Информационная безопасность интеллектуальной транспортной системы. Интеллектуальные транспортные системы. Интеллектуальные транспортные технологии

28.08.2020

Использование современных достижений информационных технологий и средств связи - телематики - в управлении транспортными системами позволяет кардинально повысить эффективность и качество их работы. Поэтому транспортные системы с использованием АСУ, построенных на основе телематики, получили во всем мире специальное наименование - интеллектуальные транспортные системы (ИТС).

итс - это система, интегрирующая современные технологии управления с телематикой, предназначенная для автоматизированного поиска и принятия наиболее эффективных сценариев управления ТС и ее элементов в целях обеспечения мобильности при установленном уровне качества обслуживания пользователей ТС.

Отличительный признак ИТС - автоматическое (или с минимальным участием оператора) формирование управляющих воздействий в режиме реального времени на объекты ТС. Для этого в системе должна функционировать обратная связь, обеспечивающая автоматическую передачу оперативных данных о работе объектов ТС в блок управления. На их основе с помощью математических моделей вырабатываются прогнозные управляющие решения, которые реализуются в средствах управления.

В мировой практике ИТС признаны как общетранспортная идеология интеграции достижений современных методов управления и телематики во все виды транспортной деятельности для решения проблем экономического и социатьного характера: повышения эффективности функционирования пассажирского и грузового транспорта, снижения транспортных расходов, обеспечения транспортной безопасности и улучшения экологических показателей.

Практическое развитие крупномасштабных проектов ИТС началось в середине 1980-х гг. в США, Японии и Европе, когда стали доступны для бизнес-приложений персональные компьютеры, сотовая связь и технологии космического позиционирования.

Развитие ИТС методологически базируется на системном подходе, формируя ИТС не как отдельные функциональные блоки, а как систему. Подходы к созданию ИТС основываются на принципе модернизации, реинжиниринга действующих ТС путем поэтапного развития и модульности создания ИТС. Принцип модульности требует четкого общего плана построения ИТС, в рамках которого реализуемые отдельные модули будут в дальнейшем гарантированно совместимы с модулями, реализуемыми на последующих стадиях проекта. Такой план построения системы называется архитектурой. Архитектура ИТС определяет основные принципы организации ИТС и взаимосвязи компонентов ИТС между собой и с внешней средой, а также принципы и руководство по их разработке, внедрению и оценке эффективности использования. Архитектура ИТС представляет собой некую рамочную структуру, в границах которой могут быть использованы различные подходы к проектированию с учетом конкретного функционала системы и необходимых пользователям сервисов. В нашей стране основополагающим документом по построению архитектуры ИТС является ГОСТ Р ИСО 14813-1-2011. Интеллектуальные транспортные системы. Схема построения архитектуры интеллектуальных транспортных систем. Часть 1. Сервисные домены в области интеллектуальных транспортных систем, сервисные группы и сервисы. Используемая в стандарте иерархия построения архитектуры ИТС приведена на рис. 4.23.

Рис. 4.23.

Доменная архитектура формирует общее комплексное представление о структуре объектов и субъектов ИТС. При этом для каждого проекта системы набор и функциональное описание объектов и субъектов может носить индивидуальный характер.

Сервисный домен включает в себя один или более типов сервисов ИТС. Каждый тип сервиса ИТС может содержать несколько случаев связанных сервисов. Эти объединения представителей связанных сервисов называются сервисными группами ИТС. Таким образом, сервисная группа ИТС включает в себя один или более похожих или взаимодополняющих сервисов, предназначенных для пользователей ИТС.

Необходимо выделить следующие особенности сервисных групп ИТС и сервисов:

каждая сервисная группа ИТС ориентирована на определенную деятельность, относящуюся к управлению или информационному обеспечению в сфере дорожной транспортной сети, и разделена на конкретные сервисы, адресованные, в свою очередь, конкретным пользователям или используемые для различных режимов функционирования;
наименование каждой сервисной группы должно отражать вид осуществляемой деятельности (например, «дотранспоргная информация»);
каждый сервис в рамках сервисной группы должен связывать как вид деятельности сервисной группы, так и характер пользователей или режимов функционирования ИТС (например, «дотранспортная информация - общественный транспорт»);
каждый уровень в иерархии должен быть на эквивалентном уровне модульности системы.

Практическое применение

В середине 1990-х гг. стало ясно, что потенциал многих европейских исследовательских программ в области транспортной телематики не может быть полностью реализован. Для решения проблемы требовалось создание единого подхода к европейской архитектуре ИТС. Эта задача была решена в 1998-2000 гг. в ходе реализации проекта KAREN. В результате была разработана структура для внедрения ИТС в Европейском союзе .

Европейская архитектура ИТС состоит из двух частей: пользовательских сервисов ИТС (см. ГОСТ Р ИСО 14813-1-2011) и функциональной архитектуры (Functional Viewpoint), обеспечивающей реализацию указанных сервисов. Физическая и коммуникационная структуры не входят в состав регламентируемых составных частей архитектуры ИТС. Согласно подходам, заложенным в основу европейской архитектуры ИТС, предполагается создание индивидуальной физической и коммуникационной среды ИТС в каждом конкретном случае, с учетом конкретных особенностей и потребностей в сервисах, па основе общих принципов и в соответствии с общей моделью разработки.

С учетом важности синхронизации проектов ИТС в области различных видов транспорта и в различных странах в 2008 г. в ЕС принят План по развитию ИТС в Европе (СОМ(2008) 886), а в 2010 г. Европейским парламентом принята Директива ЕС 2010/40/EU по развитию ИТС в области автомобильного транспорта и взаимодействия с системами других видов транспорта .

Развитие ИТС сгруппировано по шести приоритетным направлениям:

оптимального использования информации о дорогах, движении и поездках, которое предусматривает получение актуальной и проверенной информации на всех уровнях управления транспортом независимо от формы собственности оператора и вида транспорта и обеспечивает ее доступность для всех пользователей;
обеспечения условий для безбарьерного движения товаров и оптимального управления грузовыми перевозками на европейских транспортных коридорах и в городских агломерациях за счет автоматической идентификации транспортных единиц, предоставления различных услуг (например, таможенных) в режиме онлайн и пространственного позиционирования на основе космических навигационных систем;
повышения безопасности дорожного движения за счет развития автоматических систем, предупреждающих и предотвращающих опасные ситуации как между транспортными средствами, так и между автомобилями и пешеходами;
обеспечения безопасности и защиты передаваемых данных в ИТС, в частности личных и финансовых данных пользователей;
интеграции транспортного средства в транспортную инфраструктуру за счет использования открытых приложений в компьютерных системах транспортных средств и программном обеспечении ИТС, позволяющему обеспечить совместимость информационных систем и автоматически передавать данные, необходимые для оптимального управления как индивидуальными транспортными средствами, так и их потоками.

