Vozovny a nahrávání vozidel

Systémy pro vozovny

Systémy pro vozovny jsou určeny obvykle pro testování komponentů vozidel ve vozovně, k nahrávání a stahování dat do/z vozidel a k řízení dopravní cesty ve vozovně (řešení ukazatelů směru na stanoviště odstavení vozidla a tomu příslušné stavění výhybek). Tomuto cíli jsou uzpůsobeny i příslušné informační systémy.


Komponenty vozoven

V rámci řešení vozoven nabízíme řešení pro aktualizaci dat a pro sledování stavu vybraných komponent ve vozidlech, příp. sledování vjezdu či výjezdu vozidel či navádění na místo odstavení vozidla. Jedná se o:

Komunikační systémy s vozidly ve vozovnách

Komunikační systémy jsou určeny pro:

  • postupné vyčítání dat z vozidel po příjezdu na středisko (do vozovny) např. z odbavovacích systémů (informace o prodaných jízdenkách a použitých bezkontaktních čipových kartách), logů o činnosti řidiče, logů se všemi záznamy komunikace přes radiovou síť, zatížení vozidla či počítání počtu cestujících, sledování teploty, spotřeby paliva, off-line vyčítání polohy, apod.
  • nahrávání aktuálních a budoucích dat do vozidel, zejména pro informační systémy (jízdní řády do palubních počítačů MHD, palubních počítačů pro linkovou dopravu, data pro vnější a vnitřní LED panely a LCD pro cestující, zvuky pro digitální hlásiče, data pro stavění výhybek, preference na křižovatkách, apod.).
  • dálkové vyčítání z tachografů o velikostech souboru řádově MBajtů.
  • nově i dálkové vyčítání záznamů z vozidlových kamer o velikostech souborů řádově stovek MBajtů.

Proč se tato komunikace v rámci vozoven zavádí?
Odpovědi jsou v podstatě dvě a to dle typu provozu vozidel  - MHD nebo VLD:

  • u MHD obvykle existuje privátní radiová síť pro hlasovou a datovou komunikaci s vozidlem a tato radiová síť nemá dostatečně široký datový kanál, aby jím bylo možno výše uvedená data přenášet (řádově kbit/s). Zde má komunikační síť ve vozovně nezastupitelné místo.
  • u VLD komunikace s vozidly již probíhá minimálně pomocí GPRS/UMTS nebo LTE (takže mnohé data by se již dala přenášet), ale provozovatel dopravy platí za množství přenesených dat a aktualizací ve vozovnách snižuje poplatek mobilnímu operátorovi. Pomocí GSM se tak přenáší pouze údaje o poloze a odbavení a např. tachografy se vyčítají pouze ve vozovně.

V současné době vstupuje i třetí faktor a to jsou přenosy video sekvencí do vozidel pro LCD displeje pro cestující (reklamy, dopravní upoutávky, filmy) a naopak se přenáší videa z bezpečnostních kamer či tachografů. To znamená, že i přes snižující se ceny stálých plateb u mobilních operátorů nároky na datové přenosy stoupají a výhoda komunikačního systému ve vozovně zůstává zachována. Navíc je zde vždy zaručena dostupnost vozidel a čas na jejich aktualizaci. Komunikační systém ve vozovně tak vytváří vysokorychlostní obousměrný datový přenos mezi vozidly MHD či VLD (veřejná linková doprava) umístěnými ve vozovně. V praxi se používají dva základní systémy komunikace:

  • aktualizace prováděné při příjezdu a odjezdu vozidla na bráně nebo uvnitř vozovny (střediska)
  • aktualizace prováděné na vyžádání (vozidlo musí být možno se vzbudit)

Komunikační systémy vozoven pomocí WiFi

Jak již bylo uvedeno, dnes je pro řešení komunikací ve vozovnách často využívána komunikace pomocí sítí WiFi. Tato komunikace (neuvažujme pouze komunikaci při příjezdu vozidla na bráně) přináší:

  • více komunikačních kanálů, tj. lze současně aktualizovat data ve více vozidlech,
  • zabezpečení přenosu dat proti nežádoucím odposlechům a jejich záměnám,
  • snadné, rychlé a levné pokrytí prostoru vozoven.

