View
30
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
UNIVERZITET U SARAJEVUFAKULTET ZA SAOBRAĆAJ KOMUNIKACIJE
ODSJEK: SAOBRAĆAJPREDMET: INTELIGENTNI TRANSPORTNI SISTEMI
EVROPSKA ITS OKVIRNA ARHITEKTURA
- seminarski rad -
Sarajevo, januar 2013.
SADRŽAJ
UVOD 3
1. OSNOVNE KARAKTERISTIKE EUROPSKE OKVIRNE ITS ARHITEKTURE 4
1.1. Potreba za evropskom ITS okvirnom arhitekturom.........................................................4
1.2. KAREN projekat...............................................................................................................4
1.3. Veze tipova ITS arhitekture sa europskom okvirnom ITS arhitekturom..........................5
2. TIPOVI ITS ARHITEKTURE 7
2.1. Specifičnosti evropske okvirne ITS arhitektura................................................................7
2.2. Odnos okvirne ITS arhitekture prema obaveznoj ili servisnoj arhitekturi........................8
3. ULOGA OKVIRNE ARHITEKTURE U PROCESU KREIRANJA ITS-A 10
4. KORISNIČKI ZAHTJEVI 12
4.1. Korisnički zahtjevi koji definiraju osobine europske okvirne arhitekture ITSa...........13
ZAKLJUČAK 16
POPIS SLIKA 17
LITERATURA 18
UVOD
2
Tema našeg seminarkog rada je evropska ITS okvirna arhitektura. S obzirom na samu tematiku
naš rad će se bazirati na definisanje pojma evropske ovirne ITS arhitekture, te njegovo detaljnije
određenje. U posljednjih nekoliko godina u više razvijenih zemalja razvijeno je nekoliko
arhitektura ITS-a odnosno okvira koji usmjeravaju razvoj brojnih ITS rješenja i projekata.
Također, postavljeni su opći okviri i referentni modeli koji razmatraju logičku, fizičku i
komunikacijsku arhitekturu prilagođenu zahtjevima korisnika. Američka nacionalna ITS
arhitektura prva je razvijena i prezentirana 1996 godine uz nekoliko inačica. Dokumenti
obuhvaćaju: viziju ITS-a,,teoriju operativnog djelovanja, logičku i fizičku arhitekturu, analizu
troškova i koristi, analizu rizika, strategiju implementacije.
U Europi je primijenjen nešto drugačiji pristup i obuhvat. Težište je na potrebama korisnika i
funkcionalnom gledištu, za razliku od američke arhitekture gdje je težište na fizičkom gledištu.
EC projekt KAREN pokrenut 1999. godine i nastavljen je projektom FRAME koji održava
početne ideje europske okvirne ITS arhitekture.
3
1. OSNOVNE KARAKTERISTIKE EUROPSKE OKVIRNE ITS ARHITEKTURE
1.1. Potreba za evropskom ITS okvirnom arhitekturom
Tokom posljednja dva desetljeća u Europi su intenzivirane aktivnosti na razvoju i upotrebi
telematičkih tehnologija u transportnim aplikacijama. Brzina i uspjeh u ovoj sferi ljudskog
djelovanja se prije svega baziraju na fokusu razvoja tzv. „building blocks“ kao što su
informacije za vozače, saobraćajna kontrola, rutni vodiči ili javni transportni informacioni
sustavi.
Ono sa čime se Europa danas suočava je izazov integriranja „building blocks“ u jedan pan-
Europski sustav arhitekture koji će moći ponuditi određeni stupanj aplikativne
konzistentnosti i sinergije. Postavlja se pitanje kako izolirane i dezintegrirane transportno
telematičke sustave reorganizirati i integrirati u jedinstven ITS, te kako poticati i
koordinirati razvoj, implementaciju i korištenje ITS-a? Jedino integrirano transportno
okružje može sadržavati različit broj aplikativnih područja koja mogu osigurati razmjenu
informacija među raznolikim aplikativnim modulima u zajedničkom formatu, da dopunjuje
njihove strategije i da poduzima koordinirajuće upravljačke aktivnosti unutar prometne
mreže.
