Suporte aplicacional para a operação uniforme, unificada e
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1. T fi E a Liga o A9 A1 Figura 6 Uma CCTV no sin ptico do ATLAS A representa o a mesma do t nel x Mesmo com uma interface uniforme e unificada a gest o de t neis estaria sempre limitada necessidade constante de monitoriza o humana As solu es SSAD implementam normalmente uma sec o de alarmes activos onde poss vel ver os alarmes e reconhecer os alarmes que estejam j a ser tratados Esta abordagem depende ainda assim da aten o do operador a esta sec o de alarmes activos e de uma correta classifica o do operador que n o dever reconhecer alarmes que n o esteja de facto a tratar O ATLAS aborda este problema tamb m de uma forma diferente Todos os estados eventos e alarmes do t nel s o codificados da mesma forma no ATLAS Estados eventos e alarmes de outros tipos de equipamentos CCTVs PMVs etc s o codificados desta mesma forma tamb m O ATLAS inclui um mecanismo de tratamento de alarmes eventos configur vel por tipo de alarme evento que permite criar uma sugest o de incid ncia para o mesmo As sugest es de incid ncia s o um mecanismo de notifica o aos operadores dos centros de controlo j descrito em 2 Permitem gerar uma janela de popup em tempo real na interface de opera o dos operadores Essa janela ir sugrir ao operador encarregue pela zona onde est localizado o alarme e ir conter informa o do tipo de alarme evento do equipamento em quest o e da localiza2. o face a situa es de inc ndio distintas Os SSAD s o assim componentes cr ticos na opera o de t neis A principal limita o da maioria das solu es SSAD est inerente a interfaces dif ceis de interpretar orientadas para a vis o de engenharia manuten o e n o para a opera o dos equipamentos especificamente t neis por operadores que n o s o especialistas nos sistemas instalados 3 OATLAS O ATLAS uma solu o de gest o de tr fego para utiliza o por concession rias vi rias independentemente da dimens o da infra estrutura operada Toda a solu o suportada sobre tecnologia Web e oferece uma gest o integrada de tr fego telem tica rodovi ria incidentes vi rios meios de assist ncia danos e planos de trabalho 1 O ATLAS um produto que e Conta com 8 anos de desenvolvimento cont nuo e Suporta o ciclo de vida completo da gest o de tr fego desde os equipamentos de via passando pela opera o do centro de controlo pela informa o ao cliente pela opera o de back office em todo o percurso at gest o de topo que suportada por uma plataforma de business intelligence e utilizado na opera o de redes vastas num total superior a 1700 km de rede maioritariamente de primeiro n vel auto estradas e utilizado em cen rios de servi os de opera o multi concess o Brisa Opera o e Manuten o e em concession rias individuais Auto estradas do Atl ntico e O
3. dos fabricantes dos equipamentos de automa o utilizados nos t neis Teria tamb m que oferecer uma vis o orientada para a opera o do t nel dando prioridade simplicidade efic cia e usabilidade da interface de utiliza o Atrav s da interac o com componentes existentes na plataforma ATLAS deveria oferecer funcionalidades de controlo de acessos registo de ac es efectuadas sobre os equipamentos do t nel e ainda de gest o de pedidos de manuten o sobre os equipamentos do t nel Finalmente deveria permitir a configura o de novos t neis sem necessidade de desenvolver uma nova solu o 2 ESTADO DA ARTE A constru o de t neis vi rios implica a instala o de sistemas seguran a desde a ilumina o vari vel passando pela ventila o detec o de inc ndios e ou polui o at mesmo ao incontorn vel sistema de alimenta o el ctrica do t nel Em Portugal a obriga o legal varia conforme a extens o do t nel e regida pelo Decreto Lei n o 75 2006 Actualmente os sistemas da maior parte dos t neis vi rios s o controlados atrav s de um sistema de automa o implementado atrav s de unidades de programa o l gica UPLs As UPLs garantem atrav s de programa o aut noma o comportamento autom tico como por exemplo a varia o da ilumina o de acordo com as medidas de sensores de luz instalados no exterior do t nel ou a actua o da ventila o ap s detec o de acumula o de gases no int
