Technologie teleinformatyczne w logistyce miejskiej

Wykorzystanie internetu

w logistyce miejskiej

Ruch drogowy w dużych miastach gwałtownie rośnie od
czasu przejścia do gospodarki rynkowej. Istniejące
infrastruktury zostały zaprojektowane na niższy poziom
ruchu, a przy braku dużych funduszy inwestycyjnych,
niezbędne dla zapobiegania chronicznym zatorom
drogowym oraz problemom wynikającym z
zanieczyszczenia środowiska w centrum miasta stały się
działania mające na celu lepszą regulację ruchu
i optymalizację strumienia ruchu.

W  celu  polepszania  transportu  w  miastach  stworzono
telematykę,  która  jest  połączniem  takich  dziedzin  jak:
transport,  informatyka  i  telekomunikacja.  Chodzi  o
system  umożliwiający  wykorzystanie  nowych  technologii
informatycznych

telekomunikacyjnych

celu

zwiększenia

bezpieczeństwa,

zwiększenia

jego

efektywności

wygody

oraz

zmniejszenia

jego

negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne.
Przyczyną wprowadzania systemów telematycznych jest
przede

wszystkim

niezadawalająca

sytuacja

transporcie drogowym, gdzie straty spowodowane
przeciążeniem w ruchu drogowym i korkami sięgają już
liczb astronomicznych.

Stosowanie

rozwiązań

technologii

informatycznych

zarządzaniu systemami transportowymi miast wynika z potrzeby
efektywnego  rozwiązywania  takich  problemów  jak  narastająca
mobilność mieszkańców miast i kongestia utrudniająca dostęp do
punktów  węzłowych  sieci.  Problemy  te,  choć  same  powstają  w
wyniku  rozwoju  gospodarczego  obszarów  miejskich,  są
jednocześnie  powodem  zahamowania  rozwoju  ekonomicznego
miast  i  realizacji  celów  podmiotów  gospodarczych.  Pociągają
także  za  sobą  niekorzystne  skutki  społeczne  i  ekologiczne  w
postaci  frustracji  i  poczucia  dyskomfortu  mieszkańców  oraz
zanieczyszczenia środowiska naturalnego.

Technologie teleinformatyczne wykorzystywane w

logistyce miejskiej to:



Internet,



sieci komórkowe (GSM),



urządzenia do monitorowania ruchu (sensory, detektory,
sterowniki, wideodetektory),



urządzenia nadzoru telewizyjnego (kamery nadzorujące),



urządzenia i systemy monitorowania i pomiaru pogody,



zmienne tablice świetlne,



systemy nawigacji satelitarnej (GPS),



systemy łączności radiowej (DAB, RDS-TMC),



geograficzne bazy danych (GIS),



bazy danych drogowych,



karty elektroniczne.

Technologie te znajdują zastosowanie w takich
aspektach zarządzania miejskimi systemami
transportowymi jak:



zarządzanie ruchem miejskim,



zarządzanie transportem publicznym,



zarządzanie wypadkami,



udostępnianie informacji drogowych podróżnym



zarządzanie systemami opłat drogowych i za
korzystanie z usług transportowych

Zadania wykonywane przez system:

1. Sterowanie ruchem ulicznym
2. Zarządzanie ruchem na trasach szybkiego ruchu w
miastach
3. Systemy zarządzania zdarzeniami
4. Nadzór wideo
5. Planowanie wydarzenia i prace drogowe
6. Zarządzanie informacją dla podróżnych
7. Zarządzanie miejscami parkingowymi i kontrola
dostępu
8. Automatyczna rejestracja wykroczeń drogowych

Cele i funkcje inteligentnych systemów transportowych
pokrywają się z celami i zadaniami technologii
informatycznych. Inteligentne systemy transportowe
znajdują szczególne zastosowanie w sytuacjach, gdy:



dostęp do danych obszarów miasta jest utrudniony,
bądź niemożliwy ze względu na wysoki poziom
kongestii - prowadzi to do zahamowania inwestycji,
aktywności podmiotów gospodarczych, mobilności
mieszkańców, czyli ograniczenia rozwoju obszaru,



konieczna jest ochrona historycznej części miasta lub
obszarów mieszkalnych przed zanieczyszczeniami
powietrza i hałasem,



zrównoważony rozwój transportu publicznego i
prywatnego staje się warunkiem dalszego rozwoju
miasta.

Punktem  centralnym  inteligentnego  systemu  transportowego  jest
centrala  systemu  -  komputer,  który  integruje  działania
podsystemów            i zapewnia przepływ informacji między nimi.
Sposób  działania  inteligentnych  systemów  transportowych  oparty
jest  na  procesach  zbierania,  analizowania  i  przetwarzania
informacji  w  celu  zinterpretowania  sytuacji  na  badanym  odcinku
drogi  i  podjęcia  decyzji  co  do  zastosowania  określonych  środków
kontroli  tej  sytuacji.  ITS  opiera  się  na  wielu  źródłach  informacji.
Dane  o  natężeniu  i  charakterze  ruchu  drogowego  na  danym
odcinku  mogą  być  przekazywane  do  centrali  systemu  za  pomocą
wyposażonych  w  modem  detektorów,  wideodetektorów,  czy
kamer.

Detektory i wideodetektory pozwalają na określenie
takich parametrów jak:



liczba pojazdów przejeżdżających przez dany odcinek w
określonym czasie,



prędkość pojazdów,



dokładny czas przebywania każdego pojazdu na danym
odcinku,



kierunek poruszania się pojazdu,



typ pojazdu ( na podstawie długości pojazdu,
częstotliwości drgań, nacisku na powierzchnię).

