Zavřít

DATEX II

Aplikační oblast: Silniční dopravní data

Charakteristika

DATEX II je nástroj pro vytváření specifikací způsobu poskytování informací v oblasti silniční dopravy, využívaný dnes převážně pro výměnu mezi dopravními informačními centry, výhledově se uvažuje o využití v oblasti kooperativních systémů.

DATEX II nabízí:

  • platformně nezávislý model pro popis informací v oboru silniční dopravy
    • splečné datové typy a struktury
    • struktury pr konkrétní aplikace, např.
      • běžné dopravních informace (nehody, uzavírky...)
      • měřená data (např. vozidla detekovaná na indukční smyčce)
      • vypočtená data (např. dojezdné doby)
      • informace zobrazované na proměnlivém dopravním značení
      • parkování (např. konfigurace parkovacích zařízení, jejich aktuální obsazenost)
  • metody pro přizpůsobení platformně nezávislého modelu pro konkrétní účely formou profilování (zjednodušování) a rozšiřováním (přidáváním dalších struktur).
  • pravidla a nástroj pro mapování platformně nezávislého modelu do formátu XML (vznikne tak XML schéma).
  • možnost definovat mapování do dalších formátů, uvažuje se např. ASN.1, JSON, GeoRSS.
  • sadu protokolů pro výměnu dopravních informací

Umístění v hierarchii témat

Nadskupina: Dopravní informace

Termíny a výstižné definice

  • publikace:  specifický typ zprávy pro určitý typ obsahu.
  •  DATEX II model, platformně nezávislý model: UML model tříd, popisující obecné struktury používané pro popis dopravních informací.
  •  platformně specifický model: Způsob vyjádření zpráv pomocí konkrétního formátu, dnes se jedná výhradně o formát XML, norma ale teoreticky umožňuje i další platformy (např. JSON, ASN.1, GeoRSS atp.)
  •  profil: zjednodušený model konkrétní publikace. Zjednodušení modelu usnadňuje implementaci i pochopení.
  • Rozšíření: model obohacený o nové strukturální prvky. Rozšíření umožňuje přizpůsobení tam, kde stávající DATEX II model svými strukturami nepostačuje.

Popis řešené problematiky na vysoké úrovni (ne popis řešení)

Vytváření specifikace výměny informací pro silniční dopravu

Aby mohl poskytovatel dopravních informace efektivně poskytovat informace odběrateli, musí se dohodnout na přesném způsobu výměny. Musí dojít k dohodě ve věcech:

  • ontologická úroveň (např. typy vozidel, které budou odlišovat)
  • typ formátu (např. XML, v budoucnu např. ASN.1)
  • přesná struktura pro daný formát (např. XML schéma)
  • použitý protokol (kdo bude iniciovat výměnu dat, jak často, jaké budou odpovědi).

Dnes se výměna realizuje převážně mezi dopravními informačními centry, případně s odběrateli, kteří provozují různé aplikace využívající dopravní informace. K tomuto účelu se užívá formát XML.

Výhledově se počítá s využitím v oblasti kooperativních systémů, kde se data mají přenášet mezi vozidly, infrastrukturou a centrem. Zde je potřeba použít datově úspornější formát, pravděpodobně se použije ASN.1.

Prioritou je schopnost co nejpřesnějšího popisu situace a současně se vyhnout nadbytečné komplexnosti.

Legislativní požadavky

Níže uvedené dokumenty Evropské Komise jsou do české legislativy zavedeny prostřednictvím aktualizace zákona č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích ve znění pozdějších předpisů.

  • Nařízení EK 885/2013 - „Bezpečné parkování nákladních vozidel“ se zabývá poskytováním informačních služeb týkajících se bezpečných a chráněných parkovacích míst pro nákladní a užitková vozidla. V textu pak předepisuje použití profilů DATEX II nebo jiných mezinárodně kompatibilních formátů.
  • Nařízení EK 886/2013 - „Poskytování minimálních dopravních informací“ se zabývá postupy pro poskytování minimálních univerzálních informací o dopravním provozu souvisejících s bezpečností silničního provozu uživatelům, pokud možno bezplatně. V textu pak předepisuje použití profilů DATEX II nebo jiných mezinárodně kompatibilních formátů.

Nařízení EK 962/2015 - „Poskytování informačních služeb o dopravním provozu v reálném čase v celé EU“ se zabývá povinností zdokumentovat a poskytnout další typy dopravních informací, v řadě případů předpokládá použití formátu DATEX II.

Architektura popisovaného řešení

Poskytovatel a odběratel

Poskytovatel je povinen specifikovat, jakým způsobem bude data poskytovat a tuto specifikaci odběrateli poskytnout.