4. esta vis o a pedido Esta uma limita o grave que teve que ser tida em conta tamb m na implementa o no ATLAS no sentido de garantir a actualiza o da No ATLAS os alarmes n o s o diretamente dotados de sem ntica podem contudo ser parametrizados tratamentos distintos para cada tipo de alarme informa o visualizada com especial enfase para o momento seguinte ao envio de um comando com a necessidade de acompanhamento das altera es de estado subsequentes A quest o de actualiza o dos dados na interface Web puramente tecnol gica e foi tida em conta atrav s de uma actualiza o peri dica frequente e nos momentos chave por exemplo ap s o envio de um comando atrav s de pedidos Ajax A interface de opera o de t neis no ATLAS foi desenhada para que cada equipamento ou subsistema tivesse a sua representa o num sin ptico A imagem apresentada para cada equipamento localizada numa via berma ou no exterior do t nel e representa o estado funcional do equipamento ex ventilador desligado ilumina o exterior ligada Em diferentes t neis as imagens e nomenclatura para os mesmos estados s o sempre as mesmas T nel do Covelo 2011 07 06 20 32 19 47 R A B POCECE Ermida Figura 1 Exemplo do sin ptico do t nel do Covelo no ATLAS A informa o n o funcional apresentada numa interface de detalhe de cada equipamento onde se visualizam todas vari veis associadas e poss vel coma
5. o do mesmo No caso dos t neis a sugest o de incid ncia representa uma vers o mais pequena do sin ptico do t nel e apresenta a CCTV mais pr xima da localiza o do equipamento que gera o alarme Desta forma reutiliza se a interface de opera o do t nel j conhecido do utilizador e onde estar o destacados os alarmes atrav s das cores de fundo Atrav s da CCTV oferece se de imediato a visualiza o do local do alarme Covelo E O Ilumina o Ao vivo A41 39 965C CV603 El modo Ilumina o 5 SCADA Manual 7 28152017 20827 25 a Do X A41 39 950 C ms A 21 19 13 Confirmado nova incid ncia Confirmado Incid ncia j existente Pedido GIM Falso Alarme Figura 7 Exemplo de uma sugest o de incid ncia para um t nel Todas as sugest es de incid ncia t m que ser tratadas O popup s fechado quando o operador cria uma incid nica associa a sugest o a uma incid ncia existente cria um pedido de manuten o ou classifica a situa o como um falso positivo justificando a raz o da classifica o Este processo transacional isto se o operador n o chegar a gravar a incid ncia criada por exemplo o popup n o se fecha Desta forma absolutamente garantido o fluxo de tratamento de todas as situa es relevantes no t nel salvo as situa es de falso positivo que dever o ser raras Este mecanismo faz sentido para todas as situa es que requerem uma valida o da resposta autom tica ou uma r
6. D espec fica instalada num PC do centro de controlo da Brisa Opera o e Manuten o e n o a partir da plataforma Web de opera o que suporta este centro de controlo o ATLAS O centro de controlo da Brisa Opera o e Manuten o funciona com um modelo de postos de opera o gen ricos capazes de operar qualquer segmento da rede A distribui o dos segmentos da rede operada aos postos e respectivos operadores feita de forma din mica garantido a todo o momento a cobertura total da rede atrav s da plataforma ATLAS Esta din mica n o compat vel com a necessidade de utilizar aplica es instaladas em PCs espec ficos obrigando a que a opera o dos t neis estivesse atribu da a um posto espec fico da sala durante 6 anos Finalmente estava ainda prevista para o ano de 2011 a abertura de 3 outros t neis A41 t nel do Covelo A32 t nel do Seixo Alvo e A8 T nel do Telheiro nas concess es Auto estradas do Douro Litoral AEDL e Auto estradas do Litoral Oeste AELO que deveriam ser operados pela Brisa Opera o e Manuten o na plataforma ATLAS Evitar se ia assim a necessidade de desenvolver sistemas SSAD com custos adicionais de instala o e manuten o e com as limita es j identificadas O objectivo da integra o de t neis no ATLAS foi ultrapassar as limita es inerentes s solu es SSAD criando uma componente de gest o de t neis na plataforma ATLAS Esta componente teria que garantir a independ ncia
