Mozgásemuláció és -vizualizáció V2X jármű-kommunikációs alkalmazások valós hardveren történő fejlesztéséhez és teszteléséhez
Napjainkban már természetes, hogy szinte valamennyi autógyártó rendelkezik önvezető járművel és komoly kutatási-fejlesztési projektekkel a témában. A jelenlegi megoldások közös jellemzője, hogy az autonóm vagy részlegesen autonóm járművek nem tudnak egymással közvetlenül kommunikálni, működésük során csak saját szenzorjaikra, érzékelőikre támaszkodnak, és információcseréhez maximum a gyártó felhőjét veszik igénybe. Ez komoly korlátozás, mivel a jelenlegi hozzáférések nagy késleltetést okozhatnak, ami egy olyan környezetben, ahol pár tizedmásodperc is sokat számít a balesetek elkerülésében, nem megengedhető. A járműkommunikáció dedikált frekvenciatartomány felhasználásával oldja meg a közvetlen kommunikációt a járművek és a közlekedési infrastruktúra között, és segítségével olyan információkat oszthatnak meg az infrastrukturális elemek, autók vagy egyéb a közlekedésben résztvevő eszközök, mint például sebesség, pozíció, irány és szenzorok, érzékelők által szerzett adatok [1]. A kooperatív járműkommunikációs (V2X, vehicle-to-everything) alkalmazások képesek felhasználni ezt a kooperációt, hogy figyelmeztessenek veszélyes helyzetekre, úthibákra, megváltozott útviszonyokra, megkülönböztető jelzést használó járművekre, stb. [2]. A jövőben ennek a technológiának a használata csökkentheti a közúti balesetek, halálesetek számát, a károsanyag-kibocsátást, azaz egy olyan alapvető eszközzé válhat, mint manapság a biztonsági öv.
A járműkommunikáció alapvető technológiái már jelenleg is nemzetközi szabványokban rögzítettek, a széleskörű telepítés első szakasza napjainkban zajlik, amit az egyre nagyobb számú tesztrendszer (pl. Connected Vehicles [3], Cooperative ITS Corridor [4]), bizonyít. Azonban ezeknek a kooperatív intelligens közlekedési rendszereknek (C-ITS, Cooperative Intelligent Transport System) a fejlesztése, konkrét V2X alkalmazások implementálása és tesztelése nehéz, mert laboratóriumi körülmények között kellene vizsgálni olyan folyamatokat, melyek járművek/járműrendszerek mozgását igénylik. Léteznek ugyan komplex szimulációs keretrendszerek a járműkommunikációs alkalmazások teszteléséhez és új megoldások kifejlesztésének támogatásához, de ezekben a valós hardverek, valós C-ITS protokoll-stack-ek használata nem megoldott. Ilyen pl. a Veins [5], VSimRTI [6], TraNS [7], iTETRIS [8], szimulációs rendszer is: minden szimulálva van, nincs lehetőség, vagy nagyon bonyolult lenne valós hardverrel, fizikai implementációval együtt használni, tesztelni a megoldásokat. Éppen ezért a dolgozatom egy olyan mozgásemulációs és -vizualizációs keretrendszer megalkotására fókuszál, mely valós hardveren működő, valós C-ITS stack használatát teszi lehetővé a fejlesztés/tesztelés összetett folyamatai során. A létrehozott keretrendszer hatékonyságát általam implementált V2X alkalmazások segítségével alá is támasztom.
[1] G. Karagiannis, O. Altintas, E. Ekici, G. Heijenk, B. Jarupan, K. Lin, and T. Weil, “Vehicular Networking: A Survey and Tutorial on Requirements, Architectures, Challenges, Standards and Solutions,” Commun. Surv. Tutor. IEEE, vol. 13, no. 4, pp. 584–616, Fourth 2011.
[2] A. Stevens and J. Hopkin, “Benefits and deployment opportunities for vehicle/roadside cooperative ITS,” in Road Transport Information and Control (RTIC 2012), IET and ITS Conference on, 2012, pp. 1–6.
[3] „Connected Vehicle” U.S. Department of Transportation, [Online]. Weboldal: http://its.dot.gov/cv_basics/index.htm. [Hozzáférés dátuma: 20 09 2016].
[4] „Cooperative ITS Corridor”, [Online]. Weboldal: http://www.c-its-korridor.de/. [Hozzáférés dátuma: 20 09 2016].
[5] C. Sommer és F. Dressler, „Progressing Toward Realistic Mobility Models in VANET Simulations,” IEEECommunications Magazine, pp. 132-137, November 2008.
[6] „VSimRTI - Smart Mobility Simulation,” [Online]. Available: https://www.dcaiti.tu-berlin.de/research/simulation/. [Hozzáférés dátuma: 20 09 2016].
[7] „Traffic and Network Simulation Environment,” [Online]. Available: http://lca.epfl.ch/projects/trans/. [Hozzáférés dátuma: 20 9 2016]
[8] „The Open Simulation Platform for Intelligent Transport System (ITS) Services” [Online]. Available: http://www.ict-itetris.eu/. [Hozzáférés dátuma: 20 9 2016]
szerző
-
Szendrei Zsolt
Mérnök informatikus szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Bokor László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
