Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Информационные технологии на автомобильном транспорте

СРЕДСТВА МОНИТОРИНГА НА ТРАНСПОРТЕ

Задачи мониторинга

Современное развитие электроники и микропроцессорной техники привело к переходу на транспорте до мониторинга - постоянного контроля параметров транспортных средств, транспортного движения, навигации транспорта. Различают мониторинг состояния и мониторинг параметров , принципиальным отличием которых является наличие интерпретатора измеряемых параметров в терминах состояния - экспертной системы поддержки принятия решений о состоянии объекта и дальнейшее управление. Внедрение мониторинга переводят организацию транспортных процессов на более высокий качественный уровень, шо повышает эффективность общего управления перевозочным процессом [22].

Информация мониторинга, поступает к водителю транспортного средства, диспетчера АТП, информационных систем производителей, перевозчиков, экспедиционных компаний и потребителей обеспечивает:

- Повышение надежности и безопасности использования транспортных средств;

- Быстрое принятие согласованных решений в случае возникновения непредвиденных обстоятельств;

- Оперативное управление поставками и оценки эффективности выполнения доставки;

- Обмен информацией между участниками доставки товаров о реальном продвижении товара.

С помощью информационных систем становится возможным решение следующих задач:

- Увеличить скорость обработки информации, свести к минимуму ошибки при сборе и обработке информации, повышает скорость и точность принятия решения;

- Увеличить объемы обработки информации и за счет этого глубже анализировать большее количество вариантов принятия обоснованного решения с целью получения оптимального по использованию ресурсов и ответственности исполнителей;

- Уменьшить затраты труда организаторов перевозок за счет электронного обмена информацией и документооборота.

Инструментами мониторинга на транспорте являются:

- Датчики и бортовые компьютерные системы контроля состояния транспортного средства, управление этим состоянием;

- Датчики прохождения транспортных средств через контрольные зоны с фиксацией характерных признаков;

- Бортовые модули навигации и связи - блок навигатора с приемником и вычислителем, радиопередатчик; радиоприемник;

- Навигационные спутниковые системы, которые обеспечивают определение на электронной карте местности местоположения транспортных средств с точностью до 10 м;

- Сотовые и спутниковые системы связи и обмена информацией между логистической системой и транспортным средством;

- Компьютерная обработка больших массивов данных в центрах управления перевозочным процессом или дорожным движением;

- Нейрокомпьютерные технологии распознавания образов;

- Датчики транспортного потока на магистралях, отражающие оперативную информацию и предоставляют информацию в реальном времени об отдельных параметрах транспортных потоков или об отдельных транспортные средства.

По мере развития автомобилестроения возможности дальнейшего механического улучшения параметров автомобиля значительно сузились и выросли по своей стоимости. Вместе с тем автомобильная электрика, а затем электроника, стали гораздо надежнее и дешевле. Прежнее управления многими устройствами автомобиля была выполнена с использованием электромеханических реле, перевели на микропроцессорное управление, которое имеет память и возможность программирования, модульную структуру построения. Электронные модули управления (БМК, ECU - electronic controlled unit) стали основным направлением дальнейшего совершенствования автомобилей и их показателей. Практически на каждый автомобильный механический узел созданы и внедряются их электромеханические аналоги с положительными характеристиками - это касается двигателей, приводов колес, трансмиссии, узлов сцепления, торможения, управления и тому подобное. В перспективе речь идет о переходе полностью на автоматически управляемый электромобиль, поэтому современный автомобиль получил название "компьютера на колесах".

В конструкциях современных грузовиков и автобусов все больше устанавливаются интегрированные системы электронно-механического управления (ЭМК) автомобилем, которые значительно улучшают эксплуатационные характеристики транспортных средств, снижают текущие расходы на содержание автомобилей, повышают комфортность работы водителя и эффективность технического обслуживания. Интеграция ЭМК охватывает все три составляющие конструкции автомобиля:

- Механика - двигатель, трансмиссия, тормоза и другие системы, которые обеспечивают движение транспортных средств, их управляемость и безопасность.

- Электричество - зажигание, фары, компьютеризированные системы управления.

- Транспортная логистика - мониторинг транспортных средств, системы учета пассажиров, системы оплаты и тому подобное.