7. Suporte aplicacional para a opera o uniforme unificada e pragm tica de t neis rodovi rios Tiago Delgado Dias Brisa Inova o e Tecnologia Departamento de Desenvolvimento Tecnol gico Gestor de Projecto 214233447 tiago delgado dias Obrisa pt www brisainnovation com Sum rio Os sistemas de supervis o e aquisi o de dados SSAD usados na supervis o de t neis s o normalmente implementados em aplica es espec ficas para cada t nel oferecendo representa es nem sempre uniformes Estas aplica es fornecem alertas aos operadores e carecem de uma aten o permanente O ATLAS adoptou uma abordagem distinta dos SSAD ao integrar a gest o de t neis numa plataforma Web de opera o de auto estradas A representa o de infra estrutura equipamentos alarmes e controlo do t nel uniforme independentemente do t nel Existe unifica o entre as funcionalidades transversais da plataforma ex visualiza o de CCTVs e atrav s de um mecanismo de alertas transaccionais evita a necessidade de aten o permanente em cada t nel Palavras chave t neis rodovi rios automa o sistemas de supervis o e aquisi o de dados usabilidade na opera o gest o de tr fego 1 INTRODU O Em 2010 a Brisa operava 3 t neis vi rios nas auto estradas A9 t neis de Carenque e Montemor e A10 t nel do Mato Forte Embora estes t neis sejam remotamente operados desde 2004 esta opera o feita numa aplica o SSA
8. a Velha usando exactamente a mesma abordagem e simplicidade de configura o J em 2012 foi renovada a rede de telem tica de parte da concess o AEDL tendo sido integrados os t neis da Av da Rep blica e Soares dos Reis Totalizando assim 10 t neis vi rios operados a partir da plataforma ATLAS O tempo de configura o de um t nel de dimens o m dia no ATLAS inferior a 2 dias de parametriza o e testes 6 CONCLUS ES Foi poss vel implementar uma solu o de supervis o integrada numa plataforma de gest o de tr fego com um conjunto de vantagens inerentes a esta integra o Ao aplicar um modelo n o sem ntico conseguiu se uma solu o reutiliz vel e pouco complexa Com a cria o de padr es estritos para a interface de utiliza o foi poss vel criar uma solu o optimizada para a opera o de infra estruturas facilitando a compreens o do estado de equipamentos problemas e respectiva urg ncia Com a unifica o na plataforma foi poss vel dotar a gest o de t neis de ferramentas como a integra o completa com CCT Vs a gest o de pedidos de manuten o e at mesmo a sugest o autom tica de incid ncias A sugest o de incid ncias veio resolver a necessidade de pragmatismo ao deixar de ser necess rio que o operador esteja a monitorizar os t neis ou uma lista de alarmes manualmente 7 AGRADECIMENTOS equipa de desenvolvimento da plataforma ATLAS 8 REFER NCIAS 1 T Dias et al Communications in Bri
9. a integra o dos t neis foi necess rio pesar as vantagens e desvantagens das duas abordagens Se um facto que quando se integram equipamentos como pain is de mensagens vari veis ou esta es meteorol gicas existe um dom nio de neg cio espec fico ex mensagens e meteorologia no caso dos sistemas dos t neis o dom nio do neg cio muito vasto abarcando sistemas como energia alimenta o ilumina o ventila o detec o de inc ndios ou polui o cada um com equipamentos e funcionamentos distintos entre diferentes t neis A op o tomada acabou por ser motivada por um potencial de reutiliza o dado que uma abordagem n o sem ntica teria um potencial de reutiliza o noutros dom nios de automa o mesmo na rea da gest o de tr fego por exemplo o controlo de esta es de tratamento de guas instaladas ao longo da rede ou de sistemas de energia de edif cios centros de opera o portagens Optou se assim pelo desenvolvimento de uma solu o Web de supervis o de automa o gen rica em que a interface e a configura o t m que oferecer o valor sem ntico tornando o problema essencialmente numa quest o de configura o e desenho de interface As solu es SSAD optam normalmente por aplica es de sistema operativo devido necessidade de actualiza o permanente da interface do utilizador com o estado dos sistemas As solu es Web oferecem normalmente uma vis o fixa no tempo e permitem actualizar
