Европейский коридор для умных авто

Рейтинг 0
2017
Денис Филатов
технический эксперт C-ITS (ETSI — European Telecommunications Standards Institute)

Fotolia_196160897_Subscription_Monthly_XL-(1).jpg

В последнее время много говорят о том, что ведущие автопроизводители либо уже выпускают, либо собираются выпускать так называемые «подключенные автомобили». Однако до сих пор мало кто понимает, что означает этот термин и главное — зачем такие автомобили нужны. Кроме того, чтобы такие машины появились на дорогах общего пользования, необходимо создание достаточно сложной инфраструктурной сети, которая включает в себя множество элементов. В Европе активно идет процесс стандартизации и запуска пилотных проектов таких умных дорог. Вероятнее всего, Россия также пойдет по этом пути, только не известно когда.

Connected car: «умная» безопасность

Во многих случаях под термином «подключенные автомобили» подразумевается возможность работы в составе кооперативной интеллектуальной транспортной системы — C-ITS.

В рамках этой системы все её участники: автомобили, дорожная инфраструктура, пешеходы — могут обмениваться данными о своем местонахождении, ситуации на дороге, а также любых других событиях, которые могут оказать влияние на процесс движения.

В результате работы такой системы её участники получают возможность раннего предупреждения об опасности. Информация о потенциальных проблемных ситуациях, дорожных работах, текущем состоянии светофоров и т. д. будет продемонстрирована водителю или автоматически использована какой-либо системой автомобиля.

Таким образом, несмотря на то, что основная задача кооперативной ИТС — это повышение безопасности движения, она также позволяет улучшить комфорт водителя за счет предоставления ему возможности получения дополнительной информации. 

ESCRYPT_Smart-City_v2x_Titelbild_RZ-Ausschnitt-lr.jpg

C-ITS может функционировать как сама по себе, так и совместно с системой автономного управления. Одним из её несомненных плюсов также можно считать децентрализованность и независимость от наличия сотовой или других видов связи.

Полномасштабное развертывание C-ITS в Европе начинается с 2019 года. Приложения, которые должны начать работать с первого дня (Day-1), ориентированы на решение самых важных задач:

• предупреждение об опасной ситуации на дороге:

  • экстренное торможение,
  • опасное сближение с другим ТС,
  • медленное или стоящее ТС,
  • приближение к зоне плотного движения,
  • приближение к зоне дорожных работ,
  • сложные погодные условия;

• безопасность на перекрестках:

  • информация о времени до включения зеленого сигнала,
  • информация об оптимальной скорости безостановочного проезда перекрестка,
  • предупреждение о возможном нарушении ПДД на перекрестке,
  • обеспечение приоритетного проезда для специального транспорта;

• информационные сервисы:

  • информация о дорожных знаках,
  • информация о текущем ограничении скорости,
  • информация об оптимальной скорости в условиях плотного движения,
  • сбор статистической информации.

Другие приложения, такие как информация о ближайших заправочных и зарядных станциях, поиск и бронирование парковочных мест, кооперативная навигация и т. д., могут быть запущены одновременно с Day-1 или позже.

Европейский опыт

Протоколы связи C-ITS, естественно, должны быть стандартизованы. Европейские стандарты С-ITS разрабатываются при поддержке Еврокомиссии и выпускаются Европейским институтом стандартизации телекоммуникаций (ETSI). Стандарты C-ITS ETSI включают в себя как протоколы уровня приложений, так и протоколы связи сетевого и транспортного уровня. Все опубликованные стандарты ETSI бесплатны и находятся в свободном доступе.

На сегодняшний день в Европе существуют две конкурирующие технологии связи ITS. Первая — это G5, которая представляет собой совокупность cетей Wi-Fi стандарта 802.11p. Вторая — C-V2X, технология сотовой связи 5G, специально предназначенная для транспортных средств. Обе эти технологии стандартизованы в ETSI и 3GPP и уже реализуются в различных европейских проектах.

