Интеллектуальные транспортные системы: обзор и перспективы
Предложена одна из детерминант интеллектуальной транспортной системы (ИТС), составлена функциональная схема ИТС, а также рассмотрена экосистема ИТС в России (ее современное состояние и перспективы развития).
Транспорт и его системы играют важнейшую роль в формировании и развитии экономики и общества в современном мире. Динамично развивающееся общество требует от человека быстрых и активных решений. Помощь в принятии управленческих решений оказывают современные интеллектуальные транспортные системы, помогающие лицам, принимающим решения, оперативно реагировать на изменение инфраструктуры и потребности конечных потребителей.
Транспорт единомоментно является, как потребителем, так и работодателем.
Данный тезис подтверждается сложными детерминантами транспортной системы (ТС) в целом. Элементами ТС являются: транспортные средства, топливо, трудовые ресурсы и другую продукцию различных отраслей экономики, при этом являясь связующим звеном между отраслями, а его политическое значение заключается в том, что он способствует монолитности государства, благодаря своей способности выполнять роль материальной базы для объединения субъектов Федерации в единое государство, позволяет маневрировать ресурсами, оперативно решать чрезвычайные ситуации.
Особенностью ТС является тот определитель, что конечный продукт системы — услуга. Наличие транспорта обеспечивает стабильное функционирование производственной и непроизводственной сфер экономики, удовлетворяет нужды населения являясь обслуживающей отраслью, а благодаря своей логистической функции транспорт является важнейшей составляющей обороноспособности страны.
Транспорт включает в себя такие компоненты, как средства передвижения, пути сообщения и вспомогательные средства, сооружения и механизмы, взаимодействующие между собой для выполнения определенных работ, поэтому транспорт нужно рассматривать как систему (рис. 1), которая в свою очередь обеспечивает согласованное развитие и функционирование всех видов транспорта с целью максимального удовлетворения транспортных потребностей при минимальных издержках.
Рост спроса на транспортные услуги и повышение потребительской культуры общества диктует новые парадигмы безопасности, экологичности и эффективности транспорта. В связи с этим становится особенно актуальной разработка новых технологий и подходов к организации транспортных систем.
Интеллектуальная транспортная система (ИТС) является интегрированной системой с современными информационными и коммуникационными технологиями, что повышает эффективность транспортных средств и инфраструктуры.
Трансформирование дорог из направлений в цифровые объекты (блоки) становится реальностью, а, как следствие, интеллектуальная транспортная система создает комплекс аппаратных и программных средств, помогающий эффективно эксплуатировать транспортную сеть, используя принципы синергизма коммуникационных, информационных, и управленческих технологии, встроенные в дорожную инфраструктуру, а также решает множество проблем по организации и повышению производительности транспортной системы.
Интеллектуальные транспортные системы появились в мире примерно 40 лет назад. История создания и развития ИТС берет свое начало в 1980–х годах с разработки и апробированию Японией и США комплексной системы управления автомобильным транспортом [2; 5]. Необходимость создания ИТС обусловлено следующими транспортными проблемами:
— постоянными автомобильными пробками;
— ухудшением экологической ситуации, повышением аварийности, травматизмом и смертностью на дорогах;
— динамика автомобилизации населения привела к проблемам с парковками, сервисным обслуживанием и неспособностью дорожной сети справляться с нагрузкой.
В России ИТС началась в 1981 году. В 1983 году с разработки системы управления передвижением милицейских групп в Москве с помощью системы «Патруль» [2]. Несмотря на отсутствие системного подхода к развитию ИТС, в России имеются примеры локальных систем, включая управление движением, перевозками и билетовыми системами.
Интеллектуальные транспортные системы различаются по применяемым субъектно-качественным характеристикам (Рис 2).
Целями интеллектуальных транспортных систем являются:
- обеспечение заданной мобильности населения;
- максимизация показателей использования дорожной сети;
- повышение безопасности и эффективности транспортного процесса;
- комфортность для водителей и пользователей транспорта.
Основные функции ИТС представлены на рисунке 3.
Основные группы пользователей ИТС представлены в таблице 1.
Таблица 1
Классификация пользователей ИТС [Составлена автором]
В состав отечественных ИТС входит комплекс аппаратных и программных систем, представленный на рисунке 4.
Единая платформа управления транспортной системой (ЕПУТС) объединяет все интеллектуальные системы и позволяет управлять транспортным комплексом агломерации через одно окно. Однако ЕПУТС — это сердце ИТС, и её необходимо внедрять на следующих этапах для консолидированного управления экосистемой ИТС.
Для развития ИТС необходимо решить следующие задачи:
— объединение зарубежного и отечественного опыта в производстве радиоэлектронной аппаратуры и разработку собственных моделей ИТС различными предприятиями и организациями;
— моделирование и внедрение систем мониторинга, навигации и дистанционной охраны автотранспорта.
На современном этапе достигнуты положительные результаты в области создания интеллектуальных систем управления транспортным потоком. Положительный эффект отмечается в оптимизации движение автомобилей, сокращении задержки и улучшении дорожного движения. Также внедряются технологии связи и информации, которые позволяют в реальном времени отслеживать состояние дорог и предупреждать о возможных проблемах на маршруте.
Среди различных интеллектуальных программных решений ИТС чаще устанавливаются подсистемы, отслеживающие параметры транспортного потока, управляющие светофорами, ведущие видеонаблюдение и обнаруживающие ДТП и чрезвычайные ситуации.
