Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri

Jukka Lähesmaa, Juha Levo, Jari Oinas, Tomi Ristola, Maritta Polvinen, Pekka Nurminen Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri Vaihe 1 Toiminnallinen arkkitehtuuri Versio 1.0 31.03.2004

Jukka Lähesmaa, Juha Levo, Jari Oinas, Tomi Ristola, Maritta Polvinen, Pekka Nurminen Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri Vaihe 1 Toiminnallinen arkkitehtuuri Tiehallinto Helsinki 2004

Julkaisua myy/saatavana: Tiehallinto, julkaisumyynti Telefaksi 0204 22 2652 S-posti julkaisumyynti@tiehallinto.fi www.tiehallinto.fi/julk2.htm Tiehallinto Opastinsilta 12 A PL 33 00521 HELSINKI Puhelinvaihde 0204 2211

ESIPUHE Tiehallinto käynnisti syksyllä 2003 hankkeen Liikenteen hallinnan arkkitehtuurin ja kehittämissuunnitelman tekemiseksi. Arkkitehtuuri on väline, jolla kuvataan, miten liikenteen hallintaa toteutetaan ja kehitettään. Hankkeen ensimmäisessä vaiheessa on kuvattu liikenteen hallinnan tärkeimmät toiminnot toiminnallisena arkkitehtuurikuvauksena. Toiminnallinen arkkitehtuuri kuvaa miten liikenteen ohjaus, tiedotus ja tiedon jakelu sekä muu tienpidon tuki toteutetaan toimintoketjuna. Samalla on määritelty tärkeimmät näihin toimintoihin liittyvät kehitystarpeet. Hankkeen seuraavassa vaiheessa tehdään tarvittavat täydennykset toiminnalliseen arkkitehtuuriin sekä liikenteen hallinnan järjestelmäarkkitehtuuri ja hallinnollinen arkkitehtuuri. Tässä vaiheessa myös kuvataan arkkitehtuurin käyttö ja aloitetaan sen hyödyntäminen. Lisäksi liikenteen hallinnan kehitystarpeet siirretään eliike-hankkeen organisoitaviksi. Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri -hankkeen ohjausryhmään kuuluivat Kari Hiltunen, Jyri Mustonen, Seppo Oinonen, Raimo Kangaskoski ja Maritta Polvinen Tiehallinnosta, Kristian Appel Traficonista sekä Osmo Hanhinen ja Jukka Lähesmaa SysOpenista. Hankkeen projektiryhmässä Tiehallinnosta toimivat Maritta Polvinen ja Pekka Nurminen. Konsulttityöstä vastasivat Jukka Lähesmaa ja Juha Levo SysOpenista sekä Jari Oinas ja Tomi Ristola Traficonista. Tiehallinto

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 5 Summary Finnish national road administration started a project that aims to create a traffic management architecture and development plan. The architecture is a tool that describes how traffic management is and will be realised and developed at FinnRA. The fists phase of the project created a functional architecture that describes the most important functions of the traffic management. The functional architecture describes the process chain of how traffic control, information and support to the road maintenance are realized. Also the most important development needs of these functions are investigated. The next phase of the project will make the needed extensions to the functional architecture and it will also produce the system and administration views to the architecture. Also the different development needs will be delivered to an other project that will take care of the development planning and organising. The project has been granted European Community financial support in the field of Trans-European Networks - Transport.

6 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri ja kehittämissuunnitelma Kokonaisuus Liikenteen hallinta on laaja kokonaisuus, joka tarvitsee jäsennellyn kokonaiskuvauksen suunnittelun, kehittämisen ja investointipäätösten tueksi. Tällaista kuvausta kutsutaan arkkitehtuuriksi. Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri ja kehittämissuunnitelma on työväline, jonka avulla kuvataan, miten Tiehallinto toteuttaa liikenteen hallinnan eri toimintoja. Arkkitehtuurin tavoitteena on kuvata liikenteen hallinnan nyky- ja tavoitetila eri näkökulmista. Kehittämissuunnitelma kuvaa toimenpiteet, joilla liikenteen hallintaa kehitetään tavoitetilan 2007 mukaiseksi. Tiehallinnon liikenteen hallinnan arkkitehtuuri ja kehittämissuunnitelma koostuu seuraavan kuvan mukaisista osista. toiminnallinen arkkitehtuuri järjestelmäarkkitehtuuri hallinnollinen arkkitehtuuri tietoarkkitehtuuri kehittämissuunnitelma hyödyntämiskuvaus Toiminnallinen arkkitehtuuri kuvaa toimintoketjuna liikenteen hallinnan toiminnot ja toimintojen väliset yhteydet. Järjestelmäarkkitehtuuri kuvaa liikenteen hallinnan toimintojen toteuttamisessa käytettävät laitteet, sovellukset ja tietoliikenneyhteydet. Hallinnollinen arkkitehtuuri kuvaa toiminnan hallinnollisen organisoinnin ja siihen liittyvät periaatteet. Tietoarkkitehtuuri kuvaa käsiteltävät tiedot ja käsitteet. Kehittämissuunnitelma kuvaa toiminnan kehitystarpeet ja toimenpiteet. Hyödyntämiskuvaus määrittelee miten arkkitehtuuria ja kehittämissuunnitelmaa ylläpidetään ja käytetään liikenteen hallinnan kokonaissuunnittelussa ja hankkeiden lähtökohtana. Arkkitehtuuri ja kehittämissuunnitelma laaditaan kaksivaiheisena hankkeena. Ensimmäinen toiminnalliseen arkkitehtuuriin keskittyvä vaihe päättyy keväällä 2004. Toinen arkkitehtuurin ja kehittämissuunnitelman eri osat viimeistelevä vaihe valmistuu vuoden lopussa 2004. Arkkitehtuurin käyttöön vieminen aloitetaan jo toiminnallisen arkkitehtuurin valmistuttua. Liikenteen hallinnan tietoarkkitehtuuri tehdään erikseen osana koko Tiehallinnon tietoarkkitehtuurin kehittämishanketta ja kehittämissuunnitelmaa ylläpidetään eliikehankkeessa. Liikenteen hallinnan arkkitehtuurin lähtökohtana ovat olleet sekä Liikennetelematiikan kansallinen arkkitehtuuri (TelemArk) että Euroopan ITS puitearkkitehtuuri (KAREN). Arkkitehtuurin hyödyt

