Российская Интеллектуальная Транспортная Система (РИТС) позволяет обеспечить:
- сокращение смертности на дорогах Российской Федерации за счет повышении оперативности реагирования на ДТП;
- беспрепятственное движение спецтранспорта к месту ДТП или криминальной ситуации;
- оперативное, полное и достоверное доведение информации до специальных служб при возникновении криминальных или чрезвычайных ситуациях на транспорте;
- информирование водителей о нарушении ими правил дорожного движения и эксплуатации транспортного средства, а также о текущем и краткосрочном прогнозе состояния условий дорожного движения;
- автоматическую фиксацию фактов нарушения правил дорожного движения для выявления и наказания виновных лиц;
- повышение внимания водителей при управлении автомобилями в различных по напряженности условиях движения;
- создание условий для сокращения времени поездок пассажирами всеми видами наземного транспорта;
- увеличение пропускной способности дорог города за счет регулирования транспортных потоков и формирования предупредительной информации об условиях дорожного движения;
- возможность выбора пассажирами оптимального маршрута движения общественным транспортом от начальной до конечной точки с учетом маршрутов и расписаний движения общественного транспорта, а также дорожной ситуации и плотности транспортных потоков;
- оптимизацию маршрутов движения транспортных средств с учетом актуального состояния дорожного движения и миграции заторовых ситуаций;
- создание условий для своевременного и достоверного контроля выполнения заказов на осуществление транспортной работы предприятиями, осуществляющими пассажирские перевозки, эксплуатацию дорожно-уличной сети, вывоз твердых и жидких бытовых отходов, контроля расхода топлива, снижения страховых рисков, увеличения оборачиваемости ТС, снижения доли эксплуатационных издержек.
В мировой практике существуют примеры успешной реализации подобных проектов. Так, в Евросоюзе в 1991 году была создана Европейская Ассоциация участников рынка интеллектуальных транспортных систем ERTICO, которая представляет собой консорциум, в который входят все ведущие европейские производители, заинтересованные в развитии рынка интеллектуальных транспортных систем, общественные организации, представители различных министерств и ведомств, инфраструктурные операторы связи, пользователи, и прочие организации.
Несмотря на то, что ERTICO создана с участием Еврокомиссии и Министерств Транспорта стран участниц Евросоюза, она является негосударственным общественным институтом, обеспечивающим реализацию политических решений, принятых странами Евросоюза на внутреннем и внешних рынках. Главной целью ERTICO является разработка и различных программ, направленных на развитие европейских инновационных технологий в области развития дорожной инфраструктуры, применения интеллектуальных транспортных систем в целях управления дорожным движением, повышения мобильности населения и грузов, улучшение качества жизни людей, повышение безопасности на дорогах и снижение вредного воздействия автотранспорта на окружающую среду.
Только перечень реализованных за последние годы программ ERTICO позволяет судить о вкладе этой организации в обеспечение безопасности дорожного движения в странах Евросоюза:
ADASIS (Advanced Driver Assistant Systems Interface Specification) - использование точных картографических данных в средствах навигации для получения водителем прогноза ситуации на дороге впереди по ходу движения;
AIDE (Adaptive Integrated Driver-Vehicle Interface) – использование специального электронного оборудования и программного обеспечения, позволяющего концентрировать внимание водителя в момент обгона и отключения функций приборов в салоне автомобиля, отвлекающих внимание во время совершения сложного маневра;
ERTRAC (The European Road Transport Research Advisory Council) – программа координации взаимодействия Европейских исследовательских институтов в дорожном и транспортном комплексе в целях структурирования и оптимизации научно-исследовательских работ в интересах стран Евросоюза;
ESafety Forum – европейская программа по массовому внедрению систем активной и пассивной безопасности, включающая в себя работы по проекту eCall (“’экстренный вызов”), созданию электронных карт для использования экстренными службами, изучению эффективности различных каналов передачи информации от автомобиля в диспетчерский центр оператора, сотрудничество с участниками американского, японского и других рынков телематических услуг, с целью выработки приоритетных задач и международных стандартов по оказанию экстренной помощи пострадавшим в аварии на дорогах, гармонизация технических решений по передаче информации от автомобиля к автомобилю или от автомобиля к дорожной инфраструктуре, организация информирования участников дорожного движения в режиме реального времени о ситуации на дорогах через специальный радиоканал;
FeedMAP – обеспечение постоянного обновления электронных карт;
GST (Global System for Telematics) – создание технологической платформы для развития сотрудничества, необходимого для развития массового рынка открытых телематических услуг, в первую очередь обеспечивающих сбор, передачу обработку информации для пользователей – участников дорожного движения, скорой помощи и служб спасения;
HeavyRoute – программа поддержки быстрых и безопасных грузовых перевозок;
IP PReVENT – программа внедрения специальных электронных устройств (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems), позволяющих водителю получать превентивную информацию о возможных опасностях по ходу движения и избегать аварийных ситуаций;
MAPS&ADAS (IP PReVENT) – использование электронных карт для повышения безопасности на дорогах;
SAFESPOT – программа поддержки появления большего количества «умных» машин на «умных» дорогах;
SpeedAlert Forum – информирование водителей о соблюдении установленного скоростного режима;
ESP21 (European Security Partnership for the 21 st Century) – программа формирования комплексного подхода для обеспечения справедливой, правовой, свободной и безопасной жизни в Европе.
AGILE (Application of Galileo in the Location-Based Service Environment) – программа обеспечения коммерческого использования спутниковой системы Galileo;
CVIS (Cooperative vehicle-infrastructure systems) – программа взаимодействия автомобилей и дорожной инфраструктуры;
ENITE (European Network on ITS Training & Education) – программа подготовки специалистов по интеллектуальным транспортным системам;
EuroRoadS – программа по созданию базы данных о европейской дорожной инфраструктуре;
FRAME Forum – программа построения архитектуры для Европейской интеллектуальной транспортной системы;
RCI (Road Charging Interoperability) – программа развития платных дорог;
Road Traffic Information Group – программа развития информационного сопровождения участников дорожного движения;
TMC Forum (Traffic Message Channel) – программа информирования участников дорожного движения о реальной дорожной обстановке по специальному выделенному радиоканалу;
CONNECT, SIMBA – национальные и международные программы по развитию рынка интеллектуальных транспортных систем. Включают в себя программы в Странах Центральной и Восточной Европы, Бразилии, Индии, Китае, ЮАР а с 2008 года – в России. Национальным координатором проекта SIMBA 2 в России является Профессиональная Ассоциация противодействия угонам транспортных средств.
