Wikia



Floating Car Data (FCD) via GSM is een monitoringssyteem, waarbij mobiele telefoons op het wegennet worden gevolgd om een beeld van de verkeerssituatie te krijgen. Het systeem levert gedetailleerde actuele en historische informatie over de reistijd en snelheden. Het meest bekende systeem is Mobile Traffic Services (MTS). Dit artikel gaat hoofdzakelijk over de werking van het MTS-systeem. Het voordeel van FCD via GSM is dat geen grote vloot van voertuigen hoeft te worden ingezet met speciale plaatsbepalingsystemen, zoals GPS of transponsers.

Werking van het systeemEdit

Floating Car Data (FCD) via de mobiele telefoon (GSM) gebruikt anonieme gegevens van mobiele telefoons in voertuigen om het actuele verkeersbeeld op het hoofdwegen- en secundaire wegennet te bepalen. Onder het secundaire netwerk worden provinciale wegen en bijvoorbeeld ook hoofdroutes in de stad gerekend. Het FCD-systeem dat mobiele telefoons als sensoren gebruikt, is een vorm van een voertuiggebonden meetsysteem. Het systeem maakt gebruik van bestaande signalen van de GSM's. Er hoeft dus geen speciale terminal in het voertuig te worden geplaatst om gegevens naar een centrale te verzenden.

Een mobiele telefoon legt om de paar seconden contact met de zendmasten in zijn omgeving. Met dit signaal kan voortdurend de locatie van een GSM worden bepaald. Momenteel kan bij alle systemen alleen nog gebruik worden gemaakt van de mobiele telefoons van één mobiele provider, waardoor de dekkinggraad nog niet optimaal is. Uit de ontvangen en opgeslagen signalen van de mobiele telefoon kunnen vervolgens verkeersgegevens worden afgeleid. Door een GSM over de weg op deze manier te volgen, kunnen trajectsnelheid en reistijd worden bepaald. Daarnaast kunnen herkomst-bestemmingspatronen worden opgebouwd. Er wordt ook al gewerkt aan methoden om verkeersintensiteiten te schatten.


FCD-GSM


PositiebepalingEdit

Bij het FCD-systeem via GSM wordt gebruik gemaakt van de positiebepaling van een mobiele telefoon. De GSM heeft een mobiele operator nodig om zijn communicatie tussen zend- en ontvangstmast in stand te houden. De belangrijkste bronnen voor het bepalen van de rijtijden zijn telefoongesprekken, SMS-berichten en het opzetten van een gesprek. Daarnaast wordt ook gebruik gemaakt van positie-informatie die in de standby stand vrijkomt. Maar die is minder frequent en minder exact.

Global System of Mobile Communication (GSM) is gebaseerd op een concept van cellen. In elke cel staat een zender/ontvanger met een beperkt vermogen. Om te voorkomen dat interferentie optreedt tussen aangrenzende cellen, wordt gebruik gemaakt van verschillende frequenties. De betrouwbaarheid is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de radioverbinding.

Bij het monitoren van het verkeer worden de signalen die een mobiele telefoon uitzendt, gebruikt voor de positiebepaling van de voertuigen. De locatie van de bellende mobiele telefoon wordt twee keer per seconde door de mobiele operator vastgesteld.Dit gebeurt binnen een bandbreedte van vijfhonderd meter. Deze band ligt in de cirkel om de zend- en ontvangstmast. Daarbij wordt nog gebruikgemaakt van sectoren. Zo is van de mobiele beller bekend waar deze zich bevindt, binnen een sector van vijfhonderd meter. Bij de overgang van de ene naar de andere band en met het snijpunt van een weg, is exact bekend waar de telefoon zich bevindt. Op die manier is bekend op welke locatie de mobiele telefoon zich bevindt en op welk tijdstip hij zich hier bevindt. In het Cellular Positioning System vindt de positiebepaling van een mobiele telefoon plaats aan de hand van verschillende gegevens, bijvoorbeeld:

  • positie van de site (antenne in een GSM-cel);
  • sector (hoek ten opzichte van de antenne);
  • afstand tussen mobiele telefoon en antenne.

