Bài giảng ITS chương 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Bài giảng GIAO THÔNG THÔNG MINH - ITS Tháng 08-11/2017 Chương KIẾN TRÚC HỆ THỐNG ITS Nội dung trình bày: 2.1 Những vấn đề chung 2.2 Kiến trúc mơ hình ITS tham khảo quốc tế 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực (TLTK: Tr 188 [1], Tr 51 [2]) Chương KIẾN TRÚC HỆ THỐNG ITS 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS A) Sơ lược hình thành kiến trúc − Bắt đầu buổi bình minh lịch sử lồi người, đứng trước nhu cầu tự bảo vệ trước tác động thiên nhiên, người tiền sử phải tạo nên dạng thức kiến trúc phục vụ nhu cầu sống Nhà đá Dolmen ở Bỉ (Thời kỳ đồ đá) Kim tự tháp (Ai cập cổ đại) − Như vậy, kiến trúc trước tiên nảy sinh từ nhu cầu công sử dụng người 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS A) Sơ lược hình thành kiến trúc (tiếp) − Lịch sử kiến trúc trải qua nhiều giai đoạn với phong cách khác nhau: Kiến trúc Roma: Đấu trường Roma Kiến trúc Gotic Kiến trúc đại: Cao ốc văn phòng Cybertecture Egg, Mumbai, Ấn Độ Chùa Một cột VN Nhà Rông Tây Nguyên 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS B) Khái niệm kiến trúc  Khái niệm chung: − Kiến trúc khái niệm sử dụng nhiều lĩnh vực xây dựng − Kiến trúc ngành nghệ thuật khoa học tổ chức xếp không gian, lập hồ sơ thiết kế các công trình kiến trúc  Khi tiến hành xây dựng cơng trình nhỏ, thường khơng quan tâm đến kiến trúc; với cơng trình lớn, kiến trúc giữ vai trò quan trọng 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS B) Khái niệm kiến trúc (tiếp) − Từ cuối TK19, ngành kỹ thuật đời tạo hệ thống quy mô lớn Để tạo hệ thống lớn, phức tạp, cần xây dựng trước kiến trúc cho toàn hệ thống, sau phát triển HT cụ thể Ví dụ: Kiến trúc máy tính (phần cứng): 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS B) Khái niệm kiến trúc (tiếp)  Định nghĩa Kiến trúc (Theo Viên tiêu chuẩn quốc gia Mỹ/Viện Kỹ thuật điện tử- American National Standard Institute/Institute of Electrical and Electronics Engineers – ANSI/IEEE): − Kiến trúc hệ thống bao gồm:  (1) thành phần hệ thống  (2) mối liên hệ thành phần với  (3) nguyên tắc định hướng cho việc thiết kế, phát triển HT − Điểm khác biệt khái niệm kiến trúc áp dụng lĩnh vực xây dựng khái niệm kiến trúc áp dụng lĩnh vực CNTT kiến trúc xây dựng thay đổi kiến trúc CNTT lại thường xuyên thay đổi, cập nhật − Lưu ý: Trong kiến trúc CNTT, thuật ngữ phát triển kiến trúc dùng thay cho xây dựng kiến trúc 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS C) Kiến trúc ITS: −Đặc trưng HT GTTM nói chung lớn, phức tạp; tích hợp nhiều cơng nghệ khác phụ thuộc vào nhiều nhà cung cấp thiết bị công nghệ khác Do vậy, phải tạo tranh tổng thể thành phần có liên quan trước vào xây dựng HT cụ thể Đó vai trò Kiến trúc ITS −Kiến trúc ITS tuân theo định nghĩa Kiến trúc HT ANSI/IEEE nêu Do đó:  Một kiến trúc ITS định hình HT hoạt động việc kết nối, trao đổi thông tin phải xây dựng thành phần HT để thực dịch vụ định trước  Một kiến trúc phải định hướng tác vụ không dựa đặc thù công nghệ, cho kiến trúc ln