Úvod

Tato mezinárodní norma je součástí skupiny norem, které standardizují rozhraní CALM (komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení). Rozhraní CALM vytváří univerzální komunikační model zajišťující jednoduchou a pružnou výměnu dat mezi vozidly a silniční infrastrukturou. Využití rozhraní CALM ve vozidlových jednotkách a na silniční infrastruktuře umožňuje snadnou realizaci nových telematických služeb jako je například automatický přenos informace o nehodě z havarovaného vozidla, inteligentní dopravní značení s přímou vazbou na projíždějící vozidlo, online sběr dopravních dat z plovoucích vozidel, internet a interaktivní multimediální zábava ve vozidlech. Kromě toho že CALM využívá stávající komunikační infrastrukturu, do budoucna zůstává otevřen i pro nové budoucí systémy komunikace. CALM nahrazuje různé jednoúčelové komunikační protokoly navržené výrobci vozidel a zavádí pro všechny jednotnou komunikační platformu.

Tato norma je zpracována v rámci ISO TC204, pracovní skupiny WG16. Norma je zaměřena na standardizování jednotného systému správy dat ze senzorových systémů ve vozidlech tak, aby vznikl systém správy dat nezávislý na různých druzích sond a detektorů od různých výrobců. Norma se zabývá unifikací formátů a struktury dat odesílaných z vozidlech do řídicího centra a naopak, strukturou povelů centra do vozidel.

Hlavními přínosy standardizace systémů správy senzorových dat je:

• Přínos pro vývojáře a provozovatele systémů správy dat, kteří mohou definovat efektivní systémy pro příjem a zpracování senzorových dat;

• Přínos pro výrobce senzorových systémů ve vozidlech, kteří mají definované standardizované přenosové rozhraní a požadavky na senzorové systémy ve vozidlech a mohou tak efektivně vyvíjet a navrhovat standardizovaná zařízení pro sběr dat a jejich přenos.

Užití

Současné systémy ve vozidlech využívají mnoha senzorových systémů monitorování stavu a zařízení ve vozidlech. Tyto informace jsou dále předávány bezdrátovými technologiemi do řídicích center. Struktura přenášených senzorových dat musí být unifikována, stejně tak musí být unifikovány systémy správy těchto dat (PDRM).

Tento standard definuje požadavky na přenos a správu systémů správy senzorických dat (PDRM).

Pro výrobce telematických zařízení představuje obecný dokument, který definuje základní požadavky na přenosové struktury senzorických dat z vozidel do centra, stejně tak požadavky na správu senzorových dat v centrech.

Pro provozovatele systémů managementu dat dává požadavky na správu senzorových dat a tím umožňuje definovat efektivní metody pro zpracování těchto senzorových dat.

1. Předmět normy

Norma je zaměřena na následující tři oblasti:

• Definuje referenční architekturu PDRM (systém správy senzorových dat) k funkční architektuře definované v ISO CD 22837;

• Definuje základní datovou strukturu PDRM;

• Definuje jednotlivé datové zprávy PDRM zasílané z vozidla (zprávy), zasílané do vozidla (instrukce).

Norma navazuje na následující normy:

• ISO 14817 Dopravní informační a řídící systémy (požadavky na datové registry a datový slovník)

• ISO CD 22837 Senzorová data ve vozidlech pro širokopásmové komunikace

• XML normy, definující globální strukturu XML, která je pro PDRM nezbytná

2. Souvisící normy

K zajištění shody s touto normou je nezbytné, aby všechny protokoly technických řešení podle IEEE 802.16e byly ve shodě s platnými národními předpisy a splňovaly požadavky následujících norem:

• ISO 21217.CALM architektura;

• ISO 21210 CALM síťové protokoly;

• ISO 21218 CALM přístupové body.

Tato norma je úzce vázána na další související normy (ISO 24102, ISO 25111, předpis IEEE 802.16e a IEEE802.16g)

3. Termíny a definice

systém sledování sond vozidel (Probe Vehicle System) systém obsahující 1) vozidla se sondami zasílajícími data ke zpracování a 2) základnové stanice zpracovávající senzorová data; zpracováním dat sondy se vytvoří přesná představa o celkové situaci na PK a podmínkách řidiče sloučením a analýzou dat z více vozidel a dat z jiných zdrojů; takto zpracovaná data jsou zasílána zpět vozidlům pro usnadnění jízdy řidiči, subjektům působícím v dopravě pro pomoc s řízením dopravy a dalším uživatelům

vozidlový senzor (vehicle sensor) zařízení ve vozidle, které snímá podmínky uvnitř a/nebo vně vozidla nebo detekuje kroky, které řidič provádí

data sondy (probe data) obsahují datové prvky a zprávy sondy; data sondy je informace ze senzorů vozidla, která je zpracována, formátována a přenesena do základnové stanice s cílem určit aktuální stav vozidla a prostředí, ve kterém se pohybuje

