V2X – Связь транспортного средства

V2X – Связь транспортного средства с окружающей средой

В рамках связи V2X мы подготовили решение для следующих областей:

Общие принципы

Связь V2X – Vehicle-to-everything, то есть связь транспортного средства с окружающей средой – предоставляет возможность обмена информацией между любым транспортным средством и его окружением, будь то окружающие транспортные средства или окружающая транспортная инфраструктура. Та связь основана на европейском стандарте ITS – G5  (иногда C2X – Car to Car). Наша компания является крупнейшим чешским производителем устройств с данной технологией и, благодаря проектам, реализованным в последние два года, мы являемся одним из крупнейших производителей в области общественного транспорта в Европе. Как аппаратное обеспечение, так и программное обеспечение в устройствах разработаны нами, поэтому мы гарантируем большую гибкость решений и, в частности, возможность адаптации нашего решения к потребностям применения у конкретного клиента.

Рис.1: Принцип связи транспортного средства – транспортное средство может связываться с находящимися вблизи устройствами, будь то с другими транспортными средствами (C2X) или же с элементами транспортной инфраструктуры (V2X).

Рис.1: Принцип связи транспортного средства – транспортное средство может связываться с находящимися вблизи устройствами, будь то с другими транспортными средствами (C2X) или же с элементами транспортной инфраструктуры (V2X).

Мы предлагаем два основных элемента для связи V2X, основанные на блоках UCU 5.0. Это:

  • Блоки OBU – On-board unit – устройства для транспортных средств (разные типы)
  • Блоки RSU – Road-side unit – устройства на транспортной инфраструктуре, иногда называемые стационарными блоками

На сегодняшний день мы поставили около 1500 OBU и 150 RSU блоков. Таким образом, у нас есть комплексное решение для следующих областей интеллектуальных транспортных систем:

  • Общественного транспорта – благодаря тесной интеграции с нашим  бортовым компьютером EPIS 4.0x можно передавать на бортовой компьютер данные о движении вокруг, и в то же время использовать информацию с бортового компьютера для создания предупреждающих сообщений через V2X. Большим преимуществом V2X является возможность приоритетного проезда транспортных средств на перекрестках.
  • Индивидуальный пассажирский транспорт – благодаря подключению к планшету водителя отображаются соответствующие предупреждения
  • Подразделения интегрированной спасательной системы – наши блоки (OBU в сотрудничестве с RSU и контроллером перекрестка) обеспечивают приоритет транспортных средств спасательной службы на перекрестках. В то же время транспортные средства интегрированной спасательной службы информируют окружающие транспортные средства о своем присутствии, что в будущем может способствовать их лучшему проезду через город.
  • Менеджер дорог и автомагистралей – устройства RSU в интеграции с системой  Back office могут отправлять предупреждающие сообщения, сервисные транспортные средства способны через OBU информировать о своем присутствии и рекомендовать поведение другим участником трафика.
  • Менеджер городских дорог  – наши устройства RSU в сотрудничестве с контроллером SSZ могут обеспечивать приоритет транспортному средству интегрированной спасательной службы и общественному транспорту. В сотрудничестве с контролерами компании Cross наши RSU отправляют как карту перекрестка, так и текущий план сигналов.

Нашими клиентами являются как транспортные компании (DPMB a.s., DPO a.s.), подразделения интегрированной транспортной службы – Пожарно-спасательная служба в Брно, а также управляющие дорогами – Управление автодорог и автомагистралей и коммуникации г. Брно, и магистраты городов.

Особенности нашего решения

Как уже упоминалось, наше решение основано на нашем собственном аппаратном и программном обеспечении. Мы разработали также собственный стек связи, который полностью отвечающий международным стандартам, которые определяет организация  ETSI – мы успешно участвовали в так называемом Plugtest во Франции. Основные характеристики нашего решения:

  • • Высококачественная радиотехнология для работы на больших расстояниях — 300 метров по городу и 1500 метров за городом,
  • Поддержка всех типов сообщений V2X – CAM, DENM, IVI, MAP, SPAT, SRM, SSM, как для приема и обработки, так и для генерирования,
  • Поддержка переадресации сообщений – так называемый forwarding,
  • Поддержка обеспечения связи V2X,
  • Использование картографических данных для создания сообщений и определения местонахождения транспортного средства на карте,
  • Стремление к максимальной децентрализации системы — каждое транспортное средство или RSU является автономной единицей, которая для принятия решений использует локальные источники информации – бортовой компьютер, контроллер перекрестка, внутренние датчики.