Informacje  te  przekazywane  są  w  czasie  rzeczywistym  do
centrali  systemu  za  pośrednictwem  sieci  Internet  lub  systemu
GSM (poprzez SMS). Powyższe urządzenia zdolne są ponadto do
identyfikacji  odległości  między  pojazdami  oraz  rozpoznawania
zdarzeń i wypadków drogowych. Informacje zbierane
           i przetwarzane w centrali ITS są przekazywane finalnym
odbiorcom.  Odbiorcami  tymi  są  użytkownicy  infrastruktury,
władze  lokalne,  służby  kontroli  ruchu  drogowego,  policja.
Informacje  przesyłane  są  finalnym  odbiorcom  za  pomocą  takich
środków  jak  Internet,  telefon  komórkowy,  zmienne  tablice
świetlne  (VMS),  systemy  łączności  radiowej  (np.  RDS),
sygnalizacja świetlna.

Należy podkreślić, że system "sam" dokonuje analizy
                                      i  interpretacji  otrzymanych  informacji.
Oznacza  to,  że  na  przykład  informacja  o  długotrwałym
zmniejszeniu

prędkości

przez

wszystkie

pojazdy

przejeżdżające

przez

dany

odcinek,

zostanie

zinterpretowana

jako

"korek".

Zostaną

tym

poinformowani

użytkownicy

zbliżający

się

zatłoczonego  odcinka.  Mogą  oni  zostać  również
powiadomieni o sugerowanej zmianie trasy przejazdu do
punktu  docelowego  lub  o  konieczności  ograniczenia
prędkości  na  odcinkach  poprzedzających  zatłoczone
miejsca, co pozwoli na zmniejszenie kongestii.

Cechami charakterystycznymi inteligentnych
systemów transportowych są:



integracja technologii, wykorzystywanych narzędzi i
oprogramowania zapewniająca sprawny przepływ
informacji,



"inteligencja" rozumiana jako zdolność systemu do
podejmowania samodzielnych decyzji w zmiennych
sytuacjach,



elastyczność i duża zdolność do adaptacji - możliwość
tworzenia konfiguracji w zależności od potrzeb,



efektywność rozumiana jako powszechność korzyści.

Do korzyści tych należą:



zmniejszenie kongestii w miastach - maksymalne wykorzystanie
przepustowości dróg, dostęp do węzłów sieci uzyskany poprzez
monitorowanie i prognozowanie ruchu, zastosowanie inteligentnej
sygnalizacji świetlnej,



ułatwienie dostępu do informacji o transporcie w mieście:

◦

informacje o usługach transportowych, rozkładach jazdy i cenach
(przez Internet lub telefon komórkowy),

◦

informacje o wolnych miejscach parkingowych (inteligentne
systemy zarządzania parkingami, zmienne tablice świetlne),

◦

informacje o stopniu zatłoczenia określonych odcinków sieci i
alternatywnych objazdach,

◦

informacje przed i po rozpoczęciu podróży,

◦

wzrost bezpieczeństwa ruchu drogowego,

◦

efekt synergii w dziedzinie wykorzystania infrastruktury
transportowej oraz informacji,

◦

obniżenie kosztów operacyjnych i użytkowania infrastruktury.

Proces  tworzenia  i  wdrażania  inteligentnych
systemów  transportowych  wiąże  się  z  wieloma
trudnościami i barierami, które można podzielić na
bariery  finansowe,  edukacyjne                                        i
technologiczne. Bariery technologiczne przejawiają
się

konieczności

zgodności

integracji

oprogramowania.  Ograniczenia  finansowe  dotyczą
sfery  pozyskiwania  środków  finansowych  ze  źródeł
prywatnych  i  publicznych.  Znacznym  problemem
są

także

ograniczenia

edukacyjne

mentalnościowe, związane z brakiem świadomości
wagi problemu zarządzania miastami.

Bariery te można pokonywać poprzez
budowanie

poparcia

dla

projektów

inteligentnych systemów wśród społeczności i
władz

lokalnych,

podnoszenie

poziomu

wiedzy o systemach oraz właściwą ocenę
kosztów wdrożenia i prognozowania korzyści.

Znaczenie internetu dla procesów logistycznych jest
bardzo

duże

ponieważ

sieć

internetowa

jest

efektywnym  nośnikiem  informacji  i  doskonałym
kanałem  dystrybucji.  Internet  jest  źródłem  nowym
szans  dla  logistyki,  poprzez  redukcję  kosztów
ograniczeni liczby pośredników, współpracę w kanałach
dystrybucji.  Istotna  dla  procesów  logistycznych  jest
możliwość  wymiany  danych.  Może  to  oznaczać
ściślejszą  współpracę  między  przedsiębiorstwami  na
każdym poziomie łańcucha dostaw.

GSM



GSM (ang. Global System for Mobile

Communications, pierwotnie Groupe Spécial
Mobile) – najpopularniejszy obecnie
standard telefonii komórkowej. Sieci oparte
na tym systemie oferują usługi związane z
transmisją głosu, danych (na przykład dostęp
do Internetu) i wiadomości w
formie tekstowej lub multimedialnej.

W systemach mobilnych wyróżniamy różne

rodzaje  mediów  transmisyjnych,  zależnych  od
wymaganego  zasięgu  i  przepustowości  oraz
ośrodka,  w  którym  pracuje  sieć.  Połączenia
bezprzewodowe  spinają  część  stacjonarną
(choć

nie

tylko),

natomiast

połączenia

bezprzewodowe przeznaczone głównie do
zapewnienia

komunikacji

użytkownikom

mobilnym.