Network of National ITS Associations – программа по развитию международной сети Ассоциаций Интеллектуальных транспортных систем;
Программа eCall («Экстренный вызов»)
В рамках общеевропейской программы ERTICO выступила с инициативой по оборудованию транспортных средств специальными устройствами для определения местонахождения попавшего в аварию транспортного средства и вызова экстренных служб к месту ДТП. Общественная инициатива ERTICO привела к принятию Еврокомиссией программы «e-call» («экстренный вызов»), поддержанной практически всеми странами Европейского Союза (далее – ЕС), которая с 2012 года должна стать общеевропейским законом. В странах ЕС, подписавших меморандум по внедрению программы «экстренный вызов», законодательно устанавливаются требования к автопроизводителям оборудовать поставляемые для продажи автомобили телематическими блоками, которые позволяют точно определить место ДТП по спутниковой навигации и в автоматическом режиме через диспетчерские центры вызвать необходимую помощь. В Финляндии, например, решили внедрить программу «экстренный вызов» не дожидаясь принятия общеевропейского Закона. Еще одной страной, утвердившей недавно государственную программу «экстренный вызов», является Бразилия, где наблюдается высокая статистика погибших и пострадавших в результате ДТП.
Принятие в Российской Федерации, как в ЕС или в Бразилии, на государственном уровне решения об оснащении, начиная с 2012 года, каждого автомобиля, производимого или поставляемого на российский рынок, телематическим модулем, работающим с использованием сигналов ГЛОНАСС/GPS, позволит повысить безопасность, сократить смертность и травматизм на дорогах Российской Федерации, создать эффективно функционирующую систему информационного сопровождения мер по обеспечению управления дорожным движением.
В Великобритании Ассоциация британских страховщиков (ABI) в 1968 году создала исследовательский центр Тэтчем (Thatcham), который разрабатывает и постоянно совершенствует стандарты оценки безопасности автомобилей, признаваемые всеми мировыми автопроизводителями. Сегодня ни один автомобиль не может поступить в продажу на английский рынок без предварительной страховой экспертизы, результатом которой является открытая публикация рейтингов в СМИ, по которым потребители объективно оценивают безопасность и защищенность любого автомобиля, исходя из количества присвоенных «звезд». Чем больше «звезд», тем дешевле страховка, тем меньше денег человек тратит на это при покупке нового автомобиля и его дальнейшей эксплуатации. Это объясняется тем, что страховые компании снижают тариф, если автопроизводитель позаботился о безопасности участников дорожного движения заранее. Методика Тэтчем по исследованию безопасности автомобилей, в том числе, включает в себя и оценку эффективности применения автопроизводителями спутниковых систем (так называемая CAT 5). Другими словами, английские страховщики создали в лице исследовательского центра Тэтчем высокоэффективный механизм взаимодействия с автопроизводителями по формированию совокупной стоимости владения автомобилем путем проведения независимой страховой экспертизы. Это тот самый случай, когда страховые компании стоят на защите жизни и здоровья автовладельцев, ставя перед автопроизводителями задачи повышения безопасности автомобилей, поставляемых на внутренний рынок.
Летом 2008 года Профессиональная Ассоциация противодействия угонам транспортных средств совместно с экспертами английского исследовательского центра Тэтчем провела сравнение 11 автомобилей, поставляемых ведущими мировыми автопроизводителями на Российский рынок с их аналогами для британского рынка. Вывод, который сделали российские и английские специалисты неутешителен: в среднем автомобили для российского рынка в два, а по некоторым моделям и в три раза менее защищены, чем поставляемые на английский рынок. Это происходит потому, что в России сегодня нет соответствующей нормативной базы и эффективных инструментов контроля за продукцией автопроизводителей с точки зрения безопасности и защищенности участников дорожного движения.
Для качественного изменения сложившейся ситуации предлагается создать консорциум заинтересованных структур, частных компаний, общественных организаций в целях формирования интеллектуальной транспортной системы в Российской Федерации, расширения возможностей коммерческого использования системы ГЛОНАСС и развития общественной инициативы eCall в России. Принципиальная схема российского варианта системы eCall показана на Рис. 1. .
В рамках развития программы eCall Россия обладает преимуществом перед европейскими странами, т.к. в стране уже эксплуатируется своя собственная система точного определения координат ГЛОНАСС (ГЛОбальная Навигационная Спутниковая Система) , в то время как ее европейский аналог «Галилео» планируется к запуску только в 2015 году. Повышение эффективности системы ГЛОНАСС является одним из приоритетов развития безопасности страны, и по этой причине она может стать своего рода катализатором развития интеллектуальных транспортных систем, повышения безопасности дорожного движения и развития цивилизованного автомобильного и страхового рынка в России.
Объем рынка для массового применения возможностей системы ГЛОНАСС/GPS может быть экспертно оценен исходя из парка зарегистрированных в Российской Федерации транспортных средств - более 30 миллионов автомобилей.
Техническая основа функционирования РИТС
Базовый телематический модуль экстренного реагирования состоит из навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS для определения местоположения автомобиля и передающего устройства сотовой связи, которое обеспечивает связь автомобиля с диспетчерским центром. К телематическому модулю подключаются датчики срабатывания акселерометров, подушек безопасности и других устройств автомобиля, активирующиеся при аварии. Подобные телематические модули используются в системах мониторинга автотранспорта.
Система состоит из четырех основных частей:
- Объекты мониторинга - транспортные средства.
- Телематический сервер - система обработки и хранения информации.
- Диспетчерские пункты и автоматизированные рабочие места операторов телематических услуг, автотранспортных предприятий, дежурных частей экстренных служб и должностных лиц.
- Сети передачи информации - сеть GSM/GPRS, интернет, спутниковая связь.
Комплекс взаимоувязанных автоматизированных систем, решающих задачи управления дорожным движением, мониторинга и управления работой всех видов транспорта, информирования граждан формирует основу интеллектуальной транспортной системы (ИТС) Российской Федерации.
