Дороги станут «умными»

В конце прошлого века в фантастических фильмах нам показывали будущее, где по дорогам общего пользования практически не ездили. Весь транспорт двигался по воздуху между зданиями, а управление было за компьютерными системами. В нашем настоящем какая-то часть этих фантазий авторов-фантастов уже близка к воплощению: беспилотные машины уже тестируют. Правда, летать им не суждено, по крайней мере, пока. Но вот инфраструктура для реализации поездок без водителей уже нужна.

«Самая основная и первоочередная задача ИТС ― доставлять участникам дорожного движения необходимую им информацию о состоянии, об организации и режимах регулирования движения. Такая информация должна доставляться не только водителям, но ещё и непосредственно транспортным средствам при высоком уровне их автоматизации. Эти вопросы решаются за счёт навигации, различных информационных табло, знаков переменной информации, а также систем, которые помогают водителю ориентироваться в сложной дорожной ситуации.

Однако у интеллектуальных транспортных систем имеется большой круг сопутствующих задач, которые также решаются путём информационного обмена. Это задачи транспортного планирования, организации и регулирования дорожного движения.

Большой объём информации, которую собирают элементы ИТС, является необходимыми исходными данными для последующего транспортного планирования городов и регионов, эффективной организации дорожного движения и построения программ регулирования дорожного движения на перекрёстках и светофорах. Интеллектуальные транспортные системы делят на две категории.

Во-первых, те системы, которые собирают информацию. Это камеры, различные петлевые датчики, радары, собирающие информацию об интенсивности, скорости и составе исполнительного потока. Во-вторых, исполнительные устройства. Это светофоры, знаки переменной информации, кроме того, различные программные комплексы, модели, алгоритмы, призванные решать задачи транспортного планирования, организации дорожного движения на основе информации, собираемой интеллектуальными транспортными системами на дорогах.

В первую очередь такие системы находят своё развития в городах. Именно в городах водитель испытывает наибольшие сложности в управлении транспортным средством, в прокладывании маршрутов, во взаимодействии с большим количеством других участников дорожного движения.

Для организаций, осуществляющих содержание автомобильных дорог, также важна информация, которую поставляют интеллектуальные транспортные системы: данные о загрузке автомобильных дорог, о существующей скорости, мгновенной скорости движения транспорта на отдельных участках автомобильных дорог, чтобы спланировать свою работу по обслуживанию и содержанию дорог с целью повышения эффективности работы и её качества».

На пути в будущее

Собственно, для развития этой самой инфраструктуры в мировой практике уже есть все предпосылки. Например, интеллектуальные транспортные системы (ИТС) уже внедряют в российских городах, оттачивая существующие решения для оптимизации дорожной сети и разрабатывая новые.

Исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта» Дмитрий Ольховиков приводит в качестве примера уже действующих ИТС в сфере дорожного строительства системы мониторинга мостовых сооружений и дорожного полотна.

Говоря о секторе дорожного хозяйства и содержания дорог, он напоминает о крупных компаниях, которые внедряют системы автоматизации производства и  управления, роботизации, системы спутникового мониторинга и контроля дорожной техники.

«Без развития инфраструктуры ИТС невозможно появление беспилотного транспорта, так как тот должен в онлайн-режиме на высоких скоростях получать данные об интенсивности потока, о возможном заторе или инциденте на маршруте, о метеоусловиях, чтобы оперативно принимать решение о  смене маршрута или продолжении движения. Все эти данные возможно передать на центральный бортовой компьютер (ЦБК) «беспилотника» только от ИТС.

Кроме того, «беспилотнику» нужно по окончании движения припарковаться и знать, где через минуту или пять будет свободное место для стоянки. Эти данные тоже должна считать и передать на ЦБК интеллектуальная транспортная система», ― рассуждает продукт-менеджер ООО «ЕМ Групп» (бренд «ЕвроМобайл») Богдан Ткач.

С тем, что беспилотные машины ― это часть ИТС, согласен и директор московского филиала ООО «А+С Транспроект» (бренд Simetra) Андрей Прохоров. Он говорит, что уже в стадии обсуждения и  разработки находятся подходы и реализации, которые позже могут стать стандартами для интеграции «умного» транспорта с другой инфраструктурой и центральной системой управления ИТС (ЕПУТС). Это в  том числе такие стандарты, как v2i, v2x и т. д.

«Сейчас же основные направления развития систем такого рода сосредоточены на расширении использования технологий анализа данных, внедрении искусственного интеллекта и постепенной автоматизации процессов управления транспортом, что, как многими прогнозируется, ускорит появление «беспилотников» на дорогах страны»,  ― уверен руководитель отдела разработки и эксплуатации систем взимания платы ГК «Платная дорога» Вячеслав Тимофеев.

