Проблемы внедрения ИТС
Главная Блог Инженерные изыскания Проблемы внедрения ИТС и их решения

Проблемы внедрения ИТС и их решения

21 сентября 2021
Время чтения: 11 минут
Нет времени читать?
Отправим материал Вам на:

Проблемы внедрения ИТС (интеллектуальной транспортной системы) в России обусловлены тем, что к реализации проекта в нашей стране приступили гораздо позже, чем в других. Первые проекты, о которых было объявлено, стартовали в середине 2000-х годов. Однако уже с того времени значительно снизилась аварийность, повысилась пропускная способность дорог, выросла средняя скорость движения.

Стоит отметит, что данный проект окупается в РФ примерно за два года, что полностью соответствует мировой практике. Уже из-за этого стоит стараться преодолевать препятствия по внедрению интеллектуальных транспортных систем. Об этом сегодня и поговорим.

Что такое ИТС

Интенсивность дорожного движения в мире с каждым годом только растет. Пропускная способность улиц и дорог не справляется с постоянно увеличивающимся количеством автомобилей. Как результат, появляется множество конфликтных ситуаций, ухудшается транспортная мобильность граждан.

Что такое ИТС
Что такое ИТС

Строительство широких скоростных магистралей полностью не решает проблему. Как показывает мировой опыт, эта мера не разгружает улицы, а наоборот, привлекает еще большее количество транспорта на новые участки и приводит к заторам.

Эффективное регулирование транспортных потоков возможно лишь при внедрении интеллектуальной транспортной системы (ИТС). Данный комплекс вмещает в себе информационные, коммуникационные и управленческие технологии и встраивается либо в дорожную инфраструктуру, либо непосредственно в автомобили. Это позволяет эффективнее использовать существующие транспортные сети.

В основе ИТС лежит информация, которая собирается, обрабатывается, внедряется и затем распространяется с использованием средств системы. Комплекс позволяет реализовывать диспетчерские функции для оперативного и ситуационного регулирования взаимодействия всех участников движения, включая транспорт спецслужб и различных ведомств.

Основные функции ИТС

Вообще, использование ИТС для решения проблемы транспортной мобильности — вариант абсолютно неочевидный. Большая часть задач решается существующими техническими средствами для организации дорожного движения. Как только эти средства становятся недостаточно эффективными, возникает необходимость в использовании интеллектуальных транспортных систем.

Не стоит забывать, что в понятие ИТС помимо собственно инновационных средств регулирования включаются также средства предоставления информации и обеспечения безопасности водителей. В первом случае, как правило, подразумеваются «умные светофоры» (светофорная система с единым сетевым управлением) и цифровые информационные табло, устанавливаемые на дорожных развилках.

Что касается средств информирования, к таковым чаще всего относят сервисы планирования поездок (наиболее яркий пример — Яндекс.Карты) и информационной поддержки водителей в процессе движения (всевозможные навигационные устройства). Все эти элементы фактически являются частью ИТС. По крайней мере, на Западе они объединены в единую информационную систему.

Вкратце можно отметить очевидную пользу от объединения светофоров в координируемую сеть, учитывая, что компоненты необходимой электроники сегодня как никогда дешевы. Если подключить систему уличного видеонаблюдения, можно, как минимум, визуально контролировать светофорную работу в удаленном режиме, по камерам.

Светофоры из обычных превращаются в «умные», когда они снабжаются датчиками движения автотранспорта и подключаются к единому настроенному алгоритму работы. Необходимость в таком оснащении возникает на основании результатов построения транспортной модели. Дополнительное тестирование выполняется на специальном модуле, по которому рассчитываются начальные параметры цикла регулирования и определяются границы, в которых светофорное управление будет автоматизировано.

Такими же методами специалисты определяют места установки цифровых табло и программируют на них вывод информации соответственно текущей обстановке.

Основные функции ИТС
Основные функции ИТС

Проблемы внедрения ИТС в числе прочего связаны с необходимостью внесения всех элементов системы в некую модель, обученную работе с алгоритмами светофоров, информационных табло и т. д. Например, на табло высветилась рекомендация для водителей следовать по улице А вместо улицы Б. Модель в данном случае формирует правило: 80 % водителей следуют данному предложению, 20 % это предложение игнорируют. Такое распределение обязательно скажется на интенсивности транспортных потоков.

