transpondere pe lateralul șinei, care să identifice și să monitorizeze operarea trenului în punctele critice.

Un alt proiect testează un sistem de semnalizare aflat pe vehicul, ce declanșează o alarmă într-un autobuz școlar, pentru a avertiza șoferul de apropierea trenului. Sistemul utilizează antene de cominucație fără fir între vehicul și drum, montate în semnalul de trecere peste calea ferată și în plăcuța de înmatriculare a autobuzului, o unitate de comunicație vehicul-echipament stradal, transpondere și un sistem de avertizare cu afișaj.

1.4.6 Informarea conducătorilor de vehicule

Informarea conducătorilor de vehicule reprezintă activarea unei varietăți de mijlocae de diseminare a informației către șoferi. Dispozitivile cel mai des folosite pentru diseminarea informației către șoferi sunt:

Radioul de consiliere rutieră;

Panourile cu mesaje variabile;

Emisiunile radio comerciale;

Echipamentele de ghidare a rutei din vehicul;

Rapoartele de trafic de la televiziunea comercială sau prin cablu;

Internet;

Linii telefonice de informare a navetiștilor.

1.4.7 Sisteme de informații geografice (GIS – Geographic Information Systems)

Un sistem de informații geografice (GIS) este un tip special de sistem computerizat de management al bazelor de date, în care bazele de date geografice sunt puse în relație una cu alta printr-un set comun de coordonare de locație. Această legătură relațională permite utilizatorilor să interogheze și să selecteze înregistrări din baza de date, în funcție de atributele și proximitatea geografică. De exemplu, folosirea unui GIS într-un sistem de transport public oferă utilizatorilor posibilitatea de a localiza toate stațiile de autobuz aflate la cel mult 800 de metri de o anumită locație, să găsească cea mai apropiată stație de metrou sau să determine itinerarul cel mai bun de la locuința proprie, la un anumit magazin. Standardele asigură interfețe specifice aplicațiilor de tranzit (inclusiv GIS) care permit accesul la date al departamentelor de transport și a altor operatori, cum ar fi serviciile de apel de urgență sau centrele regionale de management al traficului.

Sistemul GIS este cel mai des folosit în sectorul transportului public în aplicații de întreținere și prezentare a informațiilor legate de rută și orar, pentru serviciul de transport urban. La cel mai de bază nivel al sistemului, agențiile pot răspunde la cererile telefonice ale utilizatorilor care vor să știe ce autobuz sau autobuze să ia ca să ajungă dintr-un loc în altul și la ce ore sosesc aceste autobuze. Operatorii telefonici localizează punctele de plecare și destinațiile prin intermediul unui GIS și, cu numai câteva interogări, află ruta cea mai potrivită pentru cel care a inițiat apelul, precum și orarul pe ruta respectivă. Furnizorii de servicii de tranzit mai avansați aiu pus aceste sisteme pe Internet, permițând clienților să accesese direct sistemul și să facă cercetări singuri.

1.4.8 Sisteme de localizare automată a vehiculelor (AVL)

Sistemele de localizare automată a vehiculelor sunt sisteme computerizate de urmărire a vehiculelor. Aceste tipuri de sistem sunt utilizate pe larg, atât pentru aplicații militare, cât și civile, incluzând parcurile de vehicule pentru tranzit sau transport de marfă, mașini de poliție și ambulanțe.

Sistemele de localizare automată a vehiculelor se bazează pe măsurarea poziției, în timp real, a fiecărui vehicul, și retransmiterea acestei informații la un centru local. Tehnicile efective de măsurare și transmitere variază, în funcție de necesitățile sistemului de tranzit și de tehnologia (sau tehnologiile) aleasă.

Fiecare sistem AVL folosește una sau mai multe din următoarele tehnologii de localizare:

Calculul rutei;

Stații radio plasate la sol;

Puncte de semnalizare și contoare de parcurs;

Sistem de poziționare globală (GPS – Global Posiitoning System).

Calculul rutei este forma cea mai autonomă de localizare a vehiculelor. În această tehnolgie, autobuzul își determină poziția proprie, fără ajutorul unor tehnologii externe. Mai întâi, autobuzului i se comunică puncutl de pornire. Apoi, vehiculul măsoară distanțele parcurse din acel punct, cu ajutorul citirilor contorului de parcurs și determină direcția de mers, prin indicațiile busolei. Din cauza necesității de resetare frecventă a echipamentului pentru o locație cunoscută, această tehnologie este rareori folosită singură. De obicei, calculul rutei este suplimentat cu una dintre celelalte tehnologii, cum ar fi punctele de semnalizare din locații strategice de pe rută, sau GPS-ul.

O altă tehnologie de determinare a poziției unui vehicul este sistemul de ajutor pentru navigație la distanță lungă (Loran-C). Loran-C este un sistem radio de navigație cu baza la sol, care folosește unde de frecvențe joase pentru a asigura o zonă mare de acoperire a semnalului. Există și un sistem radio cu baza la sol care utilizează frecvențe radio din banda de 900 MHz. Turnurile de transmisie și recepție sunt plasate strategiv în regiuena metropolitană. Utilizatorul poate localiza vehiculul, prin triangulare, cu o precizie de 50 de metri.

În sistemul punctelor de semnalizare, o serie de balize radio sunt amplasate în lungul rutelor autobuzelor. Balizele emit un semnal de putere mică, care este detectat de un receptor montat la bordul vehicului. Vehiculul transmite apoi poziția către dispecer, în funcție de distanța (obținută de la contorul de parcurs) pe care a parcurs-o autobuyul de când a trecut de ultimul punct de semnalizare. O altă posibilitate este ca punctele de semnalizare să recepționeze semnalele transmise de autobuz și să transmită această informație către dispecer.

Tehnologia GPS utilizează semnalele transmise de o rețea de 24 de sateliți aflați pe orbită, pentru a determina poziția prin triangulare. Sistemul GPS poate fi folosit oriunde, în raza de acțiune a sateliților, în consecință fiind mult mai robust decât sistemul punctelor de semnalizare sau decât contorul de parcurs. Totuși, semnalele de la satelit nu pot ajunge sub nivelul solului și pot fi întrerupte de clădiri înalte sau de bolta copacilor. În zonele în care există astfel de probleme, sistemul GPS este completat cu un contor de parcurs sau/și indicațiile busolei, pentru extrapolarea locației de la ultima indicație GPS, sau cu un punct de semnalizare plasat strategic, în locurile în care se știe că există probleme.

1.5 Sisteme Avansate de Informare a calatorilor (ATIS)

Una din problemele majore când călătorești este nesiguranța. Călătorii "inteligenți” utilizează o colecție bogată de informații pentru a lua niște decizii corecte pentru planul călătoriei lor. ATIS se bazează pe conceptul conform căruia cu cât este disponibilă mai multă informație, cu atât călătorii își vor optimiza timpul de călătorie, ruta sau modul de transport, ceea ce va conduce și la creșterea eficienței sistemului de transport intermodal.

Sistemele eficiente de informare a călătorilor sunt multimodale, fiind utile pentru multe categorii de șoferi și călători. Aceste sisteme utilizează multe tehnologii pentru a permite clienților să obțină informații despre drum, rețeaua de tranzit și alte informații importante pentru călătoria lor. Informația primită ajută clienții să selecteze mijlocul de transport (mașină, tren, autobuz, etc.), ruta și momentul plecării. Informațiile referitoare la programul și starea sistemului de tranzit pot fi obținute de la Sistemele de Management al Tranzitului. Majoritatea informațiilor cu privire la rută sunt culese cu ajutorul echipamentelor de supraveghere (detectoare de vehicule, camere de luat vederi și sisteme automate de localizare a vehiculului) și sunt prelucrate de calculatoare în cadrul centrelor de management al transportului pentru distribuirea ulterioară către sistemele de informare a călătorilor. Alte informații din cadrul sistemului de informare a călătorilor pot fi de natură statică, ca de exemplu: hărți stocate în baze de date, informații de urgență, informații despre serviciile pentru automobiliști și informații despre serviciile și atracțiile turistice. Tehnologiile necesare pentru solicitarea, primirea și interacțiunea cu toate aceste informații pot fi implementate acasă, la birou, în vehicule de călători, în vehicule comerciale, în vehicule în tranzit, în stații publice de tranzit, sau, în cazul mijloacelor personale de comunicare, pot călători cu persoana respectivă.

1.5.1 Funcțiile sistemului avansat de informare a călătorilor

Sistemele de informare a călătorilor asigură funcții de planificare a unei călătorii multimodale, de ghidare pe ruta respectivă și de asistență pentru călători și șoferi. De asemenea, ele pot permite efectuarea și confirmarea plății de către călători pentru serviciile primite și includ și posibilitatea de notificare a personalului în caz de urgență.