Но не так гладок путь к безоблачному будущему в синергии ИТС и беспилотного транспорта. Разработчикам предстоит решить массу проблем.

«Например, нужно научить искусственный интеллект управлять всеми процессами на дорогах, полностью или частично заменив персонал дежурно-диспетчерских служб. Также нужно решить вопросы организации каналов обмена информацией: внедрить новые стандарты связи (5G), чтобы информационный обмен производился надёжно, качественно и быстро. Нужны центры мониторинга всех транспортных процессов, предоставление информации автомобилям и многое другое», ― предостерегает технический директор АО «Трасском» Андрей Таранишин.

«ИТС, как любой информационный продукт, существует в постоянном развитии. Это развитие удобнее всего представлять в виде поколений. На сегодня прогнозируется четыре поколения ИТС, из которых мы пока достигаем лишь второго поколения ― ранней ИТС. На практике все ИТС пока существуют лишь в зачатке, поскольку для полного погружения нам требуется беспилотный транспорт.

В четвёртом поколении весь транспорт подключён к единой системе, которая активно управляет трафиком, вмешиваясь в работу транспортных средств. Фактически она управляет транспортом, позволяя человеку брать на себя управление в сложных ситуациях. На сегодня система лишь учится строить модели поведения, а искусственный интеллект пытается моделировать функции отдельных транспортных средств и подсистем.

Изначально ИТС разрабатывали для повышения устойчивого развития, экономии ресурсов, экологии и безопасности, поэтому именно эти цели были и остаются главными полезными ценностями для участников дорожного движения.

На практике это выглядит следующим образом: автоматическая перенастройка светофоров в зависимости от плотности движения, предоставление в приложения пользователей данных о пробках, расчистка подъездного пути для аварийных служб к местам аварий с помощью светофоров, постройка оптимальных маршрутов в зависимости от нагрузки, предоставление всей информации о дороге, придорожных участках, движении общественного транспорта.

Например, в четвёртом поколении у аварийных служб не будет проблемы доступа к местам аварий, поскольку ИТС перенаправит транспортный поток на другие полосы или дороги. Уже сейчас существуют автоматизированные парковки, каждое место которых имеет датчик, посылающий автомобилю или приложению информацию о своем статусе: свободно или занято. На этой основе возможно создание сервиса для резервирования парковочных мест.

Ключевыми технологиями для ИТС являются 5G, интернет вещей, нейросети, искусственный интеллект, Big Data, облачные сервисы. Безопасность дорожного движения обеспечивается благодаря обмену данными и их анализу. Помимо видеокамер и метеостанций, система может использовать датчики электрического поля, инфракрасные и химические датчики, пьезоэлектрические датчики, GPS, радары, ультразвуковые детекторы, лидары, микроволновые радары, дроны».

Без ИТС и ни туды и ни сюды

Как бы то ни было, весь мир идёт к автоматизации, и уже в скором времени «умные» дороги станут в  нашей жизни такой же обыденностью, как персональные компьютеры или смартфоны. Собственно, видимые многим пользователям дорог камеры фотовидеофиксации, автоматические пункты весогабаритного контроля, метеостанции и т. д. уже давно не диковинки.

«Интеллектуальная транспортная система (ИТС) ― это целый комплекс организационно-технических мер по автоматизации процессов управления дорожным движением. Данные поступают от всех существующих региональных и муниципальных комплексов и систем в единый ситуационный центр. На основе анализа данных разрабатываются и внедряются стратегии, планы развития и мероприятия по обеспечению организации и безопасности дорожного движения, назначаются экспертизы предлагаемых мероприятий.

Все основные процессы ориентированы на обеспечение сбора, обработки и хранения данных между информационными системами ИТС и производятся в автоматическом режиме без участия человека», ― поясняют в пресс-службе Росавтодора.

Точно также к интеллектуальным транспортным системам можно отнести и «умение» самих автомобилей взаимодействовать с неким удалённым «командным центром», то есть различными телематическими системами и системами мониторинга автопарка, говорят в пресс-службе ООО «МАН Трак энд Бас РУС» (MAN Truck & Bus).

«На дорогах это практически всё, что подключено к электросети и обменивается данными, в том числе автоматизированные светофоры, информационные табло, дорожные знаки переменной информации, тревожные кнопки в автомобилях, детекторы транспорта (предназначенные для обнаружения и регистрации транспортных средств, определения параметров транспортных потоков и т. д.)», ― дополняет кандидат технических наук, доцент кафедры «Менеджмент» факультета «Логистики и общетранспортных проблем» Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) Максим Малышев.

