Az intelligens közlekedési rendszerek ( ITS ) (angolul: Intelligent transport systems - ITS ) az új információs és kommunikációs technológiák alkalmazásai a közlekedésben és annak logisztikájában . Ők azt mondják, hogy „intelligens”, mert a fejlődés alapja a funkciók általában társított intelligencia: szenzoros és választási képességek, memória , kommunikációs, információs feldolgozás és az adaptív viselkedést . Az ITS számos tevékenységi területen megtalálható: a közlekedési infrastruktúra használatának optimalizálásában, a biztonság (különösen a közúti biztonság ) és a biztonság javításában , valamint a szolgáltatások fejlesztésében. Az ITS használata szintén a fenntartható fejlődés kontextusának része: ezek az új rendszerek segítik a mobilitás ellenőrzését azáltal, hogy ösztönzik többek között az autóról a környezetet jobban tiszteletben tartó üzemmódokra való áttérést.
Globális szinten szoros gazdasági versenynek vannak kitéve.
Az ITS - intelligens közlekedési rendszerek - részt vesz a globális összefüggésben a közlekedési torlódások (és néha a vasúti, a metró vagy overhead), másrészről pedig a fejlesztés új információs technológiák , a másik, különösen azokon a területeken a szimuláció , valós idejű ellenőrzési és távközlési hálózatok .
A kutatási világ az 1960-as évek körül kezdett mozgósulni a torlódások káros hatásai elleni küzdelemben. Valójában a közlekedési infrastruktúra általános torlódása jelentős társadalmi-gazdasági költségeket jelent a levegőszennyezés , az üzemanyag- fogyasztás és ezáltal az üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátása, valamint az időveszteség miatt a közlekedésben. Folyamatosan növekszik az egész világon, a fokozott urbanizáció , a demográfiai növekedés és mindenekelőtt az autók száma következtében, ami főként a fejlett országokban tette lehetővé a rurbanizációnak nevezett jelenséget . Az ITS fejlesztésében 4 fő időszakot különböztethetünk meg:
A fejlődő országokban az emberek migrációja a vidéki településekről a városi településekre egészen másképp haladt, mint a fejlett országokban. Számos terület urbanizálódott a járműpark jelentős növekedése és a külvárosok kialakulása nélkül. Olyan sűrűn lakott területeken, mint Santiago de Chile , használjon multimodális közlekedési rendszert, amely ötvözi a gyaloglást , a kerékpározást , a motorkerékpárokat , a buszokat és a vonatokat . A lakosságnak csak egy kis része engedheti meg magának, hogy autóval rendelkezzen, de ezek az autók nagymértékben növelik a multimodális közlekedési rendszerek torlódásait. Emellett jelentős légszennyezést okoznak , jelentős kockázatot jelentenek az emberi biztonságra és súlyosbítják az egyenlőtlenség érzését a társadalomban. Az ITS segíthet a multimodalitás és az intermodalitás jobb megszervezésében .
A fejlődő világ más részei, például Kína , továbbra is nagyrészt vidéki területek, de gyorsan urbanizálódnak és iparosodnak. Ezeken a területeken a közúti infrastruktúra a lakosság motorizálásával párhuzamosan fejlődik. Az erőforrások nagy különbségei azt jelentik, hogy a lakosságnak csak egy része motorizálható, ezért a legszegényebbek nagyon sűrű multimodális szállítási rendszere metszi a leggazdagabbak erősen motorizált közlekedési rendszerét. Ezeken a területeken a városi infrastruktúra kevésbé gyorsan fejlődik, mint a mobilitás iránti igény, és az ITS-rendszerek a városi közlekedési hálózatok rendszeres üzemeltetésének fenntartására szolgálnak.
Az ITS területén - különösen az Egyesült Államokban - a közelmúltbeli kormányzati intézkedéseket inkább a belbiztonság érzékelt igénye motiválja. Számos ITS az útfigyelésre összpontosít. Az ITS fontos szerepet játszhat a városi üzleti központok gyors tömeges kiürítésében olyan események esetén is, amelyek jelentős áldozatokat okoznak, például természeti katasztrófák vagy más veszélyek. Így az ITS-ben részt vevő infrastruktúra és tervezés nagy részét össze kell hasonlítani a területi biztonság szempontjából felmerülő igényekkel.
