Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Система CITYLOС*

Жан-Марк Пинсемэй

Рост крупных городов вызывает ряд проблем управления городским общественным транспортом. С одной стороны, увеличение потока машин нарушает регулярность и точность движения транспорта, а с другой, — все более остро встают проблемы безопасности пассажиров и водителей. Чтобы преодолеть эти трудности, в Париже для управления автобусами была внедрена система CITYLOC, позволяющая:

· быстро и точно определять местонахождение автобусов для оперативного оказания помощи в случае какого-либо происшествия;

· управлять потоком автобусов с использованием средств, отображающих их движение в масштабе реального времени;

· информировать пассажиров на автобусных остановках и в салонах автобусов о времени, оставшемся до прихода следующих автобусов или до прибытия в пункт назначения.

В рамках системы CITYLOC с помощью глобальной спутниковой навигационной системы (GPS), использующей спутники NAVSTAR (21 действующий спутник и 3 резервных), осуществляются непрерывное и довольно точное определение местонахождения автотранспортных средств, а также передача данных между автотранспортом и центром управления с использованием общественной радиосети MOBITEX.

При определении местонахождения автотранспортного средства возникают две проблемы. Первая связана с тем, что для определения его координат необходим прием сигналов как минимум с трех спутников системы GPS. Орбита спутников такова, что всегда в зоне видимости находятся от 4 до 10 спутников. Но в городе вследствие затенения движущегося транспорта домами и деревьями или при движении его в тоннеле связь со всеми или некоторыми из спутников может быть потеряна. И если число принимаемых спутников становится менее трех, то координаты автобуса определить невозможно. В этом случае его бортовое оборудование начинает экстраполировать эти координаты, используя датчики курса и пройденного пути. Экстраполяция обеспечивает непрерывность процесса определения координат. При восстановлении связи с нужным числом спутников бортовая аппаратура прекращает экстраполяцию и переходит к “нормальному” определению координат.

Вторая проблема состоит в том, что точность определения координат с помощью системы GPS составляет всего лишь 100 м, что явно недостаточно, поскольку местонахождение автобуса должно быть установлено с точностью меньше среднего расстояния между двумя соседними улицами. В рамках системы CITYLOC эта проблема решается с помощью опорных станций, точные географические координаты которых известны. Эти станции принимают сигналы со спутников GPS, определяют свои координаты (неточные), сравнивают их с известными координатами (точными) и вычисляют поправки (для каждого спутника), которые затем по радиосети MOBITEX передаются транспортным средствам. В результате точность определения местонахождения, осуществляемая на борту транспортного средства, составляет порядка 10 м.

Основные части системы CITYLOC

Система CITYLOC, представленная на рисунке, состоит из трех частей:

1. Бортового оборудования транспортного средства.

2. Системы централизованного управления, включающей:

· центральный сервер радиоопределения местонахождения;

· системы безопасности и оказания помощи;

· системы помощи оператору и информирования пассажиров.

3. Сети передачи данных MOBITEX.

Бортовое оборудование включает: приемник GPS (осуществляет прием сигналов спутников GPS) со своей антенной, процессор с необходимыми интерфейсами, преобразователь постоянного тока, радиомодем системы MOBITEX со своей антенной, датчики курса и пути, цифровой фотоаппарат. Бортовое оборудование вычисляет местонахождение автобуса, затем периодически или по запросу с использованием радиомодема MOBITEX полученные координаты передаются в систему централизованного управления. Процессор управляет терминалом водителя и блоком визуальной и речевой информации пассажиров. В составе бортового оборудования имеется аварийный переключатель; при его срабатывании процессор автоматически посылает сигнал тревоги вместе с координатами автобуса в аварийную службу. Сигнал тревоги сопровождается изображениями салона автобуса, полученными с помощью фотоаппарата. Эти изображения помогают оператору аварийной службы понять, чем вызвана тревога, и определить, какие действия следует предпринять в данном случае.

Сердце системы — центральный сервер радиоопределения местонахождения автобуса, который распределяет информацию между транспортными средствами и поддерживающими работу системы CITYLOC приложениями. Сервер соединен линиями X.25 с сетью MOBITEX. Будучи сердцем системы, он представляет собой высоконадежный компьютер. Сервер радиоопределения получает координаты транспортных средств и передает эти данные приложениям. С помощью специальной программы полученная информация “согласуется” с картами. Известно, что автобусы движутся только по дорогам (по улицам) города. Транспортное средство как бы “привязывается” к проезжей части, таким образом увеличивая точность определения его координат. При этом используются векторные карты, которые хранятся на сервере географической базы данных.