За счёт контроля соблюдения правил дорожного движения у водителей и пешеходов повышается безопасность использования дорожной инфраструктуры (проезжей части, тротуаров, пешеходных переходов), констатирует старший менеджер проектов ООО «АйСи-Эл Сервисез» (ICL Services) Владимир Каюров. К примеру, установка камер фото- и видеофиксации предотвращает выезд транспорта на  встречную полосу движения или  превышение скорости на аварийно-опасных участках. А в случае ДТП камеры помогут установить виновника.

Естественно, что у всего нового есть как сторонники, так и противники. Водители видят в ИТС «большого брата», который не даст где-то сэкономить время, объехав пробку с нарушением ПДД или подзаработать, взяв больше груза, чем положено. Да много ещё каких примеров приводят водители, не замечая основной цели новых технологий.

«Оперативное информирование водителей и пассажиров о текущей транспортной ситуации позволит не допустить коллапса на отдельных участках дорожной сети. Сокращение дорожных заторов, в свою очередь, поспособствует уменьшению количества ДТП. Более быстрое реагирование профильных служб на нештатные ситуации позволит снизить уровень смертности и травматизма.

Автомобилисты смогут выбрать более оптимальный маршрут поездки и тем самым сэкономить на топливе. Транспортные компании ― увеличить грузооборот и уменьшить стоимость грузоперевозок. В целом повысится комфорт использования личного и пассажирского транспорта», ― поясняет Вячеслав Тимофеев.

Кроме того, для обеспечения качества дорог действуют подсистемы управления состоянием дорог, мониторинга эксплуатационного и технического состояния дорог и  искусственных сооружений, мониторинга событий, напоминает Андрей Таранишин.

Помимо временных затрат на перевозки грузов и пассажиров и точного прогнозирования их прибытия вплоть до секунд, ИТС должны помочь решить и другую проблему.

«Самое важное ― это снижение рисков возникновения дорожно-транспортных происшествий. Цифра ежегодных летальных исходов на территории страны ― порядка 17 000 человек (примерно 40% водители и по 30% пешеходы и  пассажиры). Безусловно, развитие ИТС позволит сократить количество ДТП, и в дальнейшем, когда в данную систему будет интегрирован беспилотный транспорт, отсутствие человеческого фактора позволит приблизить эту шокирующую цифру к 0.

Ещё важный момент: интеллектуальное перераспределение транспортных потоков и снижение «пробок» окажет положительный экологический эффект за счёт сокращения вредных выбросов работающих на «холостом ходу» транспортных средств», ― рассуждает заместитель генерального директора «Волгабас Групп» Дмитрий Кузьмищев.

Настоящая сила ИТС в том, как эти данные использовать, считает директор по маркетингу компании-разработчика системы мониторинга водителя «Антисон» Артемий Доможаков. Он говорит, что с помощью источников данных можно собирать детальную статистику о состоянии инфраструктуры и оперативно производить замену/ремонт в критических участках. Можно управлять уровнем загруженности транспортных узлов, предоставляя водителям оперативную информацию.

«Всё это реализация на уровне информационной платформы, которая зависит от конкретной задачи и нужд «заказчика» системы. Для государства это один набор функционала: например, система должна распознавать номерные знаки и тип ТС, а затем, если это пассажирский автобус, проверять, есть ли у владельца автобуса лицензия перевозчика, осуществляя таким образом борьбу с теневой деятельностью. Для бизнеса система может оценивать состояние ТС и прогнозировать подходящее время ТО, экономя деньги и предупреждая поломки», ― комментирует г-н Доможаков.

«Внедрение ИТС на трассах за пределами городов неизбежно хотя бы потому, что по городским и загородным дорогам будут ездить одни и те же машины, которые в будущем станут полноправным и интерактивным элементом транспортной инфраструктуры.

Подключённый автомобиль находится в постоянной коммуникации с дорожной инфраструктурой, передавая данные о своей скорости и направлении движения и получая информацию о погоде, перекрытии дорог, авариях и т. п. Соответственно, выезжая за пределы городской интеллектуальной экосистемы, такие авто не могут попасть в «вакуум» на пригородных трассах.

Прежде всего внедрение ИТС на длинных дистанциях обусловят новые технологии, в частности, распространение электрокаров. Одна из основных проблем у них — ограниченность заряда батареи. Чтобы её решить, предлагаются новые технологии бесконтактной подзарядки машин.

