Autor: Vladimir Gheorghiu, expert standardizare ASRO

În arhitectura orașului inteligent, sistemul de transport inteligent (ITS) devine o componentă indispensabilă. Acesta își propune să obțină eficiența traficului prin minimizarea problemelor de trafic. ITS îmbogățește utilizatorii cu informații prealabile despre trafic, informații despre funcționarea în timp real, disponibilitatea locurilor de parcare etc., ceea ce reduce timpul de călătorie și sporește siguranța și confortul călătorilor.

Datorită posibilităților sale nesfârșite, ITS a devenit acum un domeniu de lucru conjunctiv, multidisciplinar și, astfel, multe organizații din întreaga lume au dezvoltat soluții pentru furnizarea de aplicații ITS. Strategia ITS are o viziune care constă într-o abordare armonizată a conceptelor de date ITS pentru a promova interoperabilitatea maximă a datelor în acest sector și o misiune de a dezvolta instrumente care să promoveze o abordare holistică, integrată, ce implică tehnologia vehiculelor, infrastructura și utilizatorul drumului, în scopul creșterii siguranței și a eficienței transportului.

ITS urmărește îmbunătățirea transportului de suprafață în ceea ce privește siguranța, (de exemplu: evitarea accidentelor, detectarea obstacolelor, apelurile de urgență, mărfurile periculoase), eficiența (de exemplu: navigația, unda verde, prioritatea, controlul accesului la bandă, limitele contextuale de viteză, partajarea auto), confortul (de exemplu: telematica, parcarea, încărcarea vehiculelor electrice, sistemele de infotainment) durabilitatea, prin aplicarea tehnologiilor informației și comunicațiilor (TIC).

Sistemele inteligente de transport furnizează utilizatorilor servicii ITS prin realizarea aplicațiilor ITS, fapt care necesită de regulă comunicații între procesele aplicațiilor stațiilor ITS rezidente în unitățile de stații ITS (ITSSU). Comunicațiile includ schimbul de mesaje dedicate aplicațiilor ITS și schimbul de mesaje din seturile de mesaje ITS. Clasificarea și gestionarea aplicațiilor sistemelor inteligente de transport, ITS, în context global cuprind mai mult decât doar aplicațiile ITS. Ele cuprind, de asemenea, elemente ale mediului în care aplicațiile ITS sunt puse în practică. Procedurile de gestionare a aplicațiilor implică protocoale pentru schimbul de informații între diversele entități implicate în gestionarea aplicației. Aceste proceduri trebuie să fie utilizate pentru autorizarea și autentificarea utilizării entităților aplicațiilor ITS-S în rețelele de comunicații. Combinarea tehnologiilor de acces multiple și a protocoalelor de comunicație necesită o abordare comună, standardizată, a modului în care comunicațiile și datele sunt gestionate într-un mod sigur, ilustrat în arhitectura de referință a unei stații ITS (ITS-S) (Figura 1).

Arhitectura stației ITS este proiectată în trei straturi independente de comunicare (și anume stratul de acces la stația ITS, stratul de rețea și transport al stației ITS și stratul de facilități al stației ITS) deasupra căruia se află entitatea Aplicații ITS. Entitățile cross-layer suplimentare responsabile cu activitățile de management (managementul unităților de stație ITS, de comunicații și securitate) susțin comunicațiile și aplicațiile.

O implementare a acestei arhitecturi de stație ITS este denumită „Unitate de stație ITS” (ITS-SU). Funcționalitățile disponibile într-o ITS-SU pot fi implementate într-una sau mai multe unități fizice denumite „Unități de comunicație stație ITS” (ITS-SCU), astfel încât diferitele ITS-SCU ale unui ITS-SU sunt împărțite pe o zonă geografică mare, de exemplu, de-a lungul unei autostrăzi. ITS-SU sunt proiectate pentru a sprijini furnizarea în siguranță a serviciilor ITS cooperative (C-ITS) și alocarea securizată a resurselor cu acces prioritizat.

Mijloacele de securitate acoperă cele două moduri operaționale esențiale, și anume:

• Autentificarea expeditorului unui mesaj difuzat utilizat pentru diseminarea informației;
• Stabilirea și mentenanța sesiunii în siguranță.

Arhitectura ITS-S servește drept referință pentru numeroase servicii C-ITS dezvoltate în întreaga lume și, mai ales, în Europa.

În aceste implementări europene, comunicațiile localizate, cunoscute și sub numele de V2X, sunt realizate folosind tehnologia de acces ITS-G5 în banda de frecvență de 5,9 GHz, un profil Wi-Fi conceput pentru comunicațiile vehiculelor, în timp ce comunicațiile în rețea se realizează de obicei printr-o tehnologie celulară (de exemplu LTE). Desigur, alte tehnologii pot fi utilizate în viitor (de exemplu, 5G, infraroșu etc.) atât timp cât acestea respectă arhitectura stației ITS și standardele aferente care definesc blocurile tehnologice.