1.2. KAREN projekat
KAREN projekt (Keystoneu Architecture Required for European Networks) je kreirao
minimum stabilnih okvira, potrebnih za implementaciju i rad ITS-a te njegovu
djelotvornost unutar Europske unije. Europska okvirna arhitektura ITS-a mora prilagoditi
nacionalne planove i podržati razne napore u istraživanju, standardizaciji, implementaciji i
ulaganju u ITS. Također, mora osigurati integriranje i nadogradnju na već postojeće
'naslijeđene ' sustave.
Zajednički okvir daje specifikacije koje omogućuju:
Kompatibilnost informacije isporučene krajnjim korisnicima putem različitih medija;
Kompatibilnost opreme s infrastrukturom koja omogućuje putovanja bez presjedanja
širom Europe;
4
Osnove za regionalne, nacionalne i europske vlasti da prave planove i preporuke za
olakšavanje implementacije ITS-a;
Otvoreno tržište za usluge i opremu gdje su ponuđeni kompatibilni podsustavi (nema više
ad-hoc rješenja);
Ekonomičnija rješenja u proizvodnji opreme koja dozvoljavaju konkurentne cijene i
kompatibilnost
Poznato mjesto na tržištu na koje proizvođači mogu plasirati proizvode uz smanjeni
financijski rizik.
Razvoj ITS-a u Europi treba da:
1. Osigura konzistentnu i potpunu sliku prometne i transportne mreže,
2. Osigura upravljanje mrežom,
3. Omogući provođenje zajedničkih upravljačkih aktivnosti (npr. Prometnisignali, VMS),
4. Omogući distribuciju korisnih i neproturječnih informacija korisnicima,operatorima i
državnim institucijama.
1.3. Veze tipova ITS arhitekture sa europskom okvirnom ITS arhitekturom
Projekt KAREN je kreirao europsku ITS okvirnu arhitekturu koja je dijelom modificirana
projektom FRAME. To su polazne točke za razvoj ITS arhitekture u Europi. Okvirna ITS
arhitektura se promatra kao mehanizam koji osigurava razvoj kompatibilnih i interoperabilnih
ITS servisa koji se mogu realizirati širom Europe.
5
Slika 1.1. Veze tipova ITS arhitekture sa europskom okvirnom ITS arhitekturom
6
2. TIPOVI ITS ARHITEKTURE
Postoje tri tipa ITS arhitekture koje mogu kreirati svaka od članica Europske unije polazeći
od zajedničke europske ITS okvirne arhitekture:
1. Okvirna ITS arhitektura
2. Obvezna ITS arhitektura
3. Servisna ITS arhitektura
2.1. Specifičnosti evropske okvirne ITS arhitektura
Obzirom da je europska okvirna arhitektura ITS-a namijenjena za korištenje u Europskoj
uniji u kojoj za sve članice vrijedi načelo supsidijarnosti (suverenosti) koje svakoj članici
ostavlja punu slobodu da je prilagodi vlastitim specifičnostima. Glavne razlike između ova tri
tipa ITS arhitekture su njihovi ciljevi i dosezi, te njihova struktura. Naravno da europska
ITS okvirna arhitektura predstavlja tip okvirne ITS arhitekture. Tipovi ITS arhitekture koji
mogu biti kreirani od europske ITS okvirne arhitekture ne mogu se kreirati od drugih ITS
arhitektura jer okruženje u kojem će biti korištena europska ITS okvirna arhitektura je različito
od okruženja drugih ITS arhitektura. Ove razlike se mogu sumirati u sljedećem:
1. Postoji više načina na koje se može kreirati ITS arhitektura polazeći od europske ITS okvirne
arhitekture. To je zbog toga što se jednostavno dizajn mora prilagoditi korisnicima usklađujući
razvoj ITS-a. Pri kreiranju nacionalne ITS arhitektura se koriste jedan od sljedeća dva pristupa:
Kreira specifičnosti za komponente i sustave koji se koriste za detaljni razvoj ITS-a.
