ARHITECTURA SISTEMELOR INTELIGENTE IN TRANSPORTURI

ARHITECTURA SISTEMELOR INTELIGENTE IN TRANSPORTURI

1 NOTIUNI GENERALE

Din defmitiile date sistemelor inteligente de transport se poate observa faptul ca pentru realizarea functiilor cerate acestor sisteme este necesara integrarea unor sisteme de natura diferita intr-un sistem unic. Sistemele Inteligente de Transport sunt sisteme integrate, de complexitate ridicata, acest fapt implicand o abordare specifica in proiectarea s.i dezvoltarea acestora.

Complexitatea Sistemelor Inteligente de Transport genereaza nevoia definirii s.i realizarii unei Arhitecturi ITS. Complexitatea sistemelor ITS poate fi privita din puncte diferite de vedere:

■ sistemele ITS sunt sisteme integrate (s.i sisteme mari, cu numar mare de subsisteme s.i componente). Astfel incat, sistemul integrat, ca intreg, trebuie sa reprezinte mai mult decat suma elementelor compo­nente;

exista multe relatii de cooperare intre numeros.ii participanti la astfel de sisteme (prin participant intele-gandu-se acea entitate economica, persoana fizica sau
juridica, care dores.te dezvoltarea de astfel de sisteme -autoritati locale, operatori de infrastructura, care efectivdezvolta sisteme ITS - furnizori de componente,
furnizori de elemente de infrastructura, care utilizeaza Sistemele Inteligente de Transport - calatori, transpor-tatori de marfa s.i care reglementeaza domeniul ITS -
guvernamentale, Uniunea Europeana);

interese comerciale de natura diferita: servicii publice s.i servicii comerciale;

existenta activitatilor multidisciplinare: software, electronica, inginerie de trafic, comunicatii, tehnologia informatiei etc;

implicarea divers.ilor producatori/tehnologii la con-struirea sistemelor integrate.

Toate aceste aspecte prezentate mai sus fac aproape imposibila proiectarea s.i dezvoltarea sistemelor inteli­gente de transport fara defmirea unei Arhitecturi ITS. Aceasta arhitectura trebuie sa asigure pe langa defmirea specificatiilor privind comunicarea intre subsistemele componente ITS s.i o conceptie comuna asupra acestor subsisteme, fara de care nu se poate vorbi de o integrare consistenta a sistemului care le confine.

Obiectivele defmirii s.i dezvoltarii Arhitecturii Siste­melor Inteligente de Transport pot fi grupate in doua mari categorii:

sa faciliteze intelegerea atat a problemei cat s.i a solutiilor sale:

sa fie capabila sa prezinte intregul (sistemul in-teligent de transport);

sa satisfaca aspiratiile participantilor la dezvoltarea de astfel de sisteme;

sa furnizeze o baza stabila de proiectare s.i dezvol-tare pentru sistemele ITS, pentru satisfacerea aspiratiilor celor implicati in dezvoltarea unor astfel de sisteme.

Avand in vedere aceste obiective, arhitectura ITS poate fi definita ca fiind un cadru de nivel care descrie sistemul integrat ca intreg s.i ofera intelegerea solutiilor pe care sistemul le poate oferi, prin intermediul func-tiilor s.i componentelor sale.

Arhitectura ITS se construies.te pe baza aspiratiilor participantilor (respectiv a nevoilor utilizatorilor) la dezvoltarea sistemelor ITS s.i este utilizata la:

defmirea elementelor organizational;

intocmirea programelor de derulare a implementarii sistemelor inteligente de transport;

defmirea specificatiilor infrastructurii s.i componente­ lor sistemelor;

realizarea analizei riscului dezvoltarii unor astfel de sisteme;

- realizarea analizei cost/beneficiu

2 DE CE ESTE NECESARA O ARHITECTURA ITS

Ca si alte sisteme de complexitate ridicata , integrarea aplicatiilor ITS necesita un cadru strategic ca baza pentru alegerile privind proiectarea si utilizarea efectiva a acestora, cat si pentru deciziile de investitii. Un astfel de cadru este numit in general Arhitectura

Sistemului.

O arhitectura pentru un Sistem Inteligent de Transport va necesita acoperirea aspectelor tehnice , si in plus a elementelor organizationale, legale si comerciale.

Arhitecturile ITS pot fi create la nivel national, regional sau la nivelul unui oras precum si legate de sectoare sau servicii specifice.

Acestea ajuta la utilizarea efectiva a ITS, in sensul ca :

- Pot fi planificate intr-un mod logic ;

Se integreaza cu succes cu alte sisteme ;

- Ating nivelurile de performanta dorite ;

- Au comportamentul dorit ;

- Sunt simplu de condus ;

- Sunt simplu de intretinut ;

- Sunt simplu de extins ;

Satisfac asteptarile utilizatorilor.

Abilitatea de integrare a sistemelor creste mult potentialul acestora.

In conformitate cu Arhitectura Cadru Europeana ITS nu numai ca aplicatiile vor lucra impreuna , dar acestea vor putea fi facute interoperabile la nivel european, un element cu o importanta ridicata .