Wyróżniamy kilka rodzajów stosowanych łączy bezprzewodowych:

•

Radiowe

–

najczęściej

używane,

używa

fal

elektromagnetycznych do przesyłania informacji między dwoma
punktami.

• Laserowe - promie światła laserowego służy do przenoszenia

danych w powietrzu. Nadajnik i odbiornik ustawione na siebie,
przekazuj dane za jego pomoc na odległości do kilkuset metrów.

• Podczerwień – połączenia krótkiego zasięgu, ograniczone

zazwyczaj kubatur danego pomieszczenia. Zwykle wymagana
jest widoczność elementu nadawczego i odbiorczego.
Przepustowość takich połączeń jest coraz większa i w przypadku
siec InfraLAN sięga nawet kilkudziesięciu Mb/s

• Ultradźwięki- używane głównie w środowisku

wodnym np. przez grupy płetwonurków bojowych i
do

komunikacji

okrętami

pojazdami

podwodnymi. Silnie tłumione pozwalają na
komunikację

małą

przepustowością

ograniczonym zasięgu.

• Mikrofale - fale o wyższej częstotliwości niż fale

radiowe. Używane w połączeniach o charakterze
radioliniowym w oparciu o skierowane na siebie
anteny,

zmniejsza

prawdopodobieństwo

przechwycenia transmisji. Przenoszą więcej
danych od sieci radiowych, ale s silnie tłumione
przez przeszkody terenowe i metal.

Bezprzewodowe sieci lokalne to coraz bardziej

popularne,  alternatywne  rozwiązanie  dla  tradycyjnej
sieci  przewodowej.                        Mają  one  strukturę
komórkową,  rozumianą w sensie podziału na obszary
wytyczone  przez  punkty  dostępowe.  Sieci  takie
znajduj

zastosowanie

domach,

budynkach

firmowych oraz miejscach publicznych takich jak
porty lotnicze, lokale gastronomiczne, centra
handlowe

budynki

uniwersyteckie.

Rozpowszechnioną i ustandaryzowaną
technologią sieci bezprzewodowych jest Wi-Fi.

Różnorodność użytkowników w systemach mobilnych

jest  bardzo  duża.  Może  by  to  w  najprostszym
przypadku  posiadacz  telefonu  komórkowego  lub
palmtopa. Czołgiści będący elementem (wraz ze swoim
pojazdem) sieciocentrycznego systemu dowodzenia jak
                         i policjanci w radiowozie, wpięci w
policyjną  sieć  są  równie  dobrym  przykładem.  Nie  ma
problemu,  by  porozumie  się  z  lecącym  gdzieś  nad
oceanem  samolotem,  czy  przekazać  komunikat,  za
pomoc  radia  niskich  częstotliwości,  na  pokład
zanurzonego okrętu podwodnego

Jednym z poważniejszych problemów w systemach

mobilnych

jest

dokładne

pozycjonowanie

użytkownika,  a  także  jego  nawigacja  w  oparciu  o
dane  przestrzenne  zapisane  w  odpowiednich
formatach.    Obecny  rozwój  technologiczny  pozwala
na  wyposażenie  różnego  rodzaju  pojazdów  w
nowoczesne systemy nawigacyjne, bazujące głównie
na  konstelacji  satelitów  GPS  a  w  przyszłości
GALILEO.    Użytkownik  mobilny,  wyposażony  w
niedrogi  odbiornik  satelitarny,  może  określić  swą
pozycję z dokładnością do kilkunastu metrów.



Systemy  satelitarne  mają  jednak  pewne  ograniczenia,
zwłaszcza,  jeżeli  stanowi  jedyne  źródło  informacji
pozycyjnej.  Jednym  z  występujących  zjawisk  jest  zanik
sygnału  z  satelitów  między  wysokimi  budynkami,  co  w
literaturze  nosi  miano  problemu  kanionów  miejskich.
Jadąc  samochodem,  czy  wędrując  pieszo  wąskimi
uliczkami często możemy traci sygnał z satelitów Navstar,
co  powoduje  zanik  informacji  pozycyjnej.  Stało  się  to
przyczyn  prac  nad  systemami  nawigacyjnymi,  gdzie
połączono  odbiornik  satelitarny  z  innymi    urządzeniami,
np.

systemami

inercyjnymi,

zliczeniowymi

bądź

korzystającymi z technologii GSM.

Koncepcja użycia technologii sieci GSM do

identyfikacji przemieszczeń w miastach

Struktura sieci transportowej w odniesieniu do

infrastruktury

sieci

GSM

posiada

liczne

podobieństwa. Problem wykorzystania danych z sieci
GSM  w  planowaniu  i  organizacji  transportu
publicznego  i  prywatnego  sprowadza  się  do
skorelowania  danych  dotyczących  przemieszczań
użytkowników  terminali  w  sieci  GSM                            z
parametrami  infrastruktury  liniowej  i  punktowej  linii
komunikacji zbiorowej i infrastruktury drogowej.

Czas minimalny pozyskania danych na potrzeby

organizacji  transportu  publicznego  i  prywatnego  w
praktyce  ograniczony  jest  zdolnością  obliczeniową
procedur  wykonujących  przetwarzanie  danych  z
systemu  GSM  w  zakresie  danych  gromadzonych  w
rejestrze  CDR  (ang.  Call  Detail  Record)  i  procedury
aktualizacji  lokalizacji  terminala  MS  w  sieci.  Na
podstawie  takich  danych  można  zestawić  kompletne
macierze  czasów  pobytu  poszczególnych  abonentów  w
konkretnych  komórkach  sieci.  Oznacza  to  możliwość
sformułowania  macierzy  T,  gdzie  t(ij)  oznacza  czas
pobytu  abonenta  i-tego  w  j-tej  komórce  sieci  telefonii
komórkowej  przemieszczającego  się  w  komórki  j-tej.
Macierz  ta  rozpatrywana  w  sekwencji  interwałów
pomiarowych  stanowi  charakterystykę  dynamiczną
sieci  transportowej  .  W  ten  sposób  można  rejestrować
przemieszczenia w sieci transportowej technicznie.