Kreira regionalnu ili lokalnu arhitekturu kao podskup originalne arhitekture
Korisnici ove nacionalne ITS arhitekture mogu vršiti promjene u zadanim granicama
prilagođavajući se specifičnim zahtjevima razvoja ITS-a. U oba slučaja se polazi od fizičkog
stanovišta, od kojeg se može izabrati put kojim se može prilagoditi servis traženim zahtjevima.
Korisnici europske ITS okvirne arhitekture ne definiraju fizičko stanovište koje se može
koristiti. Umjesto toga oni moraju kreirati njihovu prilagođenu verziju ovom stajalištu
uvažavajući specifične ITS zahtjeve.
2. Europska lista korisničkih zahtjeva ITS-a i funkcionalno stanovište (koje je dio
europske ITS okvirne arhitekture) je strukturirana tako da se može jednostavno
prilagođavati. Posebni zahtjevi korisnika se mogu dodati ako već nisu sadržani u listi
7
korisničkih zahtjeva. Slične promjene se mogu vršiti i u funkcionalnom pogledu
komponenti, to jest funkcijama, funkcionalnim tokovima podataka i bazama podataka.
Međutim treba voditi računa da funkcionalni pogled osigura logičku i funkcionalnu
usklađenost.
3. Europska ITS okvirna arhitektura može biti prevedena na mnoge europske jezike. Mnogi
korisnici ne prevode stvarne nazive komponenata, pa se javljaju problemi korištenja akronima.
Ti akronimi se koriste kod identifikacije svakog pojma u funkcionalnom području i
terminatorima i tokovima podataka.
4. Europa nije jedna država, tako da ITS servisi koji su prihvatljivi u jednoj državi mogu biti
neprimjenjivi u drugoj državi. Treba predvidjeti da funkcionalnosti u Europskoj ITS
okvirnoj arhitekturi ne isključuju implementaciju različitih nacionalnih servisa.
2.2. Odnos okvirne ITS arhitekture prema obaveznoj ili servisnoj arhitekturi
Okvirna ITS arhitektura je kreirana od nacionalnih ili regionalnih organizacija i može se koristiti
kao polazna točka za obveznu ITS arhitekturu ili servisnu ITS arhitekturu. Ona se bazira na
europskoj ITS okvirnoj arhitekturi i vrlo joj je slična u rezultatima. Glavna je razlika što
okvirna ITS arhitektura može samo sadržavati podskup europskih ITS korisničkih zahtjeva
kojima se mogu pridodati korisnički zahtjevi za neku državi ili regiju u pogledu specifičnog
servisa.
Okvirna ITS arhitektura uključuje skup korisničkih zahtjeva i funkcionalno stajalište. Ona
će sadržati servise koji će osigurati korištenje arhitekture. Arhitektura može također
omogućiti izbor mogućih načina kreiranja fizičkog i komunikacijskog stajališta. Ona može biti
početna točka za kreiranje specifičnih ITS arhitektura.
8
Slika 2.2. Okvirna ITS arhitektura
Obvezna ITS arhitektura je arhitektura koja opisuje što je potrebno za specifične ITS
servise. Servisna ITS arhitektura je arhitektura koja opisuje što je potrebno za
implementaciju i razvoj specifičnih ITS servisa.
3. ULOGA OKVIRNE ARHITEKTURE U PROCESU KREIRANJA ITS-A
9
Iako je evropska okvirna arhitektura ITS-a usmjerena prema cestovnom modu, potrebna joj
je podrška aktivnosti koje su izvan njenog neposrednog utjecaja, naročito drugih modova
transporta, telekomunikacijske infrastrukture, agencija za provođenje zakona i financijskih kuća.
Velik je broj korisničkih zahtjeva usmjerenih tako da okvirna arhitektura podržava sustave
različitih modova transporta koji međusobno komuniciraju na jasan i jedinstven način, da
bi se putniku dale informacije bez obzira na mod transporta tokom cijelog putovanja.
Okvirna arhitektura također mora dopustiti relevantnim vlastima da utiču na promjene
načina u skladu sa njihovim trenutnim politikama transporta. Za teretni transport, okvirna
arhitektura mora podržati promjenu načina transporta roba i opreme. Telekomunikacije su
potrebne za sve vrste prijenosa podataka te su stoga veoma bitan dio same okvirne
arhitekture. Postoji velik broj korisničkih zahtjeva koji su postavljeni tako da okvirna
arhitektura koristi telekomunikacijsku infrastrukturu u cilju pružanja fleksibilnog načina
razmjene podataka, naročito u području otvorenih protokola podataka i povezivanja, te u cilju
dozvoljavanja komunikacije sa sistemima koji nisu pokriveni okvirnom arhitekturom.
Korisnički zahtjevi također izražavaju potrebu da okvirna arhitektura podržava integraciju
postojećih i novih načina komunikacije, kao i usuglašavanje sa različitim primjenjivim
zakonima putem agencije za provođenje zakona koje se bave aktivnostima koje se tiču
provođenja prometnih zakona i pravila, te prikupljanjem dokaza. Postoji velik broj
korisničkih zahtjeva koji traže da okvirna arhitektura podržava sustave koji će pomoći
politici poštivanja prometnih pravila tako što će se nadležnim vlastima pružiti neophodni
podaci koji se mogu koristiti u krivičnom gonjenju subjekata. Korisnički zahtjevi također
izražavaju potrebu da okvirna arhitektura podržava sisteme koji provode sigurno ponašanje
i postavljanje prioriteta vozila bez da narušavaju tok normalnog prometa, ukoliko to nije
planirano. Financijske institucije koje se bave plaćanjima (kako elektronskim tako i
negotovinskim) putnih i putničkih usluga uključujući transakcije, provođenje raspodjele
prihoda. Postoji velik broj korisničkih zahtjeva da okvirna arhitektura podrži mnoštvo
načina plaćanja, uz minimalni utjecaj na promet i vozača. Okvirna arhitektura će također
podržati sustave koji razmjenjuju informacije među sobom i vozilima, uz podršku
upravljanju različitih prometnih politika i upravljanju raspodjelom prihoda među različitim
davateljima usluga. Zbog potrebnog visokog nivoa osiguranja, okvirna arhitektura će
10
podržati sustave koji mogu garantirati maksimalnu sigurnost i privatnost, te minimalnu
stopu grešaka pri financijskim transakcijama.
Slika 3.1. Uloga okvirne arhitekture u procesu kreiranja ITS-a
11
4. KORISNIČKI ZAHTJEVI
Da bi Europska okvirna arhitektura ITS-a zadovoljavala potrebe mogućih korisnika, najprije je
neophodno identificirati i analizirati sve korisnike i njihove zahtjeve. Provedenim
istraživanjem [CONVERGE 1998] identificirane su četiri glavne kategorije korisnika koji će
imati utjecaj na implementaciju ITS-a :
1. Koji žele ITS – Ovi korisnici žele da sustav riješi (ili umanji) prometne probleme,
ili da pruža usluge putnih informacija javnosti, npr. gradskim vlastima, operatorima
autocesta, operatorima javnog prijevoza, prevoznicima, policiji, itd.
2. Koji čine ITS – Dobavljači komponenti isporučit će hardware i programske module
za sustav. Kreatori sustava će kombinirati komponente tvoreći sustave, odnosno,
integratore sustava, proizvođače vozila, operatore telekomunikacija, davatelje usluga
itd.