Informațiile pentru planificarea călătoriei și asistența pot fi asigurate înainte de călătorie sau în cursul acesteia. Asistența pentru planificarea călătoriei înainte de aceasta oferă călătorilor informații asupra rutei, incluzând starea străzilor, informații de trafic, timpii de călătorie și informații de tranzit care se utilizează pentru selectarea rutei, a modului de călătorie și a momentului plecării. Aceste informații pot fi solicitate de acasă, de la locul de muncă, din parcări sau de pe drum, din stațiile de tranzit sau din alte locuri. Asistența în timpul călătoriei oferă informații rutiere și de tranzit în timpul drumului, acestea fiind informații despre trafic, starea drumului, informații de tranzit, de ghidare pe ruta respectivă și alte informații utile, cum ar fi: condiții improprii de trafic, evenimente speciale și despre parcări.

Principalele funcții asigurate de sistemele avansate de informare a călătorilor sunt:

Planificarea multimodală a călătoriei;

Informații și servicii de ghidare pe ruta aleasă;

Funcții de consiliere.;

Interfațarea cu Sistemele de Management al Traficului din regiune, pentru obținerea informațiilor de trafic, informații despre incidente, informații despre rută pentru autostrăzi și artere și interfațarea cu Sistemele de Management al Tranzitului din regiune, pentru obținerea informațiilor de tranzit, incluzând orare și stadiu..

1.5.2 Cerințe pentru informarea călătorilor

Informarea călătorilor, fie înainte de călătorie, fie în timpul acesteia, poate fi claificată ca fiind: statică sau în timp real.

Informarea statică poate fi definită ca o serie de evenimente cunoscute sau planificate care se modifică relativ rar, în timp ce informația în timp real este informația curentă disponibilă la un moment dat.

Informarea în timp real diferă de informarea statică prin faptul că este în permanentă schimbare în funcție de o mare varietate de evenimente ce se pot produce.

Informarea statică

Informarea statică a călătorilor, din care cea mai mare parte poate fi considerată informare înainte de călătorie, include:

Construcții și activități de întreținere planificate care reduc numărul de benzi de mers de-a lungul unei secțiuni de autostradă sau care modifică frecvența sau/și timpul de călătorie a serviciului de tranzit;

Evenimente speciale care generează creșterea semnificativă a traficului și care influențează traficul pe anumite autostrăzi și secțiuni de autostrăzi;

Informații de taxare (prețul, opțiunile de plată);

Informații de tranzit (bilete de călătorie, orare, opțiunile de cumpărare a biletului, rute);

Informații intermodale (conexiuni, servicii);

Reglementări pentru vehiculele comerciale (restricții privind înălțimea, greutatea, materialele periculoase transportate);

Informații privind parcarea (locații,cost);

Direcții până la destinație.

Informarea în timp real

Informarea în timp real poate fi furnizată atât înainte de călătorie cât și în timpul călătoriei. De exemplu, informațiile privind incidentele petrecute sunt importante atât pentru călătorii care verifică în mod curent condițiile rutei lor obișnuite de călătorie, înainte de începerea călătoriei, cât și pentru automobiliștii care călătoresc chiar în momentul respectiv pe ruta pe care s-a produs incidentul. Informarea călătorilor în timp real include:

Condițiile de călătorie, asociate cu întârzieri datorate congestiilor, locul cozilor de autovehicule și al incidentelor;

Rute alternative posibile care pot ușura călătoria, mai les în cazul închiderii temporare a unei autostrăzi sau a unei linii de tranzit;

Informații meteorologice cu detalii despre ninsoare, gheată sau ceață, care pot afecta circulația;

Conformitatea la orarul stabilit;

Starea parcărilor (spațiul disponibil și nedisponibil);

Timpul de mers anticipat până la destinație (luând în considerație condițiile în timp real);

Identificarea următoarelor opriri ale trenului sau autobuzului.

CAPITOLUL II

METODE GENERALE DE REALIZARE A RTIS

2.1. Definirea obiectivelor și a cerințelor

Primul pas în proiectarea unui sistem este definirea obiectivelor acestuia, a beneficiilor ce se doresc a se obține prin utilizarea lui.

Sistemul de semnalizare neconvențională are următoarele obiective principale:

creșterea siguranței traficului;

reducerea întârzierilor și a timpului de călătorie printr-o mai bună informare a călătorilor și prin asigurarea fluenței traficului;

reducerea congestiilor de circulație și a blocajelor rutiere;

asigurarea fluenței traficului prin: corelarea vitezei de deplasare cu capacitatea de evacuare a intersecțiilor, zonelor cu limitări și restricții; corelarea sectoarelor semaforizate cu sectoarele dotate cu panouri de informare;

informarea participanților la trafic referitor la starea drumului, condițiile meteo, viteza optimă de circulație, variante de drum;

creșterea confortului călătoriei.

Avantajul principal oferit de acest sistem față de semnalizarea obișnuită, convențională, este capacitatea lui de a se adapta la condițiile reale de trafic, obținute prin monitorizarea în timp real a traficului, și de a informa conducătorii de vehicule relativ la aceste condiții reale. Beneficiind de aceste informații, șoferii pot lua decizii mai bune în alegerea itinerariului și a rutei pe care să se deplaseze, pot estima mai corect timpul de călătorie și, în același timp, își pot desfășura călătoria în condiții de siguranță sporită, prin evitarea zonelor cu probleme, prin reglarea vitezei în funcție de starea drumului, și altele.

După cum se vede clar din obiectivele enumerate mai sus, sistemul de semnalizare neconvențională poate fi inclus în mai multe dintre serviciile utilizator enumerate în primul paragraf, el având funcții de management al traficului (prin fluentizarea traficului, reducerea congestiilor), informare a conducătorilor auto (informare în timpul călătoriei), management al incidentelor (prin devierea traficului și evitarea blocajelor în cazul unui incident), siguranță a călătoriei, și chiar de control automat al autovehiculelor (prin declanșarea automată a unei semnalizări, la apropierea unui vehicul).

Obiectivele ce trebuie îndeplinite de sistem se realizează prin:

monitorizarea centralizată a traficului;

monitorizarea permanentă a stării drumului;

monitorizarea parametrilor de mediu;

programarea automată sau de la distanță pentru optimizarea fluenței traficului;

implementare algoritmi de estimare, predicție, evaluare și prognozare a fluidizării traficului;

elaborarea de rapoarte;

actualizarea bazei de date;

informarea în timp real a participanților de trafic despre starea curentă, intervenții de urgență, situații speciale, raportări statistice.

2.1.1 Identificarea componentelor sistemului

Pentru identificarea componentelor sistemului, trebuie pornit de la fluxul informațional care trebuie asigurat pentru funcționarea sistemului. Ca pentru toate sistemele inteligente de transport, acest flux informațional este următorul:

Fluxul informațional în sistemele inteligente de transport

Funcțiile de mai sus sunt executate cu ajutorul unor echipamente și tehnologii avansate, după cum urmează:

Achiziția datelor: este realizată prin intermediul senzorilor de la nivelul infrastructurii, și anume:

senzori de trafic; măsoară densitatea și viteza traficului;

senzori de stare carosabil; umiditate, polei;

senzori de mediu.

Prelucrarea datelor: poate fi realizată:

la nivel local: de ex., de subsistemul de avertizare a coliziunii în curbă;

la nivel central: în centrele de management al traficului, zonale sau centrale; se realizează fuzionarea datelor, verificarea corectitudinii lor, distribuire date pe tip aplicații, modelare simulare, întocmire prognoze, actualizare bate de date, realizare rapoarte, interfața om-mașină, scriere date în formatul necesar transmiterii către echipamentele de distribuire a informației.

Distribuirea informației: informațiile obținute în urma prelucrării datelor pot fi transmise direct conducătorilor auto, prin:

panouri cu mesaje variabile.

Utilizarea informației: informațiile obținute prin prelucrarea datelor pot fi utilizate direct, de echipamente specializate, pentru:

activarea unor semnale avertizoare, la intrarea în curbă, la apropierea unor vehicule din sens opus;

afișarea automată a vitezei cu care circulă un autovehicul și avertizarea în cazul depășirii limitei de viteză adaptată la condițiile de circulație;

reglarea accesului pe autostradă.

Comunicațiile: suportul de comunicații este:

cablu (fibră optică, fire cupru);

2.1.2 Arhitectura sistemului de semnalizare neconvențională.

Arhitectura cadru exprimă un sistem în mai multe moduri, și anume:

Arhitectura funcțională: funcționalitatea de care are nevoie sistemul pentru a satisface nevoile utilizatorilor;

Arhitectura fizică: modul în care funcționalitatea poate fi implementată sub forma unor aplicații, cu scopul de a satisface nevoile utilizatorilor;

Arhitectura comunicațiilor: legăturile care permit transferul datelor între sistemele generale din arhitectura fizică, și între aceste sisteme și lumea exterioară.

Arhitectura funcțională

O arhitectură funcțională definește și descrie care sunt funcționalitățile ce trebuie incluse într-un sistem astfel încât să fie satisfăcute cerințele utilizatorilor.

La cel mai înalt nivel, arhitectura funcțională este formată dintr-un număr de arii funcționale, iar funcționalitatea din fiecare arie funcțională este divizată în funcții.

