Systemy automatycznej

lokalizacji pojazdów

Współcześnie lokalizacja pojazdów ma za zadanie usprawnienie procesu
transportowego poprzez automatyczne prowadzenie do celu,
optymalizację tras przejazdu, identyfikację miejsca znajdowania się
pojazdu oraz wiele innych parametrów związanych z aktualnymi
warunkami przemieszczania się pojazdu. Z punktu widzenia pasażera
informacja o lokalizacji pojazdów komunikacji miejskiej jest szczególnie
istotna podczas planowania i wyboru środka transportu. Systemy
telematyczne udostępniające takie informacje są już wdrażane i
najczęściej oferują informacje o czasie oczekiwania na wybrany środek
transportu w czasie rzeczywistym. Nie mniej ważną rolą jaką spełniają
systemy lokalizacji środków komunikacji miejskiej jest dokumentacja
wykonanych zadań transportowych zlecana przedsiębiorstwom
przewozowym przez zarządy transportu miejskiego. Powiązanie
założonych w rozkładach jazdy i rzeczywistych czasów przebywania
pojazdów na wyznaczonych przystankach może stanowić element oceny
kierowcy, jak i sprawności danego przedsiębiorstwa.

Każdy system identyfikujący (automatyczny czy też
półautomatyczny) musi składać się z:

a) urządzenia zdolnego rozpoznać dany obiekt,
posiadającego odpowiedni sensor oraz układ elektroniczny,
pozwalające na odczyt informacji z obiektu,

b) obiektu posiadającego zestaw cech umożliwiających
jego rozpoznanie – obiekt przechowuje w sobie taką
zakodowaną informację (np. karta bankomatowa), informacją
tą jest ciąg odpowiednio zakodowanych znaków (binarnych lub
alfanumerycznych) identyfikujących obiekt oraz ewentualnie
zawierających inne informacje o informacji o obiekcie.

System GPS

• GPS (Global Positioning System) – jest to

satelitarny system przeznaczony do szybkiego
i dokładnego wyznaczania współrzędnych
geograficznych określających pozycję anteny
odbiornika w przestrzeni. Sygnały odbierane
przez dowolny odbiornik GPS dostępne są w
sposób ciągły, niezależnie od warunków
pogodowych, w dowolnym czasie i miejscu
(pod warunkiem że antena "widzi niebo" -
może się zdarzyć, że nie będzie można ustalić
pozycji np. w tunelu).

Do podstawowych elementów Odbiornika GPS zaliczamy:
• Antenę (z opcjonalnym wzmacniaczem wstępnym)
• Sekcję częstotliwości radiowej i częstotliwości średniej (RF/IF)
• Sekcję śledzenia/korelacji sygnału
• Mikroprocesor (który kontroluje odbiornik, przetwarza sygnały

i oblicz współrzędne położenia odbiornika)

Odbiorniki GPS obecnie stanowią standardowe wyposażenie
jachtów, statków, samolotów i coraz częściej samochodów,
zarówno ciężarowych jak i osobowych.
Zastosowanie systemu GPS pierwotnie spełniało rolę nawigacji,
jednakże wraz z rozwojem technologii i techniki
telekomunikacyjnej jego zastosowanie znacznie się rozszerzyło i
obecnie za jego pośrednictwem jesteśmy w stanie stwierdzić nie
tylko pozycję pojazdu lecz także wszelkie jego cechy i parametry
fizyczne. Na rynku powstaje coraz więcej firm oferujących swoje
usługi w zakresie lokalizacji i monitorowania pojazdów.

RFID - Radiowe Systemy

Automatycznej Identyfikacji

Ogólna zasada działania systemu RFID
polega na modulacji częstotliwości nośnej
transmitowanej z czytnika w sposób
umożliwiający zapisanie w tym sygnale
danych cyfrowych. Elementem modulującym
jest transponder zmieniający nadawany
sygnał czytnika. W czasie gdy transponder
wykryje w swoim pobliżu obecność czytnika
RFID, wysyła zapisaną w sobie informację, co
umożliwia jego jednoznaczną identyfikację.

