При этом решаются такие задачи:

• автоматический сбор информации о параметрах транспортных потоков и событиях на элементах УДС города;

• автоматический контроль состояния интеллектуальных объектов ТСОДД;

• автоматический контроль нарушений правил дорожного движения;

• телеобзор транспортной обстановки на элементах УДС города;

• видеонаблюдение придорожных территорий в рамках СОБГ;

• автоматизированный мониторинг состояния покрытия проезжей части городской дорожной сети, разметки, объектов придорожной инфраструктуры, объектов ТСОДД при помощи специализированных мобильных лабораторий, проводящих видеосъемку объектов на УДС города;

• сопровождение разработки проектной документации по организации дорожного движения и реализации постоянной и временной организации дорожного движения на УДС города;

• автоматизированный обмен данными с внешними информационными ресурсами.

Сбор информации осуществляется детекторами транспорта. С помощью ДТ собирается следующая информация:

• о параметрах дорожного движения в зонах установки оборудования:

• объем движения транспортных средств (ТС);

• плотность движения;

• скорость ТС;

• классификация ТС по длине и по видам ТС;

• о событиях на проезжей части:

• остановка ТС на полосе;

• ТС, двигающиеся в неправильном направлении;

• замедление движения ТС;

• пешеходы на проезжей части (ПЧ);

• посторонние предметы на ПЧ;

• дым/огонь на ПЧ.

К интеллектуальным объектам ТСОДД относятся светофорные объекты, реверсивные светофоры, управляемые дорожные знаки, так же в эту группу устройств в рамках подсистемы включаются динамические информационные табло. В периферийных контроллерах этих устройств устанавливаются специализированные модули автоматической диагностики этих устройств.

Таким образом, анализ показывает, что для реализации проекта внедрения интеллектуальной транспортной системы в городе Москве имеются предпосылки, в том числе и потребность населения кардинальном улучшении ситуации на дорогах города. Выбор конкретных методов управления дорожным движением необходимо сделать на основе сбора достоверной информации о состоянии движения транспорта в городе.

Глава 2 Исследовательская

2.1. Выявление проблем московского транспортного узла на основе кабинетных исследований и возможности их решения путем применения проектного подхода

Исторически сложилось так, что Москва является крупнейшим транспортным узлом страны. Город находится в самом центре паутины железных дорог и федеральных автомагистралей. Внутри города развиты многие виды общественного транспорта, с 1935 года работает метрополитен.

В настоящее время в городе Москве зарегистрировано более 3,8 млн. транспортных средств (ТС), при этом прирост не сокращается и достигает 200 тыс. единиц в год. Учитывая устойчивую тенденцию увеличения, через 10 лет городской парк ТС может возрасти до 5 млн. единиц. Вместе с тем в город ежедневно прибывает от 500 до 600 тыс. ТС из Московской области и других регионов.

Улично-дорожная сеть города - это исторически сложившаяся радиально-кольцевая структура и разветвленная сеть улиц и дорог, ограниченная магистралями и естественными преградами (каналы, реки, железные дороги, и т.д.).

Затруднения в движении транспорта обычно возникают на радиальных магистралях в утренние часы при движении ТС в центральную часть города, вместе с тем в вечернее время сначала возникают затруднения в движении в центральной части города и на кольцевых участках, а впоследствии на радиальных магистралях и на УДС, прилегающей к местам массового притяжения ТС (торгово-развлекательные центры и др.) и, в так называемых, "спальных районах".

Пропускная способность УДС в центральной части города, особенно в пределах Садового кольца, не соответствует существующей интенсивности движения, что является причиной возникновения затруднений в движении ТС. При воздействии внешних факторов, изменении погодных условий, возникновении аварий и дорожно-транспортных происшествий интенсивность движения снижается, что приводит к образованию заторовых ситуаций.

Одной из причин возникновения заторовых ситуаций на радиальных магистралях, помимо внешних факторов, является несогласованная работа светофорных объектов на прилегающей к магистралям территории. Задержки в движении наземного общественного пассажирского транспорта возникают по тем же причинам.

Перегруженная УДС, все увеличивающиеся затраты времени на поездки общественным пассажирским транспортом при низком уровне комфортности, отсутствие необходимого количества машиномест для хранения и стоянки (парковки) легковых автомобилей, отсутствие должного контроля за соблюдением правил дорожного движения - все эти факторы не позволяют обеспечить отвечающий современным требованиям уровень транспортного обслуживания в городе Москве.