Поэтому транспортные средства последних поколений имеют внутреннюю бортовую сеть передачи данных, которая поддерживает обмен сообщениями по определенным правилам - протоколам. Это позволяет всем ЭМК узлам автомобилей "понимать" друг друга. При необходимости происходит конвертация данных из одного протокола в другой с помощью специальных шлюзов. Таким образом

ЭМК двигателя связывается с БМК трансмиссии в момент переключения передач, благодаря чему двигатель мгновенно уменьшает крутящий момент, чтобы изменение передачи происходила плавно. Аналогично ЭМК двигателя обменивается данными с системой АБС для обеспечения стабильности торможения, трогания или поворотов.

Мониторинг на автомобильном транспорте имеет определенную историю развития. Сначала это были диагностические стенды и комплексы, проводившие опрос долговых датчиков для поиска неисправностей. Для стандартизации средств диагностики еще в 1980 году фирма General Motors реализовала фирменный интерфейс ALDL (Assembly Line Diagnostic Link) и протокол для тестирования модулей управления двигателями (ЕСМ) [11]. Протокол ALDL взаимодействовал при скорости 160 бит / с и следил за состоянием систем автомобиля. Вслед за General Motors другие крупные мировые производители автомобильной техники начали активно внедрять компьютеризацию автомобилей. Основной задачей этого процесса было повышение уровня безопасности водителя и пассажиров, снижение количества токсичных выбросов в окружающую среду, повышение уровня комфорта и кардинальная модернизация самого автомобиля в целом.

Следующий протокол бортовой диагностики OBD-II (On-Board Diagnostic) предоставляет полный контроль за двигателем, позволяет проводить мониторинг частей кузова и дополнительных устройств, а также диагностирует сеть управления автомобилем. Спецификация OBD-11 предусматривает стандартизированный аппаратный интерфейс и представляет собой колодку диагностического разъема (DLC - Diagnostic Link Connector), что соответствует стандарту SAE J1962, с 16-ю контактами (2x8) для подключения диагностического оборудования к автомобилю. В этом стандарте производители применяют различные протоколы соединения с автомобилем. Есть пять диагностических протоколов, которые регламентированы в OBD-II. Каждый из OBD-Π кодов неисправностей состоит из пяти символов - буквы и четырех цифр. В большинстве транспортных средств реализован только один из протоколов на конкретную систему. Спецификация SAE J1962 определяет соответствие расположения выводов на разъем с диагностическим протоколом. С 1996 года протокол бортовой диагностики OBD-II принят обязательным для всех автомобилей, проданных в Соединенных Штатах.

С 2000 года Европа, а с 2003-го и Япония вводят версии OBD-II для автомобилей, продаваемых в этих странах. В рамках протокола Соединенные Штаты с 2008 года обязывают всех производителей как бортовую шину обмена данными использовать стандарт Controller Area Network (CAN) bus) [3].

Современные реализации OBD используют стандартное цифровое разъем, по которому можно получать данные из автомобиля в реальном времени, в том числе стандартизированные коды неисправностей (DTC - Diagnostic Trouble Codes), позволяющие идентифицировать неисправность. Скорость передачи данных в следующем бортовом протоколе UART (Universal Asynchronous Receiver - Transmitter) от 1,2 до 10,4 кбод и вмещает 8 бит данных, без проверки четности, и стоп кадр. Сообщение может содержать до 255 байт в поле данных.

В большинстве крупных производителей грузовиков, таких как MAN, SCANIA, HINO и других стали штатно монтироваться не только микропроцессорные средства автоматического управления узлами и приводами, но и средствами внешней телекоммуникации, которые по беспроводным каналам GPS / GSM / W1-FI / RFID передают информацию о работу транспортных средств на диспетчерские пункты перевозчиков. На автомобилях устанавливается специализированный переносной компьютер (карпьютер, онбордер, саг PC), который сочетает в себе функциональные возможности навигатора, автомагнитолы, персонального компьютера, DVD- плеера, оборудован устройствами радиосвязи стандарта D и Е-сети и мобильной связи стандарта GSM. Встроенная CMOS-камера позволяет считывать в режиме on-line кодовые обозначения, графические изображения и текстовые надписи, вести видеозапись дорожной ситуации и т.д. [И].

В мировой практике управления транспортом бортовые технические средства в совокупности с информационными технологиями получили название средств телематики, что отражает связь телекоммуникаций с информатикой [33]. Системы для управления транспортными комплексами, созданные на базе средств телематики, получили название интеллектуальные транспортные системы (ИТС).