Komunikaci s vozidly ve vozovně lze provádět pomocí dvou metod:

  • Aktualizace prováděná při příjezdu/odjezdu vozidla na bráně vozovny či střediska
  • Aktualizace prováděná v rámci celé vozovny, kdy vozovna musí mít vybudováno kompletní pokrytí.

Aktualizace prováděná na bráně vozovny:

Aktualizace prováděná pouze na bráně vozovny funguje tak, že jakmile vozidlo rozpozná, že se blíží k vjezdové bráně, zapne WiFi a vyhledává přístupový bod na bráně. Poté se k němu připojí a nastane omezený přenos dat.

Proč nastane omezený přenos dat?
Protože, pokud vozidlo bránou projíždí, bude přenos dat trvat po dobu dosahu signálu z antény vozidla na anténu vozovny nebo do doby, dokud řidič systém nevypne. Aby se tomu zabránilo, je jednou z možností je pozdržet vozidlo na bráně, než se data vymění. Tam, kde je větší datový provoz, může být toto problém. Navíc systém neřeší skutečnost nahrávání pomalých periferií na vozidle (pokud jsou přítomny) a je vhodný zejména pouze pro aktualizaci dat palubního počítače či vyčítání údajů o odbavení.

Při odjezdu je možno aktualizovat jen krátké soubory, protože jinak může dojít k tomu, že vozidlo „odjede ze signálu“ a přenesené soubory/adresáře nebudou aktualizovány celé.
Základní výhoda: jednoduchá výstavba systému – jeden komunikační bod.
Základní nevýhoda: možnost přenášet soubory jen do několika Mbajtů – omezeno dobou trvání komunikace (průjezdem vozidla kolem brány).

Aktualizace prováděná po příjezdu do vozovny (střediska)

Aktualizace prováděná po příjezdu vozidla do vozovny musí udržet OIS vozidla (odbavovací a informační systém) při „životě“ do doby (např. 1 hodinu – dle konfigurace) než budou nahráta/stažena veškerá požadovaná data do/z vozidla. Komunikační systém tak musí být vybudován téměř po celé vozovně, tj. zejména tam, kde se nacházejí odstavné plochy pro vozidla.
Nevýhodou systému aktualizace po příjezdu do vozovny je, že po aktualizaci dat do/z vozidla do doby jeho odjezdu uplyne „jistý čas“, který způsobí, že vozidlo může mít na odjezdu neaktuální data (vozidlo přijede v pátek a aktualizuje se, výjezd má až v neděli, kdy jsou již k dispozici jiná data). Systém lze realizovat pomocí palubního počítače EPIS 4.0B1.
Výše uvedená nevýhoda se dá odstranit ručním nastartováním vozidla, které je poté automaticky aktualizováno a automaticky vypnuto. Systému musí obsahovat inteligentní jednotky napájení IJN a to buď samostatnou anebo vestavěnou v palubním počítači EPIS 4.0x.

Aktualizace dat ve vozidlech na vyžádání

Pod pojmem aktualizace dat na vyžádání chápeme takový způsob aktualizace dat, kdy vozidlo je vzbuzeno komunikačním systémem vozovny, který na vyžádání chce do vozidla data nahrát anebo jej z něj získat. Výhodou systému je, že lze provádět aktualizace kdykoliv dle potřeby, a to bez lidského zásahu, protože se vozidlo v nastaveném intervalu „doptává“ řídicího počítače vozovny, zda má pro něj připravený „nová“ data. Popis funkce systému je zde.
Tento způsob aktualizace dat ve vozidlech provozujeme v několika dopravních podnicích a je založen na standardní palubních počítačích EPIS 4.0, EPIS 4.0A a EPIS 4.0B. Z důvodu úspory energie věnované na buzení vozidel je komunikační systém doplněn o nízkopříkonovou komunikaci, která buzení vozidel zajišťuje. Podrobnější způsob popisu HW vozovny pro aktualizaci dat na vyžádání je uveden zde a je založen na námi vyvinutých jednotkách ECU 01. Komunikační prvky pro realizaci komunikační sítě ve vozovně a ve vozidle je uveden zde.