Система безопасности и оказания помощи включает различные приборы, информирующие систему CITYLOC об аварийных ситуациях, и работает на сервере повышенной надежности. Несколько рабочих станций или X-терминалов, подключенных к этому серверу, размещены в аварийной службе, в центре управления движением и в полицейском управлении. Каждая машина аварийной службы посылает данные о своем местонахождении системе безопасности (с помощью радиосети и центрального сервера радиоопределения). Эти данные отображаются на карте района, выведенной на экран монитора. Если с автобусом что-то произошло, то аппаратура на его борту посылает специальное сообщение и начинает передавать данные о его местонахождении. На экране оператора аварийной службы немедленно появляется изображение места инцидента, данные о том, где находятся автобус, пославший сигнал тревоги, и ближайшие машины аварийной службы. После этого, связавшись по мобильному телефону с какой-либо машиной аварийной службы, оператор может направить ее к месту происшествия.

Система помощи оператору (OAS) и система информирования пассажиров (PIS) позволяют управлять потоком движения автобусов и обеспечивают пассажиров информацией. Контроль за движением автобусов больше не ограничен временем их прибытия и отправления с конечных станций и осуществляется на всем пути следования. Каждый автобус передает точные данные о своем местонахождении либо регулярно через определенный интервал времени (обычно 30 с), либо по наступлении событий, например, прибывая на конечную остановку, при продолжительной остановке или отставая от графика движения. В центре управления оператор видит на экране монитора, где находится каждый автобус на линии. Система сравнивает реальное местонахождение каждого автобуса с местонахождением, требуемым по графику движения. Это позволяет ей рассчитать время опережения или отставания от графика каждой машины. Для уменьшения перебоев в перевозке пассажиров оператор может принять решение об изменении графика.

Данная система также автоматически по радиосети передачи данных посылает информацию каждому автобусу об интервале движения между ним и автобусами, идущими впереди и сзади. Эта информация отображается на табло, находящемся перед водителем, от которого требуется поддержание равных интервалов движения между автобусами.

Своевременное информирование пассажиров значительно улучшает качество их обслуживания. Так как системе CITYLOC известно точное местонахождение каждого автобуса, она может прогнозировать время прибытия на остановки. На всех остановках предусмотрены ЖК-дисплеи, где отображаются название конечной станции маршрута и время, оставшееся до прибытия следующих двух автобусов. Эта информация обновляется по радио каждые 30 с. В случае нарушения интервалов движения автобусов на ЖК-дисплеях появляются соответствующие сообщения. Информационные системы на автобусных остановках полностью автономны, они питаются от батарей и получают данные по радио.

Если салоны автобусов оборудованы специальными табло и средствами голосового оповещения, то в рамках рассматриваемой системы информацию получают и пассажиры. Им сообщается маршрут следования автобуса, название следующей остановки и время в пути.

Сеть MOBITEX

Качество работы системы управления транспортом зависит не только от точности определения координат транспортных средств, но и от эффективности передачи информации, в данном случае по радио.

Для передачи информации в системе CITYLOC была выбрана радиосеть передачи данных MOBITEX, которая эксплуатируется во Франции. Сеть MOBITEX состоит из множества базовых радиостанций и нескольких коммутаторов. Она представляет собой сотовую систему обмена речевыми сообщениями и данными. Впрочем, такие сети используются в основном только для передачи данных. Сеть MOBITEX, работающая с 1986 г. в Швеции, была первой общественной сетью передачи данных по радио. После многих усовершенствований сети такого типа получили широкое распространение по всему миру. Они используются в Скандинавских странах, Великобритании, Франции, Нидерландах, США и др. В Европе сети MOBITEX работают в диапазоне 400 МГц. Максимальная пропускная способность сети — 8000 бит/с. Эффективная пропускная способность зависит от длины сообщений, способа передачи и загруженности радиоканала и колеблется в пределах от 600 до 2000 бит/с. Сеть MOBITEX работает в пакетном режиме аналогично сети PSDN. В каждом передаваемом пакете есть адрес получателя и отправителя. Передача данных происходит без предварительного установления соединения. В большинстве случаев 100-символьный пакет передается менее чем за 2 с. Имеется возможность многоадресной и широковещательной передачи.

***

Технология определения координат объектов с помощью системы GPS уже достаточно зрелая. Цены на соответствующее оборудование быстро снижаются, и сейчас практически каждому доступно определение собственного местонахождения. Однако существует потребность в интеграции систем радиоопределения координат с коммуникационными средствами. Теперь некоторые производители предлагают приемник GPS с модемом MOBITEX.

Привлекательна для управления транспортом и система TETRA, поддерживающая передачу речи и данных. Она хорошо подойдет для небольших автопарков, потому что, кроме передачи данных, позволяет водителям обмениваться речевыми сообщениями с центральной станцией и другими машинами.

Приложения (управления транспортом), которым необходим умеренный поток данных или охват большой территории в стране или за ее пределами, смогут использовать сети GSM, развивающиеся во всем мире. Но возможность применения сетей GSM для управления транспортом станет очевидной, когда большинство таких сетей будет поддерживать передачу пакетов данных.




  

 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх