Projekt Ministerstva dopravy 802/210/112 Účast České republiky v projektu GALILEO Zpráva o řešení projektu v roce 2005 Odpovědný řešitel: Prof. Ing. František Vejražka, CSc. fakulta elektrotechnická ČVUT Photo(2): ESA Spoluřešitelé: Prof. Ing. Pavel Přibyl, CSc. ELTODO EG, a.s. Doc. Ing. Miroslav Svítek, CSc. fakulta dopravní ČVUT Ing. Miroslav Chlumský AŽD Praha, s.r.o.
GNSS Global Navigation Satellite System Fáze realizace: Definování (do 2000) Vývoj a ověřování (2001-2005) Výstavba - GIOVE-A 28. 12. 2005 EGNOS Stav počáteční operability (2005) Veřejně přístupná služba (2006) SoL služba (2007) Účast České republiky v projektu GALILEO zpráva o řešení projektu v roce 2005
Projekt MD pilotní projekty 1. Experimentální přijímač GNSS ČVUT FEL 2. Řízení a zabezpečení železniční dopravy na nekoridorových tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha 3. Informační systém pro přepravu nebezpečných věcí využívající systém GNSS ČVUT FD 4. Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů Eltodo 5. Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS ČVUT FD Účast České republiky v projektu GALILEO zpráva o řešení projektu v roce 2005
Pilotní projekt EXPERIMENTÁLNÍ PŘIJÍMAČ GNSS Prof. Ing. František Vejražka, CSc. ČVUT Praha Fakulta elektrotechnická
Studium systému příjem signálu družice Giove-A Úspěšný příjem 19. ledna 2006 19:33 UTC Signál L1-C s modulací BOC(1,1) Pilotní projekt: Experimentální přijímač GNSS FEL ČVUT
Přijímač GNSS pro zabezpečení železniční dopravy Využití systému EGNOS Navazuje na experimentální GNSS softwarový přijímač OEM modul formátu euro karty (160 100 mm) Vcc 8-16 V KORELÁTORY Nejvyšší priorita (časově kritické operace) Fronta výstupu korelátorů HW CHANNEL CHANNEL WDOG CHANNEL MSR DATA MSR MON MONITOR Fronta měření SATPOS SATSYS SATNAV CONTROL Nejnižší priorita Vyhledávání sig. Kontorola integrity, řízení Pilotní projekt: Experimentální přijímač GNSS FEL ČVUT
Kódové a fázové sledování signálu Analýza chyby sledování kódu a fáze Analýza na úrovni ekvivalentního modelu smyčky Analýza spojeného sledování na několika kmitočtech Porovnání s bit-true simulací DLL tracking error (1σ) [ns] 10 2 Noncoherent Dot type DLL detector (B n = 3Hz) 10 1 10 0 10 1 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 P c /N 0 [db Hz] ε ξ 1 ξ 2 K 1 F 1 (p) τˆ 1/p K 2 F 2 (p) k 1 k 2 theoretical performance theoretical coherent perf. simulation results τˆ Pilotní projekt: Experimentální přijímač GNSS FEL ČVUT
Dostupnost systému EGNOS pro mobilního uživatele Analýza zakrývání přímého signálu družice model kanálu Experimentální měření Příprava pro analýzu příjmu a dekódování zpráv 100 90 80 70 60 50 40 30 block block 20 10 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 unblock unblock Posloupnost přijatých zpráv (lab.) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Distance [m] Průmyslové město Pilotní projekt: Experimentální přijímač GNSS 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Distance [m] Volná krajina FEL ČVUT
Plán pro rok 2006 Přijímač (GNSS) pro železnici: testování navržené rádiové části testování zkonstruovaného bloku signálového procesoru dokončení vývoje, implementace a testy programového vybavení pro tento přijímač Výzkum příjmu a zpracování signálu EGNOS v obtížných podmínkách: implementování programového vybavení pro příjem zpráv systému EGNOS do pokročilé verze GNSS přijímače a do OEM modulu pro železnici otestování implementace v praxi sadou experimentů Testy a optimalizace příjmu signálu družice GIOVE-A Pilotní projekt: Experimentální přijímač GNSS FEL ČVUT
Děkuji Vám za pozornost Pilotní projekt: Experimentální přijímač GNSS FEL ČVUT
Pilotní projekt ŘÍZENÍ A ZABEZPEČENÍ ŽELEZNIČNÍ DOPRAVY NA VEDLEJŠÍCH TRATÍCH S VYUŽITÍM DRUŽICOVÉ NAVIGACE ing. M. Chlumský ing. O. Trégl AŽD Praha, s. r. o.