Первоочередные меры по развертыванию РИТС
Опираясь на передовой международный и российский опыт в целях создания Российской Интеллектуальной Транспортной Системы (РИТС) предлагается осуществить концентрацию финансовых, административных, интеллектуальных и технических ресурсов и создать при Правительстве Российской Федерации консорциум коммерческих компаний и профессиональных общественных объединений, заинтересованных в развитии массового рынка интеллектуальных транспортных систем (по аналогии с ERTICO в Евросоюзе). Задачей консорциума должна стать аккумулирование внебюджетного фонда за счет средств участников проекта, разработка правовой и нормативной базы, организации исследовательской деятельности для подготовки различных моделей и сценариев развития этого сегмента рынка, целевого финансирования утвержденных программ.
Потенциальными участниками консорциума могут стать представители различных сегментов рынка, участвующих в реализации проекта Российские Интеллектуальные Транспортные Системы (РИТС): компании производители электронного и навигационного оборудования, автопроизводители, операторы сотовой связи, сервис-провайдеры и разработчики программного обеспечения, банки, страховые компании, строительные и дорожные компании, компании, представляющие нефтеперерабатывающий сектор, общественные организации, представляющие профессиональные объединения, участвующие в системе общественных отношений в области управления и безопасности дорожного движения, средства массовой информации, интернет-провайдеры и пр.
Для успешной реализации программы необходима политическая поддержка проекта на самом высоком государственном уровне, подготовка и принятие ряда законодательных инициатив.
К таким инициативам относится принятие соответствующих правовых актов в целях синхронизации введения российской программы «Экстренный вызов» с европейской программой eCall с 2012 года. В рамках данной программы каждый автопроизводитель, желающий производить и реализовывать свою продукцию на территории Российской Федерации, в обязательном порядке должен комплектовать автомобиль штатным устройством - «черным ящиком»: телематическим блоком ГЛОНАСС/GPS, с помощью которого определяются точные координаты места аварии, производится связь с диспетчерским центром оператора и вызов экстренных служб реагирования для оказания необходимой медицинской и технической помощи на месте происшествия и доставкой пострадавших в лечебные учреждения.
Ростех активно участвует в развитии интеллектуальной транспортной системы (ИТС) Москвы. Благодаря инновационным решениям российская столица – в числе самых «умных» городов мира.
Сегодня серверы ИТС контролируют работу более 10 тыс. единиц общественного транспорта, ежедневно «переваривают» поток в несколько миллионов автомобилей, помогая москвичам и гостям столицы передвигаться по городу быстрее. О том, что представляет собой интеллектуальная транспортная система, ее внедрении в столице, задачах и возможностях, а также о новом «транспортном каркасе» Москвы – в нашем материале.
Интеллектуальный транспорт – основа современного мегаполиса
По сути ИТС – отлаженный механизм, который включает в себя все, что связано с движением в городе в режиме нон-стоп. Это «умная» система, которая использует инновационные разработки, чтобы регулировать транспортные потоки, разгрузить дороги и сделать их безопаснее, обеспечить бесперебойное движение наземного пассажирского транспорта.
В такой интеллектуальной системе нуждается каждый мегаполис. Одной из первых стран, взявшихся за разработку ИТС, стала Япония. С 1995 года в Токио развивается система автомобильной информации и связи (VICS), с помощью которой водители получают через GPS данные о загруженности дорог и возможных объездных путях.
Еще одна из стран-первопроходцев в развитии ИТС – Сингапур. Здесь на дорогах через каждые 500 метров установлены детекторы транспорта, на трассах – видеокамеры через каждый километр, а все светофоры и автобусы оборудованы системой видеонаблюдения. Вся информация передается в единый центр управления дорожного движения.
В Москве эскизно-технический проект ИТС был разработан в 2011 году. В это же время начались работы по оборудованию техническими средствами ИТС улично-дорожной сети города и наземного транспорта. В частности, транспорт стал оснащаться системой слежения ГЛОНАСС, на улицах появились информационные табло, установлены камеры фиксации нарушений правил дорожного движения.
В полном объеме ИТС Москвы заработала к концу 2016 года. Сейчас в систему входит несколько десятков тысяч различных объектов: 40 тыс. светофоров, свыше 3,5 тыс. датчиков движения транспорта, порядка 2,7 тыс. камер телеобзора, около полусотни метеостанций, а также дорожные табло информации, системы связи и серверного оборудования. Работа всех этих объектов регулируется многоуровневой системой управления.
ИТС «разрулит» в режиме нон-стоп
Таким образом, ИТС позволяет одновременно выполнять несколько задач – автоматически фиксирует нарушения правил дорожного движения, управляет светофорами, мониторит условия движения в реальном времени, а также информирует участников движения (о дорожных условиях и ситуациях, графиках движения общественного транспорта, наличии свободных мест на парковках и т.д.).
Управляет всем этим центральное звено ИТС – Ситуационный центр ЦОДД. «Умный» город в режиме нон-стоп в огромном объеме производит данные. В общей сложности каждый день в ЦОДД поступает более 350 млн пакетов данных – информация с детекторов транспорта, комплексов фотовидеофиксации, треков бортового оборудования подвижного состава, а также данные общественного транспорта и видеокамеры. Серверы ИТС обрабатывают информацию и контролируют работу более 10 тыс. единиц общественного транспорта. Также система следит за примерно 120 тыс. автомобилей такси и машинами каршеринга – больше 17,5 тыс. транспортных средств.
Ростех для «умного» транспорта
До сих пор ИТС обслуживалась силами самого ЦОДД и разных подрядчиков, которые обслуживали отдельные системы, но сейчас принято решение отдать содержание системы одной компании.
В 2018 году контракт на обслуживание ИТС Москвы до 2023 года заключил холдинг «Швабе», входящий в структуру Ростеха. Максимальное число объектов, контроль за работой которых взяла на себя организация, составило 3700 датчиков мониторинга транспортных потоков, 2860 светофорных объектов, 175 дорожных табло, 2700 камер телеобзора и 48 метеостанций.
Одно из главных преимуществ «Швабе» – собственные производственные мощности, развернутые по всей стране. Когда в сентябре 2015 года оптический холдинг Ростеха выиграл тендер на строительство новых и реконструкцию устаревших светофорных объектов в Москве, за первые шесть месяцев работы на улицах появилось более 6 тыс. новых светодиодных дорожных знаков и 60 светофоров. Вся техника была произведена Уральским оптико-механическим заводом имени Э.С. Яламова, входящим в состав холдинга.
