CEN TS 13149-3 - Veřejná doprava osob – Systémy řízení a sestavování jízdních řádů – Část 3: Obsah zpráv systému WORLDFIP

Aplikační oblast: Veřejná doprava osob

PDF

Rok vydání normy a počet stran: Vydána 2008, 82 stran

Zavedení normy do ČSN: endorsement

Rok zpracování extraktu: 2008

Skupina témat: Komunikace mezi zařízeními ve vozidle

Téma normy: Komunikace mezi zařízeními ve vozidle

Charakteristika tématu: Obsah zpráv systému WORLDFIP

Úvod, vysvětlení východisek
Popis architektury, hierarchie, rolí a vztahů objektů
Popis procesu / funkce / způsobu použití
Popis rozhraní / API / struktury systému

aplikační profily pro zařízení na palubě vozidel veřejné dopravy

Definice protokolu / algoritmu / výpočtu
Definice reprezentace dat / fyzikálního významu

struktura datových jednotek

Definice konstant / rozsahů / omezení

Úvod

Tato norma patří do souboru norem o šesti částech (EN 13149-1 až CEN TS 13149-6) definující dva sběrnicové systémy, tj. WORLDFIPCAN Open, které byly přijaty v CEN pro použití ve vozidlech veřejné dopravy osob jako vozidlové sběrnice. Jmenované sběrnicové systémy jsou předurčeny k tomu, aby nahradily dnes již zastaralý sběrnicový systém IBIS, respektive jeho českou verzi IPIS, které vycházejí z doporučení VDV 458 (Verein Deutsche Verkehrsbetriebe), kterým je vybavena v současné době většina vozidel městské hromadné dopravy.

Sběrnice WORLDFIP podle EN 13149- 1 vychází z evropské normy EN 50170-3 a fyzická vrstva odpovídá normě IEC 1158-2. Obdobně jako u sběrnice CAN byla založena organizace sdružující uživatele sběrnice WORLDFIP Worldfip International HQ se sídlem v Meudon-la-Foret ve Francii, která se zároveň starala o propagaci, aplikace a rozšiřování informací na webových stránkách www.worldfip.org.

Největší instalace sběrnice WORLDFIP je v podniku London Busses, ve kterém je vybaveno minimálně 7 000 autobusů, ze kterých jsou přenášeny do řídícího centra zprávy každých 30 sekund. Dále jsou zajištěny funkce popsané v této normě. Známa je rovněž instalace WORLDFIP pro řízení metra v Nankinu (Čína) a dopravy na západě Paříže.

V České republice WORLDFIP zatím ve vozidlech veřejné dopravy instalován není a je dosud využíván sběrnicový systém podle doporučení IPIS, který je doplňován dalšími sběrnicemi, aby bylo možno splnit další požadavky. To vede k nejednotnosti řešení u jednotlivých dopravních operátorů a výrobců zařízení. Tento stav je způsoben velkou investiční náročností přechodu na nový sběrnicový systém. Dříve nebo později však bude nutno na novou sběrnici přejít, a proto by měla tato norma vstoupit ve známost nejen u výrobců, ale i u investorů jako zadavatelů tj. dopravních operátorů a místních správních orgánů.

Extrakt uvádí vybrané kapitoly popisovaného dokumentu a přejímá původní číslování kapitol.

Užití

V České republice je dosud využíván sběrnicový systém podle doporučení IPIS, který je doplňován dalšími sběrnicemi, aby bylo možno splnit nové požadavky. To vede k nejednotnosti řešení u jednotlivých dopravních operátorů a výrobců zařízení. Tento stav je způsoben velkou investiční náročností přechodu na nový sběrnicový systém.

Pro investory ve veřejné dopravě osob tj. dopravní operátory a místní správní orgány tato technická ukazuje možnosti nové sběrnice pro zdokonalení vozidlového řídícího a informačního systému a automatického sledování vozidel veřejné dopravy..

Pro výrobce zařízení vozidlové výbavy tato technická rovněž ukazuje možnosti nové sběrnice pro zdokonalení vozidlového řídícího a informačního systému a automatického sledování vozidel veřejné dopravy osob a zároveň podává informace o tvorbě programového vybavení palubního počítače a další vozidlové výbavy.

1. Předmět normy

Specifikace je prakticky manuálem pro tvorbu zpráv. Definuje profily obsluhovaných zařízení. Zařízení mohou být jak fyzická tak virtuální. Definuje obsluhovaná zařízení a jejich kódy a rozsah indexů pro jednotlivá zařízení.

2. Souvisící normy

Sběrnice WORLDFIP je definována trojicí norem, kromě této se dále EN 13149-1 obsahuje pravidla pro přenos datEN 13149-2 požadavky na kabeláž.