A Környezetvédelmi, Energiaügyi és Tengeri Minisztérium (MEEM) a többi érintett minisztériumi részleg (a Gazdasági Minisztérium ipari szempontokért, az innovációért és a digitális gazdaságért; a Belügyminisztérium a közlekedésbiztonsági szempontok; a Nemzeti Oktatási, Felsőoktatási és Kutatási Minisztérium kutatási célokra; stb.).
A MEEM-en belül az Infrastruktúra és Tengeri Főigazgatóság (DGITM) régóta rendelkezik intelligens közlekedési misszióval (MTI), amely az ITS fejlesztésének előmozdításáért és koordinálásáért felel, és hozzájárul az ipar és a francia intelligens közlekedési megoldások nemzetközi befolyásához. üzemeltetők. Ezenkívül létrehoztak egy multimodális információs és jegyértékesítési ügynökséget (AFIMB), amelyet 2011-ben integráltak a DGITM-be.
Ben bemutatott „Mobility 2.0” stratégia 2014 február A közlekedési miniszter az ITS fejlesztését az egyik legfontosabb tengelyévé tette, és erőfeszítéseket jelentett be az ITS francia szektor szereplőinek (tág értelemben vett) strukturálására a közös stratégiai elképzelések kialakítása érdekében.
Ez a művelet a gyártást eredményezte 2015. októbera „Mobilitás 3.0: együtt az intelligens mobilitásért” című zöld könyv Az ebben a dokumentumban szereplő javaslatok alapján 2016-ban kezdeményezték a „Mobilitás 3.0” néven ismert kollektív megközelítést, amelyet a különböző érintett intézményi szereplők támogattak, 5 éves távlattal. Célja az STI innovációs potenciáljának mobilizálása a területek és az éghajlat szolgálatában, országos és nemzetközi szempontból egyaránt.
Az intelligens közlekedési rendszerekben alkalmazott technológiák változnak, az alapvető irányítási rendszerektől kezdve, például a lámpák irányító rendszereitől, a konténerkezelő rendszerektől, a változó üzenettábláktól , az automatikus sebességmérő kameráktól vagy a videomegfigyeléstől az alkalmazásokig. források, például meteorológiai információk , hidak jégtelenítő rendszerei, fedélzeti navigációs rendszerek, amelyek valós idejű utazási időt biztosítanak stb. Emellett prediktív technikákat fejlesztenek ki, amelyek lehetővé teszik a korszerű modellezést és összehasonlítást a korábbi benchmark adatok adatbázisával.
Néhány, az ITS-ben általában alkalmazott technológiát a következő szakaszok ismertetnek.
Különféle vezeték nélküli kommunikációs technológiákat kínálnak az intelligens közlekedési rendszerek számára:
A fedélzeti elektronika legújabb fejleményei hatékonyabb számítógépes processzorok használatához vezettek a járművekben. Egy tipikus, a 2000-es évek elejének járművében 20 és 100 különálló modul található, amelyek mikrovezérlőkön vagy programozható logikai vezérlőkön alapulnak, összekapcsolva a nem valós idejű operációs rendszerekkel . A jelenlegi tendencia az, hogy egyes modulalapú mikroprocesszorok felé valamivel drágábbak a kollektív memória hardverrel és az operációs rendszerekkel , valós időben . Az új fedélzeti számítási platformok kifinomultabb szoftveralkalmazások megvalósítását teszik lehetővé, ideértve a modellezésen alapuló számítási folyamatirányítást , a mesterséges intelligenciát és a mindenütt jelen lévő számítástechnikát. A mesterséges intelligencia valószínűleg ezek közül a legfontosabb az intelligens közlekedési rendszerek számára.
A műholdak általi pozícionálás elve nagyon közel áll a trianguláció elvéhez . A GNSS terminál felhasználója és bizonyos számú ismert pozíciójú műhold közötti távolságot megmérik, hogy a felhasználó tíz méteren belül helyezkedhessen el. Az utazási sebesség is rendelkezésre áll.
Ez a technológia az amerikai GPS-szel született. Azóta a GNSS-rendszereket irányító műholdas csillagképek megsokszorozódtak (orosz GLONASS, kínai Beidou és hamarosan az európai Galileo). Ugyanakkor a rendszerek teljesítménye jelentősen javul. A kiegészítő technológiák alkalmazása (különösen az elmozdulás helyreállítása gyorsulásmérőkkel) lehetővé teszi a GNSS-jel átmeneti elvesztésének problémáját alagutakban vagy mély környezetekben (városi kanyonok stb.).
