Интеллектуальные транспортные системы

Для построения интеллектуальных транспортных систем в дорожном движении в первую очередь требуется организовать сбор информации о состоянии трафика. Один из способов это сделать – обеспечить получение данных непосредственно от пользователей. Практически у каждого человека есть смартфон с GPS и другими полезными датчиками, которые позволяют передавать актуальные сведения о транспортной системе. Для сбора информации может быть разработано приложение, где пользователь будет указывать свой маршрут, помогая системе собрать данные о скорости, задержках на определенных участках, высоте над уровнем моря и многих других факторах, которые могут быть использованы для анализа дорожной обстановки.

Второй способ сбора сведений не требует непосредственного участия человека: он предполагает использование современной аналитики Big Data. Уже сегодня существуют программы и целые системы, которые помогают анализировать передвижение людей через SIM-карты в телефонах, собирая большие массивы анонимных данных.

Собранные с помощью смартфонов сведения позволяют получать и использовать реальную информацию о положении и динамике перемещения населения в любой части дорожной сети. Используя подобные решения, можно начать строительство современных систем управления городским пассажирским транспортом, а также целых «умных городов».

В дополнение к вышеупомянутому мониторинг транспорта на дороге можно организовать с помощью высококачественных камер и дорожных радаров. Эти технологии позволяют получить необходимую информацию о скорости, расстоянии между транспортными средствами, маршрутах, движении через перекрестки, задержках и распределении между отдельными полосами движения.

Населенные пункты должны располагать максимально точными сведениями об обстановке на транспортных маршрутах, чтобы правильно планировать и выстраивать городскую дорожную инфраструктуру, оптимизировать ее с учетом потребностей граждан и текущих условий.

Построение интеллектуальных транспортных систем города требует:

• сбора информации;
• анализа трафика;
• моделирования трафика;
• обмена данными;
• управления дорожным движением и ТС.

Для работы умного городского транспорта необходимы технологии, благодаря которым будет вестись обмен данными между центром системы и всеми ее компонентами, а также между отдельными элементами коммуникации. Обязательным компонентом любого современного транспортного решения являются информационные подсистемы, главное назначение которых заключается в повышении доступности информации для пользователей общественным транспортом.

Все вышеперечисленное требуется для управления интеллектуальными транспортными системами, для обеспечения эффективной работы дорог, перекрестков и автомагистралей:

• для оптимизации движения частного и общественного транспорта;
• быстрого реагирования на ситуацию на дороге;
• повышения безопасности движения;
• недопущения всевозможных нарушений и т.д.

В городе должен быть создан единый центр управления ИТС, куда будут в онлайн-режиме передаваться данные с детекторов мониторинга транспортных потоков и дорожная обстановка с фото- и видеокамер. Система также должна фиксировать скорость потока, количество автомобилей и общественного транспорта, метеоусловия и состояние трассы. В случае ДТП система должна предупреждать о затруднениях на дороге и подсказывать объездные пути. Сигналы светофоров должны меняться в зависимости от загруженности соседних перекрестков. При действии описанной системы появится возможность координировать потоки в случае заторов, отменять непопулярные маршруты и назначать новые.

Интеллектуальные транспортные системы на дорогах представляют собой целый комплекс функционального оборудования, которое осуществляет сбор информации, управление транспортным потоком и информирование участников дорожного движения.

Только при условии оснащения системы необходимым оборудованием и его комплексной работе можно добиться существенного улучшения ситуации на дорогах в мегаполисах.

Дорожные камеры выступают «глазами» современных интеллектуальных транспортных систем. Это камеры высокого разрешения, которые повсеместно используются разработчиками ИТС и комплексов видеофиксации нарушений ПДД.

В системах используются промышленные камеры, которые позволяют эффективно следить за дорожным потоком, выделять и трассировать движущиеся объекты, выполнять захват кадров с государственными регистрационными знаками транспортных средств, а также распознавать буквенно-символьные изображения на номерах.

Умным принято называть светофор, которым управляет специальная программа, позволяющая устройству самостоятельно принимать решения, в том числе на основе поступающей информации о дорожном движении с других аналогичных приборов.

Выделяют три режима работы светофоров:

1. Локальный. Устройство работает по заложенной схеме, в которой, к примеру, учитывается утренний и вечерний час пик, а также малая загрузка в течение дня.
2. Координированный. Предполагает координацию работы нескольких светофоров в одной зоне. Часто режим используется на «вылетных» дорогах. Светофоры работают синхронно, пропускают определенное количество автомобилей, что способствует поддержанию интенсивного движения на участке.
3. Адаптивный. Светофор работает самостоятельно и автоматически принимает решения на основе поступающих данных о дорожной ситуации. Данные о потоке устройство получает через индукционные петли или датчики.