Однако возможности передавать информацию недостаточно — надо знать, какая именно информация должна быть передана и в какой форме. За это отвечают протоколы уровня приложений:

  • информации об участниках C-ITS (CAM),
  • децентрализованных уведомлений о событиях (DENM),
  • инфраструктурных сервисов (MAP, SPAT, IVI, ...),
  • и другие.

Стандарты протоколов уровня приложений совместимы друг с другом, не зависят от сетевого и транспортного уровня и могут быть использованы в любых сетях ИТС.

Говоря о системах кооперативных ИТС, нельзя не затронуть тему безопасности коммуникаций и защиты приватности пользователей. Вряд ли кому-нибудь понравится открыто передавать информацию о своих передвижениях. Очевидно также, что система должна быть защищена от несанкционированного использования, которое может спровоцировать неправильную реакцию автомобилей и стать причиной ДТП. Эти задачи решаются системой ITS Security, которая обеспечивает анонимность передаваемых данных, авторизует пользователей и ограничивает права доступа к используемым сервисам. Протоколы ITS Security также стандартизованы ETSI и IEEE и должны обязательно применяться всеми участниками C-ITS. Система авторизации пользователей европейской С-ITS едина в рамках Европы, построена на общих принципах и при этом достаточно гибка, чтобы учесть требования отдельных участников.

Помимо ETSI стандарты ITS также разрабатываются в CEN, ISO и других организациях. Существуют также различные объединения производителей оборудования ИТС, призванные обеспечить взаимодействие между участниками рынка, выработать рекомендации по применению существующих стандартов, создать общую стратегию развертывания системы C-ITS в Европе. Это такие организации, как Car-2-Car Communication Consortium, которая объединяет производителей оборудования для автомобилей, и C-Roads, связывающая воедино С-ITS дорожной сети стран Европы.

coches-(1).jpg

Фундамент для развития

В настоящее время практически в каждой стране Евросоюза существуют пилотные проекты, подготавливающие базу для реального использования C-ITS. Некоторые из них ограничены одним городом или даже районом, а другие охватывают сразу несколько стран-участников.

Вспомним самые крупные из них.

Scoop@F — проект, объединяющий французских автопроизводителей, дорожных операторов, операторов сотовой связи. Голландские, испанские, португальские компании также принимают участие в проекте. Уже выпущено несколько тысяч автомобилей, оборудованных системой Scoop, сотни километров автомагистралей и обычных дорог покрыты сетью передающих станций. В настоящее время проект перешел во вторую фазу, предусматривающую использование гибридных технологий G5 и сотовой связи.

C-ITS Corridor — пилотный проект, связывающий Голландию, Германию и Австрию. В его рамках создаётся коридор от Вены через Франкфурт до Роттердама, покрытый сетью ИТС G5. Каждая страна ответственна за свой участок дорог. На сегодняшний момент проект также вошел во вторую фазу, объединяющую технологии G5 и мобильной связи.

Nordic Way — скандинавский проект, объединяющий участников из Финляндии, Норвегии, Швеции и Дании. В нем использовалась только мобильная связь. Сейчас активно развивается проект Nordic Way 2, в рамках которого ведется работа над использованием протоколов ИТС G5.

Crocodile — ИТС-проект, в который входят страны Восточной Европы: Чешская Республика, Венгрия, Польша, Румыния, Словения, а также Австрия, Германия, Италия и Греция. Вначале проект также полагался только на мобильную связь, но запуск Crocodile 2 открывает возможности использования сервисов кооперативных ИТС.

Есть и множество других пилотных проектов из Великобритании, Бельгии, Германии, Словении, Италии, Португалии, Венгрии, Испании и других стран. В большинстве своём эти проекты являются национальными, то есть осуществляются в границах государств. Чтобы гарантировать совместимость оборудования и обеспечить общий уровень сервиса, национальные проекты объединяются в наднациональные организации.