Исследование, которое провела компания Яндекс в 2011 году было посвящено транспортной доступности разных районов Москвы — из каких районов быстрее ездить в центр города и обратно общественным транспортом, а из каких — на личном автомобиле. В исследовании использованы данные сервисов Яндекс.Карты и Яндекс.Пробки за сентябрь-ноябрь 2011 года. Транспортная доступность разных районов Москвы оценивалась с помощью технологии маршрутизации Яндекс.Карт. Она позволяет проложить маршрут по городу для поездки на автомобиле или на общественном транспорте и определить время в пути с учётом загруженности дорог. В период сбора данных (осенью 2011 года) в Москве были открыты более десятка выделенных полос для общественного транспорта. В основном – на крупных радиальных магистралях. Введение полос для общественного транспорта только началось, многие из них работали нестабильно и не в полную силу — использовались в том числе для движения и парковки автомобилей. Поэтому в этом исследовании при оценке времени поездки на наземном транспорте выделенные полосы не учитывались. Однако стоит помнить, что в некоторых районах города время движения наземного транспорта, рассчитанное сервисом Яндекс.Карты, может быть несколько больше реального. Делать выводы о влиянии выделенных полос на общую ситуацию на дорогах Москвы по данным этого исследования нельзя. Однако эти данные могут пригодиться для сравнения дорожной ситуации в Москве в начале введения выделенных полос и на тот момент, когда оно завершится.

В первой половине дня загруженность дорог обычно меньше, чем вечером – такая ситуация удобнее для тех, кто едет на личном авто. Обогнать своих соседей-автомобилистов по пути в центр удаётся в основном тем пассажирам общественного транспорта, которые живут рядом с дальними станциями метро.

Вечером загруженность дорог вырастает, и становится заметно больше районов, жителям которых выгоднее пользоваться общественным транспортом. В выигрыше оказываются почти все пассажиры метро.

Во второй половине дня загруженность дорог обычно выше, чем утром. По вечерам значительная часть машин скапливается в относительно небольшом пространстве в центре города, перекрывая выезды на радиальные магистрали.

Все автомобилисты знают, что на московских дорогах есть «узкие» места — такие участки дорог, движение на которых замедляется даже при относительно небольшом количестве автомобилей. Они возникают по самым разным причинам – из-за сужения трассы, отсутствия отдельных полос для поворота, сложных перекрёстков, где сливаются несколько потоков машин, неправильной парковки автомобилей вдоль трассы и т.д. В результате уменьшается количество доступных для движения полос, скорость потока замедляется и возникает пробка. Такие места ещё называют «бутылочными горлышками». Сервис Яндекс.Пробки выявил в дорожной системе Москвы несколько десятков «бутылочных горлышек» с наибольшим перепадом скоростей до и после узкого места. Выбирались те места, перед которыми машины не менее получаса движутся медленно (скорость не более 10 км/ч) и после которых скорость возрастает более чем в три раза и остаётся высокой на протяжении трёх километров. Таким образом, в список узких мест не попадают магистрали, которые в часы пик равномерно стоят, или узкие места, после которых автомобили не успевают разогнаться.

В утренние и вечерние часы пик списки актуальных узких мест различаются — по утрам основной поток машин движется из области в центр, а вечером — из центра в область. Самое неприятное «бутылочное горлышко» в утренний час пик — это пересечение Волгоградского проспекта и Люблинской улицы — средняя скорость движения перед перекрёстком составляет около 3 км/ч, а после него — примерно 20 км/ч. Каждый водитель теряет здесь 32 минуты — это разница между временем, которое ушло бы на этот участок, если постоянно ехать со скоростью 20 км/ч, и реальным временем проезда. В вечерний час пик больше всего времени водители теряют в пробке на Ленинградском шоссе перед МКАД — в среднем полчаса каждый. Узкие места на карте показаны на Рисунке 5.

Рисунок 5. Пятнадцать сложных узких мест в утренние часы пик

Пятнадцать сложных узких мест в утренние часы пик (с 7:00 до 10:00):

1. выезд с улицы Лётчика Бабушкина на проспект Мира;

2. Ярославское шоссе — от съезда со МКАД до выезда с улицы Вешних Вод;

3. шоссе Энтузиастов — у метро «Шоссе Энтузиастов» и на перекрёстке с проспектом Будённого;

4. Нижегородская улица — под ж/д мостом;

5. пересечение Волгоградского проспекта и Люблинской улицы;

6. Проспект Андропова — до Нагатинского моста, после метро «Коломенская»;

7. Каширское шоссе — после поворота на проспект Андропова;

8. Варшавское шоссе — после объединения с Каширским шоссе;

9. Севастопольский проспект — рядом с домом №5, после моста через ж/д пути;

10. перекрёсток Ленинского проспекта и улицы Строителей;

11. проспект Вернадского — пересечение с Ломоносовским проспектом, около метро «Университет»;

12. Волоколамское шоссе — после туннеля под каналом имени Москвы;

13. Ленинградское шоссе — съезд с внутренней стороны МКАД;

14. Ленинградское шоссе рядом с метро «Войковская»;

15. начало Бутырской улицы рядом с метро «Дмитровская».