Как показал опыт практической эксплуатации, по сравнению с системами управления предыдущих поколений, они имеют ряд принципиально новых возможностей, основными из которых являются следующие.

- Глобальность и непрерывность контроля во времени и пространстве;

- Высокая универсальность и гибкость при развитии и формировании маршрутной сети;

- Организация контроля маршрутного движения в любой местности, доступной для средств радиосвязи;

- Обмен оперативными сообщениями между водителем контролируемого транспортного средства и диспетчером системы в любой момент времени и в любой точке пространства, доступной для средств радиосвязи;

- Определение точного местонахождения контролируемого транспортного средства и его отображение на электронной карте местности.

Все это позволяет на качественно новом уровне решать комплекс таких актуальных задач, как обеспечение безопасности пассажиров в пути и оперативное определение мест дорожно-транспортных происшествий, оказания медицинской помощи и эвакуация пострадавших. Благодаря оперативному контролю выполнения расписания движения транспорта, возможности срочной замены подвижного состава, вышел из строя на маршруте, упорядочению и координации государственных, частных и муниципальных перевозок, обеспечивается повышение качества пассажирских перевозок. Важное преимущество таких систем заключается в возможности повышения уровня информированности пассажиров. Смонтированы на остановках цветные графические информационные табло по радиоканалу или выделенную телефонную линию могут получать информацию в реальном масштабе времени о фактическом состоянии на маршруте пассажирских транспортных средств и времени их прибытия.

По своим функциям и структуре мониторинг условно разделяют на внутренний (бортовой) и внешний, связанный с телекоммуникационными средствами передачи бортовых данных.

Под внутренним мониторингом будем понимать системы сбора, обработки и использования бортовой информации для обеспечения эффективного управления транспортными средствами, без дальнейшего использования в логистических системах.

Внешним мониторингом называют дистанционный контроль со стороны транспортных организаций и систем управления дорожным движением по параметрам транспортного средства и груза, местонахождению транспорта, его скоростью и направлением движения, отсутствием аварийных ситуаций и тому подобное.

Внутренний мониторинг развивается децентрализовано в нескольких направлениях, постепенно объединяясь в единую бортовую компьютерную систему. Использование систем мониторинга позволяет перейти от периодической профилактической диагностики до постоянного контроля и анализа состояния узлов ТС, что позволяет экономить значительные средства за счет своевременного устранения неисправностей, сокращение стоимости и срока ремонтов. Поэтому начальным и наиболее развитым направлением мониторинга являются системы управления зажиганием, включающих подсистемы подачи топлива, контроля его сгорания и контроля качества выбросов. Такие системы актуальны, учитывая высокую стоимость топлива и значительную зависимость расходов от настроек двигателя. В процессе работы параметры работы двигателя постоянно меняются (температура, нагрузка, качество топлива), а влияние водителя на работу двигателя не всегда своевременный или не представляется возможным. Поэтому в управлении системами подачи топлива, зажигания топливно воздушной смеси все больше внедряются электронные средства, способные обеспечить наиболее оптимальные параметры управления этими системами. В этих системах решаются вопросы подачи оптимального количества топлива в двигатель и его соотношение с воздухом, оптимальный момент зажигания и антидетонационные меры, качество сгорания смеси. В рамках этого направления развиваются системы управления температурой двигателя, системы змашення.

Следующее направление внедрения телематики на транспортных средствах - это обеспечение безопасности движения. Этот параметр зависит от многих факторов - состояния узлов транспортного средства, состояния дорожного полотна или интенсивности движения, индивидуальных характеристик водителя и тому подобное. Эти системы условно разделяют на системы активной и пассивной безопасности. По направлению активной безопасности внедряются антиблокировочная системы различного уровня функциональности, системы адаптивного круиз-контроля, парковки, управление освещением и т.

Направление пассивной безопасности реализуется внедрением систем повышения комфорта, безопасности водителя и пассажиров. Это системы климат-контроля, адаптивного управления зеркалами заднего вида, контроля состояния водителя и т. Д. Внедрение этих систем улучшает условия работы водителя, также связано с обеспечением безопасности движения.

Одним из ранних направлений активного внедрения информационных технологий на транспорте являются системы безопасности и охраны автомобиля. По этому направлению на транспорте устанавливаются охранные системы различного уровня, которые могут обеспечивать как охранные, противоугонные, так и предупредительные и сервисные функции.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее