K-INFO
HU
EN
Belépés

Autonóm járművek kommunikációs technológiái

V2X Communication Technologies of Autonomous Vehicles
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Autonóm járművek kommunikációs technológiái
V2X Communication Technologies of Autonomous Vehicles
Tantárgykód BMEVIHIAV37
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 3 1 0
jelleg (kapcsolt/önálló) — kapcsolt —
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 4
Tantárgyfelelős
Bokor László
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala —
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege —
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

-        Bevezetés az autonóm járművek világába: történelmi áttekintés, autonóm és semi-autonóm járművek képességei, felépítése, alapvető (érzékelő) hardverei, működésük modelljei, összehasonlítás az emberi vezető képességeivel, előnyei, hátrányai, példák.

V2X kommunikáció 8 előadás

-        Bevezetés a járműkommunikációba: közlekedési rendszerek/járművek/autonóm járművek kommunikációs igényei és követelményei, kooperatív kommunikáció, kooperatív intelligens közlekedési rendszerek (V2X) és motivációik.

 

-        A V2X napjainkban: szabványosítási testületek és aktivitások, V2X alkalmazások és szolgáltatások alapjai, típusai, követelményei, példák, esettanulmányok, létező tesztrendszerek, V2X-t használó okos városok.

 

-        Szabványos V2X architektúrák: a jelenlegi szabványokon alapuló V2X rendszerarchitektúrák, horizontális és vertikális rétegelemek, cross-layer optimalizációt lehetővé tevő megoldások, heterogén hozzáférési módszerek támogatása, alrendszerek architektúrái.

 

-        Szabványos V2X hálózati és transzport megoldások: földrajzi pozíció alapú kommunikációs sémák a V2X hálózatokban (pl. GeoNet), kompatibilitási kérdések a TCP/IP hálózati és transzport protokollokkal, GeoNet alapú alkalmazások esettanulmányai és használati esetei.

 

-        Szabványos V2X alkalmazások támogatása: „facility" réteg a V2X rendszerekben, alkalmazási/információs/kommunikációs sík, periodikus és eseményvezérelt kommunikációs megoldások és üzenettípusok, jármű-jármű és jármű-infrastruktúra kommunikációs megoldások, kereszteződés-geometria és közlekedési lámpák viselkedésének leírása.

 

-        Szabványos V2X biztonság és privátszféra-védelem: kihívások, követelmények, támadási modellek és fenyegetettség, kriptografikus megoldások és digitális aláírás a V2X biztonsági sémákban, biztonságos üzenetváltás, biztonságos útválasztás és csomagtovábbítás, biztonságos csoportkommunikáció, plauzabilitás-vizsgálat egyes alkalmazásokban.

UAV-k (4 előadás)

-        UAV rendszerek alapjai: merev- és forgószárnyas UAV (Unmanned Aerial Vehicle)-n alapuló UAS (Unmanned Aerial System) rendszerek, ezek elektronikus rendszerének felépítése, tipikus UAV misszió lebonyolítása, tipikus UAV alkalmazások.

 

-        UAV rendszerek a gyakorlatban: Ardupilot - nyílt forráskódú UAV repülésvezérlő rendszer felépítése, alkalmazása merev és forgószárnyas repülőgépen.

 

-        UAV rendszerek vezérlése: A tanszéken fejlesztett repülésvezérlő számítógép rendszer és a rajta futó - szintén a tanszéken fejlesztett - Linux alapú Kálmán-szűrős állapotbecslőn, nemlineáris, optimális szabályozón alapuló robotpilóta rendszer felépítése, működése.

 

-        UAV kommunikáció: kommunikációs technológiák UAV alkalmazásokban (R/C modell távirányító technológiák, telemetria rádiók, payload rádiók, UWB alkalmazások, GPS technológia UAV-n).

 

-        Autonóm rajmozgás: a rajmozgás jelentősége, alkalmazási területei, bemutatva a ma és a jövőben a világban megvalósuló, rajmozgáson alapuló rendszereket.

 

-        A rajmozgás elméleti alapjai: előfordulása a természetben, virtuális potenciál mező, erők, Reynolds-féle alapok.

 

-        Vezérlési problémák autonóm rajokban: leader-follower és minden változata, kommunikációs kérdések. Egy valós rajmozgást implementáló rendszer megtervezése és kivitelezése.