Kolejne zagadnienie wiąże się z kwestiami prawnymi. Jeśli

istniała  będzie  kiedykolwiek  możliwość  prawna  (obecnie
wyłącznie  za  zgodą  abonenta  –  pojawia  się  również
problem  systemów  pre-paid2)  przetwarzania  danych
osobistych właściciela terminalu poruszającego się w sieci
–  jego  dane  będzie  można  kojarzyć  z  innymi  systemami
typu  CEPIK  (Centralna  Ewidencja  Pojazdów  i  Kierowców ).
Umożliwiać  to  będzie  szybkie  i  stosunkowo  precyzyjne
identyfikowanie

przynależności

danego

abonenta

powiązanego z terminalem do określonej mody transportu.
Oznacza to bowiem możliwość identyfikacji czy właściciel
terminala posiada samochód osobowy czy też nie.

Na podstawie prostej substrakcji danych w systemie

GSM                                                              w
powiązaniu  z  danymi  bazy  CEPIK  czy  PESEL  będzie
można  określić  bezwzględną  liczbę  charakteryzującą
popyt na transport publiczny                                   w
każdej  komórce  sieci  GSM.    Zakłada  się    utrzymanie
malejącej                      w dalszym ciągu tendencji w
zakresie napełnienia środków komunikacji indywidualnej
wynoszące  obecnie  ok.  1,3  osoby/pojazd  .  Ponadto  na
podstawie  danych  z  sieci  GSM  określających  sekwencję
przemieszczenia

terminala

koordynatach

współrzędnych  geograficznych  można  na  tej  podstawie
wyznaczyć prędkości środków transportu jakimi było ono
realizowane.  Do  rozwiązania    pozostaje  problem
korelacji  tak  określonego  popytu  na  usługi  transportu
publicznego

elementami

infrastruktury

sieci

transportowej.

Brak możliwości korzystania z zewnętrznych baz

danych  -  takich  jak  CEPIK,  zmniejsza  szybkość  i
precyzję określania popytu w sieci transportowej na
usługi w zakresie transportu  publicznego. Konieczne
jest  wykonywanie  w  takim  przypadku  obliczeń
dodatkowych w zakresie określenia prawdopodobnej
mody

transportu

wykorzystywanej

dla

przemieszczenia się użytkownika terminala GSM. W
tym celu można wykorzystać własności procedury
aktualizacji lokalizacji użytkownika terminala w sieci
GSM.

Poza sytuacją zatoru w ruchu drogowym w sieci

GSM  obserwowane  będą  różne  średnie  prędkości
przemieszczania  się  terminali,  które  są  zmiennymi
zależnymi  od  prędkości  komunikacyjnej  mody
transportu

jaką

wykonywane

jest

dane

przemieszczenie. Podejście takie znacząco zawęża
interwał czasu, w którym mógłby być zestawiany
model

ruchu

dla

transportu

publicznego.

Najkorzystniejszym

rozwiązaniem

jest

poszukiwanie środków prawnych lub technicznych
umożliwiających powiązanie baz danych sieci GSM
z innymi bazami w tym PESEL i CEPIK.

Możliwe jest pozyskanie danych z sieci

komórkowej

GSM/UMTS

potrzeby

transportu publicznego i
prywatnego

przedmiocie

liczby

potencjalnych

pasażerów

rejonie

komunikacyjnym sprowadzonym do obszaru
pojedynczej

komórki

GSM.

Zagadnienie

odwzorowania infrastruktury transportowej na
obszarze sieci telefonii komórkowej jest
problemem złożonym

Na rysunku przedstawiono orientacyjną lokalizację stacji bazowych

BST kilku sieci GSM w centrum Katowic (4 operatorów w różnych
standardach sieci). Na tym samym rysunku naniesiono przystanki
komunikacji

zbiorowej (zaznaczone

kolorem

zielonym)

oraz

przybliżone  modele  komórek  sieci  jednego  z  operatorów.  Nie  można
zaznaczyć  dokładnych  granic  z  uwagi  na  specyfikę  medium
transmisyjnego.  W  przypadku  korzystania  z  usług  wszystkich
dostępnych  w  analizowanym  obszarze  operatorów  można  podnieść
precyzję  pozyskiwania  danych  w  zakresie  określania    przemieszczeń
użytkowników  terminali  MS.  Nawet  w  przypadku  korzystania  tylko  z
danych

jednego

operatora

można

zebrać

dane

odnośnie

przemieszczeń  około  30%  populacji  osób  przemieszczających  się  w
tym  obszarze.  Korzystając  dodatkowo  z    rejestru  VRL  (ang.  Visitor
location  register)  i  informacji  o  połączeniach  wychodzących  do  i
przychodzących  od  operatorów  zewnętrznych  można  podnieść
procent

pozyskiwanych

danych

nawet

90-100%

osób

przemieszczających się w obszarze analizy.

