ISO TR 14813-2 - ITS – Model referenční architektury pro obor ITS – Část 2: Architektura systémů aktivní zóny ITS

Úvod

Referenční architektura je stručný obecný pracovní rámec, ze kterého vychází návrhy dalších konkrétnějších částí architektury systému (funkční, informační, komunikační, fyzické apod.). Je to obecný koncept systému, který ještě nic nepředepisuje. Nejznámějším příkladem referenční architektury v informačních systémech je referenční model otevřeného propojení systémů (OSI), jinak nazývaný sedmiúrovňový model. Tato norma stanovuje jádro referenční architektury inteligentních dopravních systémů. Statický rozsah je odvozen od hranic systému, případy užití od domén služeb, skupin služeb a služeb (viz ISO 14813-1).

Užití

Tato norma je navržena tak, aby poskytovala údaje a vysvětlení těm, jenž vytváří mezinárodní normy ITS a těm, kteří vytváří specifikace, implementace a instalace inteligentních dopravních systémů.

1. Předmět normy

Architektura systému je nejvyšší úroveň abstrakce nebo model systému, který slučuje úvahy o software a hardware ve sladěný a integrovaný pohled na systém. Architektura začíná definicí konceptuálních služeb, jak je uvedeno v normě ISO 14813-1. Jádro referenční architektury je popsáno v kapitolách 5 – 8, kde kapitola 5 uvádí architekturu na nejvyšší abstraktní úrovni, kapitola 6 definuje všechny aktory, kapitola 7 odvozuje všechny případy užití z domén služeb, skupin služeb a služeb ITS. Jádro referenční architektury je doporučením pro návrh národních architektur.

2. Souvisící normy

ISO 14813 Informační a řídicí systémy v dopravě – Model referenční architektury pro obor ITS

Část 1: Domény služeb, skupiny služeb a služby ITS.

Část 3: Ukázka zpracování

Část 4: Výukový referenční model

3. Termíny a definice

unifikovaný modelovací jazyk (UML) (unified modelling language) standardizovaný jazyk pro specifikaci, vizualizaci, konstrukci a dokumentaci návrhů softwaru systémů

případ užití (use case) jednotka funkčnosti, poskytnuté systémem nebo třídou, která je reprezentována sekvencemi zpráv, vyměněných mezi systémem a jedním nebo více vnějšími akčními prvky (aktory), společně s akcemi vykonávanými systémem

aktor (actor) role jednoho nebo více objektů vně systému, která je ovlivňuje jako část souvislé pracovní jednotky (případ užití)

třída (class) označení skupiny objektů, které mají obdobné struktury, chování a vztahy; UML poskytuje nástroje pro deklaraci tříd a specifikaci jejich vlastností a rovněž jejich užití různými způsoby

4. Symboly a zkratky

diagram případu užití (use case diagram) znázorňuje prvky z modelu případu užití a reprezentuje funkčnost systému nebo třídy

diagram třídy (class diagram) grafické vyjádření klasifikovaných prvků propojených různými statickými vazbami

5 Celkový pohled na jádro referenční ITS architektury

Tato kapitola definuje celkový pohled na jádro referenční ITS architektury vyjádřené diagramem užití a blokovým diagramem. Oba tyto diagramy tvoří doplňující se pohled na abstrakci referenční architektury. Případ užití je specifikací požadavků s upřesněním hranic oddělujících externí systémy a uživatele od ITS systému. Blokový diagram definuje koncepční moduly. Návrh začíná výběrem základních služeb z normy ISO 14813-1.

Jádro ITS referenční architektury je potom agregací případů užití nejvyšší úrovně. V blokovém vyjádření je jádro tvořeno určitým počtem konceptuálních bloků subsystémů bez vyjádření vzájemných vazeb.

6 Aktory spojené s jádrem referenční architektury

Aktor je třída vně systému. Odpovídající aktory jsou takové objekty, které jsou v interakci s ITS a může to být role vykonávaná člověkem nebo nějakým systémem. Například prostředí nebo doprava nejsou aktory, ale vstup formací o nich je realizován třídami ITS, které tyto informace získávají pomocí senzorů. V této kapitole jsou dále podrobně popsány třídy aktorů spojených s ITS.¹ Pojmenování aktorů je v souladu s existující terminologií.

Uživatel

Cestovatel

Speditér

Odesílatel/Příjemce

Chodec

Cestující

Řidič

Řidič záchranného vozidla

Řidič komerčního vozidla

Řidič vozidla veřejné dopravy

Poskytovatel služeb – všechno jsou to aktoři, cestovní informace není aktor, celý seznam upravit podle aktorů

Operátor dopravce

Potvrzující instituce

Záchranné služby

Zdroj polohových dat

Operátor veřejné dopravy

Operátor řízení dopravy

Inspektor přepravy

Instituce plánování přepravy

Cestovní informace

Finance

Operátor clearingu

Systém zajištění plateb za služby

Infrastruktura

Parkoviště

Multimodální křížení ( železnice/silnice, mosty přes řeky, kanály apod.)

Železniční operátor

Poskytovatel/uživatel informací

Pořadatel akcí

Média

Uživatel informací

Stav a předpověď počasí

Poskytovatel geografických informací

Poskytovatel služeb

Poskytovatel intermodálních informací pro cestující

Zlaté stránky

Vozidlo

Základní vozidlo

Komerční vozidlo

Záchranné vozidlo

Vozidlo veřejné dopravy

7 Případy užití referenční architektury ITS

Když objekt aktor působí na ITS, tak tím vyvolá sekvenci transakcí, které odpovídají požadovanému chování. Abstrakce související sekvence transakcí se nazývá Případ užití. Případy užití pro referenční architekturu ITS jsou odvozeny od domén, skupin i jednotlivých služeb viz normu ISO 14813-1. Příklad mapování domén, skupin i jednotlivých služeb do případu užití ukazuje následující tabulka, zpracovaná pro cestovní informace.

Jednotlivé skupiny služeb a služby uvedené v této tabulce jsou dále podrobně popsány. V závěru kapitoly je sestavena matice Aktor/Případ užití. V této matici jsou zapsány vybrané aktory a ke každému z nich je uveden související seznam případů užití, jak je vidět na následujícím příkladu.

Operátor přepravce

• Administrativní proces komerčního vozidla

• Operace komerčního vozidla na silnici

• Plánování trasy komerčního vozidla

• atd.

8 Diagramy sekvencí

Diagramy sekvencí formalizují případy užití. Pro každý blok je definována jedna abstraktní třída. Třídy uvnitř jednotlivých bloků se vztahují k transakcím případů užití, popsaným v předchozí kapitole, pro identifikaci operací, požadovaných těmito abstraktními třídami. Jedna abstraktní třída definovaná pro každý blok je postačující pro jádro architektury. Ve třetí části této normy (ISO 14813-3) jsou tyto abstraktní třídy transformovány na více konkrétních tříd. Každá třída je pojmenována podle bloku, ke kterému je přiřazena, neboť se jedná o jedinečné přiřazení. Diagramy sekvencí, které jsou popsány v této kapitole, korespondují s příkladem, popsaným v předchozí kapitole 7.

Příloha A Přístup k návrhu referenční architektury

V příloze je shrnut postup návrhu referenční architektury. Metodika návrhu tříd je založena na úvaze „co je potřeba pro poskytnutí služeb“ v každém případu užití. Třídy jsou formulovány podle tří pravidel vždy propojených s realitou, jak je ukázáno na následujícím obrázku.

• Informační

• Řídící

• Rozhraní

Pozn. autora: Výčet aktorů není kompletní