TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT...
Transcript of TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT...
TRAFIKDATA
TRAFIK & VEJE • 2019 SEPTEMBER 7
Odense Smart CityOdense Kommune og ATKI A/S har de seneste år gennemført en fælles udvikling for at implementere Odense Kommunes vision for en Smart City. I denne artikel præsenteres dette arbejde sammen med de overvejelser, der har ligget til grund for arbejdet.
Benny Nissen, ATKI A/S
Steffan Skoubo Elcer, Odense
Kommune
Hvad er en Smart CityI Odense Kommune er Smart City et værk-
tøj, der med data skaber værdifulde ind-
sigter og hjælper os med at løse opgaver
i byen – gennem teknologi, der forbinder
og skaber data – samt gennem ny brug af
eksisterende data.
Odense Kommune anvender Smart
City som et værktøj og betragter det ikke
som en smart teknologi, men en arbejds-
metode, der vha. teknologi forankrer digi-
tale løsninger, der giver indsigt og værdi
for f.eks. ledelsesinformation, effektmål og
kerneopgaver.
Odense Kommunes overvejelserOdense er midt i en rivende udvikling både
i det konkrete bybillede og i folks bevidst-
hed. En udvikling som skaber en åben og
moderne storby. Men udvikling og vækst
fører også en del udfordringer med sig.
Over 50 kryds skal bygges om som en del
af de 14,5 km ny letbane, og der investeres
for ca. 40 mia. kroner i strategisk byudvik-
ling over de kommende år. Fremkommelig-
heden i Odense bliver markant anderledes
efter 2021!
Selvom anlægsprojekter er nøje tilret-
telagt, så har specielt trafikplanlæggere,
byudviklere og den kollektive trafik ikke
præcist kendskab til konsekvenserne af
Odense’s transformation i henhold til frem-
kommelighed – de kan kun give kvalifice-
rede gæt om fremtiden baseret på borger-
henvendelser, erfaring og historiske data.
Det er Odense Kommunes ambition at
understøtte den massive forandring med
digitale løsninger, som blandt andet skal
gøre trafikafviklingen mere effektiv og dy-
namisk ved hjælp af realtidsdata fra en lang
række sensorer.
Trafikstyresystem med realtidsdataDerfor arbejder Odense i små bidder med
at kunne hente realtidsdata fra en række
datakilder, der på sigt skal kunne anvendes
i et dynamisk trafikstyresystem.
Realiteten er, at kommunerne har ad-
gang til store mængder trafikdata i f.eks.
Mastra, men ofte sidder kommunerne fast i
dataleverandørens siloløsning med enkelte
systemer, gamle vaner og træffer beslut-
ninger, der baserer sig på historisk data el-
ler mavefornemmelser.
Der er stort behov for at udvikle og im-
plementere digitale løsninger på tværs af
fagsystemer.
Et dynamisk trafikstyresystem skal
være gearet til at analysere realtidsdata
fra en lang række af sensorer og historisk
data. Det vil give trafikplanlæggere den
nødvendige indsigt og viden om fremkom-
meligheden i byen – og giver mulighed for
at handle hurtigt på uhensigtsmæssige
BEHOV INSIGT LØSNING TEST EVALUERING IMPLEMENTERING
TECHNOLOGY DER FORBINDEROG SKABER NY DATA
NY BRUG AFEKSISTERENDE DATA
Figur 1. Billedbeskrivelse: Odense’s Smart City arbejdsmetode.
8 TRAFIK & VEJE • 2019 SEPTEMBER
hændelser baseret på faktuelle data i ste-
det for mavefornemmelser.
Udfordringen er, at eksisterende data
ofte er gemt i fagsystemer, der ikke deler
data på tværs. Kvaliteten af data er også
svingende, da mange tællinger stadig bli-
ver udført manuelt eller kun bliver udført
over meget kort tid. Odense drømmer om
et dynamisk trafikstyresystem, der giver et
overblik i realtid for alle typer trafikanter,
men der er et stykke vej endnu.