В современных системах моделирования имеется функция имитации показаний датчиков, виртуально установленных на улицах, и влияния информации с табло и знаков ограничения скорости на уличное движение. По моделям также можно создавать сложные сценарии, понятные для ИТС. Пример алгоритма: «Если датчик 1 зафиксирует плотность транспортного потока 80%, вывести на табло 2 надпись «…» и переключить светофор 3 в режим X».

Таких сценариев одной системе можно назначить очень много, а сам процесс их создания поддается автоматизации.

Вектор развития ИТС в РФ и в мире

Интеллектуальные транспортные системы во всем мире (в том числе, в России) развиваются в направлении более углубленного использования анализа данных. Впервые внедренные в системы видеонаблюдения, средства аналитики повышали эффективность работы этих систем на четверть, а иногда и на треть. Такие результаты показала модернизация комплекса «Безопасный город», о чем официально сообщал Александр Чуприян. Расходы на совершенствование системы быстро окупились благодаря общему снижению числа ДТП и, как следствие, уменьшению общего сопутствующего ущерба.

Наиболее перспективные и быстроразвивающиеся подсистемы ИТС:

Вектор развития ИТС в РФ и в мире
Вектор развития ИТС в РФ и в мире

Тенденция постепенного вытеснения людей из систем транспортного регулирования очевидна. Более того, на это и направлено расширенное применение указанных выше технических средств. Ведь влияние человеческого фактора чаще всего является причиной ДТП, заторов и прочих проблем. Именно интеллектуальные транспортные системы будут в дальнейшем обеспечивать управление транспортными потоками в городах. Так считает Сергей Ханенков, директор проектов блока стратегических инициатив «Ростелеком».

Межмашинные коммуникации будут играть определяющую роль. Игорь Кравченко утверждает, что в краткосрочной перспективе автодороги оснастят «умными светофорами», «умными знаками» и специальными устройствами RSU (Road Side Unit). Автомобильные бортовые системы будут считывать со всех этих устройств важную информацию (скорость потока, режим работы светофоров, наличие пешеходов вблизи, опасные явления на проезжей части) и передавать ее водителю.

Уже сегодня данная технология хорошо себя зарекомендовала. В результате ее использования аварийность на трассах снизилась на 50-70 %, причем имеется потенциал для дальнейшего снижения. Об этом заявил Алексей Дрожжинов, директор департамента инновационного развития «ГЛОНАСС», в рамках выступления на конференции Smart Cars & Roads. Но для полноценной работы всех средств нужно развернуть сеть 5G — мощности действующих сетей мобильной связи уже недостаточно для обслуживания большого количества межмашинных соединений.

Прогрессивные разработки на уровне предприятий и организаций уже вполне успешно используются. Необходимо теперь их активнее внедрять повсеместно. При этом для вывода на более высокий уровень потребуется универсализация этих наработок и их интеграция (например, в рамках реализации проектов «Умный город» и «Цифровые транспортные системы»). Соответствующее предложение выдвинул Вахтанг Парцвания, директор по устойчивому развитию и работе с государственными органами ООО «Скания-Русь».

Дмитрий Журавлев (ГК «Монтранс») оценивает количество российского транспорта, подключенного к системе ГЛОНАСС, в объеме 6,5 млн единиц. К «Платону» по оценке специалиста подключено еще 2 млн автомобилей. Кроме того, в нашей стране действует система мониторинга транспортных потоков Wialon. Она используется в 1,5 млн российских автомобилях. Помимо данных глобальных систем в России функционирует большое число региональных, корпоративных и ведомственных технологий, включая самые локальные. Подобные навигационнно-информационные системы на уровне регионов и городов контролируют соответствующий муниципальный и региональный общественный транспорт.

Часто управление осуществляется достаточно обширными парками, включающими в себя 3-20 тыс. единиц техники. Системы мониторинга, внедренные на уровне крупных компаний, способны обслуживать от 10 до 32 тыс. автомобилей. Обычно необходимость в экспериментах с собственной системой управления у крупной корпорации возникает, как только численность автопарка достигает 200-1000 единиц. Зачастую один автомобиль обслуживается сразу несколькими такими сервисами.

