Комаров В.В., Гараган С.А. Архитектура и стандартизация ИТС. Зарубежный опыт и отечественная практика (2012) (1142010), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Рассматриваютсявсе возможные коммуникации с малым временем задержки, применяемыедля других приложений помимо безопасности, для которой DSRC в настоящее время, кажется, единственная жизнеспособная технология.274I.G. Национальная архитектура ИТС и роль стандартов ИТСПрограмма Национальной архитектуры ИТС – комплексная программа,которая обеспечивает скоординированное общенациональное внедрение технологий ИТС. Национальная Архитектура – структура, вокруг которой могутбыть построены различные элементы ИТС. В частности, Архитектура определяет компоненты и связи, которые входят в состав ИТС, без неоправданных ограничений определенных технологий, используемых при внедрении.Агентства видов транспорта и другие участники могут использовать Архитектуру как руководство, подстраивая её к своим конкретным нуждам.
Национальная Архитектура ИТС определяет следующее:• Функции (например, сбор информации о транспортных потоках илизапросах маршрутов), которые должны быть выполнены, чтобы осуществить внедрение ИТС.• Физические объекты или подсистемы, где эти функции реализуются(например, придорожное оборудование или транспортное средство).• Интерфейсы и потоки информации между физическими подсистемамии требования к коммуникациям для этих потоков информации (например, проводная или беспроводная линия связи).Рис. 2 иллюстрирует главные подсистемы и интерфейсы в НациональнойАрхитектуре ИТС. 22 подсистемы охватывают различные виды транспортных средств и центры управления транспортом.
Черные линии представляютвозможные каналы передачи данных между подсистемами. Розовые овалыРисунок 2. Физические объекты Национальной архитектуры ИТС.275представляют четыре различных метода коммуникации (беспроводный, проводные линии связи, радиопередача или точка-точка), которые могут использоваться для обеспечения связи. Более детальные описания приложений ИТСи функций доступны на вебсайте Программы ИТС.Для достижения способности к взаимодействию (интероперабельности),стандарты ИТС определены на пересечениях подсистем ИТС (вдоль черныхлиний на рис. 2), представляющих потоки коммуникаций, по которым происходит обмен информацией.
В пределах Национальной Архитектуры ИТСстандарты определяют правила соединения технологий ИТС обмена данными. Если все системы ИТС будут использовать одни и те же стандарты коммуникации, то продукты, произведенные различными изготовителями, будутфункционировать совместно. Путешественники смогут использовать одиннабор аппаратных средств ИТС во всех штатах и регионах. Индивидуальныеподсистемы могут быть модернизированы с развитием технологий без замены части устаревшей системы. В пределах ИТС стандарты обеспечивают:• Протоколы обмена информацией.
Эти стандарты определяют способ,которым информация передается от одного объекта другому.• Определения сообщений. Эти стандарты определяют значение индивидуальных сообщений и, в некоторых случаях, механизмы, посредством которых происходит управление определенными объектами.Рис. 3 приводит концептуальный пример связей, стандартов, и приложений, поддерживаемых Национальной Архитектурой ИТС.Рисунок 3.
Связь стандартов и приложений ИТС.276I.H. Выполнение ПрограммыРазработанные стандартыВ первые два десятилетия Программа стандартизации ИТС Министерства транспорта США была прежде всего сосредоточена на развитии стандартов инфраструктуры ИТС. С 1991 г. приблизительно 100 стандартов иприложений были разработаны или разрабатываются как часть Программыстандартизации ИТС (см. рис. 4). Большинство этих стандартов было разработано при совместном финансировании Министерства транспорта, Организации по разработке стандартов (Standards Development Organization– SDO), и добровольных участников рабочей группы, хотя несколько стандартов были разработаны без финансирования или участия Министерстватранспорта.
