В статье рассказывается:
Цифровые дороги – это не просто модный термин или проект отдаленного будущего из кино, это уже реальность, которая доступна практически каждому. Несмотря на то, что такой тип дорог находится в стадии развития, роль его для экономики страны сложно переоценить.
При этом цифровая дорога это не камеры или умные светофоры, это целый комплекс оборудования и инфраструктуры. В нашей статье мы расскажем, из чего состоит такой объект, каковы пути его развития и что уже внедрено в России.
Цифровой дорогой называют экологическую систему цифровых сервисов, которые связаны между собой и имеют отношение к определённым процессам:
Цифровые дороги строятся на основе внедрённой инфокоммуникационной и инструментальной инфраструктуры, продуманной функционально, территориально и технологически, в которую входят следующие элементы:
Важно сказать об особенности цифровой дороги: даже изменение одного из параметров подсистем сервиса автоматически повлечёт смену режимов остальных подсистем.
Субъектами и объектами являются одновременно: дорожная инфраструктура и её техническое обслуживание, содержание, управление транспортом, создание безопасной среды, а также те, кто пользуется автодорогой и её услугами.
Непогода, дорожно-транспортное происшествие или его угроза могут повлечь за собой необходимость вмешательства экстренных и дорожных служб, информирование участников движения, а также смену режимов и схем движения на дорогах.
Главными целями внедрения цифровой дороги являются стабильный рост дорожной инфраструктуры и конкурентоспособности дорог России, а также улучшение экономической ситуации в связи с цифровыми инновациями в конструировании, строительстве и использовании дорог.
Основные задачи дорожной сферы в условиях цифровизации:
Водителям цифровая автомобильная дорога гарантирует комфорт, безопасность и скорое движение. Бизнесмен Генри Форд утверждал, что деньги, которые сэкономлены, можно считать заработанными.
Коммерческому сектору переход к цифровизации позволит сэкономить бюджет, то есть заработать деньги. Цифровые системы, программы и приложения более устойчивы к окружающей среде, чем люди, поскольку не страдают усталостью и болезнями, а также не склонны к ошибкам и увольнениям.
Приведём пример: в автопарк «Автобана» были внедрены телематические платформы. В первый год после перехода к этой технологии была отмечена её полная окупаемость. Дополнительно в 2020 году технику оборудовали датчиками вибрации, способными отображать в реальности полезное время действия техники, обыкновенное геопозиционирование этого не даёт.
Благодаря развитию цифровых автомобильных дорог местные административные органы улучшают экономику в регионе, снижают негатив в обществе и поддерживают лояльность голосующего населения. Каждому хочется комфортно себя чувствовать на дорогах, грамотно обустроенных и без изъянов, а потому граждане будут лучше думать о властях, которые о них заботятся, решив одну из постоянных российских бед.
Умная дорога — это, прежде всего, информационное пространство, где данные собираются и мгновенно обрабатываются. К примеру, в некоторых системах существует умный двойник дороги с движущимся по ней транспортом. Таким образом, находясь в разных частях страны, можно наблюдать транспортную ситуацию в определённой зоне. Данные возможности позволяют выйти на новый уровень в сфере управления дорогами.
Это залог новой системы движения автономного вида транспортных средств. Вначале беспилотные машины займут выделенные им полосы движения, это даст возможность проверить технологии и предупредить различные ситуации на практике.
В 2035 году на цифровых дорогах уже не будет транспорта с водителями. Технология V2X — Vehicle-to-Infrastructure — позволит взаимодействовать цифровой дороге с транспортом на её территории благодаря RSU (Road Side Unit) — модулю, работающему на основе компьютера с использованием технологии высокочувствительного спутникового геопозиционирования и передающему данные цифровой системе скоростной магистрали. Это позволит автомобилям выбирать лучшие маршруты и не сталкиваться друг с другом.
Технология V2X будет развиваться определёнными этапами:
Получится это реализовать или нет, станет известно лишь после изучения «разума» машин. Компьютерный интеллект бортовых устройств не менее важен, чем цифровая инфраструктура дорог. Однако развитие технологий стремительно, поэтому данный фактор, вероятней всего, не преграда для внедрения беспилотного транспорта в скором времени. Самым сложным здесь станет законодательное регулирование. Российская нормативно-правовая база уже меняется.
После утверждения всех стандартов и уставов транспортная сфера станет развиваться очень быстро, а значит ближе к 2035 году беспилотники войдут в нашу жизнь, как уже вошли услуги заказа такси через приложение или каршеринг.
BIM — Building Information Modeling — технология, помогающая проектировщикам создавать инновационные модели дорог. Данная область деятельности, на которую опираются те, кто создаёт дороги-двойники, разные конструкции и всю цифровую инфраструктуру, в наше время везде пользуется спросом и необходима, чтобы проектировать, строить и использовать дорожные объекты.