Stappen tot verkrijgen verkeersinformatieEdit

Bij de toepassing van GSM-signalen voor het verkrijgen van verkeersinformatie moet de benodigde soft- en hardware in het netwerk van de mobiele operator worden geplaatst, om de verplaatsingen van mobiele telefoons te kunnen ontsluiten. De verkeersinformatie krijgt in vijf stappen ‘bottum up’ gestalte (zie onderstaande figuur):

  1. Geografische informatie van infrastructuur: de ‘onderlegger’ van het hele proces is een digitale kaart van het gebied waar de verkeersgegevens worden ingewonnen. Belangrijk op deze kaart zijn de wegen van het Rijk, provincies en gemeenten. Deze wegengeografie wordt later in het proces gebruikt om te bepalen of mobiele telefoons zich op het wegennet bevinden.
  2. Locaties van antennes in het mobiele netwerk: de locaties van de antennemasten worden toegevoegd aan de digitale kaart van het gebied. De antennemasten zijn het uitgangspunt om de posities van mobiele telefoons in kaart te brengen. Het gebied rondom elke mast is verdeeld in een aantal ‘taartpunten’. Elke taartpunt is ten opzichte van de mast weer onderverdeeld in opeenvolgende banden. De ‘lappendeken’ van vlakken rondom alle masten zijn de positineringsgebieden van de mobiele telefoons. Deze gebieden zijn aan de digitale kaart toegevoegd. Zo kunnen de posities van de mobiele telefoons in het gebied worden aangegeven.
  3. Ruwe verkeersdata door mobiele telefoons op het wegennet: het systeem krijgt in eerste instantie de posities van alle telefoons in het mobiele netwerk te verwerken. De mobiele telefoons die zich niet in een wegvoertuig bevinden, zoals van fietsers en voetgangers, worden uit de dataset gefilterd. Deze selectie van GSM-data gebeurt door patroonherkenning, ofteweldoor het combineren van de positioneringsgebieden met het wegennet in de digitale kaart en met statistische en andere wiskundige rekentechnieken. Met de selectie van de mobiele telefoons op het wegennet worden de verplaatsingen van de mobieltjes in het verkeer op het wegennet geprojecteerd. Op basis hiervan worden vervolgens reistijden en snelheden berekend.
  4. Databases met verkeersgegevens: verkeerskundige interpretatie en verdere bewerking van de data uit de voorgaande stap resulteren in databases met verkeersgegevens. De verkeersgegevens die beschikbaar komen zijn trajectsnelheden en trajectreistijden op de wegennetten. Deze komen direct (realtime) beschikbaar of worden verder geaggregeerd tot historische informatie. Deze verkeersgegevens zijn de bron voor actuele en historische verkeersinformatiediensten. Omdat de gegevens van zowel de rijks-, provinciale- en gemeentelijke wegen in hetzelfde formaat beschikbaar zijn, is een optimale integratie mogelijk van de verkeersgegevens tot verkeersinformatiediensten.
  5. Diensten voor gebruikers: mogelijke diensten zijn snelheidskaarten, trajectsnelheden, trajectreistijden. De diensten kunnen zowel door overheidspartijen worden gebruikt als door automobilisten en het bedrijfsleven. Denk aan autofabrikanten, internetproviders, logistieke dienstverleners en mobiele operators.


PrivacyEdit

De gegevens van de mobiele telefoons die voor de verkeersinformatie worden gebruikt, zijn niet herleidbaar tot personen of mobiele telefoonnummers. Er worden door de telecomprovider uitsluitend tijdelijke coderingen verstrekt aan de wegbeheerder of de leverancier van de FCD. Er wordt gebruik gemaakt van een techniek die de privacy van weggebruikers met een mobiele telefoon waarborgt (een zogenoemde Privacy Enhancing Technology). Dit is overeenkomstig de aanbevelingen van het College van Bescherming Persoonsgegevens over nieuwe technieken, die het volgen van de mobiliteit van weggebruikers mogelijk maken.

ToepassingEdit

Het voordeel van Floating Car Data via GSM is dat geen grote vloot voertuigen hoeft te worden uitgerust met speciale plaatsbepalingsystemen, (zoals GPS). Hiervan levert een aanzienlijk deel doorgaans geen informatie,omdat het betreffende voertuig geparkeerd staat. FCD via GSM heeft dit nadeel niet, omdat het gebruik maakt van al bestaande communicatietechnologie.