В Евросоюзе, к примеру, действует программа FABRIC (Feasibility analysis and development of on-road charging solutions for future electric vehicles). Так, в Италии, недалеко от Турина, испытывают две асфальтированные полосы, оснащённые встроенными индукционными петлями, которые способны подзаряжать электромобили на ходу. Цель состоит в том, чтобы передать электричество от земли к батареям в электромобилях, не прерывая их движения.

Разумеется, массовое внедрение подобных технологий неизбежно потребует оснащения междугородних трасс новыми и более сложными ИТС — понадобится учёт расхода электричества, автоматизированная оплата, контроль над безопасностью умных дорог и т. п.».

И за пределами агломераций

«ИТС в крупных городах и на трассах имеют совершенно различное строение, состав и  функционал. Однозначно можно говорить о том, что внедрение ИТС повышает эффективность дорожной инфраструктуры как в  крупных городах, так и на трассах. На трассах системы ИТС позволяют повысить безопасность дорожного движения и удобство пользования дорогами. Водителей предупреждают о сложных дорожных условиях и о произошедших ДТП на трассе.

За счет установки фотовидеофиксации на опасных участках дороги происходит значительное снижение количества нарушений, а в результате ликвидируются очаги аварийности. За счёт систем ИТС обслуживающие организации оперативно узнают об участках трасс, которые требуют незамедлительного обслуживания», — объясняет Владимир Каюров.

Да, вполне закономерно, что ИТС начали внедрять сначала в крупных городах и агломерациях. В лидерах по распространению «умных» дорог, по словам Максима Малышева, Сингапур, Япония, Китай, Южная Корея и некоторые страны Западной Европы. В России одной из проблем внедрения ИТС на магистралях вне городов является плохое покрытие мобильной связи для передачи данных. О прокладке волоконно-оптических линий по всем дорогам речи нет ― слишком накладно. Тем не менее развитие зачатков умных систем есть. Например, в Красноярском крае организации, обслуживающие дороги, уже включились в использование новых технологий.

«Диспетчеры видят перемещение дорожной техники: где она, с какой скоростью едет, какой тип работ выполняет. Это элементы контроля и повышения эффективности, то есть логистики. Также мы получаем данные с  метеостанций и дорожных датчиков, которые могут оценить состояние покрытия и выдавать рекомендации в части применения противогололёдных материалов.

Как это работает: метеостанция выдает рекомендацию, которую видят дежурные подрядные организации, после чего на участок выезжает техника. Затем по камерам можно просмотреть, проведены ли работы. На самом деле это очень удобная система, избавляющая от излишних согласований и обсуждений», ― делится заместитель руководителя по информационным технологиям КГКУ «КрУДор» Михаил Буйлов.

Правда, пока всё это нельзя в полной мере назвать комплексной системой, но в планах регионального управления дорог создать единую платформу, куда вся информация и будет поступать. Но уже сейчас часть данных доступна пользователям на сайте учреждения и на информационных табло, установленных на некоторых дорогах. Там водители видят рекомендации, например, о скорости движения в зависимости от погодных условий и состояния покрытия.

Андрей Таранишин из «Трасском» привёл пример Свердловской области, где внедрили технологические решения для подсистемы управления состоянием дорог, реализованные на базе оборудования финской фирмы Vaisala. Они полностью окупились за один зимний период и ежегодно приносят экономический эффект. И в других регионах внедрение решений ИТС позволило автоматизировать управленческие и производственные процессы в содержании автомобильных дорог, что способствует повышению уровня безопасности дорожного движения.

Богдан Ткач называет среди актуальных задач для междугородних трасс строительство автоматизированных систем управления освещением, которые будут работать только при наличии транспорта, а  в  остальное время освещение будет отключаться, что позволит существенно экономить энергоресурсы.
Примечательно, что развитие ИТС стимулирует подрядные организации качественно выполнять свои обязанности. И не только в России.

«Есть интересный кейс в Торонто: там использовали данные для анализа поведения подрядчиков, с целью оптимизации процессов и выявления «нерадивых» исполнителей. Оказалось, что многие во время рабочих выездов отклоняются от заданных маршрутов, долго без причины стоят на месте. Приняв меры по отношению к  таким подрядчикам, городские власти смогли сэкономить немаленькие деньги из бюджета», ― говорит Артемий Доможаков.

В пресс-службе ООО «МАН Трак энд Бас РУС» подчёркивают, что от масштабирования ИТС выиграют и  сами перевозчики. Ведь наиболее успешны те компании, которые внедряют самые современные системы мониторинга и настраивают бизнес-процессы так, чтобы данные таких систем максимально использовались в ежедневной работе.

«Смысл внедрения на междугородних трассах очевиден: наибольшая доля грузоперевозок осуществляется автомобильным транспортом (порядка 65% от всех перевозок, включая трубопроводный транспорт), а это примерно 4-6 млрд тонн груза в год, порядка 200 млрд км. Хотя парк грузовых автомобилей 3,8 млн единиц, что на 10 с лишним раз меньше парка легковых автомобилей, но интенсивность его движения гораздо выше. К тому же скоростной режим в городах ограничен как правило 60 км/ч, а на трассах он достигает 90-110 км/ч, соответственно, при прочих равных условиях риск возникновения ДТП на более высоких скоростях больше», ― говорит Дмитрий Кузьмищев.

Ещё одной задачей ИТС эксперты называют сохранность дорог. В частности, устанавливаемые сейчас автоматизированные системы весогабаритного контроля для грузовиков упоминает Богдан Ткач. Он приводит статистику Росавтодора, согласно которой ущерб, наносимый автомобильным дорогам России в результате проезда перегруженного коммерческого транспорта, ежегодно превышает 2,6 триллиона рублей. Это почти в два раза больше годового объёма дорожных фондов всех уровней. И вот пункты весового контроля будут автоматически выписывать штрафы, исключая человеческий фактор.

«Чтобы понять, что за «зверь» ИТС, стоит прежде всего обратить внимание на темпы автомобилизации в России. К примеру, начиная с 2000 года количество только легковых автомобилей в нашей стране ежегодного увеличивается на 1 млн единиц. Столь активный рост в совокупности с недостаточной пропускной способностью транспортных артерий ожидаемо приводит к конфликтам на дорогах и снижению общей транспортной мобильности.

Наиболее остро это ощущается в крупных городах и мегаполисах страны. При этом, как убеждены многие эксперты-урбанисты, проблема загруженности дорог решается не столько путём масштабного дорожного строительства, сколько грамотным регулированием самих транспортных потоков.

Это и приводит нас к интеллектуальным транспортным системам ― комплексу средств по оперативному мониторингу информации, сбору и анализу полученных данных, их дальнейшему распространению и, как итог, координированию действий всех участников дорожного движения. Что в совокупности позволяет наиболее эффективно эксплуатировать дорожно-транспортную инфраструктуру, а городу функционировать как единый здоровый организм».

«Камеры фотовидеофиксации нарушений ПДД и метеостанции являются лишь малой частью интеллектуальных транспортных систем, внедряемых на дорогах. Можно ещё отметить подсистемы управления дорожным движением, информирования пользователей, содержания дорог и искусственных сооружений, координации движения общественного транспорта, управления парковочным пространством.

Всё это как минимум должно сформироваться в единую архитектуру ИТС, которая будет включать в себя объектовое и периферийное оборудование (светофорные объекты, системы фотовидеофиксации, весогабаритного контроля, взимания платы, мониторинга и др.), системы связи и передачи данных (ВОЛС, сети 4G и 5G, системы радиосвязи, сети LPWAN), сервисную интеграционную и информационную платформы, диспетчеризацию (ЦОДДы, ситуационные центры, АРМы и др.).

Практическая польза от внедрения ИТС на дорогах общего пользования ― это снижение аварийности, повышение пропускной способности, увеличение средней скорости движения. Кроме того, интеграция ИТС в такие сектора, как пассажирский транспорт, дорожное хозяйство (содержание дорог), придорожную инфраструктуру, приводит к росту комфорта и качества обслуживания пассажиров, развитию внутреннего туризма.

Одной из проблем правильной работы интеллектуальных транспортных систем в нашей стране является разрозненность систем. Эта же проблемы и касается развития ИТС на международных трассах. Кроме того, встаёт ещё и проблема протяжённости дорог в нашей стране, наличия необходимой инфраструктуры, уровня содержания дорог на удалённых от населённых пунктов участках».

На пути к совершенству

Пока во многих странах создают различные архитектуры ИТС, у нас страдает официальное толкование. По словам Андрея Прохорова из Simetra, один из наиболее актуальных стандартов, хотя и далёких от идеала, разработали в Росавтодоре. Там прописана архитектура ИТС, включающая в себя различные подсистемы и  модули верхнего уровня. Среди прочего они содержат модули транспортного моделирования и прогнозирования, которые являются интеллектуальным ядром таких систем.

«Основным препятствием при внедрении ИТС является то, что нормативно-правовая база очень сильно отстаёт от развития технологий. Это существенно ограничивает повсеместное внедрение передовых разработок в сфере транспорта и автомобильных дорог, в том числе ИТС, из-за отсутствия соответствующего обоснования. Интеллектуальные транспортные системы ― это всегда некая «надстройка» над транспортной инфраструктурой, где без регулирующего участия и воздействия государства не обойтись.
Основной технической сложностью является интеграция разнородных систем, некоторые из  которых серьёзно устарели», ― перечисляет Вячеслав Тимофеев.

