Řídicí, simulační a zobrazovací systémy

Firma Herman pomáhá vychovávat odborníky na informační systémy vozidel

Firma Herman spolu se Střední školou informatiky, poštovnictví a finančnictví v Brně v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost realizovala projekt „Podpora přírodovědného a technického vzdělávání na středních školách v Jihomoravském kraji“ na téma „Řídicí, simulační a zobrazovací systémy“.

Představení nově otevřené Křižíkovy učebny hostům.

Otevření Křižíkovy učebny a představení projektu proběhlo 10.9.2014. Otevření se zúčastnili osobnosti z Jihomoravského kraje - náměstek hejtmana Ing. Stanislav Juránek, generální ředitel DPMB a.s. Ing. Miloš Havránek a další významné osobnosti z oblasti dopravy, např. dopravní náměstek DPO a.s. Ing. David Mlčák a další.

Unikátní projekt představili za střední školu informatiky, poštovnictví a finančnictví v Brně její ředitel  PaedDr. Vladimír Šimíček (vpravo) a za technické řešení Ing. Ivo Herman, CSc. (vlevo).

Představení nové učebny a projektu.

O dodanou technologii do nové učebny byl velký zájem u odborné veřejnosti. Praktický provoz simulátoru řídicího pultu tramvaje si vyzkoušel i generální ředitel DPMB a.s. Ing. Miloš Havránek, který má oprávnění pro řízení tramvají a tak jízda tramvají po "městě Čichnově" mu nečinila žádný problém.

Praktický test jízdy tramvají provedl i generální ředitel DPMB a.s. Ing. Miloš Havránek.

Co je cílem učebny?

Cílem projektu bylo připravit výuková pracoviště pro 20 studentů, kteří se zde budou učit, jak funguje organizace dopravy MHD a jak se pracuje s informačními technologiemi pro přípravu dat ve vozidlech včetně chování těchto systémů za jízdy.

Student si tak může připravit:

• konfiguraci dopravní cesty, tj. určit významné body tramvajové trati a tyto připravit pro simulační program (aplikaci) pro řízení vozidla. Zadávají se tak vlastnosti zastávek - tj. přiřazení identifikačních čísel zastávek pro řízení informačních systémů vozidel (zvuky a optické informace) včetně definování "GPS" polohy sloupků zastávek, polohy výhybek - tj. body přihlášení, blokování a odblokování, příp. bodů pro řízení preference vozidel MHD na křižovatkách.
• tvorba jízdního řádu vozidla, tj. na základě předchozího bodu si student může sestavit jízdní řád tramvaje včetně automatického stavění výhybek a tento odsimulovat po přihlášení se ke "službě" řidiče. Student si tak praktickou jízdou dle jízdního řádu může vyzkoušet, zda data, která připravil, jsou platná a smysluplná.
• další pomocné úlohy - jako jsou příprava hlášení do vozidel, možnost ověření praktického chování informačního systému vozidel na simulátoru, apod.
• připravit možnosti pro další rozvoj systému - např. možnost tvorby grafikonů celého města "Čichnova", připravit úlohy pro řešení preferencí vozidel MHD na křižovatkách, dispečerského pracoviště

Ukázka tramvajové tratě do Jelenovi čtvrti.

Jaké je technické řešení učebny?

Základem učebny je kolejiště s 8 zastávkami, po kterém se bude pohybovat až 6 (8) modelů tramvají. Každá tramvaj je vybavena čelní kamerou, která snímá jízdu vozidla. Studenti pak na displeji ovládacího PC vidí „reálnou“ jízdu po kolejišti tak, jako by přímo seděli v tramvaji. Model tramvaje je vybaven nově vyvinutou řídicí jednotkou tramvaje, která pomocí radiových technologií ZigBee a wifi komunikuje s řídicí jednotkou kolejiště a ze studentského pracoviště získává pokyny – např. jízda, zvonek, blinkry, světla, hlášení zastávek, apod. Tyto funkce má student k dispozici po stisku příslušných tlačítek na klávesnici řídicího PC nebo simulátoru pultu řidiče v tramvaji.  Pult řidiče má umístěna ovládací tlačítka obdobně jako u tramvaje dokonce i s tím, že z tramvaje jsou do něj přenášeny informace o proudu tekoucím do tramvaje.

Řídicí pult tramvaje s obrazovkou aplikace simulátoru.

Pohyb tramvaje po kolejišti je monitorován pomocí "GPS bodů", které jsou simulovány pomocí infračervených LED diod.  Kolejiště dále obsahuje 3 výhybky, které je možno z „tramvaje“ stavět automaticky dle dat zadaných v jízdním řádu, z pultu řidiče (z aplikace studenta či simulátoru pultu) nebo ručně pomocí tlačítek na krajích modelu (simulují ruční stavění řidiče stavěcí tyčí) a 3 křižovatky s možností preference vozidel MHD.

Model tramvaje Anitra v barvách dodavatele systému (zobrazuje i číslo linky).

V rámci přípravy výuky byl dodán i simulátor informačních systémů vozidla, který obsahuje běžnou výbavu vozidel – tj. vnější LED panely (čelní, boční a zadní), vnitřní LED panel a vnitřní LCD panel, digitální hlásič. Tento simulátor je napojen přes sběrnici typu Ethernet na aplikaci studenta nebo na simulovaný pult řidiče tramvaje. Simulátor je zachycen uprostřed obrázku č. 2.

Představení aplikace studenta.

Základem řízení jsou dvě aplikace. Jedna běží na učitelském PC a umožňuje učiteli přiřadit tramvaj studentovi a dohlížet nad jeho činností. Druhou je aplikace studenta, která umožňuje simulovat chování řidiče. Aplikace zobrazuje obraz z čela tramvaje, přehledový obraz kolejiště, výstupy dat na palubní počítač (přímo obrazovku shodnou s našim palubním počítačem EPIS 4.0x), stav kontrolek z "pultu řidiče" tramvaje, stav informačních systémů vozidla (tabla vnější čelní, boční a vnitřní), spouštět hlášení na počítači či přímo v modelu tramvaje (každá tramvaj obsahuje MP3 digitální hlásič), a další informace.

A co na závěr?

Unikátní projekt  Křižíkovy učebny simulující reálný tramvajový provoz podpoří výchovu budoucích odborníků pro dopravní podniky a poskytne jim představu, jak obdobné systémy fungují.