Полный цикл жизни объекта дорог базируется на информационной модели, которая создаётся ещё на этапе принятия решения о необходимости строительства, включая условия влияния на окружающий мир, полотно дороги, пропускную способность и прочие элементы конструкции.
Благодаря данной модели можно до начала обустройства территории протестировать работу всех систем и её составляющих, в том числе оптимизацию профилей, сооружений, допустимую загруженность дорог, а ещё с её помощью проверяют взаимосвязь систем автоматизации, контроля в реальном времени и обеспечения безопасности с элементами конструкции и техникой объекта.
Обновление информации происходит путём передачи её с камер, датчиков, а также на основе оценок состояния элементов конструкции. Эти данные помогают интеллектуально управлять цифровой магистралью, планировать и оптимизировать её нагрузку, не допуская аварий и своевременно производя ремонт дорог.
Цифровая индустрия отличается от традиционных методов конструирования, систем инжиниринга, автоматизации и централизованного управления при помощи диспетчеров, где на этапах с ответственностью разных предприятий, потери данных доходят до 30 %.
Центральная кольцевая автомобильная дорога представляет собой единственную российскую цифровую магистраль протяженностью 336 км, из них 260 км планируется сделать платными.
Центральная кольцевая автомагистраль имеет большое значение в новом направлении Европа — Западный Китай, один из её участков будет располагаться на российской территории. ЦКАД существенно снизила нагрузку на Московскую кольцевую дорогу для автомобилей, уменьшилось количество грузовых машин, что положительно повлияло на число аварий на территории МКАД (зафиксировано снижение на 15%). Центральное кольцо дорог стало одним из самых инновационных автомагистралей Европы. Но что же в ней такого умного?
Интеллектуальная транспортная система ЦКАД состоит из:
Цифровая система дорог мониторит их загруженность, метеорологическую обстановку, наличие автомобильных остановок, а также дорожных преград в виде пробок, ДТП, пешеходов или животных.
После получения новой информации центр управления интеллектуальной транспортной системы загружает на основе поступающих данных сценарии событий, зависящие от конкретной дорожной ситуации. Так в случае происшествия аварийный отрезок дороги автоматически перекрывается, а водителям приходит оповещение. Такая умная платформа оповестит вас о том, что следует снизить скорость движения, о приближающейся непогоде или о пешеходе, находящемся неподалёку.
Каким же образом автомобилисту станет известно о непредвиденной дорожной ситуации? Варианты следующие:
Интеллектуальная транспортная система цифровой автомобильной дороги настолько умна, что способна прогнозировать и избавляться от большинства проблем ещё до того, как они появились. Например, анализ метеоусловий позволяет предугадать случаи потопа на трассе. А ещё предотвращаются аварии и достаточно быстро принимаются решения о ремонтных дорожных работах.
«Мозговая часть» ЦКАД представлена Центральным пунктом управления. В него поступает информация о непредвиденных ситуациях на автомагистрали, решаются разного рода сложности и происходит оповещение водителей и других участников движения о происшествии. В планах создание единого пункта, согласовывающего направления М-12 и Север – Юг, что позволит оптимизировать процесс управления.
В структуре ЦКАД использована новейшая технология free-flow (свободного потока), впервые в РФ дающая возможность свободно проезжать автомобилям через рамку. В данном случае машины двигаются по платным выделенным участкам магистрали без остановок, оплата проезда происходит автоматически (с маршрутной карты или со счёта транспортёра). В момент проезда автомобиля через границу, камеры на рамке, оснащённые датчиками, получают все данные, которые нужны. Технология свободного потока способствует снижению количества пробок на отрезках с низкой пропускной способностью и улучшению комфорта движения для водителей.
Автоматическое движение беспилотников станет нашим недалёким будущим. На этапе строительства Центрального кольца автодорог использовались последние технологии, которые требуются для развития в России нового вида транспорта – беспилотного. Интеллектуальные транспортные системы безостановочно мониторят происходящее на дорожном полотне и сообщают о них беспилотным машинам. Подобным образом данный вид транспорта оповещён о преградах на пути, ДТП, приближающемся пешеходе или о другом объекте.
Благодаря цифровым технологиям будущая дорожно-транспортная сфера, представленная в большинстве своём беспилотниками, наиболее безопасна и выгодна с экономической точки зрения.
Делая вывод, следует сказать, что создание цифровых дорог является одной из ступеней развития инновационной системы, важнейшей для инфраструктуры и необходимой для обеспечения высокого уровня безопасности, качества жизни населения РФ, а также функционирования и совершенствования цифровой экономики в целом.
Роль мониторинга транспортных потоков в ИТС
СПО «ТРАССА» - ведущая платформа для интеграции, сбора и обработки данных от объектов ИТС
Дорожно-климатическая зона и ее роль в проектировании дорог
Безопасность дорожного движения в разных погодных условиях: советы по управлению автомобилем
Зимнее содержание дорог: подготовка, технологическая база
Метеорологическое оборудование: использование для безопасности на дорогах