Każdy system RFID opiera się na systemach bazujących na komponentach:

• - Identyfikator RFID  (tag, znacznik, transponder, etykieta) zbudowany jest z

elektronicznego chipu z pamięcią oraz miniaturowej anteny. Pojemność pamięci
identyfikatora to od kilkudziesięciu bitów do kilku tysięcy bitów. Z reguły
kilkadziesiąt lub kilkaset bitów jest wystarczającą wielkością dla większości
aplikacji. Jeśli identyfikator występuje w postaci tagu / transpondera to elementy te
są zatopione w odpowiednim podłożu, a sam tag ma postać prostopadłościanu,
krążka czy też karty, wykonanych najczęściej z plastiku. W przypadku kiedy
identyfikator ma postać etykiety, chip z anteną zatopiony jest na cienkiej folii, która
z kolei łączona jest z wierzchnią warstwą etykiety.

• - Czytnik RFID (dekoder) - urządzenie nadawczo - odbiorcze, które wysyła lub

odbiera wiązkę promieniowania elektromagnetycznego odpowiednio zdekodowaną
zapisując lub odczytując w ten sposób dane.

• - Oprogramowanie systemowe ( komunikacyjne i użytkowe) Oprogramowanie

komunikacyjne - odpowiada za fizyczną stronę transmisji (warstwa niższa).
Oprogramowanie użytkowe - odpowiada za wymianę, gromadzenie i przetwarzanie
danych, po części mogąca pracować na czytniku ( w zależności od możliwości
samego czytnika), a po części na serwerze (PC -ie) terminalu współpracującym z
czytnikiem. Jest to już odpowiednia aplikacja o określonej logice.

INFIS

• System umożliwia monitorowanie pojazdów z

możliwością rozliczenia pracy kierowców i pojazdów –
dostarczając informacji takich jak lokalizacja, prędkość,
poziom paliwa, temperatura oraz umożliwiając generowanie
raportów obrazujących czas pracy, przebiegi, trasy
przejazdów, zużycie paliwa, miejsca i czasy postojów,
tankowań, itp. Powyższe informacje pozwalają na obiektywną
weryfikację rozliczeń związanych z eksploatacją
pojazdów. Będący integralną częścią rozwiązania system
przesyłania i ewidencji komunikatów tekstowych
pozwala usystematyzować wymianę informacji z kierowcami
oraz zredukować koszty komunikacji. Przekaz danych
realizowany jest poprzez usługi sieci telefonii komórkowej GSM
a w szczególności transmisję GPRS.

Lokalizacja pojazdu
• Informacje o lokalizacji pojazdu, jego prędkości

jak również dokładny czas pozyskiwane są z
systemu GPS. Informacje te docierają do
zainstalowanego w pojeździe odbiornika GPS z
amerykańskich satelitów wojskowych
NAVSTAR, co daje gwarancję globalnego
zasięgu oraz dokładności podawania pozycji
rzędu 1 metra. Informacje zapisywane i
przesyłane są z częstotliwością zależną od
konfiguracji urządzenia i tryby pracy pojazdu.

Gromadzenie danych źródłowych
• Zainstalowany w pojeździe odbiornik GPS dostarcza dane

o lokalizacji i prędkości pojazdu do mikroprocesora
urządzenia. Zaawansowane typy urządzeń mogą również
odczytywać informacje z szyny komunikacyjnej łączącej
komputery pojazdu (CAN Bus) – ich zakres zależny jest od
typu pojazdu i rodzaju instalacji elektrycznej i może być
bardzo szeroki, obejmując parametry pracy silnika,
tachografu czy nawet zawieszenia pojazdu. Informacje te
wraz z aktualnym stanem podłączonych czujników zostają
przesłane do systemu serwerowego magazynującego i
przetwarzającego informacje lub – w przypadku braku
możliwości nawiązania połączenia z serwerem – zapisane
w nieulotnej pamięci typu flash i przesyłane
automatycznie w chwili nawiązania połączenia.

Transmisja danych
• W celu zapewnienia łączności pomiędzy urządzeniem

w pojeździe a systemem serwerowym i ostatecznie
stacją monitorującą, dyspozytorską lub komputerem
użytkownika wykorzystywane są usługi sieci GSM. Na
terenie Polski informacje z pojazdu przekazywane są
standardowo co 60 sekund, po przejechaniu 300
metrów lub zmianie kierunku jazdy o kąt 30
stopni, oraz w przypadku wystąpienia
monitorowanego zdarzenia. Transmisja GPRS
realizowana może być przez sieć publiczną lub – dla
zapewnienia poufności i bezpieczeństwa danych –
przez VPN. Parametry i tryby pracy mogą zostać
skonfigurowane inaczej dla pracy w roamingu w celu
optymalizacji kosztów.

