Концепция умного городского транспорта

В настоящее время во всем мире наблюдается рост дорожного движения. Из-за существенного увеличения автомобильного парка и ограниченной пропускной способности улично-дорожной сети возникает большое количество конфликтных ситуаций и резко снижается транспортная мобильность.

Опыт крупных городов мира показывает, что проблему загруженности дорог нельзя решить одним лишь строительством магистралей: на новый участок дороги сразу же устремляется огромное количество машин, образуя затор. Для эффективной регуляции транспортного потока необходимо внедрение ИТС.

Интеллектуальная транспортная система - это комплекс систем, который помогает более эффективно эксплуатировать транспортную сеть, используя информационные, коммуникационные и управленческие технологии, встроенные в транспортное средство или дорожную инфраструктуру. Основой интеллектуальных транспортных систем является информация, которую необходимо собирать, обрабатывать, интегрировать и распространять. Комплекс ИТС способен выполнять функции диспетчерского ситуационного и оперативного координирования взаимодействий всех участников дорожного движения, спецслужб и ведомств.

Сбор данных для системы управления городским и пригородным транспортом

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 строитель- ство 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.

Как работает технология умного транспорта

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 он-лайн-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.

Элементы ИТС

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 видеокамеры

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.

Умные светофоры

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.

Детекторы транспортного потока

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.

Электронные средства оплаты проезда

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.

Информационные табло

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.

Паркоматы

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.

Автоматизированное управление освещением

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.

Средства автоматической фиксации нарушений

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.

Преимущества внедрения систем «Умный транспорт»

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.

Удобство для пассажиров

В России планируется создание интеллектуальных транспортных систем таким образом, чтобы они позволили сделать жизнь населения более комфортной и про- стой. 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.

Интеграция       с      дорожно транспортными службами

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.

Предупреждение 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 транспорт в России

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.

Заключение

Городскому жителю важен комфорт, к с одного транспорта на другой и при этом знать точное время на дорогу.

Муниципалитету нужно сделать город комфортным для жизни местом и эффективной бизнес-площадкой. В этом деле не обойтись без создания интеллектуальных платформ, объединяющих весь городской транспорт в единую систему – общественный и личный, школьные автобусы, каршеринг, такси, эвакуаторы, технику коммунальных и дорожных служб, систему управления светофорами, парковочное пространство и т. д.

Концепция скоординированной транспортной системы признана самым эффек- примеру, важно иметь возможность по- тивным подходом к транспортному плани-строить маршрут с удобными пересадками рованию города.