V2X pro správce silnic a dálnic

V2X pro správce silnic a dálnic

Výstražný vozík ŘSD s naší jednotkou

Výstražný vozík ŘSD s naší jednotkou

Technologie V2X přináší nové možnosti, které mohou zvýšit jak bezpečnost provozu, tak i přehled o dění na silnicích. V2X umožní varovat okolní řidiče o pohybu vozidla údržby nebo o umístění výstražného vozíku, navíc je možné vysílat varování pro řidiče přes RSU. To vše je realizováno dle mezinárodních standardů, takže je zajištěna interoperabilita mezi jednotlivými výrobci.

Pro potřeby správců silnic nabízíme jak jednotky na vozy (OBU), tak i jednotky RSU – stacionární jednotky podél silnic. Naše vozidlové jednotky jsou navrženy tak, aby pracovaly co nejvíce v autonomním režimu, takže naší snahou je získat informace z vozu či vozíku. RSU zase dovedou sčítat projetá vozidla. Varovné zprávy, které mají RSU vysílat, jsou získány z C-ITS Back Office.

Naše řešení plně splňuje požadavky jak českého, tak i evropského projektu C-ROADS. V rámci tohoto projektu jsme vybavili RSU jednotkami úsek dálnice D1 v okolí Brna a OBU jednotkami středisko SSÚD Chrlice.

Pro použití V2X u správců silnic s V2X nabízíme řešení následujících situací:

  • Varování o pracích na silnici – naše jednotky OBU je možné instalovat jak na vozy, vykonávající údržbu na cestě, tak i na výstražné a předzvěstné vozíky. U vozů jsou jednotky napojeny na maják, takže při jeho zapnutí mohou začít vysílat varovnou zprávu o pracích na silnici. Po správném nastavení na tabletu je možné specifikovat i typ prací.
    Pro výstražné vozíky jsme schopni vyčítat stav vozíku i zobrazovaný symbol (buď jednobitovými vstupy, nebo po komunikační sběrnici). Řidiči kolem projíždějících vozů tak budou varování nejen o pracích na silnici, ale i o způsobu řazení do pruhů. Přes aplikaci v tabletu či mobilním telefonu je možné nastavit i omezení rychlosti.
Vytvořené cesty pro zobrazení varování o pracích na silnici

Zobrazení varovné zprávy o pracích údržby, které vysílal výstražný vozík. Červené pasy jsou lokality, v nichž se vozům zobrazí varování. Je vidět, že jsou jen v jednom směru a že zasahují více příjezdových cest.

  • Varování o pomalu jedoucím vozidle údržby – pokud vozidlo jede po určeném typu silnice (např. dálnice nebo dálniční přivaděč) a jede pomalu (např. jede rychlostí 40% z maximální rychlosti), jednotka OBU automaticky spustí varování o pomalém vozidle. Tato varovná zpráva se periodicky aktualizuje dle aktuální polohy vozidla. Pokud vozidlo zastaví, zpráva se automaticky změní na varování o stojícím vozidle.
  • Naše jednotky u nákladních vozů umožňují vyčítat i sběrnici CAN (norma J1939), takže jsme schopni na dispečink odesílat i provozní informace z vozidla. Náš systém tak nabízí výrazně více informací, než jen klasické systémy „fleet monitoring“, které jsou pouze založeny na pozici vozu. I tuto informaci ale samozřejmě umíme odesílat.
  • Propojení s aplikací v tabletu – aplikace V2Vis slouží jednak pro zobrazení přijatých varovných zpráv, jednak pro obsluhu a nastavení palubní jednotky OBU. Zobrazuje veškerá přijatá vozidla a RSU na mapě, spolu s místy s událostí. Zároveň umožňuje nastavit režim jízdy (zimní údržba, atd.), nebo typ vozu (sypač, …). V případě detekování mimořádné události umožní i vytvoření varovné zprávy.
Varování zobrazené na tabletu v naší aplikaci V2Vis

Zobrazení varovné zprávy na tabletu v aplikaci V2Vis

  • Jednotky RSU je možné napojit na Back Office – ať už náš BOS, nebo i cizí. Pak jednotky mohou vysílat varovné zprávy, které není možné získat lokálně (například na základě meteorologických dat nebo informacích o plánovaných uzavírkách)
  • Jednotky RSU zároveň detekují každé vozidlo s V2X v jejich blízkosti, takže jsou použitelné jako detektor stavu provozu. Na rozdíl od klasických indukčních smyček monitorují vozidlo po celou dobu jeho přítomnosti v okolí a získávají i informace o průměrné rychlosti či směru jízdy (vozidlo totiž celou dobu vysílá svůj stav). Při propojení s Wi-Fi a Bluetooth detektory od společnosti Cross navíc umožňují sčítat i vozy, které nejsou V2X vybaveny.

