Sledování vozidel v objektu NH pomocí systémů AVL/GPS

2. Sledování vozidel v objektu NHpomocí systémů AVL/GPS Zadavatel projektu:NH OstravaVedoucí projektu:Doc. Petr Rapant Zpracovatel projektu:Jan Stankovič @Picodas

3. Požadavky zadavatele Navrhnout systém pro sledování polohy kolejových vozidel na pozemku podniku

4. Hlavní problémy: Zajištění dostatečné polohové přesnosti pro použití na sledování kolejové dopravy. Zajištění možnosti sledování vozidel v místech nedostupnosti signálu GPS. Zajištění co největší efektivity sledování polohy vozidel s nejnižšími náklady

5. Obecný princip AVL • Snímač polohy (GPS aj.) • Diferenciální přijímač • Komunikační zařízení • Komunikační server • Datový server • Systém zobrazení map • Dispečer @Echo

7. Zjednodušený model

8. Vybavení vozidla • Vozidlo je vybaveno mobilní jednotkou • Přijímač GPS – OEM nebo kompletní • Komunikační zařízení - různá • Další zařízení dle potřeby

9. Řídící dispečink @Picodas • Komunikační zařízení – různá dle použitého systému • Serverová část systému – obsahuje databáze • Systém zobrazení map a vozidel

10. Zobrazení vozidla • Vozidla jsou zobrazována jako vektorová značka na mapě • Způsoby vykreslení: v reálném čase, ze záznamu • Automatický posuv mapy • Sledování stavu vozidel pomocí doplňkových čidel

11. Přijímače GPS Zapouzdřené se zobrazovačem K zabudování - OEM

12. OEM přijímače • Trimble • Lowrance • Garmin • Magellan • Použitelnost pro tuto aplikaci • Schopnost komunikaceprotokoly TSIP,TAIP,NMEA • Napájení 3.3 V až 5 V Trimble AGE II – 8 kanálová architektura, dva sériové IO porty, nastavitelná podpora výstupních protokolů TSIP, TAIP a NMEA s intervalem 1 Hz a vstupního protokolu RTCM SC104. Prostorová přesnost s použitím diferenciálních korekcí 2 m (bez 25 m). Dalším o poznání dokonalejším příkladem je Astech sensor II.

13. Hotové vozidlové moduly • Sdružují zpravidla OEM přijímač s komunikačním zařízením ve formě tzv. „čené skříňky“. • Firma Princip – GSM nebo Orbcomm komunikace, data a hlas. • S DGPS přesnost pod 3 m. Komunikace přes RS232, 8 vstupů, 1 digitální výstup.

14. Problémy s viditelností družic Místa bez pokrytí signálem - Venkovní otevřené prostory - Interiéry výrobních hal a skladů Řešení s využitím pseudodružic v halách a volně Použití jiného druhu snímání polohy Využití indukčních snímačů Hledání dalších řešení

15. Pseudodružice • Zařízení, která nahrazují některé nebo všechny funkce družic GPS • Vznikly dříve než samotné družice • Princip funkce

16. Problém „blízká - vzdálená“ Předpoklad tvůrců GPS Proměnlivost signálu u pseudodružic - blízko Přehlušení Řešení: pulzy a klidový režim - šum Problém s více pseudodružicemi.

17. Problém s přesností určení polohy z GPS Kolejová doprava a souběžné komunikace Obecně lze pro zpřesnění použít DGPS s postačující přesností 1 až 2 m Použití jiného druhu snímání např. na bázi indukčních signálů.

18. Radiofrekv. a indukční systémy • Možné řešení pro sledování pohybu vozidel v halách

19. Radiofrekvenční a indukční systémy – princip činnosti. • Bezkontaktní systémy pracující na principu elektromagnetické komunikace např. inteligentní čipové karty a snímače. • Snímač vysílá pravidelné elektromagnetické pulzy. Pokud se v dosahu pulzu vyskytne karta je jí pulz zachycen, zpracován a s využitím zbytkové energie pulzu je odeslána odpověď zpět do snímače. • Maximální pracovní dosah zařízení je od 5 cm do 350 cm v závislosti na druhu (a ceně) snímače a identifikátoru.

