ITS Skraceno I i II Parcijala - Skripta

5/25/2018 ITS Skraceno I i II Parcijala - Skripta

1/76

1

I parcijala :


2/76

2

1. Razlozi za uvoenje i razvoj ITS-aSuvremeni nain ivota zahtijeva porast mobilnosti, to se ostvaruje sa stalnim porastomkoritenja osobnih vozila, torezultira stalnim rastom optereenja transportne infrastrukture.

Nai gradovi odgovaraju ovoj krizi sa razliitim politikama, koje pokuavaju uskladitipotranju uz porast mobilnosti sa potrebom smanjenja prometnog zaguenja i zastoja u

prometu, osiguranje zatite okolia, te osiguranje sigurnih i efikasnih operacija transportnogsustava. Meu njima je koncept i praktino koritenje ITS, koji je sposoban otvoriti nove

putove koji mogu ostvariti odrivu mobilnost u naem komunikacijskom i informacionomokruenju. Prihvaanje ITS-a je kritina strana i transportna profesija treba postiirazumijevanje i procjenu sposobnosti primjene za njegov uspjean razvoj.ITS omoguuje informacijsku transparentnost, upravljivost i poboljan odziv prometnogsustava ime on dobiva atribute inteligentnoga. Atribut inteligentni openito oznaavasposobnost adaptivnog djelovanja u promjenljivim uvjetima i situacijama pri emu je

potrebno prikupiti dovoljno podataka i obraditi ih u realnom vremenu.

Definiranje osnovnih pojmova ITS-a

ITS alati se zasnivaju na tri kljuna (core) pojma: informacija, komunikacije i integracija.Prikupljanje, obrada, integriranje podataka i opskrbljivanje informacijama je jezgra (sr) ITS-a. Na bilo koji nain nuenje stvarnovremenskih informacija o trenutnim prometnim uvjetimana mrei pruaju stvarnovremenske informacije za planiranje putovanja, ITS alati su umogunosti, organe vlasti, operatore i individualne putnike bolje informirati, boljekoordinirati i pruiti podrku inteligentnom odluivanju. ITS moe smanjiti zaguenje i

poveati sigurnost, smanjenjem trokova transporta i tetnih utjecaja na okoli.Sintagma inteligentni transportni sustavi odnosno akronim ITS ulaze u znanstveni i strunirjenik prometnih i transportnih inenjera tijekom 90-tih godina 20.stoljea.Sutina ITS daintegrira pojedina rjeenja polazei od zajednike arhitekture ITS-a i dobro razraenih

sustavnih specifikacija. U okviru ITS-a razvijaju se inteligentna vozila, inteligentneprometnice, beine pametne kartice za plaanje cestarine dinamiki navigacijski sustavi,adaptivni sustavi semaforiziranih raskrija, uinkovitiji javni prijevozi td.Profesor Kan Chen je definirao inteligentne transportne sustave kao : primjenu

informacionih i telekomunikacijskih tehnologija u planiranju i upravljanju prometnim

sustavom.

Profesor I. Bonjak je definirao ITS: ITS je upravljaka, holistika i informacijskokomunikacijska (kibernetska) nadgradnja klasinog sustava prometa i transporta kojim se

postie znatno poboljanje performansi, odvijanje prometa, uinkovitiji transport putnika iroba, poboljanje sigurnosti u prometu, udobnost i zatita putnika, manja oneienja okolia..Redizajniranje prometnih sustava i logistikih procesa mogue je ostvariti u dvije faze ito: U prvoj fazi potrebno je razvijati i implementirati ITS u postojee prometne sustave kojie poboljati postojee sustave i osigurati fiziku mobilnost.Druga faza bi obuhvaala mnogo ire promjene u prometnom sustavu koje bi obuhvaaleuvoenje nove tehnologije u fiziku i virtualnu mobilnost.Zamjena fizike mobilnosti (PM) sa virtualnom mobilnou (VM) ( internet, uenje nadaljinu, rad na daljinu,...) u prvi plan dolazi skupina kibernetikih rjeenja pod zajednikimnazivom inteligentni transportni sustavi (ITS). Redizajniranjem pristupa od fizike kavirtualnoj mobilnosti osigurava se iznalaenje novih rjeenja koja mogu zadovoljiti rastue

potrebe za mobilnou i preuzeti efikasno povezivanje ljudi i kapitala sa prometnim sustavom.PM- fizika mobilnostVM- virtualna mobilnost

Slika Evolucija od fizike ka virtualnoj mobilnosti

PMPM

ITSPM

ITS VM


3/76

3

Mobilnost (M) moemo definirati kao paralelnu vezu fizike mobilnosti (PM) i virtualne

mobilnosti (VM) odnosno : VMPMM pri emu je : MPM i MVM

Najvaniji utjecaj ITS u prometnom sustavu je svakako smanjenje fizike mobilnosti uzkoritenje razliitih oblika virtualne mobilnosti.

Za uspjeno funkcioniranje inteligentnih transportnih sustava je neophodno koritenjenaprednih informacionih i telekomunikacijskih tehnologija (baze podataka, procesna oprema,beini i ini telekomunikacijski sustavi, senzori, elektronski sustavi , itd.) te visokausuglaenost institucionalnih i komercijalnih faktorakoji utiu na njihov razvoj i primjenu.Prikupljeni podaci se obrauju, pretvaraju u informacije koje se pohranjuju u baze podataka a

potom distribuiraju zainteresiranim korisnicima ili prenose u sustave kojima se realiziraju

upravljake funkcije. Kroz prikupljanje informacija o prometnom sustavu, njihovu obradu idistribuciju ITS poboljavaju i unapreuju procese upravljanja u prometnom sustavu te

tako poveavaju efikasnost, sigurnost i djelotvornostprometnog sustava.

Odnos transportne telematike i ITS-a

ITS je sustav sustava koji obuhvaa tehniku, tehnoloku i organizacijsku razinu tako da serazlikuje od klasinih izoliranih telematikih rjeenja izgraenih bez ITS arhitekture. UEuropi je prije termina ITS ponajvie koriten nazin transportna telematika ili cestovnatransportna telematika. Izraz telematika je nastao kao kombinacija rijei telekomunikacije iinformatika. Izolirani tehniki sustavi za elektroniku naplatu cestarine, SMS plaanje

parkiranja, elektronike tablice vozila jo ne predstavljaju inteligentni transportni sustav jernisu holistiki integrirani i ne postoji interoperabilnost na instucionalnoj, logikoj i fizikoj

razini. Prema tome moemo zapisati

TTITS

TTITS

gdje je : ITSskup ITS rjeenja

TTskup telematikih rjeenjaProgrami modernizacije eljeznica ukljuuju i rjeenja koja treba integrirati sa ITS-om te suidentificirane prioritetne aplikacije: napredni sustav informiranja putnika, daljinsko

upravljanje prometom vlakova, gradnja GSM-R mree u veim kolodvorima, osiguranjeeljeznikih cestovnih prijelaza, osiguranje kolodvora i transportnih otpremnitava,

poboljanje procesa na graninim prijelazima

Oekivane koristi od uvoenja ITSDirektne koristi od ITS-a mogu imati operateri cestovne ili eljeznike mree, korisnicivozila, vlasnici robe, putnici, ljudi koji ive ili rade du prometnica, svaki sa razliitim

potrebama i zahtjevima.

Ovdje imaju etiri glavne grupe stakeholdera:1. vlasnici i upravitelji transportne mree ( mreni operatori)2. vozai vozila i skup operatera korisnika mree3. putnici, pediteri (otprema robe) i drugi transportni korisnici4. Gradski planeri i regionalne upraveSa ITS-om putnici mogu osigur ati kori sti kroz poveanje sigurnosti, bolju informiranost,vei komfor i smanjenje vremena putovanja. ITS moe pomoi mrei i skupu operatera kroz

bolji i efikasnije servisiranje. ITS moe pomoi gradskim autoritetima (institucijama) uimplementaciji politike i odreivanju potreba te osigurati odrivost i funkcionalnost sustavaza sljedee stoljee.


4/76

4

- Smanjenje nezgoda

ITS moe pridonijeti smanjenu broja nezgoda, njihovom opsluivanju i vremenu potrebnomza servisiranje nezgoda osigurava potrebne resurse (sredstva) za reakciju na te dogaaje.

Najvanija aplikacija ukljuuje upravljanje brzinom ( upozorenje, povratna informacijavozau, upravljanje) i nadziranje vozila i vozaa. Neki primjeri ukljuuju:adaptivni sustavkontrole brzine, detekcija iznenadnih dogaaja i upozorenja sustava, brzo vrijeme reakcije nanezgodu, sustavi kamera za brzinu i izvrenje prometnih signala, automatsko upravljanje

prometom za pjeake i bicikliste, nadziranje vremenskih i mikroklimatskih uvjeta, poveanjemogunosti predvianja sustava i sustav za spreavanje sudara

- Smanjenje zaguenjaZaguenje prometnica je veliki problem za sve grupe korisnika pa stoga poveanjeefikasnosti postojeeg transportnog sustava predstavlja vaan cilj programa ITS irom svijeta.Zaguenje se moe smanjiti upravljanjem potranjom, poboljanjima efikasnosti transportnemree, i rasporeivanjem prijevoznih zahtjeva na druge vidove prijevoza.

Mnogi ITS servisi pomau ublaavanju zaguenja: upravljanje potranjom : tarife,elektroniko plaanje, pristup upravljanju; efikasnost mree: upravljanje irokom mreomarterija, upravljanje brzinom kretanja, mjerenje i kontrola ulaza na rampama, otkrivanje i

upravljanje iznenadnim dogaajima, informiranje vozaa; model poticanja pomoi :predputno informiranje, davanje prioriteta autobusima, sustav informiranja putnika

- Nadziranje i zatita okoliaOdriva mobilnost ne moe se ostvariti bez zatite i poboljanja okolia. Mnogi gradovi su

primijenili ITS za smanjenje problema zagaenja zraka, posebno u centrima gradova.Oneienje zraka je pogorano u uvjetima prometnog zaguenja, tako neka ITS mjerenja

poboljavaju efikasnost odvijanja prometa uz smanjenje zagaenja zraka.

- Produktivnost i operativna efikasnost

ITS implementacija esto sniava operativne trokove i obvezno poboljava produktivnost.Kako je smanjenje trokova od interesa zasve korisnike prometnica, a odgovarajue koristisu znaajne za vlasnike vozila i operatere infrastrukture autocesta. ITS opcije ukljuuju :automatsku lokaciju vozila (AVL), automatsku otpremu robe, Kompjtorski dispeering(CAD), nadziranje vozaa, elektronika naplata taksa.

- Komfor za korisnike

Za korisnike transportnog sustava je veoma vana udobnost, zatita privatnosti, povjerenje,

sigurnost (miran). Sa ITS servisima mogu dati bolje predputne informacije o uvjetimaputovanja , ukljuujui podatke o trajanju zaguenja, informacije o vremenskim uvjetima, nataj nain se smanjuje stres vozaima.

Koncept razvoja ITSSa ITS-om ukupni efekti su uvijek vei od zbira koristi koji se postiu zasebnimaplikacijama. Implementacija je esto veoma kompleksna, jer ima puno zapreka koje treba

prevladati. Dobro planiranje, dobra komunikacija i efikasna koordinacija izmeuzainteresiranih strana su kljuni elementi za uspjenu implementaciju ITS-a.


5/76

5

- Okvir za razvoj

Moderna tehnologija je samo jedna komponenta za uspjean razvoj ITS-a. Ne izolirani ITSalati ili strategije mogu biti prikladni za potrebe svih gradova ili potpuno rjeenje samog

problema. Plan razvoj ITS-a osigurava mape, prikaz odredita, zapreke du puta. ITSplanira ponudu za nove poglede na transport, otuda je potrebno ukljuivanje postojeihplanova mnogih agencija. Odreivanje primijenjene strukture planiranja moe osigurati irokusuglaenost strategija i dobru integraciju ITS razvoja.