Также он напоминает, что при внедрении ИТС необходимо иметь соответствующий квалифицированный персонал, который будет обслуживать эти системы и управлять ими.

О разрозненности систем говорит и Дмитрий Ольховиков. Он уверен, что ключевая задача, стоящая перед всеми участниками рынка в рамках цифровизации транспортного комплекса, ― обеспечить связанность между субъектами Российской Федерации и между региональной и  федеральной инфраструктурами, чтобы получить бесшовную и  единую цифровую инфраструктуру автомобильных дорог. Тем не менее эксперты подчёркивают важность масштабирования ИТС и на междугородних трассах.

«Дороги должны быть безопасными и качественными вне зависимости от того, где они проходят. Цели национального проекта «Безопасные и качественные дороги» (БКД) ― снижение нагрузки на автодороги общего пользования и повышение безопасности. Конечно, препятствия для внедрения существуют: недостаточное финансирование, человеческий фактор, недопонимание заказчиком назначения ИТС, недостаточные компетенции исполнителей. Ещё существуют проблемы выбора надёжного и качественного оборудования, программного обеспечения, его интеграции в различные подсистемы, а также создания и  обеспечения каналов связи и энергоснабжения», ― говорит Андрей Таранишин.

Дмитрий Кузьмищев напоминает, что данные мониторинга мобильных и стационарных объектов позволяют фиксировать любые повреждения дорожного покрытия и  тротуаров, качество уборки снега, упавшее дерево, наличие знаков, видимость разметки, ДТП и ещё ряд важных параметров. При этом эксперт обращает внимание, что основной вопрос не в выявлении отклонений, а в скорости реагирования на данные сигналы.

Другой сложностью при внедрении систем ИТС на трассах являются затруднения с подключением к источникам электроэнергии, которых может не оказаться поблизости, говорит Владимир Каюров. При этом он отмечает, что с такой проблемой помогают справляться альтернативные экологичные источники энергии, такие как солнечные панели и ветрогенераторы.

«Низкая социальная ответственность некоторых граждан и  умышленное причинение вреда системам ИТС ― ещё одна важная проблема, так как на трассах зачастую системы ИТС устанавливаются в безлюдных местах. Для решения данной проблемы приходится выпускать специальные «вандалостойкие» корпуса, а иногда и оболочки, устойчивые к применению огнестрельного оружия. А это влияет на удорожание стоимости оборудования», ― добавляет г-н Каюров.

Финансовый аспект отмечает и  руководитель департамента развития новых направлений бизнеса ООО «Тошиба Рус» Владимир Максимов. Он напоминает, что бюджеты муниципалитетов, через которые проходят загородные магистрали, крайне скудны. Соответственно, потребуются массированные государственные и корпоративные инвестиции.

«По подсчетам компании Integrated Roadways, на одну полосу умной дороги длиной в милю (1,6 км) понадобится 4 млн долл. США, что примерно в два раза дороже строительства обычной дороги. И это при том, что технология «умных» дорог будет усложняться, а значит, более сложными станут интеллектуальные транспортные системы для управления ими, помимо прочего, и из-за распространения беспилотного транспорта в коммерческих перевозках.

В долгосрочной перспективе бизнес будет заинтересован в том, чтобы логистику и транспортировку товаров полностью освободить от человеческого труда, создав так называемую цифровую цепь поставок. Её базовые элементы — грузовики на автопилоте и роботизированные логистические комплексы. Доставка и распределение товаров будет идти без перерывов на сон, обед, отпуска и отгулы.

По прогнозу агентства Strategy&, к 2030 году это позволит снизить общие логистические расходы до 53% от текущего уровня, и на 80% это будет обусловлено экономией на человеческом труде. Следовательно, для управления такой сетью необходимо распространить ИТС на ключевые междугородние трассы и глобальные торговые пути», ― считает Владимир Максимов.

Ещё одна угроза ИТС пока не особенно очевидна, но только лишь вследствие начальной стадии внедрения. Но уже через несколько лет при активной разработке и  внедрении данных технологий на «умные» дороги могут обратить внимание хакеры. Пока же вопросы повышения кибербезопасности подобных дорог ещё далеки даже от стадии разработки законопроектов, уверен руководитель аналитического центра ГК «MONTRANS» Дмитрий Журавлёв.

Тем не менее эксперты говорят, что вопросам обеспечения информационной безопасности транспортной инфраструктуры уделяется всё больше внимания.