Internet Of Things (IOT) PlatformEt realtidstrafikstyresystem kræver mange
kontinuerlige og præcise data om bilister,
kollektiv trafik, cyklister og fodgængere
m.m. Det er derfor vigtigt, at data kan an-
vendes på tværs af fagsystemer. Det kræ-
ver helt nye overvejelser og løsninger iht.
IT-arkitektur og administration af data.
Odense Kommunes IOT-platformOdense har udarbejdet en IOT-platform,
der kan administrere realtidsdata. Platfor-
men er baseret på open-source kompo-
nenter, der supplerer den eksisterende IT-
platform i kommunen. Med IOT-platformen
kan realtidsdata struktureres og kvalitets-
sikres, hvilket åbner for helt nye indsigter,
samarbejds- og handlemuligheder.
IOT-platformen er nøglen til at admi-
nistrere realtidsdata – uanset kilden – og
den kan anvendes til andre formål end at
håndtere trafikdata til et trafikstyresystem.
I og med at data kan deles på tværs af fag-
systemer, kan løsningen også anvendes til
at få indsigt om f.eks. klima og vanddata,
bygninger og luftkvalitet eller forsynings-
selskaber og forbrug – mulighederne er
mange.
ATKI som IOT datakildeAlle enheder fra ATKI er opkoblet på ATKI’s
backend platform fartviser.dk. Fartviser.
dk er et system til at håndtere realtids en-
keltkøretøjsdata, og det binder alle leve-
rede enheder sammen i et enkelt system.
Dette gør det muligt at overføre data fra
forskellige typer af enheder til en kunde
som Odense Kommune. Fartviser.dk har et
rest API, man kan anvende ret simpelt. Til
Odense er der implementeret en MQTT kli-
ent, der kan koble sig på en MQTT server,
som Odense Kommune har oprettet.
MQTT er en ISO-standard protokol, der
består af en server eller broker, hvor klien-
ter kan forbinde til serveren og publicere
eller subscribe til topics/emner.
En trafiktællestation kan f.eks. publi-
cere både enkeltkøretøjsdata og interval-
data, samt status og alarmer (f.eks. låge-
alarm, spolefejl og lign). Forskellige inte-
ressenter som f.eks et trafikstyresystem
vil kunne subscribe til enkeltkøretøjsdata.
Operatørerne i en alarmcentral kan sub-
scribe på fejl og status som døralarmer etc.
Parkeringssystemer til detektion af an-
tal ledige pladser vil kunne publicere antal
ledige pladser, status og alarmer etc. hvor-
efter P-henvisningstavler kan subscribe
på antallet af ledige pladser og vise dette.
Samtidig kan tavlerne publicere deres egen
status til MQTT server.
Fordelene, som kommunen opnår ved
at bruge MQTT, er, at man nemt kan kombi-
nere data fra flere leverandører i det samme
system. Standarden er frit tilgængelig, og
der forefindes gratis implementering i utal-
lige programmeringssprog.
Man kan derved indkøbe VMS infotav-
ler fra én leverandør og sensorer fra en
anden leverandør og få data præsenteret
på infotavlerne i realtid. Det er derfor ikke
nødvendigt for leverandørerne at integrere
op mod hinanden eller indgå i et unikt ud-
viklingsarbejde. Med MQTT skal man kun
implementere forbindelse til kommunens
MQTT broker/server.
Ligeledes kan man integrere mange an-
dre forskellige typer sensorer eller udstyr.
F.eks. skraldespande, vandstandsmålere
og præsentere dem i et samlet system.
Udbud og drift af MQTT broker kan
sendes i udbud og vindes af forskellige le-
verandører.
Flow registrering og datakilderDer er et stort potentiale i at få realtidsdata
fra eksisterende teknologier og nye tekno-
logier. Fælles for datakilderne er, at de helst
skal kunne levere mindst 95% nøjagtige
tælledata og tilsammen give indsigt i trafik-
flow for hele Odense Kommune.
Datakilder
█ Plandata
█ Demografisk data
█ Planlagte ændringer i
infrastrukturen
█ Planlagte ændringer i
byudviklingen
█ Hastighedsbegrænsninger
█ Ad-hoc slangetællinger
█ FynBus data fra rejseplanen og
rejsekortet
█ Parkeringsdata
█ 65 ATKI spoler: tællespoler,
cykelbarometre, fartvisere
█ 800+ detektorer fra trafiksignaler
█ kameraer / edge computing /
Machine Learning.