- Koordinacija razvoja ITS-aTipini zahtjev razvoja ITS-a je koordinacija izmeu nekoliko razliitih organizacija inadlenih organa vlasti. Prvi korak je konsultiranje irokog spektra interesa za gradnju odstrane lokalnih partnera zaduenih za razvoj ITS-a. Zadovoljstvo javnih slubi i transportnihoperatera imaju novu ulogu u gradnji ITS vizije, kao to su banke, trgovina, radio i televizija,telekomunikacijski operateri i komercijalni servisni provajderi.

- Sustavni pristupPodruje transporta mora uzeti potpuni sustavni pristup koji znaajno doprinosi uspjenomrazvoju ITS-a. Potpuni sustavni pristup ukljuuje oboje, i tehniki koncept i industrijskanastojanja integriranju kljunih tehnologija koje su iroko obuhvaene unutar arhitekture

prema isporuci servisa za korisnike.

- Tehniki konceptTehnika jezgra (core) ITS-a je primijenjena informacionih i upravljakih tehnologija natransportne sustave. Ujedinjavanje ovih tehnologija za primjenu u ITS funkcijama je

zasnovano na principima sustavnog inenjerstva. Postoji veliki broj postojeih tehnologija

koje mogu biti ili su ve primijenjene na ITS.

- Sustavna arhitektura

Sustavna arhitektura je okvir unutar kojeg se pojedinani ITS servisi i funkcije- kao to sunadziranje prometa, detekcija incidenata, podrka nesretnim sluajevima- mogu biti razvijene.Ona klasificira kako komponente sustava utjeu na druge i kako funkcioniraju kao cjelina, teusklauju funkcije unutar sustava i svih podsustava. Glavna karakteristika sustavnearhitekture je osiguranje stratekog okvira putem kojeg e aktivnosti razliitih sudionikamoi biti integrirane.

- Kljune tehnologijeSigurno ITS tehnologije su kljune za efikasan razvoj ITS servisa kao potrebne tehnologije.ITS program moe se usmjeriti na mogue tehnologije koje zahtijevaju grupa ITS servisazahtijevana od vanih stakeholdera. Baza podataka digitaliziranih karata i standardnolociranje odgovarajuih shema vaan je preduvjet za vie ITS korisnikih servisa, ukljuujuiizmjenu podataka i izbor ruta.


6/76

6

2. ZNANASTVENO TEHNOLOKA UPORITA ITS-aPrometna znanost i inenjerstvoITS se kao znanstvena disciplina i grana razvija u okviru prometnih znanosti i predstavlja dio

znanstvenog polja tehnologije prometa i transporta. Izraz promet i transport odnosnoprometno i transportno inenjerstvao oznauje prekrivajue, ali i dijelom ortogonalne

pojmove.

Prometje definiran kao sustav i/ili proces koji omoguuje obavljanje transporta ljudi, roba iinformacija u odgovarajuim prometnim entitetima (vozila idr.) zauzimanjem dijelakapaciteta prometnice prema utvrenim pravilima i protokolima.Transportpredstavlja svrhovito premjetanje transportnih entiteta (ljudi, roba i informacija) u

prometnim entitetima ili bez njih. Ako nema prometnog entiteta onda se govori o istom

transportu(npr. cjevovodni transport).

Za osnovno objanjenje temeljnih povezanosti prometa, transporta i sustava aktivnosti(individualnih, gospodarskih i drutvenih) moe posluiti slika.

Naelno su naznaene osnovne interakcije izmeu:

1/ mrene infrastrukture (cestovnih, eljeznikih, zranih, vodnih)2/ prometnih entiteta (cestovna vozila, brodovi, zrakopolovi, itd)

3/ transportnih entiteta (ljudi, roba i informacija)

Transportna potranja(D) ovisna je o aloka

Naelno su naznaene osnovne interakcije izmeu:1/ mrene infrastrukture (cestovnih, eljeznikih, zranih, vodnih)2/ prometnih entiteta (cestovna vozila, brodovi, zrakopolovi, itd)

3/ transportnih entiteta (ljudi, roba i informacija)

Transportna potranja(D) ovisna je o alokaciji aktivnosti (AA) i kvaliteti usluga (QoS) tako

da vrijedi:

tspQoSAAfD ,,, p,s,tsu varijable sustava

Kvaliteta usluga dominantno je odreena investiranjem i infrastrukturu i upravljanjem tako davrijedi : MIfQoS , gdje je : I - koliina investiranja u infrastrukturuiMupravljanje

Umjetna inteligencija (AI)

Kako atribut inteligentni odreuje razliku ITS-a u odnosu na klasini sustav odvijanjaprometa i obavljanja transporta, potrebno je bolje poznavanje pojma umjetna inteligencijaAI (Artificial Inteligence). Atribut inteligentni u kontekstu ITS-a odnosi se na sposobnost

prikupljanja podataka i obrade tako da se postie bolje i prilagodljivo ponaanje prometnogodnosno transportnog sustava. Termin umjetna in teligencija (AI - arti fi cial intelligence) uveo

je John Mc Carthy 1956. godine no ni do danas nema jedinstvene definicije umjetneinteligencije.


7/76

7

Prema tkz. povjesnoj definiciji (Minsky, 1968) umjetna inteligencija je znanost itehnologija izradbe strojeva koji su sposobni za obavljanje aktivnosti koje zahtijevaju ljudsku

inteligenciju.Charniak i Mc Dermott definiraju umjetnu inteligenciju kao studiju mentalnih

procesa uporabom raunalnih modela. Vei broj autora slae se da postoje dva osnovnasmjera prouavanja AI inteligencije tako da je:jedanvezan za ovjekov proces miljenja, a

drugi za oponaanje tog procesa u strojevima (raunalima, robotima i dr. )Kljune znaajke inteligentnogponaanja su :

1. brz i uspjean odziv na novu situaciju2. uenje iz iskustva3. uporaba razmiljanja u rjeavanju problema4. primjena znanja u djelovanju prema okruenju5. prepoznavanje relativnog znaenja pojedinih dijelova

Kao znanost umjetna inteligencija je dio spoznajne znanosti s fokusom na teoriju

inteligencije, usvajanja znanja, dokazivanju teorema.

Kao tehnologija, umjetna inteligencija prvenstveno pripada podruju raunalne tehnologijesfokusom na dizajn ekspertnih sustava, neuronskih mrea i bioraunala.Vana pitanja vezana za predstavljanje i koritenje ITS relevantnih znanja uekspertnim sustavima su:- koji su izvori tog znanja- kako se moe prikupljati- kojim izrazima i pravilima se moe prikazati- kako dohvatiti relevantno znanje- kako aurirati relevantno znanjePosebni zahtjevi inteligentnih(raunalnih sustava) odnose se na :- mogunost opisa nedoreenog ili neodreenog znanja- razumljivost za ovjeka-

modularnost (radi jednostavne nadogradnje)- fleksibilnostZa predstavljanje znanja, osim klasinih logikih izraza i pravila produkcije (IF-THEN idr.)upotrebljavaju se :okviri i semantike mreeOkviri su strukture podataka u kojima je znanje o nekom objektu objedinjeno na jednom

mjestu. Semantike mree sline su okvirima s razlikom da se kod njih znanje temelji naobjektu i njegovoj okolini.

Analogija AI s prirodnom inteligencijom

U tablici je predoena usporedba izmeu ljudskog mozga i digitalnog raunala. Veinaklasinih Al programa i alata temelji se na sekvencijalnom procesiranju i samo nekim

jednostavnim predstavljanjima znanja i logike. Tek novija rjeenja umjetnih neuronskih mreauvode paralelno procesui ranje.


8/76

8

ovjekov mozak nije raunalo nego bioloka mrea s oko 100 milijardiraunala-neurona ilinervnih elija koji rade u sloenim strukturama.Umjetne neuronske mreeANN (Artifical Neuron Networks) uvode prikaz znanja iobradu podataka temeljenu na paralelnom procesuiranju, brzom pretraivanju velike

koliine informacija i sposobnosti prepoznavanja oblika temeljeno na iskustvu . Primjer

formalnog modela jednostavnih neuronskih mrea dan je na slici

Mreu ine :ulazni neuroni (analogon receptorima), unutarnji neuroni i izlazni neuroni.Na slici a/ je pokazana operacija logikog zbrajanja realizirana neuronskom mreom pri

vrijednosti definiranog praga h=1. Vrijedi formalni opis ponaanja)1()1()1()( 321 txtxtxty

gdje su : 321 ,, xxx - stanje ulaznih neurona i y - stanje izlaznih neurona

Na slici b prikazana je mrea kanjenja s dva takta. Mrea se sastoji od ulaznog (x) iizlaznog (y) i unutarnjeg (z) neurona sa definiranim pragom (h=1). Vrijedi formalni opis

dinamike

)1()(

)1()(

txtz

tzty

iz ega slijedi da je )2()( txty

Koncepti inteligentnih agenataAgent je openito definiran kao entitet (osoba, programski modul ili objekt) koji prikupljainformacije i za nekog drugog samostalno djeluje u ostvarivanju postavljenog cilja.

Inteligentni agent (IA) surauje s drugim agentima, informacijama i korisnicima uizvravanju sloenih zadataka.Agencija predstavlja objedinjene agente u jedinstvenoj mrenoj strukturi.Programsko inenjerstvo tretira inteligentnog agenta kao analogiju procesa zakljuivanja,miljenja i djelovanja.U ITS okruenju od posebnog interesa suvieagentni sustavi koriteniu upravljanju transportno logistikim mreama.Za ITS aplikacije kljuna su sljedea svojstva inteligentnih agenata :autonomnost, ciljna

orijentiranost, mobilnost u mrei, mogunost interakcije s ljudimai sposobnost uenja.Najvei dio aplikacija IA danas je vezan za Internet agente i elektroniko trgovanje.

Atribut Mozak Digitalno raunalobroj procesa 1110 desetak ili manje

signal analogni digitalni

ciklus 2 ms ns

redudancija nove stanice rezervni sustav

permanentnost nepermanentno po elji


9/76

9

Razvoj IA za ITS moe se odnositi na : pristup informacijama,podrku odluivanju, sueljaaktivirana govorom ipretraivanje distribuiranih baza podatakaDjelovanje inteligentnih agenata moe se promatrati u tri osnovne dimenzije: razina

samostalnosti i odgovornosti, razina inteligencije i razina pokretljivosti

Svaki inteligentni agent ima neku razinu inteligencije, samostalnosti i pokretljivosti.

Inteligencija opisuje sposobnost agenta za prihvaanje zadanih ciljeva i izvrenje zadatka.Smatra se da pravi inteligentni agenti imaju ne samo sposobnost jednostavnog zakljuivanjanego sposobnost uenja i prilagoavanja. Razina samostalnosti i odgovornosti razlikuje seovisno o nainu komunikacije i suradnje s drugim agentima.Pokretljivostagenta iskazuje seu razinama, od statikog agenta do vrlo pokretnog agenta.Uspjenost agenta i ostvarivanje ciljeva moe se procijeniti veliinom 1,0

Meko izraunavanjeU velikom broju prometnih problema nema potrebne informacije niti su ispunjene

pretpostavke za provoenje klasine optimizacije. Stoga se nuno primjenjuju druge metode,meu kojima su i metode mekog izraunavanja. Primjena mekih metoda, pogodna je uuvjetima djelomine informacije, nepreciznosti i nesigurnosti. Za meko izraunavanje vanisu koncepti i metode:

1. neizrazito izraunavanje i neizrazita logika (fuzzy computing, fuzzy logic)2. neuronske mree (neural networks, neural computing)3. genetski algoritmi (genetic algoritms)

Koncept metode mekog izraunavanja prilagodljiviji su ublaavanju ogranienjaklasinih

metoda tvrdog izraunavanja odnosno tvrdog optimiziranja.

Teorija sustava i kibernetika

ITS predstavlja kompleksan, otvoren, dinamian sustav iji dijelovi imaju svojstvasamoorganiziranosti. Prouavanje takvih sustava razlikuje se od teorije jednostavnihdeterministikih sustava.Teorija sustava odnosno sustavska znanost i kibernetika postoje vie od pola stoljea kaoakademskapodruja koja prouavaju slinu problematiku, ali egzistiraju gotovo paralelno. Uteitu prouavanja su sustav, struktura, funkcije, procesi, voenje itd. koji su neovisni ospecifinom podruju implementacije. Sutinska razlika izmeu sustavske znanosti i

kibernetike je u tome da sustavksa znanost ima jae teite na strukturu sustava dok jekibernetika vie usmjerena na funkcioni ranje sustava.