3. Termíny a definice

arbitr sběrnice (bus arbiter) je funkce (virtuální objekt), který řídí tok dat na sběrnici a / nebo obvolává zařízení připojená na sběrnici. Funkci arbitra může vykonávat jakékoliv zařízení připojené na sběrnici, pokud to jeho programové vybavení umožňuje. V případě vozidlové sběrnice je tato funkce přidělena zpravidla palubnímu počítači (řadiči sběrnice)

palubní řídicí a informační systémy pro silniční vozidla (road vehicle scheduling and control systems) jedná se o technické a programové prostředky zajišťující AVMS a řízení prostředků na palubě vozidla určených zejména pro informaci cestujících a řidiče

systém pro automatické sledování vozidel (Automatic Vehicle Monitoring System (AVMS)) AVMS je systém palubního zařízení ve vozidle veřejné dopravy osob, komunikující s řídicím centrem rádiovými prostředky a poskytující informace o poloze a stavu vozidlaodchylkách od jízdního řádu ve významných bodech na trase jízdy vozidla. Současně umožňuje řídicímu centru usměrňovat jízdu vozidla podle dopravní situace

Další termíny a zkratky z oboru ITS jsou obsaženy ve slovníku ITS terminology (www. ITSterminology.org).
Další termíny a zkratky z oboru ITS jsou obsaženy ve slovníku ITS terminology.

4 Požadavky

 

4.3 Kódy zařízení

Kód

Virtuální zařízení

00H

Testovací a servisní zařízení

01H

Palubní počítač

02H

Rezerva

03H

Rezerva

04H

Automat na prodej jízdenek

05H

Terminál řidiče

06H

Snímač průkazů

07H

Snímač příznaků majáků

08H

Rádiová komunikace na krátké vzdálenosti

09H

Řídící jednotka rádiové komunikace

0AH

Rádiový modem

0BH

Vnitřní zobrazovač 1

0CH

Vnitřní zobrazovač 2

0DH

Vnitřní zobrazovač 3

0EH

Vnitřní zobrazovač 4

0FH

Čelní venkovní zobrazovač

10H

Zadní venkovní zobrazovač

11H

Boční venkovní zobrazovač

12H

GPS

13H

Znehodnocovač jízdenek

14H

Znehodnocovač jízdenek

15H

Znehodnocovač jízdenek

16H

Znehodnocovač jízdenek

17H

Znehodnocovač jízdenek

18H

Tiskárna jízdenek

19H

ID vozidla

1AH

Akustický hlásič

1BH

Čítač cestujících

1CH

Čítač cestujících

1DH

Čítač cestujících

1EH

Čítač cestujících

1FH

Měření zátěže

20H

NA

21H

Digitální vstup (senzory)

22H

Brána k starší sběrnici

23H

Brána k technologické sběrnici

24H

Vozidlová kamera


 

4.4 Módy činnosti arbitru sběrnice

V tomto článku jsou popsány módy činnosti arbitru sběrnice

Komunikaci na sběrnici řídí sběrnicový arbitr, pro který jsou definovány maximální počty zařízení
(0 – 255) a maximální počet priorit (0 – 15). Nulovou prioritu mají testovací a servisní zařízení.

Sběrnicový arbitr umožňuje připojení až 36 zařízení. Arbitr se může řídit až 15 prioritami

 

4.5 Fyzická vrstva

Tento článek obsahuje odkazy na definice v normách EN 13149-1EN 13149-2

 

4.6 Modelování dat

Všeobecně

V tomto článku jsou vysvětleny termíny, které jsou dále používány v tabulkách k charakterizování jednotlivé datové jednotky.

INDEX – čtyřmístné hexadecimální číslo přiřazené službami systémového řízení pro adresaci a tato může být vztažena k adrese zařízení.

TITUL – krátký smysluplný popis.

FUNKCE – komplexnější popis užití a funkce.

NÁZEV – smysluplná zkratka titulu přímo vztažená k indexu a označená programátorem pro zjednodušení kódování.

Tabulka – Jednotky provozních údajů

Periodické

Aperiodické

Proměnné

proměnné

Zprávy - potvrzované

Zprávy - potvrzované

Zprávy - nepotvrzované

Zprávy - nepotvrzované


 

DATA TYPE - TPDU (Transport Process Data Units) Datové jednotky dopravního procesu by měly používat normalizované struktury a mohou být ve dvou formách: jednoduché a strukturované.

LENGTH - Micro FIP podporuje jednotky o délce 8 bytů až do délky 128 bytů.

FullFIP – podporuje datové jednotky jakékoliv délky až do 256 bajtů.

PRODUCERzařízení generující PDU (Processing Data Units) procesní datové jednotky

CONSUMERzařízení přijímající PDU. Kde tato funkce není zvláště definována, předpokládá se, že arbitr sběrnice a ostatní zařízení mohou přijímat tato data.

TRANSACTION TIME – je čas obrátky plus režie plus délka dat.

DYNAMIC REFRESHMENT – periodicita, ve které konkrétní aplikace obnovuje data.

BUS ARBITER MODE – některá data mohou být generována buď pro testovací mód (Test mode), nebo servisní mód (Service mode) případně pro oba módy.