Az ITS nagy része ezért támaszkodik erre a technológiára, amely lehetővé teszi a mobil eszközök (nevezetesen: mozgásban lévő emberek, áruk és konténereik vagy járművek) olcsó, valós idejű nyomon követését. Ez az STI növekedésének egyik alapvető meghatározója.
MobiltelefonálásFeltételezve, hogy az autók legalább egy vagy több mobiltelefont tartalmaznak (ez széles körben igazolható a fejlett országokban, ahol a lakosság mobiltelefonos felszereltsége meghaladja a 75% -ot), a telefonok rendszeresen továbbítják helyzetüket a hálózatba - még ha nincs hangkommunikáció létesítve. Ezután névtelen forgalmi szondaként használhatók az autókban. Amikor az autó mozog, a mobiltelefon jele is mozog. Ezután háromszögeléssel lehet mérni és elemezni a mobilhálózat által szolgáltatott adatokat - névtelenül -, majd ezeket az adatokat a gépjármű forgalomra vonatkozó pontos információkká alakítani. Minél nagyobb a torlódás, annál több autó, telefon és ezért szonda van. A belvárosban az antennák közötti távolság rövidebb (300 m nagyságrendű), így a pontosság megnő. Az utak mentén nincs külön infrastruktúra kiépítve - csak a mobiltelefon-hálózat valósul meg. Ez az FCD technológia, a lebegő autóadatok nagy előnyöket kínál a hagyományos forgalommérési módszerekkel szemben:
A nagy hátrány a hely pontossága.
Az érzékelők fejlődése lehetővé tette intelligens közlekedési rendszerek kifejlesztését megbízható, gyakori és nagyméretű adatok alapján . Lehetővé teszik a jármű jellemzőinek (hossz, sziluett, tömeg stb.), A forgalom (áramlás, kihasználtság, sebesség stb.) Vagy események (események, várólisták, piros jelzőlámpák keresztezése ...) mérését, különösen az optimalizálás és javítja a közúti biztonságot. Általában a rendszerek általában kombinálják:
Az úttest alatt indukciós hurkokat helyeznek el, hogy a jármű által létrehozott mágneses mező mérésével észleljék a hurkon áthaladó járműveket. Az egyszerűbb detektorok megszámolják az adott időintervallumban (például 60 másodperc, az Egyesült Államokban a normál periódus alatt) áthaladó autók számát, míg a kifinomultabb érzékelők becsülik a járművek sebességét, hosszát és súlyát is. a köztük lévő távolság. A hurok elhelyezhető egyetlen sávon vagy több sávon, és ugyanolyan jól működik nagyon lassú vagy álló járműveknél, valamint nagy sebességgel haladó járműveknél.
Videó érzékelőkA forgalom észlelésének másik formája a forgalom áramlásának mérése videokamerák segítségével . Mivel a videóérzékelő rendszerek nem igényelnek alkatrészek telepítését közvetlenül a felszínre vagy az úttestre, ezt a típusú rendszert "nem tolakodónak" mondják. A karbantartás leegyszerűsödik, mivel nincs ismételt érintkezés a kerekek és az érzékelő között. A fekete-fehér vagy színes videoadatokat továbbítják a processzorokhoz, amelyek mozgásérzékelő algoritmusok segítségével elemzik a videokép jellemzőinek változását, amikor a jármű halad el. A kamerákat oszlopokra vagy az utcákkal szomszédos építményekre telepítik, de mindig rögzítve vannak. A legtöbb videoérzékelő rendszer bizonyos kezdeti beállításokat igényel a processzor referencia rendetlenségének „ megtanításához ”. Ez általában ismert mérések megadását foglalja magában, például a sávok közötti vonalak közötti távolságot vagy a kamera magasságát az út felett, amelyek szabványos mérések az országban. A gyártótól és a modelltől függően egyetlen videófelismerő processzor négy-nyolc kamera számára képes egyszerre detektálni a forgalmat, a megvalósított algoritmusok összetettségétől függően. A videóérzékelő rendszer kimenetén jellemző adatok az egyes forgalmi sávok esetében a sáv sebessége és kihasználtsága. Más rendszerek további adatokat szolgáltatnak, mint például a jármű intervallumai, a forgalom haladása, a leállított járművek, és riasztást válthatnak ki, ha például egy ellenkező irányba haladó járművet észlelnek.