10/76

10

Osnovne razlike izmeu teorije sustava i kibernetike su ilustrirane na slici.

Iz sustavske znanosti i kibernetike razvile su se brojne teorije, discipline i struke. Posebno su

znaajne teorija automata, teorija informacija, teorija voenja, umjetna inteligencija,inteligentno izraunavanje, inteligentni transportni sustavi itd.Teorija kompleksnih sustava je skup temeljnih objanjenja kompleksnosti i pripadajuihmetoda koje omoguuju spoznavanje i objanjenje ponaanja takvih sustava.Sustavski pristup omoguuje integraciju analitikih i sintetikih metoda u prouavanjuotvorenih sustava koji su u integraciji sa okruenjem.Samoorganizirani sustav je sustav u kojemu su komponente u integraciji tako da se

dinamiki ostvaruje funkcija i eljeno ponaanje sustava.Kompleksnost moemo opisati kao :

- obiljeje vezano uz velik broj povezanih dijelova odnosno oblika- stanje koje je teko detaljno razloiti i opisati

Stupanj kompleksnosti odreen je : brojem komponenata sustava, brojem i vrstom interakcija,odnosima ciljeva, kompleksnou voenja, kompleksnou znanja i vjetina i subjektivnimkonotacijama

Modeliranje kompleksnih sustava

Proces modeliranja kompleksnih sustava moemo poeti definiranjem :cilja (koje specifineinformacije i znanja trebamo) i funkcije modela

I TS kao funkcionaln i sustavima odreena invarijantna svojstva vezana za njegovu funkciju,no struktura i ponaanje promjenljivi su u prostoru i vremenu.Za modeliranje ITS-a potrebnorazviti modele prilagoene kompleksnosti sustava. Cilj i funkcije modela bitno odreujuaspekt, obuhvat, detaljiziranost, razinu apstrakcije i izbor metoda modeliranja.

Konceptualizacija predstavlja grubu skicu modela kojim je predeterminirana struktura i

kompleksnost modela. Nakon faze konceptualizacije uglavnom je odreena struktura ikompleksnost modela, odnosno izabrana je metoda (ili metodologija ) modeliranja.

Za modeliranje ponaanja ITS sustava mogue je koristiti metode:sustavske dinamika,

simulacije diskretnih dogaaja, fuzzy (neizrazitog) zakljuivanja, neuronske mreei genetskihalgoritama.

Modelinisu potpuno toan opis sustava nego je kljuno da model zadovoljava postavljenusvrhu i da je dovoljno toan.Verifikacijamodela daje odgovor na pitanje je li model graenna pravi nain, dakle konzistentno i bez logikih greaka.Validacijamodela daje odgovorna pitanje je li graen pravi model koji zadovoljava postavljenu svrhu i koristan je.

Poopenje modela prometnog sustavaRazmatraju se struktura i ponaanje neovisno o prometnoj grani odnosno fizikoj izvedbi

prometnice, prometnog entiteta i drugih temeljnih komponenata prometnog sustava.

Temeljne strukturne komponente u poopenom modelu prometa su: prometnice,prometni entiteti transportirani entitet, adaptacija transportiranog entiteta na prometni entiteti

upravljanje prometom.


11/76

11

Pojam i vrste voenjaTemeljna znaajka voenih sustava je sposobnost svrhovite promjene ponaanja objektavoenja (sustava i/ili procesa). Prema dr. Husaru, voenje je kvaliteta vie u odnosu naupravljanje. Ako se doda inteligencija u sustav (informiranje vozaa, rutiranjem, itd) dobivase inteligentno voenje.Prikaz voenog sustava je dan na slici

Izmeu subjekta voenja (sustava ili jedinica za voenje) i objekta voenja postojeinformacijske veze.

Voenje je postupak ostvarivanja svrhe i ostvarivanja konkretnih ciljeva na osnoviprikupljanja i obrade informacija o okruenju, stanji i/ili izlazu objektnog sustava.Voenje se moe definirati kao svrhovito djelovanje na promjenu ponaanja sustava ili

procesa. Za ostvarivanje cilja voenja potrebne su odgovarajue informacije i algoritmimijenjanja stanja objekata pri provoenju voenja.Sa stajalita prometa relevantne su vrstevoenja koje su prikazane na slici .

Voenje unaprijednom i/ili povratnom vezom prisutno je u razliitim izvedenicama ugotovo svim ITS aplikacijama. U teoriji voenja odnosno kibernetici razraeni su opi obliciunaprijednog voenja, voenje pomou povratne veze te razliite vrste prilagodljivogodnosno adaptivnog voenja.Upravljanje je unaprijedno voenje koje se primjenjuje kad je potrebno otkloniti poremeajidjelovanja prije nego to ona pogoraju ponaanje sustava.

Upravljakim djelovanjem moe se poremeaj ukloniti znatno prije nego u sluaju voenja spovratnom vezom gdje treba ekati rezultat motrenja outputa. Informcija o nastalimporemeajima (In) dovodi se u ureaj za voenje (UV) gdje se prema algoritmu voenja(Avu) obavlja prerada informacije u upravljaki signal (Us) koji preko izvrnih sprava (IS)korektivno djeluje na sustav kao to je to prikazano na slici .


12/76

12

Reguliranjeje nain voenja utemeljen na povratnoj vezi.Poremeajno djelovanje se otkrivamotrenjem izlazne veliine tako da je potrebno saekati da ono obavi negativni utjecaj.Razlikuju se tri podvrste regulacijskih sustava: automatski stabilizatori, programski

regulacijski sustavi i slijedni regulacijski sustavi

Automatska stabilizacijaznai odravanje izlazne veliine na priblino stalnoj vrijednosti

koja je determinirana konstrukcijom ili funkcijom sustava. U programskim regulacijskimsustavima vrijednosti izlazne veliine slijede zadani zakon djelovanja ili programa. Kodslijednih regulacijskih sustava vrijednosti izlazne veliine slijedi vodeu veliinu ijavremenska ovisnost nije unaprijed poznata. Regulacijski krug ine voeni (regulirani ) sustavi jedinice sustava za voenje. U regulacijskom krugu se nalaze : mjerno osjetilo, usporednik,regulator i izvrna sprava.Objekt voenja (regulacijska staza) koristi se za oznaavanje puta kojim se upravljakisignal prenosi od izvrne sprave na ulasku u proces do mjerno osjetila na izlasku iz procesa.Ako se proces vodi s dva ili vie regulacijska kruga, tada se radi o viestruko ovisnimregulacijskim krugovima.

Adaptivno voenje prometnog tokaVoenje prometa vozila (traffic control) predstavlja jedno od kljunih podruja prometnoginenjerstva i od posebnog je interesa za ITS aplikacije inteligentnog voenje prometa.Doprinos ope teorije voenja mogu se odgovarajuim interpertacijama koristiti za analizu isintezu razliitih klasa problema voenja prometa. Inteligentno voenje ukljuuje rjeenjaadaptivnog voenja, voenje sustava koji ui te kombiniranje unaprijednog voenja ireguliranja. Adaptivno ili prilagodljivo voenje znai sposobnost prilagodbe vanjskimutjecajima i zbivanjima unutar svoje strukture.

Na grafikom prikazu razlikuju se dva regulacijska kruga pri emu osnovni regulacijski krugosigurava automatsku stabilizaciju voenja veliine y, dok krug za prilagodbu prilagoujenain rada osnovnog kruga u promjenljivim uvjetima.

Adaptivni sustavvoenja obiljeava svojstvo da neki njegov uskladljivi parametar, koji moebiti unutar struktura, moe biti automatski mijenjan sve dok se uz pretpostavljenu vrstuporemeaja ne ostvari zadovoljavajue djelovanje s obzirom na postavljenu svrhu.Ako sustav ispunjava postavljenu svrhu, ne samo na zadovoljavajui nain, nego i na najboljimogui nain, onda se govori o optimizacijskom sustavu. Za optimizacijski sustav vrijedi

izraz:

dtyyT

J

T

i

i

0

0

1minimum J kazalo provedbe kruga

0y eljena vrijednost voene veliine yi iy i-ta vrijednost izlazne veliine


13/76

13

Voenje sustava koji ui temelji se na sposobnosti sustava da tijekom vremenapoboljavaju i usavravaju svoje djelovanje. Teorija i primjena voenja sustava koji ue uskoje vezana sa doprinosima iz teorije automata i umjetne inteligencije.

Osnovni prikaz sustava koji ui dan je na slici.

3. ZAHTJEVI KORISNIKA I MJERENJE UINKA ITS-aMeunarodna normizacija ITS uslugaISO (International Standardization Organization) je opisao temeljne ITS usluge (ITS

Fundamental Services) 1999. godine povezujui komplementarne ITS usluge te je definirao11 funkcionalnih podruja:

1. informiranje putnika (Treveler Information)2. upravljanje prometom i operacijama (Traffic Management and Operations)3. vozila (Vehicles)4. prijevoz tereta (Freigh Transport)5.

javni prijevoz (Public Transport )

6. urne slube (Emergency)7. elektronika plaanja vezana za transport (Transport Related Electronic Payment)8. sigurnost osoba u cestovnom prijevozu (Road Transport Related Personal Safety)9. nadzor vremenskih uvjeta i okolia (Weather and Environmental Monitoring)10.upravljanje odzivom na velike nesree (Disaster Response Management and

Coordination)

11. nacionalna sigurnost i zatita (National Security)Unutar svakog funkcionalnog podruja nalaze se meusobno povezane usluge od kojih je ISOdefinirao 32 : predputno informiranje, putno informiranje vozaa, putno informiranje u

javnom prijevozu, osobne informacijske usluge, rutni vodi i navigacija, podrka planiranju

prijevoza, voenje prometnog toka, nadzor i otklanjanje incidenata, upravljanje potranjom,nadzor nad krenjem prometne regulative, upravljanje odravanjem infrastrukture,

poboljanje vidljivosti, automatizirane operacije vozila, izbjegavanje elnih sudara,izbjegavanje bonih sudara, sigurnosna pripravnost, sprjeavanje sudara, odobrenje zakomercijalna vozila, administrativni procesi za komercijalna vozila, automatski nadzor

sigurnosti cesta, sigurnosni nadzor komercijalnog vozila na instrumentnoj ploi vozila,upravljanje komercijalnim voznim parkom, upravljanje javnim prijevozom, javni prijevoz na

zahtjev, upravljanje zajednikim prijevozom, urne objave i zatita osoba, upravljanjevozilima urnih slubi, obavjeivanje o opasnim teretima, elektronike financijsketransakcije, zatita u javnom prijevozu, poveanje sigurnosti ranjivih cestovnih korisnika iinteligentna vorita i dionice.


14/76

14

Poboljanje performansi prometnog sustava primjenom ITS-aPrimjenom ITS-a bitno se mogu poboljati performanse klasinog prometnog sustava ikvaliteta usluga za krajnje korisnike tako da vrijede relacije:

KLITSKLIITS SQSQPIPI

ITSPI indeks performansi inteligentnog prometnog sustavaKLPI indeks performansi klasinog (pred- ITS) prometnog sustava

KLSQ kvaliteta usluga klasinog (pred-ITS) prometnog sustavaProblem razvoja ITS-a moe se formalno postaviti kao problem dizajna i realizacije ITS

rjeenja ITSITSa ITSa pojedino ITS rjeenje ITS skup moguih ITS rjeenja

Izbor moguih rjeenja se vri prema skupu kriterija kao to su: protonost, sigurnost,uinkovitost, udobnost, ekoloka poboljanja .Vea protonost prometnice znai poboljanje performansi sustava a aspekta operatoraodnosno davatelja usluga te istovremeno i poveanje kvalitete usluga za korisnikereduciranjem vremena ekanja, umanjenje stresa, itd.Uspjeno funkcioniranje ITS-a podrazumijeva prikupljanje i obradu informacija u realnomvremenu s ciljem boljeg odluivanja i sigurnijeg odvijanja prometa.