Odbiór, kolekcja, udostępnienie i analiza danych
• Dane z zainstalowanego w pojeździe terminala

docierają do systemu serwerowego i tam są
przechowywane. Dostęp do nich oraz ich analiza
możliwa jest poprzez przeglądarkę internetową.
Rozwiązanie umożliwia wizualizację aktualnej
dostępnej pozycji na mapie, przekazanie aktualnego
stanu czujników, analizę wszelkich danych
historycznych, generowanie raportów stanowiących
podstawę do rozliczenia czasu pracy pojazdów i
kierowców (obecnie w formie uproszczonej, nie
uwzględniającej trybów pracy odczytywanych z
tachografu).

Funkcje systemu realizowane w czasie rzeczywistym:

• prezentacja na mapie cyfrowej aktualnego położenia pojazdu
• wizualizacja zmian pozycji pojazdu, kierunku przemieszczania oraz jego

prędkość

• informacja o pracy silnika – monitorowanie poziomu paliwa w baku lub bakach

(z dokładnością ustroju pomiarowego)

• wysyłanie komunikatów o opuszczeniu strefy wyznaczonego obszaru pracy

pojazdu

• alarmy o stanach niedopuszczalnych (informacja z wejść cyfrowych)
• monitorowanie parametrów odczytywanych z szyny komunikacyjnej CAN Bus
• informacja o statusie pracy tachografu – pomiar temperatury otoczenia i

powierzchni ładunkowej (opcja montażu)

• identyfikacja kierowcy uruchamiającego pojazd (opcja montażu)
• informacja o aktualnym stanie dowolnej instalacji elektrycznej podłączonej do

centrali systemu (opcja montażu)

• możliwość obserwacji jednocześnie wszystkich obiektów wyposażonych w

terminale

System SpaceGUARD

• System SpaceGUARD jest nowoczesnym rozwiązaniem

służącym do lokalizacji pojazdów. Dzięki niewielkiemu
urządzeniu montowanemu w pojeździe otrzymujemy
informacje dotyczące pozycji pojazdu, jego prędkości,
kierunku jazdy czy sygnałach autoalarmowych.
Wszystkie te informacje trafiają za pomocą sieci GSM
oraz systemu monitorującego do centralnego serwera.
Pozwala to na obserwacje pojazdów w czasie
rzeczywistym, czyli uzyskanie wiedzy co się dzieje z
nimi tu i teraz. Cała ta wiedza jest dodatkowo
gromadzona w archiwum, które można następnie
przeglądać uzyskując dostęp do historii zdarzeń z
danego pojazdu

• Zastosowanie najnowocześniejszych

technologii pozwoliło zminimalizować rozmiary
nadajnika. Posiada on zarówno odbiornik GPS
jak i modem GSM/GPRS, posiada złącze USB i
Bluetooth. Jest w pełni kompatybilny z
oryginalnymi cyfrowymi autoalarmami takich
marek jak: Mercedes, BMW, Audi i inne.

• Nie ma znaczenia gdzie znajduje się pojazd –

za pośrednictwem sieci GSM pozycja z
nadajnika zostaje przekazana z dowolnego
miejsca w Europie.

System:
• zapamiętuje informacje o miejscach i czasie postojów,

umożliwia zdefiniowanie godzin, w których pojazd nie
jest użytkowany, a jego uruchomienie spowoduje
przesłanie danych do centrum monitoringu.

• obsługuje różnego rodzaju sądy pomiaru paliwa, co

daje możliwość dokładnego rozliczenia ilości
zatankowanego paliwa i określenie miejsca
tankowania. System wykrywa także spusty paliwa z
baku, dzięki temu ponoszone są rzeczywiste koszty
użytkowania, unikając opłacania prywatnych podróży
swoich pracowników.

System Smart Bus

Głównym zadaniem systemu Smart Bus
jest zapewnienie pasażerom
wiarygodnej informacji o ruchu pojazdów
transportu publicznego (autobusy,
tramwaje) w czasie rzeczywistym. Dzięki
otwartej architekturze i zastosowaniu
standardowych protokołów, system
Smart Bus można łatwo łączyć z innymi
systemami.