Poskytovatel i odběratel provozují vlastní systémy, které danou výměnu realizují a které musí danou specifikaci dodržovat.

Tvůrce specifikace

Poskytovatel většinou pověří tvorbou specifikace osobu, která je znalá pravidel DATEX II modelování a používaných protokolů.

Platformně nezávislý a platformně specifický model

Platformně nezávislý model reprezentuje dohodu na koncepční úrovni. V praxi je tento model vytvořen jak model tříd v UML.

Platformně specifický model předepisuje, jak se má platformně nezávislý model reprezentovat v konkrétním typu formátu. Např. pro formát XML má model formu XML schématu.

Specifikace výměny

Specifikace výměny reprezentuje dohodu o způsobu poskytování dat. Musí obsahovat minimálně přesnou specifikaci pro daný formát (tedy platformně specifický model, např. XML schéma) pro každý použitý typ publikace a popis použitého protokolu (protokoly nejsou zatím definovány normou, ale existuje sada běžně užívaných metod).

Popis může obsahovat také platformně nezávislý model s případným komentářem základních konceptů. Často je součástí specifikace i sada vzorových zpráv.

Národní přístupový bod, resp. Registr dopravních informací

Některá nařízení Evropské komise v přenesené působnosti (např. 2013/885, 2013/886, 2015/962) vyžadují  v řadě případů zveřejnění informací o poskytovatelích dopravních informací a jimi poskytovaných  dopravních informací na tzv. Národním přístupovém bodu. Součástí takových informací je pak výše uvedená specifikace výměny.

Statická a dynamická publikace

Tzv. publikace je v kontextu DATEX II předpisem struktury pro jeden konkrétní typ zprávy. V praxi se může použít více typů publikací souběžně a to typicky tak, že jeden typ publikace poskytuje informace o průběžných změnách, druhý pak poskytuje referenční informace, na které se lze odkázat referencí.

Protože referenční informace (např. sada předem definovaných míst, seznam měřících stanic, umístění a charakteristiky proměnlivých dopravních značek, konfigurace parkoviště) se často nemění, stačí je aktualizovat jen občas, hovoříme pak o tzv. statické publikaci. Publikaci, která poskytuje průběžné informace o změnách pak říkáme dynamická publikace.

Přehled funkcí popsaného systému

Poskytovatel dopravních informací se rozhodne poskytovat nějaký nový typ dat. Popíše tvůrci specifikace záměr, tvůrce specifikace pak zvolí vhodné typy publikací, profilováním z každé publikace vyřadí nadbytečné struktury, v případě potřeby pomocí rozšíření přidá struktury chybějící, nástrojem pro převod platformně nezávislého modelu na platformně závislého modelu vyrobí schéma pro požadovaný typ formátu (dnes XML). Schémata pak dle potřeby doplní popisem platformně nezávislého modelu, přidá vzorky zpráv a upřesní používaný protokol výměny.

Výše uvedené pak jako celek tvoří specifikaci výměny, která se po implementaci samotného systému vystaví, optimálně např. na Národní registr dopravních informací.

Odběratel použije specifikaci výměny, ověří si její vhodnost pro vlastní potřeby a implementuje systém pro příjem a import dat do vlastního systému.

Po dohodě mezi poskytovatelem a odběratelem pak může být zahájen samotný  odběr dat.

V případě problémů s odběrem informací pak může posloužit specifikace výměny jako referenční dokument, umožňující poměrně jednoduché ověření (např. tzv. validací poskytnutých zpráv vůči schématu ze specifikace výměny), zda je problém na straně poskytovatele nebo odběratele.

Modelování: Tvorba profilu a rozšíření

Tvůrce specifikace vezme model tříd pro platformně nezávislý model a je-li to zapotřebí, doplní do něj dle pravidel DATEX II chybějící struktury.

Uložený model vyexportuje ve formátu XML (XMI) a otevře jej v profilovacím nástroji. Ten zobrazí všechny dostupné struktury a dovolí vypnout ty části, které nebudou pro výměnu zapotřebí. Tím dojde ke zjednodušení modelu tříd. Nakonec se výsledek práce uloží jako (XML) schéma, které se stává nejzákladnějším předpisem formátu pro danou publikaci (ve formátu XML).

Modelování: Implementace nového typu formátu (např. ASN.1)

V současnosti je implementován pouze formát XML, v budoucnu je ale možno bez nutnosti zasahovat do platformně nezávislého modelu implementovat další formáty, např. ASN.1.