základní data PDRM (PDRM Common Data) základní datová informace (jednotná šablona) obsahující typ zprávy, ID vozidla, lokalizační informace, ID silnice

zprávy managementu hlášení sondy (PDRM message) zpráva tvořená jednou nebo více instrukcemi PDRM ve struktuře zprávy

instrukce managementu hlášení sondy (PDRM instructions) informace zaslaná z centra do vozidla s cílem:

a) výběrově umožnit nebo znemožnit zasílání dat sondy různého rozsahu,

b) výběrově umožnit nebo znemožnit zasílání dat sondy různého typu,

c) nastavení kritérií pro zasílání konkrétních datových prvků sondy (např. „nehlas menší rozdíl v teplotě vzduchu, než ±3 °C),

d) nastavení kritérií pro zasílání konkrétních datových prvků sondy podle delta hodnot;

tyto instrukce PDRM mohou být aktivovány v závislosti na čase, geografické poloze zařízení/vozidla; důraz je kladen na broadcastové vysílání instrukcí PDRM bez adresování konkrétního vozidla; tudíž neexistuje informace v instrukcích PDRM, která by přímo nebo nepřímo identifikovala konkrétní vozidlo nebo jeho cestujícího

Tyto instrukce mohou být omezeny pouze na geografickou lokalitu, oblast ve které platí, případně jsou časově omezené.

5 Referenční architektura

Architektura definuje základní systémové prvky zprávy pro systém poskytování dat sond z vozidla.

Následující schéma znázorňuje proces sběru dat ze senzorů, jejich transformace do jednotného datového rámce a odeslání do centra.

V normě jsou detailně popsány jednotlivé části procesu, od sběru „surové“ informace ze senzoru, generování zprávy do jednotného rámce a odeslání do centra.

6 Definice základní datové struktury

Kapitola definuje základní datovou strukturu pro zasílání instrukcí – povelování vozidel z centra. Obsah zpráv je definován normami ISO 14817 a ISO CD 22837.

PDRM datový prvek

Kapitola 6 definuje základní meta-atributy struktury datového prvku, což je základní datová část celé zprávy zasílané z centra do vozidla.

Kapitola definuje jednotlivé části a detailně popisuje jejich význam.

PDRM datová struktura zpráv zasílaných z centra do vozidel

Datová zpráva obsahuje jednotlivé povely (instrukce) zasílané z centra do vozidla. Kapitola detailně popisuje jednotlivé části zprávy, unifikuje jednotnou strukturu datových zpráv.

7 PDRM Obecný datový prvek

Kapitola definuje požadavky na strukturu datové zprávy zasílané jako povel do vozidla. Jsou definovány jednotlivé prvky, které danou zprávu tvoří.

Následující náhled tabulky č.3 znázorňuje jednotlivé prvky zprávy, včetně hodnot, kterých nabývají.

8 Definování povelů pro ovládání senzorů ve vozidlech z centra správy dat

Kapitola definuje tři základní povely, kterými lze vozidla se senzorickými částmi povelovat.

Následující tabulka č.4 znázorňuje detailní definici všech povelů.

Příloha A Provozní koncept managementu zpráv dat sond

Příloha A definuje koncept pro provozování systému správy dat na straně centra i na straně vozidla. Tento rámec má za cíl popsat význam jednotlivých zpráv a tím efektivně nastavit systémy pro zpracování a zasílání dat centrum-vozidlo, vozidlo-centrum.

Cíl PDRM typů informací

Jednotlivé typy povelů z centra do vozidel závisí přesně na požadavcích jednotlivých center. Dle požadavků center lze rozpoznat základní tři typy zpráv: příjem samotných dat z vozidla, mezní data, referenční data.

Povely typu dat ze senzorů

Povel umožní centru povolit/zakázat zasílání konkrétních dat ze senzorů vozidla, jedná se o základní soubor povelů centra k vozidlům

Povely k nastavení mezních hodnot

Jedná se o požadavky některých organizací pouze na zasílání dat jen v některých mezních událostech, např. pouze při překročení rychlosti, při překročení teploty motoru, apod.

Povely k hodnotám delta

Podobně jako v předchozím povelu, jedná se o požadavek na zasílání senzorických dat pouze v případech, kdy jsou data ze senzorů překročena vůči hodnotě definované v daném časovém okamžiku, např. hodnoty zrychlení, zpomalení vozidla.

Rámec zpráv a povelů

Pokouší se definovat společnou šablonu zasílaných instrukcí a povelů nicméně připouští systém modulární, umožňující rozšíření o nové šablony dle rozdílných požadavků jednotlivých center správy dat.

Příloha B Prvky managementu zpráv v XML

Příloha detailně definuje strukturu zpráv zasílaných centrum-vozidlo, vozidlo-centrum ve formátu XML

Následující část je příkladem XML definujícím oblast (region), pro který daný povel platí:

Příloha C Struktura managementu zpráv

Příloha popisuje příklad datové struktury zprávy pro společnou datovou šablonu.