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 7 Arkkitehtuuri on tärkeä koska se luo yhteisen pohjan, jonka perusteella toimintaa voidaan kehittää kokonaisvaltaisesti se varmistaa eri toimintojen ja osajärjestelmien välisen yhteentoimivuuden se mahdollistaa standardisoidut rajapinnat osajärjestelmien välillä ja sen myötä avoimet markkinat palveluille ja laitteille; se takaa loppukäyttäjien saaman tiedon yhdenmukaisuuden; se sallii tarkoituksenmukaisen teknisen riippumattomuuden ja tekee uusien teknologioiden yhdistämisen helpoksi; Arkkitehtuuri tarjoaa järjestelmällisen menetelmän ottaa huomioon eri osapuolten vaatimukset ja tavoitteet. Toimintojen ja järjestelmien yhteentoimivuus parantaa huomattavasti niiden käyttömahdollisuuksia. Teknisten näkökohtien lisäksi yhteentoimivuuteen kuuluvat myös organisatoriset näkökohdat. Arkkitehtuurin avulla käyttöön otettavat järjestelmät voidaan suunnitella johdonmukaisella tavalla, yhdistyy onnistuneesti muihin palveluihin, toimivat toivotulla tavalla, täyttävät käyttäjien odotukset ja on helppo hallinnoida, ylläpitää ja laajentaa.

8 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri Sisältö 1 TAVOITE 9 2 SISÄLTÖ 9 3 KOKONAISARKKITEHTUURI 10 3.1 Yleiskuvaus 10 3.2 Toiminnot 11 3.3 Käyttökohteet 11 3.4 Arkkitehtuurin kerrokset 12 3.5 Palveluiden tuottaminen 13 3.6 Jalostus 13 3.7 14 3.8 Häiriönhallinta osana arkkitehtuuria 15 4 TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT 16 4.1 Kerroksellisuus 16 4.1.1 Seurannan jaottelu 16 4.1.2 Keskitetty tietojen analysointi 17 4.1.3 Keskitetty ja hajautettu ohjaussuositusten laskenta 18 4.1.4 Tietojen käsittely käsin 19 4.1.5 Tietovarastojen hajautus tai keskitys 20 4.1.6 Keskitetty tiedotus ja tiedon jakelu 22 4.1.7 LK-päivystäjän integroitu työkalu 23 4.2 Muita arkkitehtuuriratkaisuja 24 5 JATKOSUUNNITELMA 25 Liitteet 1) Kokonaisarkkitehtuurin osatoimintokaavio ja nimilista 2) Toimintokuvaukset 3) Määritelmät ja merkintätavat 4) Toimintaympäristö

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 9 TAVOITE Toiminnallinen arkkitehtuuri 1 TAVOITE Tämä dokumentti kuvaa liikenteen hallinnan toiminnallisen arkkitehtuurin. Toiminnallisen arkkitehtuurin tavoitteena on kuvata Tiehallinnon liikenteen hallinnan eri toiminnot. Toiminnoista esitetään tavoitetila eli miten liikenteen hallintaa toteutetaan vuonna 2007. Tavoitetila sisältää myös pidemmälle tulevaisuuteen tähtääviä arkkitehtuuriratkaisuja, jotka on kuitenkin otettava huomioon lähiajankin kehityksessä. Lisäksi toiminnallisessa arkkitehtuurissa esitetään tavoitetilassa tarvittavat toimintojen uudet ja kehittämistä vaativat osat sekä näistä seuraavat kehitystarpeet. Toiminnallista arkkitehtuuria tarkennetaan työn seuraavassa vaiheessa 2. 2 SISÄLTÖ Tässä raportissa on kuvattu pelkistetty yhteenveto liikenteen hallinnan toiminnallisesta kokonaisarkkitehtuurista (taso 0). Kokonaisarkkitehtuuri esitellään osissa kuvaamalla erikseen tärkeimmät tehdyt arkkitehtuuriratkaisut. Lisäksi kunkin arkkitehtuuriratkaisun yhteydessä käsitellään tästä seuraavat liikenteen hallinnan kehitystarpeet. Raportin liitteenä 1 on tarkemman tason 2 liikenteen hallinnan toimintokaavio ja luettelo osatoiminnoista. Tasolla 2 liikenteen hallinnan toiminta esitettään tasolla, josta selviävät siihen liittyvät yksittäiset eri tehtävät, kuten liikenteen pisteseuranta tai automaattinen kelin mallinnus. Raportin liitteenä 2 ovat tason 2 liikenteen hallinnan toimintojen kuvaukset. Liikenteen hallinnan tason 2 toimintoja ovat liikenteen ohjaus muuttuvilla opasteilla, tunneleiden ja siltojen ohjaus, liittymien ja väylien ohjaus liikennevaloin, tiedotus säästä ja kelistä, tiedotus tiestä ja liikenteestä sekä liikenteen häiriönhallinta. Lisäksi liitteessä 2 on esitetty tienpidon tuki toiminnon kuvaus yleisemmällä tasolla 1.