INTERNET DRIVER DATA KØ OPBEVARING &VISUALISERING
http-push
Websocket
http-pull MQTT
Dashboard(realtid)
MongoDB
PostGres(GIS)
Figur 2. Odense Kommunes IOT-platform.
TRAFIK & VEJE • 2019 SEPTEMBER 9
Velkendt teknologiDet drejer sig f.eks. om data fra 65 ATKI’s
tællestationer med spoler, der kan definere
bl.a. køretøjskategori, hastighed og antal.
Derudover er der ca. 200 signalkryds i
Odense med tilhørende detektorer. Odense
Kommune regner med at få udpeget ca.
800 detektorer, der kan levere realtidsdata.
Parkeringsdata leverer allerede realtids-
data og kan ses på www.odenserundt.dk.
ATKI kan levere mange forskellige typer
udstyr til registrering af trafik og parkering,
der kan understøtte Smart City initiativer
som f.eks. i Odense Kommune. Det er en
betingelse, at udstyr skal være i stand til at
levere data i realtid for at kunne supportere
de fleste Smart City formål. Ligeledes skal
kvaliteten af data være pålidelig, og udsty-
ret skal være fleksibelt for at kunne tilpas-
ses de krav, der er til f.eks. kommunikation.
Dette løses bedst, hvis man som leveran-
dør selv har udviklet udstyret og software,
idet man herved opnår de bedste priser og
de bedste tilpasningsmuligheder.
ATKI har leveret 2 forskellige spoleba-
serede løsninger til Odense Kommune. Den
primære platform er ATKI’s egenudviklede
FMA platform, der kan håndtere spoler, ra-
MQTT Broker
Sensor
Subscribe (to topic Y) Device 1Publish X
(to topic Y)
X (from topic Y)
Device 2Subscribe (to topic Y)
X (from topic Y)
dar og video som sensorteknologi. Den er
opbygget med UPS og dørkontakter.
Den anden spolebaserede platform er
Black CAT fra CA-Traffic i England, der især
er velegnet til solcelleløsninger, da udstyret
har et meget lavt strømforbrug.
Figur 3. ATKI’s MQTT setup.
10 TRAFIK & VEJE • 2019 SEPTEMBER
ATKI har ligeledes leveret: 10 cykelba-
rometre, 12 fartvisere, 20 CA Profiler og 23
FMA spoler til Odense Kommune, som alle
kan levere data til deres Smart City system.
Ny teknologiUdfordringen med de velkendte tekno-
logier er, at langt størstedelen kun tæller
bilister og slet ikke fodgængere. Derfor er
Odense Kommune ved at teste en løsning,
hvor simpel kamerateknologi kombineret
med edge computing og machine learning
skal registrere flow af bilister, cyklister og
fodgængere i realtid. Denne løsning vil
kunne erstatte en lang række manuelle eller
tidsbegrænsede registreringer både på vej-
og stinettet samt i gågademiljø og grønne
områder.
ATKI har ligeledes udviklet en AI/ML
Edge Computing løsning med simpel ka-
merateknologi, der understøtter MQTT.
Systemet kan anvendes til registrering
af parkering både som ind-/udkørsel el-
ler som detektering af biler i den enkelte
parkeringsbås. Yderligere kan det bruges
til registrering af passerende biler, cyklister
og fodgængere.
Da processeringen foregår i kamera på
stedet, skal ingen billeder sendes eller lag-
res, og der er derfor ingen problemer med
GDPR reglerne.
Anvendelsen af Floating Car Data (FCD)
og Wi-Fi/B.T. registrering har længe været
til faglig debat i Odense Kommune. Denne
type registrering giver ikke præcise tællin-
ger, men mere tendensmålinger der godt
kan give værdi i nogle sammenhænge.
Odense Kommune fokuserer derfor på an-
dre datakilder og lytter i stedet til erfaringer
vedrørende FCD og Wi-Fi data.