Сегодня модуль транспортного моделирования и прогнозирования активно внедряется в геоинформационную систему, обеспечивая сбор, хранение, анализ и визуализацию данных. Эти системы — часть создания ИТС.
Примером успешного внедрения ИТС служат города Самара, Новокузнецк и Краснодар, учитывая масштабы внедрения инструментальных подсистем и количество установленного периферийного оборудования.
В Ростовской области работы по созданию ИТС начаты с 2020 года. Реализованы мероприятия по приобретению серверного оборудования, закуплены программные комплексы. В 2023 году в Ростове-на-Дону установлены 175 детекторов транспортного потока, которые позволяют анализировать тип транспорта, скорость и интенсивность, а также выявлять заторы. Смонтированы 56 дорожных контроллеров, с помощью которых возможно управлять светофорами и адаптивного управления на всей сети.
В областном центре управления ИТС проведены работы по интеграции всех раннее приобретенных подсистем, что обеспечило взаимосвязанное функционирование компонентов системы как единого целого. Это позволило повысить пропускную способности улично-дорожной сети и безопасность участников дорожного движения. Ростовская область активно развивается в этом направлении и планируют следующие этапы внедрения интеллектуальных систем.[5].
Примеры проектов, которые реализуются в России (табл. 2).
Таблица 2
Проекты ИТС в регионах [Составлена автором на основе [3]]
Анализируя экосистему ИТС в России, резюмируем, что проекты по ИТС начали комплексно развиваться в последние несколько лет. Регионы делают акцент на компонентах, которые помогают решить насущные задачи.
Как у любой технологии, у ИТС есть свои преимущества и недостатки (табл. 3).
Несмотря на эти недостатки, преимущества ИТС делают их неотъемлемой частью современного транспорта и обеспечивая более безопасные и комфортные условия для всех участников дорожного движения.
Таблица 3
Преимущества и недостатки ИТС
[Составлена автором на основе [4]]
Рассмотрим несколько ключевых направлений дальнейшего развития ИТС в РФ:
- Улучшение дорожного движения: Внедрение интеллектуальных систем управления трафиком позволит более эффективно распределять потоки транспорта, что снизит заторы и улучшит время поездки для водителей.
- Безопасность на дорогах: Развитие систем мониторинга дорожной обстановки с использованием камер видеонаблюдения и сенсоров позволит быстрее реагировать на аварии и другие инциденты, а также предупреждать водителей о потенциальных опасностях.
- Электронные услуги и платежи: Увеличение числа электронных сервисов для оплаты парковки, штрафов и других услуг будет способствовать упрощению взаимодействия граждан с государственными структурами.
- Инфраструктура общественного транспорта: Внедрение современных систем управления общественным транспортом, таких как умные остановки и информационные табло, поможет пассажирам лучше планировать свои маршруты и получать актуальную информацию о расписании.
- Зелёная энергетика и экологические инициативы: Развитие электротранспорта и зарядных станций станет важным шагом к сокращению выбросов вредных веществ в атмосферу и созданию более устойчивой транспортной системы.
- Интеграция различных видов транспорта: Совершенствование мультимодальных перевозок через создание единой информационной платформы для всех видов транспорта позволит повысить эффективность использования ресурсов и удобство пассажиров.
- Кибербезопасность: Разработка и внедрение передовых методов защиты данных и информационных систем от кибератак представляет собой важнейшую задачу, стоящую перед информационной технологической сферой (ИТС).
- Обучение и повышение квалификации специалистов: Проведение образовательных программ и тренингов для работников отрасли ИТС будет способствовать подготовке квалифицированных кадров, необходимых для успешного внедрения и эксплуатации новых технологий.
Таким образом, Россия активно работает над развитием ИТС, стремясь улучшить качество жизни своих граждан и создать более эффективную и безопасную транспортную систему.
- ГОСТ 56294-2014 Интеллектуальные транспортные системы [Электронный ресурс] Режим доступа: https://allgosts.ru/35/240/gost_r_56294-2014 (Дата обращения: 09.11.2024).
- Жанказиев C. В. Интеллектуальные транспортные системы: учеб. пособие / С.В. Жанказиев. – М.: МАДИ, 2016 – 120 с.
- Запуск интеллектуальной транспортной системы на Дону перенесли на год [Электронный ресурс] Режим доступа: https://rostov.rbc.ru/rostov/freenews/ 642428149a7947dde248c63c?ysclid=m3n7v3eerj779694544 (Дата обращения: 12.11.2024).
- Интеллектуальная транспортная инфраструктура (ИТС) в России [Электронный ресурс] Режим доступа: https://tadviser.com/index.php/Article: Intelligent_Transport_Infrastructure_(ITS)_Russia (Дата обращения: 12.11.2024).
- Интеллектуальные транспортные системы — проблемы на пути внедрения в России [Электронный ресурс] Режим доступа: https://habr.com/ru/post/175497/ (Дата обращения: 01.11.2024).
- Ожерельева Т.А. Логические информационные единицы // Славянский форум, 2018. — 2(8). — С.240-249. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://pnojournal.wordpress.com/wp-content/uploads /2015/08/pdf_150604.pdf (Дата обращения: 02.11.2024)
- Системы дорожного мониторинга [Электронный ресурс] Режим доступа: https://mm94.ru/catalog/sistemy-dorozhnogo-monitoringa (Дата обращения: 23.10.2024).