Согласованное внедрение ИТС в ЕС требует интенсивного сотрудничества на европейском уровне между всеми сторонами на разных уровнях управления, а также надлежащей структуры и нормативно-правовой базы. Необходимо разработать общие методы оценки и единые инструменты для реализации эффективных решений.

На рис. 4.24 приведена укрупненная классификация ИТС по направлениям автоматизации транспортных систем.

Все указанные в классификации на рис. 3.1 направления в настоящее время успешно развиваются и имеют примеры практического применения. Естественно, что разработка и внедрение ИТС сопряжены со значительными расходами, но, учитывая их стратегическую значимость для развития транспорта, крайне важно готовить элементы этих систем и развивать транспорт с учетом необходимости в будущем построения комплексной ИТС. В соответствии с концепцией ИТС должны строиться концепции и конкретные планы развития дорожных, грузовых и пассажирских ТС.

Набор сервисов ИТС из разных доменов может формировать блок сервисов, реализуемых для решения первостепенной задачи или набора задач, сохраняя при этом возможность развития в дальнейшем полнофункциональных доменов. Например, для повышения безопасности дорожного движения важно развивать следующие сервисы:

автоматический контроль соблюдения правил дорожного движения;
предупреждение о заторах и ремонтных работах и рекомендации по путям объезда;
оповещение о погодных условиях и состоянии дорожного полотна;
автомобильные системы распознавания дорожных знаков, поддержания движения по полосе, автоматического ограничения скорости движения, адаптивного круиз-контроля, предупреждения об опасном сближении и т.п.;
управление режимами движения (в первую очередь скоростью) с помощью знаков переменного значения;
мониторинг и управление перевозками опасных грузов;
мониторинг и управление движением в тоннелях и на скоростных магистралях.

В нашей стране в области ИТС наибольшее развитие получили системы управления дорожным движением. Их развитие на принципах ИТС позволяет перейти от управления отдельными светофорными объектами к управлению движением на автомобильных дорогах, зонах улично-дорожной сети или в целом движением в городе. Для реализации сервисов ИТС в этом случае создаются АСУ автомагистралью, зональные АСУ или АСУ дорожного движения (ДД) города. В последних двух случаях наиболее эффективно использование сетевых адаптивных методов управления дорожным движением.

Рис. 4.24.

Практическое применение

Одним из первых и до сих пор наиболее широко применяемых в мире алгоритмов сетевого адаптивного управления является SCOOT (Split Cycle Offset Optimization Technique - техника оптимизации длительностей фаз, цикла и сдвига), разработанный в середине 1970-х гг. британским Институтом TRL(7ota/ Request Live) совместно с фирмами «Plessey» и «Реек». Система SCOOT установлена более чем в 100 городах Великобритании и десятках городов во всем мире. Зона управления SCOOT в г. Лондоне охватывает около 2000 регулируемых перекрестков.

Район управления в SCOOT разбивается на подрайоны. В пределах каждого подрайона обеспечивается сетевая координация работы светофорных объектов с единым циклом регулирования. Принцип разбиения на подрайоны - стандартный: разрыв координации осуществляется на длинных или слабо загруженных перегонах.

Система сбора информации о транспортных потоках предполагает мониторинг транспортных потоков на каждой полосе движения непосредственно перед стоп-линией и на значительном расстоянии от нее, как правило, у выхода со смежного перекрестка. Алгоритм использует получаемую в реальном времени информацию об интенсивности транспортных потоков и времени проезда транспортными средствами удаленных от стоп-линий сечений.

Процесс оптимизации параметров регулирования в SCOOT имеет трехуровневую структуру, каждый уровень которой соответствует оптимизации одного типа параметров.

На верхнем уровне для каждого подрайона выполняется оптимизация цикла регулирования, и для оптимизированного цикла определяются базовые длительности фаз на каждом перекрестке. Расчет оптимального цикла для группы перекрестков выполняется каждые 5 мин или, если наблюдается быстрое изменение интенсивности, каждые 2,5 мин. Считается, что цикл требует увеличения, если уровень загрузки наиболее загруженного перекрестка превышает 90%. Аналогично, при снижении уровня загрузки наиболее загруженного перекрестка происходит сокращение цикла. Таким образом, в течение суток длительность цикла на перекрестке плавно изменяется в соответствии с динамикой изменения интенсивности транспортных потоков.

Оптимизация сдвигов выполняется один раз в цикл. В каждом цикле существует возможность изменения сдвига не более чем на 4 с. Для оптимизации сдвигов используется специальный алгоритм, для которого необходима информация о времени проезда транспорта между смежными стоп- линиями и о взаимосвязях транспортных потоков. Времена проезда могут корректироваться в режиме реального времени путем сравнения прогнозируемых и наблюдаемых диаграмм интенсивностей транспортных потоков на подходах к стоп-линиям. При используемой в SCOOT схеме расстановки датчиков установить взаимосвязь потоков на смежных стоп-линиях можно с полной определенностью, если движение по полосам строго специализированное (по каждой полосе в зоне перекрестка транспорт движется в единственном направлении), и с высокой вероятностью - при отсутствии строгой специализации полос.

На нижнем уровне - уровне перекрестка - происходит уточнение моментов переключения фаз и принимается решение об увеличении или уменьшении длительности фазы на значение не выше 4 с. Эта процедура выполняется перед каждым переключением фаз и основывается на краткосрочном прогнозе транспортной ситуации на перекрестке. Прогноз позволяет оценить длину очереди и, следовательно, задержку на каждой стоп-линии перекрестка для каждого из возможных моментов переключения фаз.

Критерием оптимальности при выборе управляющих параметров является взвешенная сумма задержек и остановок транспортных средств.

Характерными особенностями SCOOT являются использование большого количества детекторов транспорта, отсутствие скачкообразных изменений параметров регулирования, отсутствие долгосрочного (на цикл и более) прогноза транспортной ситуации.

Техническая реализация SCOOT предусматривает централизованное управление и не предъявляет высоких требований к локальным контроллерам.

Применяемые в настоящее время модификации SCOOT обеспечивают приоритетный пропуск общественного транспорта.

