Model dopravní informace

Model dopravní informace definuje na obecné úrovni koncepty, použité pro popis určitého typu situace, na nižších úrovních pak dovoluje specifikaci konkrétních formátů pro jejich zápis.

Systémy, které si mají nějakou formou vyměňovat dopravní informace, potřebují aparát, který umožňuje popisované situace dohodnutým způsobem popsat a následně v dohodnutém formátu poslat nebo přijmout.

Shoda v oblasti obecných konceptů pro popis dopravní informace je předpokladem "nalezení společné řeči". Každý informační systém, který s s danými informacemi zachází, musí respektovat dohodnuté koncepty, tedy respektovat alespoň PIM dopravní informace.

Při výměně s dopravní informací je navíc nutno respektovat i PSM, tedy konkrétní formu zápisu modelu v daném formátu.

Formáty využívají binární formu (TPEG-bin, RDS-TMC), XML soubory (DATEX II, TPEG-xml), případně další formáty.

Z konkrétních formátů se užívá např. DATEX II, RDS-TMC, TPEG atp.

Aplikace se nachází ve všech oblastech ITS, např. nákladní doprava, veřejná doprava, sdílení dopravních informací mezi centry, poskytování informací řidičům, přenos naměřených dat, informace o parkovacích kapacitách atp.

dopravní informace: informace relevantní pro silniční dopravu.

základní model: referenční model, umožňující řešení klíčových aplikací v daném oboru. Často je vydán formou normy.

profil (modelu): zjednodušený základní model, postačující pro konkrétní způsob využití.

rozšíření (modelu): základní (případně i zjednodušený) model, rozšířený o datové struktury, které v něm chybí a jsou pro určitou aplikaci zapotřebí.

PIM: Platformně nezávislý model (Platform Independent Model). Model, definující koncepty pro popis situace, který ale abstrahuje od konkrétního formátu zápisu modelu (nedefinuje tedy např. XML struktury).

PSM: Platformně specifický model (Platform Specific Model). Model, určující konkrétní způsob zápisu svého obsahu, např. formou XML.

formát: dohodnutý způsob zápisu dopravní informace pro přenos.

zpráva: konkrétní instance dopravní informace přenášená od poskytovatele k odběrateli.

dynamická data: data popisující dopravní informaci, která se v čase mění poměrně často a proto musí být poskytována s relativně vysokou frekvencí.

statická data: data popisující dopravní informaci, která se v čase mění poměrně málo často a proto se poskytují jen jednou nebo sporadicky.

Tři abstrakční úrovně modelu dopravní informace

Platformně nezávislý model (PIM), někdy též zvaný doménový model, definuje základní koncepty pro popis v dané doméně.

Platformně nezávislý model definuje konkrétní způsob zobrazení (serializaci) instancí modelu na určité platformě, např. ve formátu XML, JSON, ASN.1 atp.

Zpráva je pak vždy reprezentací konkrétního PSM.

Obr. 1: Tři abstrakční úrovně modelu dopravní informace

Jeden PIM může mít definováno i několik odlišných PSM, např. TPEG dovoluje binární a XML formát zpráv.

Proměnlivost popisované situace v čase

Některé části modelu popisují skutečnosti, které mají tendenci být v čase poměrně stabilní (např. poloha parkoviště), jiné části modelu zase popisují proměnlivé skutečnosti (např. aktuální obsazenost parkoviště).

Z toho důvodu se často odlišují statická (tedy v čase poměrně stabilní, nikoliv nutně konstantní) data od dat dynamických, u kterých se předpokládá vyšší frekvence změn stavu.

 
Obr. 2: Rozlišení publikací na statické a dynamické

Typická struktura popisu dopravní informace

Typická dopravní informace má strukturu, která dovolí blíže popsat aspekty jako jsou:

• identita
• čas (vytvoření, platnost…)
• místo
• popis samotné situace

Obr. 3: Typická struktura popisu dopravní informace

Komplexnost modelu (profil a rozšíření)

Některé typy modelů (např. DATEX II) umožňují model zjednodušovat a rozšiřovat.

Základní model (už na úrovni PIM) je někdy pro použití v konkrétní situaci zbytečně složitý, jindy mu chybí některé klíčové atributy.

Zjednodušení základního modelu se provede vypuštěním těch atributů, které nejsou v praxi zapotřebí a které nejsou v základním modelu označeny jako povinné. Tento proces se nazývá profilování.