3. Koji koriste ITS – Postoje dvije kategorije ove vrste korisnika: primarni i
sekundarni. Primarni korisnici će imati koristi od izlaznih podataka sustava, npr. putnici,
poslovni korisnici, korisnici na odmoru, putnici sa posebnim potrebama itd. Sekundarni
korisnici će kontrolirati sustav i osiguravati glavne ulazne podatke, npr. operatori
kontrole prometa i žurne službe.
4. Koji upravljaju ITS-om – Lokalne i državne vlasti imaju odgovornost za donošenje
zakonske regulative o tome kako implementirati i koristiti sustave.
Međunarodne vlasti također mogu donositi zakone, kao i standarde i preporuke za međunarodno
uzajamno djelovanje, kao npr. ministarstva vlada (transporta, finansija, itd.), tijela Europske
Unije, itd. Analiza korisničkih zahtjeva pokazuje da ne postoji samo jedna vrsta tih zahtjeva, te
da je više načina njihovog predstavljanja. Na slici je prikazana konačna lista europskih ITS
korisničkih zahtjeva sačinjena od informacija iz različitih izvora, i da one pokrivaju različite
aspekte kako same Europske okvirne arhitekture ITS-a, tako i bilo kojeg ITS rješenja.
Postoje dvije glavne vrste općih korisničkih zahtjeva. Prva pokriva osobine koje treba da ima
sama europska okvirna ITS arhitektura , a druga grupa pokriva zahtjeve kvalitete usluga
koje korisnicima treba osigurati ITS.
12
4.1. Korisnički zahtjevi koji definiraju osobine europske okvirne arhitekture ITSa
Korisnički zahtjevi koji definiraju osobine same europske okvirne arhitekture ITSa trebaju
imati sljedeća glavna obilježja :
Okvirna arhitektura bit će predstavljena na strukturiran način, čime se čitaocu
dozvoljava da shvati generalni kontekst preko referentnih modela . Specifični
detalji trebaju se dati iz funkcionalne, informacijske, fizičke i komunikacijske
perspektive;
Oni servisi ITS-a kojima trebaju velike investicije u infrastrukturu imat će veoma
dug vijek trajanja, te okvirna arhitektura stoga mora biti tehnološki neovisna
dozvoljavajući budući razvoj tehnologije;
Europska okvirna arhitektura neće biti vezana za specifične organizacijske ili
pravne strukture;
Da bi se tržište ohrabrilo, okvirna arhitektura će olakšati kreiranje modularnih sustava, sa
uslugama raznih provajdera, te opreme raznih proizvođača.
Veliki broj postojećih ili naslijeđenih sustava će putem europske okvirnearhitektura
tamo gdje god to bude moguće, usmjeriti svoj razvoja koji će im omogućiti
usklađivanje sa novim rješenjima u okviru ITS-a. Ne-EU ITS korisnik i potrebe
arhitekture npr. Iz SAD, ISO)
Potrebe europskih korisnika ITS-a
13
Slika 4.1. Formiranje liste europskih korisničkih zahtjeva ITS-a
Korisnički zahtjevi vezani za kvalitetu ITS-a su vezani za :
Razmjenu podataka – kompatibilnost formata informacije, opreme i infrastrukture;
Prilagodljivost – sposobnost prilagođavanja promjenjivim korisničkim zahtjevima;
Ograničenja – pravila i zakoni kojima će se sustavi morati povinovati;
Trajnost – sposobnost održavanja usluge u vremenu i prostoru;
Troškove/Koristi – izbjegavanje nepotrebnih troškova;
Nadograđivanje – mogućnost dodavanja opreme i funkcija;
Mogućnost održavanja- mogućnost održavanja, popravke, modificiranja ili
poboljšanja uz minimalno ometanje;
Kvalitetu sadržaja podataka – informacija mora biti prikladna svojoj svrsi;
Robusnost – mogućnost zadovoljavajućeg rada u svim očekivanim uvjetima;
14
Sigurnost – mogućnost zaštite sustava i podataka od vanjskih napada ili ometanja;
Laka uporaba – jednostavno i efikasno za koristiti.