Legătura dintre funcții, dintre acestea și/sau dintre funcții și memoriile de date se face prin intermediul fluxurilor de date. Un terminal reprezintă legătura dintre arhitectură și lumea exterioară. El furnizează o definiție a ceea ce așteaptă arhitectura ca mediul din exterior să facă, datele pe care se așteaptă să le furnizeze acesta și datele ce trebuie să fie furnizate de către arhitectură căre mediu. Un terminal poate fi o entitate umană, un sistem sau o entitate fizică de la care pot fi obținute date sau prin intermediul căruia se diseminează informații.

Pentru simplificarea unor diagrame de fluxuri de date, între două funcții poate fi reprezentat un singur flux de date, chiar dacă el este constituit dintr-un număr oarecare de fluxuri de date diferite, numite dluxuri de date componente.

Arhitectura funcțională a sistemului de semnalizare neconvențională, definită la nivel de arii funcționale. Descompunerea ariilor funcționale în funcții se va face odată cu descrierea echipamentelor utilizate.

Arhitectura fizică

O arhitectură fizică definește și descrie modul în care componentele arhitecturii funcționale pot fi puse împreună în grupuri ce formează entități fizice. Principalele caracteristici ale acestor entități sunt, în primul rând, faptul că ele furnizează unul sau mai multe dintre serviciile ce sunt cerute de către utilizatori, iar în al doilea rând, că pot fi create. Acest proces de creare poate implica entități fizice, cum ar fi structuri amplasate pe drum și diferite forme de echipamente, entități care nu sunt fizice, cum ar fi software, sau combinații ale celor două.

Toate sistemele vor fi compuse din două sau mai multe subsisteme. Un subsistem execută una sau mai multe sarcini definite și poate fi oferit ca un produs comercial. Fiecare subsistem va fi compus din una sau mai multe părți ale arhitecturii funcționale (funcții și memorii de date) și poate să

Arhitectura funcțională a sistemului de semnalizare neconvențională

aibă nevoie să comunice cu alte subsisteme și cu unul sau mai multe terminale, pentru a putea funcționa. Aceste comunicații vor fi furnizate prin folosirea fluxurilor fizice de date.

Numărul de subsisteme dintr-un anumit sistem va depinde de numărul de locații ce trebuie acoperite.Pentru sistemul de semnalizare neconvențională, aceste locații sunt:

Postul central și centralele zonale – locul ce este folosit de către părți ale sistemului pentru colectarea și asamblarea datelor, administrarea bazelor de date, generarea de rapoarte statistice, generarea măsurilor de management al traficului, cu sau fără intervenția omului;

Pe drum – locul care este folosit de către părți ale sistemului pentru detectarea caracteristicilor traficului sau mediului, pentru detectarea vehiculelor, pentru generarea măsurilor de management al traficului, și furnizarea de informații și comenzi către conducătorii auto.

Arhitectura comunicațiilor

O arhitectură de comunicații definește și descrie mijloacele care asigură schimbul de informații dintre diferitele părți ale sistemului. Acest schimb de informații este realizat folosind fluxurile fizice de date ce sunt descrise în arhitectura fizică.

Descrierea și definirea acestor mijloace de realizare a fluxurilor fizice de date implică două elemente complementare. Primul element este asigurarea mijloacelor ce permit ca datele să fie transportate de la un punct la altul și siguranța că modul în care aceste date sunt transportate este corespunzător pentru sistem, în ceea ce privește costul, alterarea informației și întârzierea ei. Cu alte cuvinte, problema este descrierea și definirea "canalelor de informații” ce sunt necesare pentru transportul informațiilor. Al doilea element este obținerea siguranței că informația transmisă de la un capăt al "canalului de informații” este interpretată fără erori la celălalt capăt, de recepție, al canalului.

În figura urmatoare este prezentată arhitectura comunicațiilor pentru sistemul de semnalizare neconvențională. Pentru o reprezentare mai ușoară, postul central și centralele zonale au fost reprezentate într-un bloc comun, chiar dacă reprezintă entități distincte. Toate subsistemele pot comunica atât cu centralele zonale, cât și direct cu postul central. De asemenea, între postul central și centralele zonale există o legătură bidirecțională permanentă.

Interfețele de comunicație dintre subsisteme nu au fost reprezentate în această diagramă, dar vor fi tratate separat, pentru fiecare subsistem.

Arhitectura de comunicații a sistemului de semnalizare neconvențională

2.2. Informatii in timp real asupra dispozitivelor mobile

Vom analiza dupa cum urmeaza sistemul de informatii legate de vehiculele de tranzit in timp real care ofera anumite continuturi dispozitivelor mobile operabile prin internet, (telefoanele). Continutul reprezinta o forma a timpilor de sosire/plecare a autobuzelor in locatii care pot fi selectate de catre utilizatori, in cadrul unei regiuni de tranzit. Se analizeaza modalitatea de restrictionare a acestor dispozitive, dimensiunea monitorului si elementele legate de optiunile tastaturii. Vom analiza maniera in care restrictiile asupra unor asemenea dispozitive (dimensiunea monitorului si insuficienta optiunilor tastaturii) influenteaza design-ul interfetei untilizatorului. Se ofera o analiza a arhitecturii sistemului impreuna cu unele rezultate ale utilizarii. Cuvinte cheie: tranzit, autobuz, prezicere, dispozitiv mobil, telefon mobil, browser, WAP, WML.

2.2.1 Introducere

Progresele recente inregistrate in tehnologia informatica au transformat sistemele de informatii asupra vehiculelor in timp real intr-o zona de aplicatii viabila. Acest tip de aplicatii folosesc programe ale agentiilor de tranzit si/sau rapoarte asupra localizarii vehiculelor. Utilitatea acestora se reflecta atat in administrarea flotei cat si in mediile sistemelor de informatii ale autobuzelor. Aplicatiile din aceasta zona includ pozitionarea grafica a platformelor pe monitoare pentru monitorizare, sisteme de alarma care informeaza elementele de dublura asupra faptului ca autobuzul este prea aproape de statie si rapoarte privind terminalele aeroporturilor, prin prisma unor programe existente.

Grupul de cercetare a sistemelor inteligente de transport, de la Universitatea din Washington a elaborat un sistem in timp real de prezicere a orelor de plecare, bazat pe datele de la agentia care ofera accesul la tranzit. Acestea sunt comunicate populatiei prin intermediul unui site Web denumit MyBus. Mai nou, livrarea acestui tip de informatii se face pe baza unor dispozitive mobile. Aceasta categorie de dispozitive portabile, telefoanele mobile de incercuire, de asistenti personali digitali si pagere este cea mai potrivita pentru aceasta zona de aplicatii-optiunile de calatorie sunt foarte importante cand conectarea standard la internet (prin cablu), nu este posibila. Acest sistem informatic “mobile MyBus” reprezinta proiectul dezbatut in lucrare. El scoate in evidenta navigarea site-ului MyBus de pe un dispozitiv telefonic, cum ar fi un telefon mobil si nu prezicerea algoritmilor in sine.

2.2.2 Informatica fara fir.

Numarul persoanelor care folosesc dispozitive fara fir este in continua crestere. Estimari recente indica faptul ca acesta se va apropia de un milliard pana in anul 2004. Dintre acestea, o importanta mare o vor avea elementele multimedia. E-mailul si mesajele text sunt deja folosite la scara larga, in cazul unor dispozitive electronice personale.

In cadrul industriei comunicarii fara fir, forumul WAP a elaborat protocolul aplicatiilor fara fir, de fapt pentru livrarea si prezentarea informatiilor de aceasta factura in cadrul dispozitivelor mobile. Standardele WAP ofera garantii asupra faptului ca cei care elaboreaza continuturi se pot astepta la un nivel minim de functionalitate conform dispozitivului mobil si astfel formatul se poate formata in consecinta. Un dispozitiv tipic de referinta poate avea urmatoarele caracteristici:

-un monitor pe care incap caractere text cu dimensiunea 12 pe un rand de text si patru randuri. Un rand poate fi rezervat functionarii inscriptiilor cheie (key labels).

-asistenta pentru stabilirea caracterelor ASCII, cu introducere de text alfanumerica.

-derulare orizontala si verticala a textului

-selectare a optiunilor prin intermediul sagetilor sau tastelor numerice.

-doua taste de functiune programabile

2. 2.2.1 Integrarea Web

Tehnologia comunicatiilor fara fir este facuta sa foloseasca protocoalele si standardele internetului, ceea ce avantajeaza pe cei care elaboreaza continuturi web. URL este folosit pentru identificarea resurselor si HTTP reprezinta un protocol de comunicare dintre portile WAP si serverele de continut. Astfel, serverele de continut pot fi servite folosindu-se un software web existent, cum ar fi Apache (3). Figura 1 arata o arhitectura tipica pentru tehnologia WAP. O secventa tipica in descarcarea datelor intr-un dispozitiv mobil este urmatoarea:

Dispozitivul transmite un mesaj al carui continut cuprinde un text URL normal, catre calculatorul persoanei care ofera serviciile. Transmiterea fara fir foloseste tehnologie WAP.