Interoperabilitatea include aspecte tehnice, operationale si organizationale si implica functionarea armonioasa si complementara a intregului sistem.

3 BENEFICIILE UNEI ARHITECTURI ITS

O arhitectura ITS este importanta din mai multe mot ive:

- Asigura o piata deschisa pentru servicii si echipamente, deoarece exista interfete "standard" intre componente ; o piata deschisa permite existenta economiilor de scala in productie si distributie, acestea reducand preturile produselor si serviciilor ;

- Asigura informatii compatibile furnizate utilizatorilor finali;

- Asigura investitiile in ITS odata cu asigurarea compatibilitatii ;

- Asigura interoperabilitatea intre componente, chiar atunci cand acestea sunt fabricate de producatori diferiti , care este de asemenea favorabila IMM-urilor ;

- Permite un nivel adecvat de independenta tehnologica si permite incorporarea usoara a noilor tehnologii ;

- Furnizeaza baza pentru intelegerea scopului si functiilor ITS evitand astfel conceptiile conflictuale ;

- O arhitectura ITS furnizeaza un mecanism sistematic pentru determinarea obiectivelor si cerintelor tuturor celor implicati - autoritati publice, operatori de transport, producatori ITS sau utilizatori finali. Din acest motive faciliteaza discutiile clare dintre acestia si asigura un sprijin valoros decidentilor .

4 Din ce este compusa o Arhitectura ITS?

Una din cele mai importante componente ale Arhitecturii ITS este lista Aspiratiilor Actorilor . Acestea constau din obiective si cerinte de nivel inalt ale tuturor celor implicati in dezvoltarea ITS , ex. Utilizatori , operatori si furnizori , ce se regasesc sub termenul de " Actori ITS ".

Aceste aspiratii sunt apoi convertite in simple declaratii ce sunt numite Nevoile Utilizatorilor , ce sunt prezentate intr-o forma similara aspiratiilor. In plus, o Arhitectura ITS include , uzual ,

urmatoarele :

o Imagine generala sau (Model Conceptual) - o diagrama de nivel inalt ce prezinta intregul sistem si arata cum lucreaza acesta.

o Arhitectura (sau Punct de vedere) Functionala (sau Logica) - o serie de diagrame si specificatii ce prezinta functiile sau procesele necesare satisfacerii Nevoilor Utilizatorilor.

o Arhitectura (sau Punct de vedere) fizica - o serie de diagrame si specificatii pentru componentele fizice si amplasamentele lor pentru o dezvoltare specifica .

o Arhitectura (sau Punct de vedere) de comunicatii - o analiza a cerintelor de comunicatii a legaturilor necesare intre amplasamentele descrise in arhitectura fizica .

Alte Puncte de Vedere ce pot fi incluse sunt cel Organizational , care descrie legaturile de afaceri intre organizatiile implicate si cel Informational ce furnizeaza modele pentru seturile principale de date.

5 ARHITECTURA NATIONALA ITS

Obiectivele definirii si dezvoltarii Arhitecturii Sistemelor Inteligente de Transport pot fi grupate in doua mari categorii :

sa faciliteze intelegerea atat a problemei cat si a solutiilor sale (sa fie capabila sa prezinte intregul - sistemul inteligent de transport - ca fiind mai mult decat suma partilor componente ; sa satisfaca aspiratiile participantilor la dezvoltarea de astfel de sisteme) ;

sa furnizeze o baza stabila de proiectare si dezvoltare pentru sistemele ITS , care sa
poata fi realizata si care sa poata sa lucreze pentru satisfacerea aspiratiilor
celor implicati in dezvoltarea unor astfel de sisteme.

Avand in vedere aceste obiective , arhitectura sistemului ITS poate fi definita ca fiind un cadru de nivel inalt (sau conceptie de nivel inalt) care descrie sistemul integrat ca intreg si permite intelegerea solutiilor pe care sistemul le poate oferi , prin intermediul functiilor si componentelor sale , problemelor generate de catre aspiratiile participantilor la dezvoltarea sistemelor ITS.

Astfel, Arhitectura ITS descrie minimul necesar pentru ca un astfel de sistem sa aiba functionalitatea ceruta si nu maximul posibil.

Arhitectura ITS defineste diferite puncte de vedere asupra unui sistem (aceste puncte de vedere au fost denumite initial arhitecturi, ca de exemplu: arhitectura functionala , arhitectura fizica etc., dar pentru evitarea confuziilor s-a recurs la denumirea de 'punct de vedere' ca parte componenta a arhitecturii). Acestea sunt in mod uzual urmatoarele:

- un model general (de referinta, conceptual) - care descrie modul in care lucreaza un anumit sistem/subsistem - un exemplu de astfel de model il reprezinta modelul transportului de bunuri (model dezvoltat in proiectul KAREN);

- un punct de vedere functional (sau logic) - descrie procesele cerute sistemului sau functiile acestuia;

- un punct de vedere fizic - care descrie punctele in care sunt localizate procesele (sau functiile), respectiv entitatile fizice care ofera acele functii ;

- un punct de vedere comunicational - care descrie legaturile intre entitatile fizice in care sunt localizate procesele (sau functiile);

-un punct de vedere organizational - care descrie responsabilitatile partilor implicate in dezvoltarea ITS asupra bunei functionari a sistemului, subsi stemelor sau componentelor .

