Обзор Bluetooth в Интеллектуальных транспортных системах

Обзор Bluetooth в Интеллектуальных транспортных системах

Рост числа устройств, оснащенных Bluetooth, в бытовой электронике и автомобильных системах выявил потенциал для разработки сенсорных систем Bluetooth для использования в интеллектуальных транспортных системах. Эти системы могут включать измерения плотности, скорости и направления транспортных потоков. В этой статье рассматривается масштаб и эволюция этих систем.

Аннотация статьи
ИТС
Bluetooth
Интеллектуальная транспортная система
Ключевые слова

Самая ранняя информация об использование Bluetooth для целей отслеживания, как правило, не была связана с автомобильным трафиком и использования его в ИТС. В рамках безопасности и мониторинга ранние примеры включали системы Bluetooth для отслеживания детей в зоопарке и студентов в университете. Осознание того, что беспроводные сенсорные сети могут играть важную роль в мониторинге трафика, появилось в литературе в середине 2000-х годов, без явного упоминания технологии Bluetooth.

Bluetooth теперь может показаться очевидной методикой для обнаружения и оценки трафика, однако в отраслевых отчетах и тестах, проведенных в конце 2010 года, оценивались различные датчики трафика без использования Bluetooth. В исследовании 2010 года авторы почти извиняющимся образом предположили, что ограничение их системы сетями Bluetooth является потенциальным ограничением, и указали, что их работа может быть применена и к устройствам Wi-Fi. С тех пор выяснилось, что устройствами Bluetooth оборудовано больше транспортных средств, чем устройствами Wi-Fi.

Другой параллельный поток исследований был связан с ролью GPS в мониторинге трафика относительно оценки времени движения транспортных средств и плотности транспортных потоков. В амбициозной программе, в которой данные собирались с сотовых устройств с поддержкой GPS, работа показала, что степень проникновения сотовых телефонов у водителей с поддержкой GPS на 2-3% было достаточным для точного измерения скорости транспортного потока. Хотя процент сотовых телефонов с поддержкой GPS явно превышает 2-3%, также необходимо, чтобы устройство GPS было физически включено, а данные водителя предоставлялись добровольно (неявно или явно). По сравнению с Bluetooth, единственное требование состоит в том, чтобы у анализируемого устройства был включен Bluetooth, что чаще встречается, чем включенный GPS.

Потенциал Bluetooth в мониторинге трафика начал появляться в научной литературе около 2010 года, хотя небольшое количество ранних полевых испытаний, проведенных местными органами управления и агентствами транспорта, было проведено еще в 2008 и 2010 году. Еще одна ранняя ссылка на Bluetooth-анализ в академической диссертации 2009 г., которая подчеркивала оптимальное расположение сенсора, а не сбор данных [9]. Это были одни из первых публикаций, в которых Bluetooth рассматривался как средство сбора данных для мониторинга трафика и управления ИТС. Потенциальным исключением может быть ссылка на Bluetooth для ИТС 2004 года, где Bluetooth рассматривается как средство межтранспортной связи, в отличие от использования Bluetooth в качестве датчика контроля трафика [7].

Надежность сенсорных систем Bluetooth для ИТС зависит от уровня проникновения устройств с поддержкой Bluetooth. В исследовании трафика через туннель Лим-фьорд проникновение Bluetooth оценивалось в 27–29% [5]. Было обнаружено, что проникновение Bluetooth резко увеличилось с увеличением числа уникальных MAC-адресов в течение года на 26% [5]. Обоснованием увеличения проникновения считалось популярность устройств GPS в сочетании с увеличением количества транспортных средств со встроенным Bluetooth. Этот зафиксированный уровень проникновения Bluetooth хорошо подходит для продолжения исследований этих технологий и повышения уровня статистической достоверности, поскольку большее число устройств Bluetooth становится доступным для сканирования.

Чаще всего сотовый телефон с поддержкой Bluetooth рассматривается как основополагающий компонент в детекторной системе Bluetooth для ИТС. Эта предпосылка подтверждается показателями проникновения сотовой связи в Канаде и США, а также в других странах. В первом квартале 2012 года в Канаде насчитывалось 28 миллионов абонентов сотовой связи, что составляет уровень проникновения до 80%, если не рассматривать дублирующие устройства для одного абонента. Хотя не все сотовые телефоны поддерживают Bluetooth, Nielson сообщает о проникновении смартфонов до 64% среди владельцев мобильных телефонов в США к августу 2013 года [16].