Úkoly pro rok 2005 RBV Ověření RBV a RBC v režimu simulátorů RBC Ověření vlastností datové komunikace v prostředí GSM-P RBC RBV Výroba vzorků Zpracování algoritmů pro RBC a RBV a jejich projednání se schvalovatelem Stanovení podmínek pro ověřovací provoz - Pilotní projekty Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
RBC RBV Ověření RBV a RBC v režimu simulátorů Reálná trať Reálná geografie Lokalizační oblasti definice, očíslování Simulační SW s reálnými daty Postupná náhrada za reálný HW Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
RBC RBV Ověření RBV a RBC v režimu simulátorů SW a HW RBC základní funkce Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
RBV RBC Ověření vlastností datové komunikace v prostředí GSM-P Přenosová vrstva GPRS Připojení RS485, rychlost 19,2 kb/s Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
Výroba vzorků a prototypů RBV Bezpečné jádro Blok vyhodnocení polohy D K R B V P Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
Zpracování algoritmů pro RBC a RBV a jejich projednání se schvalovatelem Power ON Zapnutí (Z) Power OFF Po vypnutí (K) 5 Pohyb bez dohledu (SR) 4 27 6 3 3 Scénář (C) Odchod ze SR 2 Scénář (A) Př ihlášení do systému 1 Scénář (B) Odhlášení ze systému 10 Principy schváleny dokumentem VUZ-CCS-1052/2006 4 Scénář (F) Povolení k posunu 20 8 14 Scénář (H) Ukončení posunu 24 27 20 24 34 Povolení k posunu (SH) 32 Scénář (D) SR 31 Scénář (M) Odhl. PJP 34 33 7 28 Scénář (L) Pov. PJP 30 33 30 35 Pov. jízdy posunem (PJP) 36 29 8 14 31 28 7 2 1 10 Bez 11 povolení k 16 pohybu (SB) 12 9 13 15 Scénář (E) Zrušení/Zkrácení povolení 35 13 15 18 23 Scénář (G) Scénář (J) UPS Odhláška 9 21 17 25 Scénář (I) Povolení/ /Prodloužení jízdy 19 5 22 17 18 19 21 25 23 S povolením 22 k jízdě (FF) 26 29 Norm./Omez. 12 16 11 6 Scénář (K) Okamžitý Stop 26 36 32 Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
Pilotní projekty Číčenice -Volary Obrataň Jindřichův Hradec Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
Děkuji Vám za pozornost Pilotní projekt: Řízení a zabezpečení železniční dopravy na vedlejších tratích s využitím družicové navigace AŽD Praha s.r.o.
Pilotní projekt OPTIMALIZACE ŘÍZENÍ SILNIČNÍ DOPRAVY VYUŽITÍM DRUŽICOVÝCH SYSTÉMŮ Pavel Přibyl Lukáš Plíhal Jiří Hudeček Jan Drbohlav ELTODO EG, a.s.
Hlavní cíle projektu Využití plovoucích vozidel v systému GNSS pro zlepšení řízení měst v podmínkách vysokého dopravního zatížení; Využití systému GNSS v aplikacích pro integrované záchranné složky (IZS); Výzkum metod dynamické preference vozidel veřejné dopravy založené na GNSS; Stanovení požadavků na parametry systému GALILEO pro výše uvedené aplikace; Pilotní ověření navrhovaných systémů; Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
Přehled 2005 Rozsáhlá zpráva s devíti přílohami: FLOTAR plovoucí vozidlo využívající GNSS Testování palubní jednotky FLOTAR BARA řízení izolované křižovatky dle jízdních dob OREGON návrh a simulace řízení dopravní oblasti na základě délek kolon, s využitím GNSS NAVEGADOR simulace výhod přerozdělování dopravní zátěže pomocí dopravních informací Využití GALILEO v aplikacích IZS Dynamická preference vozidel veřejné dopravy Ověření spolehlivosti signálu GNSS pro preferenci MHD Simulační testy přínosů preference pomocí GNSS Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
FLOTAR GNSS plovoucí vozidlo Identifikace kolon a dob jízdy pro verifikaci modelu dopravy z 2004 Vývoj palubní jednotky Zjednodušené mapové podklady Událostně orientovaný přístup > snížení provozních nákladů Algoritmus založen na: změně rychlosti změně zrychlení dynamickém porovnávání Hardwarové řešení Testování Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
