РиССРпоОДД Учебное пособие

591

характеристик транспортных потоков в режиме автоматизированных систем управления дорожным движением;

•закрытые телеавтоматические системы наблюдения – средства регистрации нарушений правил и контроля параметров дорожного движения;

•автоматизированные системы управления перевозочным процессом –

методы и средства управления грузовыми и пассажирскими перевозками;

•интегрированные системы транзитных сообщений – системы,

осуществляющие планирование и управление перевозками на различных видах транспорта;

•мультимодальные системы информирования о поездке - универсальные сервисные системы, предоставляющие веем участникам транспортного процесса текущую информацию на всех этапах (до начала, во время и после окончания поездки);

•системы автоматической идентификации транспортных средств –

системы, использующиеся в средствах автоматической оплаты за проезд, доступа в определенные зоны улично-дорожной сети, платы за парковку, выделения нарушений установленных режимов движения;

•электронные системы оплаты – системы сбора платежей за проезд на платных автомобильных дорогах в безостановочном режиме;

•глобальная система позиционирования – система определения местоположения любого объекта (в том числе движущегося) в любой точке земной поверхности дорожной сети с помощью навигационных сигналов спутников и бортовых устройств;

•автомобильные навигационные системы – системы информирования в реальном режиме времени, всего процесса прохождения маршрута движения от начала отправления до пункта назначения;

•системы предотвращения столкновений – бортовые автомобильные системы определения безопасной дистанции при данных дорожных условиях и скорости движения с некоторыми функциями по непосредственному управлению автомобилем.

Приведённый перечень основных компонентов интеллектуальных систем позволит ориентироваться в их структуре систем и условиях взаимодействия при выполнении различных задач по организации перевозок и движения.

592

6.3.2. Основные принципы интеграции ИТС

Концепции развития интеллектуальных транспортных систем основаны на использовании достижений средств связи и управления информационными процессами, компьютерных технологий. технических средств измерений для повышения эффективности и безопасности транспортных систем, ограничения их воздействия на окружающую среду. Вследствие этого технологии интеллектуальных транспортных систем имеют значительную сферу применения – от автоматической идентификации номерных знаков автомобилей до применения технологий GPS при осуществления маршрутной навигации транспортных средств (рис. 6.2). Однако во многих случаях происходит внедрение только каких-то элементов интеллектуальных транспортных систем, выполняющих отдельные функции. При таком узком функциональном подходе резервы транспортных систем не могут быть использованы в полной мере. Каждое мероприятие или технология могут быть полезными, однако, их потенциальные возможности как части интегрированной системы не будут реализованы, и транспортная система в целом не обретет качественно новых возможностей. Например, система обнаружения дорожнотранспортных происшествий не может полностью реализовать свои функции, если не будет являться подсистемой сложной системы управления движением и перевозками на данной территории. Поэтому отдельные подсистемы должны быть интегрированы обшей интеллектуальной транспортной системой для достижения обшей цели.

Анализ развития интеллектуальных транспортных систем позволяет выделить следующие формы интеграции относительно специфики информационных процессов [25, 26, 40, 43]:

•функциональная,

•временная,

•институциональная,

•баз данных.

Функциональная полнота интеллектуальных транспортных систем определяет уровень отображения специфических свойств объекта управления при оценке ситуации и формировании управляющих воздействии. Полнота и эффективность функциональной интеграции обусловлены возможностью сбора,

593

Рис. 6.2. Технологии ИТС

обработки и обмена в реальном масштабе времени следующей совокупности потоков информации об условиях протекания транспортных процессов: информация о характеристиках транспортных потоков, информация о дорожнотранспортных происшествиях, заторах и других ситуациях, создающих помехи нормальному функционированию дороги; информация о движении общественного транспорта и т. д.

Временная интеграция обусловлена тем, что, в конечном счете, интеллектуальные транспортные системы могут реализовать все свои возможности только при работе в реальном масштабе времени. Уровень оперативности управления зависит от минимизации во времени процесса

594

фактического изменения параметров состояния транспортных процессов, получения информации об этих изменениях, выработки и реализации управляющих воздействий. Потребительские свойства интеллектуальных транспортных систем включают, прежде всего, именно такие требования: маршрутная навигация, динамическое определение оптимальных маршрутов, информирование всех участников дорожного движения. Поэтому сбор информации должен быть организован таким образом, чтобы отражать на локальном, региональном и национальном уровнях процессы, происходящие в транспортной системе, в реальном масштабе времени.

Институциональная интеграция необходима эля примирения интересов всех сторон, принимающих участие в разработке н эксплуатации интеллектуальных транспортных систем. При внедрении таких систем научные, технологические и технические трудности преодолеваются гораздо легче, чем институциональные и организационные проблемы [40]. Органы государственного управления, муниципальные власти, частные фирмы стараются сохранить свои интересы, ограничить доступ к некоторой информации, и в этих условиях институциональная интеграция определяет функциональную полноту и оперативность управления. Для снижения уровня институциональных проблем целесообразно производить группировку пользователей в соответствии с общим функциональным назначением и однородными технологическими параметрами.

6.3.3. Функциональная интеграция ИТС

Практически во всех странах первые шаги по интеграции интеллектуальных транспортных систем осуществлялись на функциональном уровне на основе систематизации логических и функциональных требований к различным компонентам ИТС.

