В ситуации, когда средства государства ограниченны, а потребности бизнеса в инновационном развитии дорог велики, необходимо точечно направить ресурсы на ключевые проекты и сделать участие в их финансировании привлекательным для частного капитала. Данный подход позволит совершить серьезный шаг на пути инновационного развития дорожной инфраструктуры.
Эра ГЛОНАСС
Тема внедрения Интеллектуальных транспортных систем (ИТС) громко прозвучала на форуме «Транспорт России – 2021». Выступление генерального директора АО «ГЛОНАСС» Игоря Милашевского было посвящено навигационным технологиям и их возможностям. По его словам, важнейшая функция системы «ЭРА-ГЛОНАСС» — предотвращение ущерба жизни и здоровью граждан в ДТП. Зафиксированы тысячи случаев, когда владельцы машин с оборудованием «ЭРА-ГЛОНАСС», став свидетелями аварий, использовали систему для вызова оперативных служб. Это значительно ускоряло оказание помощи пострадавшим. Милашевский подчеркнул, что система, на сто процентов разработанная российскими специалистами, не имеет мировых аналогов.
Президент фонда «Центр стратегических разработок» Владислав Онищенко рассказал о цифровой революции в дорожной и транспортной отраслях. Он отметил, что технологии искусственного интеллекта только начинают применяться в отрасли. Как правило, их задача — подсказать, а не сделать работу за человека. Онищенко убежден, что информационные технологии с каждым годом будут занимать все больше места в транспортной отрасли.
Транспортная стратегия
Заместитель министра транспорта Российской Федерации Кирилл Богданов перечислил основные направления обновленной Транспортной стратегии, отметив, в частности, введение цифровых двойников, использование которых позволит не только ускорить и удешевить проектирование и строительство объектов транспортной системы, но и повысить эффективность их эксплуатации.
«Перспективы внедрения ИТС в отечественной дорожной отрасли, выглядят весьма оптимистично», — считает президент Ассоциации «Содружество эксплуатирующих организаций» (ДА «СЭО») Алексей Амелехин. — Этому способствуют в том числе и активное общественное обсуждение темы, и постоянное упоминание ИТС руководителями различных уровней власти, и, как ни странно, тот факт, что в сознании обывателя эстетика мигающих огнями дорожных информационных табло связана с образом будущего из фантастических блокбастеров. Уровень урбанизации в стране, как и во всем мире, постоянно растет, приближаясь к 75%, что и является основной предпосылкой для акцентирования внимания на проблемах развития и внедрения ИТС. При этом наибольшую пользу от внедрения «полноценных» Интеллектуальных транспортных систем могут получить российские мегаполисы (Москва и Санкт-Петербург), а также города-миллионники. В менее крупных региональных агломерациях, чтобы избежать лишних расходов, скорее оправдано внедрение отдельных инструментальных или комплексных подсистем.
В нынешнем году профильное ведомство — Минтранс России — разработало стратегию цифровой трансформации транспортного комплекса страны на период до 2030 года с прогнозом до 2035-го.
По словам Кирилла Богданова, в рамках стратегии цифровой трансформации реализуется шесть основных инициатив. Одним из главных направлений стал беспилотный транспорт для пассажиров и грузов, объединивший элементы искусственного интеллекта, интеллектуальные транспортные системы, высокоавтоматизированный транспорт пятого уровня автономности, где отсутствует даже кабина для водителя.
Минимизировать время посадки пассажиров на транспорт позволит «зеленый» коридор, включающий новую биометрию и бесконтактную форму оплаты поездок. Достаточно подойти к автоматическому гейтеру, и тот в доли секунды распознает человека.
Уже с начала следующего года транспортники получат возможность оформлять электронные перевозочные документы, а с 2023 года это станет обязательным, что упорядочит процесс и обеспечит прозрачность транспортного рынка.
«Новая» реальность
Еще три инициативы связаны с управлением транспортной системой, цифровизацией транспортной безопасности и цифровыми двойниками объектов, которые обеспечат надежность и непрерывность функционирования всех объектов инфраструктуры.
Среди главных тем, которые регулярно обсуждаются в среде профессионалов, все чаще фигурируют: «новая» реальность автомобильной отрасли, подключенный и высокоавтоматизированный транспорт, будущее умной» городской мобильности, цифровизация транспортной логистики, экологичные автомобили, использование больших данных в сфере «Автонет».
Важно сказать о распределенной экосистеме цифровых телематических сервисов ST Flagman Web, которая представляет собой автоматизированный процесс мониторинга и управления, агрегации и хранения аналитических данных о транспортных средствах и других подвижных и стационарных объектах на основе технологий спутниковой навигации ГЛОНАСС и GPS, Big Data, Интернета вещей (IoT) и нейронных сетей.
Основа системы – цифровая платформа больших данных по управлению транспортом. Сама ST Flagman Web включает спутниковый мониторинг транспорта, диспетчеризацию, планирование, учет и анализ выполненной работы, контроль топлива, удаленную диагностику и техническое облуживание (ТО), предрейсовый осмотр автопарка, предрейсовый удаленный медицинский осмотр водителя, контроль трезвости, стиля управления машиной и действий водителя (DMS), помощь водителю (ADAS), мониторинг транспорта компаний-подрядчиков, электронный путевой лист.