OREGON řízení několika SSZ Pět SSZ křižovatek v komerční zóně Zličín nerovnoměrné proměnné dopravní zátěže Architektura systému Privátní telekomunikační síť Připraveno pro testování metody řízení AGOTEM a preference hromadné dopravy Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
Metoda řízení oblasti AGOTEM Nový algoritmus pro optimalizaci řízení křižovatek využívající informací z GNSS plovoucích vozidel - HLAVNÍ PŘÍNOS při vysokém dopravním zatížení - MODULÁRNÍ ŘEŠENÍ (moduly GERDA, OLWO, QOID, AWCA, ATTOM) - DVĚ ÚROVNĚ ŘÍZENÍ - uzel a oblast - PRINCIP vyhledávání rezerv a optimálního rozdělení zelené při odhadu délek kolon na všech ramenech křižovatky a aktuálních intenzitách 66 64 62 60 58 56 54 52 Stav 2 Global Delay: P5 P5QC P6 P6QC P7 P7QC 2,12 2,1 2,08 2,06 2,04 2,02 2 1,98 1,96 1,94 1,92 Stav 2 NumStops P5 P5QC P6 P6QC P7 P7QC Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
Dynamická preference MHD Současné systémy (majáky, GPS) pevný bod přihlášení Nevýhodné pro delší kolony, budování infrastruktury Optimalizace kriteriální funkce Příjezd autobusu - virtuální prodloužení kolony Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
Spolehlivost přihlášení vozidla pomocí GNSS Tři lokality A - stupeň zástavby 1 - elev. úhel ~20 B - stupeň zástavby 3 - elev. úhel ~45 zástavba, C - stupeň zástavby 5 - elev. úhel ~60 Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
PLÁN - ROK 2006 IAD Realizace několika plovoucích vozidel Pilotní testy řízení oblasti SSZ na Zličíně METODA AGOTEM IZS Přínosy GNSS pro IZS Výhody propojení GNSS s GIS aplikacemi IZS MHD Příprava a provedení pilotních testů na Zličíně ZÁVĚREČNÁ DOPORUČENÍ využití GNSS aplikací pro řízení měst a preferenci hromadné dopravy využití Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
Děkuji Vám za pozornost Pilotní projekt: Optimalizace řízení silniční dopravy využitím družicových systémů
Pilotní projekt INFORMAČNÍ SYSTÉM PRO PODPORU PŘEPRAVY NEBEZPEČNÝCH VĚCÍ VYUŽÍVAJÍCÍ SYSTÉM GNSS Doc. Dr. Ing. Miroslav Svítek Fakulta dopravní ČVUT 2005
Práce provedené v roce 2005 Řešení telekomunikačního prostředí mezi vozidlovou jednotkou OBU a serverem zpracování Řešení vazeb navrženého systému pro sledování nebezpečných nákladů na okolní informační systémy Věcný návrh zákona o přepravě nebezpečných látek Provozní test systému Pilotní projekt: Informační systém pro podporu přepravy nebezpečných věcí využívající systém GNSS FD ČVUT
Řešení telekomunikačního prostředí mezi vozidlovou jednotkou OBU a serverem zpracování Zpracování přenosového protokolu mezi OBU a serverem zpracování Popis komunikačního protokolu CALM Pilotní projekt: Informační systém pro podporu přepravy nebezpečných věcí využívající systém GNSS FD ČVUT
Řešení vazeb navrženého systému pro sledování nebezpečných nákladů na okolní informační systémy Analýza a volba přenosové technologie pro systém e-call v ČR Definice přenosového protokolu e-call Návrh úprav systému e-call pro oblast sledování nebezpečných nákladů Vazba na další existující informační systémy v ČR standard ISO/CD N17687 Vazba navrženého systému informační systém DOK Vazba navrženého systému systém Medard Pilotní projekt: Informační systém pro podporu přepravy nebezpečných věcí využívající systém GNSS FD ČVUT
Architektura systému e-call Pilotní projekt: Informační systém pro podporu přepravy nebezpečných věcí využívající systém GNSS FD ČVUT
Věcný návrh zákona o přepravě nebezpečných látek Přehled právních předpisů, k nimž se věcný záměr váže Zhodnocení stávající právní úpravy Návrh věcného řešení Způsob promítnutí navrhovaného věcného řešení do právního řádu Předpokládaný hospodářský a finanční dosah navrhované právní úpravy na státní rozpočet Návrh paragrafového znění zákona o přepravě nebezpečných látek Pilotní projekt: Informační systém pro podporu přepravy nebezpečných věcí využívající systém GNSS FD ČVUT