Так, в 2016 году был запущен InterCor — совместный проект Франции и Голландии, связывающий между собой пилотные проекты этих стран: C-ITS Corridor и Scoop@F. Через некоторое время проект был расширен, приняв участников из Бельгии и Великобритании. Основная цель проекта — добиться устойчивой совместной работы оборудования из разных стран и подготовиться к развертыванию глобальной системы ИТС в Европе. Участники проекта проводят серии семинаров, консультаций, тестовых сессий, а также вырабатывают рекомендации по применению различных спецификаций.

Чтобы обеспечить одинаково высокий уровень сервисов C-ITS на всей территории Европы в 2016 году был создан C-Roads, европейский суперпроект кооперативных ИТС, включающий более 15 стран-участников и несколько стран-наблюдателей. Проект призван расширить взаимодействие европейских пилотных проектов дорожной инфраструктуры, обеспечить совместимость оборудования различных производителей и функционирование сервисов ИТС при пересечении национальных границ. В рамках C-Roads производится унификация списка доступных сервисов, уточняются версии используемых стандартов, создаются тестовые спецификации и программы сертификации. C-Roads находится в тесной кооперации с другими организациями, такими как ETSI и Car-2-Car Communication Consortium, активно использует результаты предыдущих и текущих проектов — например, InterCor, C-ITS Corridor, Scoop.

Проект C-Roads остается открытым для других стран, желающих принять участие в создании общих стандартов и спецификаций европейской кооперативной ИТС. Возможно полное или ассоциативное членство, дающее доступ к текущей документации и разработкам.

Нюансы стандартизации

Одним из важных аспектов деятельности ETSI, C-Roads и других организаций является разработка и осуществление систем тестирования и сертификации оборудования. Публикуя спецификацию стандарта ИТС, ETSI часто также предоставляет абстрактный тестовый комплект, который, после необходимой адаптации, может использоваться для тестирования оборудования на соответствие стандарту. Такие тестовые комплекты существуют для большинства протоколов связи C-ITS.

Кроме тестирования на соответствие стандартам ETSI в кооперации с ERTICO и другими организациями проводит специальные тестовые семинары, Plugteststm, на которых различные компании могут протестировать совместную работу своего оборудования в различных ситуациях, получить консультацию экспертов. ETSI, в свою очередь, получает возможность улучшить качество стандартов и исправить найденные недочёты.

Предыдущий C-ITS Plugtest, пятый по счету, проходил в ноябре 2016 года в Ливорно (Италия) и собрал представителей более чем 50 компаний. Это был один из первых семинаров, где системы C-ITS тестировались в полевых условиях. С тех пор подобные встречи проводились уже несколько раз в рамках различных проектов. Следующий Plugtest будет проходить в феврале 2019 года в здании ETSI во Франции и будет посвящён тестированию ITS Security. Дополнительную информацию можно узнать на сайте ETSI.

Car-2-Car CC, InterCor и C-Roads также уделяют достаточно много внимания различным аспектам тестирования и разработке программ сертификации оборудования. Например, в рамках InterCor проводятся регулярные проверки совместимости оборудования производителей из разных стран. В Car-2-Car СС и C-Roads принимаются различные программы сертификации оборудования.

За пределами ЕС

Кооперативные ИТС разрабатываются не только в Европе. В США, например, также есть множество пилотных проектов, на которых проверяется функционирование будущей национальной сети C-ITS. Американские протоколы C-ITS не совместимы с европейскими. Свои проекты появляются и в других регионах: в Японии, на Тайване, в Австралии. Австралия, кстати, является страной-наблюдателем в C-Roads, и есть надежда, что австралийская система будет построена на основе европейских стандартов. А вот когда и как будет строиться российская кооперативная интеллектуальная транспортная система — пока не понятно.

Возврат к списку