Анализ результатов внедрения ИТС свидетельствует о существенном потенциале повышения эффективности функционирования транспортных систем :

управление движением на улично-дорожной сети позволяет снизить задержки на 5-40% в зависимости от используемой системы управления и развития информирования пользователей;
управление движением по автомагистралям позволяет снизить количество аварий на 40%, повысить пропускную способность и снизить общее время поездки на 60%;
система информационного обеспечения коммерческих перевозок позволяет снизить расходы собственников грузового транспорта на 35%;
управление движением транспорта общего пользования позволяет уменьшить время поездки в два раза и повысить надежность выполнения расписания на 35% за счет системы пространственного позиционирования и приоритета на регулируемых пересечениях;
система управления инцидентами позволяет снизить их длительность на 40%.

Наиболее наглядно возможности ИТС представлены в системах PRT (Personal Rapid Transit ), PAT (Personal Automated Transport: - персональный автоматический транспорт). Это системы общественного транспорта, которые обеспечивают безостановочную перевозку пассажиров по их запросу с помощью автоматических транспортных средств без водителя. Система PRT использует собственную транспортную сеть, которая может быть выполнена в виде дорожного полотна с направляющими устройствами, рельсового пути либо монорельса, а также в виде комбинации этих устройств. Пользователь на остановочном пункте выбирает пункт назначения, и система подает свободный вагон или направляет сюда попутный. Вагон с учетом топологии сети самостоятельно выбирает кратчайший путь до пункта назначения. Вся система имеет централизованное компьютерное управление на уровне распределения вагонов и обеспечения безопасности.

Первая система PRT эксплуатируется с 1975 г. в городе Моргантауне в США, где связывает учебные здания местного университета с несколькими комплексами студенческих общежитий. Общая протяженность сети 13,9 км, на которой имеется семь остановочных пунктов. В системе эксплуатируется 73 полностью автоматических вагонов. Вагоны системы вмещают 20 человек и передвигаются по подогреваемому в зимнее время бетонному полотну с направляющими со скоростью до 30 км/ч. Стоимость системы составила более 60 млн долл. США. Система бесплатно обслуживает 20 тыс. студентов, а для жителей города разовая поездка стоит 0,5 долл. Ввиду того что система проектировалась в начале 1970-х гг., она не имеет полного централизованного компьютерного управления, что компенсируется работой трех диспетчеров.

Наиболее современная система PRT в 2009 г. введена в строй в лондонском аэропорту Хитроу, где она связывает пятый, наиболее современный, терминал с удаленными автостоянками. Это первая полностью коммерческая система PRT в мире, и если эксплуатация будет успешной, ее существенно расширят. Система протяженностью 3,9 км имеет три станции и обслуживается 21 вагоном, может развивать скорость до 40 км/ч. Среднее время ожидания вагона после вызова составляет 12 с, а максимальное для 95% пользователей - не более 1 мин.

Кабашкин И. В. Интеллектуальные транспортные системы: интеграция глобальныхтехнологий будущего // Транспорт Российской Федерации. 2010. № 2 (27). С. 34-38.
Intelligent Transport Systems in action. Action Plan and Legal Framework for theDeployment of ITS in Europe / Directorate-General for Mobility and Transport ; EuropeanCommission. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2011.
Benefits of Intelligent Transportation Systems Technologies in Urban Areas: A LiteratureReview. Final Report // Center for Transportation Studies of Portland State University. 2005.April.

В настоящее время отсутствует единообразное понимание термина "интеллектуальные транспортные системы".

Диапазон смешения понятий крайне широк - от отождествления с автоматизированными системами управления (АСУ) до глобального объединения информационных баз данных транспортного комплекса по всей стране и автоматической системы на основе искусственного интеллекта.

Представляется, что обобщающим может быть следующее определение:

ИТС - система, интегрирующая современные информационные, коммуникационные и телематические технологии, технологии управления и предназначенная для автоматизированного поиска и принятия к реализации максимально эффективных сценариев управления транспортной системой региона, конкретным транспортным средством или группой транспортных средств в целях обеспечения заданной мобильности населения, максимизации показателей использования дорожной сети и транспортной инфраструктуры, повышения безопасности и эффективности транспортного процесса, комфортности для водителей и пользователей транспорта.

Глобальная цель ИТС - создание системы мониторинга и управления транспортной системой в режиме реального времени для повышения качества транспортных услуг, снижения транспортных затрат, улучшения экологии и безопасности.

Цели ИТС:

повышение уровня безопасности движения;

повышение пропускной способности и провозной возможности транспортной инфраструктуры;

обеспечение высокого качества транспортного обслуживания всех пользователей;

снижение вредного воздействия транспортного комплекса на экосистему;

повышение качества планирования и управления в области транспортного комплекса и транспортной инфраструктуры;

поддержание в надлежащем состоянии транспортной сети.

Задачи развития ИТС:

обеспечение динамичного развития торгово-транспортных узлов и интермодальных перевозок грузов;

снижение издержек и увеличение скорости сообщения на всех видах транспорта на основе создания системы управления транспортными потоками в реальном масштабе времени;

сокращение количества и тяжести аварий и дорожно-транспортных происшествий;

обеспечение безопасности объектов транспортной инфраструктуры;

обеспечение оперативного автоматизированного контроля движения транспорта и оперативного управления им;

повышение информированности участников дорожного движения;

уменьшение массы выбросов вредных веществ;

развитие систем электронных платежей на транспорте.

Приоритетные подсистемы ИТС:

1. Мониторинг параметров транспортных потоков (обеспечение отслеживания изменения транспортных потоков на всех перегонах и на всех развязках, создание постоянно действующей транспортной модели, работающей в режиме реального времени) и т.д.
2. Видеонаблюдение (полное видеопокрытие сети, создание единой системы предоставления онлайн-видеоинформации, обеспечивающей оповещение дежурных служб).
3. Выявление инцидентов (покрытие подсистемой развязок, мостовых сооружений, мест концентрации дорожно-транспортных происшествий (ДТП).
4. Метеомониторинг (управление информацией о погоде на дорогах, в том числе прогнозирование погоды на дорогах, создание единой системы метеомониторинга с метеослужбами).
5. Информирование участников дорожного движения (предварительное информирование, информирование в процессе движения).
6. Управление движением (внедрение ситуационного управления дорожным движением, обеспечение координации между управлением движением на скоростных автомагистралях и управлением уличным движением).
7. Весогабаритный контроль (внедрение единой системы весогабаритного контроля на всех автомобильных дорогах).
8. Мониторинг работы дорожной техники (внедрение единой системы мониторинга дорожной техники).
9. Связь и передача данных (надежная и качественная связь, позволяющая обеспечивать функционирование комплекса сервисных услуг для всех участников дорожного движения).