W każdym większym mieście dla rejonu stacji bazowej

można  więc  przedstawić  popyt  na  usługi  transportu
publicznego  z  dokładnością  od  30  do  100%  populacji.
Wynika  to  z  liczby  abonentów  zarejestrowanych  w
sieciach komórkowych w Polsce i 100% pokrycia centrów
polskich  miast  zasięgiem  działania  tych  sieci.  Podejście
takie umożliwia przypisanie popytu na usługi w zakresie
transportu  publicznego  generowane  w  danej  komórce
sieci  telefonii  do  jednego  lub  grupy  przystanków
komunikacji  zbiorowej,  których  lokalizacja  jest  znana  z
dokładnością  do  współrzędnych  geograficznych,  tak  jak
pokazano  na  rysunku  .  W  zasięgu  jednej  stacji  bazowej
w  centrach  miast  z  reguły  znajdowało  się  będzie  kilka,
maksymalnie  kilkanaście  przystanków  komunikacji
zbiorowej.

Poprzez sieć GSM można określić zbiór wektorów

ωi(pxy) opisujących przemieszczenia w sieci GSM
poszczególnych

jej

abonentów

(użytkowników

terminali  MS)  pomiędzy  jej  komórkami.  Dowolną
komórkę sieci GSM można skojarzyć z odpowiednimi
punktami  dostępu  do  infrastruktury  drogowej
(przystankami).  W  dalszej  perspektywie  pokusić  się
można  o  tworzenie  nowych  rozwiązań  w  zakresie
transportu  publicznego,  tworzenie  dynamicznych
rozkładów  jazdy  i  dynamicznie  wariantowanych
przebiegów linii komunikacji zbiorowej.

Zgłoszenia do sieci telefonii komórkowej można na

podstawie  badań  lokalizacji  terminali  MS  (ang.
Mobile  station)  opisać  za  pomocą  dwuwymiarowej
funkcji  gęstości  f(xy)  –  gdzie  x  i  y  oznaczają
współrzędne  geograficzne  zgłoszenia  terminala  do
sieci

komórkowej.

efekcie

powstaje

trójwymiarowy  obraz  funkcji  gęstości  zgłoszeń  do
sieci  komórkowej,    a  potencjalne  punkty,  w  których
może  wystąpić  duża  liczba  zgłoszeń  w  celu  obsługi
poprzez  środki  komunikacji  zbiorowej.  Rozkład
przystanków komunikacji zbiorowej w chwili obecnej,
który  jest  opisany  np.  funkcją  g(xy)  gdzie  (x,y)-
koordynaty  geograficzne  przystanku  można  również
skorelować z funkcją uzyskaną na podstawie analizy
danych sieci GSM

Zakładając ponadto rozwój nowej formy

przystanków komunikacji zbiorowej (infrastruktura
instalowana

tymczasowo)

można

lokalizacje

przystanków  zmieniać  dynamicznie  zgodnie  z
obserwacjami fluktuacji danych z sieci GSM. Chodzi
oczywiście  o  zmiany  w  niewielkim  zakresie  do
kilkuset  metrów,  może  1-2  km  w  większych
interwałach  czasu.  Ułatwi  to  w  znacznym  stopniu
dostęp  do  komunikacji  publicznej  –  gdyż  będzie
ona

zgodna

rozkładem

przestrzennym

rzeczywistego popytu na tego rodzaju usługi

Stan taki można utrzymywać przy wprowadzaniu

komunikacji publicznej na określony obszar, ale również
w sytuacji okresowego badania zmian rozkładu
przestrzennego

przemieszczeń.

sposób

przedstawiony

tej

koncepcji

można

zatem

wyeliminować

dwie

podstawowe

niedogodności

transportu  publicznego  w  stosunku  do  komunikacji
indywidualnej.  Jedną  związaną  ze  zdeterminowanym
punktem  dostępu  do  sieci,  drugą  związaną  ze
zdeterminowanym  czasem  dostępu.  Dzięki  temu  może
zostać

podniesiona

konkurencyjność

transportu

publicznego w stosunku do komunikacji indywidualnej
nie na drodze restrykcji i ograniczeń lecz poprzez
właściwe dostosowanie tejże do potrzeb.

Współcześnie lokalizacja pojazdów ma za zadanie
usprawnienie

procesu

transportowego

poprzez

automatyczne  prowadzenie  do  celu,  optymalizację  tras
przejazdu,  identyfikację  miejsca  znajdowania  się  pojazdu
oraz  wiele  innych  parametrów  związanych  z  aktualnymi
warunkami  przemieszczania  się  pojazdu.  Z  punktu
widzenia  pasażera  informacja  o  lokalizacji  pojazdów
komunikacji  miejskiej  jest  szczególnie  istotna  podczas
planowania  i  wyboru  środka  transportu.  Systemy
telematyczne  udostępniające  takie  informacje  są  już
wdrażane  i  najczęściej  oferują  informacje  o  czasie
oczekiwania  na  wybrany  środek  transportu  w  czasie
rzeczywistym.

Nie mniej ważną rolą jaką spełniają systemy

lokalizacji  środków  komunikacji  miejskiej  jest
dokumentacja  wykonanych  zadań  transportowych
zlecana  przedsiębiorstwom  przewozowym  przez
zarządy

transportu

miejskiego.

Powiązanie

założonych  w  rozkładach  jazdy  i  rzeczywistych
czasów  przebywania  pojazdów  na  wyznaczonych
przystankach  może  stanowić  element  oceny
kierowcy,

jak

sprawności

danego

przedsiębiorstwa.

Każdy system identyfikujący (automatyczny czy też
półautomatyczny) musi składać się z:
a) urządzenia zdolnego rozpoznać dany obiekt,
posiadającego odpowiedni sensor oraz układ
elektroniczny, pozwalające na odczyt informacji z obiektu,
b) obiektu posiadającego zestaw cech
umożliwiających jego rozpoznanie – obiekt
przechowuje w sobie taką zakodowaną informację (np.
karta bankomatowa), informacją tą jest ciąg odpowiednio
zakodowanych znaków (binarnych lub alfanumerycznych)
identyfikujących obiekt oraz ewentualnie zawierających
inne informacje o informacji o obiekcie.