Структура экосистемы базируется на цифровой телематической платформе больших данных ST Matix Pro, платформе для операторской модели web и нативных приложений ST Flagman Web, интеллектуальной платформе сквозной навигации ST Connect, которые находятся в распоряжении оператора больших данных.
Добавить ума
Если вернуться к Интеллектуальным транспортным системам, то вполне логично, что наибольшее распространение они получили в столице. По итогам 2020 года сервисы ИТС в Москве обрабатывали и контролировали более 10 000 единиц общественного транспорта и 120 000 такси. В целом, Москва может конкурировать с мировыми лидерами по ИТС. В отчете 2018 года McKinsey&Company столице России удалось войти в топ-10 рейтинга (6-е место) «самых удобных городов», опередив Шанхай, Токио, Сингапур и Лондон. Учитывались комфортность передвижения, билетная система, интермодальность и электронные сервисы.
В Московской области также решили возводить инновационную инфраструктуру. В рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги» (БКД) в Подмосковье была внедрена система «Умная дорога». В нее включены транспортные детекторы, поворотные камеры видеонаблюдения, комплексные средства фиксации нарушений на перекрестках и комплекс автоматического управления светофорами, учитывающий загруженность дорог. Информация направляется в единый центр управления дорожным движением.
Пилотный вариант системы был запущен на Волоколамском, Егорьевском и Рогачевском шоссе. 14 апреля 2021 года министр транспорта и дорожной инфраструктуры Московской области Алексей Гержик отметил, что система «Умная дорога» позволит повысить интенсивность движения в Подмосковье примерно на 15%, прежде всего за счет онлайн-управления светофорами. Число пробок должно значительно уменьшиться.
ГИС и BIM
Федеральное дорожное агентство «Росавтодор» и ГК«Автодор» уже более десяти лет активно занимаются цифровизацией. «Автодор» с 2009 года последовательно развертывает геоинформационные системы (ГИС) на своих автомагистралях и планы по внедрению дорожного информационного моделирования (BIM). В 2016 году в компании создали нормативный документ по BIM, который позволил выполнить первые пилотные проекты. Одновременно с этим по заданию ФДА «Росавтодор» внедрены временные регламенты для применения BIM-технологии с учетом европейских стандартов.
Модель для беспилотника
Цифровая модель дороги (ЦМД) представляет собой базу пространственных данных автодорог и объектов сопутствующей инфраструктуры, которые представлены дорожными знаками, разметкой, светофорами, объектами интеллектуальной транспортной системы, схемами организации движения и высокоточным графиком дорожной сети. Модель включает в себя информационные ресурсы и программное обеспечение для определения рациональных маршрутов и поддержания безопасного скоростного движения высокоавтоматизированных транспортных средств (ВАТС). ЦМД необходима для развития инфраструктуры, так как она интегрирует дорожные сервисы и службы в единое пространство ИТС и решает навигационные задачи, включая беспилотное управление.
ЦМД представлена для потребителей в виде облачного сервиса, который использует данные с датчиков автомобилей, светофоров, дорожных объектов и цифровые карты. Цифровые карты в векторном формате обладают небольшими объемами, поэтому они могут проще и быстрее передаваться от ВАТС к ЦМД. По автоматическому запросу от автономного транспорта водитель может мгновенно получить цифровую карту с разметкой, знаками и схемами организации движения. Сведения от датчиков обрабатываются и отправляются в виде уведомлений к транспорту в режиме реального времени.
Беспилотный автомобиль должен распознавать с точностью до сантиметров, где именно он находится и что располагается на дороге за пределами физической видимости, то есть в тех местах, которые не заметны для камер и сенсоров самого автомобиля.
Высокоточные карты являются фундаментальным элементом для работы беспилотного транспорта. Методология использования ЦМД в рамках алгоритмов управления механизмами беспилотников реализуется в подготовке и передаче автомобилю расчетных параметров движения, которые включают координаты, курс и скорость. Далее на их основе формируется управляющее воздействие на механизмы беспилотного транспортного средства. ЦМД и высокоточное позиционирование позволяют беспилотникам работать в неблагоприятных погодных условиях, в ночное время и на дорогах без дорогого оборудования, что уменьшит эксплуатационные расходы.
Кроме того, ЦМД содержит множество сведений: о придорожной инфраструктуре (автостоянки, мотели, кафе, АЗС), конструктивных элементах дороги, разметке, знаках и светофорах, качестве покрытия, типе дорожного материала и т.д. Сведения ЦМД накапливаются в одной или нескольких базах пространственных данных. Цифровая модель предоставляется потребителю с помощью web-сервисов.
Подводя итоги, стоит подчеркнуть, что внедрение передовых технологий с использованием ИТС позволит крупным агломерациям в ближайшей перспективе достичь заметных результатов. «Цифра» стремительно наступает. Кто первым воспользуется ее потенциалом и научится ею управлять, за тем и будущее.
Автор: Андрей Воробьев