10. do e a solu o n o reutiliz vel sem altera o desta programa o Esta limita o atenuada quando se utilizam solu es de desenvolvimento SSAD de alto n vel ex ambientes rapid application development RAD que depois suportam a aplica o desenvolvida em tempo de execu o Algumas plataformas SSAD oferecem mesmo independ ncia do fabricante permitindo a recolha e envio de vari veis de para UPLs com diferentes protocolos de comunica o No dia a dia da opera o de um t nel a quase totalidade de opera es efectuadas deve ser da responsabilidade da programa o local nas UPLs i e os t neis devem ser essencialmente aut nomos No entanto as aplica es SSAD s o cruciais para permitir o adequado acompanhamento do desempenho das fun es autom ticas e valida o se existem condi es para este desempenho por ex identificar sensores em avaria S o igualmente essenciais para na gest o de situa es permitirem aos operadores humanos implementar procedimentos espec ficos que possam diferir dos autom ticos ou procedimentos que envolvam passos de decis o humana Exemplos de situa es em que a gest o n o deve ser local s o situa es em que os dados dos sensores podem n o ser 100 fi veis como acontece nos sistemas de detec o autom tica de incidentes DAN ou situa es em que os planos de resposta podem diferir de formas que n o possam ser identificadas pelos sensores ex as respostas distintas da ventila
11. erior do t nel As UPLs s o assim um elemento chave na garantia da seguran a nos t neis vi rios visto que atrav s de algoritmos aut nomos de controlo autom tico implementam cadeias de detec o controlo actua o capazes de eliminar a maioria dos riscos pass veis de detec o e de resposta atrav s dos sistemas de seguran a instalados As UPLs s o tamb m utilizadas para permitir a monitoriza o e opera o remota destes sistemas Fazem no atrav s da oferta de vari veis de leitura estados e valores e escrita comandos e par metros usualmente disponibilizadas atrav s de um protocolo de comunica es e que actualmente normalmente acess vel atrav s de uma rede TCP IP Em 1979 foi publicado o protocolo Modbus que entretanto se tornou numa norma de facto para este protocolo Apesar de continuarem a existir solu es espec ficas de fabricantes a grande parte dos fabricantes oferece compatibilidade com o protocolo Modbus normalmente de forma opcional e com alguns custos A opera o dos sistemas de t neis normalmente feita em aplica es SSAD desenvolvidas especificamente para um dado t nel Apesar de serem ainda mais frequentes as aplica es instal veis num sistema operativo ex aplica es Windows existem tamb m solu es SSAD constru das para a Web embora com funcionalidades reduzidas face s aplica es SS AD cl ssicas A programa o das aplica es SSAD normalmente orientada ao equipamento integra
12. esposta manual Com este processo acelera se tamb m o tratamento da situa o atrav s da cria o da incid ncia e respetivo apoio autom tico ao plano de resposta Por configura o em cada tipo de alarme poss vel definir quais das 4 op es de resposta cria o de incid ncia associa o de incid ncia pedido de manuten o ou falso positivo est o dispon veis ainda poss vel a separa o das sugest es entre diferentes tipos de operadores por exemplo a notifica o de alarmes operacionais a operadores respons veis pela gest o de tr fego e a notifica o de alarmes de manuten o a operadores respons veis pela manuten o dos equipamentos Ao ser poss vel ter diferentes perfis de utiliza o e segmentar a notifica o de situa es entre os diferentes perfis este mais um exemplo da vantagem de uma solu o unificada com resposta para a opera o e manuten o das infra estruturas equipamentos e sistemas Atrav s destes alertas transaccionais na forma das sugest es de incid ncias aos operadores esta abordagem atinge o pragmatismo na resposta a situa es e introduz um conceito de fluxo de tratamento Garante se que todas as situa es relevantes de alarme as mais graves t m um tratamento sejam elas situa es operacionais ou de manuten o Desta forma mitiga se o risco de alarmes esquecidos descartados nos SSAD e elimina se a necessidade de monitorizar permanentemente a representa o dos alarmes act