10 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri KOKONAISARKKITEHTUURI 3 KOKONAISARKKITEHTUURI 3.1 Yleiskuvaus Liikenteen hallinta on osa tienpitoa ja sillä tuetaan tienpidon tavoitteiden saavuttamista. Liikenteen hallinnan tavoitteena on vaikuttaa liikenteeseen eri toimintojen ja niiden tuottamien palveluiden avulla. Liikenteen hallinnan toiminnot on toiminnallisessa arkkitehtuurissa jaettu liikenteen ohjaukseen, tiedotukseen, joka sisältää myös tiedon jakelun sekä muuhun tienpidon tukeen. Liikenteen häiriönhallinta -toiminnon vaikutukset liikenteeseen syntyvät näiden kolmen toiminnon tuottamien palvelun kautta. Liikenteen hallinnan palvelut tullaan määrittelemään tarkemmin Liikenteen hallinnan palveluiden määrittelyhankkeessa. Liikenteen hallinnan toiminnoilla vaikutetaan käyttökohteisiin. Käyttökohteissa liikenteen hallinnan asiakkaat, kuten tienkäyttäjät, kuljetusten suunnittelijat tai urakoitsijat sovittavat oman toimintansa tai hyödyntävät omassa toiminnassaan liikenteen ohjauksen, tiedotuksen tai tienpidon tuen tuottamia palveluita. Toimintojen ominaisuudet määräytyvät käyttökohteiden kautta konkretisoituvien käyttäjätarpeiden perusteella. Liikenteen hallinnan toiminnot tuotetaan ketjuina, jossa Tiehallinto ja sen yhteistyökumppanit seuraavat liikennettä ja olosuhteita, käsittelevät tietoja ja toteuttavat palveluja. Käyttökohteet Toimintojen toteutusketjut Liikenteen ohjaus Tiedotus Tiedon jakelu Häiriönhallinta Muun tienpidon tuki Kuva 1. Yleiskuva toiminnallisesta arkkitehtuurista

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 11 KOKONAISARKKITEHTUURI 3.2 Toiminnot Toiminnallisen arkkitehtuurin liikenteen ohjauksen, tiedotuksen ja häiriönhallinnan tason 2 toiminnot ja näiden tavoitteet on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Liikenteen hallinnan toimintojen tavoitteet Toiminto Liikenteen ohjaus muuttuvilla opasteilla Tunneleiden ja siltojen ohjaus Liittymien ja väylien ohjaus liikennevaloin Tiedotus säästä ja kelistä Tiedotus tiestä ja liikenteestä Häiriönhallinta Tavoite Ohjata muuttuvia opasteita ajantasaisesti vallitsevan sään, kelin ja/tai liikennetilanteen mukaan siten, että liikenne on turvallista ja sujuvaa. Varmistaa tieliikenteen turvallisuus ja sujuvuus sekä riittävä työturvallisuus tietunneleissa ja häiriöherkillä silloilla kaikissa tilanteissa. Varmistaa tieliikenteen turvallisuus ja sujuvuus liittymissä, laajemman tieverkon alueella sekä erityiskohteissa kuten raja-asemilla liikennevaloin Tiedottaa vallitsevasta säästä ja kelistä sekä niiden ennusteesta turvallisuuden ja sujuvuuden parantamiseksi. Tiedottaa vallitsevista tie- ja liikenneolosuhteista sekä niiden ennusteesta turvallisuuden ja sujuvuuden parantamiseksi. Avustaa tiellä tapahtuneen häiriön poistamisessa sekä ohjata ja tiedottaa liikennettä siten, että häiriöstä aiheutuu sille mahdollisimman vähän haittaa. 3.3 Käyttökohteet Käyttökohteet, joihin liikenteen hallinnalla vaikutetaan ja jotka käyttävät liikenteen hallinnan toimintojen tuottamia palveluja on esitetty taulukossa 2. Lisäksi taulukossa on kunkin käyttökohteen lyhyt kuvaus. Taulukko 2. Käyttökohteiden kuvaus. Käyttökohde Matkan suunnittelu Kuljetuksen suunnittelu ja hallinta Olosuhteiden mukainen liikkuminen Ohjauksen mukainen liikkuminen Häiriön poistaminen Tiellä tehtävä työ Sisäisten tekeminen analyysien Kunnossapidon toimenpiteiden suunnittelu ja hallinta Tienpidon laadun valvonta Palveluiden tuottaminen Kuvaus Matkan ajankohdan, reitin yms. tekijöiden suunnittelu käytettävissä olevan informaation perusteella Tavaraliikenteen kuljetuksen suunnittelu etukäteen ja kuljetusjärjestelyissä tehtävät muutokset vallitsevien olosuhteiden perusteella Ajoneuvon kuljettaminen sujuvasti ja tuvallisesti valitsevista olosuhteista käytettävissä olevien tietojen ja ohjauksen perusteella Ajoneuvon kuljettaminen sujuvasti ja turvallisesti eri ohjausvälineillä annettujen rajoitusten ja opasteiden mukaisesti Toimenpiteet, joilla urakoitsijat ja pelastustyöntekijät poistavat tiellä häiriötä aiheuttavan tekijän, minimoivat liikenteelle aiheutuvat haitat ja normalisoivat liikenteen. Tiellä tapahtuvien eri huolto-, kunnossapito-, rakennus- ja pelastustehtävien sujuva ja turvallinen toteuttaminen Liikenteen hallinnan tietojen hyödyntäminen Tiehallinnossa tienpidon suunnittelussa sekä yksittäistapauksissa esimerkiksi onnettomuustutkinnan yhteydessä. Urakoitsijoiden erityisesti talvikunnossapidon ja muiden hoitotoimenpiteiden suunnittelu ja työn ohjaus Tiehallinnon toimenpiteet, joilla urakoitsijoiden kunnossapitotoimenpiteiden laatua seurataan ja valvotaan Tiehallinnon tietojen ja palveluiden hyödyntäminen tuotettaessa kolmansien osapuolien erilaisia palveluita