Zahtjevi korisnika ITS-a

Korisniki zahtjevi ITS-a koji su usmjereni ka poboljanju usluga transportnog sustava(neovisno o modovima transporta) su polazite za definiranje arhitekture ITS-a tespecificiranje servisa koji e biti osigurani razvojem i implementacijom ITS-a.Zahtjev (requirement)je izjava o esencijalnim karakteristikama odnosno atributima sustava

ili komponente koja usmjeruje razvoj sustava tako da je koristan za jednog ili viestakeholdera. Kljuno je da se odgovori na pitanje to e sustav raditi, a ne kako.Definiranje korisnikih zahtjeva i sustavskih specifikacija za ITS prvi je kljuni korak uivotnom ciklusu ITS-a. Zahtjeve generiraju korisnici ili dugi zainteresirani sudionici.Postoji vie uputa i kriterija prema kojima se procjenjuje koliko dobro su zahtjevi za ITS -omdefinirani. Karakteristike dobro definiranih zahtjeva su sljedee:

1. definirati to , a ne kako e sustav raditi.2. Sprijeiti udvostruenje tako da zahtjev ima jedinstvenu oznaku, svoj naziv i sadraj koji

osiguravaju da ne moe doi do udvostruenja zahtjeva.3. Mora postojati jedna ideja po zahtjevu jer zahtjevi moraju razliiti dopojedinane razine4. Zahtjev mora biti dokumentiran (tekst, grafovi, slike, baze podataka) i mora kao takav

biti dostupan5. Dobro definiran zahtjev mora identificirati svog vlasnika i pazitelja, to moe biti i ista

osoba.

6. Vlasnik mora odobriti zahtjev nakon to zahtjev bude redefiniran i preformuliran7. Svi prihvaeni zahtjevi moraju biti neophodni.8. Dokumentirani zahtjevi moraju biti jasni, koncizni i kompletirani koliko god je to

mogue.9. Dobro definiran zahtjev ina sljedivost tako da se moe pratiti od izvora definiranog

zahtjeva.

11. Gdje god je to mogue treba kvantitativno opisati zahtjev ( pouzdanost treba bitinajmanje 0,99). Kvalitativne i neodreene formulacije (dobro,visoko,nisko)treba izbjegavati.

12. treba identificirati prihvatljiva stanja i modove ponaanja (prijevoz tereta od 1 t brzinomod 100 km/h)


15/76

15

13. U formulaciji zahtjeva treba koristiti standardne rijei14. treba izbjegavati formulacije kao to su optimalno, najbolje isl.15. Potrebno je navesti datum i ime osobe koja je odobrila zahtjev

Proces razvoja zahtjeva obuhvaa vie koraka s provjerama i iterativnim korekcijama prvotnihzapisa zahtjeva. Sustavski inenjer pomae korisnicima i zainteresiranim akterima da jasnije

postave zahtjeve koji e biti transformirani u funkcije to e ih sustav obavljati prema izrazuFSUR

UR-korisniki zahtjevFS - funkcije sustava - oznaka za meko preslikavanje

Potrebno je razluiti dva osnovna dijela procesa razvoja zahtjeva. Otkrivanje zahtjevapoinje identifikacijom korisnika i postavljanjem (definiranjem) problema, a zavravakoritenjem zahtjeva nakon validacije skupa zahtjeva i njihova dokumetiranja.Proces otkrivanja zahtjeva ima sljedee korake:

a. identifikacija korisnika i definiranje problemab. interakcija s korisnikom i pisanje zahtjevac. kontrolni pregled sustavskih zahtjevad. definiranje pokazatelja performanci i trokovae. validacija sustavskih zahtjevaKrajnji korisnik ne financira razvoj pa se dogaa da radi male utede u trokovima razvoja

bude dizajniran i proizveden sustav koji je vrlo skup, kompliciran za odravanje i ima veliketrokove, stoga se mora postii odmjeravanje trokova razvoja i odravanja sustava. Uotkrivanju zahtjeva nuno je promatrati cjelokupni ivotni vijek proizvoda uz odgovarajueodmjeravanje trokova izmeu pojedinih faza, kako bi se razvio pravi (efektivan) idugorono uporabljiv sustav. U opoj grupi korisnikih zahtjeva postoje dva glavna tipakorisnikih zahtjeva. Prvi tip ine zahtjevi sa stajalita okvira arhitekture, a drugi tip inezahtjevi sa stajalita kvalitete servisa ITS-aSvojstva zahtjeva a sa stajalita okvira arhitekture:- Okvir arhitekture mora biti predstavljen na strukturiran nain dozvoljavajui itanje

sveukupne povezanosti kroz referentne modele i abecedni popis tako da specifini detaljimogu biti promatrani iz funkcijske, informacijske, fizike i komunikacijske perspektive.

- Servisi ITS-a koji zahtijevaju velika ulaganja u infrastrukturu e imati veoma dugiivotni vijek . Okvir arhitekture radi toga mora biti neovisan o tehnologiji i mora imatimogunost pratiti budui razvoj tehnologije.

- Okvir arhitekture ne smije biti vezan za specifinu organizaciju ili zakonite strukture.- okvir arhitekture mora omoguiti stvaranje modularnih sustava sa servisima koji dolaze

od mnogo provajdera i osigurati koritenje opreme koja dolazi od puno razliitihproizvoaa.

- postojeim naslijeenim sustavima koji funkcioniraju u okviru arhitekture se moraosigurati prijelazni put uz postizanje kompatibilnosti.

Korisniki zahtjevi sa stajalita kvalitete servisa ITS-a :- razmjena podataka mora osigurati kompatibilnost u informatikom formatu, opremi i

infrastrukturi.

- sposobnost prilagoavanja promjenama strukture korisnikih zahtjeva- osiguranje pravila i propisi koji e sustav usklaivati- sposobnost djelovanja i odravanja servisa u vremenu i prostoru.- uklanjanje nepotrebnih rashoda (trokova)- osigurati mogunost proirenja putem dodavanja opreme i funkcija- sposobnost odranja, obnavljanja, modificiranja i unapreenje sa minimalnim smetnjama- osigurati informacije koje moraju biti prikladne svojoj svrsi-

sposobnost zadovoljavajueg djelovanja u svim oekivanimuvjetima- sposobnost zatite od oteenja koja mogu prouzroiti ljudi ili okolina- sposobnost zatite sustava i podataka od vanjskih napada ili smetnji


16/76

16

- prilagoenost korisnicima koja podrazumijeva jednostavno i efikasno koritenjeEuropska liste korisnikih zahtjeva sadri 539 stavke. Oni su podijeljeni na deset grupa:- Grupa 1 ini grupa opih zahtjeva- Grupa 2 obuhvata zahtjeve vezane sa dugoronim planiranjem, modeliranjem i

odravanjem infrastrukture- Grupa 3 obuhvata aktivnosti vezane za provoenje zakonske regulative vezane za

promet te prikupljanje i voenje evidencija vezanih za promet- Grupa 4 obuhvata aktivnosti plaanja vezanih za prometne servise ili servise putnika,

ukljuujui i dijelove transakcija, njihovo izvrenje i podjeluprihoda.- Grupa 5 obuhvata servise iznenadnih dogaaja te upravljanje incidentima- Grupa 6 obuhvata aktivnosti vezane za putno informiranje kao to su davanje predputnih

i putnih informacija ukljuujui i izbor i promjenu rute.- Grupa 7 obuhvata sve aktivnosti vezane za voenje prometa, upravljanje- Grupa 8 obuhvata sustav inteligentnih vozila koji ine funkcije vezane za vozila

ukljuujui poveanje vidljivosti, uzduno i popreno voenje, uvanje linije kretanja,kretanje u plotunu, kontrola brzine vozila, pomo vozau.

- Grupa 9 obuhvata upravljanje prijevozom i voznim parkom koje ine aktivnosti vezaneza prikupljanje podataka i izvjea, upravljanje dokumentima, planiranje, redovannadzor, izvjee o operacijama upravljanja, sigurnost vozila i robe, upravljanjeintermodalnim vezama.

- Grupa 10 obuhvata upravljanje javnim prijevozom koju ine aktivnosti vezane za javnitransport (PT), odgovarajua potranja PT, raspodjela potranje PT, raspodjela potranjena putovanja i zatita putnika. To ukljuuje upravljanje , redovitost, nadziranje,informiranje, komuniciranje i prioritete PT.

Da bi korisniki zahtjevi bili sustavno strukturirani i zauzeli odgovarajue mjesto putemsustavne specifikacije oni moraju imati sljedea svojstva: zahtjev mora biti jasan(nedvojben)to e osigurati bit onog to je kazano, mogunost testiranja (ispitivanja) koja osiguravamogunost kontroliranja zahtjeva koji je predstavljen u vie oblika, mogunost pronalaenjakoja osigurava pronalaenje i jasno prikazivanje zahtjeva, jedinstvenost koja osiguravaneovisnost zahtjeva od svih drugih sa jedinstvenim identitetom koji omoguava njegovo

jednostavno pronalaenje, namjena zahtjeva mora biti samo jednoj kategoriji korisnika.

Identifikacija i mjerenje uinka ITS-aKoristi koje se mogu promatrati kroz razliite skupine pokazatelja odnosno kategorije ITSuinaka. U literaturi se ITS uinci povezuju uz sljedee pokazatelje: sigurnost, uinkovitost

protoka,produktivnost i reduciranje trokovai korist za okoli.U detaljnijoj razdiobi uvode se kategorije uinaka kao to su :

poboljanje sigurnosti u prometu uinkovitiji transportni i logistiki procesi poveanje protonosti zatita okolia novi poslovi i zapoljavanje kvalitetnije usluge za krajnje korisnike podizanje tehnoloke razine

Korisnici odnosno zainteresirane skupine (stakeholderi) ITS-a mogu biti : mreni operateri,vlasnici sustava, davatelji usluga, turistike tvrtke, lokalna zajednica, gradska uprava, krajnji

korisnici.


17/76

17

Pri razvoju i implementaciji novih ITS projekata postoje u osnovi tri pristupa mjerenju

uinaka i koristi od ITS-a:- pregledna analiza iskustva drugih uz eksploataciju rezultata- izvoenje pilot projekata i odreivanje izglednih koristi u konkretnom kontekstu- koritenjem simulacijskog modela

Mjerljive veliine i podruje koristi su date u tabeli:Podruje koristi Mjerljive veliineprijevoz osobnim automobilom - vrijeme putovanja

- brzina prometnog toka (km/h)- broj nezgoda (brojem i teinom)- razina usluge na rutama- protok putnika (putnika/sat)- duljina redova ekanja (broj vozila)- prometni stres (subjektivna mjera)

javni prijevoz - broj vonji mjeseno ili godinje- iskoritenje kapaciteta vozila- prihodi- poveanje eksploatacijske brzine

vonje- poboljanje modalne razdiobe

ekonomski razvoj - porast trgovine (/god)- porast novih poslova- porast zaposlenosti (%/god)

ekologija - smanjenje buke- emisija tetnih tvari (CO, CO2, NOx,

SOx, krute estice)

turizam -

poveanje broja turista- poveanje prihoda po turistu- mjerenje zadovoljstva turista- popunjenost hotela i objekata uz

prometnice

Dizajn efektivnih i uporabljivih ITS rjeenja podrazumijeva mogunost procjene ITS uinkaprimjenom odgovarajuih metoda kao to su : metoda mjerenja fizikih uinaka, metodaanalize koristi, analiza trokova iefektivnosti (E/C) i analiza koristi i trokova (B/C)Ako se koristi od ITS projekata mogu zadovoljavajue dobro financijski iskazati, onda je zaevaluaciju ITS projekta dovoljno koristiti standardne B/c metode. U protivnom, potrebno je

koristiti metode analize trokovi/efektivnost (C/E analiza).

Bitna znaajka metode analize trokovi/efektivnost (C/E) jest je da izbjegne nedostatke B/Cmetode

Za odmjeravanje koristi i trokova pojedinih ITS projekata koriste se prilagoene B/C(benefit/cost) metode gdje se usporeuje stanje sustava bez ITS i stanje sustava saimplementacijom ITS-a.