APPLICATION RESPONSE – čas pro odezvu v zařízení při aplikaci na událost generovanou jiným zařízením. Např. událost zavření dveří spustí proces obměny textu na zobrazovači, který proběhne během 1 s.

4.6.2 Textové struktury

Text může být ukládán a přenášen ve dvou rozdílných formátech: prostý text nebo text ve formátu XML.

4.6.3 Prostý text

Tento formát je užíván k ukládání do paměti a přenosu textu bez specifických řídících znaků. Používá se k řízení zobrazovačů a ukládání do paměti názvů zastávek.

4.6.4 Text formátu XML

Standard umožňuje použít text formátu XML. Obsah musí být definován uživatelem.

 

4.7 Adresář objektů

4.7.2 Podrobná specifikace procesních datových jednotek

V normě jsou dále ve 27 tabulkách popsány procesní datové jednotky.

Čtyři typy zpráv jsou definovány v normě.

Jako příklad bude uvedena tvorba zprávy pro zobrazovač.

Zobrazení na zobrazovači je definováno dvěma zprávami po sběrnici, z nichž prvá definuje zobrazený text a druhá formát zobrazení. Pravidla pro sestavení zpráv vyplývají z tabulek 3 – 6.

Tabulka – Zobrazení textu na zobrazovači

Index

Zpráva typu 1

Nadpis

Zobrazení textu na zobrazovači

Funkce

Text, který má být zobrazen na zobrazovači

Název

Sign_Text

Objekt PDU typu

Aperiodická zpráva

Periodicita

 

Typ dat

Strukturovaná

Délka

126

Dynamické obnovení dat

Není aplikováno

Mód arbitru sběrnice

Servisní

Odezva aplikace

< 10 ms


 

Tabulka – Struktura zprávy 1

Význam dat

Poznámka

Oktet

Popis

Hodnota

Od

Do

Neplatná

1

Typ zprávy

 

 

 

A“ 41H pro text

M“ 4DH pro matici

2

Totožnost bloku

1

6

 

 

3

Počet bloků

1

6

 

 

4

Číslo řádku

1

3

 

 

5 - 95

Text 1 k zobrazení

 

 

 

 

96

Konec textu

 

 

 

EOT 11H

97 - 127

Text 2 k zobrazení

 

 

 

 


 

Tabulka – Způsob zobrazení textu na zobrazovači

Index

Zpráva typu 2

Nadpis

Zpráva určující zobrazení textu na zobrazovači

Funkce

Informuje zobrazovač, jak zobrazit text

Název

Sign_Text_Form

Objekt PDU typu

Aperiodická zpráva

Periodicita

 

Typ dat

Strukturovaná

Délka

Závislá na příkazu

Dynamické obnovení dat

Není aplikováno

Mód arbitru sběrnice

Servisní

Odezva aplikace

< 10 ms


 

Tabulka – Struktura zprávy 2

Význam dat

Poznámka

Oktet

Popis

Hodnota

Od

Do

Neplatná

1

Typ zprávy

 

 

 

2

2

Počet příkazů

1

9

 

0 = žádný příkaz; 1 – 8 = příkazy; 9 = vymaž řádek

3

Doba trvání zobrazení (MSB)

00

FF

 

01 – 255 s

4

Doba trvání zobrazení (LSB)

0

F

 

0 = maximální doba zobrazení 22 min.

5

Rolování a blikání

1

9

 

 

6

Jas

0

1

 

0 = stálé zobrazení

1 = horizontální rolování

8

Typ zobrazení

0

5

 

4 = rolování s přerušením

5 = blikání

 

Příloha A (informativní) Profily zařízení

V příloze A je podrobněji popsáno chování sběrnice v různých situacích. Jako příklad je uveden na obr. 1 programátorský model interoperabilního zařízení,připojeného na sběrnici.

Obrázek A.1 – Model interoperabilního zařízení

Vendor specific – zásobitelská specifikace; Application management – aplikační management; Application Profile (User Layer) – aplikační profil (uživatelská vrstva); Application – aplikace; In Standard format – ve standardním formátu; Communication Interface – komunikační rozhraní; Communication profile – komunikační profil; Application layer – aplikační vrstva; Layers 3 až 6 – vrstvy od 3. do 6.; Data Link Layer – linková vrstva; Physical Layer – fyzická vrstva; Network management – správa sítě; Communication Interoperability – komunikační interoperabilita; Application Interoperability general Rules Scope – Přehled všeobecných pravidel pro aplikační interoperabilitu; Communication Bus – komunikační sběrnice

Příloha B (informativní)

Příklad jednoduché síťové aplikace

V příloze B je popsána tabulkovou formou zjednodušená aplikace sběrnice obsluhující pouze 8 zařízení


 

Příloha C (informativní)

Příklady popisu zařízení

V příloze C jsou dva příklady popisu zařízení

 

 

Výběr podle typu

Výběr podle aplikačních oblastí