«Но всё же недостаточно. В первую очередь, никто должным образом не занимается аудитом информационной безопасности. Во-вторых, необходимо на постоянной основе проводить обучение IT-персонала, а также устраивать тренировки по устранению ложных угроз и атак. В-третьих, не стоит забывать о физических атаках и рисках работы дорожной инфраструктуры. И этим тоже необходимо заниматься на постоянной основе. Также, раз уж мы говорим о кибербезопасности, то не стоит забывать и об энергобезопасности ИТС. Это не менее важный вопрос», ― считает Дмитрий Ольховиков.

«Если не поддерживать соответствующий уровень информационной безопасности ИТС, то важнейшие элементы инфраструктуры могут быть подвержены сбоям, включая полную потерю управления со стороны оператора системы из-за факторов, вызванных внешним воздействием. Не  стоит забывать и о проблеме обеспечения сохранности персональных данных», ― предостерегает Вячеслав Тимофеев.

«Для внедрения ИТС наступают благоприятные времена. Распространение идей беспилотного транспорта активно толкает государство к внедрению «умных» дорог. Магистрали уже начали строить по-новому, осталось только добавить системы оценки дорожной ситуации и позиционирования транспорта.

И вот тогда по дорогам поедут роботизированные колонны грузовиков. Ключевая проблема развития ИТС ― постоянное внедрение инноваций и, как следствие, повышение стоимости. Получается, для развития ИТС сейчас есть лишь один путь: государственное финансирование или, в крайнем случае, ГЧП на платных дорогах.

Вспомним тот же «Платон» ― систему оплаты проезда большегрузного транспорта по федеральным трассам. Финансирование инфраструктурных проектов всегда было уделом государства, поэтому не стоит питать иллюзий о скором появлении ИТС на междугородных трассах. В России единичные дороги могут похвастаться некоторым наличием интеллектуальности.

Например, М11. И нужно учитывать, что она строилась уже изначально как платная с периодом окупаемости 15 лет. Развертывание полноценной ИТС потребует увеличения расходов на приобретение и обслуживание дополнительного оборудования как со стороны государства, так и со стороны пользователей.

Со стороны государства — это высокоточная навигация, цифровые сервисы и инфраструктура дороги. Со стороны потребителя ― это и «подключённый к сети» грузовик, и цифровые сервисы для его работы на такой дороге».

«Основная цель ИТС ― снижение количества ДТП и, как следствие, смертности на дорогах до нуля. Можно выделить следующие эффекты ИТС. Эффекты для бизнеса:

• снижение себестоимости перевозимого груза и выполняемых транспортными средствами работ;
• снижение негативного влияния человека на эффективность бизнеса;
• минимизация порчи автотранспорта. Социальные эффекты:
• снижение смертности и травматизма на дорогах;
• минимизация разрушения объектов инфраструктуры;
• снижение цен на потребительские товары;
• появление новых бизнесов и рабочих мест в инновационной сфере микроэлектроники, сектора информационно-коммуникационных технологий.

ИТС должны быть реализованы на большей части территории России, в том числе на закрытых и полузакрытых территориях: карьерах, промышленных зонах, «зимниках» и т. д. Для успешного внедрения ИТС на всей территории РФ необходимы соответствующее законодательство и нормативная база, а также «умная» инфраструктура, в том числе оснащённая интернетом и 5G».

«ИТС делится на четыре уровня. Первый — уровень сбора данных: метеостанции, видеокамеры, системы фотовидеофиксации, системы весового габаритного контроля, датчики ГЛОНАСС, которые установлены на машинах в подрядных организациях.

Второй — системы передачи данных. В их работе мы используем защищённые каналы связи, посторонние лица не имеют доступа. Далее идет уровень подсистем. Например, подсистема метеообеспечения, где собираются данные с метеостанций, обрабатываются по своим алгоритмам: дают прогнозы, информируют о состоянии дорожного покрытия.

И вот с уровня подсистем уже идёт верхний уровень систем (единая платформа управления транспортной системой), которая получает обработанные данные с подсистем. Они как раз служат для принятия каких-либо управленческих решений.

На сегодняшний день в городе Красноярске установлено 270 детекторов транспорта, информация с них приходит в эту автоматизированную систему дорожного движения. На основании собранных данных принимается решение. Например, по изменению сценарных планов работы светофорных объектов. Так, в тестовом режиме полностью автоматизировано управление на улице Караульная. Операторы не вовлечены в этот процесс. Целевой показатель по городу — 1200 детекторов, то есть сейчас установлено 20%. Когда мы достигнем целевого показателя, тогда появится возможность полностью организовать адаптивное управление.

