Комаров В.В., Гараган С.А. Архитектура и стандартизация ИТС. Зарубежный опыт и отечественная практика (2012) (1142010), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Дирекция программы в соответствии с Программой стандартизацииИТС координирует деятельность заинтересованных сторон по разработкесогласованных промышленных стандартов. Выделено в первоистчнике.965Следует, однако, отметить, что, как указывалось выше, нормативными документами США установлено требование соответствия всех проектов, полностью либо частично финансируемых из федеральных источников, архитектуре, стандартам ИТС и применения к ним процесса системной инженерии.В Стратегическом плане программы стандартов ИТС приводится следующая весьма убедительная, по мнению авторов, аргументация потребности встандартах ИТС.Интеллектуальные транспортные системы требуют логических и физических связей между многими разнообразными объектами: от транспортных и управляющих систем штатов и регионов и платежных устройств,сетей, обеспечивающих беспроводную связь, до конечных пользователей – ихтранспортных средств (включая частные, коммерческие и муниципальныетранспортные средства), переносных устройств пассажиров и приложений.
Транспортная система предъявляет особые требования к информационной технологии по следующим причинам:• транспортные средства и оборудование, установленное на них, как правило, имеют срок службы 10, 15, даже 20 и более лет. В течение этого срокаслужбы они должны взаимодействовать с инфраструктурой и связаннымиуслугами;• транспортные средства, оборудование инфраструктуры, устройства иприложения создаются множеством изготовителей и поставщиков услуг.
Кроме того, любой такой продукт, в течение срока жизни может использоватьсяв различных городах, штатах и даже странах, имеющих свои особенности.В дополнение к этому жизненные циклы электроники и информационныхтехнологий часто коротки – один – два года.Для обеспечения необходимой функциональности ИТС в этих условияхнеобходимо обеспечить возможность взаимодействия компонентов системы. Способность к взаимодействию гарантирует, что используемые в ИТСтранспортные средства, устройства, инфраструктура и приложения будутэффективно взаимодействовать между собой независимо от места изготовления и использования. Обеспечение этого уровня способности к взаимодействию в течение жизненного цикла инфраструктуры и работающих в еепределах транспортных средств – оставаясь достаточно гибкими, чтобыучесть использование технических достижений в новых поколениях транспортных средств и оборудования, которое должно сосуществовать – является критической проблемой программы ИТС. Такая способность к взаимодействию возможна только при наличии устойчивого набора стандартов.10Кроме того, приводятся следующие дополнительные преимущества длязаинтересованных сторон ИТС:• предотвращение преждевременного устаревания – транспортноеоборудование и системы представляют существенные инвестиции, как дляконечных пользователей, так и для властей, которые управляют транспортной системой.
Также покупатели, как правило, обращают большое вниманиена ожидаемую продолжительность жизни покупки. Покупая оборудование,которое соответствует действующим стандартам, покупателю необходимы гарантии, что купленное оборудование останется полезным и совместимым с другими устройствами в будущем;• облегчение координации среди операционных агентств – система наземного транспорта в Соединенных Штатах чрезвычайно зависима. Транспортные средства легко перемещаются из региона в регион, и инциденты водном регионе могут оказать значительное влияние на операции в смежныхрегионах.
Принятие единых стандартов гарантирует, что операционныеагентства могут легко обмениваться информацией, чтобы оптимизироватьвсю систему, и что транспортные средства могут легко взаимодействовать с системами инфраструктуры независимо от их местоположения;• обеспечение конкурентоспособности на рынке – потребители, производители транспортных средств и оборудования, а также операционныеагентства стремятся к компромиссу между системными характеристиками и стоимостью.
Устойчивый набор стандартов позволит производителямсоздавать диапазон оборудования, которое имеет различные особенности ихарактеристики, гарантируя, что оборудование будет легко взаимодействовать, независимо от того, где оно используется или с каким оборудованиемдолжно стыковаться. Конкурентоспособный рынок понизит начальные затраты, затраты замены/модернизации и полную стоимость в течение срока службы для оборудования ИТС;• сокращение стоимости жизненного цикла – обслуживание оборудования представляет главный компонент стоимости жизненного цикла системы.
При обеспечении соответствия всего оборудования одним и тем жестандартам потребители и агентства будут в состоянии обслуживатьоборудование ИТС без необходимости изучать различный набор рабочихпараметров для каждого элемента оборудования того же самого общеготипа, уменьшая затраты на обучение и техническое обслуживание. Крометого, запчасти и ремонтные услуги могут поставляться конкурентно вместо того, чтобы быть ограниченно доступными от производителя оригинального оборудования.Подчеркнуто авторами.106667При достижении целей программы стандартизации ИТС соблюдаютсяследующие принципы:открытые стандарты – разработка открытых, по возможности основанных на консенсусе стандартов;гармонизация и сотрудничество, чтобы избежать избыточных стандартов и оптимизировать использование ресурсов, Дирекция программ ИТСстремится к международному согласованию стандартов и/или участию всовместной международной разработке стандартов, когда это отвечаетобщественным интересам;поддержка программы исследований – разработка стандартов осуществляется с учетом результатов исследований ИТС.