Vezeték nélküli érzékelő hálózatokA vezeték nélküli érzékelő hálózatok jelentősen fejlődtek az elmúlt években . A kommunikációhoz vezeték nélküli technológiát használó kisméretű érzékelőkből álló hálózatok alkalmasnak tűnnek a városi közúti forgalom menedzselésére. Reaktivitásuk és természetesen elosztott tervezési logikájuk mellett ezeknek a hálózatoknak az az előnye, hogy könnyen integrálhatók a városi infrastruktúrába és alacsony költségek mellett, összehasonlítva az elektromágneses hurkokkal, amelyek ára és telepítése kevésbé hozzáférhető.
Egyéb érzékelőkFranciaországban az elektromágneses hurkok a legszélesebb körben használt érzékelők. Más érzékelők léteznek és szükség szerint használják őket, például piezokerámia érzékelők, pneumatikus csövek, mikrohullámú érzékelők (radar), optikai szálak, ultrahangos és infravörös érzékelők stb. .
Az elektronikus fizetésnek több kamatja van, amelyek közül a legfontosabbak:
Az elmúlt években számos elektronikus fizetési rendszer alakult ki:
Ezekhez az új rendszerekhez olyan jól ismert rendszerek tartoznak, mint például a bankkártya, amelyet nem csak fizetésre használnak, de amelynek száma letétként is felhasználható (probléma esetén beszedés), vagy a tömegközlekedésben használt mágneses jegyek, amelyek lehetővé teszik az információkat továbbítani a rendszerbe.
Az átjárhatóság ezen rendszerek nemzeti, európai vagy akár globális szinten is fontos kérdés a szolgáltatás feltételeit, hogy az ügyfél felhasználó.
A vészhelyzetek kezelése, különösen közúti balesetek esetén, maximálisan kihasználja az automatizált rendszereket az információk összegyűjtésére és a hatékony továbbításra. A fő kihívások a beavatkozás sebessége, a láncbalesetek elkerülése és a forgalom helyreállítása.
Néhány példa az ITS segítésére vészhelyzetben :
A forgalomszervezés célja lehet az utak gördülékenyebbé tétele, a tömegközlekedés forgalmának elősegítése a magánautók használóinak kárára, a magángépkocsikról a tömegközlekedésre történő modális áttérés ösztönzése stb. A SAGT-k (Traffic Management Assistance Systems) a forgalomirányítás 3 alapvető szakaszában vannak jelen:
A közúti információkezelést Franciaországban a Nemzeti Útinformációs Központ (CNIR) végzi ismertebb néven Bison Futé néven, és a 7 regionális közúti információs és koordinációs központ (CRICR) segíti. Forgalmi előrejelzéseket készítenek, és tájékoztatják a legjobb indulási időket a régiók szerint, valamint a főutak kirakodási útvonalait. Valós időben tájékoztatják a közlekedőket a várható utazási idejükről és az útvonalaknak megfelelő útvonalakról is.
2016-ban a MEEM elindított egy Bison Futé alkalmazást Android és Apple okostelefonokra. Ingyenes és reklám nélkül elérhető alkalmazás lehetővé teszi az előrejelzések azonnali elérését és a forgalmi helyzet élő megjelenítését.
Az ITS-t a tömegközlekedésben használják a hálózat működésének optimalizálása, a felhasználói kényelem és biztonság javítása érdekében. SAEIV (Operációs és utastájékoztatási segédrendszerek) néven vannak csoportosítva.
Példák az intelligens rendszerekre:
A közúti közlekedést segítő vezetési segédeszközök megsokszorozódnak az emberek biztonságának, a felhasználói kényelemnek és a szennyezőanyag-kibocsátás csökkentésének javítása érdekében. Néhány vezetéstámogató rendszert megemlíthetünk:
Ezeknek a vezetési segédeszközöknek a nagy része előrevetíti a jövő vezető nélküli járművek funkcióit (lásd alább).
Lásd még: iktatás Franciaországban # A járművekre és az autópályakódra vonatkozó feldolgozás és fájlok
Az előírások betartásának ellenőrzésének új eszközei az automatikus sebességmérő kamerák a sebességszabályozáshoz és a piros lámpák keresztezésének automatikus vezérlése .
Ezek a rendszerek olyan technológiákat használnak, mint például az éjszaka használt infravörös vakuk a rendszámok elolvasására anélkül, hogy kápráztatnák a vezetőket, vagy pontos érzékelők a jármű sebességének meghatározásához.