13. ferece suporte nativo e independente dos fabricantes para a gest o de c maras de v deo pain is de mensagens vari veis esta es meteorol gicas contadores e classificadores de ve culos e sinais de controlo de velocidade e disponibilidade de vias 4 INTEGRA O NO ATLAS As UPLs oferecem uma abstrac o de baixo n vel escrita e leitura de vari veis sem defini o do valor sem ntico das mesmas As aplica es SSAD s dotam estas solu es de sem ntica ao associar as vari veis a elementos gr ficos manipulados pelo utilizador Uma abordagem alternativa seria a cria o de uma camada de valor sem ntico em que as vari veis seriam traduzidas em estruturas espec ficas dos sistemas envolvidos onde por exemplo as vari veis de estado de sem foros seriam codificadas de forma diferente de vari veis de estado de ventiladores As solu es de gest o de tr fego oferecem usualmente uma solu o sem ntica para a gest o dos diferentes objectos geridos Como a complexidade de integrar os equipamentos dos diferentes sistemas dos t neis com esta abordagem grande o mais frequente a gest o de t neis ser efectuada num sistema SSAD separado reutilizando as plataformas de desenvolvimento SS AD em vez de integrar a componente SSAD na plataforma de opera o O ATLAS tem uma abordagem sem ntica para os equipamentos integrados excepto em algumas reas de gia jt 2 dom nio geral como a recolha de alarmes No caso d
14. ivos do t nel Finlamente com esta integra o foi ainda poss vel obter independ ncia do fabricante de equipamentos de automa o UPLs atrav s da utiliza o de uma interface program tica abstracta para leitura e afecta o de vari veis em mem ria endere vel acess vel atrav s de uma liga o remota e de uma implementa o particular para o protocolo Modbus De futuro poder o ser feitas outras implementa es para diferentes protocolos mas at ao momento n o foi necess rio 5 RESULTADOS Os resultados da integra o de t neis no ATLAS foram imediatamente aplicados na instala o do ATLAS da Brisa Opera o e Manuten o permitindo a opera o integrada dos t neis de Carenque Montemor e Mato Forte Tendo em conta os objectivos iniciais ao suportar a gest o de t neis no ATLAS foi poss vel passar a operar os 3 t neis da rede Brisa a partir de qualquer posto de opera o ou at mesmo de qualquer outra localiza o com acesso de rede plataforma de opera o e dadas credenciais com acesso devido Em 2011 foi feita a integra o com os 3 t neis das novas concess es AEDL Covelo e Seixo Alvo e AELO Telheiro apenas atrav s da configura o dos equipamentos e vari veis envolvidos sem necessidade de altera o da solu o Ainda em 2011 a Brisa Inova o instalou a plataforma ATLAS para toda a concess o das Auto estradas do Atl ntico tendo sido integrados os 2 t neis desta concess o Tornada e Cel
15. ndar o equipamento ex ligar ventilador desligar ilumina o exterior O comando feito da mesma forma para todos os equipamentos apresentam se as imagens de representa o para cada estado associado o utilizador escolhe e confirma o comando A altera o do estado feita carregando sobre a imagem do estado correspondente ao pretendido na sec o onde s o desenhados os estados e indicado o estado atual do equipamento s Covelo OJE Ilumina o t nel E Estados de Opera o Desde 2011 07 06 20 10 16 Autom tico V G ena y E Alarmes do Equipamento Descri o Prioridade Activo Desde Leitura EM 20 1 06 e v ta EM 20 1 06 v ta EM v A EM o alta EM o v T2 2 EM 20 v EM 201 v el E jal EM 201 4 v Figura 2 Exemplo da interface de opera o uniforme para elementos do t nel Para que a informa o n o funcional seja til logo no sin ptico do t nel qualquer situa o an mala destacada com o piscar de uma cor de fundo sobre a representa o do estado A cor e frequ ncia do piscar s o definidas pela gravidade das situa es an malas do equipamento Desta forma o destaque de situa es que necessitem de aten o uniforme em toda a interface transmite a gravidade da situa o e permite a consulta das vari veis espec ficas abrindo a interface de detalhe Desta forma num t nel em opera o normal n o existem quaisquer situa es destacadas Este mecanismo simples permiti