Базовые критерии оценки эффективности реализации функций ИТС:

сокращение времени пребывания пассажиров в пути (снижение затрат времени пользователей наземного транспорта за счет сокращения средней продолжительности поездки, увеличения скорости доставки);

снижение себестоимости перевозок (снижение расхода топлива и износа транспортных средств за счет сокращения продолжительности и числа заторов, возможности заранее спланировать маршрут поездки);

снижение экологической нагрузки (уменьшение бросовой транспортной работы).

ИТС - это большой комплекс сервисных услуг, предоставляемых пользователям. Набор этих услуг может формироваться и расширяться в зависимости от поставленных целей в рамках, определяемых национальными стандартами ИТС. В ином случае гарантировано получение локальных подсистем, не сопрягающихся ни между собой, ни с системой в целом.

Формирование инновационных технологий ИТС основывается, прежде всего, на принципе модернизации, реинжиниринга действующей транспортной инфраструктуры. При масштабах транспортных систем и множестве технологий этот процесс не может затронуть все подсистемы и элементы одновременно. Отсюда следуют важные принципы поэтапного развития и модульности создания ИТС.

Идея ИТС в глобальном масштабе во многом реализована в гражданской авиации. Благодаря стандартам и руководящим документам ИКАО управление международными полетами, работой аэропортов и обслуживанием пассажиров с использованием информационных и коммуникационных технологий в концептуальном и технологическом плане гармонизированы. Все воздушные суда имеют средства связи, автономную спутниковую навигацию, системы автоматического пилотирования, предотвращения столкновений в воздухе, управления посадкой и др. Наземные службы располагают технологиями постоянного контроля и управления в условиях плотного и эшелонированного воздушного движения.

Сфера продвижения ИТС в мировой практике варьируется от решения задач в интересах 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.

ИТС как сервисная система, классифицируя получателей услуг, определяет пять типов пользователей ИТС:

участники дорожного движения;

пассажиры общественного транспорта;

перевозчики грузов и пассажиров;

транспортные операторы и службы эксплуатации транспортной инфраструктуры;

службы экстренной помощи (МЧС, МВД, скорая помощь и т.п.).

Наиболее активно развиваются такие базовые технологии ИТС для транспортной инфраструктуры и транспортных средств, как:

борьба с задержками транспортных средств и заторами в транспортных сетях;

повышение производительности интермодальной транспортной системы;

существенное повышение безопасности дорожного движения.

Второе направление развития ИТС, которое активно продвигается последние 15 лет в Европе, США, Японии, Южной Корее, - это реализация концепции "интеллектуального автомобиля".

Под термином "бортовые интеллектуальные системы" в Европейской экономической комисии ООН понимают системы, установленные на автомобиле в целях повышения его безопасности и использующие информацию, которая поступает как непосредственно от бортовых датчиков автомобиля, так и от дорожной инфраструктуры или других источников.

В настоящее время находятся в продаже или проходят полигонные испытания более десяти типов бортовых ИТС:

система поддержания дистанции в плотном транспортном потоке;

система удержания автомобиля на полосе;

система оповещения об усталости (дремоте) водителя;

система предотвращения боковых столкновений;

система удержания автомобиля при движении по кривой;

система обнаружения мотоциклистов и др.

Бортовые ИТС реализуют как минимум четыре функции:

оказание помощи водителю в предвидении дорожной обстановки;

побуждение водителя к действиям по предотвращению опасной ситуации;

снижение утомляемости водителя с перераспределением части нагрузки по управлению автомобилем на ИБС;

автоматическое переключение управления на ИБС, в случае если водитель самостоятельно не смог выполнить необходимые действия по предотвращению ДТП, либо снижение тяжести последствий ДТП.

Уже первые опыты использования бортовых интеллектуальных систем показали, что они способны уменьшить число ДТП на 40 %, а число ДТП со смертельным исходом - на 50 %. Сегодня в Японии ИТС-оборудование устанавливается штатное на всех автомобилях высокого и среднего класса.

Необходимо разработать единый подход к оценке безопасности бортовых ИТС, на основе которого в дальнейшем будут установлены обязательные технические требования к ним. Эта задача решается в рамках ЕЭК ООН, где осуществляется разработка технических требований и объединены усилия представителей органов государственной власти стран, подписавших международные соглашения в сфере безопасности автотранспортных средств. В этом же направлении работает международная программа "Транспортные средства повышенной безопасности", осуществляемая правительствами ряда государств.

3. Современные тенденции развития интеллектуальных транспортных систем в мире

В условиях современной мировой экономики ни одна отрасль, включая и транспорт, не может успешно развиваться без концептуального определения политики, стратегических целей и приоритетов, выбора средств их достижения с учетом эффективного использование наличных ресурсов.

Проблема развития ИТС приобрела стратегический характер и не реализуема без непосредственного участия государства. Отсутствие системной работы в данном направлении в конечном итоге блокирует развитие рынка ИТС, останавливая его на уровне оказания коммерческих услуг с использованием локальных компонентов ИТС. Опыт стран Евросоюза, США, Японии, Китая и других государств в продвижении проектов ИТС показывает, что в условиях рыночной экономики только единая государственная политика позволяет объединить усилия государства, бизнеса всех уровней и секторов экономики в решении общенациональных задач в транспортном комплексе.

При этом необходимо отметить, что степень и сроки реализации целей научно-технологического развития, а также сама возможность достижения стратегических целей ИТС определяющим образом зависят от достижения конструктивного консенсуса государства, бизнеса и науки.

Многие технологии ИТС первоначально были разработаны в США, но институциональные, организационные и политические препятствия позволили взять на себя инициативу другим странам.

США по многим направлениям отстают от мировых лидеров в совокупности развертывания ИТС, в частности в предоставлении информации о движении в режиме реального времени, интеграции транспортного средства с транспортной инфраструктурой, принятии компьютеризированных дорожных сигналов и максимальном повышении эффективности систем ИТС. Такой вывод сделан в докладе Вашингтонского аналитического центра Фонда информационных технологий и инноваций, опубликованном Национальной академией наук в июне 2010 года. Это расценивается как результат излишней ориентированности на то, что "частный сектор может разрабатывать и развертывать ИТС-технологии сам по себе, когда на межштатном уровне действует принцип «у каждого государства свой подход".

Переплетение местной и корпоративной ответственности за управление на дорогах США - препятствие, с которым на определенном этапе сталкивался Европейский союз и в ближайшей перспективе столкнутся государства Содружества.