Brojana vrijednost omjera koristi i trokova (B/C) pokazuje opravdanost projekta i veliinuprirasta koristi na jedinicu uloenih sredstava to se izraunava putem izraza:

n

i i

i

n

ii

i

r

C

r

B

C

B

0

0

)1(

)1(iB koristi od ITS projekta u godinama (0,1,2,...,n) iC trokovi ITS

projekta u godinama (0,1,2,...,n) ir diskontni faktor (stopa)


18/76

18

Nedostatci B/C metode su: svi uinci svode se na novano mjerilo, postoji subjektivnostprocjene, neki uinci se dvostruko uraunavajuiproblem ukljuivanja razlika

Dosadanja iskustva prvih programa i projekata ITS-aPoetni razvoj ITS-a je vezan za prve programe i projekte koji su bili na tragu temeljne

zamisli ITS-a:- ERGS -Electronic Route Guidance Projekt (SAD)- Simensovi projekti (Ali-Scout Route Guidance Project, Berlin)- IVHS- Integrated Vehicle Highway System (University of Michigen)- europski projekti DRIVE i PROMETEJ

Nakon tih poetnih projekata i programa slijedio je niz nacionalnih arhitektura i brojnihprojekata jae integriranih u ITS koncepte.Razvoj ITS-a podrazumijeva programe i projekte tako da je vano razumjeti odnos izmeu

programa i i projekta.

Programje namijenjen razvoju kompetencija, odnosno uspostavljanju unutarnjih sposobnosti

organizacije ili znanstvene zajednice i ne moe imati vrsto definirani kraj.Projektje jednokratni pothvat sa definiranim vremenskim rokovima (poetnim i zavrnimdogaajima), ogranienim proraunom i izravno mjerljivim outputima.Svrha razvoja ITS-a na nacionalnoj razini je cjelovitije sagledavanje problema i postizanje

vie razine osposobljenosti za efektivan i efikasan razvoj i uvoenje ITS-a. Vano je to trebaunaprijediti i to je cil jno stanje odnosno razina razvoja kojoj treba teiti prilagoenokonkretnom kontekstu.

Nakon definiranja ciljnog stanja nuno je osigurati prilagoeno upravljanje programom iprojektima u promjenjivim uvjetima okruenja.Dobro definiran program razvoja ITS-a u pravilu je podran nacionalnom arhitekturom ITS-a. U takvim okvirima mogue je definirati, razvijati i implementirati vei broj usuglaenih ITS

projekata. Putno informiranje nije obuhvaeno samo na jedan mod prijevoza nego ukljuujeintermodalna rjeenja.Idejni i izvedbeni projekti prometne infrastrukture, upravljakih centara, informacijskihcentara, prijevoznih sredstava, itd. moraju biti usklaeni s programskim smjernicama i ITSkriterijima. Strategijski program razvoja ITS-a se mora izvoditi iz strategijskih analiza

prilagoenih konkretnom kontekstu i zajednikim smjernicama Europske unije odnosno opih(Svjetskih) ITS smjernica. Efektivniji pristup znai postavljanje nacionalnog strategijskog

programa i prometne politike iz kojih se izvode usklaeni projekti ITS kompatibilneprometne infrastrukture i drugih ITS projekata s privatnim i javnim partnerstvom.

Rezultati dosadanjih istraivanja uinka ITS-a

Tijekom proteklog desetljea, provedeno je preko 200 testova operativnih istraivanja uinkaITS-a i analizirana su iskustva u Americi, Europi, Japanu i Australiji. Istraivanja se provodes ciljem da se doe do saznanja koji su uinci ITS-a u realnom prometnom okruenju prije

pokretanja i realizacije veih investicija koje e zahtijevati ITS. Koristi su grupiranepodudarno sa prateim mjerenjima i efektima: sigurnost, efikasnost, produktivnost ismanjenje trokova i utjecaj na okoli.

Rezultati istraivanja dobiveni kroz projekt 5T u TorinuProjekt 5T (Telematic Tehnologies for Traffic and Transportat in Turin) projekt je dobar

primjer ITS predvianja na razini projekta. Ovaj projekt 5T je ukljuio sljedee podsustave:

upravljanje prometom adaptivnim svjetlosnim signalima, upravljanje voznim parkom za javnitransport, upravljanje parkiralitima, praenje zagaenja zraka, razliiti sustavi informiranja,podsustav integriranja koji predstavlja prometni i transportni super nadzor.


19/76

19

Mogunosti da se sa ITS pristupom optimizira upravljanje transportom je testiranomjerenjima vremena putovanja za javni transport i osobna vozila du dvije glavne arterijekroz tri razliita scenarija :

1. Osnovni scenarij: prometna svjetla vre reguliranje prometa sa fiksnim vremenima, salokalnom koordinacijom du arterija, ali bez prioriteta za vozila javnog transporta.

2. 5T scenarij : dinamiko optimiziranje prometnih svjetala sa prioritetima za vozilajavnog transporta3. Alternativni scenarij: optimiziranje reguliranja prometnih svjetala bez prioriteta

javnog transporta.

Usporeivanjem izmeu baznog scenarija i 5T scenarija prikazano je sa sljedeim koristima :- porast oko 17 procenata brzine osobnih vozila u vrnom satu- porast oko 14,4 procenta brzine vozila javnog transporta, bez znaajnog ometanja

poprenog prometnog toka bilo privatnog ili javnog.Usporeivanjem izmeu 5T scenarija i alternativnog scenarija dolo se do sljedeih rezultata:

- Brzina vozila javnog transporta je vraena na vrijednosti baznog scenarija.- Brzina osobnih vozila je porasla, ali samo za 1 procent to pokazuje da

optimiziranje jednog sustava veoma malo utjee na promet osobnih voziladavanjem prioriteta javnom transportu i taj utjecaj je praktino beznaajan.

Detaljniji izrauni pokazuju da je period povrata investicija za javne operatere transporta krozdirektne koristi poveanja brzine je oko 2,5 godina, i to je mogue ostvariti kroz operacijekoritenja manjeg broja tramvaja. Poveanje gustoe osobnih vozila i smanjenje vremenaekanja na signaliziranim raskrijima procjenjuje se na 10 procenata, ukupno smanjenjeemisije ugljinog monoksida do 20 procenata u lokalnom okruenju.Veoma je vano, sa 5T primjenom nisu evidentirana efekti novih zaguenja i zasienja tokana preporuenim rutama. Potencijalni i sadanji uinak ITS-a u promjeni prijevoznihzahtjeva sa osobnih vozila prema javnom transportu je istraivano putem promatranja dvijeAPTS aplikacije: displeji na autobusnim/tramvajskim stajalitima koji daju prognozuvremena dolaska vozila na stajalite, i poruke na displeju u vozilu, koje informiraju putnike osljedeem stajalitu. U oba sluaja 75 procenata korisnika kae da je sustav koristan.Svi testovi nisu pozitivni. Jer servisi bazirani na internetu su openito prihvatljivi, kiosci

putnih informacija prilagoeni 5T (sa dodirom na ekran) su skupi, i koristili su ih samo unudi i teko ih je odravati. Torino je samo jedan od nekoliko gradova koji sudjeluju u

projekti Quartet plus. ITS aplikacije u drugim Europskim gradovima koji sudjeluju u projektu.

Analiza koristi od ITS-a

Dva su mjerljiva pokazatelja za unapreenje sigurnosti i to postotak smanjenja brojanezgoda i postotak smanjenja vremena spaavanja (pruanje pomoi). Model je direktni

pokazatelj sigurnosti, ali teko je dobiti empirijski oblik za testove operacionih istraivanja,jer stvarne nezgode nisu este.Korist od unapreenja efikasnosti za operacione testove provedene irom svijeta za razliite

proizvode i servise ITS. Smanjenje vremena putovanja i smanjenja veliine zaguenja inepotrebnog vremena zadravanja na dijelu puta, koji poboljava efikasnost putovanja u

perspektivi. Unapreenje efikasnosti je jedan od najvanijih ciljeva svih programa ITS iromsvijeta. Postojea korist od efikasnost za putnike prema tome ovisi o brojnim faktorima.Korist za dua putovanja je vie znaajna u apsolutnom i relativnom vremenu tako dakorist skrauje putovanje, povezano sa korisnim (prikladnim) skretanjem putovanja. Pjeaciimaju takoer koristi koja se ogleda u smanjenju vremena ekanja za prolaz ulice namjestima upravljanim prometnim signalima.

Poboljanje sustava upravljanja vozilom (sustav izbjegavanja sudara) je oekivan krozpoveanje protoka prometnice sa smanjenjem zahtjeva za kretanjem u koloni. Indirektno,


20/76

20

oekuje se da e sustav upravljanja vozilom moi olakavati porast prometnog toka sasmanjenjem broja nezgoda. Zbirne koristi produktivnosti dobivene testovima operacionih

istraivanja irom svijeta su pokazale da trokovi koji su snieni su interesantni za svekorisnike prometnica, a povezane koristi su znaajnije za operatore vozila i prometnuinfrastrukturu.

U mnogim situacijama koristi za okoli za dati projekt mogu biti samo procijenjenesimulacijom. Teko je mjeriti utjecaj na okoli cijelog podruja, jer je veliki broj

promjenljivih, ukljuujui vrijeme, ulaganje u nemobilne izvore, vremenski stvaranjezagaenja atmosfere i tetan utjecaj na ozon.Sa ovog stajalita , koristi za okoli se obino mjere u koliini smanjenja emisije tetnih

plinova, umjesto kvaliteti okolia samog po sebi.Smanjenje potronje goriva je obino uzetokao posredna korist za okoli, jer je to takoer mjerljiva korist za okoli kao smanjenje uvremenu i postotcima kao ope prihvaeno.

Analiza trokova ITS-aPodaci koji se odnose na trokove ITS instaliranja i njegovog funkcioniranja su rijetki(ratrkani). Poetni rezultati, trokovi testiranja funkcioniranja ITS ne pokazuju trokove uirokom rasponu jer ne postoji iroko rasprostranjen ITS razvoj. Stvarni trokovi se mogusmanjiti kroz integriranje ITS komponenti.

Norme relevantne za ITS

Norme su konkretne specifikacijekojima se postie da strojarske, graevinske, elektronike,softverske komponente razliitih dobavljaa mogu meusobno djelovati odnosno bitiinteroperabilne. Razvoj novih ITS normi usko je povezan za razvoj usklaenih arhitekturasustava. Kao opeprihvaene norme:

- norme mobilnih (elijskih) komunikacijskih mrea (GSM, GPRS, UMTS i dr.)- TCP/IP protokole interneta- UHF-TETRA (od 380 MHz do 400 MHz)- DATEX norme za razmjenu podataka- TLS (njemake norme) informacijskog sustava autocesta- norme za kodiranje opisa lokacije i tipa incidenta na prometnici

Da bi se ostvario kljuni zahtjev integracije razliitih ITS aplikacija, nuno je temeljitorazumjeti i precizno razraditi kriterije za postizanje interoperabilnosti.

Mogu se identificirati etiri glavna aspekta ITS interoperabilnosti: tehnikainteroperabilnost, funkcionalna interoperabilnost, institucionalna interoperabilnost i

legislativne mjere za interoperabilnost.

Senzorska tehnikaSenzori i detektori su kljune tehnike komponente ITS-a koje omoguuju prikupljanje

podataka s izvornih sustava. Senzor se moe definirati kao input-output sustava koji moereagirati na svjetlo, toplinu, pritisak, elektrino ili magnetsko polje, koncentraciju plinova itd.

proizvodei odreeni signal o stanju medija gdje se nalazi. Na izlazu je najee elektrinisignal koji se dalje obrauje i prenosi do upravljakog dijela sustava.Senzore moemo klasificirati na sljedei nain :strujni i naponski senzori, megnetski senzori,akustiki senzori, temperaturni ili toplinski senzori, svjetlosni (elektromagnetski ) senzori,kemijski senzori, biologijski senzori i mehaniki senzoriDetektoremoemo razvrstati na sljedei nain: induktivna petlja, radarski sustav, infracrveni,

akustiki, magnetski, pneumatska cijev, piezoelektriki, optoelektriki, videosustavi iprimopredajnici u vozilu.