System GPS



GPS (Global Positioning System) – jest to
satelitarny system przeznaczony do szybkiego i
dokładnego

wyznaczania

współrzędnych

geograficznych  określających  pozycję  anteny
odbiornika w przestrzeni. Sygnały odbierane przez
dowolny  odbiornik  GPS  dostępne  są  w  sposób
ciągły,  niezależnie  od  warunków  pogodowych,  w
dowolnym  czasie  i  miejscu  (pod  warunkiem  że
antena  "widzi  niebo"  -  może  się  zdarzyć,  że  nie
będzie można ustalić pozycji np. w tunelu).

Do podstawowych elementów Odbiornika GPS
zaliczamy:



Antenę (z opcjonalnym wzmacniaczem wstępnym)



Sekcję częstotliwości radiowej i częstotliwości
średniej (RF/IF)



Sekcję śledzenia/korelacji sygnału



Mikroprocesor (który kontroluje odbiornik,
przetwarza sygnały i oblicz współrzędne
położenia odbiornika)

Odbiorniki

GPS

obecnie

stanowią

standardowe

wyposażenie jachtów, statków, samolotów i coraz częściej
samochodów, zarówno ciężarowych jak i osobowych.

Zastosowanie  systemu  GPS  pierwotnie  spełniało  rolę
nawigacji, jednakże wraz z rozwojem technologii i techniki
telekomunikacyjnej  jego  zastosowanie  znacznie  się
rozszerzyło  i  obecnie  za  jego  pośrednictwem  jesteśmy  w
stanie  stwierdzić  nie  tylko  pozycję  pojazdu  lecz  także
wszelkie  jego  cechy  i  parametry  fizyczne.  Na  rynku
powstaje  coraz  więcej  firm  oferujących  swoje  usługi  w
zakresie lokalizacji i monitorowania pojazdów.

RFID - Radiowe Systemy

Automatycznej Identyfikacji

Ogólna  zasada  działania  systemu  RFID  polega  na
modulacji  częstotliwości  nośnej  transmitowanej  z
czytnika  w  sposób  umożliwiający  zapisanie  w  tym
sygnale danych cyfrowych. Elementem modulującym
jest  transponder  zmieniający  nadawany  sygnał
czytnika. W czasie gdy transponder wykryje w swoim
pobliżu  obecność  czytnika  RFID,  wysyła  zapisaną  w
sobie  informację,  co  umożliwia  jego  jednoznaczną
identyfikację.

Każdy system RFID opiera się na systemach bazujących na
komponentach:

- Identyfikator RFID (tag, znacznik, transponder,

etykieta)  zbudowany  jest  z  elektronicznego  chipu  z
pamięcią oraz miniaturowej anteny. Pojemność pamięci
identyfikatora  to  od  kilkudziesięciu  bitów  do  kilku
tysięcy  bitów.  Z  reguły  kilkadziesiąt  lub  kilkaset  bitów
jest  wystarczającą  wielkością  dla  większości  aplikacji.
Jeśli

identyfikator

występuje

postaci

tagu/transpondera  to  elementy  te  są  zatopione  w
odpowiednim  podłożu,  a  sam  tag  ma  postać
prostopadłościanu,  krążka  czy  też  karty,  wykonanych
najczęściej z plastiku. W przypadku kiedy identyfikator
ma  postać  etykiety,  chip  z  anteną  zatopiony  jest  na
cienkiej  folii,  która  z  kolei  łączona  jest  z  wierzchnią
warstwą etykiety.

- Czytnik RFID (dekoder) - urządzenie nadawczo - odbiorcze,

które

wysyła

lub

odbiera

wiązkę

promieniowania

elektromagnetycznego odpowiednio zdekodowaną zapisując lub
odczytując w ten sposób dane.



Oprogramowanie systemowe (komunikacyjne i użytkowe)
Oprogramowanie komunikacyjne - odpowiada za fizyczną stronę
transmisji

(warstwa

niższa).

Oprogramowanie

użytkowe-

odpowiada za wymianę, gromadzenie i przetwarzanie danych, po
części mogąca pracować na czytniku (w zależności od możliwości
samego czytnika), a po części na serwerze (PC-ie) terminalu
współpracującym z czytnikiem. Jest to już odpowiednia aplikacja
o określonej logice.

INFIS



System  umożliwia  monitorowanie  pojazdów  z  możliwością
rozliczenia  pracy  kierowców  i  pojazdów  –  dostarczając
informacji  takich  jak  lokalizacja,  prędkość,  poziom  paliwa,
temperatura

oraz

umożliwiając

generowanie

raportów

obrazujących  czas  pracy,  przebiegi,  trasy  przejazdów,  zużycie
paliwa,  miejsca  i  czasy  postojów,  tankowań,  itp.  Powyższe
informacje  pozwalają  na  obiektywną  weryfikację  rozliczeń
związanych z eksploatacją pojazdów. Będący integralną częścią
rozwiązania  system  przesyłania  i  ewidencji  komunikatów
tekstowych  pozwala  usystematyzować  wymianę  informacji  z
kierowcami  oraz  zredukować  koszty  komunikacji.  Przekaz
danych  realizowany  jest  poprzez  usługi  sieci  telefonii
komórkowej GSM a w szczególności transmisję GPRS.