Een ander voordeel van FCD is dat dit systeem goed in staat is om een beeld te krijgen van het herkomst-bestemmingspatroon van de voertuigen op het netwerk. Doordat het systeem een groot bereik heeft - groter dan alle andere methoden die worden toegepast voor het bepalen van de herkomsten en bestemmingen - kunnen de gegevens uit het FCD-systeem goed worden gebruikt om de gaten in H/B-matrices op te vullen, die gebruikt worden voor online-verkeersmodellen.

Het belangrijkste nadeel van het FCD-systeem via GSM is dat het aantal metingen nog erg klein is. Met name doordat in het huidige systeem:

  • enkel gebruik wordt gemaakt van mobiele telefoons van één provider;
  • de belangrijkste bron van de gegevens de actieve telefoons zijn; de informatie van de telefoons die standby staan, zijn minder frequent en minder exact;
  • er geen onderscheid kan worden gemaakt naar voertuigcategorie;
  • de exacte locatie binnen een dicht wegennet nog moeilijk is te bepalen.

Pilot projectenEdit

Er zijn verschillende technische systemen op de markt die met behulp van het netwerk van mobiele telefoons de locaties van voertuigen bepalen, en dit gebruiken voor het verkrijgen van een beeld van de verkeerssituatie. Twee voorbeelden zijn:

Mobile Traffic Service Het meest bekende systeem in Nederland is Mobile Traffic Services (MTS). Dit systeem voert de plaatsbepaling uit op basis van netwerksignalering van actieve mobiele telefoons. MTS is een dienstenpakket dat verkeersinformatie levert over het gehele wegennet, dus van rijkswegen, provinciale wegen en gemeentelijke wegen. De verkeersinformatie komt tot stand door de verplaatsingen van mobiele telefoons in te winnen en deze te verwerken. De belangrijkste bronnen voor het bepalen van de posities zijn telefoongesprekken, SMS-berichten en het opzetten van een telefoongesprek. In deze situatie wordt elke twee seconden contact gemaakt met de mobiele operator. Daarnaast wordt ook gebruik gemaakt van positie-informatie die in de standby stand vrijkomt, ook al is deze minder frequent.

Estimotion Estimotion (ook wel ITIS) genoemd is een systeem dat de plaatsbepaling uitvoert op basis van schakelmomenten tussen de verschillende GSM-cellen. Doordat bekend is waar en op welk moment de voertuigen/mobiele telefoons van GSM-cel wisselen, kunnen met behulp van een kaart van het wegennet de route, reistijd en trajectsnelheid van de voertuigen worden bepaald. In België is een pilot uitgevoerd waarbij gebruik is gemaakt van de estimotion technologie. De Vlaamse overheid, de mobiele telefoonprovider Proximus en ITIS Holding plc (een Brits bedrijf gespecialiseerd in verkeersinformatie) hebben een samenwerkingsovereenkomst om met de estimotion-technologie verkeersinformatie in te winnen. Bij vlot verkeer worden accurate reistijden berekend voor de meeste snelwegen en kleinere wegen. Meestal geeft deze technologie ook het juiste verloop van het verkeer weer. De voorspelde reistijden zijn echter vaak te optimistisch, vooral bij vertraagd verkeer.

KenmerkenEdit

NauwkeurigheidEdit

De nauwkeurigheid van Floating Car Data-systemen, zoals MTS, wordt bepaald door:

  • de positiebepalings- en uitzendfrequentie;
  • het aantal mobiele telefoons dat wordt getraceerd;
  • de dichtheid van het wegennet.

Positiebepalings- en uitzendfrequentie

De actualiteit van de gegevens bepaalt mede de nauwkeurigheid van de informatie. Hoe vaker de GSM informatie naar de centrale stuurt en hoe vaker de centrale de signalen verwerkt tot posities en reistijden, hoe nauwkeurig de informatie over de verkeerssituatie.

Aantal getraceerde mobiele telefoons

De nauwkeurigheid is mede afhankelijk van het aantal mobiele telefoons dat op het netwerk wordt getraceerd. Hoe meer mobiele telefoons beschikbaar zijn, hoe meer metingen er zijn aan de hand waarvan de gemiddelde snelheid en reistijd kan worden bepaald. En dus: hoe nauwkeuriger de verkeersgegevens. Bij hogere verkeersdrukte is het aantal telefoongesprekken over het algemeen hoger, waardoor ook meer waarnemingen beschikbaar zijn.

