Интегрального обслуживания на автомобильном транспорте

Построение и анализ топологической структуры сети

Критерии оценки эффективности ОИС

Эффективностью информационной сети является ее способность достигать поставленную цель в заданных условиях применения и с определенным качеством. Конкретизируя это понятие, можно сказать, что эффективность ИС - это степень соответствия сети своему назначению, которая отображает техническое совершенство и экономическую целесообразность.

Показателем эффективности сети является количественная характеристика информационной сети, рассматриваемая относительно определенных условий ее функционирования. При оценивании эффективности информационной сети непременно учитывается характеристика трудовой деятельности человека, взаимодействующего с ЭВМ и другими техническими средствами сети. Следовательно, сеть рассматривается как система " человек-машина". Эффективность информационной сети оценивается на разных стадиях жизненного цикла сети - от этапа ее проектирования, когда выполняется априорная (предшествующая опытам) оценка с целью определения ожидаемой эффективности и решения вопроса о целесообразности реализации проекта, к этапу эксплуатации, когда проводится апостериорная (после опытов, на основе конкретного опыта эксплуатации) оценка с целью определения фактической эффективности, подтверждающей или в какой-то степени опровергающей прогнозы.

Движение на автомобильных дорогах становится все более интенсивным. Увеличить их пропускную способность может только применение высоконадежных автоматизированных интеллектуальных транспортных систем управления (ИТСУ), базирующихся на современных телекоммуникационных и вычислительных решениях.

Указанные системы обеспечивают возможность передачи не только данных между различными исполнительными устройствами (светофоры, шлагбаумы, информационные табло), но также передачу видеоинформации и голосового трафика для создания всеобъемлющей системы управления и контроля с использованием Ethernet-технологий. Основные задачи системы состоят в сохранении жизни участников движения, в повышении надежности эксплуатации автотрасс, в обеспечении оптимального режима движения для сокращения времени в пути. Для этого система должна обеспечивать следующие функции:

1) устойчивость и высокую надежность основных структур сети;

2) передачу диспетчерам видеоизображения с автодорог в реальном времени и возможность вмешаться в работу системы при возникновении нештатных ситуаций;

3) возможность применения беспроводных решений для снижения затрат на прокладку кабелей;

4) максимально быструю обработку информации от контролируемых устройств для ускорения их взаимодействия в ИТСУ;

5) резервирование ключевых устройств и систем питания для сохранения работоспособности системы в целом при выходе из строя ее отдельных элементов;

6) взаимодействие с оборудованием, не поддерживающим Ethernet-технологии (преемственность существующих решений);

7) функционирование оборудования в широком диапазоне температур.

Структура интеллектуальной транспортной системы базируется на следующих составляющих сетевых устройствах (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Архитектура интеллектуальной транспортной системы.

1) В основе Ethernet-сети ИТСУ находится оптоволоконное Gigabit Ethernet-кольцо (1) на базе промышленных коммутаторов с поддержкой резервируемой кольцевой структуры с малым временем восстановления. Построение опорной сети ИТСУ на базе оптоволокна позволяет получить высоконадежную сеть, не подверженную воздействию транспортных и электрических помех, а также влиянию внешней среды.

2) Ethernet-кольца на коммутаторах (2) используются для локальных точек сбора информации. Промышленные Ethernet-коммутаторы обеспечивают высоконадежную, высокоскоростную передачу данных внутри сети и удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к таким системам управления.

3) Встраиваемые компьютеры (3) обеспечивают быстрое преобразование данных или непосредственное локальное управление в узлах транспортной сети. Такие компьютеры взаимодействуют с устройствами нижнего уровня и за счет встроенного процессора берут на себя большую часть процесса управления, разгружая основную сеть от дополнительного трафика.

4) Ethernet-серверы ввода-вывода (4) - непосредственно обслуживающие сенсоры, датчики, релейные исполнительные механизмы, а также специализированные шлюзы или программируемые серверы доступа, через которые к Ethernet-сети подключаются устройства, поддерживающие другие протоколы.

5) Серверы доступа (5) обеспечивают подключение сенсоров, датчиков и программируемых устройств управления с устаревшими протоколами.

6) Медиаконверторы (6) позволяют увеличить рабочее расстояние отдельных устройств, например, преобразующих "медный" Ethernet-интерфейс в оптический.

7) IP-видеосерверы (7) обеспечивают наблюдение за трассами в реальном времени и подключаются ко входам Ethernet-коммутаторов.

Беспроводные точки доступа и шлюзы обеспечивают взаимодействие с подвижными устройствами (установленными на автомобилях) и с устройствами, расположенными в труднодоступных зонах. Позволяют сэкономить на прокладке проводных или волоконно-оптических кабелей.

Система управления автотранспортом обычно состоит из следующих подсистем: 1) управления сигнализацией; 2) отображения информации; 3) видеонаблюдения в реальном времени; 4) анализа; 5) бесперебойного резервируемого питания.

Интеллектуальные контроллеры движения, сосредоточенные территориально в одном месте, можно условно разделить на несколько функциональных групп:

1) детекторы транспортных средств, собирающие информацию о потоке движения, включая количество транспортных средств, их скорость и размещение, и затем посылающие эту информацию в интеллектуальный встраиваемый компьютер по беспроводной системе передачи для анализа и принятия решения;

2) встраиваемый компьютер, как часть общей системы управления движением, вычисляет и анализирует данные для определения состояния потока движения и посылает управляющие сигналы на светофоры и табло оповещения, тем самым создавая условия для непрерывного движения без заторов на автотрассе;

3) средства оповещения водителей о заторах на трассе, на которые посылает информацию контроллер управления движением;

4) система видеонаблюдения.

Схема управления автотранспортом (рис. 1.14.) базируется на следующих сетевых решениях.

Опорная сеть построена на базе кольцевой оптоволоконной структуры на промышленных Gigabit Ethernet-коммутаторах, которые обеспечивают технические условия для предоставления доступа ко всем устройствам контроля и управления движением (в том числе и системе передачи видеоданных), а также поддерживают резервирование как по сетевым соединениям, так и по питанию.

Распределенная система видеонаблюдения позволяет получать изображения с автодорог в любое время и в любом месте для оптимального контроля процессов на трассах. Она базируется на IP-видеосерверах, поддерживающих качественное сжатие видеоинформации и синхронную трансляцию аудио и видеопотоков. Информация из видеосерверов поступает по Ethernet-интерфейсу в Gigabit Ethernet-коммутаторы, расположенные в узлах опорной транспортной сети.

Встраиваемые компьютеры обрабатывают управляющие сигналы для автотрасс в локальных группах в реальном времени, что значительно сокращает трафик в управляющей Ethernet-сети и повышает эффективность функционирования всей сети в целом.

Беспроводная сеть используется для подключения контроллеров обнаружения транспорта и управления движением в локальных дорожных группах (например, на развязках, перекрестках) и позволяет сэкономить на стоимости прокладки кабелей, по крайней мере, в некоторых частях системы управления.

Рис. 1.14. Система управления движением автотранспорта.

Конфиденциальность передаваемых данных обеспечивается специальным кодированием. Все оборудование, применяемое для построения системы управления автотранспортом, имеет индустриальное исполнение и обеспечивает его функционирование в широком температурном диапазоне.

Дата добавления: 2014-01-13