Seminario sobre la aplicación de los GNSS a los ITS. Francisco R. Soriano Juan G. Jordán

Transcripción

1 Seminario sobre la aplicación de los GNSS a los ITS Francisco R. Soriano Juan G. Jordán

2 El que usa paga incluyendo costes indirectos o externos Construcción Mantenimiento Contaminación Congestión Accidentes Incluye tanto los sistemas de peaje de autopistas como los sistemas de cobro de tasas por circular Base legal: Directiva de tarificación de infraestructuras 1999/62 Propuesta de directiva de road charching (nueva directiva euroviñeta)

3 Parar y pagar con ayuda de personal en metálico o tarjeta de crédito Para y pagar sin personal Con importe exacto Con tarjeta de crédito Sin parar (EFC) Sistemas DSRC Microondas Infrarrojos

4 Ideados para autopistas de peaje Dificultad para uso en una autopista o autovía ya construida Diseñados para corredores más que para áreas Restricciones geométricas de la propia vía Coste de acondicionamiento Tecnología de principios de los años 90 Microondas Interoperabilidad todavía no conseguida Sistema italiano Sistema Q-FreeQ Sistema norma europea

5 Interoperabilidad de sistemas de cobro electrónico de peajes 2 fases: Camiones y autobuses de larga distancia: 2005 Resto de vehículos: 2010 Tecnología: Una caja negra con: GNSS/CN DSRC microondas Coexistencia de ambas tecnologías hasta 2008 Sistemas nuevos a partir de 2008 solo GNSS/CN Sistemas existentes basados en DSRC microondas hasta 2012 Revisión de directiva en 2007

6 !" Conceptos tarificables Pago por distancia recorrida Pago por zonas Pórticos virtuales Factores adicionales Categoría del vehículo Tasa de emisión Fecha / franja horaria Congestión, etc. GNSS/CN DSRC Tecnologías utilizadas Suiza Alemania Austria Reconocimiento de matrículas Reino Unido (Londres)

7 # 1) TRIPON 2) DSRC 3) GPS 4) Data 5) Taxation Office

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10 $* Esencial Opcional Receptor GNSS Sensores de movimiento y odometría Interfaz de Usuario Procesador Tarjeta Inteligente Equipo de a bordo (OBE) Comunicaciones Móviles Comunicaciones DSRC Equipo Externo Sistema Central Equipo DSRC en la carretera

11 + Localización del vehículo Permite al OBE calcular el peaje Requisitos de privacidad No enviar datos de localización a través de los canales de comunicación El proceso de cálculo de peaje tendrá lugar en el OBE Sujeto a errores del sistema Precisión Disponibilidad GNSS Alternativas Uso de sistemas inerciales Odometría Sensores de movimiento Futuros sistemas GNSS Más precisos Mayor disponibilidad

12 , Envío de transacciones Transacciones de pago Control y enforcement Transacciones programadas Estado del OBE Bajo demanda del Sistema Central Registro de últimas transacciones CN Sistema Central Actualización de datos del OBE Contextos geográficos Por cambios de sector (movilidad del vehículo) Por caducidad de los datos Tarifas Software Nuevas funcionalidades Servicios de valor añadido Compartiendo el canal CN con otras aplicaciones ITS Información de tráfico Vehículo como sensor móvil Autoguiado Etc.

13 Enforcement VDC DSRC RV DSRC Verificación última(s) transacción(es) Lectura de datos de clasificación declarados VDC (Detección y Clasificación de Vehículos) Verificación de la clasificación del vehículo RV (Registro de Vehículos) Registro de imagen de infractores Extracción de matrícula por OCR Interoperabilidad con DSRC

14 Necesidad Los sistemas GNSS actuales sufren problemas de Imprecisión. En recorridos cortos los sistemas inerciales son más precisos Disponibilidad. Se necesitan sistemas que suplan la señal GNSS cuando no es recibida correctamente por falta de visibilidad de satélites Odometría Permite medición más precisa de la distancia recorrida Tacógrafo digital Homologado Tiene valor legal De uso obligatorio en vehículos nuevos (camiones) a partir de Agosto de 2004 Sensores de movimiento Acelerómetro Sensible a la aceleración Usado para medir Inclinación AceleraciónVelocidad VelocidadDistancia Giróscopo Sensible a la rotación Usado para medir orientación

15 -. Almacenamiento de datos de inicialización del OBE Datos del contrato Características declaradas del vehículo Dimensiones Nº ejes Peso máximo Características de emisión Almacenamiento de registros de últimas transacciones Gestión de flotas Enforcement Seguridad OBE Incluye los algoritmos de cifrado y autenticación Cifrado de datos Procedimientos de autenticación Lectura de datos Escritura de datos