По итогам 2009 года компания Яндекс провела исследование дорожной ситуации в городе Москве на основе собственных сервисов. Исследование представляет значительный интерес по причине того, что компания обладает широкими возможностями по сбору и анализу информации.

По данным сервиса Яндекс.Пробки, самым тяжёлым для московских автомобилистов месяцем за всю историю наблюдений оказался декабрь 2009 года. Москвичи уже привыкли к тому, что перед Новым годом город стоит, но декабрь 2009 г. был особенно сложным. В декабре средняя загруженность дорог в утренний час пик (с 9 до 10 утра) равнялась 6 баллам. Если выстроить на одной дороге все машины, которые в 9 утра среднего рабочего дня стояли в пробках, её длина составит 980 км — это протяжённость трассы от Москвы до Киева. По вечерам (с 18 до 20 часов) пробок было ещё больше: средний балл вечернего часа пик в декабре составлял 7,5 — то есть каждый автомобилист тратил на дорогу с работы как минимум в два раза больше времени, чем если бы он ехал по свободным улицам. Например, те автомобилисты, которым от дома до работы ехать полчаса, за декабрь потеряли из-за пробок почти 20 часов, а за весь 2009 год — почти 7 суток.

Для оценки ситуации на улицах города Яндекс.Пробки измеряют, насколько дорожные затруднения и пробки замедляют движение. Алгоритм Яндекс.Пробок автоматически рассчитывает, сколько времени при текущей загруженности дорог понадобится, чтобы проехать по одному из заранее заданных маршрутов, и сравнивает это время с тем, которое уходит на ту же поездку, но по свободным улицам. Всего для оценки загруженности в Москве используется несколько десятков маршрутов — они включают все основные магистрали города (кольцевые дороги, ключевые шоссе и проспекты). Загруженность измеряется в баллах. Баллы соответствуют потерянному времени — тому дополнительному времени, которое автомобилисты проводят в пробках. Например, загруженность 7 баллов означает, что на дорогу придётся потратить почти в два раза больше времени, чем при свободных улицах.

Рисунок 8. Загруженность дорог Москвы по месяцам 2008-2010 гг.

На дорожную ситуацию очень сильно влияет погода — на Рисунке 8 видно, что наибольшее количество пробок было в дни сильных дождей и снегопадов. Именно снегопады делают декабрь самым тяжёлым для автомобилистов временем, а ещё — покупка подарков. В последние три субботы декабря 2009 года, когда люди искали подарки к Новому году, загруженность улиц превышала в среднем 3 балла, а в послепраздничные субботы, когда все уже все купили,— была не больше 2 баллов. Загруженность дорог по месяцам представлена в таблице 4.

Таблица 4. Рейтинг месяцев 2009 года по загруженности дорог

Месяц	Средняя загруженность рабочих дней в баллах
Декабрь	5,6
Апрель	4,6
Ноябрь	4,4
Март	4,2
Май	4,2
Февраль	4,1
Октябрь	4,1
Июнь	3,9
Январь	3,8
Сентябрь	3,7
Июль	2,8
Август	2,7

Автомобильное движение в Москве по будням подчиняется простому правилу. В 8—9 часов утра на всех основных радиальных шоссе, проспектах и крупных улицах по направлению в центр начинаются пробки — все едут из спальных районов и Подмосковья на работу в центр. В 11 утра направление в центр начинает освобождаться, и даже вечером значительных дорожных затруднений там не возникает.

Рисунок 7. Средняя загруженность основных радиальных магистралей Москвы по часам в рабочие дни

На тех же дорогах по направлению в область картина противоположная — загруженность медленно растет в течение дня и достигает пика с шести до восьми часов вечера, когда автомобилисты возвращаются с работы. Загруженность кольцевых трасс изменяется несколько иначе — постоянно растёт в течение рабочего дня. По данным Яндекс.Пробок за зиму 2009—2010, и на Садовом, и на Третьем транспортном кольце загруженность во второй половине рабочего дня достигает в среднем 8 баллов. График загруженности радиальный магистралей представлен на Рисунке 7.

Обе стороны кольцевых дорог загружены примерно одинаково. По данным за зиму 2009—2010, у Садового кольца и МКАДа немного более загружена внутренняя сторона, а у Третьего транспортного кольца, наоборот,— внешняя.