Poarta se comporta apoi ca un client web obisnuit, inaintand cererea catre serverul web identificat in URL. Aceasta transmisiune foloseste HTTP 1.1 ca in cazul oricarei cereri obisnuite de navigare pe internet.

serverul genereaza si trimite inapoi raspunsul http catre cel care l-a cerut. Continutul resursei identificate in URL este trimis catre poarta WAP.

Poarta inainteaza raspunsul catre dispozitivul mobil folosind WAP. Metadatele din raspunsul HTTP de la server, sunt convertite in WAP, unde este posibil.

2.2.2.2 Survolarea WAP, WML-urile

Transmiterea URL din dispozitive mobile si prezentarea descarcarii raspunsului final sunt executate de un program de rasfoire/survolare (browsing) gazduit de acest dispozitiv. Acest software de survolare este denumit generic “WAP browser”-dispozitiv de survolare WAP. Acest dispozitiv reprezinta o analogie a unui dispozitiv de survolare WEB pentru un calculator obisnuit. Dispozitivul care gazduieste un dispozitiv WAP este considerat a fi “imputernicit de Wap-Wap enabled”. Asemenea dispozitive reprezinta elementele asupra carora vom insista in aceasta lucrare. HTML reprezinta limbajul Web; reprezinta un limbaj bogat si complex, in continua dezvoltare deoarece exista tot mai multe formate de prezentare audio si video. Datorita restrictiilor asupra interfetei de utilizator, un dispozitiv mobil nu poate fi folosit inca pentru survolarea webului la fel ca in cazul unei masini de desktop. Asadar, forumul WAP a introdus un nou limbaj de formatare a continuturilor WAP denumit Limbajul Markup fara fir (WML)(4). WML reprezinta o submultime HTML. Designul WML este influentat de elementele care pot fi afisate pe un dispozitiv WAP, dupa cum s-a descries mai sus. WML accepta texte in paragrafe, tabele dimple si imagini etc. Astfel, WML reprezinta pentru WAP ceea ce HTML este pentru HTTP, limbajul de formatare care se afla in legatura cu protocolul folositpentru a-l transporta. Arhitectura sistemului WAP si folosirea de catre aceasta a serviciilor Web inseamna ca raportul cerut pentru redirectionarea sistemului MyBus catre dispozitivele WAP se poate face doar in arealul de convertire a raspunsurilor HTML in raspunsuri WML. Acest raport implica aranjarea continutului potrivit cerintelor minime de pastrare a sensului original. Aceasta sarcina a fost indeplinita manual pentru MyBus. O alternativa este reprezentata de acestei conversii folosind filtrul de softaware HTML-WML. Totusi, o automatizare completa nu reprezinta o alegere practica decat in situatiile simple. Diferentele dintre HTML si WML consta in faptul ca majoritatea paginilor HTML nu pot fi transformate in pagini WML.

2.2.3. MyBus.

Stimulul pentru sistemul de prezicere prin dispozitivul mobil reprezinta o aplicatie legata de prezicerea punctului de plecare denumita MyBus. Prezicerea este de fapta executata prin intermediul sitului web. Datele asupra localizarii in timp real a vehiculului de tranzit se deruleaza in cadrul unei serii de procese. Rezultatul final al acestor procese il constituie un flux continuu de preziceri ale plecarilor, care pot fi analzate de software-ul sitului web. Prima agentie de transit care a fost incorporata in sistemul MyBus a fost Metro King County, din, din zona Seattle-Washington. Metro lucreaza cu flota de mari dimensiuni, cu mai mult de 1000 de autobuze pe teren in perioadele agglomerate. Deasemenea, sunt cunoscute 1000 de locatii geografice din care vin si pleca autobuze; aceste locatii sunt distribuite in regiunea de transit, care se intinde pe o suprafata de 1700 mile patrate. Locatiile stabilite sunt denumite “timepoints” in Statele Unite. Aceste locatii sunt asociate in general cu intersectii sau cu trasee ale autobuzelor; ele reprezinta baza de selectare a informatiilor din situl MyBus. Prezicerile locatiilor statiilor de autobus individuale nut sunt valabile momentan, deoarece datele legate de statiile de autobus nu coincid mereu cu programul. Pentru a vizualiza prezicerile orelor de plecare, pe situl web, utilizatorul foloseste un anumit reper temporal care se apropie cel mai tare de ora dorita pentru oprirea autobuzului. Situl din zona Seattle dispune de o harta a zonei de transit, impartita in mai multe regiuni geografice.

Dand click pe o regiune, de exemplu North Seattle, se va afisa o lista sub forma unei coloane duble, care contine nume ale reperelor temporale. Selectarea linkurilor ofera ulterior date de prezicere pentru timepoint. Astfel, pentru selectarea unui timepoint important, utilizatorul trebuie sa foloseasca o serie de harti si liste. Folosirea hartilor doar nu a fost considerata o metoda practica, deoarece 1000 de locatii distincte ale reperelor nu pot fi reprezentate cu usurinta pe monitorul unui calculator obisnuit, fara folosirea otiunii “zoom”- marire/micsorare a imaginii. Pagina cu preziceri indica plecarea scontata a autobuzului in locul stability. Fiecare rand din tabel reprezinta un autobus care trece pe la o anumita ora printr-un anumit loc. Structura paginii este de asa natura incat randurile se sorteaza dupa cresterea numarului rutei si rearanjate pe baza cresterii orei programate. Previziunea in timp real apare in coloana din partea dreapta, sub forma unei devieri de la ora din program.

Exemple de previziuni posibile:

-la timp: un minut in plus sau minus

-intarziere de 3 minute: autobuzul intarzie 3 minute

-plecarea la ora 12.57: auutobuzul a plecat

-lipsa de informatii: previziuni care nu sunt valabile datorita unor date eronate.

Monitorul cu previziuni indica previziuni pentru toate autobuzele (pe toate rutele si in toate directiile) ale caror ore de plecare se incadreaza intr-o fereastra cu ore.aceasta fereastra este configurata astfel incat sa acopere intervalul current. Proprietatea bi-directionala a intervalului care coresounde orei curente permite afisarea autobuzelor aflate in intarziere. Pentru a se minimaliza ecourile monitorului, autobuzele plecate sunt indepartate de pe monitor la 10 minute dupa plecarea lor. Situl MyBus s-a dovedit a fi foarte popular de la aparitia sa, in iulie 2000. Acest site a primit peste doua milioane de cereri de date de previziune pana in februarie 2001.

2.2.4. MyBus pentru utilizatorii WAP.

Situl descris in capitolul anterior ofera mai nou continuturi pentru dispozitivele operabile prin WAP. Telefoanele celulare cu WAP au fost alese ca fiind primele elemente vizate; livrarea datelor de previziune MyBus catre o categorie mai larga de aparate, cum ar fi asistentii de desktop, reprezinta un plan pentru viitorul apropiat. Acest sistem nou se numeste MyBus WAP site (situl WAP MyBus). Principala problema o constituie insa livrarea informatiilor legate de plecarea autobuzelor catre un dispozitiv, datorita restrictiilor fizice enuntate in capitolul 2.

2.2.4.1Previziuni prin telefon

Utilizatorul trebuie sa procedeze astfel pentru a vizualiza previziunile MyBus printr-un telefon cellular dotat cu WAP: browser-ul trebuie sa navigheze catre cardul WAP MyBus (www.mybus.org/wml/), deoarece trebuie sa introduca un cod numeric care sa identifice locatia legata de previziunile plecarii. Aceasta identificare numerica este posibila deoarece standardele TCIP mentioneaza codurile numerice ale reperelor si descrieri textuale. Urmarindu-se locatia, se introduce un cod numeric al rutei.

Dimensiunile diafragmei sunt egale cu cele ale monitorului folosit intr-o conexiune WAP prin telefon cellular. Odata cu acceptarea codurilor numerice pentru locatie si traseu, browser-ul trimite o cerere URL catre poarta WAP. URL-ul identifica exact datele de previziune cerute. URL merge apoi catre serverul MyBus, prin intermediul portii si serverul raspunde cu previziunile legate de trasee si locatii. Previziunile sunt afisate pe un telefon WAP; formatuyl de afisare seamana cu o pagina normala web, cu un banner in partea de su si un tabel cu previziuni, fiecare rand al tabelului reprezentand prezicerea plecarii unui singur autobus. Fiecare previziune indica destinatia autobuzului si timpul estimat al plecarii.

Afisajul din figura 4 poate fi comparat direct cu cel din figura 6; primul indica previziuni pentru toate rutele in reperul numit 3AV&UNION ST iar cel de al doilea indica previziuni pentru autobuzele de pe ruta 2 in reperul 3UNON. Astfel, avem de a face cu acelasi reper. 3UNION reprezinta numele prescurtat cu 8 caractere al reperului. Afisajul telefonului ilustreaza toate traseele celor doua autobuze este legat de rutele celor 2 autobuze, dar nu de cuprind toate autobuzele de pe pagina web. Deoarece afisajul telefonului nu indica autobuzele care au plecat deja, cele trei randuri de pe afisajul telefonului corespund randurilor doi pe patru din pagina web. Ne vom referi la aceste randuri folosind literele A, B, C.