21/76

21

Induktivna petlja naje a je vrsta detektora koja se ugrauje u gornji sloj asfalta.Omoguuje detekciju prisutnosti vozila, gustoe i brzine. Ugradbom vie petlji na odreenimrazmacima (npr. 500 m u gradu ili 1 do 2 km u ruralnom podruju) mogu se dobiti podaci o

protoku vozila. Detektori koji se ugrauju iznad kolnika najee su mikrovalni, infracrveni iultrazvuni. Mikrovalni detektori emitiraju valove i detektira reflektiranu energiju od

dolazeeg vozila preko antene. Infracrveni detektori se montira iznad zone detekcije.Prolazakvozila mijenja intenzitet reflektiranog zraenja to se koristi za detekciju.Osim klasinih senzora i detektora, za ITS su od posebnog znaaja inteligentni senzori.Dinamiki razvoj mikroelektronike i nanotehnologije omoguuje pojavu inteligentnihsenzora koji e u budunosti promijeniti mjerne instrumente, industrijsku opremu itransportna sredstva. Razvoj inteligentnih senzora vezan je ne samo za hardver nego i

softverska i komunikacijsko-mrena rjeenja. Od posebnog je znaaja su suelja zaprikupljanje podataka te upravljanje detektorima. Inteligentni detektori se pojavljuju kao :

akcelerometri, biosenzori, optiki senzori, magnetski senzori, kemijski senzori, inteligentnisustavi prikaza i neuronski procesi.

4. ARHITEKTURA ITS-aPojam i definicija ITS arhitekture

Cilj je osigurati stabilnu osnovu za upotrebljiv i izvediv sustav. Funkcioniranje sustava se

osigurava kroz potpuno funkcioniranja podsustava i suradnju sa svim funkcionalnim

zahtjevima i ciljevima sustava. Radi toga arhitektura sustava obuhvata obadvije ciljno

orijentirane funkcije koji osigurava funkcioniranje sustava i potpomae funkcije kojeosiguravaju izvedivost sustava.

Etimoloki rije arhitektura je izvedena od grke rijei architecton to znai glavnizidar , glavni graditelj , odnosno oznaava stil gradnje pri emu konkretne izvedbe mogu

biti razliite. U rjenicima je arhitektura definirana kao stil gradnje, umijee ili znanostgradnje ili konstrukcije objekata za ovjekovo koritenje. U irem znaaju arhitektura jeasocirana : s procesima kreiranja umjetnih objekata i s ovjekovim koritenjem tih objekataDoprinos arhitekata sustava kljuan je u poetnoj fazi koncipiranja sustava kada trebanaelno uvaiti zahtjeve korisnika i spektar moguih rjeenja.U poetnoj fazi razvoje kompleksnih sustava poeljno je imati viziju i opi predloak koji eefektivno usmjeravati daljnji razvoj programa i projekata sustava neovisno o konkretnim

tehnikim rjeenjima:graevinskim, hardverskim i softverskimRazvijena arhitektura slui korisnicima, vlasnicima, mrenim operaterima i davateljimausluga povezujui razliite aspekte operativnog funkcioniranja sustava tijekom cijelogivotnog ciklusa.

Za ITS kontekst pogodna je sljedea definicija arhitekture:Arhitektura predstavlja temeljnu organizaciju sustava koja sadri kljune komponente,njihove odnose i veze prema okolini te naela njihova dizajniranja i razvoja promatrajuicijeli ivotni ciklus sustava.

Poetni koraku razvoju ITS arhitekture je dovoljno jasno i jednoznano definiranje potrebaodnosno zahtjeva korisnika.

Nakon toga, slijedi istraivanje funkcionalnog aspekta kojim se definiraju funkcijeneophodne za zadovoljenje zahtjeva i ostvarivanje suelja s vanjskim svijetom prekoterminatora ili aktera. Funkcionalni tokovi podataka mogu se promatrati zasebna arhitektura

ili kao dio funkcionalne (logike) arhitekture .Fizika ITS arhitektura definira i opisuje naine kojima dijelovi funkcionalne arhitekturemogu biti povezani tako da formiraju fizike entitete. Temeljna znaajka fizikih entiteta je da


22/76

22

mogu pruati jednu ili vie fizikih usluga zahtijevanih od korisnika te da mogu biti fizikirealizirani.

Izmeu fizikih sustava, podsustava i modula obavlja se komunikacija putem inih i beinihmedija uz definirane oblike protoka podataka (data flows). Komunikacijski aspekt moe se

promatrati odvojeno od fizike arhitekture i tada se govori o komunikacijskoj arhitekturi.

ITS arhitektura predstavlja primarni zahtjev i element ITS planiranja i usklaenog razvojabrojnih ITS aplikacija. Arhitektura specificira kako su razliite komponente u interakciji,takoda se rjeavaju konkretni transportni i problemi u odreenom kontekstu. Arhitektura daje opi

predloak (General Framework) prema kojemu se planiraju, dizajniraju i postavljajuintegrirani sustavi u odreenom prostorno-vremenskom obuhvatu. Razliite dizajnerskealternative se mogu razviti oko iste arhitekture.

Dinamian razvoj informacijsko-komunikacijskih tehnologija stalno proiruje prostormoguih rjeenja sve do razine sveprisutnog raunalstva odnosno ambijentalne inteligencija.Uz klasian koncept umjetne inteligencije poetkom 21 stoljea stvara se novi koncept sdistribuiranim i posvuda prisutnim raunalnim i komunikacijskim sustavima tako da se

poinje koristiti termin ambijentalna inteligencija. Veza izmeu ITS-a i ambijentalne

inteligencije je ponajprije vezana za prostore uz prometnice, upravljake centre, transportneterminale i vozila.

Koncept i naela dobre arhitektureDobar arhitektonski dizajn osloboen je velikog broja detalja, ali ipak sadri specifikacije svihsvojstava bitnih za korisnike.

Naela dobre arhitekture su: konzistentnost, ortogonalnost, umjesnost, transparentnost,openitost, otvorenost i kompletnostKonzistentnost znai da je uz djelomino znanje sustava mogue predvidjeti ostali diosustava.

Naelo ortogonalnosti zahtijeva da se meusobno neovisne funkcije dre odvojene uspecifikaciji.Umjesnostznai da dobra arhitektura ne sadri uporabne funkcije.Transparentnostpodrazumijeva da su funkcije jasne korisnicima.

Naelo openitostiznai da se funkcije mogu viestruko koristiti.Otvorenostznai mogunost drugaijeg koritenja.Kompletnost podrazumjeva visoku razinu zadovoljenja potreba korisnika uz zadana

ogranienja.

Klasini i evolutivni razvoj kompleksnog ITS sustavaKod klasinog sekvencijalnogili iterativnog razvoja komplesnog sustava pretpostavlja se da

su zahtjevi i tehniki standardi poznati i definirani tako da se razmatra nekoliko opcija izmeukojih se procesom eliminacije dolazi do konanog dizajna sustava.Razvoj ITS-a je desetljetni proces tijekom kojeg dolazi do znaajnih promjena u:

- poetnim zahtjevima korisnika- raspoloivim tehniko-tehnolokim rjeenjima- organizacijskom ipravnolegislativnom okruenju

Evolutivni razvoj koji se temelji na dobro definiranoj arhitekturi ima bitne prednosti u

odnosu na klasini sekvencijalni ili iterativni razvoj.Evolutivni razvoj ITS-a zahtijeva definiranje arhitekture sustava koja je konzistentna,

fleksibilna i otvorena za nova tehniko-tehnoloka i organizacijska rjeenja. Nova rjeenja semogu ukljuivati kako nove tehnologije postaju trino dostupne.Svrha arhitekture sustava ITS-a je da prui stabilan i otvoren okvirza razvoj sustava nierazine koji e biti :konzistentni, kompatibilni i interoperabilni.


23/76

23

Razine ITS arhitekture

Razliita gledita i sadraji koji ine ITS arhitekturu pogodno je integralno promatratikoristei vierazinske modele. Projekt CONVERGE definirao je etiri razine pri emu razina0 zapravo nije dio arhitekture jer se odnosi na dizajn komponenata i ovisi o izabranoj

tehnologiji. Polazei od specifinih zahtjeva ITS-a moe se definirati vierazinski model kaoto je prikazano u tabeli.Razina Opis razine arhitekture ITS-a

3 Meuorganizacijska razina2 Razina jedne organizacije

1 Tehnologijska razina

0 Razina tehnikih komponenataRazine 1,2,3 su neovisne o izabranoj tehnologiji i stabilne su u smislu ITS usluga i funkcija.

Razina 0 tipino se odnosi na dobavljae koji razvijaju pojedine komponente ili podsustaveprema fiksiranim ciljevima i standardnim razvojnim procedurama.

U razvoju sudjeluju uglavnom disciplinarni strunjaci (jedno podruje-disciplina) i koriste se

irokodostupna standardna (podruno specifina) pomagala.Na razini 1definira se struktura sustava te relacije izmeu podsustava. Obino se sastoji odnekoliko posebnih arhitektura:

- logike ili funkcionalne arhitekture koja opisuje funkcije ITS-a, tokove podatakaizmeu njih i glavne baze podataka

- fizika arhitektura koja opisuje grupiranja funkcija i podfunkcija u fizike podjedinicete komunikacijske veze izmeu njih

- komunikacijska arhitektura koja opisuje tokove podataka i zahtj evne karakter istikepri jenosnih medija

Razina 2 arhitekture definira svojstva i integraciju sustava koji djeluje unutar jedne

organizacije (single agency level). Zahtijevaju se multidisciplinarna znanja i primjenjuju

razliite nestandardne procedure. Ta razina obino je predstavljena s jednim ili viereferentnih modula u kojima su identificirani glavni informacijski i upravljaki tokovi.Na razin i 3 uvaavaju se realna ogranienja i djelovanja prema drugim organizacijama.

Specificira se zahtijevana razina meusobnog povezivanja i interoperabilnosti, ali se izbortehnologije preputa dizajnerima podsustava. Mogu se zahtijevati modifikacije organizacijekako bi se uinkovitije pruile ITS usluge. Za meusobne meuorganizacijske komunikacije

ponekad je dovoljno jednostavna telefonska linija, ili pak unajmljeni vodovi velike brzine za

prijenos multimedijskih poruka.

Logika arhitektura ITS-a

Logika (funkcionalna) arhitektura izvodi se iz specificiranih korisnikih zahtjeva i slui zaizradbu fizike arhitekture odnosno primjera ITS sustava (example systems).Logika ili funkcijska arhitektura:

- prikazuje potrebne funkcijske procese i tokove podataka koji su potrebni da sezadovolje zahtjevi korisnika odnosno usluge

- neovisna je o tehniko-tehnolokoj implementaciji (opremi)- osnova je za definiranje fizike arhitekture- informacijska arhitektura (kao dio logike) opisuje podatke potrebne za ITS funkcije

Logika arhitektura je na najvioj razini predstavljena nazivom temeljne funkcije sinformacijskim inputima (izvorima) i odreditima.Pri razgranienju ITS-a s okolinom posebno je znaajno definirati tzv. TERMINATORE

koji su u stvari ogranieni sustavi odnosno entiteti preko kojih ITS djeluje s okolinom.Svaki terminator razmjenjuje podatke, odnosno barem alje izvorne podatke prema


24/76

24

odreenom ITS funkcionalnom procesu ( npr. upravljanje prometom, informiranje putnikaisl.) Terminatori definirani u logikoj arhitekturi u pravilu su isti za fiziku arhitekturu ITS-a.(Terminator moe biti osoba koja se promatra prema njenoj funkciji npr. putnik, voza,

biciklista ).

Terminatori su podijeljeni u etiri skupine:

- fiziki entiteti (okolina, povrina ceste i dr.)- ljudski entiteti (operater, voza, putnik i dr.)- operativni sustavi (urne slube, sustavi za nadzor vremenskih prilika i dr.)- organizacije (uprave za transport, financijske institucije i dr.)