Arhitectura ITS se construieste pe baza aspiratiilor participantilor (respectiv a nevoilor utlizatorilor) la dezvoltarea sistemelor ITS si este utilizata la: definirea elementelor organizationale , intocmirea programelor de derulare a implementarii Sistemelor Inteligente de Transport, definirea specificatiilor infrastructurii si componentelor sistemelor, realizarea analizei riscului dezvoltarii unor astfel de sisteme, realizarea analizei cost / beneficiu (aceste ultime doua aplicatii ale arhitecturii ITS sunt hotaratoare in alegerea solutiilor tehnice de implementare a sistemelor ITS).

5.1 NARITS

Proiectul consta in dezvoltarea unei retele de cercetare in domeniul sistemelor inteligente de transport care sa elaboreze Arhitectura Nationala Cadru ITS pentru modul de transport rutier. Pe baza acestei arhitecturi cadru se vor proiecta si dezvolta doua instrumente software , prin intermediul carora actorii implicati in dezvoltarea sistemelor inteligente de transport sa poata proiecta si implementa sisteme ITS cu urmatoarele avantaje: sa proiecteze aceste sisteme intr- o maniera logica , sa le poata integra cu alte sisteme , sa poata fi usor de gestionat , sa fie usor de intretinut dupa realizare, sa fie usor de extins ulterior si sa satisfaca cerintele utilizatorilor.

In cadrul etapelor proiectului se va dezvolta un model functional care va fi utilizat pentru testarea si validarea solutiilor software identificate pentru dezvoltarea componentelor arhitecturii ITS. Modelul functional va fi utilizat de catre beneficiarii proiectului pentru exemplificari si dezvoltari ulterioare ale Arhitecturii Cadru si instrumentelor software asociate.

Se va construi o retea de calculatoare ce va constitui infrastructura primara a retelei de cercetare in domeniul ITS. Diseminarea rezultatelor proiectului se va face prin intermediul unui website , cu acces privat , numai pentru membrii retelei , si cu acces public , pentru eventualii utilizatori ai Arhitecturii Cadru ITS si a instrumentelor software (acestea putand fi accesate in retea). Coordonatorul proiectului va conduce atat activitatile proiectului cat si actiunile si activitatile retelei de cercetare. Partenerii proiectului se vor implica in activitatile de management prin coordonarea unui Modul de Lucru si supervizarea activitatilor aferente acestuia

Obiectivele generale ale proiectului sunt elaborarea unor instrumente si retele de cercetare care sa contribuie la dezvoltarea domeniului sistemelor inteligente de transport. Prin intermediul proiectului va fi dezvoltat un nucleu de retea de cercetare pentru sistemele inteligente de transport.

Obiectivele specifice ale proiectului sunt dezvoltarea unei retele de cercetare in domeniul sistemelor inteligente de transport (conectata la retelele similare din Europa si de la nivel mondial), elaborarea Arhitecturii Nationale Cadru ITS, dezvoltarea unui set de instrumente software care sa ajute la dezvoltarea sistemelor inteligente de transport, realizarea unui model functional care sa contribuie la dezvoltarea ulterioara a instrumentelor software si la imbunatatirea arhitecturii ITS.

Arhitectura nationala cadru ITS va fi concretizata printr-o documentatie care va contine descrierea componentelor acestei arhitecturi precum si o serie de studii : studiu privind situatia la nivel mondial, european si national in domeniul sistemelor inteligente de transport si al arhitecturii acestora, lista cerintelor utilizatorilor, arhitectura functionala, arhitecturile fizica si de comunicatii, arhitecturile organizationala si de securitate, studiu privind analizele cost / beneficiu si riscuri. Toate aceste studii si materiale elaborate vor fi utilizate in dezvoltarea a doua instrumente software pentru generarea componentelor Arhitecturii ITS pentru un sistem specific. Primul instrument software va fi utilizat pentru dezvoltarea Arhitecturii Functionale a unui sistem ITS (cu o eventuala completare cu fluxurile informationale aferente acestei arhitecturi), iar celalalt va avea ca scop dezvoltarea arhitecturii fizice si de comunicatii pentru un sistem inteligent de transport. Un alt obiectiv care se va concretiza intr-un rezultat masurabil este realizarea unui model functional care va fi utilizat la testarea si validarea instrumentelor software dezvoltate in cadrul proiectului precum si revizuirea documentelor care descriu componentele Arhitecturii Cadru.

Efectele si rezultatele dezvoltarii nucleului de reatea de cercetare in domeniul sistemelor inteligente de transport pot fi masurate prin actiunile ce se vor derula in cadrul acesteia precum si prin rapoartele de management ce se vor elabora la sfarsitul fiecarei etape a proiectului.