Jednotky RSU – UCU 5.0I

Stacionární jednotky pro V2X = RSU

Obr. 1: Jednotka RSU 5.0N po instalaci v Hradci Králové.

Obr. 1: Jednotka RSU 5.0N po instalaci v Hradci Králové 2021.

Námi vyráběné stacionární jednotky RSU (Road-Side Unit) jsou určeny pro příjem zpráv dle evropského standardu V2X (C-ITS) z vozidel (zatím spíše pro preferenci vozidel veřejné dopravy a IZS – vozidel hasičů a sanitek) a naopak pro odesílání zpráv do vozidel a obecně signálního plánu křižovatky. Pokud to umožňuje technologie řadiče, podporují i tzv. řízené staničení, tj. značnou úsporu pohonných hmot ve veřejné dopravě. Vyznačují se malými rozměry, snadnou montáží a možností dálkového dohledu. Jsou založeny na jednotkách UCU 5.0. a jsou 

Nabízíme je ve třech variantách dle způsobu instalace a použití:

  • Jednotka pro montáž na sloup SSZ (světelné signalizační zařízení) nebo na sloup veřejného osvětlení či trakčního vedení.
  • Jednotka pro montáž do rozvaděče SZZ (spíše nouzové řešení).
  • Jednotky s připojením externích antén a speciálním rozvaděčem pro snadnou údržbu (vhodné např. pro dálnice)

Vlastnosti jednotky RSU

Jednotka  RSU má následující funkce:

  • Vysílání CAM zpráv.
  • Příjem CAM zpráv a jejich agregace do souhrnných krátkodobých a dlouhodobých statistik o provozu.
  • Podpora přeposílání zpráv na základě protokolu Geonet.
  • Vysílání a příjem DENM zpráv, včetně jich generování.
  • Vysílání a příjem IVI zpráv – zdrojem je typicky C-ITS Back Office.
  • Při propojení s řadičem křižovatky vysílání mapy křižovatky ve zprávě MAP (uložena v jednotce nebo v řadiči) a vysílání signálního plánu ve zprávě SPAT.
  • Preference IZS přes zprávy CAM při propojení s řadičem.
  • Preference MHD či IZS přes zprávy SRM a SSM při propojení s řadičem.  Preferenci MHD přes zprávy CAM nedoporučujeme – není k dispozci zpětný kanál pro informaci pro vozidlo.
  • Podpora zabezpečené komunikace (integrovaný HSM modul).
  • Možnost napojení na C-ITS BackOffice – přes vestavěný LTE modem nebo přes kabelové připojení.

Jednotky pro křižovatky

Obr. 2: Ukázka instalace jednotku RSU 5.0 první generace.

Jednotky pro montáž na sloup jsou typu “vše v jednom” a v jednom mechanickém kompletu obsahují samotnou jednotku, antény i veškěré převodníky tak, aby montáž a připojení k řadiči byly co nejjednodušší. Tyto jednotky jsou umístěny pokud možno doprostřed křižovatky tak, aby byla signálem pokryta všechna ramena křižovatky. Proto je jednotka vybavena výkonnými anténami a případně komunikačním adapterem tak, aby probíhala rychlá komunikace s řadičem křižovatky (ethernet, standardní RS 485).

Dalším komunikačním kanálem může být připojení k centrálnímu serveru C-ITS Back Ofice (C-ITS BO nebo jen BO) přes datové připojení pro řadič nebo přes vestavěný LTE modem Díky komunikace s BO jednotka informuje okolo projíždějící vozidla přes technologii V2X o mimořádných situacích v provozu.

Pro zajištění preference je možné napojit RSU k řadiči tak, aby byla zajištěna kompatibilita s již existujícím preferenčním systémem a nemusel se menit SW v řadiči. Přes RS-485 je možné použít stávající protokol radiomodem-řadič pro komunikaci RSU-řadič a nahradit tak pouze radiovou cestu. Tou bude moderní V2X, ale z pohledu řadiče se nic nezmění. Takto jsme nahradili předchozí preferenční systém na 80 křižovatkách v Brně. Zároveň jsme v rámci testu oboustranné komunikace prokázali, že i systém v Ostravě je možné nahradit za V2X, aniž by se měnil SW v řadiči.