12 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri KOKONAISARKKITEHTUURI Käyttökohteet asettavat erilaisia vaatimuksia liikenteen hallinnan palvelulle ja toiminnoille, jotka toiminnallisen arkkitehtuurin tulee toteuttaa. Käyttökohteiden vaatimukset on kuvattu liitteen 2 toimintokuvauksissa. 3.4 Arkkitehtuurin kerrokset Toiminnallinen arkkitehtuuri on jaettu kolmeen kerrokseen, jotka ovat palveluiden tuottaminen, jalostus ja seuranta (kuva 2). Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus Kuva 2. Toiminnallisen arkkitehtuurin kerrokset Eri kerroksilla on omat erityiset tehtävänsä toiminnallisessa arkkitehtuurissa. kerros tarjoaa ylempien kerrosten käyttöön kaikilla eri seurantamenetelmillä tuotetun liikenteen hallinnan raakatiedon. Jalostuskerros tuottaa raakatiedosta eri palveluiden toteuttamisessa tarvittavan analysoidun tiedon. Palveluiden tuottamiskerros toteuttaa erilaiset liikenteen hallinnan palvelut. Eri kerrosten lopputulokset on havainnollistettu kuvassa 3. Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Palvelu Analysoitu tieto Jalostus Raakadata Kuva 3. Eri kerrosten tuottamat lopputulokset.

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 13 KOKONAISARKKITEHTUURI 3.5 Palveluiden tuottaminen Palveluiden tuottamiskerroksen (kuva 4) toimintojen avulla ohjataan liikennettä, tiedotetaan ja jaellaan erilaista tietoa liikenneoloista sekä tuetaan tienpitoa seuranta- ja jalostuskerroksista saatavien tietojen perusteella. Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Liikenteen ohjaus muuttuvien opasteiden ohjaus tunnelien ja siltojen ohjaus liikennevaloohjaus Tiedotus sää ja keli sekä tie ja liikenne Tiedon jakelu Muun tiepidon tuki Jalostus Kuva 4. Palveluiden tuottamiskerros. Palveluiden tuottamiskerroksessa toteutetaan toiminnot, jotka tekevät kustakin tiehallinnon palvelusta omanlaisensa. Palvelukerroksessa saman alemmilta kerroksilta saadun raakatiedon tai analysoidun tiedon avulla tuotetaan eri tavoin tiedotuspalveluita tai liikenteen ohjausta esimerkiksi muuttuvilla opasteilla ja liikennevaloilla. 3.6 Jalostus Jalostuskerroksen (kuva 5) tehtävänä on tarjota analysoitua tietoa palveluiden tuottamiskerroksen käyttöön.

14 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri KOKONAISARKKITEHTUURI Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus analysoitu tieto automaattinen analysointi manauaalinen analysointi liikennehäiriöt Kuva 5. Jalostuskerros. Jalostuskerroksessa toteutetaan toiminnot, joiden avulla raakatieto muokataan, yhdistellään ja täydennetään valmiiksi analysoiduksi tiedoksi, jota palveluiden tuottamiskerroksen toiminnoissa ja eri palveluissa voidaan käyttää sellaisenaan. Jalostus tapahtuu osittain automaattisesti ja osittain ihmisten havainnointiin, päättelyyn ja tietojen tallentamiseen perustuen. 3.7 kerroksen (kuva 6) tehtävänä on havainnoida liikennettä ja olosuhteita sekä kerätä tietoa Tiehallinnolle liikenteen hallinnan toimintojen mahdollistamiseksi. Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus sää ja keli keli ja liikenne kuvat liikenne kunnossapidon eteneminen liikennehäiriöt Kuva 6. kerros.

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 15 KOKONAISARKKITEHTUURI kerroksen lopputuotteena syntyy raakatieto hyödynnettäväksi tietojen analysoinnissa ja palveluiden tuottamisessa. Liikenteen hallinnan seurantatiedot on arkkitehtuurissa ryhmitelty neljään toiminnalliseen kokonaisuuteen, jotka ovat sää- ja kelitieto, kuvatieto, liikennetieto sekä kunnossapidon etenemistiedot. Lisäksi myöhemmin käsitellään erikseen häiriö- ja toimenpidetietojen asema toiminnallisessa arkkitehtuurissa. 3.8 Häiriönhallinta osana arkkitehtuuria Toiminnallisessa arkkitehtuurissa häiriönhallinta on jäsennetty siten, että häiriönhallinnan osatoiminnot tuottavat tarvittavat analysoidut tiedot liikenteen hallinnan muiden toimintojen ja palveluiden käyttöön. Häiriötilanteessa liikennettä ohjataan, tiedotetaan ja tienpitoa tuetaan näiden tietojen perusteella, mutta käyttämällä edellä kuvattuja palveluiden tuottamiskerroksen toimintoja. Palveluna häiriönhallinta koostuu ohjauksesta, tiedotuksesta ja muusta tienpidon tuesta, joiden avulla Tiehallinto pyrkii vaikuttamaan käyttökohteisiin häiriötilanteessa. Toiminnallisessa arkkitehtuurissa häiriönhallintaa varten tarvittavia erillisiä osatoimintoja ovat vain seuranta- ja jalostuskerrosten tehtävät, joiden avulla häiriötilanteesta ja sen aikaisista toimenpiteistä saadaan tarvittavat tiedot palveluiden tuottamiskerroksen toimintojen käytettäväksi. Kuvassa 7 on kuvattu häiriönhallinnan rajausta osana toiminnallista arkkitehtuuria. Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen ohjaus tiedotus tiedon jakelu tienpidon tuki Jalostus Häiriönhallinta Liikennehäiriö ja toimenpide tiedot Kuva 7. Häiriönhallinta osana arkkitehtuuria.