16. s da unifica o de todos os equipamentos na mesma plataforma ex automa o CCTV SOS contadores de tr fego pain is de mensagens e do uso de funcionalidades transversais da plataforma que o ATLAS dota a opera o de uma capacidade de avalia o completa e integrada Os SSAD tamb m integram por vezes equipamentos destes sistemas no entanto n o t m componentes de opera o e gest o completas porque s o aplica es orientadas para a opera o do t nel e n o dos dom nios destes equipamentos No ATLAS por exemplo poss vel efectuar um pedido de manuten o face a problemas identificados no t nel ou visualizar c maras de v deo CCTV bem como controlar gravar pesquisar no hist rico dos ltimos dias colocar as mesmas numa videowall ou v las em sequ ncia Este n vel de integra o atinge se gra as reutiliza o e integra o de componentes especializados em cada dom nio Li avo Figura 4 Segmento de um t nel com uma CCTV dispon vel para acesso direto MEIA seu rco A20 v C maras Via hd So reci EB A A20 13 450D CV659 A20 13 890C cv680 A20 12 580C Cves8 Figura 5 Exemplo da interface de opera o de CCTV obtida ao carregar na CCTV no sin ptico do t nel aef o que chaves SIDA AEDL AELO BRISA BRISAL TDM VBT z EN Mapa N vel 2 E h As Alverca Cai 35 490 3535 490 N Alverca A9 A1 N Alverca AS A1 35 490
17. sa s Centre for Operations Coordination ITS Europe 2005 2005 2 R Dias T Dias Increasing service levels through traffic monitoring Easyway 2011 Best Practices in Floating Vehicle Phone Data Collection and Other Monitoring Deployment 2011
18. tado do equipamento em simult neo No caso dos alarmes esta uniformiza o passa pelo detrimento de uma listagem global de alarmes activos e mecanismos de reconhecimento dos alarmes em prol de uma solu o de destaque dos equipamentos com alarmes No ATLAS um equipamento com alarmes apresentado com uma cor de fundo Esta cor de fundo definida de acordo com a gravidade do alarme indo de um tom amarelo para situa es menos graves at um tom vermelho vivo para situa es mais graves ou um conjunto razo vel de situa es menos graves Para que seja ainda mais bvia para o utilizador esta cor de fundo pisca com uma frequ ncia igualmente proporcional gravidade dos alarmes do equipamento Desta forma atrav s de uma inspec o visual quase instant nea poss vel ter uma no o clara do estado operacional e de manuten o dos t neis Atrav s da consulta do detalhe de cada equipamento poss vel esclarecer exactamente quais s o as situa es de alarme espec ficas Esta abordagem comum para alarmes operacionais ex detec o de inc ndio e alarmes de manuten o ex avaria de sensor Para ambos os casos existe ainda um mecanismo de alertas transaccionais que permite notificar os operadores ou qualquer outra entidade respons vel pelas situa es mais graves evitando assim a necessidade de monitoriza o permanente dos t neis Este mecanismo de alertas transaccionais descrito mais adiante neste artigo atrav
19. u simplificar extremamente a availia o do estado de um t nel s pela visualiza o do sin ptico do mesmo e por utilizadores sem qualquer tipo de forma o ON i Figura 3 Segmento de um t nel com situa es em destaque para o PT1 e Edif cio do PT1 Pode se verificar que a situa o do edif cio mais grave pela cor mais escura Esta abordagem uniforme nestes diversos aspectos sendo assim diferenciada das aplica es SSAD Consegue oferecer facilidade na utiliza o e uma curva de aprendizagem zero em qualquer t nel Isto poss vel atrav s da uniformiza o da representa o de infra estrutura equipamentos alarmes e controlo do t nel Utilizou se uma representa o sin ptica em que a forma de representa o a mesma independentemente do t nel i e todos os t neis partilham e a representa o da infra estrutura variando apenas o comprimento do t nel e as vias e a representa o dos diferentes tipos de equipamentos e a forma de representa o dos seus estados variando apenas os tipos de equipamentos presentes em cada t nel e a sua localiza o dentro do t nel e a representa o dos alarmes que foca a aten o do utilizador nas situa es activas mais graves logo na vis o geral do t nel e o controlo sempre efectuado atrav s de uma janela que apresenta os detalhes de cada equipamento estado e alarmes e onde poss vel alterar o modo de opera o manual autom tico e o es
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