Trafikoplysninger til borgerneBorgerne i Odense oplever en by, der ud-
vikler sig og vækster. Udvikling og vækst
fører også en del udfordringer med sig,
mens det hele står på. Det gælder særligt
i forhold til trafikinformation og at komme
rundt i en by, hvor gravemaskiner er i gang
og vejene gravet op på flere centrale ste-
der.
GPS-tjenesterI Odenses tilfælde er det ikke nok at over-
lade trafikinformationen til gængse GPS-
tjenester. De når simpelthen ikke at fange
og informere tilstrækkeligt i henhold til mid-
lertidige vejlukninger, svingrestriktioner og
ensretninger i Odense.
Trafikken.dkOdense Kommune samarbejder også med
vejdirektoratet om at levere trafikinforma-
tioner til trafikken.dk og tilhørende app
løsninger, men selv her er løsningen endnu
ikke tilstrækkelig til at give det nødvendige
trafikinfo, som borgerne i Odense efter-
spørger.
Smarte bilerPå langt sigt får flere og flere biler også
mulighed for at give trafikinformationer
vha. f.eks. ‘In Vehicle Communication’ eller
‘Vehicle to Vehicle communication’. Det er
spændende løsninger, der på sigt kan give
præcise og helt individuelle trafikinforma-
tioner. Inden vi når helt dertil, hvor største-
delen af bilerne på vejene anvender denne
teknologi, så har Odense Kommune tænkt
i andre løsninger for trafikinfo.
VMSTraditionelle VMS tavler anvendes til at
sikre, at alle på den pågældende vej har
mulighed for at blive informeret om evt. tra-
fikale forhindringer forude. Informationen
er derfor også tilpasset til at være generel
og vigtig info.
‘Odense Rundt’For at imødekomme en mere individuel
trafikinformation har Odense Kommune
for lidt over to år siden lanceret en app og
hjemmeside ‘Odense Rundt’. Et redskab,
der hjælper folk med at finde rundt og
bruge byen, mens den er under omfattende
forandring. Odense Rundt indeholder helt
konkret dels en Ruteplanlægger, dels over-
sigter over alt det, der findes i Odense. De
to ting tilsammen giver overblik og viser vej
til byens mange åndehuller, rum, events og
steder. Ruteplanlæggeren viser den anbe-
falede rute fra A til B både i bil, på cykel
og til fods – uden om aktuelle vejlukninger
og ensretninger, som andre GPS-tjenester
ikke når at fange.
Afslutning / konklusionKonklusionen på samarbejdet mellem
Odense Kommune og ATKI er, at vi ved at
være fleksible, omstillingsparate samt ved
at have et højt teknisk stade har muliggjort
i løbet af kort tid at få leveret data i realtid
og tilpasset det til af Odense Kommunes
valgte set-up.
Med realtidsdata er det muligt at give
aktuelle og kontinuerlige indsigter i f.eks.
trafikflow, hvor data deles på tværs af fag-
systemer vha. IOT-platformen. MQTT har
vist sig at være en særdeles brugbar løs-
ning for dette arbejde.
Smart City som et værktøj og en ar-
bejdsmetode løser kerneopgaver og giver
på sigt vigtig indsigt og trafikinformation til
borgere og beslutningstagere.█
2019 2020
DATAKILDER
REALTIDS SYSTEM
SAMMENKØRINGVISUALISERING
OPTIMERING
REALTIDSTRAFIKSYSTEM
DETEKTORER WI-FI /B.T.
KOLLEKTIVTRAFIK
PARKERING EDGE COMP. /KAMERA
BUSINESSINTELLIGENCE
FCDSPOLER STREETVIEW
FARTVISER OMNIA
MASTRA /VEJMAN
PTV
REJSEPLANEN ODENSERUNDT
DATAWAREHOUSEGEODATAVEJMAN
LOIS…
REALTIDSTRAFIKSYSTEM
?
ODENSESIOT-PATFORM
SWARMANALYTICS
Figur 4. Odenses målsætning om at skabe et dynamisk trafikstyresystem og tilhørende
datakilder.