16 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT 4 TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT 4.1 Kerroksellisuus Toiminnallinen arkkitehtuuri on jaettu kolmeen kerrokseen, joilla kullakin on omat tehtävänsä ja lopputuotteensa (kuva 8). Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Palvelu Analysoitu tieto Jalostus Raakadata Kuva 8. Toimintojen hajautus kolmeen kerrokseen. Kerroksellisuus selkeyttää toimintojen toteuttamisen rakennetta. Kerrosten avulla selkeytetään osatoimintoja, jotka palvelevat useita seuraavan kerroksen toimintoja. Palvelukohtaiset toiminnot on eroteltu omiksi kokonaisuuksikseen palveluiden tuottaminen kerrokselle. Näin kerroksellisuus ohjaa eri toimintojen sijoittamista omille kerroksilleen hankkeita toteutettaessa. Tavoitetilan mukaista kerroksellisuutta ei voida toteuttaa yksittäisillä toimenpiteillä vaan kerroksellisen rakenteen selkeyttäminen on otettava huomioon useissa yksittäisissä hankkeissa eri toimintoja toteutettaessa. Kerroksellisen rakenteen aikaansaaminen ja ylläpitäminen tapahtuu toteuttamishankkeiden suunnitteluvaiheessa tarkistettaessa hankkeen suunnitelmaa suhteessa kokonaisarkkitehtuuriin. 4.1.1 Seurannan jaottelu tietojen tuottaminen ja raakatiedon varastointi on organisoitu neljään toiminnalliseen kokonaisuuteen, jotka ovat sää- ja kelitieto, kuvatieto, liikennetieto sekä kunnossapidon etenemistiedot (kuva 9). Kunkin näiden kokonaisuuden tietojen tuottaminen, tietosisältö ja käyttö liittyvät läheisesti toisiinsa. Jako neljään eri kokonaisuuteen palvelee erityisesti seurantakerroksen sisäistä selkeyttä ja tarjoaa yhden perustellun tavan organisoida seurantatoiminnot. Toiminnallisen arkkitehtuurin ylempien kerrosten kannalta tällä jaottelulla ei ole juurikaan merkitystä, koska seurantakerroksen tulee

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 17 TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT yksinkertaisesti tarjota kaikki tuotettu raakatieto jalostuksen ja palveluiden tuottamisen käyttöön. Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus sää ja keli keli ja liikenne kuvat liikenne kunnossapidon eteneminen liikennehäiriöt Kuva 9. Raakadatan tuottamisen ja varastoinnin toiminnalliset kokonaisuudet. Samoin kuin toiminnallisen arkkitehtuurin kerroksellisuuden toteuttaminen tapahtuu seurantakerroksen toiminnallisten kokonaisuuksien selkeyttäminen ja ylläpito vaiheittain yksittäisten toteutushankkeiden suunnittelun yhteydessä. 4.1.2 Keskitetty tietojen analysointi Raakatiedon analysointia, joka käsittää mm. tietojen mallinnusta, tilanteen arviointia ja ennustamista, tarvitaan kaikkien liikenteen hallinnan palveluiden pohjaksi. Tavoitetilassa eri käyttötarkoituksia varten tehtävä analysointi suoritetaan keskitetysti. Toiminnallisessa arkkitehtuurissa automaattinen analysointi on jaettu kolmeen eri kerrokseen kuvan 10 mukaisesti. Mallinnuksen ja analysoinnin alimmalla kerroksella tapahtuu kelin, liikenteen ja häiriöiden mallinnus erikseen. Erillistä mallinnusta tarvitaan, koska palvelukerroksen eri toiminnoissa tarvitaan erillistä mallinnettua tietoa eri tekijöistä. Lisäksi erillisen mallinnuksen kerros yksinkertaistaa mallinnuksen ensimmäistä vaihetta, kun kaikkia tekijöitä ei tarvitse huomioida samalla kertaa. Erillinen mallinnuskerros helpottaa myös keskitetyn tietojen analysointitoiminnallisuuden vaiheittaista toteuttamista. Analysoinnin toisella tasolla yhdistetään eri tekijöiden vaikutukset kokonaistilanteen arvioimiseksi ja ennusteiden tuottamiseksi. Jatkossa eri tekijöiden yhteisvaikutuksien arviointiin on entistä enemmän tarvetta mm. paremman liikenteen ohjauksen ja tiedotuspalveluiden toteuttamiseksi. Analysoinnin ylimmällä tasolla tapahtuu analysoidun tiedon käsittely eri käyttötarkoituksiin kuten esimerkiksi ohjaussuositusten laskenta ohjausjärjestelmiä varten, erilaisten tiedotustietojen muokkaaminen tai herätteiden tuottaminen esimerkiksi liikennekeskuspäivystäjälle häiriönhallintaan tai talvikunnossapidon laadun valvonnalle.