20. Použitelnost pro určení polohy • Myšlenka snímače a identifikačního bodu • Vytvoření geodeticky zaměřených bodů (ID karet) v kolejišti uvnitř budov případně v místech bez signálu GPS – podstatně levnější řešení než představují pseudodružice • Přesnost určení polohy závisí na hustotě kladení bodů a může být proměnlivá podle potřeby – možnost zhuštění • Možnost integrace do komunikačního systému spolu s GPS nebo samostatné použití • Zpravidla se používají kom. rozhraní RS 485, 422 nebo 232

21. Kocepce řešení I. S plným využitím technologie GPS II. S využitím indukčních technologií III. Kombinací technologie GPS a indukční

22. Koncepce řešení I. • Pouze s využitím GPS • Volná prostranství se signálem GPS • Volná prostranství bez signálu GPS • Prostory uvnitř hal

23. Přibližná cenová rozvaha řešení I. Počet lokomotiv = 50 Mobilní jednotka GPS a komunikace = 40 000 Kč Komunikační vybavení dispečinku = 40 000 Kč Diferenciální stanice = 100 000 (i více) PC pro dispečink = 35 000 Software pro řízení systému = 30 000 až 50 000 Kč Kabeláž a další zařízení = nejméně 30 000 Kč Pseudodružice = 75 000 Kč *Ceny firem Forresta, Duha a Princip

24. Součet pro koncepci řešení I. • Při vybavení všech lokomotiv GPS a při použití dvou PC na dispečinku a připojení DGPS stanice. Bez pseudodružic. • 2 320 000 Kč • S pseudodružicemi pro 30 hal a 5 pseudodružicemi v průjezdech • 5 400 000 Kč • *Ceny jsou uvedeny bez montáže a podpory.

25. Koncepce řešení II. • Řešení pouze pomocí snímačů a karet

26. Přibližná cenová rozvaha řešení II Počet lokomotiv = 50 Indukční snímač = 20 000 Kč + převodník 1500 Kč ID karta pro snímač = 60 Kč Komunikační vybavení dispečinku = 40 000 Kč PC pro dispečink = 35 000 Software pro řízení systému = 30 000 až 50 000 Kč Kabeláž a další zařízení = 15000 Kč *Ceny firem Integratrade, Duha systém

27. Součet pro koncepci řešení II. • Při vybavení všech lokomotiv indukčními snímači a při pokrytí 215 km trati ID kartami s hustotou 150 m, při použití dvou PC na dispečinku. • a) 1 160 000 Kč • *Ceny jsou uvedeny bez montáže a podpory.

28. Koncepce řešení III. • Integrace systémů GPS a indukčních • Volná prostranství se signálem GPS • Volná prostranství bez signálu GPS • Prostory uvnitř hal

29. Přibližná cenová rozvaha řešení III. Počet lokomotiv = 50 Mobilní jednotka GPS a komunikace = 40 000 Kč Indukční snímač = 20 000 Kč + převodník 1500 Kč ID karta pro snímač = 60 Kč Komunikační vybavení dispečinku = 40 000 Kč Diferenciální stanice = 100 000 (i více) PC pro dispečink = 35 000 Software pro řízení systému = 30 000 až 50 000 Kč Kabeláž a další zařízení = nejméně 30 000 Kč *Ceny firem Forresta, Duha a Princip

30. Součet pro koncepci řešení III. • Při vybavení všech lokomotiv GPS i indukční technologií a při pokrytí 20 km trati ID kartami s hustotou 15 m, při použití dvou PC na dispečinku a připojení DGPS stanice. Bez pseudodružic. • 3 470 000 Kč • *Ceny jsou uvedeny bez montáže a podpory.

31. Srovnání Koncepce I. (pouze GPS) 5 400 000 Kč Koncepce II. (pouze IND) 1 160 000 Kč Koncepce III. (kombinace) 3 470 000 Kč

32. Studie návratnosti • NH spotřebuje ročně 3 000 000 litrů motorové nafty pro kolejovou dopravu • Při úspoře 2 % PHM (22 Kč /l) ročně 1 320 000 Kč • Při úspoře 5 % PHM (22 Kč /l) ročně 3 300 000 Kč • GPS IND Komb • 5 400 000 Kč 1 160 000 Kč 3 470 000 Kč

33. Zdroje informací Elektronický časopis GPS World Zaklady GPS a jeho praktické aplikace. Otakar Srbenský Rádiové určování polohy. Zdeněk Hrdina a kol. Interní materiály firmy Forresta SG Materiály firmy DD Amtek Materiály firmy PICODAS Materiály firmy IntegriNautics Materiály firmy Microsys Systémy automatické identifikace. Vladimír Ježek Nespecifikované zdroje z oblasti Internetu.

34. Poděkování p. Ing Nowakovi za pomoc v oblasti indukčních technologiía podrobné seznámení s vývojovým prostředím pro vizualizaci

35. Děkuji za pozornost