 

Laboratóriumi gyakorlatok/mérések (2, egyenként 4 órás alkalom):

Kooperatív járműkommunikációs laboratóriumi gyakorlatok (2 x 4 órás gyakorlat)

-        szabványos V2X hálózati és facility protokollok és biztonsági mechanizmusaik konfigurációja/ használata a gyakorlatban

-        alkalmazásfejlesztési alapok, kooperatív V2X SDK alapú alkalmazás fejlesztése

 

UAV tervezés, megvalósítás (2 x 4 órás gyakorlat)

-        Részvétel merev- és forgószárnyas szárnyas UAV reptetésén

-        Gyárlátogatás a BHE telephelyén, „UAV-ok és rajtuk implementálható korszerű technológiák a gyakorlatban" témakörben

A korszerű, járművekben használatos, vezetőt segítő rendszerek többek között támogatják a járművek sebesség- távolság- és sávtartását, segítik az előzéseket és a kereszteződéseken történő áthaladást, így javítva a közlekedés biztonságát és a járműforgalom kezelését. Az autonóm járművek, kisméretű ember nélküli repülőgép rendszerek (UAS), drónok hatékonysága tovább növelhető, a rájuk építhető alkalmazások skálája jelentősen bővíthető, ha az egyes járművek képesek egymással és az infrastruktúrával kommunikálni, folyamatosan információt cserélni. A járműkommunikációs technológiák pontosan ezt támogatják: szignifikánsan növelik a járművek és a forgalom-menedzsment központok által használható környezeti adatok mennyiségét és minőségét, és olyan új szolgáltatásoknak és alkalmazásoknak nyitnak utat, melyek extrém módon növelhetik a közlekedés biztonságát és hatékonyságát, csökkenthetik a környezet terhelését, valamint a legkülönfélébb forrásokból származó szenzoradatok fúziójához elengedhetetlen dinamikus jármű-jármű és jármű-infrastruktúra adatátvitel biztosításával elvezethetnek az önvezető járművek, autonóm drónflották és fejlett UAS alkalmazások korszakába.   Mire tesz képessé a tárgy elvégzése: -        Autonóm járművek speciális kommunikációs igényeinek elméleti és gyakorlati ismerete -        Kooperatív járműkommunikációs technológiák elméleti és gyakorlati ismerete -        UAV tervezési és építési ismeretek -        Autonóm járművek mozgását koordináló algoritmusok tervezése és implementációja -        Járműkommunikációs megoldások optimalizációja

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás és laboratóriumi gyakorlat.

Tanulástámogató anyagok

Online források
Előadások anyaga és segédlet a gyakorlatokhoz (angol; nyelven): https://moodle.hit.bme.hu bejelentkezés után a; Moddle-kurzusnál.;  ; Felhasználható irodalom:; Vehicular Communications and; Networks: Architectures, Protocols, Operation and Deployment: Wai Chen,; ISBN-13: 978-1782422112, 2015.; Vehicular Networking: Christoph Sommer, Falko Dressler, ISBN-13:; 978-1107046719, 2015.; Intelligent Transportation; Systems: Technologies and Applications: Samuel Morgan, ISBN-13: 978-1632403148,; 2015; Autonomous Driving: Technical,; Legal and Social Aspects: Markus Maurer, J. Christian Gerdes, Barbara Lenz,; Hermann Winner, ISBN-13: 978-3662488454, 2016.; Autonomous Vehicles: Intelligent; Transport Systems and Smart Technologies:; Nicu Bizon, Lucian Dascalescu, Naser Mahdavi Tabatabaei, ISBN-13:; 978-1633213241, 2014.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
nincs
Általános szabályok
Követelmények: A szorgalmi időszakban: 1 NHF elfogadott teljesítése. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga. Pótlási lehetőségek: A NHF a pótlási hét végéig különeljárási díj mellett beadható.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
Kötelező: - Kizárások: A tárgyat nem vehetik fel a magyar nyelvű képzés villamosmérnöki mesterszak Okos város mellékspecializációjának hallgatói, valamint azok a hallgatók, aki megszerezték a VITMMA10 Intelligens közlekedési rendszerek tárgy kreditjeit.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.