Также на протяжении нескольких лет «Швабе» участвует в модернизации систем управления транспортными потоками и уличного освещения в рамках экосистемного проекта «Умный город» в крупных российских городах.
«Когда мы взялись за внедрение ИТС в Москве, то, безусловно, обращались к опыту зарубежных коллег, но обнаружили, что многие их решения попросту не подходят для России. В итоге много разработок появилось именно на наших производственных мощностях – это касается как технических решений, так и программного обеспечения», – прокомментировал участие Ростеха в построении столичной ИТС заместитель гендиректора Госкорпорации Александр Назаров.
Но знакомство с зарубежным опытом в этой сфере не приостанавливается. Так, руководство «Швабе» при посещении Сингапура, который признан одним из лидеров в развитии «умного» транспорта, посетило офис ST Engineering. В Сингапуре и других странах мира данная компания внедряет решения для ИТС, в частности, для контроля наземных, высокоскоростных и воздушных транспортных потоков. В «Швабе» отмечают, что в планах холдинга – масштабные проекты по построению ИТС любой сложности не только в России, но и по всему миру.
Первые результаты и перспективы развития
ИТС Москвы на практике показала, как новые технологии помогают «разрулить» ситуацию с пробками, сделать наши дороги безопасными, а главное, переломить с 1990-х годов тенденцию ухудшения дорожно-транспортной ситуации в столице. С момента внедрения системы в два раза снизилось число ДТП, а средняя скорость движения увеличилась на 13%. Москва стала самым безопасным городом федерального значения на территории ЦФО. И это несмотря на то, что столица намного опережает другие города по численности населения и по количеству автомобилей.
Москва показывает хорошие результаты и на мировом уровне. По результатам исследования МГУ российская столица – в десятке мегаполисов мира по уровню развития транспортного комплекса. Москва и Лондон делят второе место в рейтинге – по безопасности дорожного движения и воздействию транспорта на окружающую среду.
Об улучшении позиции Москвы в этой сфере свидетельствуют и результаты исследования McKinsey&Company. Российская столица – на шестом месте в десятке мегаполисов мира с наиболее развитыми системами городского транспорта. Первое место занял Сингапур, на шестом месте – Москва, сразу после Лондона и Мадрида. При этом по эффективности общественного транспорта столица России обошла лидера рейтинга Сингапур.
Именно усиление приоритета общественного транспорта столичные власти выбрали как одно из ключевых в развитии ИТС. Чтобы горожане активнее пересаживались на трамваи и автобусы, внедряются новые технологии. К примеру, специальные детекторы на рельсах обеспечат трамваям всегда «зеленый свет», как бы ни работал перекресток. Системы GPS-ГЛОНАСС позволят отслеживать автобусы и переключать под них светофоры.
Во второй половине прошлого века к профессиональным специалистам стало приходить понимание и осознание того, что потенциальные возможности индустриальной экономики практически исчерпали себя для роста экономической эффективности. В это время стали формироваться, развиваться и распространяться способы, методы, технологии, элементы и системы интеллектуальной экономики. Данное обстоятельство привело к появлению и развитию интеллектуального менеджмента, маркетинга, логистики и других концепций управления, как показывают анализы данных статистики и тематики научных школ . Международная, трансграничная и национальная логистики становятся постепенно интеллектуальными и требуют формирования понятия, миссии, целей задач, функций, интегральной логики, принципов и методов, стратегии и тактики интеллектуальных логистических систем. А также непосредственного участия всех структурных элементов в эволюции цепей поставок в международной логистике, использования современных инновационныхи информационных технологий в логистике. Интеллектуальная транспортная логистическая система является основной частью интеллектуально логистики. Интеллектуальная транспортная система (ИТС, англ. Intelligenttransportationsystem) - это такая интеллектуальная система, которая использует инновационные разработки в моделировании транспортных систем и регулировании транспортных потоков, предоставляющая конечным потребителям большую информативность и безопасность, а также качественно повышающая уровень взаимодействия участников движения по сравнению с обычными транспортными системами. История создания и развития ИТС берет своё начало в 1980 -х годах в таких странах, как США, Япония, а также страны Европы. На сегодняшний вместе с Японией самыми передовыми технологиями в области ИТС выступают на мировом уровне Сингапур и Южная Корея. Интерес к изучению и внедрению ИТС связан с возникновением проблемы дорожных заторов, следовательно, возникла необходимость в объединении современных технологий моделирования, управления в реальном времени, а также коммуникационных технологий. Дорожные заторы - результат увеличивающейся автомобилизации, урбанизации, а также как роста населения, так и увеличивающейся плотности заселения территории. Они уменьшают эффективность дорожно-транспортной инфраструктуры, увеличивают время пути, расход топлива и уровень загрязнения окружающей среды. Последняя деятельность правительства в области ИТС дополнительно мотивируется увеличением внимания к внутренней безопасности, так как многие из предложенных систем ИТС также включают наблюдение за дорогами, что является приоритетом национальной безопасности. Главный фактор внедрения ИТС - участие государства очень важно для создания всех условий для формирования единой ИТС. Государство может обеспечить: все условия для разработки единой национальной информационной и коммуникационной базы сбора данных и оповещения, безопасность этих данных для их использования, поддержку, то есть финансирование и продвижение исследований в области новейших технологий в этой сфере. Например, в Европейском Союзе благодаря участию государств при разработке единой ИТС было проведены следующие мероприятия: анализ транспортных сетей, автоматическое определение мест дорожно-транспортных происшествий, информирование граждан благодаря специальным навигационным системам о состоянии дорожного движения. Зарубежный опыт внедрения ИТС. Сингапур. В Сингапуре на дорогах присутствуют детекторы транспорта, которые стоят на каждых 500 метрах, а также видеокамеры - на каждом километре трасс, причём ими оборудован каждый светофор и городские автобусы. Также каждое такси оборудовано транспондерами - приборами, которые позволяют отслеживать нахождение машины и её скорость. Вся информация, полученная с этих средств, собирается единым центром управления дорожного движения. Также зелёный свет на зебре включается нажатием кнопки на светофоре (GREEN LINK DETERMINING (GLIDE) SYSTEM) , а пожилые люди или инвалиды могут приложить к ней свою специальную смарт-карту, что увеличит время перехода на противоположную сторону (GREEN MAN +) . В Сингапуре действует планировщик поездок, который базируется на такси, потому