В 2008 году Комиссия Европейского союза приняла План действий ускоренного развертывания ИТС в Европе и координации ИТС на автомобильном транспорте с другими видами транспорта. На тот момент Комиссия ЕС констатировала, что в этой сфере "услуги развернуты на фрагментарной основе, что привело к лоскутному одеялу из национальных, региональных и местных решений без четкого согласования, ставя под угрозу целостность единого рынка". Приводился пример, когда водитель грузовика, передвигающегося внутри европейской сети автомагистралей, должен был иметь не только аппаратуру GSM и системы навигации на борту, но и до трех и более различных электронных устройств систем оплаты в государствах - членах ЕС, границы которых он пересекает.

7 июля 2010 года Европейский парламент и Совет Европы приняли новую правовую основу - Директиву 2010/40/EU, устанавливающую единые условия и стандарты для всех государств - членов ЕС. Комиссии ЕС поручено провести проверку соответствия существующих систем. Для гарантии скоординированной деятельности ИТС Евросоюз ввел условия, стандарты и спецификации, которыми будут руководствоваться все государства - члены ЕС.

Директива выделяет четыре приоритетных направления развития ИТС:

1. Оптимальное использование дорог и информации о дорожном движении.

В современном мире производство и распределение товаров во многом зависит от организации эффективных и экономичных логистических цепочек транспортировки грузов на территории ЕС и за его пределами точно в срок, особенно в части доставки товаров.

Инструменты ИТС являются основным средством поддержки эффективного управления логистическими цепочками в реальном времени, в частности, путем обмена электронными данными между государственными органами и заинтересованными сторонами при пересечении границ.

2. Непрерывность управления дорожным движением и грузовыми перевозками на европейских транспортных коридорах и в городских агломерациях.

Технологии ИТС имеют большое значение для развития логистики грузовых перевозок, предусматривающей предоставление в реальном масштабе времени информации о местонахождении и состоянии перевозимых грузов (особенно опасных грузов и животных).

Использующая 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.

Несмотря на то, что фактически ИТС может включать все виды транспорта, европейское определение ИТС согласно директиве 2010/40/EU of 7 July 2010 трактует ИТС как систему, в которой применяются информационные и коммуникационные технологии в сфере автотранспорта (включая инфраструктуру, транспортные средства, участников системы, а также дорожно-транспортное регулирование), и имеющую наряду с этим возможность взаимодействия с другими видами транспорта.

Предпосылки

Интерес к ИТС появился с приходом проблем дорожных заторов как результат объединения современных технологий моделирования, управления в реальном времени, а также коммуникационных технологий. Дорожные заторы появляются по всему миру как результат увеличивающейся автомобилизации, урбанизации, а также как роста населения, так и увеличивающейся плотности заселения территории. Дорожные заторы уменьшают эффективность дорожно-транспортной инфраструктуры, увеличивая таким образом время пути, расход топлива и уровень загрязнения окружающей среды.

Интеллектуальные транспортные технологии

ИТС различаются по применяемым технологиям: от простых систем автомобильной навигации, регулирования светофоров, систем регулирования грузоперевозок, различных систем оповестительных знаков (включая информационные табло), систем распознавания автомобильных номеров и систем регистрации скорости транспортных средств, до систем видеонаблюдения, а также до систем, интегрирующих информационные потоки и потоки обратной связи из большого количества различных источников, например из систем управления парковками (Parking guidance and information (PGI) systems), метеослужб, систем разведения мостов и прочих. Более того, в ИТС могут применяться технологии предсказывания на основе моделирования и накопленной ранее информации.

Беспроводная связь

В ИТС могут использоваться различные виды беспроводной связи.

Например, может использоваться радиосвязь на большие (ДМВ) и короткие (УКВ) расстояния.

На небольших расстояниях может использоваться беспроводная связь по стандартам IEEE 802.11 (Wi-Fi), особенно стандарт IEEE 802.11p (WAVE). Также, например, в США используется стандарт DSRC , продвигаемый американской общественной организацией интеллектуального транспорта и департаментом транспорта США .

Вычислительные технологии

Современные разработки в технологиях встраиваемых систем позволяют использовать операционные системы реального времени, а также более высокоуровневые приложения, дающие возможность применять разработки в области искусственного интеллекта. Рост мощностей процессоров, используемых во встраиваемых системах, а также повышение их совместимости с процессорами в персональных компьютерах, ведёт к расширению возможностей повторного использования кода и переносу более интеллектуальных сервисов с уровня ПК в уровень встраиваемой системы.

См. также

Ссылки

Railway Safety, Reliability, and Security: Technologies and Systems Engineering. Francesco Flammini (IEEE Computer Society, Italy)
Интеллектуальные транспортные системы на сайте ФЦП «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах»
Иностранный опыт: Интеллектуальные транспортные системы

Интеллектуальные транспортные системы (ИТС), в основном, развиваются в центральной части России . Например, в Москве такие системы позволяют сократить протяженность дорожных заторов, оптимизировать маршруты общественного транспорта , своевременно оповещать водителей и пассажиров о ситуации на дороге и т.д. ИТС на федеральных трассах, как правило, внедряются на российских скоростных платных дорогах. Задачи ИТС на трассах заключаются в повышении уровня безопасности движения, сокращении эксплуатационных затрат на содержание автодорог и т.д.

В экосистему «умных дорог» включают решения для сбора и обработки данных о транспортных средствах и дорожной инфраструктуре с целью принятия решений, включая:

детекторы транспортного потока;
адаптивные (умные) светофоры;
средства автоматической фиксации нарушений ПДД;
электронные средства безостановочной оплаты проезда;
паркоматы;
подключенные информационные табло;
системы автоматизированного управления освещением;
другие подключенные объекты (например, автоматические дорожные метеостанции, дорожные контроллеры и пр.);
системы GPS /ГЛОНАСС .

Как правило, все компоненты «умной дороги» объединяются на базе единой платформы. Однако даже по одиночке они позволяют решить большое количество локальных задач. Например, сигналы светофоров на перекрестках меняются исходя из текущей дорожно-транспортной обстановки, что повышает пропускную способность дорог и сокращает вероятность возникновения пробок. Автоматическая фиксация нарушений правил дорожного движения заставляет водителей быть более ответственными, что, в свою очередь, понижает вероятность возникновения аварийных ситуаций. Интеллектуальное управление уличным освещением позволяет экономить электроэнергию.

ИТС на примере Москвы

Смотрите Москва Умный город (Smart city) Информационные технологии в Москве
Центр организации дорожного движения правительства Москвы (ГКУ ЦОДД)

ИТС на федеральных автотрассах

На федеральных трассах ИТС устроена несколько иначе, чем в мегаполисах. Но использование ИТС, как и в городской черте, позволяет улучшить безопасность движения, повысить грузооборот, пассажирооборот, сократить эксплуатационные затраты на содержание автодорог и т.д.