Олег Саенко (Cisco в России и СНГ) считает, что нынешний подход к обработке данных методами граничных вычислений (edge computing) требует изменений. Некоторая часть этих данных должна обрабатываться на месте, без передачи на центральный сервер ИТС. Специалист уверен, что темпы цифровизации и развитие технологий Big Data позволят более эффективно управлять всей транспортной инфраструктурой и ее отдельными элементами, прогнозировать заторы, своевременно их избегать, повышая пропускную способность магистральных автотрасс.

Проблемы внедрения ИТС в России

Сфера интеллектуальных транспортных систем в России еще относительно молодая. Опыта в успешном внедрении решений у нас недостаточно. А те инструменты, что уже успели внедрить немногочисленные специалисты, можно смело отнести к экспериментам, финансируемым госбюджетом.

Проблемы внедрения ИТС в России
Проблемы внедрения ИТС в России

Само понятие «ИТС» пока не является официально принятым, хотя в отношении этих систем уже принят новый стандарт ГОСТ Р ИСО 14813-1 «Рекомендуемая модель архитектуры для сектора ИТС». То есть, фактически получается, что определения интеллектуальных транспортных систем еще не существует, но стандартные требования по ним уже разработаны.

Зона действия ИТС находится на пересечении двух индустрий: автотранспортной и IT. В основе каждой такой системы лежат моделирование транспортных систем и регулирование потоков.

По определению, данному в Википедии, мы можем заключить, что основная цель внедрения ИТС состоит в:

  • обеспечении информативности и безопасности;
  • выходе на новый уровень качества взаимодействия водителей и пешеходов.


В этих двух критериях содержатся все необходимые элементы, позволяющие правильно понять суть вопроса. Единственное препятствие, которое может встать на пути этого понимания — наше нынешнее восприятие. Все остальные инструменты уже имеются, необходимо лишь изменить образ мышления (то есть, понять западный подход к решению вопроса, отличный от нашего традиционного). Никаких новых глобальных истин здесь постигать не требуется.

Проблемы внедрения ИТС в России
Проблемы внедрения ИТС в России

В чем кардинальное отличие западного инженера от российского? Первый мыслит функциями, он сосредоточен именно на функционале проектируемой системы. Второй же обычно обладает объектным мышлением. Российскому разработчику реальные объекты важнее функций, он думает в первую очередь о том, как будет работать система, а не о том, что она должна делать.

Рассмотрим такой пример. В англоязычной научной среде используется слово «сервер» именно в понимании сервиса или услуги, выполняющей функцию. Российские инженеры под сервером понимают прежде всего некое оборудование в металлическом корпусе (объект). Чтобы этот объект обрел смысл, необходимо дополнение типа «серверное приложение», «веб-сервер» и т. д. Но часто даже таких «костылей» может быть недостаточно, и в сознании наших специалистов даже виртуальный веб-сервер будет являться неким физическим «прибором с лампочками» для работы сайта.

В целом такое объектное мышление допустимо. Однако мыслить таким образом могут лишь истинные профессионалы, способные грамотно разделять объекты на функции, причем, незаметно для обычного обывателя. Можно сравнить этот профессионализм с работой жонглера в цирке. Очевидно, что кажущаяся легкость жонглирования всегда обеспечивается долгими и упорными тренировками. К сожалению, в технологиях подобная очевидность прослеживается не для всех.

Основные проблемы внедрения ИТС в нашей стране связаны именно с доминированием объектов (инструментов) над функциями. До сих пор многие заказчики ошибочно полагают, что интеллектуальные транспортные системы решают проблемы. На самом же деле эти системы лишь позволяют находить решения. Возьмем для примера электрическую дрель. Она не сверлит отверстия, а только лишь позволяет высверливать их! Даже такая незначительно ошибочная трактовка загоняет нас в ловушку.

Мы подсознательно ассоциируем покупку электродрели с готовым отверстием в стене. Не учитывается множество условий: умение работать с инструментом, необходимость в электропитании и в закаленных сверлах нужного диаметра, появление пыли и шума в процессе работы и т. д. Но покупая дрель, мы еще можем прогнозировать все необходимые действия для достижения наилучшего результата. В случае проектирования гораздо более сложных систем легко пребывать в самых радужных иллюзиях вплоть до завершения проекта.

Итак, необходимо в первую очередь понимать, что интеллектуальные транспортные системы не ограничиваются лишь аппаратным комплексом и единым центром управления. Это в первую очередь грамотная настройка алгоритмов на основе тщательного моделирования, их тестирование и реализация.