Postoje dva osnovna metodoloka pristupa razvoju ITS arhitekture i konkretnih ITSaplikacija :

1. funkcijski ili procesno orijentirani pristup2.objektno orijentirani pristup

Procesno orijentirani pristup koriste softverski inenjeri te niz drugih struka tako da jepostao gotovo prirodan nain analize i sinteze informacijski intenzivnih sustava. Nizrazvijenih metoda i alata koritenih u pojedinim fazama ivotnog ciklusa sustava izveden je izfunkcijskog ili procesnog pristupa.U aritu procesnog pristupa su:

- definiranje procesa- funkcionalna dekompozicija- tokovi podataka

Objektno ori jentir ane metodeizvorno su vezane za informacijske sustave odnosno softverske

sustave gdje se slini procesi izvode na razliitim tipovima podataka.Kljuni problem objektno orijentirane paradigme vezan je za probleme u koritenjudeskriptivno opisanih korisnikih zahtjeva, te u problemu sigurnosti.Temeljni problem primjene objektno orijentiranog pristupa je to da je specifikacija zahtjeva

vezana prvenstveno uz funkcionalnu procesnu paradigmu tako da objektno orijentirana

paradigma ima ozbiljne probleme s tekstualno formuliranim zahtjevima.

Opisno prevoenje (rijeima) u inenjerske zahtjeve veoma je teko. Dijagramsko

izraavanje zahtijeva i razvoj alternativnih scenarija s razliitim sluajevima koritenja (UMLuse case) moe dijelom smanjiti aktualne probleme.

Logika arhitektura ITS je osnova za definiranje fizike arhitekture i ona je neovisna ofizikim zahtjevima. Logiki model ITS definira funkcije (procese) koje je potrebno

podravati da bi se realizirale ITS korisnike usluge, te osigurala razmjenapodataka/informacija izmeu tih funkcija.Funkcija upravljanja incidentima je podijeljena na sljedeih pet funkcija nie razine:

1. Detekcija incidenta2.

Identifikacija i klasifikacija incidenta3. Procjena incidenta i odreivanje odgovora na incident

4. Upravljanje podatcima o incidentu5. Osiguranje interfejsa operatoru koji upravlja incidentima

Fizika arhitekturaFizika arhitekturadaje fizike predodbe o sustavu kako osigurati traenu funkcionalnost.Tokovi podataka koji polaze iz jednog podsustava a zavravaju u drugom podsustavu sugrupirani u fiziku arhitekturu tokova.U dizajniranju i razvoju fizike arhitekture, dizajniranjei razvoj treba da identificira telekomunikacijske zahtjeve i veze izmeu razliitih transportnihorganizacija.


25/76

25

Transportni podsustavi, grubo povezujui fizike elemente sustava upravljanja transportom,moemo grupirati u etiri grupe i to: upravljaki centri, prometnice, vozila i putnici.Fizika arhitektura :

- pokazuje gdje e se funkcijski procesi smjestiti i prikazuje vana ITS suelja (veze)izmeu glavnih komponenata sustava (centri, voza/putnik, vozilo, prometnica, itd.)

- iane i beine komunikacijske mree omoguuju komunikaciju izmeu komponenata- komunikacijska arhitektura predstavlja dio fizike arhitekture ITS-a.Arhitektura ITS je okvir za tehnologije, produkte i usluge koje prua te osiguravaostvarivanje postavljenih ciljeva razvoja, kompatibilnost i interoperabilnost te omoguavairenje i modernizaciju sustava uz prihvatljive trokove.

Tipovi ITS arhitektura

Osim arhitekture ITS-a, postavljeni su opi okviri i referentni modeli koji razmatraju logiku,fiziku i komunikacijsku arhitekturu prilagoenu zahtjevima korisnika.Dokumenti obuhvaaju: viziju ITS-a, teoriju operativnog djelovanja, logiku i fizikuarhitekturu, analizu trokova i koristi, analizu rizika i strategiju implementacijeOsnovni dokumenti u ITS okvirnoj arhitekturi su :

- europska ITS funkcionalna arhitektura- europska ITS fizika arhitektura- europska ITS komunikacijska arhitektura- europska ITS cost-benefit analiza- europska ITS studija implementacije- modeli za ITS implementaciju

Sumirajui postojee ITS arhitekture u svijetu moemo govoriti o tri osnovna tipa arhitektures obzirom na sadraj i obveznost :

1. okvirne ITS arhitekture2.

obvezne ITS arhitekture3. servisne ITS arhitekture

Okvirna ITS arhitektura (framework architecture) usmjerena je na iskazivanje potreba

korisnika i funkcionalno gledite. Ona je primjerena za nacionalnu razinu i moe se koristitiza kreiranje drugih dvaju osnovnih tipova ITS arhitektura.

Obvezna ITS arhitektura (mandated architecture) ukljuuje fiziko, logiko i komunikacijskogledite te ostale outpute (analizu trokova i koristi, sljedivost, analizu rizika). Sadraj fizikearhitekture je fiksiran i limitira opseg izvedbenih opcija.

Servisna ITS arhitektura (A Service Architecture) slina je obveznoj arhitekturi ali pored togaona podrava pojedine usluge kao to su: informiranje putnika, upravljanje incidentnimsituacijama, elektroniko plaanje cestarine, itd.

Europska ITS arhitekturaKARENprojekt je imao zadatak kreiranje kljunih elemenata okvirne europske arhitekture,koji moraju uzeti u obzir postojee stanje sustava te osigurati pogled na budui razvojsustava kojim e se osigurati eljeni izlazi koji e zadovoljiti zahtjeve korisnika iskazanelistom europskih korisnikih zahtjeva.Poetna arhitektura e imati dvije glavne kategorije ITS sustava koje zajednikikoegzistiraju:

1. Prvu kategoriju ine arhitekture koje su potpuno usklaene sa okvirnom europskomarhitekturom. One e biti sainjene od :

a/ Nacionalne i lokalne arhitekture koje su dizajnirane tako da su usklaene sa okvirnom

arhitekturom. One same mogu stvarati arhitekture servisa koje su takoer usklaene. Ovearhitekture ine najvei dio cjelokupne arhitekture.


26/76

26

b/ Naslijeeni sustavi (legacy systems) koji e se uskladiti sa okvirnom europskomarhitekturom. Arhitektura nee ponovno izmiljati kota, tako da e neki od postojeihsustava biti u ovoj kategoriji.

c/ Arhitekture servisa su direktan proizvod okvirne arhitekture.

d/ Komercijalne arhitekture su direktan proizvod okvirne arhitekture za europsku industriju.

Svaka od ovih arhitektura ukljuujui i okvir europske arhitekture ITS-a moe biti koritena ukreiranju ITS sustava ija e arhitektura biti usklaena. Poredosiguranja ove usklaenosti toje prvi veliki korak koji osigurava potpunu interoperabilnost sustava.

2. Drugu kategoriju ine sustavi koji se ne mogu prilagoditi potpuno okvirnoj europskojarhitekturi ITS. Oni ne mogu biti u potpunosti interoperabilni sa onim sustavima koji su

usklaeni sa okvirnom arhitekturom. Ponekad se moe oekivati da oni imaju koristanstupanj meusobnih funkcija, pogotovu se to odnosi na one sustave koji nisu previestari.

- Europska okvirna arhitektura je razvijena za primjenu ITS-a u Europi. Ona se zasnivana skupu korisnikih zahtjeva za Europu koji su sainjeni kroz KAREN projekt.

- Nacionalna okvirna arhitektura je razvijen tako da pokriva aplikacije ITS za europskedrave, ili samostalnih podruja u okviru drava. Ona se moe zasnivati na onimdijelovima europskih ITS korisnikih zahtijeva koji su znaajni za tu dravu i razvijenisu u sklopu europske okvirne ITS arhitekture.

- Ova arhitektura e definirati ITS aplikacije koje e biti osigurane unutar drave koji eservisirati ove korisnike zahtjeve.

- Lokalna okvirna arhitektura je razvijena tako da pokriva aplikacije ITS i specifinapodruja ili mjesta vezana za neki region ili grad unutar drave. Ona se zasniva napodskupu europskih ITS korisnikih zahtjeva koritenih u promatranoj arhitekturidrave, ili ako oni ne postoje ona e se zasnivati na ovoj europskoj okvirnoj arhitekturi.Korisniki zahtjevi e biti samo definirani kao servisi koje e zahtijevati samo lokalno

podruje. Ova arhitektura e radi toga obuhvatiti ITS aplikacije koje su specifine zalokalno podruje gdje e biti koritene. Poetna toka za lokalnu arhitekturu e bitinacionalna arhitektura drave.

- Arhitektura servisa je razvijena za specifine ITS servise neovisno o svakomgeografskom kontekstu. Karen projekt je identificirao skup glavni (temeljnih) servisa.

ISO TC204 WG1 je takoer predloio skup od 32 glavna servisa (transport Informationand Control System TICS).

- Arhitektura sustava je povezana sa elementima sustava, unutarnje veze, procese,ogranienja i funkcioniranje. Arhitektura sustava pokriva posebne dijelove okvirneeuropske arhitekture , nacionalne, lokalne ili servisne. Ona e pokazati to se zahtijevaza razvijanje posebnih ITS aplikacija. Sadraji e biti na razini koja osigurava poetnu

toku za generiranje specifikacija koje su se mogunosti dobiti od samog sustava.Veoma je vano razlikovati tri razliite uloge arhitekture u europskom scenariju. Oni semogu definirati na sljedei nain:1. Razina koja je povezana sa dizajnom sustava je sustavna arhitektura. Ona imatemeljni znaaj kada se sustav kreira i integrira od dva ili vie podsustava. Sustavnaarhitektura osigurava strukturu koja svrstava sustave koji mogu biti razvijeni. To je razina

koja se fokusira na funkcioniranje i korisnost sustava.2. Okvirne nacionalne arhitekture, lokalne arhitekture ili arhitekture servisa koji jedefiniran od drava lanica EU, regiona ili gradova, ili specifinih servisa kreiranih premauvjetima na tritu koji su kompatibilni i imaju modularna svojstva koja omoguuju njihovuimplementaciju u dravi, regionu ili gradu osiguravajui interoperabilnost servisa. Dva ili

vie sustava su interoperabilna ako oni mogu proputati podatke izmeu svakog od njih uz


27/76

27

njihovu obostranu korist, osiguravajui skladnost i komplenmentarnost funkcija:interoperabilnost ukljuuje tehniki, operativni i oraganizacijski aspekt.3.Okvir europske arhitekture je razina koja moe biti koritena kao referenca za sve ITSarhitekture u zemljama EU. Namjera je bila da to bude osnova (temelj) za gradnju drugih

kategorija arhitekture. To e osigurati mogunosti povezivanja sa drugim sustavima tako da

se moe osigurati cjelovit servis tijekom trajanja putovanja (od poetka do kraja) i moe seurediti otvoreno europsko trite sa kompatibilnim komponentama.

ivotni ciklus ITS-aNeophodno jeprimijeniti modele ivotnog ciklusa sustava kako bi se osiguralo da komponentei podsustavi omogue efektivno i efikasno funkcioniranje ITS-a u realnom okruenju.Metode i alati sustavnog inenjerstva podravaju definiranje, razvoj i postavljanje ITSrjeenja koja e zadovoljiti zahtjeve korisnika ITS-a i kriterije interoperabilnosti. ITS rjeenjase promatraju kroz viefazni ivotni ciklus kako je to naznaeno na sliciOperativni koncept predstavlja saete opise kako e sustav ostvariti postavljene zadaeodnosno temeljne funkcije. Funkcionalnom dekompozicijom razlae se temeljna funkcija nanie razine sve dok se funkcijski procesi ili aktivnost nepridrui jedininom fizikom resursu(razini tehnikih komponenata). Fiziki dizajn komponenata i podsustava ITS-a temelji se narazliitim disciplinama znanja: graevinskom, strojarskom, elektronikim, softverskim, itd.Dizajnirani sustav se gradi i nabavlja se oprema prema izvedbenom projektu usuglaenom srazvojem ITS-a.

Evaluacija sustava

Evaluacija je integralni dio svakog sustavski utemeljenog razvojnog procesa odnosno

integralni dio ivotnog ciklusa ITS projekta.Razlikuju se tri tipa evaluacije:

1. evaluacija tijekom planiranja2. praenje implementacije3. procjena utjecaja

Evaluacija koja prethodi dizajniranju i gradnji sustava predstavlja formativnu evaluaciju,

dok evaluacija nakon provedbe projekta u osnovi predstavlja sumativnu evaluaciju.