A tömegközlekedési előírások betartásának figyelemmel kísérése (kamerával vagy más eszközökkel) megfelel a csalás és rongálás elleni küzdelem gazdasági céljainak is.
Ezeket a rendszereket azonban bűnmegelőzési és elnyomási célokra is használják, ideértve a jármű utasainak fényképezését is.
Ezen eszközök egy része a bűncselekmények megelőzéséhez és visszaszorításához is társul.
Az ITS gyorsan fejlődött az áruszállítás területén, annál is könnyebben, mivel a jármű-, vonat- vagy egyéb gépjármű-állományok teljesen azonosíthatók és könnyen felszerelhetők. Például manapság az összes flotta fedélzeti navigációs rendszerrel van felszerelve. A járművek mellett az áruszállítás (konténerek, raklapok, csomagok stb.) Nyomkövető rendszerekkel is felszerelhetők az előrehaladás nyomon követésére és a veszteségek elkerülésére. Az ITS hozzájárulása több területen is beavatkozik:
Néhány vizsgált rendszer például az interoperábilis nehéz tehergépjárművek elektronikus útdíja, az interoperábilis vasúti információs és kommunikációs rendszerek vagy a folyami információs rendszer. Mivel az áruszállítást nemzetközi szinten végzik, az ugyanazon országon belül és különböző országok között létrehozott rendszerek átjárhatósága jelentős kérdés. Például a vasúti közlekedés esetében az infrastruktúra harmonizálása elkerülné a vonatok cseréjét olyan országok határain, amelyek jelentősen megnövelik a költségeket és az utazási időt.
Az adatok „előzményei” elengedhetetlenek a SAGT vagy a SAEIV működéséhez. A hálózatok jellemzőinek, a forgalmi igény jellemzőinek és a visszatérő problémák ismeretéhez elengedhetetlen az adatbázisok megléte. Az új technológiák lehetővé teszik nagy mennyiségű információ tárolását. A kihívás manapság ezen adatok kezelésében rejlik. Például egy közös adatbázis létrehozása, amely különböző operátorok adatait gyűjti össze, érdekes a forgalmi helyzetek elemzéséhez és megértéséhez.
Az utánpótlást követve 2015. márciusa Jutand-jelentés szerint a kormány számos jogszabályi és szabályozási szöveg révén külön politikát hajtott végre az állami és magánszolgáltatók által előállított és birtokában lévő közlekedési adatok megnyitására. Ez a politika megfelel az Európai Bizottság célkitűzéseinek. A cél elősegíteni ezen adatok harmadik felek általi újrafelhasználását az új felhasználói - akár kereskedelmi, akár nem kereskedelmi - szolgáltatások fejlesztése érdekében. Az esettől függően ez a harmadik feleknek nyújtott rendelkezés ingyenes vagy nem. Figyelembe veszik a versenyhelyzetben lévő gazdasági szereplők ipari vagy üzleti titkának megőrzésének szükségességét.
Általánosságban az ITS területéhez kapcsolódunk a világszerte folyamatban lévő fejlesztésekhez, amelyek a közúti járművek (jármű és az infrastruktúra összekapcsolása, járműről járműre) összekapcsolására vonatkoznak, valamint növekvő automatizálásukra (akkor az automatikus járművek, autonóm járművek vagy a vezetés részleges vagy teljes átruházásával rendelkező járművek).
Ezek a technológiai fejlődés mind a személygépkocsikra, mind a nehéz tehergépjárművekre vagy a kollektív járművekre (shuttle) vonatkoznak.
Ezek a változások egy adott lap tárgyát képezik, lásd alább.
A fent leírt alkalmazások többsége személyes vagy hasonló adatokat generál, amelyek nyomon követik a felhasználók vagy az ügyfelek egyéni viselkedésének nyomát. Végrehajtásukra és esetleges megőrzésükre vagy újrafelhasználásukra a személyes adatok titkosságára vonatkozó közjogi szabályok vonatkoznak (és különösen az Informatique et Libertés néven ismert törvény rendelkezései).
A jövőben egyes járművek feltölthetik akkumulátorukat indukcióval (vagyis érintésmentesen) egy magába az útba helyezett mágneses mező rendszerből.
Franciaországban a 2021. április 14-i rendelet javasolja az intelligens közlekedési rendszer használatának eseteit a következők tekintetében:
MEDDE szolgáltatások
Egyéb