В городах, где уже используются подобные системы, обязательно функционирует ситуационный центр, который также помогает пропускать на вызовы автомобили экстренных служб.

Это специальные измерительные приборы, работающие с помощью чувствительных элементов, усилителя-преобразователя и выходного устройства. Прибор фиксирует факт прохождения или присутствия транспортного средства в контролируемой зоне, вырабатывает первичный сигнал, который впоследствии усиливается, обрабатывается и преобразуется в удобный для регистрации вид.

Существуют несколько типов детекторов, различающихся по принципу действия чувствительных элементов:

• контактные;
• электромагнитные;
• детекторы излучения.

Необходимость оплаты проезда способствует образованию заторов на автодорогах. Чтобы уменьшить пробки, используются так называемые электронные средства оплаты проезда – транспондеры.

Это приемно-передающие устройства, которые позволяют безостановочно двигаться через платные пропускные пункты. Они устанавливаются на лобовое стекло авто, имеют уникальные лицевые счета и идентификационные номера. Чтобы заплатить за проезд, водителю достаточно сбросить скорость до 30 км/ч и деньги автоматически спишутся со счета.

Это основное средство информирования водителей о ситуации на дорогах. На табло может выводиться различная информация:

• загрузка участков дороги;
• наличие ДТП на маршруте;
• количество общественного транспорта;
• состояние дорог и т.д.

Чтобы упростить, обезопасить дорожную систему города, необходимо продумать и парковку. С этим отлично справляются паркоматы – устройства, которые располагают в местах автоматизированной платной парковки. С их помощью автомобилист может самостоятельно осуществлять оплату парковки в соответствии с заданными тарифами.

Приборы не только упрощают жизнь водителям, но и делают парковку более экономичной из-за снижения затрат на сотрудников.

Система управления освещением дает возможность полностью автоматизировать уличное и дорожное освещение. Она способна самостоятельно принимать решение о необходимости включения или выключения света в соответствии с ситуацией на дороге, временем суток и других факторов.

Система работает по заложенному алгоритму, получая информацию с различных датчиков, фиксирующих загрузку и освещенность зоны дороги.

Один из важнейших элементов ИТС, который предназначен не столько для фиксации нарушений ПДД, сколько для предотвращения таких нарушений и ДТП.

Камеры способны зафиксировать любое нарушение правил и сделать наказание за создание опасной ситуации на дороге обязательным, благодаря чему автомобилисты будут более ответственно соблюдать ПДД.

Уже строящиеся, а также находящиеся в процессе разработки транспортные системы, обладают целым рядом достоинств, благодаря которым о возможности внедрения технологии задумываются представители правительства и бизнеса в городах по всему миру.

К примеру, разрабатывается российская интеллектуальная транспортная система (РИТС), направленная одновременно на:

• снижение опасности дорожного движения, уменьшение числа ДТП и смертности на дорогах;
• обеспечение беспрепятственного передвижения спецслужб и спецтранспорта на вызовы;
• оперативное и точное доведение информации до спецслужб о ситуации на дорогах;
• информирование водителей о нарушении ПДД;
• фиксацию любых фактов нарушения водителем ПДД;
• повышение внимания водителя во время движения и недопущение засыпания за рулем;
• создание необходимых условий для сокращения времени, которое приходится тратить пассажирам, чтобы добраться на работу или в любое другое место в городе;
• обеспечение возможности выбора оптимального по удобству и скорости маршрута;
• оптимизацию движения с учетом ситуации на дорогах и т.д.

При этом в более глобальном плане внедрение технологий ИИ в транспорте имеет два основных преимущества: удобство для пассажиров и интеграция с дорожно-транспортными службами.

В России планируется создание интеллектуальных транспортных систем таким образом, чтобы они позволили сделать жизнь населения более комфортной и простой. Благодаря умным решениям, водитель или пассажир общественного транспорта будет проинформирован о реальном положении дел на дороге, а главное – сможет добираться из пункта «А» в пункт «Б» максимально быстро и безопасно. Кроме того, значительно облегчится поиск парковочных мест, ведь информация о загруженности парковок будет легко доступна любому автомобилисту.

Внедрение интеллектуальных транспортных систем предполагает их интеграцию с дорожно-транспортными службами. В случае возникновения любой опасной или аварийной ситуации программное обеспечение сможет быстро провести все уполномоченные спецслужбы до нужного места, чтобы они могли оказать помощь населению, к примеру, в случае ДТП.

ДТП происходят по самым разным причинам. ИТС дают возможность существенно снизить влияние всех факторов, увеличивающих шанс попадания автомобиля в аварию.