Ситуационные центры на федеральных трассах анализируют информацию от различных датчиков и камер, постоянно отслеживают количества автомобилей, погодные условия и т.д. На некоторых трассах установлены информационные табло, которые предупреждают водителей о различных неблагоприятных дорожных условиях.

В этом плане показателен опыт платных участков федеральных трасс. Например, на М-4 «Дон» в платном режиме действует почти 400 км автодорог. Участок с 21 по 93 км является автомобильной дорогой технической категории 1А - автомагистралью с разделенными встречными потоками движения, отсутствием светофоров. ИТС на этом участке позволяет отслеживать трафик, управлять движением, оповещать водителей о погодных условиях, информировать об изменениях обстановки на дороге.

Вдоль участка через каждые 2-4 км установлены желтые терминалы с надписью SOS, с помощью которых можно вызвать аварийных комиссаров. Помощь окажут и при обращении в контактный центр оператора платной дороги 8-800-707-23-23. В случае необходимости дорожный аварийный комиссар вызывает экстренные службы, помогает с эвакуацией транспорта на специальную парковку.

Как правило, на платных участках дорог есть вся необходимая инфраструктура: гостиницы, АЗС, автомастерские, кафе, туалеты, многофункциональные зоны и т.д. По словам Романа Старовойта, главы Росавтодора, в 2016 году эксперты проанализировали и оптимизировали работа сервисных точек вдоль федеральных трасс. Он отметил, что избыточность сервисных зон приводит к скоплению транспорта и аварийности. В результате анализа была создана генеральная схема размещения сервисных зон. По планам Росавтодора, в ближайшее время будет создано 800 новых объектов и 250 МФЗ.

Другие элементы ИТС

Автоматизированная система метеообеспечения работает с 2007 года. На федеральных трассах установлено почти 1 тыс. метеостанций и почти 1,5 тыс. видеокамер. В режиме онлайн отслеживается ситуация на федеральных трассах.

Система оперативного мониторинга включает в себя автоматизированные пункты учета интенсивности движения, их количество достигает 1 тыс. Такие системы используется ситуационным центром Росавтодора.

Аналитическая система управления транспортным комплексом (АСУ ТК) находится в процессе создания. Она реализуется для эффективного мониторинга состояния транспортного комплекса страны и уровня его технологической безопасности. АСУ ТК планируется интегрировать со всеми важнейшими информационными ресурсами как транспортной отрасли, так и других сфер экономики.

Государственная информационная система навигации на автомобильных дорогах (ГИС НАД) находится в процессе создания. ГИС НАД ляжет в основу практически всех навигационно-информационных сервисов.

Камеры видеофиксации

2019

Конкурс на покрытие сотовой связью трасс федерального значения Р-21 «Кола», А-331 «Вилюй», А-360 «Лена» и Р-504 «Колыма»

22 октября 2019 года стало известно, что Минкомсвязи объявило четыре конкурса на предоставление субсидий на покрытие объектов транспортной инфраструктуры сотовыми сетями с возможностью вызова экстренных служб. Подробнее .

МТС и ДИТ Москвы протестировали на сети 5G в Москве решения умного транспорта

18 сентября 2019 года компания Huawei сообщила, что совместно с ПАО «МТС » и системным интегратором NVision Group при поддержке Департамента информационных технологий Москвы провели тестирование технологий умного города в пилотной зоне на ВДНХ . Подробнее .

В России создадут единую федеральную систему мониторинга автобусных междугородних перевозок

Концепция Минпромторг безопасности дорожного движения ‎с участием беспилотных транспортных средств

2018

Разработка ведомственного проекта «Цифровой транспорт и логистика»

Минтранс совместно с Министерством цифрового развития, АНО «Цифровая экономика» и Аналитическим центром при Правительстве в рамках государственной программы по развитию транспорта подготовили ведомственный проект «Цифровой транспорт и логистика». Об этом в ноябре 2018 года рассказал министр транспорта Евгений Дитрих на совещании о цифровой трансформации транспортного комплекса с председателем правительства Дмитрием Медведевым. Подробнее .

Минтранс планирует за две недели создать концепцию цифровой транспортной платформы

Целью проекта является разработка концептуальных основ цифровой транспортной платформы как составной части цифровой экономики Российской Федерации . Исполнителю контракта предстоит провести анализ предметной области, определить наиболее рациональные варианты подхода к решению проблемы, выработать предварительные решения. Подробнее .

2017

Цифровая экономика РФ: Виртуальная реальность смоделирует дорожный трафик

Правительственная комиссия по использованию информационных технологий для улучшения жизни людей и условий ведения предпринимательской деятельности одобрила в 2017 году планы мероприятий по четырем направлениям программы «Цифровая экономика», включая направление «Формирование исследовательских компетенций и технологических заделов». Программа «Цифровая экономика РФ » создана по поручению Президента России Владимира Путина.

Платформа VR и AR найдет свое применение и для имитационного моделирования дорожного трафика для центров организации дорожного движения: она будет использоваться для создания программной системы имитационного моделирования дорожного трафика с возможностью отображения в виртуальной реальности для центров организации дорожного движения .

Документ предусматривает создание программного комплекса инструментального контроля диагностического состояния автодорог, предназначенного для сбора, накопления, хранения, консолидации, анализа и интерактивного визуального представления данных о состоянии автодорог, получаемых от различного измерительного-регистрационного оборудования, органов управления и населения.

Целью данного проекта является предоставление возможности передачи заинтересованным организациям полной, объективной и достоверной информации о транспортно-эксплуатационном состоянии автодорог, степени соответствия фактических потребительских свойств, параметров и характеристик требования движения в соответствии с отраслевыми дорожными нормами, а также анализа этой информации и предоставлении отчетности.

Проект решит следующего рода задачи: диагностика и паспортизация автомобильных дорог, оценка транспортно-эксплуатационного состояния, контроль качества выполненных строительных и дорожно-ремонтных работ, определение потребительских свойств и технического уровня автомобильной дороги, измерение геометрических параметров и определение характеристик автомобильных дорог, включая определение дефектов дорожного покрытия.

Проект безналичной оплаты проезда в Сочи

НИИТС разработал в 2017 году рекомендации для администраций российских городов по эффективному внедрению элементов «умного города» без привлечения бюджетных средств. Удалось разработать рекомендации, при которых возможно монетизовать некоторые из элементов умного города . Рекомендации предполагают объединение в одну инвестиционную программу разных элементов умного города, которые являются привлекательными для частных инвесторов.