System Smart Bus zapewnia realizację następujących
funkcji:
• Automatyczna lokalizacja pojazdów.
• Przewidywanie przyjazdu i odjazdu pojazdu
• Zarządzanie informacjami dla pasażerów.
• Raporty statystyczne.

System Smart Bus może zostać rozbudowany o dodatkowe
funkcje, takie jak priorytety na skrzyżowaniach dla
pojazdów transportu publicznego, wyświetlanie informacji
w autobusach, wyświetlanie informacji dla kierowcy w
celu monitorowania rozkładów jazdy oraz łączenie z
innymi systemami autobusowymi, takimi jak systemy
zliczania pasażerów i systemy biletowe

System Smart Bus składa się z następujących
elementów:
a)Automatyczna Lokalizacja Pojazdów (AVL).
b)System centralnego zarządzania autobusami
(BMS).
c)Tablice z czasami przybycia autobusów z
powiadomieniem głosowym.
d)Priorytety dla transportu publicznego na
skrzyżowaniach.
e)Sieć transmisji danych.

Celem systemu automatycznej lokalizacji pojazdów jest wykrywanie obecności
autobusów i monitorowanie ich poruszania się po trasie. Informacje te używane są
do powiadamiania pasażerów oczekujących na przystankach o przewidywanym
czasie przyjazdu autobusu, zapewnienie przewoźnikom i operatorom systemu
możliwości lokalizowania pojazdów oraz zbieranie danych o ruchu autobusów w
celu optymalizacji rozkładów jazdy. System potrafi określić położenie autobusu z
dokładnością wystarczającą do zapewnienia właściwej realizacji funkcji priorytetów
dla transportu publicznego na skrzyżowaniach, a także określając położenie
autobusu na dostatecznie dużym terenie, tak by możliwe było przewidywanie czasu
przybycia do wszystkich przystanków na wyznaczonych trasach.

System Smart Bus określa następujące dane dla każdego śledzonego pojazdu:
• numer pojazdu,
• numer trasy,
• numer przebiegu autobusu,
• lokalizacja autobusu,
• czas znajdowania się w obecnej lokalizacji.

System przechowuje rozkład jazdy tak, aby możliwe było obliczenie rozbieżności
pomiędzy aktualnym położeniem pojazdu i rozkładem jazdy.
System AVL określa położenie autobusu o prędkości od 0 do 120 km/

System BMS potrafi wykrywać następujące usterki i alarmy
w systemie Smart Bus:
• Zboczenie autobusu z trasy.
• Utrata komunikacji z dowolnym urządzeniem.
• Opóźnienie w stosunku do rozkładu, przekraczające

ustalony czas.

• Czas ten jest łatwym do zmiany parametrem

systemowym.

• Przyspieszenie w stosunku do rozkładu o ustalony czas.

Czas ten jest łatwym do zmiany parametrem systemu.

• Awaria dowolnego znaku.
• Niewykrycie autobusu przez system przez czas dłuższy od

ustalonego.

• Zgłoszone alarmy z systemu autobusowego

Na wyznaczonych przystankach instalowane są znaki o zmiennej treści.
Wyświetlają one informacje o czasie przybycia następnego autobusu w
ustalonym okresie. Długość tego okresu można zmieniać. Znaki takie działają
w sposób ciągły, kiedy autobusy funkcjonują w systemie, i wyświetlają w
minutach oczekiwany czas przybycia autobusy zbliżającego się do
przystanku.
Znaki informujące o czasie przyjazdu są aktualizowane co najmniej raz na
minutę, jeśli informacje do wyświetlenia zmieniły się.

Aby zapewnić lepszą zgodność z rozkładami jazdy możliwe jest
zastosowanie, na wybranych sygnalizacjach świetlnych na skrzyżowaniach,
priorytetów dla pojazdów transportu zbiorowego, które są opóźnione w
stosunku
do rozkładu jazdy o ustalony czas.
System wykrywa wszystkie pojazdy, które opóźniają się w stosunku do
rozkładu o czas dłuższy od ustalonego. Aby zapobiec paraliżowi ruchu na
skrzyżowaniach, priorytety udzielane są tylko na wyznaczonych
skrzyżowaniach i tylko wtedy, gdy jest na to zezwolenie.