Аннотация
Криволапова О. Ю. Построение архитектуры интеллектуальных транспортных систем Cтатья, посвященная описанию кибер-физических систем в констрасте технологий IoT. Показана необходимость наличия интеллектуальных узлов в кибер-физической системе. Сравнивается область применения кибер-физических систем и параллельных вычислительных систем. Отмечены границы применимости кибер-физической системы.
Общая постановка проблемы
Транспортная политика всех развитых стран мира уже более 20 лет базируется на разработке и продвижении интеллектуальных транспортных систем и создании единого информационного пространства в будущих мультимодальных сетях. Стоит отметить, что в современном мире существует огромное количество различных устройств транспортной телематики от автоматической идентификации номерных знаков автомобилей до применения ГЛОНАСС при осуществлении маршрутной навигации транспортных средств. Однако во многих случаях подобные элементы транспортной телематики используются по отдельности, выполняя только некоторые конкретные функции, что значительно снижает эффективность использования интеллектуальных транспортных систем, не применяя все их функции в полной мере. Потенциальные возможности интеллектуальных транспортных систем гораздо шире, тех, что применяются на практике в настоящее время.Обзор
Архитектуру интеллектуальных транспортных систем можно разделить на:- опорную, которая определяет основные исполнительные элементы и процессы в транспортной системе, важные подсистемы, определяет основные целевые характеристики системы и ее связь с окружающей средой;
- функциональную, которая определяет отдельные функции элементов, модулей и подсистемы, включая связи между ними, в результате чего она дает возможность создавать приложения;
- информационную, которая определяет принципы формирования структуры соответствующей информационной подсистемы, включая требования к размещению, кодированию и передаче информации;
- физическую, которая определяет физические устройства, которые исполняют отдельные функции так, чтобы было обеспечено функционирование приложений, т.е. установление связей отдельных элементов, модулей и подсистем в функциональной архитектуре с соответствующими физическими устройствами (объектами);
- коммуникационную, которая описывает передачу информации в рамках системы в соответствии с физической архитектурой; организационную, которая устанавливает принципы создания структуры и присвоение функций (так называемое воздействие) отдельным активным гуманитарным компонентам системы (или уровням управления).
На рисунке ниже схематично изображено построение архитектуры ИТС. Далее каждый из этапов будет подробно рассмотрен.
Рисунок 1 – Построение архитектуры ИТС
Основные возможности при построении архитектуры ИТС заключаются в следующем (рис.2):
- группирование различных элементов, что позволяет отслеживать какие-либо их общие показатели и различия в данных.
- выбор набора функциональной архитектуры, которая удовлетворяет потребности пользователей, что позволит дальнейшее создание соответствующий физической архитектуры.
Рисунок 2 – Схема построения архитектуры ИТС
Построение архитектуры ИТС состоит из двух основных частей: построения функциональной архитектуры и физической. Рассмотрим схематически оба эти процесса:
Рисунок 3 – Построение функциональной архитектуры
Как только функциональная архитектура сочтётся приемлемой, её можно использовать в качестве основы для одной и более физических архитектур. Это совершается посредством выделения функций и хранилищ данных в отдельных подсистемах и, при необходимости, в модулях.