18 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus ohjaus suositus tiedotus tiedot heräte tuki kokonaistilanne keli liikenne häiriöt Kuva 10. Keskitetty tietojen analysointi. Keskitetyn tietojen analysoinnin toiminnallisuus ja tavoitetilan käyttökohteet tarkennetaan erillisessä liikennetilannetietojen hallintajärjestelmän kehittämishankkeessa. Kun toiminnallisuus kokonaisuutena ja analysoinnin käyttökohteet on kuvattu, voidaan rajata ja päättää toimintokokonaisuuden (järjestelmän) tärkeimmät osat, joita ryhdytään ensimmäisessä vaiheessa toteuttamaan. Kokonaisuutta on kehitettävä vaiheittain, kuitenkin kokonaistavoite muistaen. 4.1.3 Keskitetty ja hajautettu ohjaussuositusten laskenta Toiminnallisessa arkkitehtuurissa jalostuskerrokseen sijoitettu toimintokokonaisuus Keskitetty tietojen analysointi laskee ohjaussuositukset useimmille paikallisille ohjausjärjestelmille. Muuttuvien opasteiden ohjauksessa käytetään pelkästään keskitettyä ohjaussuositusten laskentaa. Keskitetyllä ohjaussuositusten laskennalla saavutetaan ohjausperiaatteiden yhdenmukaisuus ja yksinkertaistetaan ohjauslaskennan ylläpitoa. Samalla eri järjestelmissä voidaan huomioida keskitetysti verkollinen ohjaustarve. Liikennevaloissa sekä tunnelien ja siltojen ohjauksessa lopullinen ohjaustoimenpiteiden määritys tapahtuu paikallisesti. Liittymien ja väylien ohjaus liikennevaloin sekä liikenteen ohjaus tunneleissa ja silloilla nähdään niin aikakriittisenä, että niiden toiminta halutaan turvata mahdollisimman hyvin kaikissa tilanteissa kuten myös keskitetyn ohjaussuositusten laskennan häiriötilanteissa. Siten näissä ohjausjärjestelmissä tarvittava tieto liikenteestä, kelistä ja muista olosuhteista otetaan suoraan paikallisista ilmaisimista ja jolloin ohjaustila pystytään määrittelemään paikallisesti mahdollisimman reaaliaikaisesti.

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 19 TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT Liikenteen ohjaus muuttuvat opasteet sillat ja tunnelit liikennevalot ohjaus ohjaus ohjaus määritys määritys Jalostus ohjaus suositus analysointi raakadata Kuva 11. Ohjaussuositusten määrityksen paikka. Ohjaussuositusten laskennan keskittämistä voitaisiin kehittää yhtenä kokonaishankkeena liikennetilannetiedon hallintajärjestelmän kehittämisen yhteydessä. 4.1.4 Tietojen käsittely käsin Tiehallinnon Liikennekeskuksen tekemä tietojen käsittely käsin kohdistuu ainoastaan jalostuskerroksen tietoihin. Käsin käsiteltäviä tietoja ovat 1) liikenteen häiriötiedot sekä 2) analysoidut tiedotustiedot (kuva 12). Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus tiedotus tiedot häiriö tiedot käsittely käsin käsittely käsin Kuva 12. Tietojen käsittely käsin jalostus-kerroksessa.

20 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT Analysoitujen tiedotustietojen ja häiriötietojen käsittely käsin ovat omia erillisiä toiminnallisia kokonaisuuksiaan. Liikenteen häiriötietojen käsittely käsin tarkoittaa automaattisen analysoinnin tuottamien tietojen, kuten tieosakohtaisten keli- ja liikenteen sujuvuusluokkien, ennusteiden ja suositusten tarkistamista ja täydentämistä käsin. Tämän lisäksi liikenteen häiriötietojen käsittely käsin sisältää eri lähteistä saatavien tietojen syöttämistä ja päivittämistä sekä tiedon muokkaamista ja luokittelua eri käyttötarkoitusiin, kuten liikennetiedotteisiin, sopivaksi. Jalostuskerroksessa tehtävällä tietojen käsittelyllä tiedot tuotetaan niin täydellisiksi ja eri käyttötarkoituksiin sopiviksi, ettei niitä tarvitse enää palveluiden tuottamisen yhteydessä käsitellä manuaalisesti. Kaksi keskitettyä toiminnallisuutta tietojen käsittelyyn käsin toteutetaan kahdessa eri kokonaisuudessa. Tiedotustietojen käsittelyä kehitetään liikennetilannetiedon hallintajärjestelmän vaiheittaisen toteuttamisen yhteydessä. Liikenteen häiriötietojen käsittelyä käsin viedään eteenpäin nykyisen pohjalta LK-tieto järjestelmän uudistamisen yhteydessä. 4.1.5 Tietovarastojen hajautus tai keskitys Jalostuskerroksessa analysoidut tiedot ja liikenteen häiriötilanteiden tiedot muodostavat omat toiminnalliset kokonaisuutensa. Toiminnallisen arkkitehtuurin yhteydessä ei voitu tehdä lopullista päätöstä siitä keskitetäänkö analysoidun tiedon ja eri raakatiedon tietolähteet yhteen tietovarastoon vai hajautetaanko tieto eri varastoihin. Ääripäiden vaihtoehdot tietolähteiden keskitykseen tai hajautukseen on esitetty kuvassa 13. VE 1 VE 2 Palvelu 1 Palvelu 2 Palvelu n Palvelu 1 Palvelu 2 Palvelu n mallinnus, arviointi, ennustus varastointi analysoitu tieto raakatieto mallinnus, arviointi, ennustus varastointi Analysoitu tieto tiedon välitys RDvarasto 1 1 RDvarasto 2 2 RDvarasto n n RDvarasto 1 1 RDvarasto 2 2 RDvarasto n n Kuva 13. Tietolähteiden keskitys- (1) ja hajautusvaihtoehdot (2). Keskitetyssä vaihtoehdossa 1 kaikki ajantasainen ja aikaisemmin kerätty raakatieto viedään yhteen toiminnallisesti keskitettyyn tietovarastoon. Keskitetty tietojen analysointi (mallinnus, arviointi, ennustaminen) saisi tietonsa