Prezentarea celor patru domenii poate prezenta elemente contrastante. Aceste domenii sunt reprezentate de numarul traseului, destinatia autobuzului, ora fixata pentru plecare si prezicerea in timp real a plecarii. In pagina web sunt aratate previziuni pentru autobuze pentru toate rutele. Volumul de informatii din aceasta pagina, dimensiunile tabelului nu sunt restrictive-utilizatorul poate cerceta pagina pentru a vedea prezicerile pentru traseele dorite. Prin telefon se poate vedea o singura ruta: in acest caz numarul 2. Astfel, numarul 2 apare in randul de titlu; in toate randurile cu previziunile urmatoare se indica numarul traseului. Succesiunea de destinatii este prezentata diferit in cele doua monitoare. In pagina web sunt afisate destinatii ca Madrona si Downtown Seattle; aceste succesiuni nu au lungimi bine definite, cea mai lunga avand 32 de caractere (Metro). Asemenea insiruiri sunt prea lungi pentru a fi afisate pe ecranul unui telefon, drept pentru care, se afiseaza un format de 8 caractere, pe fiecare rand. Apar desemenea prescurtari ale destinatiilor. De exemplu, Downtown Seattle devine downtown si Seattle Ferry Terminal devine Ferry trm. Orele de plecare programate/prevazute sunt aranjate pe pagina web in coloane separate. In cazul telefoanelor, cu cateva caractere pe rand, se insumeaza cele doua valori si se prezinta in final o singura valoare. Astfel, 12.02 pm, cu o intarziere de 5 minute, va deveni 12.07, la telefon si la fel se va intampla si in cazul randurilor B si C. cand nu se poate dispune de o previziune in timp real, cum este cazul randului C, coloana cva fi inlocuita de un asterisc: timpul afisat va fi cel din program. Starea corespunzatoare plecarii din pagina web nu constitue o sursa de informatii. Sunt necesare opt caractere pentru identificarea destinatiei. Este necesar un spatiu alb (liber) pentru a delimita succesiunea de destinatii de ora programata pentru plecare. Succesiunea de ore are o lungime de 5 caractere. Este deasemenea necesara o coloana finala care sa identifice autobuzul expres. Astfel, ecranului telefonului ii sunt necesare 15 caracter pentru fiecare rand. Deoarece lungimea randurilor unor telefoane mobile este mai mica decat aceast sir, se pot folosi unele solutii alternative (wrapping-infasurare, orizontala sau liniara). Din momentul aparitiei cardului de previziune pe ecran, utilizatorul poate actiona in mai multe maniere. Prin simpla apasare a tastei ACCEPT (care apare sub forma OK la telefoanele obisnuite), se reincarca previziunile curente. Aceasta actiune genereaza o improspatare a paginii web cu continut dynamic. In figura 6, tasta ACCEPT este conectata la optiunea GET. In momentul in care tasta standard WAP/WML, tasta de optiuni, conduce la un meniu care ofera optiuni de selectare a unei noi locatii reperului, alegeti un nou traseu sau parasiti situl, asa cum indica figura 7.

2.2.4.1 Identificarea reperelor.

Folosirea unui cod numeric pentru identificarea unei locatii reprezinta o activitate care se poate face cu success prin intermediul unui telefon mobil, avand in vedere tastele prezente in structura telefonului. Folosirea caracterelor cu litere este putin mai complicata, fiind necesare repetari successive si atente ale apasarii tastelor. Identificarea locatiei prin nume poate genera unele probleme si erori in cazul folosirii WAP. Totusi, elementele de dublura identifica statia de autobus cu ajutorul numelor strazilor sau intersectiilor.

Problema legata de identificarea reperelor prin intermediul numerelor este aceea ca utilizatorul trebuie sa stie codul numeric al fiecarui reper temporar care prezinta interes. Numarul reperelor poate fi mare-regiunea de tranzit Metro King are peste o mie. Initial, pagina web standard MyBus a gazduit niste pagini aratand cartografierea tuturor numelor timepoint in coduri, de ex. 3 AV&UNION ST –-314. Prin urmare utilizatorul ar trebui sa observe toate timepoint-urile de interes si sa aiba informatia disponibila atunci cand foloseste sistemul bazat pe WAP. Acest fapt a facut ca situl MyBus WAP sa para un pic ciudat de folosit. Pentru a rezolva aceasta problema, a fost incorporat un dispozitiv de ajutor independent. Avand un nume timepoint, codul numeric corespondent poate fi integrat chiar in telefon.

Dispozitivul de ajutor timepoint pentru operatiunea de tranzit Metro este organizat sistemic ca un copac. Sub radacina exista sapte regiuni, corespunzand regiunilor selectate pe situl web standard MyBus (Figura 2). Apoi sunt organizate in mod succesiv noduri din ce in ce mai profunde prin sortarea numelor timepoint. Numele pentru cartografierile valorilor numerice se afla la nodurile frunzelor. In Figura 8 se arata un fragment al structurii datelor. In figura, s-au identificat doar nodurile frunzelor (timepointurile 9013, 3015, 7308, 7239). In realitate copacul are 1000 de frunze. Radacina copacului, etichetata FIND, corespunde comenzii cheie FIND in Figura 5.

Fig.8 Numele punctului orar si organizarea codurilor numerice

Nodurile copacului sunt prezentate pe WAP browser ca si meniuri selectabile. Figura 9 arata frecventa meniurilor vizitate pentru a obtine identificatorul numeric pentru timepoint-ul Shoreline Park & Ride.

Fig.9. Cautarea numarului Timepoint prin Menu Navigation.

Sistemul de ajutor structurat sub forma de copac ofera un compromis intre complexitatea interactiunii utilizatorului si descarcarea informatiei pertinente. Pentru o operatie de tranzit mare un meniu exhaustiv simplu al numelui timepoint pentru perechi de valori nu ar fi practic. Mai mult decat atat, o asemenea structura ar putea fi scumpa din punct de vedere financiar. Structura curenta de stabilire a preturilor a serviciilor WAP se bazeaza pe un cost pe minut sau chiar pe byte. Astfel, telul de proiectare este sa se reduca la minim descarcarea informatiilor nerelevante. Pe masura ce se maturizeaza tehnologia WAP, pot sa apara design-uri diferite de utilizator de intefata.

2.2.5. Arhitectura sistemului

MyBus este organizat ca un set de procese de comunicare. Informatia actualizata privind autobuzul circula intre procese.

Figura 10 arata arhitectura sistemului. Functionalitaea per ansamblu este sa se transforme o agentie de transit brut feed in previziuni privind orarul de plecari pentru afisaj in paginile web MyBus si WAP. Protocolurile folosite la fiecare pas al procesarii sunt notate. Datele neprelucrate AVL sunt primite in format mostenire, adica formatul sau este total datorita tranzitului configuratiei software a agentiei. Aceste informatii mostenite sunt apoi transformate in Informatii autodescriptive (SDD- Self-Describing Data) format [7]. SDD este protocolul de trasportare a datelor utilizat in toate proiectele ITS/UW. Fiecare pachet de raport privind autobuzul primit de la afisajul in flux continuu legacy (mostenire) este transformat in SDD. Componenta de cautare foloseste algoritmii de filtrare Kalman [8] pentru a estima in mod continuu locatia autobuzului atunci cand rapoartele de localizare fizica nu sunt frecvente, de ex. intr-o ordine de la unul sa cinci minute. Sistemele cele mai frecvente de locatie automata a vehiculelor (AVL) se incadreaza in aceasta categorie. Rata de iesire a informatiilor din componenta de cautare este estfel mai mare decat rata de intrare.

Fig.10 Arhitectura sistemului MyBus

Dispozitivul de predictie citeste iesirea din dispozitivul de cautare si programul de organizare a informatiei din agentia de tranzit pentru a determina timpii de plecare din toate punctele orare pe care magistrala trebuie sa le viziteze candva intr-o fereastra proiectata in viitor. Predictiile sunt apoi alimentate si pastrate intr-un proces de stocare. Stocarea actioneaza ca o baza de date, interogata de catre serverul web pentru predictia datelor relevante pentru un anumit punt orar (client web) si ruta (client WAP). Aceste interogari sunt initiate de catre browsere, fie web sau WAP. A se observa ca trasferul de date pana la data procesului de stocare este unidirectional.

SDD sustine doar un model de comunicare unidirectional – informatia este canalizata de la transmitator la receptor.

Atat procesul de stocare cat si procesul de web server sunt inscriptionate in Java [9], avand ca si consecinta faptul ca scrierea in serie a obiectului Java este modelul natural de comunicare intre cele doua. In final, serverul web formateaza previziunile in HTML sau WML in functie de caracteristicile clientului.