Prakticky musí dojít k dohodě na pravidlech mapování platformně nezávislého modelu do ASN.1 a implementaci těchto pravidel do profilovacího nástroje.

Následné profilování a rozšiřování pak bude probíhat shodně jako pro XML, jen se vytvoří odlišný typ schématu pro zvolený typ formátu.

Poskytování dat pomocí jedné dynamické publikace

Některé typy publikací (např. SituationPublication) umožňují publikaci dat bez nutnosti odkazů do jiných publikací. Z praktického hlediska to např. u SituationPublication, která popisuje běžné dopravní informace jako jsou nehody a uzavírky, vyžaduje, aby součástí každé zprávy byly poskytnuty všechny informace, např. celý popis polohy události.

Poskytování dat pomocí jedné statické publikace

Někdy postačí poskytnout informace pouze dlouhodobějšího charakteru, např. charakteristiky parkovišť. Pak se informace publikují jen ve statické publikaci a v některých případech vyhoví i manuální proces vystavení.

Poskytování dat pomocí statické a dynamické publikace

V mnoha případech se data poskytují pomocí jedné dynamické publikace, která poskytuje aktuální hodnoty, a jedné nebo několika statických publikací, které uvádí referenční informace, na které se dynamická publikace odkazuje. Tím lze dosáhnout výrazného snížení objemu přenášených dat.

Aplikace: Běžné dopravní informace

Běžné dopravní informace (nehody, uzavírky apod.) se poskytují pomocí publikace SituationPublication. Protože se tyto události typicky vyskytují na různých místech, je poloha událostí většinou popsána explicitně v dané zprávě. V případě, že se poskytují informace z pevné sady míst, lze využít statické publikace PredefinedLocationsPublication, popisující polohy těchto míst, v dynamické publikaci SituationPublication pak postačí polohu popsat odkazem na konkrétní místo.

Aplikace: Proměnné dopravní značení

DATEX II umožňuje pomocí publikace VmsPublication popsat aktuální informace, zobrazované na proměnných dopravních značkách. Dlouhodobě platné informace (např. polohy a obecné vlastnosti značek) se publikují statickou publikací VmsTablePublication, většinu hodnot lze v dynamické publikaci VmsPublication přepsat na jinou.

Pozn.: Výše uvedené publikace nenabízí možnost obsah proměnných dopravních značek řídit.

Aplikace: Měřená data

Aktuální měřená data, např. data z indukčních smyček, radarů apod., lze publikovat pomocí MeasuredDataPublication. Informace o místech měřeních se publikují statickou publikací MeasuredSiteTablePublication.

Aplikace: Vypočtená data

Aktuální vypočtená data lze publikovat pomocí ElaboratedDataPublication. Většinou není nutno používat další (statickou) publikaci, někdy se ale s ohledem na skutečnost, že vypočtená data se vztahují na pevnou sadu míst, hodí použít PredefinedLocationsPublication, popisující dané polohy.

Aplikace: Parkování

U parkovišť se téměř vždy publikují informace o konfiguraci parkovišť formou statické publikace ParkingTablePublication. V mnoha případech (při nedostupnosti dynamických informací) to je také jediná z použitých publikací.

Jsou-li dostupné dynamické informace, např. obsazenost parkovišť, pak se použije   ParkingStatusPublication.

Ve speciálních případech, kdy je nutno informovat o konkrétních vozidlech, se použije ParkingVehiclePublication.

Odkazy/Reference/Normy

Přehled částí normy a souvisejících publikací

Norma/Téma

Publikace

CEN TS 16157-1: Kontext a rámec

 

CEN TS 16157-2: Označování pozic

PredefinedLocationsPublication

CEN TS 16157-3: Situace

SituationPublication

CEN TS 16157-4: Proměnné značení

VmsTablePublication, VmsPublication

CEN TS 16157-5: Měřená/vypočtená data

MeasuredSiteTablePublication, MeasuredDataPublication, ElaboratedDataPublication

CEN TS 16157-6: Parkování

ParkingTablePublication, ParkingStatusPublication, ParkingVehiclePublication

 

Statické a dynamické publikace dle aplikací

Aplikace

Statická publikace

Dynamická publikace

Označování pozice

PredefinedLocationsPublication

 

Situace

 

SituationPublication

Proměnné značení (VMS)

VmsTablePublication

VmsPublication

Měřená

MeasuredSiteTablePublication

MeasuredDataPublication

Vypočtená data

 

ElaboratedDataPublication

Parkování

ParkingTablePublication

ParkingStatusPublication, ParkingVehiclePublication

Odkazy na další informace

Výběr podle typu

Výběr podle aplikačních oblastí