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 21 TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT tästä varastosta. Analysoidut tiedot liitetään samaan toiminnalliseen tietovarastoon. Tällöin kaikki loppupalvelut saavat tarvitsemansa tiedot yhdestä tietovarastosta. Vaihtoehdon etuna on yksinkertaisuus ja eri tietojen sisältöjen yhtenäistämisen helpottuminen. Hajautetussa vaihtoehdossa 2 keskitetty tietojen analysointi käyttää suoraan eri raakatiedon tietovarastoja ja tallentaa analysoidun tiedon erilliseen varastoon. Eri palvelut saavat tarvitsemansa tiedot hajautetusti eri tietolähteistä. Vaihtoehdon etuna on, ettei yhtä keskitettyä kaiken tiedon varastoa tarvitse rakentaa ja toteutus voidaan helpommin vaiheistaa. Toiminnallisessa arkkitehtuurissa hajautettua ratkaisua pidettiin parempana vaikkakin päädyttiin alustavaan näkemykseen, että todennäköinen ratkaisu löytyy vaihtoehtojen 1 ja 2 välistä (kuva 14). Osittaista raakatiedon keskittämistä tarvitaan, mutta palvelut saattavat käyttää raakatietoja myös suoraan alkuperäisistä lähteistä. Lopullista päätöstä tietovarastoratkaisusta ei kuitenkaan tehty. Päätöksen tueksi tarvitaan myös teknisen järjestelmäarkkitehtuurin näkökulma keskityksen ja hajautuksen toteutuksesta ohjelmistojen, tietokantojen ja tiedonsiirron osalta, huomioiden myös tiehallinnon yleiset järjestelmälinjaukset. Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus analysoitu tieto häiriö ja tmp tieto sää ja keli keli ja liik. kuvat liikenne kunnossapidon eteneminen Kuva 14. Palveluiden tuottamisessa käytettävät tietolähdekokonaisuudet. Osa palveluista tarvitsee kaiken käytettävissä olevan tiedon myös raakatiedon alkuperäisistä lähteistä. Hajautetussa ratkaisussa kaikkea tätä tietoa ei tarvitse siirtää yhteen keskitettyyn varastoon. Samalla keskitettyä analysointia ja palveluita voidaan kehittää helpommin osissa ilman, että pohjaksi tarvitaan kaiken tiedon kattavaa yhtä tietovarastoa. Toisaalta tietolähteiden hajautus aiheuttaa entistä suurempaa painetta eri järjestelmien tietosisällön yhtenäistämiseen ja järjestelmien välisen tiedonvälityskanavan toimivuuteen (kuva 15).

22 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT Käyttökohteet Palveluiden tuottaminen Jalostus analysoitu tieto häiriö ja tmp tieto sää ja keli keli ja liik. kuvat liikenne kunnossapidon eteneminen Kuva 15. Tiedonvälityskanavan korostunut rooli hajautetussa ratkaisussa. 4.1.6 Keskitetty tiedotus ja tiedon jakelu Arkkitehtuurin alemmista kerroksista raakatieto, analysoitu tiedotustieto sekä tieto liikenteen häiriöistä ja poikkeustilanteista saadaan niin jalostetussa muodossa, että tiedotus ja tiedon jakelu toimintojen tehtäväksi jää ainoastaan tiedon automaattinen muotoilu ja välitys eri jakelukanaviin. Ihminen valvoo toimintaa, mutta ei enää pääsääntöisesti joudu käsittelemään tietoja käsin. Keskitetyn tiedotuksen ja tiedon jakelun periaatteita on esitetty kuvassa 16. Pitkälle jalostettu tieto lähdejärjestelmistä tekee mahdolliseksi ja perustelluksi sen, että tiedon automaattinen muotoilu eri tiedotuskanaviin ja tiedon jakelu tapahtuu toiminnallisesti keskitetysti. Yksi keskitetty toiminto vastaa tietojen hakemisesta lähdejärjestelmistä ja saman tiedon muotoilusta eri medioissa tai viesteissä esitettäväksi.

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 23 TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT Tiedotus ja tiedon välitys ihmisen valvonta tiedon esitys palveluissa tiedon automaattinen muotoilu palveluihin tiedon automaattinen jakelu jakelun hallinta Jalostus Kuva 16. Keskitetty tiedotus ja tiedon jakelu. Keskitetyn tiedotuksen ja tiedon jakelun kehittäminen edellyttää, että sen toiminnallisuus kuvataan kokonaisuutena tarkemmin. Sen jälkeen kokonaisuutta voidaan toteuttaa osina eri hankkeissa. Keskitetyn tiedotuksen ja tiedon jakelun mahdollistaminen tulee huomioida eri lähdejärjestelmien kehityshankkeissa. 4.1.7 LK-päivystäjän integroitu työkalu Nykytilanteessa eri seuranta-, ohjaus- ja tiedotusjärjestelmillä on erilliset käyttöliittymät, mikä hankaloittaa kokonaisuuden hallintaa ja liikennekeskuksen päivystäjän keskittymistä varsinaiseen liikenteen hallintaan. Tavoitetilassa eri toimintojen ja järjestelmien hallinta on integroitu yhteen liikennekeskuksen päivystäjän monitasoiseen liikenteenhallintatyökaluun (kuva 17).