Evaluacija poinje u ranoj fazi planiranja kad se postavlja prioritet i selekcija izmeukonkurirajuih projekata prema raspoloivim resursima ili posebnim zahtjevima. Nakonizbora projekta poinje sustavsko praenje implementacije.Sljedei tip evaluacije je procjena utjecaja ITS-a na promjene relevantnih pokazatelja: vrijeme

putovanja,broj i teina prometnih nezgodaipoveanje udobnostiIterativni proces razvoja kompleksnih ITS sustava podrazumijeva reevaluaciju nakon svake

faze razvoja to je u skladu s konceptima sustavskog inenjerstva i sustavskim miljenjem.Dugo su inenjeri koristili povratnu spregu u voenju sustava i poboljanju performansi.Reevaluacija znai kontinuirani proces s veim brojem paralelnih petlji pri emu se

promatraju outputi i koriste informacije za modifikaciju sustava, inputa i outputa ili rezultata

procesa.

ITS evaluacija zahtijeva drugaiji pristup u odnosu na klasine prometne projekte budui da jetee procijeniti stvarnu efektivnost investicija u ITS, posebice u poetnom razvoju.Osim tehnikih performansi kljuno je promatrati ulaganja i trokove sustava tijekom cijelogivotnog ciklusa.


28/76

28

5. Koncepti I Tehnologije Potrebne Za Funkcioniranje ITS-a

Hijerarhijska organizacija ITS-a u urbanim sredinama

Osnovni zadatak ITS-a je prikupljanje informacija o prometu, njihova obrada i distribucija

prema korisnicima prometnog sustava kome su one namijenjene . Da bi ITS ispunio svoju

zadau on mora imati odgovarajuu fiziku i logiku strukturu koja moe odgovoritipostavljenim zadacima i ciljevima.Podaci o prometu se prikupljaju putem detektora, senzora,

TV kamera, monitora, skenera, te prenose ianim i beinim vezama do centara u kojima sevri njihova obrada, spremanje i distribuiranje prema korisnicima.Veoma je vano usporediti tokove dobivene simulacijom i trenutno stanje tokova na

prometnici jer vozai izabiru putanje bez posjedovanja svih relevantnih informacija. Stogaesto vozai izborom ad hoc putanje problem zaguenja samo premjetaju sa jedne nadrugu dionicu .

Inteligentni sustavi za upravljanje prometom u urbanim sredinama su najeehijerarhijski organizirani sustavi koji se sastoje od :

-

on-line kontrolnog nivoa- nivoa za koordinaciju- organizacionog nivoa

Preporuena signalna kontrola nakon verifikacije i provjere valjanosti se prebacuje u signalnavremena u konvencionalnoj kontroli prometa.

On-l ine kon trolni nivoje najnii nivo u hijerarhiji. Operacije koje se izvode na ovomnivou su :

- Prepoznavanje prometne situacije putem senzora- prijenos informacija o prometnoj situaciji do koordinatora- izbor odgovarajue kontrolne funkcije- preuzimanje parametar kontrolne funkcije od koordinatora- optimiranje kontrolne funkcije i dobivanje redoslijeda vremenskih signalaNajvanija funkcija nivoa za koordinaciju je koordiniranje grupe on-line kontrolera,

usuglaavajui njihov rad, sa ciljem poboljanja performansi sustava. Da bi se ovakoordinacija uspjeno provodila prometna mrea se dijeli na nekoliko grupa koje sukoordinirane putem koordinatora. Koordinator je u stalnoj vezi sa preostala dva hijerarhijska

nivoa upravljanja u sustavu, ispunjavajui tako zadau prenoenja vektora obiljeja koji sadriinformacije o prometnoj situaciji od organizacionog nivoa prema on-line kontroleru i

informacija koje su prikupljene putem detektora od on-line kontrolera prema

organizacionom nivou.

Organizacioni nivo je inteligentni nivo sustava za upravljanje prometom. On osigurava

komunikaciju prometnih operatora i upravljakog sustava. Ovaj nivo prikuplja i obrauje

informacije o stanju prometnog sustava, te optimizira parametre sustava prema prometnomoptereenju .

Strategija upravljanja prometom

Pored razvoja hardvera (signali za kontrolu, detektori, kontroleri,), softvera (optimiranjesignalnih planova, optimiranje vremena putovanja, preraspodjela prometnih tokova,) i

prometne tehnologije (metode upravljanja prometnim sustavima,) za uspjeno rjeavanjezadaa koje se budu postavljale pred prometne sustave uurbanim sredinama neophodno jedizajniranje strategije upravljanja prometom koja e integrirati sve ove resurse.Kada vozai uoe alternativne putove javlja se potreba za sustavima koji im mogu davati

informacije da biraju optimalne putanju koja e osigurati optimalno koritenje kapacitetamree prometnica. To zahtijeva od strategije upravljanja sustava da vri vremenskousklaivanje kontrolnih signala na cijeloj mrei.


29/76

29

Glavni zadaci strategije upravljanja prometom su :

a/ Povezivanje konvencionalne signalne kontrole i sustava upravljanja

prometom

b/Osiguranje korisniki orijentiranih komponenti koje kroz prometnu mreu iprometnesignalne ostvaruju provoenje strategije upravljanja prometom

c/Utemeljenje opih procedura nadzora i procjened/Upravljanje bazama podataka koje osigurava razvoj od povijesne

slike prema gradnji baza znanja

e/Ispitivanje sustava od identificiranja problema i njegovih uzroka do

provoenja strategijskih rjeenja tih problemaf/Osiguranje kompletne podrke sustavu i osiguranje automatskog backup-a

Osnovne funkcije strategije upravljanja prometom na prometnoj mreiTemeljni zahtjev strategije upravljanja prometom je integracija svih tipova podataka

dobivenih nadziranjem prometnog sustava putem detektora duine redova vozila, brojaa,senzora za registriranje brzine vozila, kamera, brojaa na rampama.Greke u procesu nadziranja prometamogu se javiti na hardveru i softveru. Strategijakontrole prometa zahtijeva identifikaciju trenutka nastanka greke, njen uzrok, te osiguranjekoritenja povijesnih podataka za vrijeme otklanjanja greke.

Najvaniji ulazni podaci baze podataka sustava upravljanja prometom se dobivajunadziranjem prometnog sustava. Uskladiteni podaci se obrauju statistikim analizama iusporeenjem.

Na temelju dobivenih rezultata i utvrenog sustava mjerenja veliina koje opisuju stanjeprometnog sustava, odreuje se stupanj zakrenosti prometnica, utede kapaciteta, duljineredova ekanja, raspodjela prometnih tokova. Usporeivanjem trenutnog stanja u prometnomsustavu sa onim u bazi znanja, utvruje se vjerojatnost razvijanja incidenta na mrei.

Referentni prometni tokovi koji se trebaju transformirati softverom za optimiranje signaladefiniraju odgovarajuu strategiju upravljanja prometom. Povijesna baza podatakaomoguava gradnju baza znanja. Algoritmi baza znanja su pogodni za rjeavanje veih

problema zakrenosti, oblikovanje prometnih putova, preciziranje utede kapacitetaprometnog sustava i dr.

Prilagodljivi strojevi uzimaju podatke iz povijesne baze, baze znanja i parametre izmjerene u

prometnom sustavu te izvravaju dobivene naredbe.

Telekomunikacijska tehnika i tehnologija

Komunikacijsku osnovu ITS-a ine telekomunikacijski sustavi ope namjene i specijaliziranisustavi razvijeni samo za ITS aplikacije. Komunikacijska arhitektura ITS-a definira naine

komunikacije izmeu ITS podsustava (prometnica, upravljakih centara, vozila) tekomunikaciju s terminatorima. Specifikacija zahtjeva ukljuuje koliinu informacija,zahtijevanu vremensku i semantiku transparentnost, prioritete, ifriranje i ispravljanje

pogreaka.Za povezivanje fizikih podsustava ITS-a (prometnice, vozila, upravljaki centri,vozai, transportno-logistiki terminala) koriste se razliiti beini komunikacijski sustavi odkratkog do globalnog dometa.

ini sustavi izvode se svjetlovodima, koaksijalnim kabelima i bakrenim paricama aprimjenjuju se pri povezivanju fiksnih objekata.

Beini sustaviomoguuju komunikaciju s vozilima ili ljudima u pokretu putem zemaljskih isatelitskih veza.

GSM i UMTS elijski sustavi su mobilni komunikacijski sustavi primjenjivi u ITSaplikacijama.


30/76

30

GSM omoguuje dvosmjernu govornu i podatkovnu (SMS/GPRS) komunikaciju upodrujima koja pokrivaju zemaljske bazne postaje (BTS).UMTS je trea generacija mobilnih elijskih sustava koja omoguuje i pri jenos pokretneslike. U tijeku je razvoj etvrte i petegeneracije mobilnih elijskih sustava.Digitalno audioemitiranje DAB (Digital Audio Broadcasting) predstavlja multimedijski

radio, jer osim prijama visokokvalitetnog zvuka omoguuje prijam teksta, grafike i slike.Mogu se koristiti prijamnici u vozilu, prijenosni i fiksni prijamnici koji rade u VHF/UHF

frekvencijskom podruju.DSRC (Dedicated Short Range Communication) je namjenski sustav za podatkovnu

komunikaciju s vozilom koje prolazi odreenu kontaktnu toku prometnice. Koriste serazliite frekvencije u infracrvenom i mikrovalnom podruju. Oekuje se da e postojeiradijski sustavi kratkog dometa biti zamijenjeni univerzalnim satelitskim mobilnim sustavima.

Koritenje internetau ITS aplikacijama u skladu je s rastuom dominacijom tih tehnologija. Internet predstavlja globalnu prekrivajuu mreu nainjenu od velikog broja podmrea uzsljedea svojstva :

- beskonecijsko paketno meumreno povezivanje- funkcioniranje prema TCP/IP skupni protokol- zajednika adresna struktura (IPv4 odnosno IPv6)

Teleprometno dizajniranje komunikacijskog podsustava ITS-a

Osnovna podjela ITS telekomunikacijskih sustava ( sa aspekta tehnikih rjeenja) je :inisustavi,beini i mobilni elijski sustavii internet.Izbor moguih tehnologija komuniciranja slijedi iz poznavanja korisnikih zahtijeva iraspoloivih tehnikih rjeenja. Dinamian razvoj informacijsko-komunikacijskih tehnologijautjee na to da jeivotni ciklus tih sustava relativno kratak. Komunikacijski zahtjevi krajnjegkorisnika stvaraju razliite tijekove informacija izmeu izvorita (j) i odredita (k) koji se

slijevaju i dijele kapacitete telekomunikacijske mree. ITS tokovi informacija mogu iizasebnim mreama ili pak koristiti kapacitete javne i/ili privatne telekomunikacijske mree.Obavljanjem telekomunikacijskih usluga odnosno prijenosa informacija zauzimaju se

odreeni kapaciteti Cstijekom vremena Ts.Informacije se prenose kanalom odreene pojasne irine ili paketima prema utvrenimprotokolima.

Teleprometno optereenjeopenito je definirano izrazima:- za mreu s komunikacijskim kanalima : STA *

- za mreu s komutacijom paketa :C

DA *

A veliina teleprometa (u erlanzima)Ts prosjeno trajanje poziva ili sesiji - intenzitetpoziva ili paketa D- duljina paketa u bitima C- kapacitet mrenog elementa (bit/s)Apstrahirajui ovdje probleme varijabilnosti prometa, moe se rei da je kljuna zadaaosigurati raspoloivost prostorno-distribuiranih kapaciteta mree za oekivane vrijednostiinformacijskih tokova E(i) ii C0

uz zadovoljene normirane kvalitete posluivanja (QoSN) i minimalne trokove min)( ii Cd

)( iE oekivana vrijednost tokova informacija

iC kapacitet i-tog mrenog elementa

)( ii Cd troak mrenog kapaciteta iC

Teleprometni zahtjevi imaju izraenu stohastinost i razlikuju se za pojedine oblike

informacija odnosno odreene teleusluge.


31/76

31

Temeljni zahtjevi su :potrebna irina kanala, vremenska transparentnost prijenosa (kanjenja)i semantika transparentnost (osjetljivost na pogreke).Slino fizikim promet

Documents

ITS Skraceno I i II Parcijala - Skripta