TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT...

4
TRAFIKDATA TRAFIK & VEJE • 2019 SEPTEMBER 7 Odense Smart City Odense 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 [email protected] Steffan Skoubo Elcer, Odense Kommune Hvad er en Smart City I 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 overvejelser Odense 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 realtidsdata Derfor 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 FORBINDER OG SKABER NY DATA NY BRUG AF EKSISTERENDE DATA Figur 1. Billedbeskrivelse: Odense’s Smart City arbejdsmetode.

Transcript of TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT...

Page 1: TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT Dashboard (realtid) MongoDB PostGres(GIS) Figur 2. Odense Kommunes IOT-platform. TRAFIK

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

[email protected]

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.

Page 2: TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT Dashboard (realtid) MongoDB PostGres(GIS) Figur 2. Odense Kommunes IOT-platform. TRAFIK

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.

Page 3: TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT Dashboard (realtid) MongoDB PostGres(GIS) Figur 2. Odense Kommunes IOT-platform. TRAFIK

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.

Page 4: TRAFIKDATA Odense Smart Cityasp.vejtid.dk/Artikler/2019/09/9362.pdf · Websocket http-pull MQTT Dashboard (realtid) MongoDB PostGres(GIS) Figur 2. Odense Kommunes IOT-platform. TRAFIK

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.