24 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri TÄRKEIMMÄT ARKKITEHTUURIRATKAISUT Palveluiden tuottaminen ohjaus ohjaus tiedotus LK-päivystäjän työkalu palveluiden hallinta tilanteen seuranta Jalostus ohjauksen hallinta tietojen seuranta tiedon ylläpito hälytykset Kuva 17. Liikennekeskuspäivystäjän integroitu työkalu. Liikenteenhallintatyökalun ylimmällä tasolla on tilanteen seurantanäkymä keli- ja liikennetilanteen, häiriöiden, poikkeustilanteiden, tienpidon tuen ja eri järjestelmien tilan seurantaan. näkymässä esitetään vain yhteenveto kokonaistilanteesta sekä päivystäjän välitöntä huomiota tai toimenpiteitä vaativat tapahtumat. Ylimmältä tasolta päivystäjä pääsee hierarkkisesti eri käyttötarkoitusten yhteenvetonäkymien kautta etenemään aina kuhunkin yksittäiseen järjestelmään saakka, siltä osin kuin se on tarkoituksenmukaista. Liikennekeskuspäivystäjän integroitua työkalua on syytä kehittää kokonaisuutena. Jatkossa on ensin tarpeen kuvata tarkemmalla tasolla koko integroidun työkalun toiminnallisuus. Eri yhteenvetonäkymien suunnittelussa lähtökohtana tulee olla liikenteen hallinnan toimintojen ja palveluiden tuottamisessa liikennekeskuksen päivystäjän tehtävät eri tehtävien työnkulun tukeminen. Kokonaisuudesta voidaan valita tärkeimmät ja ensiksi toteutettavat osat. Integroidun työkalun toteutus on suuri kokonaisuus, jossa on edettävä vaiheittain. Integroinnin mahdollistaminen otettava huomioon kaikissa erillishankkeissa, joissa kehitetään myöhemmin työkaluun integroitavia järjestelmiä. 4.2 Muita arkkitehtuuriratkaisuja Toiminnallisessa arkkitehtuurissa on tehty joukko muita tarkemman tason arkkitehtuuriratkaisuja, jotka on kuvattu eri toimintojen kuvauksissa. Seuraavassa on luetteloitu, joitakin tärkeitä useampia toimintoja tukevia ratkaisuja. Ohjauksen tila- ja vikatietojen varastointi. Muuttuvien opasteiden, liikennevalojen sekä tunnelien ja siltojen ohjausjärjestelmän tilatiedot varastoidaan ensin järjestelmäkohtaisesti paikallisiin tietovarastoihin. Tärkeimmät tiedot viedään sitten yhteen keskitettyyn tietovarastoon, josta ne ovat käytettävissä tilanteen seuraamiseksi ja eri toiminnoissa automaattisesti hyödynnettäväksi.

Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri 25 JATKOSUUNNITELMA Keskitetty ohjaus- ja tilatietojen varastointi toimii pohjana häiriönhallinnan keskitetylle ohjauslaitteiden häiriötietojen tuottaminen - toiminnolle. Eri seurantatietojen luotettavuutta seurataan automaattisin tarkistuksin. Tarkistukset tuottavat herätteitä liikennekeskuksen päivystäjälle, joka voi ryhtyä tarvittaviin toimenpiteisiin. Tarkistustoiminto on keskitetty kaikille eri seurantatiedoille. Muuttuvien opasteiden ohjaus on alistettu siltojen ja tunnelien ohjausjärjestelmälle niiden opasteiden osalta, jotka ovat tunnelissa tai sillalla. Keskitetyn tilatiedon pitkäaikainen varastointi jälkianalysointia varten 5 JATKOSUUNNITELMA Vaiheessa 1 laadittujen toiminnallisen arkkitehtuurin tärkeimpien kuvauksien jälkeen liikenteen hallinnan arkkitehtuuri hankkeen on suunniteltu vaiheella kaksi. Työvaiheen 2 tavoitteena on toteuttaa liikenteen hallinnan arkkitehtuurin ja kehittämissuunnitelman puuttuvat osat. Tämän pohjalta työvaiheen 2 tavoitteena on laatia: tarvittavat puuttuvat Tiehallinnon liikenteen hallinnan toimintokuvaukset ja tarkentaa tarvittavilta osin jo laadittuja toimintokuvauksia muut tarvittavat arkkitehtuurin näkymät eli järjestelmäarkkitehtuuri ja yleisen tason hallinnollinen arkkitehtuuri, joiden avulla liikenteen hallinnasta saadaan riittävä kokonaiskuva arkkitehtuurista syntyvät kehitystarpeiden kuvaukset liitettäväksi osaksi eliike hankkeessa ylläpidettävää liikenteen hallinnan kehittämisohjelmaa varten arkkitehtuurin hyödyntämiskuvaus esittämään, miten Tiehallinto käyttää ja ylläpitää arkkitehtuuria; osana hyödyntämissuunnitelmaa nimetään ja sitoutetaan arkkitehtuurin omistajat arkkitehtuurin käyttöön sekä laaditaan työsuunnitelma vaiheesta 3 ( Arkkitehtuurin käyttöön ottaminen )

26 Liikenteen hallinnan arkkitehtuuri JATKOSUUNNITELMA