Lista europskih korisničkih zahtjeva sadrži njih 539 koji su podijeljeni u deset grupa. Prva
grupa čini opću grupu korisničkih zahtjeva (Grupu 1) i devet glavnih grupa usluga
(Grupe 2-10) kao što je prikazano u slici . Vidimo da grupe 2-5 imaju manje korisničkih
zahtjeva koji će biti pozvani od strane jedne ili više Grupa 6-10. Korisnički zahtjev je izvod
visokog nivoa nečega što je potrebno, odnosno izvod problema koji se treba riješiti a ne
specifikacija niskog nivoa kako se taj problem treba riješiti ili dizajnirati. Stoga korisnički
zahtjev nije izvod rješenja problema. Svi su korisnički zahtjevi napisani na način koji je
tehnološki neovisan da bi se projektantima sistema pružila maksimalna fleksibilnost.
Slika 4.2. Broj korisničkih zahtjeva po grupama
ZAKLJUČAK
15
Na kraju možemo da zaključima da je okvirna ITS arhitektura usmjerena je na iskazivanje
potreba korisnika i funkcionalno gledište. Ona je primjerena za nacionalnu razinu i može se
koristiti za kreiranje drugih dvaju osnovnih tipova ITS arhitektura. Da bi Europska okvirna
arhitektura ITS-a zadovoljavala potrebe mogućih korisnika, najprije je neophodno identificirati
i analizirati sve korisnike i njihove zahtjeve. Lista europskih korisničkih zahtjeva sadrži njih
539 koji su podijeljeni u deset grupa. Prva grupa čini opću grupu korisničkih zahtjeva
(Grupu 1) i devet glavnih grupa usluga (Grupe 2-10) kao što je prikazano u slici .
Vidimo da grupe 2-5 imaju manje korisničkih zahtjeva koji će biti pozvani od strane jedne ili
više Grupa 6-10. Korisnički zahtjev je izvod visokog nivoa nečega što je potrebno,
odnosno izvod problema koji se treba riješiti a ne specifikacija niskog nivoa kako se taj
problem treba riješiti ili dizajnirati. Stoga korisnički zahtjev nije izvod rješenja problema. Svi
su korisnički zahtjevi napisani na način koji je tehnološki neovisan da bi se
projektantima sistema pružila maksimalna fleksibilnost. KAREN projekt (Keystoneu
Architecture Required for European Networks) je kreirao minimum stabilnih okvira,
potrebnih za implementaciju i rad ITS-a te njegovu djelotvornost unutar Europske unije.
Europska okvirna arhitektura ITS-a mora prilagoditi nacionalne planove i podržati razne
napore u istraživanju, standardizaciji, implementaciji i ulaganju u ITS. Obzirom da je
europska okvirna arhitektura ITS-a namijenjena za korištenje u Europskoj uniji u kojoj za
sve članice vrijedi načelo supsidijarnosti (suverenosti) koje svakoj članici ostavlja punu slobodu
da je prilagodi vlastitim specifičnostima.
16
POPIS SLIKA
Slika 1.1. Veze tipova ITS arhitekture sa europskom okvirnom ITS arhitekturom
Slika 2.1. Okvirna ITS arhitektura
Slika 3.1. Uloga okvirne arhitekture u procesu kreiranja ITS-a
Slika 4.1. Formiranje liste europskih korisničkih zahtjeva ITS-a
Slika 4.2. Broj korisničkih zahtjeva po grupama
17
LITERATURA
Doc.dr. Drago Ezgeta, Predavanja, Fakultet za saobraćaj i komunikacija, 2013.
Kolegij: Inteligentni transportni sustavi, Fakultet prometnih znanosti, Sveučilište u
Zagreb, 2008/09.
18
Recommended