Рис. 4 и текст на следующих страницах иллюстрируют и описывают детали, связанные со стандартами, разработанными при поддержкеМинистерства транспорта.Рисунок 4. Стандарты в рамках Национальной Архитектуры ИТС.277Некоторые Достижения Программы стандартизации ИТС: 1991-2011• Приблизительно 100 стандартов ИТС разработаны или разрабатываются, чтобы удовлетворить различных пользователей и потребности архитектуры.• Введена адаптированная версия Процесса системной инженерии(SEP) для разработки стандартов.• Процесс системной инженерии применен к 10 из 23 проектовстандартов.• Разработан процесс оценки стандартов для их валидации, которыйуспешно продемонстрирован на примере Динамически изменяющихся дорожных знаков (DMS) в сотрудничестве с Министерствомтранспорта Вирджинии (VDOT).• Обеспечено широкое внедрение стандартов инфраструктуры, включая Динамически изменяющиеся дорожные знаки (DMS), СистемыЭкологических Датчиков (ESS), Возбуждаемые контроллеры связи (ASC), Управление транспортными потоками на въезде (RampMetering) и стандарты пассажирского транспорта.• Продемонстрирована жизнеспособность начального наборастандартов DSRC во время испытаний по подтверждению концепции VII.• Разработаны и проводятся программы Развития профессиональногопотенциала (Professional Capacity Building – PCB) для обеспеченияэффективного использования стандартов ИТС на практике.• Подписаны соглашения с Европейским союзом, Японией и Канадой,включающие международную гармонизацию стандартов.Как было сказано ранее, стандарты ИТС могут быть логически разделенына две основных категории:• Стандарты кооперативной системы ИТС.
Текущие стандарты дляобеспечения связи включают стандарты IEEE 802.11p и 1609.x и SAEJ2735, которые в основном поддерживают беспроводные интерфейсыV2V и V2I (также известный как «коммуникации полевое оборудование – транспортное средство»), показанные на рис. 4. Эти стандартыобеспечивают установление беспроводной связи для коммуникацийV2V и V2I (IEEE 802.11p), устанавливают протоколы для обмена информацией через беспроводную линию (IEEE 1609.x), и определяютсодержание сообщения для того, чтобы передать конкретную информацию между оборудованием и устройствами через DSRC или другимисредствами (SAE J2735).
В дальнейшем будут разработаны стандарты,которые поддержат расширенную архитектуру, развиваемую как часть278Программы системной инженерии для обеспечения возможности связи транспортного средства с коммуникационным оборудованием; этистандарты, как ожидают, обеспечат дополнительные интерфейсы помимо связи DSRC.• Стандарты инфраструктуры ИТС. С начала Программы стандартизации ИТС Министерство транспорта сосредоточилось на разработкестандартов, которые обеспечивают способность к взаимодействиюмежду компонентами инфраструктуры, чаще всего непосредственносвязанными через проводные линии. К ним относятся стандарты управления светофорами, транспортными потоками на въезде, динамическиизменяющимися дорожными знаками и информационными центрамидорожного движения (транспортные средства не были вообще включены в эти разработки).
Эти стандарты взаимосвязи Центр-Центр (C2C)и Центр-Полевое оборудование (C2F) обеспечивают интеллектуальным транспортным системам возможности взаимодействия друг с другом и с оборудованием и устройствами, которыми они управляют. Онив основном поддерживают интерфейс коммуникаций «фиксированнаяточка – фиксированная точка», как показано на рис. 4. Партнерство Дирекции программ ИТС и Федеральной администрации пассажирскоготранспорта сосредоточилось на стандартах ИТС, потребных для сообщества общественного транспорта, начиная с 1996 г.
Взаимодействиепартнерства с американской Ассоциацией Общественного транспорта(American Public Transportation Association – APTA) привело к следующим стандартам:• Профили интерфейса коммуникаций пассажирского транспорта(Transit Communications Interface Profiles – TCIP): TCIP – компонент пассажирского транспорта в семействе стандартов ИТС, былвыпущен как стандарт APTA для голосования (TCIP 3.0) в августе2006 г. Следующая версия (TCIP 3.0.3) была выпущена в августе2010 г.
Стандарт TCIP разработан для поддержки широкого кругапотенциальных внедрений на пассажирском транспорте. Широта игибкость стандарта воплощены в очень большом количестве элементов данных, фреймов, сообщений и диалогов. Многие из этихэлементов TCIP являются опциональными, что позволяет конечному пользователю адаптировать TCIP к конкретным нуждам его внедрения.
Чтобы поддержать адаптацию TCIP в агентствах пассажирского транспорта и сообществах производителей, был разработанинструмент поддержки TIRCE (TCIP Implementation, Requirements& Capabilities Editor). Версия 1.2 TIRCE была выпущена в декабре2792009 г. и доступна для любого агентства пассажирского транспортаили продавца бесплатно, что способствует разработке совместимыхс TCIP закупаемых пакетов и технических требований к продукту.TIRCE также предусматривает программу обучения TCIP, котороеорганизует Национальный институт пассажирского транспорта.• Стандарт бесконтактной системы оплаты проезда (ContactlessFare Media Standard – CFMS): обеспечивает региональные взаимодействующие стандарты для систем сбора платы за проезд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