В целом, эти ранние исследования, как правило, фокусировались на оценки времени в пути транспортных средств (включая задержки во времени в пути из-за препятствий на дорогах) и оценкам пункта отправления в городских артериях и автострадах.

Текст статьи
  1. Зырянов В.В., Сорокин-Урманов С.Е. особенности мониторинга дорожного движения / ДГТУ // Научно-практическая конференция "Строительство и архитектура-2017". – Ростов-на-Дону, 2017. – С. 236-240.
  2. Зырянов, В.В. Управление дорожным движением и перевозки: монография / В.В. Зырянов; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования "Ростовский гос. строительный ун-т". – Ростов-на-Дону, 2012. – 148 с.
  3. Лызганов М.С. Новые источники данных для адаптивного управления трафиком XXI века / Е.П. Ткачевой // Траектория научно-технологического развития России с учетом глобальных трендов: сб. трудов Междунар. науч. конф. – Белгород: АПНИ, 2019. – С. 109-112.
  4. Лызганов М.С. Методы сбора и анализа информации о транспортных потоках.  / Е.П. Ткачевой // Исследования в области естествознания, техники и технологий как фактор научно-технического прогресса: сб. трудов Междунар. науч. конф. – Белгород: АПНИ, 2018. – С. 118-121.
  5. Araghi B., Pederson K.S., Christenson L.T., Krishnan R., Lahrmann H. Accuracy of Travel Time Estimation using Bluetooth Technology: Case Study Limfjord Tunnel Aalborg, ITS World Congress, (2012).
  6. Hossain E., Chow G., Leung V.M., McLeod R.D., Misic J., Wong VW.S. Yang O. Vehicular telematics over heterogeneous wireless networks: A survey, Computer Communications, Volume 33 (Issue 7, 3), Pages 775-793 (May 2010).
  7. Sawant H., Tan J., Yang Q., Wang Q. Using Bluetooth and sensor networks for intelligent transportation systems, Intelligent Transportation Systems, 2004. Proceedings. The 7th International IEEE Conference on, vol., no., pp.767,772, 3-6, doi: 10.1109/ITSC.2004. 1398999 (Oct. 2004).
  8. Effinger J., Horowitz A.J., Liu Y., Shaw J. Bluetooth Vehicle Reidentification for Analysis of Work Zone Diversion. In Transportation Research Board 92nd Annual Meeting, no. 13–2159. (2013).
  9. Asudeqi M. Optimal Number and Location of Bluetooth Sensors for Travel Time Data Collection in Networks, M.Sc. Thesis, University of Maryland, http://hdl.handle.net/1903/9400
  10. Blogg M., Semler C., Hingorani M., Troutbeck R. Travel Time And Origin-destination Data Collection Using Bluetooth MAC Address Readers, Australasian Transport Research Forum 2010 Proceedings, p. 1-15 (2010).
  11. Haase M., Handy M. BlueTrack – Imperceptible tracking of bluetooth devices. In Ubicomp Poster Proceedings, (2004).
  12. Haseman R., Wasson J.S., Bullock D.M. Real-Time Measurement of Travel Time Delay in Work Zones and Evaluation Metrics Using Bluetooth Probe Tracking. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, pp. 40-53, (2010).
  13. Wasson, J.S., Sturdevant, J.R., Bullock, D.M.: Real-Time Travel Time Estimates Using MAC Address Matching. Institute of Transportation Engineers Journal, ITE 78(6), 20-23 (2008)
  14. Wen Y., Pan J.L., Le J.F. Survey On Application Of Wireless Sensor Networks For Traffic Monitoring, International Conference on Transportation Engineering 2007 (ICTE 2007).
  15. Nielson, “Smartphone Switch: Three Fourths of Recent Acquirers Chose Smartphones” Available: http://www.nielsen.com/us/en/newswire/2013/ smartphone-switch-three-fourths-of-recent-acquirers-chose-smart.html
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 15 мая по 21 мая
Осталось 4 дня до окончания
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
25 мая
Загрузка в eLibrary
25 мая
Рассылка печатных экземпляров
02 июня