Модернизация системы телеметрии и мониторинга транспортных средств в условиях каршеринга (на примере парка Anytime)

Содержание

Введение

Глава 1. ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБЪЕКТА

1.1. Описание парка: 800 автомобилей и (Nissan Qashqai).

1.2. Проблема 2G: Низкая скорость, обрывы связи в низинах Алматы, задержки открытия дверей до 10-15 секунд.

1.3. Проблема энергопотребления: Почему телематика «высаживает» аккумулятор за 3 дня простоя.

Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ

2.1. Выбор оборудования: Характеристики терминала TEC 910 4G. Описание разъемов Fakra и их преимуществ для ВЧ-сигнала.

2.2. Схема подключения к CAN-шине: Описание подключения к витой паре автомобиля (CAN-High/Low). Как терминал считывает данные о вольтаже и дверях.

2.3. Алгоритм защиты АКБ: Описание логики — если напряжение падает ниже 11.7 В, система отправляет команду на автозапуск двигателя.

Глава 3. РАСЧЕТ ЗАДЕРЖЕК И МОДЕЛИРОВАНИЕ

3.1. Математический расчет задержки в 2G (GPRS): Задержка складывается из времени доступа к каналу (TBF). В условиях города пакет 512 байт идет через забитые каналы 2G:

3.2. Расчет задержки в 4G LTE: Благодаря технологии малых задержек и приоритезации трафика:

Глава 4. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОМ

4.1. WBS (Структура работ): Разделение на этапы (закупка, прошивка, монтаж).

4.2. Диаграмма Ганта: График переоборудования 130 машин за 4 месяца.

4.3. Бюджет: * Закуп оборудования: 52 000 000 ₸.

4.4. SWOT-анализ: S (Силы): Мгновенная связь, нет севших АКБ. W (Слабости): Высокая цена блоков. O (Возможности): Масштабирование на весь Казахстан. T (Угрозы): Поломки терминалов.

4.5. Эффективность:

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Модернизация системы телеметрии и мониторинга транспортных средств в условиях каршеринга (на примере парка Anytime)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стремительным развитием индустрии каршеринга в городах Казахстана и России, где качество телематических систем напрямую определяет конкурентоспособность оператора и удовлетворенность пользователей. Современные радиотехнические информационные системы мониторинга транспортных средств должны обеспечивать минимальные задержки передачи данных, надежность связи в условиях плотной городской застройки и энергоэффективность оборудования для предотвращения разряда аккумуляторных батарей при длительных простоях автомобилей [1, c. 45].

Проблема низкой скорости и высоких задержек в сетях второго поколения (2G/GPRS) становится критической для каршеринговых операторов, эксплуатирующих крупные автопарки в мегаполисах с многоэтажной застройкой и сложным рельефом. В условиях города Алматы, характеризующегося наличием низин, горных склонов и высотных зданий, использование устаревших телематических терминалов приводит к задержкам открытия дверей автомобиля до 10-15 секунд, что существенно снижает качество сервиса и увеличивает отток клиентов [3, c. 78]. Дополнительной технической проблемой является избыточное энергопотребление телематического оборудования, вызывающее полный разряд аккумуляторной батареи за 3 дня простоя транспортного средства, что требует регулярных выездов технических специалистов для запуска двигателя и влечет значительные эксплуатационные издержки [5, c. 112].

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием исследований по отдельным аспектам телематических систем, однако комплексный подход к модернизации телеметрии каршеринговых автопарков с учетом специфики сетей четвертого поколения (4G LTE) и алгоритмов защиты аккумуляторных батарей остается недостаточно разработанным [7, c. 134].

Цель курсовой работы – разработка технического решения по модернизации системы телеметрии и мониторинга транспортных средств каршерингового парка Anytime с переходом на технологию 4G LTE и внедрением алгоритма автоматической защиты аккумуляторных батарей.

Задачи курсовой работы:

• провести технический анализ существующей системы телеметрии парка Anytime и выявить основные эксплуатационные проблемы;
• обосновать выбор телематического оборудования и разработать схему подключения к бортовым системам автомобиля;
• выполнить математический расчет задержек передачи данных в сетях 2G и 4G для обоснования технико-экономической эффективности модернизации;
• разработать структуру управления проектом модернизации с построением диаграммы Ганта и расчетом бюджета;
• провести SWOT-анализ и оценить эффективность внедрения модернизированной системы телеметрии.

Объект исследования – система телеметрии и мониторинга транспортных средств каршерингового парка Anytime.

Предмет исследования – технические характеристики радиотехнических информационных систем телеметрии, параметры задержек передачи данных и алгоритмы энергоменеджмента бортового оборудования.

Методологическая база исследования включает теоретические методы анализа технических систем, расчетные методы оценки задержек в каналах передачи данных, методы проектного управления (WBS, диаграмма Ганта), методы экономического анализа эффективности технических решений. Нормативно-техническую базу составляют стандарты связи 3GPP для сетей LTE, технические спецификации протокола CAN, рекомендации ITU-T по оценке качества передачи данных.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к модернизации телематических систем каршеринга, объединяющем переход на сети 4G LTE, внедрение алгоритма автоматической защиты аккумуляторных батарей и оптимизацию схемы подключения к CAN-шине автомобиля с использованием высокочастотных разъемов Fakra.

Теоретическая значимость исследования состоит в систематизации технических решений по модернизации телеметрии транспортных средств и обосновании математических моделей расчета задержек в радиоканалах различных поколений.

Практическая значимость работы заключается в разработке готового технического решения для каршерингового оператора Anytime, включающего спецификацию оборудования, схемы подключения, алгоритмы управления и план-график реализации проекта с расчетом экономической эффективности.

Структура работы включает введение, четыре главы, заключение и список использованной литературы. В первой главе проведен технический анализ объекта исследования, во второй главе представлено проектирование модернизации системы, в третьей главе выполнены математические расчеты задержек и моделирование, в четвертой главе разработана система управления проектом и оценена его эффективность.

ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБЪЕКТА

1.1. Описание парка: 800 автомобилей и (Nissan Qashqai)

Каршеринговая компания Anytime осуществляет деятельность на территории города Алматы и располагает автопарком численностью 800 единиц техники, представленной исключительно автомобилями марки Nissan Qashqai второго поколения (J11), выпущенными в период 2014-2019 годов [2, c. 56]. Выбор данной модели обусловлен оптимальным сочетанием эксплуатационных характеристик для условий городской эксплуатации, включая экономичность топливного расхода, вместительность салона, надежность трансмиссии и доступность сервисного обслуживания в регионе присутствия оператора [4, c. 89].

Технические характеристики базовой модели Nissan Qashqai, эксплуатируемой в парке Anytime, представлены в таблице 1. Автомобили оснащены бензиновыми двигателями объемом 2,0 литра мощностью 144 лошадиных силы с вариаторной трансмиссией X-Tronic, что обеспечивает плавность хода и минимальный расход топлива в городском цикле на уровне 7,8 литров на 100 километров пробега [6, c. 145]. Электрооборудование автомобилей функционирует от бортовой сети напряжением 12 вольт, источником питания которой является свинцов

…