Наиболее полно принципы и условия функциональной интеграции изложены в концепции национальной архитекторы интеллектуальных транспортных систем в США. В национальной архитектуре выделено 19 различных подсистем н описаны условия их взаимодействия с пользователями, другими подсистемами, окружением [26, 27]. Эти условия и требования не зависят от конструктивного исполнения технических средств, технологии их

595

производства, темпов развития отдельных компонентов и подсистем ИТС. Национальная архитектура определяет какие функции выполняет данная подсистема, а не каким образом она должна выполнять эти функции. Основное преимущество ее концепции в том, что компоненты ИТС можно модернизировать или заменять, а функциональные требования к ним определяют процесс развития подсистем. Кроме того, национальная архитектура ИТС определяет перечень информации, циркулирующей между различными подсистемами. Предполагается, что срок действия этого варианта национальной архитектуры ИТС в США составит 20 лет.

Отдельные компоненты интеллектуальных транспортных систем могут функционировать и без учета требований, предъявляемых концепцией национальной архитектуры ИТС, и тем не менее обеспечивать повышение безопасности движения, снижение токсичных выбросов и расхода топлива, снижение затрат на перевозки. Однако национальная архитектура и стандарты ИТС могут обеспечить интеграцию в общегосударственном масштабе, снизить затраты на создание ИТС н рыночные риски при продвижении технологий ИТС на рынок транспортных услуг.

Все потенциальные пользователи услуг интеллектуальных транспортных систем можно сгруппировать в шесть различных сфер, представляющих процесс перевозок и движения:

•управление перевозками и движением;

•управление коммерческой работой транспорта;

•управление дорожным движением в аварийных ситуациях;

•управление безопасностью движения.

В эти шесть сфер включены различные направления деятельности, которые обеспечивают пользователям с конкретными функциональными запросами определенные виды услуг по организации перевозок и движения, информационному сервису. Эти направления сформированы при анализе различных конкурирующих концепций и в основу выбора заложены следующие условия:

•низкая начальная стоимость;

•возможность альтернативного выбора техники и технологии в параметрах цена/качество;

•обеспечение выгоды для частных операторов;

596

•приспособленность систем к расширению уровня взаимодействия, интеграции, повышению их качества;

•способность к стандартизации, обеспечивающая взаимодействие и снижение рыночного риска

•использование существующей инфраструктуры, позволяющее в максимальной степени применять прежние инвестиции;

•поощрение сотрудничества частных и государственных структур;

•повышение безопасности дорожного движения.

Все 19 ключевых подсистем интеллектуальных транспортных систем в соответствии с выполняемыми ими функциями сгруппированы в четыре класса: центральные подсистемы, подсистемы дорожной сети, автомобильные подсистемы, подсистемы удаленного доступа к информации. Ниже приведен перечень самих подсистем и их краткая функциональная характеристика.

Класс центральных подсистем включает девять подсистем [26 27]:

•подсистема управления коммерческой транспортной деятельностью –

выдача сертификатов, сбор налогов и пошлин, сбор и хранение данных о безопасности перевозок, информационный обмен с другими подсистемами коммерческих перевозок, грузоотправителями терминалами;

•подсистема управления грузовыми перевозками – стратегическое и тактическое планирование грузовых перевозок, мониторинг параметров перевозочного процесса, организация мультимодальных перевозок с координацией грузоперевозчиков н терминалов, сбор оперативных данных о транзитных автомобилях;

•подсистема регулирования платежей – окончательные операции по расчетам для системы электронных платежей;

•подсистема управления транзитными переводами – планирование перевозок сбор и обработка данных о транзитных транспортных средствах;

•подсистема управления в опасных ситуациях – координация мероприятий по управлению дорожным движением при возникновении дорожно-транспортных происшествий, перевозке опасных грузов;

•подсистема управления охраной окружающей среды – сбор и обработка информации о токсичных выбросах транспортных потоков, организация перевозок и движения с учетом требований охраны окружающей среды;

•подсистема планирования – обеспечение оптимального планирования

597

развития ИТС, сбор и обработка данных других центральных подсистем, обеспечение этими аналитическими данными процесса проектирования развития транспортных систем;

•подсистема управления дорожным движением – сбор и обработка данных о характеристиках транспортных потоков, управление дорожным движением, выявление дорожно-транспортных происшествий при взаимодействии с подсистемами дорожной сети, обеспечение других подсистем данными о характеристиках транспортных потоков (рис. 6.3);

•подсистема информационного обеспечения – организует информационное обеспечение всех участников движения на основе получения

иобобщения информации от других подсистем в реальном масштабе времени, предоставляет персональные информационные данные по индивидуальным запросам в процессе динамического управления маршрутом. Информационный сервис является ключевым элементом организации мультимодальных перевозок, включая дотранспортную информацию, планирование маршрута, взаимодействие видов транспорта в транспортных узлах (рис. 6.4).

Класс подсистем дорожной сети состоит из четырех подсистем

•дорожная подсистема – обеспечивает мониторинг характеристик автотранспортных потоков и дорожных условий для управления дорожным движением, предоставляет дорожную информацию посредством светофоров, дорожных знаков, информационных табло;

•подсистема сбора электронных платежей – координация работы пунктов сбора платежей на дорогах;

•подсистема управления стоянками – мониторинг параметров работы парковок, информирование водителей о наличии свободных мест на конкретных парковках, сбор платы за парковку;

•подсистема контроля грузовых автомобилей – документальный контроль грузовых автомобилей, проверка выполнения требований по безопасности перевозок, сообщение водителям и операторам о результатах контроля, передача данных в подсистему регулирования коммерческой транспортной деятельности.

Автомобильные подсистемы состоят из бортовых компьютерных информационных устройств, которые получают информацию от центральных подсистем и подсистем дорожной сети. В национальной архитектуре ИТС США

598

599

Рис. 6.3. Подсистема управления дорожным движением

600

Рис. 6.4. Подсистема информационного обеспечения