Ajoneuvojen ja infrastruktuurin välisen kommunikaatioverkkoarkkitehtuurin kehitys, implementaatio ja evaluaatio

Väitöskirjan tavoitteena oli toteuttaa älykäs, langaton ajoneuvojen ja infrastruktuurin välinen kommunikaatioarkkitehtuuri, johon oli mahdollista kehittää erilaisia esimerkkipalveluita. Tällaisia palveluita olivat onnettomuusvaroitukset ja tiesääpalvelut, jotka edustavat yleisimpiä ajoneuvoihin tuotettuja palveluita. Toimiva kommunikaatioverkko mahdollistaa älyliikenteen palveluiden toiminnan.

Käytännössä tutkimuksen alussa yhdistettiin lyhyen kantaman ajoneuvoverkko maantieteellisesti kattavaan kehittyneeseen mobiilikommunikaatioverkkoon. Alkuperäinen kommunikaatioarkkitehtuuri perustui langattomaan Wi-Fi-verkkoon ajoneuvojen sekä infrastruktuurin välillä, tuettuna kaupalliseen GPRS-pohjaiseen kommunikaatioon taustalla olevana kiinteänä verkkojärjestelmänä. Alkuperäinen ajoneuvojen välisen tukiasema-avusteisen kommunikaatioverkon arkkitehtuuri esitteli uudenlaisen ratkaisun, jossa yhdistettiin lyhyen kantaman langaton verkko ja maantieteellisesti kattava mobiiliverkko sillä hetkellä käytössä olevilla ratkaisuilla. Kehittyneempi lyhyen kantaman langaton ajoneuvokommunikaatioprotokollastandardi sekä kehittyneempi mobiiliverkkoratkaisu tarjosivat myöhemmin mahdollisuuden toteuttaa arkkitehtuurista kehittyneempi versio.

Kommunikaatioalusta testattiin kenttätestein

Kommunikaatiokapasiteetti ja yhteyksien kattavuus testattiin sekä autojen ja infrastruktuurin, autojen keskinäisen että useamman auton muodostamissa kommunikaatioympäristöissä. Kenttätestit toteutettiin rajatuilla ajoneuvomäärillä, mutta nämä tulokset laajennettiin suurien automäärien simulaatioskenaarioihin. Tutkimustyön tuloksena syntynyt kommunikaatioalusta todennettiin kenttätesteissä toimivaksi kehitellyille esimerkkipalveluille, ja lopulta koko arkkitehtuurille.

Useat eri kommunikaatiomenetelmät yhdistyvät tulevaisuudessa

Kommunikaatioarkkitehtuurin jatkokehitys keskittyy enenevässä määrin lähellä kaupallisia markkinoita oleviin palveluihin ja monia eri kommunikaatiomenetelmiä yhtä aikaa hyödyntävään nk. multi-standardikommunikaatioon. Molempia näistä tavoitteista viedään eteenpäin esimerkiksi Ilmatieteen laitoksella, jossa älykäs säähavaintoja keräävä tienvarsiasema välittää tietoja autojen väliseen tietoverkkoon. Reittisää puolestaan on erikoissääpalvelu, joka on räätälöity erikseen määritellyille tieosuuksille. Se perustuu tiesääennustemallille yhdistettynä tiesääasemilta ja suoraan ajoneuvoilta kerättyyn dataan.

Liikenteen tilannekuvaa varten älykäs liikenne tuo uusia, kattavampia ja kustannustehokkaampia ratkaisuja jo lähitulevaisuudessa kehittyneiden tiedonkeruu- ja tiedonjakelumenetelmien myötä.