2.2.6. Utilizare

Situl MyBus WAP pentru previziunile de pornire ale autobuzului Metro King County a primit peste 9000 de hituri de la lansarea sa initiala in septembrie 2000. Figura 11 arata cresterea sustinuta in utilizari in fiecare luna. Spre deosebire de pagina web MyBus, serverul de site WAP nu trimite informatie reimprospatata de platforma catre telefonul mobil, atat din motive financiare cat si din altele. Toate hiturile numarate aici sunt de fapt actiuni initiate de utilizator. Din totalul hiturilor, 3500 sunt de fapt previziuni de descarcare platforma, si 2000 sunt cereri de ajutor a sistemelor (cele ramase sunt platforme de intampinare).

Fig.11. Browserul WAP intra in contact cu Serverul web MyBus lunar

2.2.7 Concluzii, Cercetari viitoare

Am aratat ca telefonul mobil care are activat serviciul WAP este un dispozitiv corespunzator pentru receptia informatiilor de tranzit in timp real. Restrictiile sale fizice pot fi depasite printr-un design de interfata a utilizatorului. Natura informatiilor transmise prin sistemul de previziuni MyBus este mai potrivit pentru utilizatorii de mobile cum ar fi calatorii din autobuze.

Munca pe viitor la acest proiect include dezvoltarea previziunilor formatate pentru dispozitive de asistare digitala personala.

Capacitatile acestor dispozitive se gasesc undeva intre computerul normal si telefonul mobil. Pentru a imbunatati si mai mult acuratetea previziunilor trebuie sa fie incorporate informatii de la alte surse in algoritmii de previziune. Sursele exemplu sunt constituite de informatiile privind conditia traficului in timp real (vezi Figura 10) si indeplinirea istorica a predictiei.

CAPITOLUL III

SINTEZA UNUI MODEL FUNCTIONAL DE SISTEM R.T.I.S. PENTRU O LINIE DE TRAMVAI SAU METROU USOR

3.1 Caracteristicile liniei 47; arhitectura generala a sistemului

HARTA LINIEI 47 la dus

Tramvaiul nr. 47 circula pe traseul:

Cet. Vest Militari – Bd. Timisoara –Sos. Progresului – Calea 13 Septembrie – Bd. Ghencea – Str. Brasov – Bd Timisoara – Cet.Vest Militari

3.1.1 Statiile de oprire, legaturi, harta

Cet Vest Militari – Firos – Itia – Comat Auto – Comautosport –

Textila Militari – Valea Oltului – Frigocom – Romancierilor (Timisoara) – Brasov (Str. Lujerului) – Sergent Moise – Sibiu (Bd. Timisoara) – Bd. Vasile Milea – Razoare – Ventilatorul – S.C. Aprodex – Calea 13 Septembrie (Progresului)

Distanta intre statii:

1. Cet Vest Militari – Calea 13 Septembrie (Progresului) = 6900 m

Durata estimata (min- max) =28…58 min

Total Statii = 16

Cet Vest Militari

Linii cu care se poate circula : Tram 47 , Tram 48.

2. Cet Vest Militari – Sos. Progresului (13 Septembrie) =7900 m

Durata estimata (min- max) = 32…59 min

Total Statii = 14

Cet Vest Militari

Linii cu care se poate circula (pana la Comautosport) : Tram 47 , Tram 48, Bus 136 , Bus 221.

Linii cu care se poate circula (de la Comautosport) : Tram 47 , Tram 48, Tram 8.

HARTA LINIEI 47 la intoarcere

3.1.2 Algoritmul de functionare:

Algoritmul de functionare are la baza existenta unui numar mare de senzori inductivi amplasati in lungul liniilor de tramvai.

Principiul de functionare al senzorilor inductivi :

Functionarea senzorului inductiv se bazeaza pe variatia inductantei unei bobine alimentate in curent alternativ. Modificarea inductantei are loc datorita modificarii circuitului magnetic prin deplasarea miezului bobinei sau a unei parti din miez. Infasurand N spire pe un miez magnetic se obtine o bobina a carei inductanta este:

L = N2 /Rm , [L]SI =H (Henry)             (1)

unde Rm este reluctanta a circuitului magnetic:

Rm = (l1+l2)/(mo×m r×Sf) + d/(mo×Sa)             (2)

cu

l1 si l2 – lungimea circuitului magnetic din miezul feromagnetic;

d – distanta parcursa de liniile de camp magnetic prin aer;

Sf = aria sectiunii miezului;

Sa = aria sectiunii intrefierului;

N = numarul de spire al bobinei;

mo – permeabilitatea magnetica a vidului (=4p× 10 – 7 H/m);

mr – permeabilitatea relativa a miezului magnetic.

Algoritmul extrage viteza de deplasare a tramvaiului din relatia d= v/t .

Senzorii se afla la distante cunoscute unul de altul ,fapt care ajuta la stabilirea vitezei pe fiecare segment parcurs de tramvai.cunoscandu-se asadar vitezele pe fiecare segment de drum se poate face o medie mobila a vitezei de deplasare a tramvaiului si se poate calcula in final timpul pana la statia urmatoare.

2.Cazuri particulare:

2.1.Daca intre doua statii se afla un semafor care indica culoarea rosie atunci pe segmentul pe care tramvaiul stationeaza timpul creste foarte mult si implicit tabela din statie afiseaza eronat un numar mare de minute pana la sosirea tramvaiului.

Pentru asta fiecare intersectie semaforizata are un senzor special care este direct legat de un temporizator. Temporizatorul porneste la fiecare excitatie a senzorului special si daca inregistreaza un timp mai mare decat cel mediu de traversare a segmentului i-si ia date din contorul semaforului,mai precis timpul de durata a culorii rosie ,timp pe care il trimite sistemului pentru a fi adaugat timpului calculat pana in ultimul senzor inductiv.

Prin calcule statistice se pote cunoaste timpul mediu de parcurgere al segmentului de linie d1.

3.2 Sinteza echipamentului amplasat in statii:

Sistemul este compus din:

Panou cu mesaje variabile

Sistem de prelucrare a informatiilor din teren si de la centrul de control ce trebuie afisate pe panou

Panouri cu mesaje variabile (VMS)

VMS poate fi utilizat în stațiile de tranzit pentru a furniza informații orare (sosiri, plecări, starea vehiculelor), pe platforme, pentru identificarea orei de sosire și a destinației următorului vehicul, și chiar pe vehicule, pentru a indica următoarea oprire și timpul estimat până la sosire;

Există mai multe tehnologii de panouri cu mesaje variabile, cele mai des folosite fiind următoarele:

Cu discuri pivotante: Această tehnologie utilizează un sistem de discuri mici, circulare, pătrate sau dreptunghiulare, care se rotesc, formând caractere pe PMV. Fiecare disc are pe o parte un material reflectorizant, care, atunci când e rotit, este expus la lumină, pentru a "forma" mesajul;

Fig.12 – Exemplu de PMV portabil cu discuri reflectorizante

Cu LED-uri; Tehnologia cu LED-uri utilizează grupuri de LED-uri care formează un singur pixel. Când se aplică tensiune, fiecare LED se aprinde. Prin alimentarea sau întreruperea alimentării LED-urilor, fiecare grup de pixeli va forma anumite caractere (text sau grafice) (vezi fig.14);

Hibride: Un PMV hibrid utilizează atât tehnologia discurilor rotative reflectorizante, cât și pe cea a LED-urilor. Fiecare disc rotativ are în centru o gaură, prin care să treacă lumina. Lumina este generată de un grup de LED-uri. Când pixelul este activat, discul se rotește, permițând luminii să treacă prin gaură și îndreptând spre trafic partea reflectorizantă. Când pixelul este stins, discul este rotit cu partea opacă spre trafic, blocând sursa de lumină.

În tabelul următor sunt prezentate pe scurt avantajele și dezavantajele acestor tehnologii:

Tabelul 4 – Avantajele și dezavantajele tehnologiilor PMV

Există trei tipuri de matrici:

Caracter: spațiu separat pentru fiecare caracter.

Linie: nu există spații între caracterele de pe aceeași linie, dar există între linii.

Fig.13 – Exemplu de PMV cu matrice linie

Complet: nu există spații nici între caractere, nici între linii; mesajul poate fi afișat în orice locație și poate avea orice mărime.

Fig.14 – Exemplu de PMV cu matrice completă

Componentele necesare pentru funcționarea unui panou cu mesaje variabile sunt următoarele:

Display-ul sau panoul de afișare. Există trei tipuri de matrici:

Caracter: spațiu separat pentru fiecare caracter.

Linie: nu există spații între caracterele de pe aceeași linie, dar există între linii.

Complet: nu există spații nici între caractere, nici între linii; mesajul poate fi afișat în orice locație și poate avea orice mărime.