НИИТС разработал комплект документов, необходимых для реализации элементов «умного города» за счет частного инвестора в Сочи. Одним из таких элементов является комплексная Интеллектуально Транспортная Система. Документы содержат рекомендации по организационно-правовому и техническому облику ИТС. Оценка размера частных инвестиций в такую систему города Сочи составляет более 380 миллионов рублей, при отсутствии городских расходов.

Безналичная оплата повысит эффективность контроля оплаты проезда, обеспечит внедрение гибкой системы тарифов, персонифицированного учета предоставления льгот, повысит собираемость оплаты за проезд, улучшит условия труда работников системы пассажирского транспорта , обеспечит возможность внедрения бескондукторной схемы оплаты проезда. Диспетчеризация обеспечит качество управления движением транспортными средствами, выполняющими пассажирские перевозки в городе, качество составления расписаний и анализа маршрутов, автоматизацию ведения реестра транспортных средств компаний-перевозчиков, анализ данных о скорости движения этих транспортных средств, автоматизацию формирования прогноза прибытия общественного транспорта на остановочные пункты и другие улучшения.

Уникальность концепции НИИТС в том, что ИТС впервые является частью экосистемы города, которая включает комплексное решение: диспетчеризацию и безналичную оплату, привязанную к другим элементам умного города. Традиционные решения по безналичной оплате внедряются в отрыве от целостной системы «умного города».

Следуя разработанным рекомендациям, администрации городов могут за счет реализации одних элементов «умного города», развивать остальные элементы этой экосистемы без привлечения бюджетных средств. На базе ИТС основываются, например, элементы «туристской платформы Сочи». Так, платежное средство безналичной системы оплаты проезда в общественном транспорте становится универсальным. Его можно использовать в том числе для оплаты других муниципальных услуг Сочи, например, пляжей и других туристско-экскурсионных услуг.

ФСБ арестовала главу московского «умного транспорта»

Средства были выделены властями для обслуживания и ремонта интеллектуальной транспортной системы (ИТС) города, сумма контракта составляет 3,9 млрд руб. Филиппов был задержан по результатам обыска на предприятии и взят под арест на два месяца. Неизвестно, какая именно сумма предположительно была им похищена. Основанием ареста послужила часть 4 статьи 159 Уголовного кодекса России , которая предусматривает наказание за хищение, совершенное мошенническим образом и в особо крупном размере.

Research and Markets: объем мирового рынка решений для «умных дорог» достигнет к 2022 году $2,6 млрд

Согласно прогнозам исследовательского агентства Research and Markets, объем рынка решений для построения «умных дорог» достигнет к 2022 году отметки в $2,6 млрд с показателем CAGR около 24%. Основным драйвером рынка станут решения, направленные на обеспечения безопасности дорожного движения. Правительства многих стран серьезно озаботились ростом количества дорожно-транспортных происшествий, а информационные технологии позволяют решить данную проблему, отметили в агентстве.

Самым массовым сегментом рынка «умных дорог» являются детекторы транспортных потоков. Аналитики Research and Markets предполагают, что в течение 2016-2022 годов эти датчики продолжат занимать лидирующие позиции на рынке за счет увеличения объемов инвестиций и появления большого количества профильных стартапов.

2016

Услуги по обслуживанию и ремонту оборудования ИТС

По оценке J’son & Partners Consulting, к 2020 году в России будет почти 43 тыс. подключенных объектов в сегменте ИТС. Крупнейшими по количеству подключений останутся такие периферийные устройства, как комплексы фото- и видеофиксации и детекторы транспорта.

Оценка рынка АСУДД и основные тенденции

Умные светофоры

АСУДД предназначены для централизованного или локального автоматизированного управления дорожным движением (транспортными и пешеходными потоками). Такие системы представляет собой совокупность периферийных устройств, объединенных в единую сеть, с центральным пунктом управления (ЦПУ).

Периферийные устройства в составе АСУДД /ИТС (на примере АСУДД КАД) включают:

дорожные контроллеры;
детекторы транспортного потока (дорожного движения);
знаки и табло переменной информации;
камеры видеонаблюдения (видеокамеры);
автоматические дорожные метеорологические станции (метеостанции);
подсистемы оценочного весового контроля;
комплексы контроля скоростного режима;
другие «подключенные» устройства.

На основе исторических и текущих данных, получаемых от датчиков и камер, осуществляется регулирование транспортных потоков (например, назначаются приоритеты). Может происходить как выбор готовых моделей регулирования, так и подстройка отдельных существующих параметров к текущим условиям.

По мнению консультантов J’son & Partners Consulting, проекты по созданию комплексных АСУДД будут активно развиваться в нашей стране, в первую очередь, в связи с необходимостью дальнейшей борьбы с «пробками» и в рамках общей стратегии по увеличению безопасности дорожного движения. Немаловажным фактором является возможность пополнения региональных бюджетов за счет автоматизации процессов фиксации и выставления штрафов для нарушителей дорожного движения. В 2016 году ряд крупных городов, например, Нижний Новгород , Самара и др., объявили конкурсы на создание таких систем.

Первые интеллектуальные (адаптивные) светофоры появились в Москве в 2007 г. на опытном участке протяженностью 7,5 км. Расположенные на них датчики считывают данные о плотности и скорости транспортных средств, метеоусловиях и пр. Информация передается в единый центр управления системой по беспроводной связи и используется для оптимального регулирования транспортного потока. По данным на начало 2015 г., значительная доля светофорных объектов в столице подключена к автоматизированной системе управления дорожным движением (АСУДД). Проекты по внедрению «умных» светофоров развиваются и в других крупных городах – Санкт-Петербурге , Сочи , Казани, Челябинске , Новосибирске , Омске , Екатеринбурге и др.

Первые централизованно управляемые через компьютер светофоры появились в США и Канаде в 1960-е годы. В 2010 г. разработчики IBM планировали запатентовать технологию, которая позволяет удаленно выключать двигатели автомобилей, приближающихся к перекрестку, если на светофоре горит красный свет. В Копенгагене планируется установить 380 умных светофоров, которые будут настроены таким образом, чтобы обеспечить приоритет велосипедистам и общественному транспорту. В случае успешной реализации проекта скорость передвижения на велосипеде по Копенгагену увеличится на 10 %, на автобусах – на 5–20 %.

Средства автоматической фиксации нарушений ПДД

Комплексы автоматической фиксации нарушений Правил дорожного движения (ПДД) включают как средства фото- и видеофиксации («камеры»), так и специальные технические средства (измерительные приборы).