Vlastnosti jednotky RSU pro křižovatky

Obecné vlastnosti jednotky RSU 5.0 I LVG:
Provozní teplota okolí jednotky od -30°C do 65°C
Napájení od +10 V do +32 V
Spotřeba typicky 8 W, max. 15 W
Rozměry (W × H × D) 260 × 180 × 90 mm
Montáž na infrastrukturu Uchycení na sloup SSZ pomocí bandimexu
Hmotnost 2 kg
Připojení antén (typ konektorů) Všechny antény jsou integrovány v jednotce:
1)             2x V2X – 12 dBi
2)             LTE
3)             GNSS (GPS)
Hardwarové parametry jednotky RSU 5.0 I
Procesor takt. frekvence 1GHz, dvě jádra, navíc 1 jádro 240 MHz
RAM (dynamická paměť) 1 GB – DDR 3
Úložiště dat  16 GB interní flash disk
Základní komunikační rozhraní V2X (ETSI ITS G5), LTE, Ethernet, RS 485
Pomocné rozhraní RS-232, jednobitové vstupy a výstupy
LTE 800 / 900 / 1800 / 2100/ 2600 MHz
V2X 2 kanály 5,9 GHz, dual channel nebo diversity mode, podpora HW zabezpečení (HSM modul)
Dosah V2X V zástavbě cca 300 m, v otevřeném terénu až 1,5 km
Krytí IP 68
Ostatní komunikační parametry jednotky UCU 5.0
LTE – Přenosová rychlost až 150 Mbit/s downlink, až 50 Mbit/s uplink, možnost diverzity, až dva nezávislé modemy
Ethernet – přenosová rychlost 1x 1Gbit/s, 1×100 MBit/s
Komunikace s řadičem Přes Ethernet napřímo nebo s využitím převodníku na dva vodiče. Převodník je integrován v jednotce.
Wi-Fi Volitelně, až 3x3MIMO 802.11ac
Jednobitové I/O Až 8x vstup, až 6x výstup, spínaný k zemi

Jak bylo uvedeno, jednotky jsou umístěny na sloupu ve výši 4-5 m tak, aby měly maximální dosah v rámci křižovatky.

Nastavení jednotek RSU v křižovatkách

Úvodní nastavení jednotek standardně provádíme již při instalaci. Jedná se zejména o konfiguraci:

  • IP adresy jednotky přes LTE spojení.
  • Identifikace označení jednotky
  • Pozice jednotky pro zprávu CAM
  • Mapa křižovatky, použitá ve zprávě MAP.
  • Zóny pro preferenci IZS nastavitelný v námi dodávaných SW

Jednotky pro dálnice a silnice

Jednotka RSU na dálnici D1

Obr. 3: Jednotka RSU na dálnici D1 v provedení s externími anténami.

Pro náročné prostředí dálnic nabízíme možnost montovat jednotky do rozvaděče, přičemž antény jsou vyvedeny samostatně na výložník. Maximální vzdálenost mezi rozvaděčem a anténami je 6 metrů. Je tak možné antény umístit dostatečně vysoko, aby byl zajištěn velký dosah antén V2X.

Úkolem těchto jednotek je typicky předávat zprávy z C-ITS Back Office do vozidel přes V2X, ale jednotky mohou pracovat i samostatně (např. sběr dopravních dat). Pro připojení k BO je typicky použit vestavěný LTE modem, ale je možná i kabelová konektivita přes Ethernet, případně optické připojení. Díky umístění v rozvaděči je možné jednotky vybavit i záložními bateriemi a zajistit tak jejich nepřerušovaný provoz. Pro snazší konfiguraci je možné jednotky vybavit i Wi-Fi připojením.

Vzhledem ke stále nízké penetraci vozů s V2X je možné do RSU jednotky umístit i Wi-Fi + Bluetooth detektor, který zajistí informace o hustotě dopravy díky detekci mobilních telefonů ve vozech.

Na dálnici D1 v rámci projektu C-ROADS jsme takto ve spolupráci se společností Cross Zlín dodali 25 RSU.

Vlastnosti jednotky UCU 5.0I-LWVG

Obecné vlastnosti jednotky RSU 5.0 I LVG:
Provozní teplota okolí jednotky od -30°C do 65°C
Napájení od +10 V do +32 V
Spotřeba typicky 8 W, max. 15 W
Rozměry (W × H × D) 200 × 90 × 50 mm
Montáž na infrastrukturu Do rozvaděče na DIN lištu
Hmotnost  0,8 kg
Připojení antén (typ konektorů) V2X – 2x konektor typu N female na krytu rozvaděče

LTE – SMA male

GNSS – SMA male

Wi-Fi – SMA male/RSMA male

Hardwarové parametry jednotky RSU 5.0 I
Procesor takt. frekvence 1GHz, dvě jádra, navíc 1 jádro 240 MHz
RAM (dynamická paměť) 1 GB – DDR 3
Úložiště dat 16 GB interní flash disk
Základní komunikační rozhraní V2X (ETSI ITS G5), LTE, Ethernet, RS 485
Pomocné rozhraní RS-232, jednobitové vstupy a výstupy
LTE 800 / 900 / 1800 / 2100/ 2600 MHz
V2X 2 kanály 5,9 GHz, dual channel nebo diversity mode, podpora HW zabezpečení (HSM modul)
Dosah V2X 1,5 – 2 km
Krytí IP 44
Ostatní komunikační parametry jednotky UCU 5.0
LTE – Přenosová rychlost až 150 Mbit/s downlink, až 50 Mbit/s uplink, možnost diverzity, až dva nezávislé modemy
Ethernet – přenosová rychlost 1x 1Gbit/s, 1×100 MBit/s
Komunikace s BO Přes Ethernet nebo LTE modem
Wi-Fi Volitelně, až 3x3MIMO 802.11ac
Jednobitové I/O Až 8x vstup, až 6x výstup, spínaný k zemi