Lokalizacja pojazdu



Informacje  o  lokalizacji  pojazdu,  jego  prędkości  jak
również  dokładny  czas  pozyskiwane  są  z  systemu
GPS. Informacje te docierają do zainstalowanego w
pojeździe odbiornika GPS                z amerykańskich
satelitów  wojskowych  NAVSTAR,  co  daje  gwarancję
globalnego  zasięgu  oraz  dokładności  podawania
pozycji  rzędu  1  metra.  Informacje  zapisywane  i
przesyłane są                 z częstotliwością zależną
od konfiguracji urządzenia i tryby pracy pojazdu.



Gromadzenie danych źródłowych



Zainstalowany  w  pojeździe  odbiornik  GPS  dostarcza  dane  o
lokalizacji  i  prędkości  pojazdu  do  mikroprocesora  urządzenia.
Zaawansowane typy urządzeń mogą również odczytywać informacje
z szyny komunikacyjnej łączącej komputery pojazdu (CAN Bus) – ich
zakres zależny jest od typu pojazdu i rodzaju instalacji elektrycznej i
może  być  bardzo  szeroki,  obejmując  parametry  pracy  silnika,
tachografu  czy  nawet  zawieszenia  pojazdu.  Informacje  te  wraz  z
aktualnym  stanem  podłączonych  czujników  zostają  przesłane  do
systemu  serwerowego  magazynującego  i  przetwarzającego
informacje  lub  –  w  przypadku  braku  możliwości  nawiązania
połączenia z serwerem – zapisane w nieulotnej pamięci typu flash i
przesyłane automatycznie w chwili nawiązania połączenia.



Transmisja danych



W celu zapewnienia łączności pomiędzy urządzeniem w
pojeździe a systemem serwerowym i
ostatecznie

stacją

monitorującą,

dyspozytorską

lub

komputerem  użytkownika  wykorzystywane  są  usługi  sieci
GSM. Na terenie Polski informacje z pojazdu przekazywane są
standardowo  co  60  sekund,  po  przejechaniu  300  metrów
lub  zmianie  kierunku  jazdy  o  kąt  30  stopni,  oraz  w
przypadku wystąpienia monitorowanego zdarzenia. Transmisja
GPRS  realizowana  może  być  przez  sieć  publiczną  lub  –  dla
zapewnienia poufności i bezpieczeństwa danych – przez VPN.
Parametry  i  tryby  pracy  mogą  zostać  skonfigurowane  inaczej
dla pracy w roamingu w celu optymalizacji kosztów.



Odbiór, kolekcja, udostępnienie i analiza danych



Dane  z  zainstalowanego  w  pojeździe  terminala  docierają
do  systemu  serwerowego  i  tam  są  przechowywane.
Dostęp  do  nich  oraz  ich  analiza  możliwa  jest  poprzez
przeglądarkę

internetową.

Rozwiązanie

umożliwia

wizualizację aktualnej dostępnej pozycji na mapie,
przekazanie aktualnego stanu czujników, analizę wszelkich
danych

historycznych,

generowanie

raportów

stanowiących podstawę do rozliczenia czasu pracy
pojazdów i kierowców (obecnie w formie uproszczonej, nie
uwzględniającej

trybów

pracy

odczytywanych

tachografu).



Funkcje systemu realizowane w czasie
rzeczywistym:



prezentacja na mapie cyfrowej aktualnego
położenia pojazdu



wizualizacja zmian pozycji pojazdu, kierunku
przemieszczania oraz jego prędkość



informacja o pracy silnika – monitorowanie poziomu
paliwa w baku lub bakach (z
dokładnością ustroju pomiarowego)



wysyłanie komunikatów o opuszczeniu strefy
wyznaczonego obszaru pracy pojazdu



alarmy o stanach niedopuszczalnych (informacja z
wejść cyfrowych)



monitorowanie parametrów odczytywanych z szyny
komunikacyjnej CAN Bus



informacja o statusie pracy tachografu – pomiar temperatury
otoczenia i powierzchni ładunkowej (opcja montażu)



identyfikacja kierowcy uruchamiającego pojazd (opcja
montażu)



informacja o aktualnym stanie dowolnej instalacji
elektrycznej podłączonej do centrali systemu (opcja
montażu)



możliwość obserwacji jednocześnie wszystkich obiektów
wyposażonych w terminale

System SpaceGUARD



System  SpaceGUARD  jest  nowoczesnym  rozwiązaniem
służącym  do  lokalizacji  pojazdów.  Dzięki  niewielkiemu
urządzeniu  montowanemu  w  pojeździe  otrzymujemy
informacje  dotyczące  pozycji  pojazdu,  jego  prędkości,
kierunku jazdy czy sygnałach autoalarmowych. Wszystkie
te informacje trafiają za pomocą sieci GSM oraz systemu
monitorującego  do  centralnego  serwera.  Pozwala  to  na
obserwacje  pojazdów  w  czasie  rzeczywistym,  czyli
uzyskanie  wiedzy  co  się  dzieje  z  nimi  tu  i  teraz.  Cała  ta
wiedza  jest  dodatkowo  gromadzona  w  archiwum,  które
można następnie przeglądać uzyskując dostęp do historii
zdarzeń z danego pojazdu



Zastosowanie  najnowocześniejszych  technologii
pozwoliło  zminimalizować  rozmiary  nadajnika.
Posiada  on  zarówno  odbiornik  GPS  jak  i  modem
GSM/GPRS,  posiada  złącze  USB  i  Bluetooth.  Jest  w
pełni  kompatybilny  z  oryginalnymi  cyfrowymi
autoalarmami  takich  marek  jak:  Mercedes,  BMW,
Audi i inne.



Nie ma znaczenia gdzie znajduje się pojazd – za
pośrednictwem sieci GSM pozycja z nadajnika
zostaje przekazana z dowolnego miejsca w Europie.