có hiệu sau thời8 gian vận hành, nâng cấp, mở rộng 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS C) Kiến trúc ITS − Nói cách khác, Kiến trúc ITS có vai trò thiết kế tổng thể, xác định nội dung ITS cần nghiên cứu, triển khai khuôn khổ khu vực, quốc gia hay vùng lãnh thổ (VD: Liên minh Châu Âu) − Các quốc gia khác xây dựng kiến trúc ITS quốc gia khác tùy theo điều kiện thực tế − Kiến trúc ITS quốc gia có quy mô khác tùy theo giai đoạn phát triển − Tổ chức tiêu chuẩn ITS quốc tế ISO TC/24 khuyến cáo quốc gia nên tham khảo Kiến trúc mơ hình tham khảo quốc tế ISO/CD 14813 (Reference Model Architecture for the ITS Sector) Tổ chức đề để tạo thống nghiên cứu phát triển ITS toàn giới 2.1 Những vấn đề chung 2.1.1 Khái niệm kiến trúc ITS D) Kiến trúc ứng dụng ITS: −Kiến trúc ứng dụng ITS thiết kế tổng thể ứng dụng ITS này, cho thấy HT có phận cấu thành hoạt động tương hỗ phận  Một yếu tố quan trọng kiến trúc HT việc xác định mô tả giao diện thành phần Các giao diện cho phép thành phần HT giao tiếp làm việc với  Để bảo đảm cho giao tiếp thành phần HT, cần có tiêu chuẩn kỹ thuật để điều khiển giao tiếp 10 Chương KIẾN TRÚC HỆ THỐNG ITS 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.4 Kiến trúc ITS Hàn Quốc −Quá trình phát triển Kiến trúc ITS Hàn Quốc sau: 63 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.4 Kiến trúc ITS Hàn Quốc − Về tổng thể, khn khổ sách liên quan đến ITS Hàn Quốc gồm phần: 1) Kế hoạch tổng thể ITS quốc gia, 2) Đạo luật Hiệu Hệ thống Giao thông vận tải, 3) Kiến trúc ITS quốc gia Đây kinh nghiệm cho nước khác: Tạo thể chế đầy đủ cho phát triển ITS a) Kiến trúc ITS quốc gia Kế hoạch tổng thể  Chính phủ Hàn Quốc nhận thức đầy đủ cần thiết ITS, xây dựng “Kế hoạch tổng thể ITS quốc gia” vào năm 1997 năm 2000 lập “Kế hoạch tổng thể ITS 21’ cho 20 năm từ 2001 đến năm 2020”, gồm lĩnh vực dịch vụ ITS, 18 dịch vụ, 62 đơn vị dịch vụ  Năm 2011, Kế hoạch tổng thể ITS 21 chấp nhận nhiệm vụ quan trọng cho ITS theo ngành đường bộ, vận tải đường 64 sắt, hàng hải vận tải hàng không 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.4 Kiến trúc ITS Hàn Quốc b) Đạo luật Hiệu hệ thống GTVT −Đạo luật Hiệu hệ thống GTVT ban hành năm 1999 để thúc đẩy việc quy hoạch đầu tư đánh giá sở GTVT qua việc tăng cường phối hợp đồng sách, đảm bảo nguồn tài cho việc mở rộng quản lý −Đạo luật quy định việc xây dựng kế hoạch thực hiện, triển khai tiêu chuẩn hóa ITS; đặt tảng pháp lý thể chế cho phát triển ITS cấp quốc gia c) Kiến trúc ITS quốc gia Hàn Quốc −Về bản, kiến trúc ITS quốc gia Hàn Quốc tương tự nhóm dịch vụ dịch vụ người sử dụng ISO đưa (đã nêu chương 1) 65 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.5 Kiến trúc ITS Trung Quốc −Trung Quốc (TQ) xây dựng xong kiến trúc ITS vào năm 2000 phát triển phiên kiến trúc ITS quốc gia thứ 2, bổ sung dịch vụ cho người sử dụng sửa điều không quán lỗi phiên trước −Về bản, kiến trúc ITS quốc gia TQ không khác nhiều thông lệ giới Vấn đề thực −Do TQ rộng lớn, phát triển ITS TQ phân bố cách không đồng thành phố Tuy có kiến trúc