2.2.1. Phân hệ chức năng
Kiến trúc chức năng của hệ thống giao thông thông minh với mạng nội bộ các trạm ITS được đưa ra trên hình 2.1. Mạng nội bộ ITS đảm bảo cung cấp cho người sử dụng một danh sách đầy đủ các dịch vụ ITS, được kết nối với:
Mạng tổng VANET;
Các mạng riêng;
Các mạng truy nhập ITS;
Các mạng truy nhập của mạng công cộng;
Mạng truy nhập của các mạng viễn thông để liên lạc với mạng lõi dùng chung hoặc mạng Internet.
Hình 2.2. Kiến trúc chức năng ITS.
Mạng ấn định (VANET) Mạng riêng Mạng nội bộ ITS Mạng chung và/hoặc Internet Mạng truy nhập thuộc công cộng Mạng truy nhập ITS Mạng truy nhập từng phần
Các khối chức năng chính của ITS được sử dụng theo chuẩn của ETSI để xây dựng hệ thống giao thông thông minh, chính là các trạm ITS. Kiến trúc chức năng của trạm ITS được đưa ra trên hình 2.2. Trong tài liệu ETSI 302 665 kiến trúc chức năng trạm ITS được xem xét theo 4 lớp sau:
Lớp truy nhập;
Lớp mạng và truyền tải;
Lớp chức năng;
Lớp ứng dụng.
Lớp truy nhập bao gồm lớp vật lý và lớp dữ liệu của mô hình OSI. Lớp mạng và giao vận có quan hệ tương ứng với lớp 3 và lớp 4 của mô hình OSI, còn lớp chức năng và lớp ứng dụng bao trùm các lớp còn lại của mô hình OSI cho đến hết lớp 7. Trong kiến trúc chức năng trên hình 2.3 đã bổ sung vào 4 lớp trên hai khối chức năng chúng cho tất cả các lớp đó là: khối an toàn và bảo mật, khối quản lý.
Lớp truy nhập trong các trạm ITS bao gồm các giao diện trong và ngoài. Các giao diện ngoài gồm có: các giao diện với mạng 2G/3G/4G, các giao diện với hệ thống định vị GPS… Các giao diện trong gồm có: các giao diện kết nối với mạng ô tô mà được tạo bởi nhà sản xuất, giao diện người - máy với lái xe.
Lớp mạng và truyền tải gồm các giao thức TCP/IP cũng như các giao thức mới ITS. Trong thành phần của các giao thức mạng khuyến nghị sử dụng IPv6 với chức năng di dộng mở rộng và giao thức GeoNetworking. Giao thức GeoNetworking dùng để xác định tọa độ địa lý của xe trong vùng phục vụ của hệ thống giao thông thông minh cụ thể. Khi xuất hiện xe trong vùng ITS cụ thể, địa chỉ được gắn cho nó và được giữ suốt khoảng thời gian mà xe lưu lại trong vùng đó. Tương tác với giao thức IPv6 cho phép truyền vào phân hệ ITS hoặc vào mạng sử dụng chung thông tin cần thiết cả về vị trí xe cũng như thông tin khác về tình trạng hiện thời của xe, các dịch vụ yêu cầu Cần nhấn mạnh rằng, không tính đến tương tác trực tiếp của các giao thức GeoNetworking và IPv4. Tính tương thích với các mạng IPv4 được đảm bảo bởi mạng IPv6.
Ở lớp tiếp theo hình thành 3 nhóm ứng dụng an toàn tuyến, hiệu quả quản lý lưu lượng tuyến và các ứng dụng khác. An toàn tuyến bao gồm tường lửa Firewall và các hệ thống cảnh báo lặp lại. Đồng thời sử dụng quản lý thống nhất, các khóa - đường hầm, các thủ tục nhận dạng và quyền sử dụng, quản lý dữ liệu người sử dụng. Nhận thấy rằng, người sử dụng hiện nay theo quy định được coi là một cặp xe và người lái. Trong kiến trúc ITS còn có cơ sở dữ liệu thông tin mà được sử dụng trong việc quản lý các trạm, các ứng dụng, cũng như khi cần thiết tương tác giữa các lớp.
2.2.2. Phân hệ phương tiện
Phân hệ ITS thuộc xe đưa ra trên hình 2.4. Nó gồm một trạm ITS trong thành phần cổng ITS, máy chủ ITS và bộ định tuyến ITS. Cổng ITS đảm bảo tương tác với mạng nội bộ của xe, được tạo bởi nhà sản xuất. Trên hình 2.4 cũng miêu tả thiết bị ECU, đảm bảo thu thập thông tin từ các nút khác nhau của xe. Phân hệ trung tâm gồm trạm trung tâm ITS và các phương tiện chuẩn hóa trung tâm để đảm bảo an toàn trên tuyến và quản lý lưu lượng.
Hình 2.4. Kiến trúc ITS của phân hệ phương tiện (xe).
Cổng ITS Host ITS Bộ định tuyến ITS
ECU ECU
2.2.3. Phân hệ bên đường
Kiến trúc phân hệ bên đường được vẽ trên hình 2.5. ITS mạng bên đường gồm nút cổng ITS, máy chủ ITS, bộ định tuyến ITS và bộ định biên ITS. Cổng ITS đảm bảo tương tác ITS với các phần tử mạng bên đường được chia tách riêng, cũng như các vòng cảm ứng, bảng với các thông tin được cập nhật. Bộ định biên chia tách phần miền hệ thống con bên đường ITS với các phần miền khác của mạng. Bộ định tuyến ITS cùng với bộ định biên đảm bảo tương tác trạm ITS với các mạng khác.
Hình 2.5. Kiến trúc phân hệ bên đường.
Cổng mạng
bên đường Host ITS
Bộ định tuyến ITS Bộ định biên VMS Giám sát xe chạy