что все машины имеют GPS-датчики, которые собирают и направляют информацию о перемещениях в диспетчерскую. С помощью этих данных вычисляется средняя скорость движения по основным автомагистралям, и планировщик корректирует выдаваемую информацию. Также существует программа камер J-Eye, установленных в Сингапуре, с помощью которой можно отслеживать пробки и автомобили, которые припаркованы с нарушением правил дорожного движения . Активно используются радиоканалы, по которым передаются сводки о загруженности ключевых дорог и развязок. В часы пик информирование граждан учащается. Такой же пример оповещения водителей можно встретить в Сеуле (Республика Корея), но в отличие от Сингапура, такой вид уведомления в этом городе действует на государственном уровне, то есть на государственном радиоканале. Также в Сингапуре, как и в Сеуле и Гонконге, можно следить за движением транспорта в режиме онлайн. Япония. В Японии около трасс располагаются фиксированные приборы и датчики движения, которые помогают собирать информацию о ситуациях на автомагистралях в Информационный центр Дорожного движения, через который собранные и отредактированные данные о дорожных пробках, ДТП или ремонтных работах передаются на навигационные системы транспортных средств пользователей. Также очень важна информация от самих участников дорожного движения, которые могут её отправлять через свои мобильные устройства . В Японии также действует система мониторинга местоположения автобусов, но эта система не так популярна, так как этот вид транспорта пользуется низким спросом у горожан. Основа ИТС Японии - система автомобильной информации и связи (VICS), на базе которой делают навигаторы для машины и через которую можно получить GPS-данные о загруженности дорог и объездных путях. Данные передаются с специальных придорожных передатчиков и маяков, которые и установили ещё в 1995 году. Соединенные Штаты Америки. США используют стандарт DSRC(перев. Выделенные связи малой дальности), продвигаемый американской общественной организацией интеллектуального транспорта и департаментом транспорта США . DSRC-односторонний или двусторонний беспроводной канал связи, а также набор протоколов и стандартов, который специально предназначен для автомобильного использования. Эта система позволяет осуществлять аварийные предупреждения для автомобилистов, адаптивный круиз-контроль, предупреждение о лобовом столкновении, осмотр транспортного средства безопасности, электронные платежи парковки, электронный сбор пошлин, сбор данных датчиков, предупреждение о возможности перевернуться, коммерческое оформление и безопасность инспекционных транспортных средств. В городе Бостоне можно увидеть противопожарные датчики и детекторы загрязнения воздуха, которые находятся на протяжении в Десятиполосного Большого бостонского тоннеля, так как в тоннелях сложно зафиксировать с камер наблюдения различные возгорания или технические неполадки, где они предоставляют наибольшую опасность. Китай. В Китае в Гонконге существует единая система проезда Octopus (такие же встречаются в Республике Корея - T-Money), с помощью которой можно оплачивать проезд на всех видах общественного транспорта, парковку, а также как приятный бонус - мелкие покупки в супермаркетах и билеты в кино . Также в Гонконге действует единая система управления светофорами, которая управляет транспортные и пешеходные светофоры с помощью сенсорных проводов, расположенных под асфальтом. Эти провода определяют количество скопившихся на дороге машин, поэтому зелёный свет начинает гореть дольше на том направлении, на котором стоит большее число машин. Зачастую из нескольких близко расположенных дорог делают «зелёную» зону (улицу), чтобы поток, пройдя один перекрёсток, не задерживался на другом. Каждый водитель может приобрести специальную электронную программу, содержащую интерактивную карту дорог (RoadNetworkData) со всеми уличными знаками и специальными сигналами (DigitizedTrafficAidsDrawings), а также статистическими данными о пробках (TrafficCensusData). Обновления этой программы выходят регулярно. В Гонконге, как и в Нью-Йорке на транспортном узле Ла Гуардия, дорожные знаки оснащены светодиодами, которые лучше видно в темноте, а также они существенно экономят электричество. В зависимости от времени суток и загруженности определённого участка дороги включаются разные по цвету индикаторы. Австралия. В городе Брисбене существует полезная функция для водителей - система помощи при парковке. Суть заключается в специальных мониторах, на которых транслируется информация о свободных местах, а также около 10 адресов ближайших парковок. Эта компьютерная система действует благодаря системе Wi-Fi. Через город Брисбен проходит многополосное шоссе до аэропорта Квинсленда. Вдоль полос шоссе установлены специальные камеры, которые фотографируют номер машины, далее происходит идентификация владельца, с кредитной карты которого списывается необходимая плата за проезд. Это помогает избежать многокилометровых пробок. К сожалению, развитие ИТС в России, по мнению автора, осуществляется медленными темпами.
Введение
1. Интеллектуальные транспортные системы в России
2. Компания ITV
3. «Авто-Интеллект» от ITV
4.Модуль распознавания автомобильных номеров
5.Модуль контроля характеристик транспортных потоков
6. Модуль «Радар
7. Киевские перекрестки под контролем «Интеллекта»
Заключение
Список используемых источников
Введение
Дорожное движение в настоящее время следует рассматривать как одну из самых сложных составляющих социально-экономического развития городов и регионов. В данной области должны использоваться самые современные технологии сбора и обработки информации о параметрах транспортных потоков (плотности, скорости, составе) с целью обеспечения безостановочного движения по улицам и дорогам. Происходящие в стране значительные социально-экономические преобразования предъявляют новые требования к уровню согласованности всех сфер жизнедеятельности общества – в том числе в системе транспортных перевозок. Между тем в последние десятилетия нарастает несбалансированность между потребностями в транспортных услугах и реальными пропускными способностями всех видов транспорта. Возможности экстенсивного пути удовлетворения потребностей общества в наращивании объемов перевозок пассажиров и грузов путем увеличения численности транспорта в значительной мере исчерпаны – особенно в крупных городах. В настоящее время в России ведется разработка и внедрение интеллектуальных транспортных систем (ИТС) разного масштаба. Однако, назрело создание интеллектуальной транспортной системы нового поколения, соответствующей сценарию инновационного развития, вектор которого задан Транспортной стратегией Российской Федерации на период до 2030 года. Создание российской ассоциации ИТС – наиболее очевидный путь развития, учитывая высокие темпы внедрения инновационных технологий и насущную потребность для страны в более эффективном использовании транспортного ресурса при одновременном снижении отрицательных последствий автомобилизации и сокращении людских потерь.