OBU jednotky

Naše OBU jednotky UCU 5.0V nabízíme pro potřeby správců komunikací v několika variantách s různou mechanickou konfigurací a s různou výbavou. Typická výbava jednotek UCU 5.0V je:

Osobní vůz ŘSD s naší jednotkou UCU

Osobní vůz ŘSD s naší jednotkou UCU

  • Komunikace V2X – podpora anténní diverzity pro lepší příjem, nebo přímo dvoukanálový provoz.
  • Mobilní internetové připojení – LTE – pro spojení s centrálním serverem Back office a pro aktualizaci certifikátů pro zabezpečenou komunikaci V2X. Možnost až dvou nezávislých modemů.
  • Senzor pozice – GNSS (GPS, Galileo a Glonass) – pro přesnou pozici a čas
  • Akcelerometr a gyroskop pro lepší odhad pozice a pro detekci nestandardních situací
  • Wi-Fi přístupový bod – slouží pro připojení tabletu.

Volitelně je jednotka vybavena i dvěma Ethernety pro napojení dalších zařízení na voze. Kromě této sběrnice je ještě možné pro potřeby správců silnic využít následující sběrnice:

  • RS-485, RS-232 – pro připojení ke starším technologiím na voze nebo vozíku – vyčítání stavu vozíku
  • CAN – pro vyčítání dat o jízdě vozidla – naše jednotka podporuje standard J1939 pro použití na nákladních automobilech. Je tak možné získat informace o rychlosti jízdy, tlaku v pneumatikách, otáčkách motoru, spotřebě, … Tyto informace je pak možné odeslat na server.
  • Jednobitové vstupy – pro informace o dalších signálech na vozidle –stav výstražného vozíku, maják na vozidle údržby či sypači…

Naše jednotky mají povolení pro montáž na silniční vozidla.

Mechanická konfigurace

Kvůli často omezenému místu nebo komplikovanému prostupu kabelů na vozech nabízíme jednotku ve třech mechanických konfiguracích:

  • Kompaktní pro montáž do vozu – k jednotce je třeba připojit externí multi-anténu (2xV2X, 1xLTE a 1xGNSS), která je na střeše. Jednotka je pak instalována někde ve skříni elektroniky. K ní jsou pak dovedeny anténní kabely od antény. Výhodou je jednoduchá konfigurace a pohodlné připojení veškerých dalších sběrnic (Ethernet, …). Nevýhodou je nutnost přivést anténní kabely, které jsou relativně tlusté. Toto řešení preferujeme u přívěsů, kde je relativně dost místa na kabely. Podobně jej volíme u osobních automobilů.
  • Kompaktní pro montáž na střechu – jednotka je typu „vše v jednom“ – elektronika i antény jsou v jednom krytu, který se montuje na střechu. K jednotce je třeba přivést pouze napájení, signál klíčku a případně maják. Výhodou je dobrá kvalita signálu, jednoduchá montáž a dobrá přístupnost jednotky. Nevýhodou může být obtížnější konektivita pro další vozidlové technologie – hůře se přivádí kabely (RS-485, …). Toto řešení považujeme za vhodné pro nákladní vozy.
  • Dělená varianta – na střeše vozu je jednotka, která se stará o veškerou bezdrátovou komunikaci (V2X, LTE, GNSS), včetně antén. Tato jednotka je propojena jedním kabelem s druhou jednotkou, která se stará o napojení na vozidlové technologie (Ethernet, napájení, …). Tato varianta kombinuje výhody obou předchozích možností – dobrá kvalita signálu, jednoduchá montáž a dobrá konektivita na sběrnice ve voze. Nevýhodou je horší servis – servis dvou jednotek místo jedné.

Jednotky RSU

Jednotka RSU na dálnici D1

Jednotka RSU na dálnici D1

Jednotky RSU – tvoří je naše jednotka UCU 5.0I – jsou typicky umístěny vedle silnic a dálnic. Jejich úkolem je vysílat varovné a informační zprávy pro okolo projíždějící auta. Zdrojem těchto zpráv je typicky server Back Office, se kterým pravidelně komunikují. Kromě toho umí získávat informace o dopravě – sbírá a agreguje data o projíždějících vozech – přijímá totiž jejich zprávy CAM. Mimo agregace dat z V2X může být RSU vybavena i detektorem Wi-Fi a Bluetooth (dodává společnost Cross), takže dovede získat informace o stavu dopravy i z vozidel bez V2X.

Vzhledem k náročným podmínkám, které v okolí dálnic panují, dáváme RSU do rozvaděče, z nějž jsou vyvedeny antény V2X a Wi-Fi + Bluetooth. Propojení mezi anténami a jednotkou UCU je zajištěno vysoce kvalitními a odolnými kabely (maximální doporučená délka je 6 metrů). Je tak možné dát antény do dostatečné výšky, aby co nejlépe pokryly své okolí.

Základní charakteristiky jednotek jsou:

  • Antény V2X mají zisk 12 dBm
  • Jednotky mají modem LTE pro spojení s centrálním serverem – zároveň se jednotka UCU může chovat i jako router, takže může zajistit spojení se serverem i jiným jednotkám v rozvaděči
  • Sběrnice Ethernet pro připojení dalších zařízení