System:



zapamiętuje  informacje  o  miejscach  i  czasie  postojów,
umożliwia  zdefiniowanie  godzin,  w  których  pojazd  nie
jest  użytkowany,  a  jego  uruchomienie  spowoduje
przesłanie danych do centrum monitoringu.



obsługuje różnego rodzaju sądy pomiaru paliwa, co daje
możliwość  dokładnego  rozliczenia  ilości  zatankowanego
paliwa i określenie miejsca tankowania. System wykrywa
także  spusty  paliwa  z  baku,  dzięki  temu  ponoszone  są
rzeczywiste  koszty  użytkowania,  unikając  opłacania
prywatnych podróży swoich pracowników.

System Smart Bus

Głównym  zadaniem  systemu  Smart  Bus  jest
zapewnienie  pasażerom  wiarygodnej  informacji
o  ruchu  pojazdów  transportu  publicznego
(autobusy,  tramwaje)  w  czasie  rzeczywistym.
Dzięki  otwartej  architekturze  i  zastosowaniu
standardowych  protokołów,  system  Smart  Bus
można łatwo łączyć z innymi systemami.

System Smart Bus zapewnia realizację
następujących funkcji:



Automatyczna lokalizacja pojazdów.



Przewidywanie przyjazdu i odjazdu pojazdu



Zarządzanie informacjami dla pasażerów.



Raporty statystyczne.



System Smart Bus może zostać rozbudowany o
dodatkowe funkcje, takie jak priorytety na
skrzyżowaniach

dla

pojazdów

transportu

publicznego,

wyświetlanie

informacji

autobusach,

wyświetlanie

informacji

dla

kierowcy w celu monitorowania rozkładów jazdy
oraz

łączenie

innymi

systemami

autobusowymi, takimi jak systemy zliczania
pasażerów i systemy biletowe

System Smart Bus składa się z następujących
elementów:

Automatyczna Lokalizacja Pojazdów (AVL).

System centralnego zarządzania autobusami
(BMS).

Tablice z czasami przybycia autobusów z
powiadomieniem głosowym.

Priorytety dla transportu publicznego na
skrzyżowaniach.

Sieć transmisji danych.

Celem systemu automatycznej lokalizacji pojazdów
jest

wykrywanie

obecności

autobusów

monitorowanie ich poruszania się po trasie.
Informacje te używane są do powiadamiania
pasażerów

oczekujących

przystankach

przewidywanym

czasie

przyjazdu

autobusu,

zapewnienie  przewoźnikom  i  operatorom  systemu
możliwości  lokalizowania  pojazdów  oraz  zbieranie
danych  o  ruchu  autobusów  w  celu  optymalizacji
rozkładów  jazdy.  System  potrafi  określić  położenie
autobusu

dokładnością

wystarczającą

zapewnienia  właściwej  realizacji  funkcji  priorytetów
dla  transportu  publicznego  na  skrzyżowaniach,  a
także  określając  położenie  autobusu  na  dostatecznie
dużym  terenie,  tak  by  możliwe  było  przewidywanie
czasu  przybycia  do  wszystkich  przystanków  na
wyznaczonych trasach.

System Smart Bus określa następujące dane dla każdego śledzonego
pojazdu:



numer pojazdu,



numer trasy,



numer przebiegu autobusu,



lokalizacja autobusu,



czas znajdowania się w obecnej lokalizacji.

System przechowuje rozkład jazdy tak, aby możliwe było obliczenie
rozbieżności pomiędzy aktualnym położeniem pojazdu i rozkładem
jazdy.
System AVL określa położenie autobusu o prędkości od 0 do 120 km.

System BMS potrafi wykrywać następujące usterki i alarmy w
systemie Smart Bus:



Zboczenie autobusu z trasy.



Utrata komunikacji z dowolnym urządzeniem.



Opóźnienie w stosunku do rozkładu, przekraczające ustalony czas.



Czas ten jest łatwym do zmiany parametrem systemowym.



Przyspieszenie w stosunku do rozkładu o ustalony czas. Czas ten
jest łatwym do zmiany parametrem systemu.



Awaria dowolnego znaku.



Niewykrycie autobusu przez system przez czas dłuższy od
ustalonego.



Zgłoszone alarmy z systemu autobusowego

Na wyznaczonych przystankach instalowane są znaki
o  zmiennej  treści.  Wyświetlają  one  informacje  o
czasie  przybycia  następnego  autobusu  w  ustalonym
okresie. Długość tego okresu można zmieniać. Znaki
takie  działają  w  sposób  ciągły,  kiedy  autobusy
funkcjonują  w  systemie,  i  wyświetlają  w  minutach
oczekiwany czas przybycia autobusy zbliżającego się
do przystanku. Znaki informujące o czasie przyjazdu
są  aktualizowane  co  najmniej  raz  na  minutę,  jeśli
informacje do wyświetlenia zmieniły się.

Aby zapewnić lepszą zgodność z rozkładami jazdy
możliwe

jest

zastosowanie,

wybranych

sygnalizacjach

świetlnych

skrzyżowaniach,

priorytetów  dla  pojazdów  transportu  zbiorowego,
które  są  opóźnione  w  stosunku  do  rozkładu  jazdy  o
ustalony  czas.  System  wykrywa  wszystkie  pojazdy,
które  opóźniają  się  w  stosunku  do  rozkładu  o  czas
dłuższy  od  ustalonego.  Aby  zapobiec  paraliżowi
ruchu  na  skrzyżowaniach,  priorytety  udzielane  są
tylko na wyznaczonych skrzyżowaniach i tylko wtedy,
gdy jest na to zezwolenie.

Document Outline