Provozní test systému 0.15 Histogram OnRoute time Testovací zařízení Testovací prostředí Průběh testu Zhodnocení testu Relativni cetnost 0.13 0.11 0.088 0.066 0.044 0.022 0 0 2 4 6 8 10 12 14 OnRoute time [s] 0.55 0.46 Histogram Encoding time - odstraneny hodnoty > 25 ms 0.37 Relativni c etnos t 0.28 0.18 0.092 0 0 5 10 15 20 25 Encoding time [ms] Pilotní projekt: Informační systém pro podporu přepravy nebezpečných věcí využívající systém GNSS FD ČVUT
Děkuji Vám za pozornost Pilotní projekt: Informační systém pro podporu přepravy nebezpečných věcí využívající systém GNSS FD ČVUT
Pilotní projekt MONITOROVÁNÍ A ŘÍZENÍ POHYBU POHYBLIVÝCH OBJEKTŮ PO POHYBOVÉ PLOŠE LETIŠTĚ POMOCÍ GNSS Doc. Dr. Ing. Miroslav Svítek Fakulta dopravní ČVUT 2005
Práce provedené v roce 2005 Testování bezdrátových sítí na letišti v Ruzyni Volba vhodné přenosové technologie Metodika vyhodnocování telematické aplikace Úprava klientského software CaMNA Metodika certifikace Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Testování bezdrátových sítí na letišti v Ruzyni v roce 2005 Test BreezeNET Test MORSE Test EDGE 50.13 50.12 Souradnice server 50.11 Zemepisna sirka 50.1 50.09 50.08 50.07 50.06 50.05 14.25 14.255 14.26 14.265 14.27 14.275 14.28 14.285 14.29 14.295 Zemepisna delka Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Volba vhodné přenosové technologie (WiMax) První oficiální certifikace WiMax fórem se v tomto období dokončuje pro pásmo 3,5 GHz, které je i v ČR regulované. Topologie s nepřímou optickou viditelniostí Non-Line-of-Sight Technologie již byla v rámci projektu zakoupena a na FD-ČVUT se zřizuje specializovaná laboratoř Provozní testování a instalace této technologie na jaře roku 2006 Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Metodika vyhodnocování telematické aplikace Systémové parametry (performance parameters) Přesnost Spolehlivost Dostupnost Kontinuita (spojitost) Integrita Bezpečnost Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Úprava klientského software CaMNA Portace Windows32 aplikace v C++ do Windows Mobile OS Převod do UNICODE Odstranění omezení daných velikostí obrazovky Časová a prostorová optimalizace Call-stack verze klientského software Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Metodika certifikace Obecný postup certifikace leteckých pozemních zařízení LPZ Všeobecná ustanovení Klasifikace způsobilosti LPZ Prokazování technické způsobilosti LPZ Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Závěr a návrh dalšího postupu v pilotním projektu v roce 2006 Návrh rozšíření funkcionality systému dle požadavků ČSL a ŘLP Schválení podrobného plánu instalace sítě WiMax V závislosti na proceduře schvalování licence WiMax instalace WiMax Vývoj a instalace celého systému sledování 1. dlouhodobý test (srpen 2006) 2. test (říjen/listopad 2006) Vyhodnocení obou testů, zpracování připomínek Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Děkuji Vám za pozornost Pilotní projekt: Monitorování a řízení pohybu pohyblivých objektů po pohybové ploše letiště pomocí GNSS FD ČVUT
Shrnutí čerpání finančních prostředků Investiční prostředky FEL ČVUT 200 000,00 FD ČVUT 500 000,00 Investiční prostředky celkem 700 000,00 Neinvestiční prostředky FEL ČVUT 3 210 000,00 FD ČVUT 5 790 000,00 ELTODO 2 820 000,00 AŽD 5 480 000,00 Neinvestiční prostředky celkem 17 300 000,00 Celkem finanční prostředky 18 000 000,00 Účast České republiky v projektu GALILEO zpráva o řešení projektu v roce 2005
Směr postupu v roce 2006 Realizace a ověřování pilotních projektů v praxi Analýza a vyhodnocení výsledků pilotních projektů Závěrečná zpráva obsahující návrhy a doporučení pro další postup Účast České republiky v projektu GALILEO zpráva o řešení projektu v roce 2005
Projekt Ministerstva dopravy 802/210/112 Děkujeme za pozornost