Unitatea centrală: Fiecare PMV este comandat de o unitate centrală amplasată local. Unitatea centrală reprezintă mijlocul de recepționare și interpretare a comenzilor de la postul central sau centrala zonală, de transmitere a unui răspuns către postul central sau centrala zonală și de a afișa mesajele pe PMV. Unitatea centrală primește comenzile și transmite răspunsurile prin intermediul unei interfețe RS232, la rate selectate de utilizator, între 1200 și 9600 bps. Unitatea centrală trebuie să aibă o memorie EPROM capabilă să memoreze un minim de 32 de mesaje, pe care să le afișeze imediat, la primirea comenzii. De asemenea, trebuie să aibă o memorie RAM care să permită încărcarea și descărcarea mesajelor. Unitatea centrală trebuie să aibă o protecție împotriva afișării de mesaje false, în caz de defectare. Schema bloc a unității centrale este reprezentată în figura 15.

Fig. 15 – Schema bloc a unității centrale

3.3 Sinteza Postului central

Rolul și funcționarea centralelor zonale și a postului central vor fi prezentate în comun, deoarece aceste elemente de sistem îndeplinesc practic aceleași funcții. Singura diferență dintre ele este aceea că centralele zonale deservesc o anumită zonă, pe când postul central asigură managementul transferului de date și comenti pentru o zonă mai întinsă, care conține mai multe centrale zonale. Postul central este util pentru rezolvarea problemelor la nivel global, cu impact asupra mai multor zone, sau pentru a soluționa situațiile apărute la granițele dintre zone, pentru asigurarea continuității informației la trecerea dintr-o zonă în alta.

Centralele zonale și postul central vor fi analizate sub denumirea generică de centrul sistemului de semnalizare neconvențională (CSSN).

Centrul sistemului de semnalizare neconvențională primește informații din mai multe surse, procesează aceste date și transmite informațiile rezultate echipamentelor de informare a călătorilor (în acest caz, panouri cu mesaje variabile) sau unor echipamente ce acționează direct asupra traficului (semafoarele de control al accesului pe autostradă, semnele de indicare a limitei de viteză).

Procesele de primire a datelor de trafic, emitere a comenzilor către echipamentele din teren, fuzionarea informațiilor și întocmirea de raporturi statistice este un proces semi-automat.

Cofigurația sistemului de computere din CSSN este prezentată în fig. 23.

Principalele funcții ale CSSN sunt următoarele:

Colectarea informațiilor de trafic;

Fuzionarea datelor de trafic;

Stocarea datelor;

Enunțarea comenzilor;

Managementul comunicațiilor;

Interacțiunea cu operatorul uman.

Fig. 23 – Configurația sistemului de computere al CSSN

3.3.1 Colectarea informațiilor de traffic

Centrul sistemului de semnalizare neconvențională colectează informații de trafic de la echipamentul din teren. Sursele principale de informații, așa cum rezultă și din arhitectura sistemului, sunt: senzorii de trafic, senzorii meteo și senzorii de monitorizare a stării drumului. Datele sunt primite de calculatorul pentru comunicații.

3.3.2 Fuzionarea datelor

Fuzionarea datelor reprezintă procesul prin care toate informațiile sunt recepționate și evaluate, pentru a conduce la emiterea unor comenzi către echipamentele din teren și întocmirea rapoartelor statistice referitoare la trafic. Șirurile de date primite de la diverse surse trebuie fuzionate, rezultând un singur șir de date, cel mai apropiat de situația reală. Oricum, în urma procesului de fuzionare a datelor rezultă o estimare a situației din teren, dar aceasta trebuie să fie cât mai "reală".

Problema care se pune este rezolvarea ambiguităților ce rezultă în momentul în care se ia decizia care dintre sursele de date să fie folosită pentru emiterea comenzilor către echipamente. Procesul de fuzionare a datelor pentru rezolvarea ambiguităților create de sursele de informare are la bază o logică fuzzy, tehnică matematică ce lucrează cu acest gen de intrări. Intrările fuzzy sunt calitatea datelor și vechimea lor.

Pentru aceasta, fiecărei surse de date i se alocă o anumită pondere și un timp de "învechire". Pentru fiecare sursă activă de date se creează un punctaj, asociat inițial cu ponderea datorată calității sursei, după care acest punctaj este decrementat, odată cu trecerea timpului de la momentul în care a fost primită informația. Apoi, ecranul computerului bazei de date afișează distribuția surselor de date selectate de procesul de fuzionare a datelor pentru minutul curent. Fluxul datelor în procesul de fuzionare este redat în figura 24.

Fig. 24 – Fluxul datelor în procesul de fuzionare

Fuzionarea datelor este realizată de calculatorul de procesare a datelor și emitere comenzi, cu intervenția operatorului uman, dacă este necesară.

3.3.3 Stocarea datelor

Funcția de stocare a datelor asigură permanent înregistrarea activității zilnice a CSSN. Fluxurile de date vehiculate între computerele CSSN sunt memorate, pentru arhivare și eventuală distribuire către echipa de evaluare a procesului de trafic.

În bibliotecă sunt înscrise o serie de date, și anume:

-informațiile primite;

-comenzile emise;

-starea sistemelor de comunicație;

-starea echipamentelor din teren;

-statistici ale sistemului de trafic;

-procesul de fuziune a datelor;

-acțiunile operatorului uman.

3.3.4 Enunțarea comenzilor

În urma fuzionării datelor, șirul de informații rezultat este procesat conform unor algoritmi specifici, pentru enunțarea comenzilor către echipamentul din teren. Algoritmii sunt diferiți, în funcție de subsistemul pe care îl deservesc. În cazul observării unei defectări,

informațiile transmise de senzorii defecți nu mai sunt luate în considerare, până la repararea lor, iar dacă senzorii respectivi sunt utilizați ca surse de informații de un subsistem automat, acesta este închis.

Emiterea comenzilor este realizată de computerul de procesare a datelor și emitere comenzi sau direct de către operatorul uman, prin transmiterea acestora în teren, prin intermediul calculatorului pentru comunicații.

Datele recepționate de computerul pentru comunicații sunt:

de la senzorii de trafic: date de trafic, locația senzorului, starea lui curentă, momentul transmiterii datelor;

de la panourile cu mesaje variabile: mesajul afișat, locația, starea de funcționare, momentul transmiterii datelor;

Datele transmise de computerul de comunicații sunt:

comenzi de închidere a echipamentului defect, către: panouri cu mesaje variabilecomandă conținând mesajul ce trebuie afișat, pentru panourile cu mesaje variabile.

Interfața cu operatorul

Deși sistemul este în mare măsură automatizat, deciziile finale aparțin totuși operatorului uman. Acesta primește toate informațiile necesare de la sistem, prin intermediul unei interfețe grafice, și poate lua decizii, în special în cazurile speciale: incidente, defectare echipamente, etc.

Interfața cu operatorul este proiectată așa încât să minimizeze operațiile executate de acesta. Toate datele din surse electronice sunt introduse în procese software. Totuși, există funcții care trebuie executate în continuare de operatorul uman. De exemplu, în cazul incidentelor, acesta nu trebuie doar semnalat, funcție ce poate fi executată prin software, dar trebuie și confirmat din mai multe surse, evaluată gravitatea lui și hotărâtă intervenția care este necesară.

Televiziunea cu circuit închis (CCTV – Closed-Circuit Television) este un element esențial al supravegherii video pentru ITS. CCTV reprezintă un sistem format din diverse echipamente din industria securității, printre care unități camere CCTV/obiective, echipamente de control și sistemul de comunicații. Acesta din urmă conectează camera TV la un centru de control.

Obiectivul principal al camerelor CCTV este să asigure supravegherea unor segmente de drum sau intersecții și să realizeze confirmarea vizuală a incidentelor, dar pot fi folosite și pentru detectarea incidentelor. Un al doilea beneficiu îl reprezintă urmărirea condițiilor de mediu, inclusiv a precipitațiilor și a vizibilității. CCTV ajută și în alte aplicații, cum ar fi clasificarea vehiculelor sau aplicarea regulilor rutiere. Plasarea camerelor CCTV trebuie să se facă strategic, în funcție de o serie de factori, cum ar fi volumul traficului, numărul de coliziuni, geometria intersecției, obstacolele vizuale, costul comunicațiilor, al asigurării alimentării, ușurința de montare și altele. Performanțele CCTV pot fi afectate de viteza cu care își pot modifica unghiul de înclinare, direcția de vizibilitate și deschiderea. Procesarea digitală a semnalelor oferă mai multe avantaje față de procesarea analogică convențională a semnalelor. Printre aceste avantaje, se numără:

Control sporit;

Ușurința instalării;

Conexiuni simplificate pentru comunicații;

Capacități sporite de modificare a deschiderii obiectivului;

Operare mai ușoară la lumină slabă.

Arhitectura informationala (retele neuronale)

Estimarea poziției: Filtrele Kalman

Algoritmul de estimare a poziției a fost foarte des folosit, pentru o varietate de optimizări.

Sistemele de transport care utilizează filtre folosesc niște algoritmi în timp discret pentru înlăturarea zgomotului din semnalele de la senzori, pentru a determina mai precis poziția actuală și viitoare a țintei.

Filtrarea Kalman produce date fuzionate, care estimează valorile normate ale poziției, vitezei și accelerației, într-o serie de puncte de pe o traiectorie.