Это позволяет наранней стадии определится с объектами стандартизации и обеспечить соответствие технологий требованиям стандартов;использование лучших методов – стандарты должны обеспечивать высокий уровень технических характеристик системы и социальноэкономического эффекта.При оценке значения стандартов ИТС для Национальной архитектурыИТС отмечается следующее.Национальная архитектура – структура, вокруг которой могут быть построены различные внедрения ИТС.
В частности, архитектура определяеткомпоненты и связи, которые входят в состав ИТС, без неоправданных ограничений определенных технологий, используемых при внедрении. Агентствавидов транспорта и другие участники могут использовать архитектуру какруководство, подстраивая ее к своим конкретным нуждам.
Национальнаяархитектура ИТС определяет следующее:• функции (например, сбор информации о транспортных потоках или запросах маршрутов), которые должны быть выполнены ИТС;• физические объекты или подсистемы, где эти функции реализуются(например, придорожное оборудование или транспортное средство);• интерфейсы и потоки информации между физическими подсистемами и требования к коммуникациям для этих потоков информации (например,проводная или беспроводная линия связи).В пределах Национальной архитектуры ИТС стандарты определяют,как технологии ИТС взаимодействуют и обмениваются данными. Если всесистемы ИТС будут использовать одни и те же стандарты коммуникации,то продукты, произведенные различными изготовителями, будут функционировать совместно, пассажиры и участники движения смогут использовать один набор аппаратных средств ИТС во всех штатах и регионах и68Рисунок 1.9.
Примеры связей стандартов и приложений ИТС.индивидуальные подсистемы могут быть модернизированы с развитиемтехнологий без замены остальной части устаревшей системы.Стандарты ИТС11определяют:• протоколы обмена информацией – способ, которым информация передается от одного объекта к другому;• значение индивидуальных сообщений и, в некоторых случаях, механизмы,посредством которых происходит управление объектами.На рис. 1.9 приведены примеры связей, стандартов и приложений, поддерживаемых Национальной архитектурой ИТС США, на рис. 1.2 – схемараспределения действующих стандартов по компонентам физической архитектуры ИТС, требования к которым задаются этими стандартами.Приводятся следующие результаты реализации Программы стандартизации ИТС в 1991-2011 гг.• приблизительно 100 стандартов ИТС разработаны или разрабатываются, чтобы удовлетворить различных пользователей и потребности архитектуры;• введена адаптированная версия процесса системной инженерии (SEP)для разработки стандартов;Подчеркнуто авторами.1169• процесс системной инженерии применен к 10 из 23 проектов стандартов;• разработан процесс валидации стандартов, который успешно продемонстрирован на примере динамически изменяющихся дорожных знаков (DMS) всотрудничестве с Министерством транспорта Вирджинии (VDOT);• обеспечено внедрение стандартов инфраструктуры, включая динамически изменяющиеся дорожные знаки (DMS), системы экологическихдатчиков (ESS), возбуждаемые контроллеры связи (ASC), управлениетранспортными потоками на въезде (Ramp Metering) и стандарты пассажирского транспорта;• доказана эффективность начального набора стандартов DSRC во время испытаний по подтверждению концепции VII;• разработаны и выполняются программы развития профессиональногопотенциала (Professional Capacity Building – PCB) для обеспечения эффективного использования стандартов ИТС на практике;• подписаны соглашения с Европейским союзом, Японией и Канадой, включающие международную гармонизацию стандартов.Стандарты ИТС могут быть логически разделены на две основных категории:–– стандарты совместной системы ИТС – текущие стандарты дляобеспечения связи, включающие стандарты IEEE 802.11p, 1609.x и SAEJ2735, которые в основном поддерживают беспроводные интерфейсыV2V и V2I (также известный как «коммуникации полевое оборудование –транспортное средство»).
Эти стандарты обеспечивают установлениебеспроводной связи для коммуникаций V2V и V2I (IEEE 802.11p), устанавливают протоколы для обмена информацией через беспроводную линию(IEEE 1609.x), и определяют содержание сообщения для того, чтобыпередать конкретную информацию между оборудованием и устройствами через DSRC или другими средствами (SAE J2735). В дальнейшем будут разработаны стандарты, которые поддержат расширенную архитектуру, развиваемую как часть программы системной инженерии дляобеспечения возможности связи транспортного средства с коммуникационным оборудованием; эти стандарты, как ожидают, обеспечат дополнительные интерфейсы помимо связи DSRC;–– стандарты инфраструктуры ИТС – вначале разрабатывались стандарты, которые обеспечивают способность к взаимодействию междукомпонентами инфраструктуры, чаще всего непосредственно связанными через проводные линии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
