C-ITS - een overzicht
"Coöperatieve intelligente vervoerssystemen" (C-ITS) beschrijven technologieën en normen om voertuigen te verbinden met andere voertuigen (V2V) en infrastructuur (V2X). Het idee is ontstaan in de automobielindustrie en had tot doel de verkeersveiligheid te verhogen. Met dezelfde normen kunnen echter een aantal functies en verschillende taken op het gebied van verkeersregeling worden uitgevoerd. Martin Franke, SWARCO productmanager voor C-ITS in Duitsland, geeft ons een overzicht.
Geef voorrang aan hulpdiensten
Een bericht dat wordt uitgezonden door voertuigen met speciale rechten informeert eerst de andere weggebruikers over een naderend reddingsvoertuig, waardoor een noodgang wordt gevormd, en activeert vervolgens een bepaald programma op kruispunten met verkeerslichten waarbij het verkeerslicht op groen wordt gezet in de rijrichting van het reddingsvoertuig. Zo weet de bestuurder dat het veilig is om het kruispunt op te rijden zonder dat andere voertuigen of voetgangers zijn weg kruisen.
Geef voorrang aan openbaar vervoer
Als gevolg van de reorganisatie van de niet-openbare mobiele landradio zijn veranderingen nodig in de communicatie tussen het openbaar vervoer en verkeerslichtsystemen. Ook hier kan C-ITS-communicatie worden gebruikt: enerzijds kan C-ITS ook R09.16 VDV standaardtelegrammen verzenden en moderne technologie en planning toepassen in de verkeerslichtsystemen. Anderzijds biedt C-ITS ook de mogelijkheid om de beweging van het voertuig tot aan het verkeerslicht te volgen, de fase van het sein aan te passen en een feedback aan het voertuig te geven.
Weggebruikers beter informeren
Met C-ITS kan informatie over de huidige en toekomstige signalering van een verkeerslichtsysteem worden meegedeeld, bijvoorbeeld prognoses van de groene tijd. Als de weggebruikers op de hoogte zijn van hun individuele groene golf, resulteert dit in energiebesparing, aanzienlijk minder vervuiling en minder oponthoud, wat tegelijk een positief stadsimago oplevert. Ook fietsers en andere weggebruikers kunnen genieten van een aantrekkelijker rijervaring.
Waarschuwen voor gevaren
Zoals veiligheidstrailers via C-ITS wijzen op wegwerkzaamheden op autosnelwegen, zo kan deze technologie op het hele wegennet worden ingezet om te waarschuwen voor gevaren, zoals ijzel of hevige regen, en dit zelfs zonder mobiel internet.
Afgezien van de selectieve, lokale identificatie, kan C-ITS uitgeruste voertuigen elke seconde observeren over een bepaalde afstand (tot enkele honderden meters). Dit maakt live statistieken mogelijk over wachttijden, aantal stops, filelengtes, afslagrelaties op kruispunten en snelheidsdetectie. Naast deze voorbeelden zijn er nog andere toepassingen van C-ITS die verkeersbeheer veiliger en efficiënter maken.
Technologie
De systeemtechnologie bestaat uit verschillende bouwstenen. Doorslaggevende elementen zoals berichtformaten of communicatiekanalen zijn gestandaardiseerd. De apparaten, de software en hun integratie in bestaande technologieën zijn op de markt verkrijgbaar. De belangrijkste elementen staan in het volgende overzicht:
gestandaardiseerde berichten
- CAM: De "Cooperative Awareness Message" (ETSI EN 302 637-2) beschrijft de positie, snelheid en richting van een voertuig. Het bericht wordt regelmatig uitgezonden door voertuigen tussen 1 en 10 Hz. Optionele inhoud zijn b.v. R09.16-telegrammen of "blauwe zwaailichten aan".
- DENM: "Decentralized Environmental Notification Message" (ETSI EN 302 637-3) beschrijft de codering van gevarenwaarschuwingen.
- IVI: "Informatie aan boord van voertuigen" (ISO 19321) regelt de codering van verkeersborden, waaronder bijvoorbeeld dynamische snelheidsbeperkingsborden.
- SPAT/MAP (SAE-J2735 en ISO 19091): "Signal Phase And Timing" kan zowel de huidige seinstatus als de prognose bevatten. Door te verwijzen naar de gestandaardiseerde beschrijving van de kruispunttopologie (MAP) wordt duidelijk voor welke seingroep of rijrelatie de signalering geldig is. MAP geeft rijbanen en stopstrepen weer door middel van coördinatenpunten. Zoals alle berichten kan SPAT/MAP ofwel lokaal worden verzonden (nuttig voor toepassingen die zeer nauwkeurige en veilige signaleringsinformatie vereisen), ofwel via Internet worden verzonden (nuttig voor de verspreiding van prognoses voor bepaalde toepassingen, b.v. de wachttijd op een kruispunt met seincontrole).