По данным на начало 2016 г., в России комплексами автоматической фиксации нарушений Правил дорожного движения охвачено несколько тысяч зон контроля, с ноября 2014 г. их число выросло на 36 %. Основная тенденция в этом сегменте – это расширение спектра видов выявляемых правонарушений. Кроме фиксации фактов превышения скорости, такие системы фиксируют нарушения правил проезда регулируемых перекрестков, факты выезда на «встречку» и проезда под «кирпич», нарушения в зонах железнодорожных переездов, факты непредоставления преимущества в движении пешеходам в зоне пешеходных переходов и движения транспортных средств по полосам для общественного транспорта , нарушения правил остановки и стоянки и пр.

Стоимость установки стационарного комплекса фото- и видеофиксации в среднем составляет около 4 млн руб. Однако системы быстро окупают себя как с точки зрения экономики (поступления штрафов), так и эффективности (снижение количества ДПТ). Например, в Томске несколько стационарных комплексов за 10 месяцев 2015 г. собрали штрафов почти на 58 млн руб.

В Московской области стационарные комплексы фиксации нарушений ПДД за 1-е полугодие 2015 г. принесли в бюджет 560 млн руб. Таким образом, к реализации таких проектов могут быть привлечены и средства частных инвесторов, что может ускорить темпы оборудования дорог стационарными и мобильными комплексами фото- и видеофиксации нарушений ПДД.

Электронные средства безостановочной оплаты проезда

Единственным на начало 2016 года электронным средством безостановочной оплаты проезда, применяемым на российских платных дорогах, являются транспондеры DSRC. Это относительно недорогие устройства, крепящиеся к лобовому стеклу автомобиля и обеспечивающие обмен информацией по беспроводному каналу с антеннами на пунктах взимания платы. Для стимулирования использования транспондеров водителям предоставляются скидки на проезд.

Более масштабный проект запущен с 15 ноября 2015 г. Система взимания платы «Платон» создана в целях обеспечения соблюдения порядка взимания платы в счет возмещения вреда, причиняемого автомобильным дорогам общего пользования федерального значения транспортными средствами, имеющими разрешенную максимальную массу свыше 12 тонн. Владелец транспортного средства вносит плату, используя на выбор один из вариантов расчета платы:

оформление разовой маршрутной карты;
использование бортового устройства, оснащенного системой спутниковой навигации GPS /«Глонасс ».

В последнем случае списание денежных средств происходит в автоматическом режиме.

Понятие интеллектуальной транспортной системы по определению включает в себя:

моделирование транспортных систем;
регулирование транспортных потоков.

В интеллектуальных транспортных системах (ИТС) соприкасается индустрия автотранспорта и индустрия информационных технологий. Основными целями ИТС являются:

информативность и безопасность;
переход на качественно новый уровень информационного взаимодействия всех людей, участвующих в дорожном движении.

Это не значит, что для внедрения ИТС достаточно установить технические средства, обеспечивающие транспортное моделирование и регулирование транспортных потоков – гораздо важнее определить цели, для которых все это делается. Поэтому мы рассмотрим не технические средства, а задачи, которые они должны выполнять.

Что должна делать ИТС

Как и любая автоматизированная система управления, ИТС должна:

собирать информацию об управляемом объекте, то есть о транспортных потоках;
анализировать полученную информацию;
оказывать на управляемый объект воздействие прямым или косвенным путем.

Откуда брать информацию? От установленных на дорогах датчиков и детекторов. Что нужно для проведения анализа? Нужна некая модель, заложенная в систему, определяемая задачами, поставленными перед ИТС, к которой вся система должна стремиться.

Моделирование транспорта

Модель в системе транспорта может быть математической, учитывающей законы движения транспорта в виде уравнений и формул, или имитационной, имитирующей поведение водителей, движение транспортных средств, работу светофоров. Практически оба вида моделей используются в виде какой-то смеси.

Математику моделирования используют в основном макро-модели, работающие на уровне страны, региона, города и оценивающие пропускную способность улиц, использование автомобилей населением и другие глобальные параметры. Такие модели просчитывают реакцию на перекрытие улиц, достаточность пропускной способности магистралей.

Микро-модель, рассматривающая отдельный перекресток или транспортную развязку, учитывает количество полос движения, наличие спусков и подъемов, мощность двигателей, правила движения. Если на вход такой модели подать данные из макро-модели о количестве проходящих в данный момент автомобилей, трамваев и т.д., о соблюдении водителями правил движения и парковки, микроуровень достаточно точно будет имитировать реальный транспортный поток.

Создав транспортную модель, можно проводить эксперименты, проверяя, как повлияет на движение машин установка или перестройка светофора, организация одностороннего движения, запрет поворотов. Можно оценить изменения при проведении спортивных соревнований, при строительстве торгового центра или жилого микрорайона. Поддерживать такую модель в рабочем состоянии непросто – в нее надо вводить все изменения дорожной обстановки. Зато выгода ее для транспортного хозяйства города несомненна.

Когда необходима ИТС

Большинство проблем движения транспорта по улицам города удается решить обычными средствами организации движения. А вот если их недостаточно, ИТС становиться необходимой.

Наиболее часто ИТС представлена «умными светофорами» с координированным управлением и информационными цифровыми табло перед развилками. К информационным средствам относятся и Интернет-сервисы вроде Яндекс-пробок, навигационные сервисы для водителей. По сути они тоже являются частью ИТС.

Но в полной мере ИТС начинает действовать, когда объединенные в общую сеть управления светофоры не просто управляются из центрального офиса, а подчиняются компьютеру, в который заложен специальный алгоритм. Транспортная модель позволяет определить параметры, которые необходимо ввести в работу светофоров для того, чтобы движению по улицам создавалось как можно меньше помех.

Модель должна включать в себя все установленные на улицах элементы ИТС, а ее алгоритм должен учитывать реакцию водителей на подаваемые им сигналы. Так, если на табло высвечена рекомендация об изменении маршрута, то 20% водителей ее проигнорируют и поедут прежним путем, что повлияет на транспортные потоки.

Модели могут рассматривать сложные управляющие сценарии, быстро реагировать на реальное изменение дорожной обстановки, разрабатывать автоматически новые сценарии, лучше прежних приводящие к конечной цели. А цель эта – отсутствие пробок на улицах и свободное движение всех видов транспорта.

Так что понятие ИТС не ограничивается следящим оборудованием на столбах и управляемыми с общего пульта светофорами. Подлинный интеллект системы – это управляющие алгоритмы, моделирующие транспортные ситуации, а также процесс их разработки, отладки и внедрения.