1. Интеллектуальные транспортные системы в России
Позитивные изменения в облике мирового транспорта на рубеже 21 века сопровождаются рядом негативных последствий, масштабы и значимость которых дают основания оценивать их как стратегические вызовы национального и даже континентального масштаба. К их числу относятся неприемлемый уровень людских потерь, рост потребления невозобновляемых источников энергии и негативного влияния на окружающую среду, постоянно растущие задержки людей и грузов на всех видах транспорта, связанные как с объективным недостатком мощностей транспортной инфраструктуры, так и с низким уровнем управления транспортными потоками.
Мировым транспортным сообществом решение найдено в создании уже не систем управления транспортом, а транспортных систем, в которых средства связи, управления и контроля изначально встроены в транспортные средства и объекты инфраструктуры, а возможности управления (принятия решений), на основе получаемой в реальном времени информации, доступны не только транспортным операторам, но и всем пользователям транспорта. Задача решается путем построения интегрированной системы: люди - транспортная инфраструктура - транспортные средства, с максимальным использованием новейших информационно-управляющих технологий. Такие «продвинутые» системы и стали называть интеллектуальными.
В последнее 10 лет словосочетание «Интеллектуальные Транспортные Системы» (Intelligent Transport Systems) и соответствующие аббревиатуры - ИТС, ITS - стали обычными в стратегических, политических и программно-целевых документах развитых стран.
«Интеллектуальные транспортные системы (ИТС) - это системная интеграция современных информационных и коммуникационных технологий и средств автоматизации с транспортной инфраструктурой, транспортными средствами и пользователями, ориентированная на повышение безопасности и эффективности транспортного процесса, комфортности для водителей и пользователей транспорта»
Сфера продвижения ИТС в мировой практике варьируется от решения проблем общественного транспорта, существенного повышения безопасности дорожного движения, ликвидации заторов в транспортных сетях, повышения производительности интермодальной транспортной системы (включая автомобильный, железнодорожный, воздушный и морской транспорт) до экологических и энергетических проблем.
Сегодня наиболее активно развиваются базовые технологии для транспортной инфраструктуры и транспортных средств:
Управление движением на автомагистралях
Коммерческие автоперевозки
Предотвращение столкновений транспортных средств и безопасность их движения
Электронные системы оплаты транспортных услуг
Управление при чрезвычайных обстоятельствах
Управление движением на основной уличной сети
Управление ликвидацией последствий ДТП
Управление информацией
Интермодальные грузовые перевозки
Контроль погоды на автодорогах
Эксплуатация автодорог
Управление общественным транспортом
Информация для участников движения
Одно из основных направлений развития ИТС, которое активно продвигается последние 15 лет - реализация концепции интеллектуального автомобиля. Работает международная программа «Транспортные средства повышенной безопасности». Уже первые опыты использования бортовых интеллектуальных систем показали, что они способны уменьшить число ДТП на 40%, а число ДТП со смертельным исходом на 50%.
Развитие ИТС методологически базируется на системном подходе, формируя ИТС именно как системы, а не отдельные модули (сервисы).
Формируется единая открытая архитектура системы, протоколы информационного обмена, формы перевозочных документов, стандартизация параметров используемых технических средств связи, контроля и управления, процедур управления и т.д.
Организационно-методической основой развития ИТС служат национальные концепции развития ИТС, национальные архитектуры ИТС и Программы развития, важным инструментом привлечения новых игроков на этот рынок стало формирование рыночных пакетов ИТС.
Концепция ИТС представляет собой видение пользовательских услуг, идеологии построения системы, постановки задач и разработки планов системного и эффективного продвижения ИТС в России.
Концептуальную схему построения ИТС следует рассматривать как организацию системной формы взаимодействия всех видов транспорта, наиболее эффективное использование транспортного ресурса за счет совместных транспортных операций с наиболее рациональными вариантами структурно-поточных схем движения пассажиров и грузопотоков, обеспечивая качество транспортных услуг.
При разработке концепции следует учитывать возможности и этапы развития отечественной глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС, которая являясь основой координатно-временного обеспечения Российской Федерации, уже сейчас используется в различных областях социально-экономической сферы.
ИТС – система сервисная. Поэтому в основу построения архитектуры должна быть положена информация о возможных потребностях в ее услугах для пользователей. В мировой практике определены пять основных типов пользователей ИТС: водители, пешеходы и велосипедисты, пассажиры общественного транспорта, перевозчики, транспортные операторы и службы эксплуатации транспортной инфраструктуры.
2. Компания ITV
Компания ITV – это российский разработчик программного обеспечения для систем безопасности и видеонаблюдения.
Компания ITV видит современную профессиональную систему безопасности, как открытую информационную платформу, построенную по принципу операционной системы, с набором приложений для решения самых разных задач. Компания рассматривает систему безопасности как инфраструктуру, которая объединяет все оборудование в единый организм и обеспечивает его слаженную работу, используя новейшие алгоритмы интеллектуальной обработки информации.
В линейке продуктов ITV есть как профессиональные системы для предприятий крупного масштаба, использующие принцип открытой платформы, так и коробочные решения для небольших офисов и даже для домашнего использования.
Сегодня компания ITV – это более 250 высококвалифицированных специалистов и годы успешной работы, позволившие занять лидирующие позиции на российском рынке и войти в десятку крупнейших производителей в мире. Решения, основанные на продуктах, используются более чем на 30 000 объектов по всему миру. Внедрением систем ITV занимаются более чем 600 партнеров – инсталляторов и интеграторов систем безопасности.
3. «Авто-Интеллект» от ITV
Задача контроля дорожно-транспортной обстановки сводится, фактически, к наблюдению за большим количеством быстро движущихся объектов. Человек плохо приспособлен к такому виду рутинной деятельности, быстро наступает усталость и о полном контроле над дорожной ситуацией не приходится и думать.
С этой проблемой прекрасно справляется «Авто-Интеллект» – решение для интеллектуального контроля дорожно-транспортной обстановки и распознавания автомобильных номеров.