Communicatiekanalen
Aanvankelijk werd C-ITS ontwikkeld voor een lokale communicatie ("short range"). In een wereldwijd gedefinieerd frequentiebereik van 5,9 GHz kunnen voertuigen en infrastructuur rechtstreeks met elkaar communiceren. Een mobiel communicatienetwerk is hiervoor niet noodzakelijk. De modem die voor dit soort communicatie nodig is, maakt deel uit van de Road Side Unit, het C-ITS complement van de infrastructuur. Aan de voertuigzijde kan dienovereenkomstige hardware achteraf worden gemonteerd. In de VW Golf 8 is het al een standaard. De eerste generatie korte-afstandscommunicatie wordt "ETSI ITS G5" of "802.11p" genoemd. Een andere generatie korte-afstandscommunicatie komt op de markt onder de namen "C-V2X" of "PC5". Dankzij de geïntegreerde chipsets voor C-V2X en 5G mobiele communicatie zijn verschillende autofabrikanten van plan hun voertuigen met deze technologie uit te rusten.
Bovendien kunnen de gegenereerde berichten ook via het internet worden verzonden. De beschikbaar gestelde informatie kan vervolgens via mobiele communicatie naar de weggebruikers worden gezonden. 5G belooft meer bandbreedte en beveiligde netwerken met gegarandeerde beschikbaarheid en snelle lokale verwerkingskracht ("Mobile Edge Computing"). Dit vormt nu al, en in de toekomst nog meer, een belangrijke technologische bouwsteen voor modern netwerkverkeersbeheer.
Nieuwe rollen en taken, meer opties
Door alleen maar nieuwe hardware te kopen en te installeren is het voordeel niet of slechts gedeeltelijk toegankelijk. Een verkeerssysteembeheerder moet zijn rol en de daarmee samenhangende nieuwe taken begrijpen en moet de technologische transformatie mede vormgeven. Dit impliceert ook de opbouw van kennis over gekoppelde systemen, IT-beveiliging en de bescherming van de privacy in termen van AVG, kritieke infrastructuren of ISO 27001.
Exploitanten van verkeerssystemen hebben een sterke uitgangspositie om bij te dragen aan nieuwe toepassingen en zo de kwaliteit ervan te bepalen. Zo heeft elke verkeersplanner bijvoorbeeld de lay-out van een kruispunt en het bijbehorende seinprogramma met zijn signaalgroepen binnen handbereik. Hieruit kan hij vrij gemakkelijk een MAP maken. Navigatiekaartdiensten zijn niet in staat dit niveau van kennis, kwaliteit en actualiteit te bereiken. Het MAP is ook de basis voor nieuwe functies. Het is mogelijk het aantal voertuigen dat een kruispunt oprijdt te verwerken (mogelijk zelfs tot op de exacte rijstrook), hun verwachte aankomsttijden en de aanwezigheid van voetgangers en fietsers. Het is dus de moeite waard voor de planner om het MAP op te stellen en bij te houden, want het kost maar weinig tijd en moeite. De kennis van het signaalprogramma kan ook worden verwerkt voor een verkeerslichtvoorspelling. Inmiddels is bewezen dat zelfs met dynamische en adaptieve regeling in zeer veel gevallen een goede voorspelling mogelijk is. In verschillende scenario's werd aangetoond dat de kennis over een komende verkeerslichtwissel gunstig is voor een energiezuinige en efficiënte afwikkeling van het verkeer.
Het is niet verwonderlijk dat de levering van deze functie rechtstreeks vanuit de verkeerstechnologie en ter plaatse op het kruispunt de beste resultaten belooft. Onder bepaalde voorwaarden kan een centraal opgestelde prognose ook een optie zijn. In bepaalde gevallen is dit de snelste manier om een gebiedsdekkend bereik te krijgen. Degenen die zich nog niet of nauwelijks met deze ontwikkelingen hebben beziggehouden, worden vaak door het systeem overdonderd. Tien jaar ontwikkeling hebben een grote hoeveelheid kennis en ervaring op het gebied van C-ITS opgeleverd. Het is nu de tijd om de status quo van de ontwikkelingen toe te passen om onze toekomst op verantwoorde wijze vorm te geven.
Download onze whitepaper