В этом году на развитие городской интеллектуальной транспортной системы выделено 135 миллионов рублей. Если я не ошибаюсь, должны установить 100 детекторов, оборудовать центр оперативного управления с видеостеной и т. д. Помимо детекторов в ИТС задействованы системы фотовидеофиксации, направленные не только на повышение безопасности дорожного движения и выявление административных правонарушений, но и на передачу данных о загруженности полос, средней скорости движения. Плюс комплексы фото- и видеофиксации передают информацию в систему «Безопасный город» для обеспечения оперативно-розыскной деятельности правоохранительных органов.

Сейчас ведётся обсуждение с Министерством цифрового развития на предмет подключения камер, задействованных в системе «Безопасный город» к автоматизированной системе управления дорожным движением в городе Красноярске. Ведь чем больше источников данных, тем полнее общая картина. Соответственно, ИТС будет принимать более рациональные решения для повышения комфортности проезда.

К примеру, это могло бы помочь разгружать перекрёсток, где порой возникают ситуации, когда на одном из четырёх направлений затор, а остальные направления свободные. При достаточном количестве детекторов система сможет в автоматическом режиме, без участия оператора, принимать решения по управлению светофорными объектами. В данном случае увеличить фазу светофора на загруженном направлении и уменьшить фазы на свободных направлениях.

ИТС будет полезна и жителям агломерации. Например, на направлении Красноярск – Железногорск (город-спутник Красноярска), где движение маятниковое. Здесь интенсивность возрастает утром, когда все двигаются в краевой центр, и вечером, когда водители возвращаются. Есть смысл поставить на подъездах к городу Красноярску табло, которое могло бы информировать о текущей обстановке, о загруженности дорог на подъездах к городу. Также на основе увеличивающейся интенсивности из-за машин, въезжающих в город, ИТС сможет принять решения по изменению фаз светофоров».

«Глобальная цель ИТС ― сбор данных о количестве трафика, типах, средней скорости, которые позволят построить аналитическую модель движения транспорта по городской сети дорог для определения «слабых мест», адаптивно управлять трафиком, своевременно оповещать о дорожной обстановке участников движения, сократить ДТП, создать базу для появления в городах беспилотного транспорта.

Согласно данным ERTICO (Европейской ассоциации ИТС), интеллектуальные транспортные системы (ИТС) позволяют: на 20% повысить пропускную способность улично-дорожной сети без реконструкции и строительства новых сооружений, значительно сократить число ДТП, снизить эмиссию СО2, сократить потери времени на передвижения в течение жизни каждого человека на один год.

Так как в большинстве своём самые проблемные участки города ― это центральная часть, где уже нет возможности строительства новых дорог и расширения имеющихся магистралей, необходимо лучше и эффективнее использовать уже построенные.

Для этого используют адаптивное управление светофорным регулированием. К примеру, на загруженном перекрёстке в течение дня изменяется количество транспорта. Условно на дороге 1 ― больше транспорта утром, а на дороге 2 ― вечером.

С помощью установленных средств определения транспортного потока на светофор будут отправляться данные о длине затора перед светофором, о том, на какой дороге фиксируется наибольший поток транспорта, и тогда для этой дороги будет дольше включен зелёный свет.

Во многих городах, в том числе и в нашей стране, такие системы уже работают. Но, судя по ежедневным пробкам и заторам, этого недостаточно, нужно развивать ИТС и использовать максимально эффективно те дороги, которые у нас есть. Важная задача строительства ИТС ― это сокращение ДТП, для чего ежегодно на дорогах увеличивается количество камер фотовидеофиксации на наиболее аварийных участках трасс. В среднем, по статистике, в зависимости от региона после установки средств фото- и видеофиксации нарушений скоростного режима количество ДТП сокращается на 30-50%, а смертность от ДТП ― на 15-30%.

Только вдумайтесь, в 2020 году в России случилось более 145 тыс. аварий, в которых умерло 16,1 тыс. человек, различные травмы получили 183 тыс. человек. Ущерб от ДТП в нашей стране составляет ежегодно 2% от объёма ВВП. Помимо фиксации нарушений скоростного режима, необходимо развивать средства, фиксирующие поворот с запрещённой полосы и выезда за стоп-линию на перекрёстке для дисциплинирования водителей и воспитания высокой культуры вождения.

Также в городах развиваются системы видеонаблюдения с функцией обнаружения инцидентов, которые сигнализируют в мониторинговый центр о нештатной ситуации, что позволит быстрее реагировать на такие ситуации и способствовать их разрешению».

---

Подготовил Артём Щетников