В основе системы три интеллектуальных модуля:
Модуль распознавания автомобильных номеров
Модуль определения характеристик транспортных потоков
Модуль «Радар»
«Авто-Интеллект» позволяет собирать статистику по транспортным потокам, помогает сотрудникам ГИБДД обнаруживать случаи нарушения правил дорожного движения, автоматически определяет наличие пробок. Может использоваться совместно с системой контроля доступа для автоматизированного контроля проезда транспортных средств.
4.Модуль распознавания автомобильных номеров
Модуль распознавания автомобильных номеров автоматически определяет и распознает номера автомобилей в поле зрения камеры. Он позволяет фиксировать и сохранять в базе данных SQL распознанный номер, а также изображение транспортного средства, часть кадра с номерным знаком и время регистрации. Таким образом, формируется база всех транспортных средств, прошедших через зону контроля, с возможностью добавления текстового комментария к каждому распознанному номеру. В совокупности с модулем «Радар», предоставляющем информацию о скорости автомобилей, модуль распознавания автомобильных номеров может использоваться ГИБДД для регистрации нарушителей скоростного режима. Есть возможность сравнения распознаваемых номеров со сторонней базой номеров (например, автомобилей, числящихся в угоне), что позволяет применять модуль для целей розыска. Другим важным применением модуля является его использование в системах автоматического учета и контроля доступа автотранспорта на охраняемые объекты и платные автостоянки.
Интеллектуальные транспортные системы являются местом соприкосновения автотранспортной индустрии и индустрии информационных технологий и базируются на двух «китах» – моделировании транспортных систем и регулировании транспортных потоков .
Определение ИТС дает нам представление о главных целях:
- Информативность и безопасность;
- Качественно новый уровень информационного взаимодействия участников дорожного движения
Западный инженер мыслит функциями, он в первую очередь сосредоточен на том, что должна делать система. В нашем же мышлении «зашито» объектное представление о мире, нам важны реальные объекты, то есть, мы думаем прежде всего о том, как будет работать система. Это различие не столь неуловимо, как может показаться с первого взгляда.
Приведу пример. Слово «сервер» для западного инженера обозначает нечто, предоставляющее услуги, сервис. То есть, функцию. Для нашего инженера «сервер» в первую очередь это железный ящик с лампочками, то есть, объект. Для придания смысла нам приходится использовать разнообразные костыли: «серверное приложение», «почтовый сервер», «сервер очередей» и т.п. И все равно, даже с костылями нам приходится нелегко – при словах «почтовый сервер» нам все равно представляется ящик с лампочками, который отправляет почту.
Все это совсем не шутки. Мыслить объектами реального мира, конечно, можно. Но это привилегия высочайших профессионалов , которые столь виртуозно владеют функциональной декомпозицией, что стороннему наблюдателю это становится незаметно. Глядя на жонглеров в цирке тоже может показаться, что подбрасывать и ловить предметы легко и просто. Но только полные идиоты могут искренне считать, что они могут повторить трюки жонглера без обучения и тренировки. К сожалению, то, что всем очевидно в цирке, далеко не всем очевидно в технологиях.
Здесь ИТС бессильны (фото из личной мобилки)
Одной из самых болезненных проблем в проектировании информационных систем у нас является доминирование объектов и инструментов над функциональностью. Многие заказчики искренне считают, что информационные системы решают проблемы. Тогда как на самом деле информационные системы позволяют решать проблемы. Мы говорим «электродрель сверлит дыру». А на самом деле «электродрель позволяет просверлить дыру». Попадая в смысловую ловушку, мы подсознательно уверены, что покупка электродрели равна дыре в стене. А потом выясняется, что нужно уметь пользоваться дрелью, что для дрели нужно электричество, что нужно закаленное сверло определенного диаметра, что будет шум и пыль и т.д. И если в примере с дрелью мы примерно представляем себе процесс работы и можем догадаться о том, что необходимо еще кроме покупки инструмента, то в случае более сложных систем мы можем пребывать в сладкой иллюзии до самого конца проекта.
Вернемся теперь к определению ИТС и рассмотрим его в новом свете. ИТС, повторюсь, базируется на моделировании транспортных систем и регулировании транспортных потоков. «Наш человек», прочитав определение, тут же делает вывод о том, что ему нужны:
- Система для транспортного моделирования;
- Средства регулирования транспортных потоков.
Есть теперь у нас ИТС? Наш человек однозначно ответит «да». Западный человек однозначно ответит «нет». Потому что наш человек оценивает наличие оборудования, а западный человек оценивает выполнение соответствующих функций.
Спросите нашего человека, каким именно образом закупленное им оборудование будет способствовать достижению целей (см. определение ИТС): повышать информативность, безопасность и улучшать информационное взаимодействие? Скорее всего, ответа не будет. Потому что ответ лежит в области функциональной декомпозиции, позволяющей перейти от поставленных целей к функциям будущих систем, попутно цепляя все необходимое из смежных областей.
Вопрос о применении тех или иных элементов ИТС в городе тесно связан с пониманием того, как именно мы планируем достичь целей. И переходить к техническим характеристикам оборудования нужно только после того, как мы определим основные пути решения задач.
ТРАНСПОРТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Снова возвращаясь к определению ИТС, читаем, что ИТС "это интеллектуальная система, использующая инновационные разработки в моделировании транспортных систем и регулировании транспортных потоков ".Под словами «инновационные разработки в моделировании транспортных систем» может скрываться все что угодно, но если опираться на логику и технические знания, можно предположить, о чем идет речь.
Любая автоматизированная система управления, к которой в полной мере относится ИТС, делает одну простую вещь: она собирает информацию об объекте управления, анализирует ее и оказывает на этот объект прямое или косвенное управляющее воздействие.
Объектом управления для ИТС являются транспортные потоки. Источником информации об объекте управления являются датчики и детекторы на дороге, смежные информационные системы и ввод данных оператором.
А вот для анализа информации об объекте управления необходимо заложить в систему некое представление об этом объекте, которое и называется моделью . Детальность и точность модели определяется исключительно задачами, стоящими перед ИТС.
Транспортные модели делятся на математические и имитационные . Первые оперируют известными законами движения транспорта, представленными в виде формул, систем уравнений и т.п. Вторые имитируют движение отдельных транспортных средств, поведение водителей, работу светофоров и т.п. На практике же чаще применяется некая смесь математических и имитационных моделей.