Dichtheid van het netwerk

De nauwkeurigheid van het systeem in stedelijk gebied is minder groot dan daarbuiten. Dit komt onder meer doordat de positiebepaling op het onderliggend wegennet en stedelijk wegennet moeilijker is. Dit hangt samen met het feit dat de wegen in de stad dichter op elkaar liggen, waardoor in sommige gevallen niet (goed) te onderscheiden is welke route een voertuig neemt. Hierbij moet echter wel worden opgemerkt dat in stedelijk gebied de celgrootte van GSM kleiner is dan in landelijk gebied.

Ervaringen uit pilot projectenEdit

In Nederland zijn verschillende pilotprojecten uitgevoerd met MTS om het verkeer te monitoren. In de pilotprojecten zijn verschillende ervaringen opgedaan met het FCD-systeem. Drie van deze pilots komen in dit handboek aan bod. De uitgebreide ervaringen met MTS worden besproken in de drie afzonderlijke artikelen:

  1. MTS in Noord-Brabant,
  2. MTS in Zuid-Holland,
  3. MTS op de A13 Delft-Noord tot Rotterdam Overschie.

ActualiteitEdit

De actuele gegevens worden binnen een minuut na afloop van de periode geleverd. De periode bedraagt tussen de 5 en 15 minuten. Dit is afhankelijk van de beschikbaarheid aan telefoongesprekken die worden gevoerd.

BeschikbaarheidEdit

De beschikbaarheid van gegevens hangt af van het aantal telefoongesprekken dat wordt gevoerd. Bij grotere drukte is het aantal gesprekken over het algemeen hoger, waardoor ook de beschikbaarheid toeneemt. Verwacht wordt, dat op momenten dat de behoefte aan actuele gegevens het grootst is, de beschikbaarheid ook het grootst zal zijn.

FlexibiliteitEdit

Omdat de verkeersgegevens per wegsegment worden aangeleverd en weggebonden zijn (dus niet statisch), is er een grote mate van flexibiliteit bij het bepalen van de routes die moeten worden bemeten.

GegevenstypenEdit

Met Floating Car Data worden de reistijden over trajecten ingewonnen. Aan de hand van de reistijden kan informatie worden verkregen over de snelheden en vertragingen op het netwerk. Daarnaast kan een herkomst-bestemmingspatroon worden opgesteld aan de hand van de verkregen posities van de voertuigen. Gewerkt wordt aan een methode om de intensiteiten op de trajecten te schatten.

KostenEdit

In tegenstelling tot bij de weggebonden systemen, zijn voor FCD geen investeringen in de aanschaf en het onderhoud van fysieke infrastructuur nodig. De investeringskosten voor een FCD-systeem via GSM zijn daardoor relatief laag. De grootste kostenpost is het aantal telefooncentrales dat moet worden ingericht.

BronnenEdit

Hillen, Monitoring ten behoeve van reistijdinformatie, AGV in opdracht van het ministerie van Verkeer en Waterstaat/Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer, september 2006

de Jong, Klunder, Oldenburger, Versteegt en Baan, Evaluatie Floating Car Data en Road Side Radar Zuid-Holland, TNO Mobiliteit en Logistiek, maart 2006

LogicaCMG, Resultaten validatiestudie MTS

Polman, Voertuigdetectie: wensen en mogelijkheden, Goudappel Coffeng in opdracht van het ministerie van Verkeer en Waterstaat/Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer, november 2001

Rutten, Schuurbiers en de Wolff, Floating Car Data per mobiele telefoon, Verkeerskunde nummer 10, december 2003

Van der Vlist, de Wolff en Rutten, Verkeersgegevens op basis van mobiel telefoonverkeer, Collequium Vervoersplanologisch Speurwerk, september 2004

de Wolff en Swaans, Sturen op informatie: naar bereikbaarheidskwaliteit, Provincie Noord-Brabant, Symposium Dynamisch Verkeersmanagement, 2005

Site van LogicaCMG over MTS


Terug naar -> Voertuiggebonden meetsystemen

Ad blocker interference detected!


Wikia is a free-to-use site that makes money from advertising. We have a modified experience for viewers using ad blockers

Wikia is not accessible if you’ve made further modifications. Remove the custom ad blocker rule(s) and the page will load as expected.

Around Wikia's network

Random Wiki