Obohacení modelu o chybějící atributy a struktury se zase nazývá rozšíření.

Profil lze vytvořit nejen ze nákladního modelu, ale i z rozšíření.

Konkrétní možnost úprav základního modelu závisí na konkrétním typu modelu (některé modely měnit nelze).

Obr. 4: Základní model, rozšíření a profil

Tvorba základního modelu (PIM)

Cílem tvorby základního platformně nezávislého modelu (PIM) je vytvořit dohodu na konceptech užívaných pro popis dané domény. Tato činnost je většinou vyvíjena v širším geografickém měřítku (Evropa, USA), jde o činnost dlouhodobou a typickým výstupem je vydání normy, definující daný model, který se aktualizuje v cyklech až několika let.

Tvorba platformně specifického modelu (PSM)

Cílem tvorby platformně specifického modelu je umožnit vyjádřit platformně nezávislý model v určitém formátu. Některé modely mají jen jeden podporovaný formát (např. XML pro DATEX II, další formáty se ale vážně zvažují), jiné užívají více formátu, např. TPEG podporuje binární i XML formát.

Výsledkem tvorby je často formulace sady pravidel, které dovolují promítnout všechny aspekty platformně nezávislého modelu do daného formátu. Taková pravidla se pak někdy dají aplikovat i na upravené modely.

Zjednodušení modelu profilováním

Při konkrétních aplikacích postačí ze základního modelu použít jen zlomek z jeho struktur. Použití celého modelu by zbytečně komplikovalo implementaci, proto se přistupuje k profilování.

Výsledkem je specifikace profilu.

Rozšíření modelu

Obdobou profilování, ovšem s cílem doplnit chybějící struktury, je tvorba rozšíření.

Vystavení specifikace modelu

Přínos jakéhokoliv modelu dopravních informací se projeví až poté, co je model vystaven a sdílen více uživateli.

U základního modelu se často volí forma vydání normy.

U rozšíření a profilů lze také použít normu, v jiných případech postačí vystavit upravený model např. do národního registru formátů.

Implementace informačního systému

Hotové modely dopravních informací výrazně zkracují čas vývoje systémů, protože dávají jasnou odpověď na otázku "jak máme danou skutečnost v systému vyjádřit".

Způsob využití modelů se ale v různých situacích liší.

Ukládání vlastních dat

Pokud implementovaný systém přijímá pouze data z vlastních zdrojů a o poskytování dat uvažuje až v budoucnu, je zcela postačující, když je doménový model systému kompatibilní s PIM. Jinými slovy, musí o stejných konceptech hovořit shodným jazykem, např. musí použít shodný číselník typů vozidel, komunikací apt.

Není však nutné dodržet přesně všechny datové struktury, pokud se tím neznemožní vyjádřit danou skutečnost v modelu dopravní informace nějakým zobrazením.

Poskytování dat

Při poskytování dat je nutno dodržet i platformně specifický model (PSM).

Většinou však postačí upravit na výstupu modul, který vnitřní reprezentaci vyjádří ve formátu PSM.

Příjem a ukládání dat

Při příjmu dat je opět základním požadavkem kompatibilita vnitřního modelu s PIM.

Při příjmu se pak jen implementuje konverze z přijatého formátu do struktur systému.

Vyhodnocení shody zprávy s modelem

Při ověřování, zda systém dodržuje dohodnutý model se kontrola typicky provádí na úrovni PSM, tedy konkrétního formátu.

Nedílnou částí každého PSM by mělo totiž být i schéma, které pro zvolený formát dovoluje automaticky vyhodnotit shodu konkrétní zprávy s daným schématem.

Např. DATEX II poskytuje svým PSM schéma typu XML Schéma v1.0.

Každá výměna dopravních informací předpokládá, že existuje její model, a to jak na koncepční úrovni (doménový model), tak i v pro konkrétní platformu, např. pro serializaci do XML, ASN.1 atp.

V ITS je řada různých oborů (nákladní doprava, veřejná doprava, parkování…), které komunikují určitou sadu témat. Každý obor proto nějakou formou vytváří vlastní nebo se podílí na použití sdíleného modelu dopravní informace.

• Nadřazené téma: ITS
• Související témata:
  • Výměna dopravních informací
  • Protokol výměny dopravních informací
• Podřízená témata:
  • RDS-TMC
  • DATEX II
  • TPEG
  • SIRI