По данным сервиса Яндекс.Пробки на зиму 2009—2010 гг., самые загруженные направления — восточное и южное, а самое свободное — западное (Рисунок 8)

Рисунок 8. Средняя загруженность направлений Москвы по часам в рабочие дни

В Москве много улиц, где движение затруднено практически все время. Наиболее значимые пробки, типичные для обычного буднего дня, показаны на Рисунке 9.

Рисунок 9. Самые загруженные улицы Москвы

Большинство улиц, на которых движение затруднено чаще всего, находятся в центре города. По данным Яндекс.Пробок, в первой половине февраля 2010 года самой загруженной улицей Москвы была Русаковская. За первые 15 дней февраля в активное время суток (с 7 до 22 часов) пробки на этой улице продолжались в общей сложности 174 часа (таблица 5).

Таблица 5. Самые загруженные улицы Москвы

Место	Продолжительность пробок за первую половину февраля 2010 года
Русаковская улица	174 часа
Улицы Маросейка, Покровка	160 часов
Лесная улица	152 часа
Мясницкая улица	150 часов
Краснобогатырская улица	149 часов

Исследование центра Яндекс.Пробки позволяют сравнить загруженность дорог в разных городах и сравнить их с Москвой. Алгоритмы расчёта загруженности дорог во всех городах одинаковые. Различается устройство шкалы баллов. Оно зависит от общей ситуации на дорогах, к которой привыкли автомобилисты. Например, в Москве потратить на дорогу на треть больше времени (например, час двадцать вместо одного часа) — почти норма, это соответствует 3 баллам. В Санкт-Петербурге, Екатеринбурге и Киеве такое же замедление движения соответствует уже 4 баллам. В среднем москвичи проводят в пробках почти в полтора раза больше времени, чем жители Санкт-Петербурга. В утренние часы пик в Киеве ситуация на дорогах почти такая же, как в Москве.

Большие проблемы имеются и в московском общественном транспорте. Основным видом общественного транспорта сегодня является метрополитен. Московский метрополитен сегодня - это 185 станций на 12 линиях, общей протяженностью 305,5 км. Доля метрополитена в городских пассажирских перевозка составляет примерно 57 %. Метро Москвы рассчитано на 6-7 млн. пассажиров ежедневно, а перевозит более 9,2 млн. человек в день. Это привело к тому, что в целом метро перегружено на 15-40 % в зависимости от линии.

Самые загруженные ветки метрополитена на сегодня представлены в таблице 6.

Таблица 6. Самые загруженные линии московского метрополитена

Линия	Доля в общем объеме перевозки пассажиров
Таганско-Краснопресненская	15,8%
Калужско-Рижская	14,6%.
Замоскворецкая	14,3%

Подводя итог вышесказанному, можно выделить основные проблемы, имеющиеся в московском транспортном узле на текущий момент:

• недостаток улично-дорожной сети и перегруженность имеющихся участков;

• наличие «узких мест» на улично-дорожной сети, в которых образуются заторы;

• перегруженность общественного транспорта, в т. ч. метрополитена;

• недостаток данных о дорожно-транспортной обстановке, прогнозов, алгоритмов и вариантов решений для ГИБДД, оперативным службам и другим организациям;

• недостаточная информированность о дорожно-транспортной обстановке участников дорожного движения и пассажиров общественного транспорта;

• нехватка комплексного управления мультимодальной транспортной системой города, включая уличный и внеуличный транспорт, парковочное пространство, перевозку опасных грузов и т.п.;

• недостаточное использование автоматического управления дорожным движением;

• небольшое применение средств фотовидеофиксации для регистрации нарушений Правил дорожного движения соответствующими органам ГИБДД;

• отсутствие должной экспертизы с помощью административных, организационных и хозяйственных мер по изменению транспортной системы города с целью определения их влияния на транспортную обстановку в городе в целом;

• недостаток долгосрочного прогнозирования транспортной ситуации в городе, эффективности управленческих, планировочных и проектных решений.

Дерево проблем московского транспортного узла представлено на Рисунке 10.

Рисунок 10. Дерево проблем московского транспортного узла.

Таким образом, можно сделать вывод, что часть из описанных проблем возможно решить с помощью реализации проекта внедрения интеллектуальной транспортной системы. Это в первую очередь проблемы связанные с недостатком информирования органов власти, дорожных служб и населения о ситуации на дорогах, автоматизированное управление дорожным движением, автоматический контроль за нарушениями Правил дорожного движения, а также поддержка управленческих решений и прогнозирование в области развития транспорта в городе Москве.