Технологии интеллектуальных транспортных систем позволяют:

• отслеживать стиль вождения и фиксировать опасные тенденции;
• выявлять неисправности автомобиля;
• предупреждать об опасных участках дороги;
• фиксировать и оперативно реагировать на факты нарушения ПДД.

Умный общественный транспорт сегодня чрезвычайно актуален, поэтому в разных странах и городах ведется разработка и внедрение индивидуальных технических и программных решений, позволяющих сделать дорожное движение более безопасным и удобным.

В Сингапуре на большинстве дорог установлены детекторы транспорта и видеокамеры – каждые 500 и 1000 метров соответственно. Ими также оснащаются светофоры и городские автобусы. Все данные отправляются в единый центр управления, где они анализируются и используются для улучшения ситуации на дорогах.

В стране работает планировщик поездок, для которого используются сведения из диспетчерских служб такси. С помощью этих данных вычисляется средняя скорость движения по основным автомагистралям, и планировщик корректирует выдаваемый маршрут. Активно используются радиоканалы, по которым передаются сводки о загруженности ключевых дорог и развязок. В часы пик информирование граждан учащается.

Основа ИТС Японии – система автомобильной информации и связи, на базе которой делают навигаторы для машин и через которую можно получить GPS-данные о загруженности дорог и объездных путях. Сведения передаются с придорожных передатчиков и маяков, установленных еще в 1995 году, в единый информационный центр. Информация о ДТП, ремонте покрытия и пробках поступает непосредственно на навигаторы водителей.

В стране для систем управления транспортом используется стандарт DSRC – беспроводной канал связи. С помощью этого решения участники движения могут получать уведомления и предупреждения об аварийных ситуациях. Кроме того, американская транспортная система позволяет контролировать работоспособность автомобилей удаленно в режиме реального времени, собирать пошлины электронно, предупреждать о возможности лобового столкновения или переворота автомобиля и т.д.

Многие компании сегодня специализируются на разработке интеллектуальных транспортных систем и средств цифровизации, так как они имеют громадный потенциал для всех без исключения участников дорожного движения. Уже сегодня в нашу повседневную жизнь вошли беспилотные автомобили, а следующий шаг – беспилотные автобусы и другой общественный транспорт.

В будущем пассажиры смогут выстраивать оптимальный маршрут для своих путешествий с учетом всевозможных внешних условий – загруженности дорог, местоположения общественного транспорта, аварий, доступности остановок и т.д. Умные технологии сделают жизнь намного удобнее и безопаснее.

Многие компании продумывают архитектуру интеллектуальных транспортных систем, предлагают все более современные и технологичные решения для контроля ситуации на дороге, однако далеко не все из них сегодня реализуются.

Задача модернизации транспортной системы даже одного города имеет огромные масштабы. Проекты требуют порой сумасшедших инвестиций – чего только стоит установить камеры через каждые 500 метров на всех дорогах, как это сегодня делается в Сингапуре.

И одними камерами проекты не ограничиваются: для их работы требуются невероятные ресурсы, поэтому развиваться и строиться умные системы могут только при наличии соответствующего институционального потенциала, которого нет в большинстве государств.

Среди стран, вставших на путь интеллектуализации транспорта, выделяют и Россию. В государстве делается немало для модернизации устаревшей системы.

Например, внедряется геопозиционирование, позволяющее узнавать местоположение автобусов, электричек и других участников движения. Оно помогает не только самим пассажирам и путешественникам, но и владельцам бизнеса, желающим контролировать текущее местоположение своих транспортных средств. Работа умного транспорта с геопозиционированием реализуется через интернет вещей, где элементы системы обмениваются информацией между собой. Данные с датчиков из автобусов и на дороге поступают в специально созданное приложение, информирующее пассажиров о положении транспортного средства.

Кроме того во многих городах вводится система единой безналичной оплаты проезда, которая делает все финансовые операции полностью прозрачными.

В целом российская интеллектуальная транспортная система (РИТС) способна решать различные задачи, однако еще неизвестно, как будут реализованы все ее возможности на практике.

Разработкой систем умного транспорта в России занимается не так много компаний, и одной из таких является «Центр2М». Мы создаем программные и технологические решения для мониторинга, отслеживания расположения транспортных средств, предотвращения нецелевого использования транспорта, а также предиктивной аналитики для ремонта.

За более подробной информацией обращайтесь по телефону
+7 (499) 754-07-77 или через форму обратной связи на нашем сайте.


Источники:

1. Интеллектуальные транспортные системы (ИТС)
2. "Умные" светофоры, датчики в асфальте. Как технологии борются с пробками и нарушителями
3. Технические средства измерения характеристик транспортных потоков
4. Интеллектуальная транспортная инфраструктура (ИТС) Россия
5. Паркоматы