O proprietate esențială a sistemelor de transport inteligente cooperative (C-ITS) este partajarea datelor între diferite aplicații ITS care furnizează diferite servicii ITS utilizatorilor. Această abordare înlocuiește abordarea tradițională în care fiecare aplicație este operată într-un mediu izolat. Abordarea C-ITS permite sinergii în componentele unei unități de stație ITS, de exemplu, partajarea instrumentelor de comunicare îmbunătățește performanța generală și fiabilitatea și reduce costul total.

Pentru a proteja interesele diferitelor aplicații ITS, C-ITS implementează conceptul de stație ITS operată ca un domeniu gestionat securizat delimitat (BSMD-Bounded Secured Managed Domain).

C-ITS pot fi implementate în diverse scenarii cu participarea a diferiți actori, fiind dezvoltată o arhitectură pentru a organiza în mod clar diferiții actori. La primul nivel, elementele de structurare sunt componentele C-ITS la care poate fi atribuit comportamentul actorilor, mai precis:

• platforma hardware (senzori, elemente de acționare, altele), care trebuie să execute serviciul ITS, atât mobil, cât și static;
• software-ul care rulează pe această platformă hardware pentru a furniza serviciul ITS.

Actorii în aceste domenii sunt ulterior subdivizați în cei responsabili pentru:

• operare;
• funcționalități de management al sistemului, cum ar fi mentenanță și instalare/demontare;
• funcționalități de tip politici ale cadrului de lucru, cum ar fi un acord cu privire la cadrele de lucru.

C-ITS, ocupându-se de siguranța vieții umane și a proprietății, poate funcționa numai într-un mediu interoperabil. O astfel de interoperabilitate se realizează cel mai frecvent prin standardele elaborate de către organismele de standardizare, la care toți actorii se conformează (spre exemplu, SR EN ISO 17419:2018 – Sisteme inteligente de transport. Sisteme cooperative. Identificarea unică la nivel global, SR EN ISO 17423:2018 – Sisteme inteligente de transport. Sisteme cooperative. Cerințe și obiective ale aplicațiilor și SR EN ISO 17427-1:2018 – Sisteme inteligente de transport. Sisteme inteligente de transport cooperative. Partea 1: Roluri și responsabilități în contextul ITS cooperative bazate pe arhitectură).

O situație reală de trafic (Figura 2) devine un scenariu complex de implementare a rolurilor și responsabilităților identificate.

Fiecare scenariu devine un serviciu ITS. Specificațiile ITS sunt, în general, dezvoltate pentru a aborda un domeniu specific de servicii ITS, cum ar fi transportul public, siguranța rutieră, transportul de marfă și logistica, urgența publică, colectarea electronică a taxelor.

Unele servicii ITS necesită cooperarea vehiculelor cu mediul înconjurător (alte vehicule, alți utilizatori ai drumului, infrastructura rutieră și urbană etc.), în timp ce alte servicii ITS necesită conectivitate la platforme de servicii la distanță (centre de control al traficului rutier, furnizori de hărți, furnizori de servicii, administratori de flote, producătorii de echipamente ș.a.m.d.).

Sisteme inteligente de transport cooperative (C-ITS) sunt o dezvoltare promițătoare a sistemelor de transport inteligente (ITS). Numeroase aplicații, fiind posibile prin cooperarea actorilor (alte vehicule, infrastructura, furnizorii de servicii, chiar și spectatorii), sunt concepute pentru a deschide noi posibilități pentru a face traficul mai sigur, mai eficient și mai inteligent. Tehnologiile sunt dezvoltate și îmbunătățite pentru a realiza și suporta aceste servicii și aplicații noi. Dar, pentru a implementa în cele din urmă C-ITS și pentru a beneficia de mai multă siguranță și o mai mare mobilitate, mai mulți actori vor trebui să coopereze între ei într-un mod complet nou.

Bibliografie

SR EN ISO 17419:2018, Sisteme inteligente de transport. Sisteme cooperative. Identificarea unică la nivel global.

SR EN ISO 17423:2018, Sisteme inteligente de transport. Sisteme cooperative. Cerințe și obiective ale aplicațiilor.

SR EN ISO 17427-1:2018, Sisteme inteligente de transport. Sisteme inteligente de transport cooperative. Partea 1: Roluri și responsabilități în contextul ITS cooperative bazate pe arhitectură.

Revista Standardizarea, ed. nr. 12/2021.