16 /, Desarrollo de una aplicación de road pricing basada en GNSS/CN Coordina Colabora Dept. Ingeniería de la Información y las Comunicaciones Facultad de Informática Financiación Ayudas a la Investigación en el Área de Transporte

17 0. Evaluación técnica de los sistemas de cobro electrónico de peajes basados en GNSS/CN Requisitos mínimos Limitaciones Comparación de distintas tecnologías Tecnologías GNSS: GPS, EGNOS, SISNET Tecnologías CN: GSM, SMS, GPRS Posibilidades de aplicación de los sistemas GNSS/CN en España Interoperabilidad con sistemas basados en comunicaciones dedicadas de corto alcance Contribuir al desarrollo de aplicaciones para el futuro sistema GALILEO

18 " +/ 30 meses Responsable Estudio de los sistemas GNSS/CN LISITT Desarrollo de la aplicación de road pricing LISITT Integración y prototipación UMU Pruebas y evaluación LISITT UMU

19 ! Normativa sobre los sistemas GNSS/CN CEN Report N798 Application Requirements for Global Navigation Satellite Systems and Cellular Networks (GNSS/CN) prenv ISO Application Interface Definition for Global Navigation Satellite Systems and Cellular Networks (GNSS/CN) Proyectos e instalaciones basados en GNSS/CN LKW Maut (Alemania) LSVA (Suiza) INITIATIVE ES DE FASES EV IN

20 +, + Especificación funcional Definición de escenarios Adquisición de equipos Diseño e implementación de la aplicación ES DE FASES EV IN

21 !+1,1 Trabajo en curso Diseño de especificaciones Requisitos Comunicación Localización Enforcement Seguridad Arquitectura del sistema División de procesos Eventos Registro de datos Detección de áreas de peaje Disparo de transacciones Transacciones a través de CN Pago Control y enforcement Programación Elección del lenguaje de programación: JAVA Multiplataforma Exportable a microprocesador de a bordo Interfaz con equipo GPS Librerías JAVA Estudio Sistemas inerciales Ácelerómetro Giróscopo Odómetro Fusión de sensores (filtro Kalman) Especificaciones CAN BUS

22 !+1,1 Requisitos funcionales Minimizar costes Basado en GSM Comunicación Localización Distinguir vías paralelas hasta 5m Velocidad hasta 200 Km/h Utilizar GPS + inerciales Enforcement A través del canal CN Transacciones programadas Bajo demanda A través de DSRC + VDC Comprobación de categoría Comprobación últimos peajes Seguridad Acceso restringido a datos del OBE Envío de informes al Sistema Central Detección automática de fallos y aviso al conductor Clasificación Uso de características declaradas Declaración manual de trailer y nº ejes No puede cambiar en movimiento Tarificación Optimización de objetos geográficos Ahorro de memoria del OBE Cálculo correcto del peaje

23 !+1,1 Ejemplo de funcionamiento 0-!2-0$ 0-!2-0 Instalación Entrada Corredor Salida Corredor Paso Pórtico Virtual Entrada en Zona Salida de Zona Entrada Segmento Salida Segmento 1ª Actualización Pago Pago Pago Pago Control Pago Pago Actualización Instalación Carga de datos iniciales vehículo usuario contrato proveedor Petición de actualización Detección de pasos Entrada/salida a una zona Entrada/salida a un corredor Cruce de un pórtico virtual Envío de transacciones de pago Programadas Envío de transacciones de control Programadas Bajo demanda del Sistema Central Actualización Por cambio de contexto Por caducidad de los datos

24 Necesidad del proyecto Los sistemas GNSS/CN requieren profunda investigación Limitaciones Soluciones Requisitos mínimos m Coste Estudio de la aplicación del road pricing basado en GNSS/CN en España Primeras conclusiones El sistema GPS no es suficiente para obtener un posicionamiento fiable, especialmente en entornos urbanos Un sistema interoperable Debe permitir la descarga de contextos geográficos a través del enlace CN Debe basarse en una interfaz CN estandarizada No dispondremos de un prototipo testeado hasta principios de 2005 Esperamos para entonces tener suficiente feedback de Alemania

25 Recomendaciones para sistemas GNSS/CN Compartir los equipos de a bordo con otras aplicaciones Uso de interfaces estandarizados Evitar multiplicidad de equipos Posicionamiento: GNSS + inerciales Incluir comunicaciones DSRC en el equipo Enforcement Interoperabilidad de EFC Uso de características declaradas, necesario para interoperabilidad Distintos sistemas de clasificación en cada país En vehículos comerciales incluir tarjeta inteligente Almacenamiento de características declaradas Registro de transacciones para gestión de flotas