Deși nici un set de senzori nu poate reda poziția unei ținte cu o precizie totală, toleranța fiecărei determinări de poziție a senzorilor poate fi cunoscută și utilizată. Prin urmare, filtrarea Kalman poate fi folosită pentru determinarea unei regiuni din spațiu în care se află un obiect. Cu cât sunt mai înguste aceste limite spațiale, cu atât algoritmul de estimare funcționează mai corect.

Modelele Bayes-iene care folosesc cunoștințe a priori referitor la caracteristicile cinematice ale mișcării țintei fac și ele parte din algoritmul filtrului Kalman. De exemplu, estimarea atributelor țintei se poate face prin folosirea regulii lui Bayes, în timp ce se fac estimări ale poziției cu filtre Kalman. După ce fiecare observație de la senzori este făcută la intervale de timp specificate, aceste observații sunt ponderate în funcție de nivelul lor de precizie cunoscut. Aceste ponderi sunt deseori invers proporționale cu gradul de variație al răspunsului fiecărui senzor.

Ca și în cazul metodei lui Bayes, algoritmul filtrelor Kalman poate necesita efectuarea a numeroase calcule. Acest proces seamănă cu calculul duratei de înjumătățire a unui element radioactiv.

Aplicații ale filtrelor Kalman

Tehnica filtrelor Kalman nu este foarte utilizată în Sistemele Inteligente de Transport sau în sistemele de transport, în general.

Un exemplu de utilizare a filtrelor Kalman în Europa este estimarea ratei de deplasare a traficului, pe baza datelor de la senzori cu buclă magnetică. Proiectul în care s-a folosit această tehnică s-a numit PRODYN, un algoritm de control în timp real al traficului, testat în Toulouse, Franța. În final, s-a observat că tehnica estimării prin filtre Kalman a fost atât eficientă, cât și suficient de rapidă pentru a fi integrată în arhitectura PRODYN.

În Germania, au fost testate filtre Kalman pentru construirea unor estimări de poziție în patru dimensiuni, pentru un sistem de conducere autonomă aplicat pe drumurile publice, în situații de trafic efective. Arhitectura computerizată pentru sistemul PROMETHEUS consta în grupuri modulare de 23 de microprocesoare care realizau analiza imaginii, extragerea caracteristicilor, modelarea obiectului, integrarea datelor de la senzori și controlul vehiculului. Cercetătorii au tras concluzia că PROMETHEUS era capabil să interpreteze corect caracteristicile drumului, chiar și în condiții de trafic în timp real.

Un alt proiect de cercetare în transporturi care a folosit filtre Kalman pentru îmbunătățirea preciziei și siguranței unui sistem de navigație aeriană Omega-GPS (Global Positioning System) s-a desfășurat în Canada. Sistemul de poziționare globală utilizează o rețea de sateliți orbitali pentru calcularea poziției unui subiect, după care informația este transmisă receptorului GPS al subiectului. Această tehnologie este aplicată pe scară largă în proiecte ITS.

În domeniul procesării imaginii, s-a arătat că algoritmul filtrelor Kalman poate fi implementat pentru a permite mai multor camere video să urmărească, în timp real, un obiect mic ce se mișcă printr-o cameră. Cercetarea s-a bazat pe dezvoltarea unei arhitecturi de computer descentralizate, în speranța eliminării problemelor inerente ce apar în cazul unei arhitecturi centralizate. Principala problemă a unui sistem de comunicații centralizat, prin care trebuie să treacă toate mesajele între senzori, este blocajul de comunicații și calcule ce apare, în mod inevitabil. În plus, atunci când unul dintre senzori se defectează, într-o arhitectură centralizată, sunt afectați și ceilalți. În cadrul proiectului, a fost dezvoltată o arhitectură total descentralizată, având la bază o rețea de noduri de senzori, în care fiecare nod are propriul lui procesor.

Alte cercetări asupra filtrării Kalman descentralizate, aplicate în aviația militară, au arătat că eroarea de poziție pentru o arhitectură centralizată este de aproape trei ori mai mare decât în cazul unui sistem descentralizat.

În figura următoare, diagrama de sus descrie o arhitectură centralizată, iar cea de jos, una descentralizată.

Sisteme de semnalizare la bord

Managementul parcului de mașini cuprinde mai multe dintre tehnologiile APTS plasate în vehicul și inovații pentru o planificare, organizare și operare mai eficientă a vehiculelor și parcului de mașini. Managementul parcului de mașini se concentrează asupra vehiculelor, perfecționând eficiența serviciului asigurat, și asupra siguranței pasagerilor.

Tehnologiile si inovațiile folosite sunt:

Sisteme de comunicație;

Sisteme de informație geografică;

Localizarea automată a vehiculelor;

Numărarea automată a pasagerilor;

Software al operațiunilor de tranzit;

Tratament prioritar la semnalele de trafic.

Sistemele de comunicații

Comunitatea transportului public utilizează deja intens comunicațiile în operațiunile de zi cu zi. Implementarea “vehiculului inteligent" și aplicarea tehnologiilor APTS în transportul public determină apariția unor cerințe suplimentare, legate de comunicații. Tehnologia APTS și a “vehiculului inteligent" necesită comunicații pentru funcții integrate, cum ar fi:

Interacțiunea dintre autobu tramvai și centrul de control;

Prioritate la semnalele de trafic;

Interfețe intermodale;

Informații intermodale și de tranzit, acasă sau la locul de muncă;

Informații intermodale și de tranzit, la dispozitivele de pe traseu sau centrul de transfer;

Informații la bordul vehiculului.

Dintre toate funcțiile APTS care implică comunicații, cea mai critică este, categoric, legătura între vehicul și centrul de control. Cerințele comunicației între tramvai și centrul de control pot fi satisfăcute de către servicii de radioemisie, în locul unor legături speciale de comunicații. Spectrul alocat unei anumite stații de emisie FM este mai mare decât cel necesar pentru un semnal audio emis. În consecință, "surplusul" spectrului este disponibil pentru transmiterea altor servicii. Informația APTS poate fi suprapusă peste transmisiile obișnuite de către stații radio FM comerciale convenționale și de către alte emițătoare de același tip. Exemple ale acestei variante sunt Sistemul avansat de radio de consiliere pentru autostrăzi și Sistemul de date radio (RDS).

Acele funcții care necesită informații detaliate, cum ar fi mesajele de securitate și avertizare, și serviciile de ghidare pe rută, pot solicita existența unei legături de comunicații speciale. În acest caz, transportul public poate apela la tehnicile de telecomunicații alternative.

Astfel de tehnici de comunicații alternative sunt:

Telefonia celulară analog/digitală: serviciile de telefonie celulară convenționale acoperă cea mai mare parte a zonei metropolitane, dar se apropie de nivelul de saturație; telefonia celulară va fi din ce în ce mai accesibilă;

RDS cu subpurtătoare FM: informații de trafic și de alte gen pot fi transmise în benzile laterale ale stațiilor radio FM comerciale;

Servicii personale de comunicație: sunt încă în fază de dezvoltare, dar vor permite comunicații în orice zonă;

Sisteme cu spectru larg: în loc să opereze pe o singură frecvență, sistemele cu pectru larg transmit un semnal de putere mică, informația ce trebuie transmisă fiind distribuită într-o bandă de frecvențe. Pentru decodarea informației tranmise se folosește un "receptor inteligent";

Spectru comun : co-existența într-un spectru comun, la un loc cu utilizatori ai informației de siguranță non-tranzit a publicului, prin utilizarea eșantionării digitale;

Serviciile satelitului de pe orbite joase ale Pământului;

Sistem de comunicații comune cu agenții din domeniul siguranței publice și/sau a serviciilor pentru public;

Servicii de date fără fir: utilizarea serviciilor de date fără fir și a serviciilor comerciale;

Radio mobil comercial;

Sistem integrat de comunicații: utilizează o combinație a stației radio mobile și a altor servicii de genul celor enumerate mai sus.

3.5.2 Realizarea unui SITE-WEB de informare in timp real a călătorilor

Sisteme bazate pe calculatoare aflate acasă sau la birou. Cele mai utilizate tehnologii se bazează pe informarea călătorului prin intermediul calculatorului înainte de călătorie, incluzând serviciile de Internet și Buletinele electronice de știri. Aceste tehnologii asigură accesul la informații înainte de călătorie, de acasă sau de la birou;

Serviciile "on–line” de accesare a Internetului reprezintă o metodă tot mai utilizată pentru pentru obținerea informațiilor de călătorie înainte de începerea acesteia. Internetul poate fi accesat de pe calculatoare și PDA-uri, de acasă sau de la birou;

ABREVIERI FOLOSITE

BIBLIOGRAFIE

ERTICO Programul de lucru pentru 2000; http://www.ertico.com;

ITS Network; http://www.its-network.com;

ESRI An Assessment of the Development of Internet GIS; http://www.esri.com/library/

Indrumar privind sistemele inteligente de transport Program Amtrans;

www.nextbus.org