Aktualizace dat ve vozidlech na vyžádání (hybridní)

Pod pojmem aktualizace dat na vyžádání (hybridní) chápeme takový způsob aktualizace, dat, kdy ve vozidle je vzbuzen komunikačním systémem vozovny pouze palubní počítač, do kterého jsou nahrány data pro ostatní komponenty ve vozidle. Tyto data jsou z palubního počítače do ostatních jednotek distribuována po zapnutí vozidla. Výhodou systému je, že lze provádět aktualizace dat bez nutnosti úprav napájecích rozvodů vozidla, ale aktualizace musí proběhnout rychle, tj. všechny komponenty musí být připojeny pomocí rychlé sběrnice – ethernetu. Nevýhodou je pozdní odezva na správnost dat či schopnost jejich přehrátí.

Komunikační systémy vozoven pomocí GSM

Pro menší provozy s dobrým pokrytím signálu GSM lze využít pro aktualizaci sítě mobilního operátora a to ve výhodné kombinaci s budícím systémem. Tato koncepce šetří prostředky za budování wifi sítí ve vozovnách a zachovává schopnost vzbudit vozidlo na vyžádání (systém obsahuje nízkopříkonový vysílač).

Obdobný systém je realizován pomocí jednotky EPIS 4.0B2, modemu EPG 4.0x a jednotky ECU 01, přičemž nejsou použity wifi jednotky.

Systémy vozoven s vysokorychlostními modemy (bez WiFi)

Toto jsou systémy, které umožňují nahrávat vozidla pomocí vysokorychlostních radiových modemů o rychlostech 90 – 230 kbit/s a to buď jednotlivě nebo pomocí hromadného nahrávání dat. Tento systém již dnes překonaný a je zde uveden pouze z historických důvodů. Jádrem systému ve vozidle DP byla námi vyráběná jednotka digitálního hlásiče EPIS 2.45 UIR s podporou radiových komunikací (dnes již výrobně nedostupná) doplněná o komunikační modul KM 2.45 (taktéž již výrobně nedostupný) zajišťující rychlé datové komunikace. Součástí jednotky EPIS je „Flash disk“ o velikosti 4 Mbajty pro dočasné uložení dat před jejich distribucí po vozidle. Další podmínkou pro úspěšnou činnost systému byl i firemní protokol pro hromadné nahrávání dat do vozidel, který současně umožňuje nahrávat např. i 50 vozidel (čímž se výrazně zvýšil přepočítaný datový tok na vozidlo – např. až na 5 Mbit/s). Každý přenesený soubor a informace je kontrolována pomocí CRC s potvrzením správnosti přenosu. Teprve po tomto potvrzení je možno šířit data nahraná do FLASH disku jednotky EPIS 2.45 do příslušného zařízení – digitální hlásič, palubní počítač, tabla a další periferie.
Nahrávací systém vozovny tak umožňuje dálkově komunikovat ve vozidle po sběrnicích RS 485 nebo IBIS s:

  • jednotkou EPIS 2.45 UIR,
  • vnějšími a vnitřními tably pomocí programovací jednotky IBIS – PJI 01 rychlostí až 19,2 kbit/s a nahrát do nich aktuální soubory,
  • námi vyráběnou vysílací jednotkou pro stavění výhybek BSV-TR 12,
  • palubním počítačem,
  • inteligentní napájecí jednotkou IJN pro udržování napájení požadované větve a šetřit tak akumulátory vozidla.