Например, системы транспортного моделирования на макро уровне (страна, город, микрорайон) оперируют демографическими данными, понятиями «граф дорог», «зона притяжения», «транспортный спрос и предложение». В них заложены данные о проценте использования автомобилей населением, о пропускной способности улиц, о количестве парковочных мест у торговых центров. Макро-модель использует в основном математические методы моделирования и пытается ответить на вопросы: «а зачем и куда все едут?», «а хватит ли пропускной способности улиц, чтобы всех обслужить?», «а что будет, если эту улицу перекрыть?» и т.п.
Пример интерфейса программного пакета для макро-моделирования PTV Visum ()
Микро-модели оперируют конкретными объектами из «реального мира» – регулируемый перекресток, транспортная развязка, сеть улиц, автомобиль. При этом микро-модель «знает» о количестве полос движения, о наличии подъемов/спусков, о характеристиках двигателей автомобилей (как быстро они могут тронуться), о правилах движения и остановки. Чтобы микро-модель заработала на полную мощность, ей на вход необходимо подать информацию из макро-модели: количество и состав транспортных средств в определенные моменты времени (сколько легковых и сколько грузовых машин, сколько автобусов, трамваев и т.п.), особенности поведения водителей (часто ли перестраиваются, как часто следуют указаниям знаков и табло, соблюдают ли правила парковки). Если данные макро-уровня верны, микро-уровень позволяет с высокой точностью имитировать реальный транспортный поток.
Пример интерфейса программного пакета для микро-моделирования Aimsun ()
Основным назначением транспортных моделей является проведение экспериментов . Мы можем проверить, как те или иные изменения в организации движения отразятся на трафике. Мы можем настроить светофоры, принять решения о расширении улицы, о запрете или разрешении поворотов, об организации одностороннего движения. Модель поможет разработать временные планы организации движения на период проведения крупных мероприятий – соревнований, уличных парадов и т.п. На уровне города транспортное моделирование позволит принять решение о последствиях для транспортной обстановки строительства очередного торгового центра или нового микрорайона. Другими словами, транспортная модель – незаменимое средство по благоустройству города без тяжких последствий.
Чем точнее модель, тем больше разнообразной информации она хранит. Поддерживать модель в актуальном состоянии означает отражать в ней все изменения реального мира – перекрытия движения, ремонты дорог, появление новых дорог, светофоров, полос движения, жилых районов, школ, офисов и торговых площадей. Поддержание модели в актуальном состоянии – это трудоемкий и ответственный процесс, предъявляющий высокие требования к квалификации персонала, к организации внутренних процессов, к качеству и стабильности информационных каналов.
Согласитесь, мало кто у нас изначально задумывается над тем, что же действительно стоит за словами инновационные разработки в моделировании транспортных систем . Ведь организовать подобного уровня процесс, обучить людей, оплачивать их труд, договориться о предоставлении качественных исходных данных с разными ведомствами равносильно гражданскому подвигу в нашей стране! И это уж точно не то же самое, что покупка и инсталляция на компьютер системы моделирования.
ФУНКЦИИ ИТС
Когда мы разобрались с моделированием и моделями, можно переходить к функциям ИТС.Вообще говоря, необходимость в ИТС при подобной постановке вопроса совсем не очевидна. Вполне вероятно, что большинство проблем удастся решить грамотным использованием имеющихся технических средств организации движения. Но когда имеющихся технических средств недостаточно, встает вопрос об использовании ИТС.
Не будем отходить от определения ИТС, и вспомним, что ИТС это не только "инновационные средства регулирования ", но еще и система, "предоставляющая конечным потребителям большую информативность и безопасность ".
Под «инновационными средствами регулирования» в условиях города понимают чаще всего сетевое координированное управление светофорами (так называемые «умные светофоры») и размещение цифровых информационных табло на развилках.
Также к средствам информирования относятся интернет-сайты для планирования поездок (наподобие известного сервиса Яндекс-пробки) и сервисы информационной поддержки водителей во время путешествия (разнообразные навигационные сервисы). Все это на самом деле тоже подсистемы ИТС, и в западных странах они являются частью единого информационного пространства.
Об «умных светофорах» я уже как-то писал на Хабре (ссылка), здесь же ограничимся быстрым пунктиром. Объединение светофоров в сеть само по себе очевидно и полезно, учитывая дешевизну электроники в наше время. При наличии системы уличного видеонаблюдения это позволит как минимум регулировать светофоры вручную, сидя в теплом офисе, а не стоя на грязной обочине с пультом.
Светофоры «умнеют» если перекресток снабжают системой детекторов транспорта, а в центре начинает работать специальный алгоритм. Необходимость в «умном» светофоре, а также настройки алгоритма управления определяют при помощи транспортной модели и специального «светофорного» модуля, позволяющего рассчитать начальные параметры цикла регулирования и определить границы автоматического управления.
Пример интерфейса программного пакета для конфигурирования «умных» светофоров TRANSYT (источник - «TRANSYT 14 User Guide»)
Точно так же определяется место установки цифровых табло и информация, которая на них будет выводиться в том или ином случае.
Очевидно, что элементы ИТС, устанавливаемые на городских улицах, должны заноситься в модель, и модель должна «знать» об алгоритмах работы адаптивных светофоров, табло и т.п. Например, для табло, рекомендующего выбирать для движения улицу А, а не улицу Б, в модели действует правило, что 80% автомобилистов последуют совету, а 20% традиционно проигнорируют, что тут же отразится на транспортных потоках. Современные системы моделирования умеют имитировать показания детекторов, размещаемых на виртуальных улицах, воздействие электронных табло и переменных знаков скоростных ограничений на транспортные потоки, позволяют создавать сложные управляющие сценарии в виде, пригодном для использования в ИТС. Пример сценария реагирования для ИТС: «Если детектор Х зафиксирует плотность потока 70%, то вывести на табло Y надпись M включить на светофоре Z режим N».
Управляющих сценариев может быть несколько сотен, при этом система транспортного моделирования может позволять автоматизировать процесс их генерации.
То есть, ИТС это не только оборудование на столбах и центр управления с громадным экраном. ИТС это в первую очередь интеллект – управляющие алгоритмы на основе моделирования реальных транспортных ситуации, а также процессы их составления, тестирования и внедрения.