Благодаря нашей собственной разработке мы знаем сильные и слабые стороны V2X и соответствующим образом адаптируем наше решение.

Устройства OBU

Устройства OBU – наш блок UCU 5.0V – доступен во многих вариантах, приспособленных с учетом вашего конкретного применения. Наши устройства могут быть установлены на легковых и грузовых автомобилях, автобусах, троллейбусах, трамваях и предупреждающих тележках – для этого наши устройства имеют все разрешения и сертификаты.

Рис 2: Демонстрация транспортных средств, на которых установлен наш OBU - автобус транспортного предприятия, легковой автомобиль дорожного менеджера, пожарная машина и сигнальный грузовик Управления дорог и автомагистралей.

Рис 2: Демонстрация транспортных средств, на которых установлен наш OBU — автобус транспортного предприятия, легковой автомобиль дорожного менеджера, пожарная машина и сигнальный грузовик Управления дорог и автомагистралей.

Устройства UCU включают в себя встроенный модуль для связи V2X и модуль LTE подключения (до двух независимых модемов), GNSS (GPS, Galileo, Glonass), Wi-Fi access point / клиент, устройство для инерционных измерений (акселерометр, гироскоп) и несколько коммуникационных шин (2x Ethernet, из которых 1x 1 Гбит/с, RS-485, RS-232, CAN) + однобитные входы / выходы.

Для взаимодействия с водителем мы подготовили планшеты, на которых отображаются актуальные сообщения и предупреждения, принятые через V2X. Кроме того, мы подготовили тесную интеграцию с бортовым компьютером, который может отображать предупреждения.

Рис. 3 – Пример отображения полученного сигнального сообщения V2X в нашем приложении на планшете, который подключен к OBU (UCU 5.0) через WiFi.

Рис. 3 – Пример отображения полученного сигнального сообщения V2X в нашем приложении на планшете, который подключен к OBU (UCU 5.0) через WiFi.

Для правильного генерирования сигнальных сообщений в OBU используются картографические данные. Устройства OBU могут быть локализованы на этих картах, таким образом доступны данные о лимите скорости, типе связи и т.д.

Сценарии и типы предупреждений, которые подготавливаются в нашем OBU и генерируются устройствами автономно:

  • Предупреждение о медленно движущемся или стоящем на автомагистрали транспортном средстве – Slow and Stationary vehicle warning
  • Предупреждение о резко тормозящем транспортном средстве – Emergency braking warning
  • Предупреждение о дорожных работах – Roadworks warning
  • Предупреждение о транспортном средстве общественного транспорта, стоящем на остановке
  • Предупреждение об угрозе столкновения трамвая
  • Предупреждение о приближении транспортного средства спасательной службы
  • Информация о состоянии общественного транспорта
  • Приоритетный проезд общественного транспорта через перекрестки
  • Приоритет транспортных средств на перекрестках
  • Предупреждение о пересечении дороги

Устройства RSU

Устройства RSU – наши блоки UCU 5.0I – доступны для использования в качестве автономного RSU, или же для использования вместе с контроллером перекрестка. Блоки могут быть установлены на распределительных щитах или отдельно на столбах, обычно на опоре светофора.

Устройства поставляются с мощными антеннами для обеспечения достаточной дальности и хорошего приема через V2X. Они также имеют встроенный модем LTE, GNSS (точное время и автоматическое позиционирование) и множество коммуникационных шин.

Рис. 4: RSU на распределительном щите на автомагистрали (слева) и RSU, расположенные над светофорами, для приоритетного проезда городского общественного транспорта MHD (слева),

Рис. 4: RSU на распределительном щите на автомагистрали (слева) и RSU, расположенные над светофорами, для приоритетного проезда городского общественного транспорта MHD (слева),

Наши RSU предназначены для непрерывной эксплуатации и разработаны для работы в сложных внешних условиях.

Подготовленные сценарии для RSU:

  • Передача плана сигналов и карты перекрестка для RSU, подключенных к контроллеру перекрестка от фирмы Cross
  • Приоритетный проезд общественного транспорта через перекресток – в сотрудничестве с контроллером перекрестка
  • Приоритетный проезд через перекресток транспортных средств интегрированной спасательной службы – в сотрудничестве с контроллером перекрестка
  • Подсчет транспортных средств – PVD – Probe Vehicle Data
  • Отправка любого предупреждающего сообщения DENM и IVI для отображения водителю транспортного средства – сообщение может быть запущено извне с сервера Бэк-офиса (BOS) или постоянно храниться в устройстве.

RSU также может использовать картографические данные, например, для подсчета реального расстояния транспортного средства от перекрестка.