chung, nhiều lý nhau, ứng dụng thường triển khai tảng không đồng −Tuy nhiên, số thành phố lớn TQ dự định phát triển trang thiết bị thống ITS giống Singapore 66 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.5 Kiến trúc ITS Trung Quốc − Bảng sau DV người sử dụng kiến trúc ITS TQ 67 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.5 Kiến trúc ITS Trung Quốc − 68 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.5 Kiến trúc ITS Trung Quốc − 69 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.6 Kiến trúc ITS Singapore −Với đặc điểm diện tích nhỏ mơi trường trị ổn định, Singapore cung cấp vị trí lý tưởng để thực dự án thí điểm lĩnh vực ITS −Singapore công bố kiến trúc ITS quốc gia tương tự ISO chấp nhận tiêu chuẩn ITS quốc tế (chẳng hạn tiêu chuẩn ISO/TC204) với tin tưởng cung cấp cho ngành công nghiệp GTVT hướng rõ ràng khởi đầu ITS đất nước −Singapore khuyến khích tham gia cơng ty ngồi nước tổ chức khoa học để nghiên cứu phát triển giải pháp ITS sáng tạo kiểm chứng thực tế −Trên sở kiến trúc chung, Singapore phát triển hệ thống ITS 70 đồng tiên tiến trong phạm vi quốc gia 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.6 Kiến trúc ITS Singapore − Một chương trình ITS tầm quốc gia HT quản lý giao thơng tích hợp (I-Transport) Đây ví dụ tiêu biểu cho sức mạnh Singapore thực kiến trúc ITS quốc gia − Bảng sau DV người dùng kiến trúc ITS Singapore 71 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.6 Kiến trúc ITS Singapore − 72 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.6 Kiến trúc ITS Singapore − 73 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.7 Kiến trúc ITS Malaysia −Các ứng dụng ITS với Malaysia:  Từ năm 1990, Kuala Lumpur có HT điều khiển tín hiệu giao thơng máy tính Các HT thu phí điện tử đường tư nhân thẻ thông minh “Chạm đi” (Touch and Go) sử dụng để thu phí cầu đường vận tải cơng cộng  Một số đường cao tốc có HT kiểm soát giám sát tự động với biển báo tin nhắn có nội dung biến đổi (VMS) máy dò xác định lưu lượng giao thơng −Tuy nhiên, HT lắp đặt khơng thống nhất, có phối hợp nhà khai thác khác cách sử dụng bị hạn chế theo yêu cầu riêng họ  Điều dẫn đến vấn đề khả tương hợp 74 khả tương thích HT 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.7 Kiến trúc ITS Malaysia − Năm 2000, Chính phủ Malaysia thông qua KH chiến lược ITS để phát triển triển khai ứng dụng ITS Malaysia, xây dựng kiến trúc ITS nhiệm vụ − Kiến trúc “điểm nhấn” cho triển khai ITS tương lai nhằm đảm bảo khả tương hợp HT, hướng dẫn tiêu chuẩn ITS quan trọng − Quá trình nghiên cứu phát triển kiến trúc HT ITS sau:  75 2.3 Kiến trúc ITS số quốc gia, khu vực 2.3.8 Kiến trúc ITS Thái Lan −Dự thảo kiến trúc ITS Thái Lan soạn từ năm 2004, chủ yếu dựa vào Kiến trúc ITS quốc gia Mỹ lược bớt số phần Từ đến có số phiên −Vì lý khác nhau, tình hình bất ổn xã hội trị, kiến trúc ITS quốc gia Thái Lan dừng mức đề xuất nêu mà chưa có phê duyệt thức −Tuy nhiên, ứng dụng ITS tiếp tục đưa vào quốc gia này, chủ yếu tư nhân thực khơng có đạo, phối hợp chung 76 HẾT CHƯƠNG 77