 |
Интеллектуальные транспортные системы
|
|
|
|
Использование современных достижений информационных технологий и средств связи - телематики - в управлении транспортными системами позволяет кардинально повысить эффективность и качество их работы. Поэтому транспортные системы с использованием автоматизированных систем управления, построенных на основе телематики, получили во всем мире специальное наименование - интеллектуальные транспортные системы (ИТС). Отличительный признак ИТС - автоматическое (или с минимальным участием оператора) формирование управляющих воздействий в режиме реального времени на объекты транспортной системы. Для этого в системе должна функционировать обратная связь, обеспечивающая автоматическую передачу оперативных данных о работе объектов ИТС в блок управления.
На рис. 5.7 приведена укрупненная классификация ИТС по направлениям автоматизации транспортных систем.
Все три указанных в классификации направления в настоящее время успешно развиваются и имеют примеры практического применения. Естественно, что разработка и внедрение ИТС сопряжены со значительными затратами, но, учитывая их стратегическую значимость для развития транспорта, крайне важно готовить элементы этих систем и развивать транспорт с учетом необходимости построения в будущем комплексной ИТС.
В соответствии с концепцией ИТС должны строиться концепции и конкретные планы развития дорожных, грузовых и пассажирских транспортных систем.
В качестве примера использования концепции ИТС можно рассмотреть современные подходы к взиманию платы за пользование автомобильными дорогами, реализованные в ряде стран, которые являются составной частью комплексной системы управления дорожным движением.
|
|
|
Рис. 5.7. Укрупненная классификация интеллектуальных
Транспортных систем
В большинстве стран мира использование скоростных автомобильных дорог, мостов и других искусственных сооружений осуществляется за плату. Однако традиционные системы сбора платы, предусматривающие устройство пунктов оплаты на въезде или выезде с платного участка дороги, являются причиной задержек движения и требуют значительных затрат. В настоящее время ведется внедрение систем оплаты на основе идентификации транспортных средств, которые предоставляют более широкие возможности и являются «прозрачными» для пользователей.
Системы дифференцированной оплаты за пользования автомобильными дорогами являются эффективным регулятором автотранспортной деятельности. На ее основе можно материально стимулировать перевозчиков использовать определенные типы транспортных средств, выполнять перевозки по определенным дорогам в определенное время и т. п.
Схема системы электронной оплаты Electronic Fee Collection (EFC), принятая за основу при разработке таких систем в Европе, приведена на рис. 5.8.
Организация - издатель электронных карт оплаты несет ответственность за их изготовление и работу с бортовым устройством. Обычно эта организация поставляет и сами бортовые устройства.
Финансовый посредник обеспечивает продажу карт оплаты в удобной для клиента форме.
Клиент - лицо, пользующееся платными услугами, устанавливает бортовое устройство, которое при введении карты оплаты передает необходимые данные к контрольному устройству сбора оплаты. В качестве карт оплаты могут использоваться специальные 
пластиковые карты, смарт-карты или банковские карточки (VISA, MasterCard и др.).
Последний вариант более прогрессивен, так как избавляет перевозчика от необходимости приобретения специальных карт.
|
|
|
Поставщик услуг - это владелец транспортной инфраструктуры (дорога, парковка и т. п.), за пользование которой взимается плата.
Оператор сбора оплаты обеспечивает сбор платежей и взаимные расчеты между отдельными поставщиками услуг.
Надзорный орган чаще всего представлен государственной администрацией, которая осуществляет сбор информации, лицензирование деятельности, контроль работы и безопасности EFC.
В зависимости от конфигурации мест сбора платежей системы EFC подразделяют на два типа:
• открытая предусматривает фиксацию транспортных средств и, следовательно, сбор платы только при въезде в платную зону;
• закрытая фиксирует транспортные средства, как при въезде, так и при выезде из платной зоны. Это позволяет точно определить пробег транспортных средств, подлежащий оплате, но увеличивает количество идентифицирующих устройств.
По числу полос движения системы EFC подразделяют:
• на однополосные, в которых транспортные средства могут в пределах зоны идентификации двигаться только по одной полосе, физически отделенной от других полос;
• псевдомногополосные, не предусматривающие физическое разделение полос (но работа средств идентификации строится на предположении, что в зоне считывания транспортные средства не будут менять полосы движения);
• многополосные, никак не лимитирующие движение транспортных средств по многополосной дороге в зоне идентификации.
Рис. 5.8. Схема системы электронной оплаты EFC
Для передачи данных между устройством идентификации и бортовым модулем транспортных средств в системах EFC практическое использование получили следующие технологии.
Dedicated Short Range Communication (DSRC) поддерживает связь на небольшом расстоянии в микроволновом (5,8 ГГц) или инфракрасном диапазоне.
Использование инфракрасного диапазона предпочтительно, скорость передачи данных в этом случае доходит до 10 Мбит/с, тогда как микроволновое излучение обеспечивает не более 500 Кбит/с. Однако в Европе использование инфракрасного диапазона не стандартизировано. Схема работы системы приведена на рис. 5.9.
В пунктах идентификации по ходу движения транспортных средств оборудуются три зоны контроля. Датчики каждой зоны располагаются рядом с дорожным полотном или над дорогой.
|
|
|
В первой зоне происходит определение прохождения транспортного средства и распознавание его типа.
Во второй зоне устанавливается связь с бортовым устройством транспортного средства, производится его идентификация и необходимые финансовые операции. Если используется платежная карта, с нее снимается необходимая сумма или плата суммируется для формирования ежемесячного счета владельцу транспортного средства.
Рис. 5.9. Схема считывания данных в системе DSRC:
1 – 3 - последовательность считывания информации
Если необходимые идентификационные или финансовые операции выполнить не удалось (на транспортном средстве отсутствует бортовое устройство, оно неисправно или на платежной карте отсутствуют необходимые средства для оплаты и т.п.), сигнал передается в третью зону, в которой видеокамера фиксирует передний номерной знак.
Одновременно видеокамера первой или второй зоны (в зависимости от расстояния между ними) фиксирует задний номерной знак.
С помощью специального программного обеспечения изображение номерного знака переводится в последовательность знаков. Специальные технологии съемки в нескольких частотных диапазонах, шаблоны распознавания и сверхбыстродействующие компьютерные программы позволяют идентифицировать номерные знаки даже при загрязнении и различных других дефектах практически без вмешательства оператора.
На основании данных об идентификации номерного знака владельцу данного транспортного средства будет выслан счет об оплате проезда.
Системы оплаты проезда, построенные на данном принципе, функционируют во многих европейских странах.
Global System for Mobile Communication/ Global Positioning System (GSM/GPS) использует данные местоположения транспортного средства, полученные с помощью GPS.
Обмен информацией с бортовым устройством транспортного средства осуществляется по сетям сотовой связи. В данной системе не требуется установка контрольных пунктов по границам зоны платного проезда, поскольку попадание транспортного средства в эту зону определяется на основе данных GPS. Система фиксирует моменты въезда и выезда транспортного средства в платную зону (на платную автомагистраль) и в зависимости от пройденного расстояния рассчитывает плату за проезд.
|
|
|
В отличие от DSRC в данной системе не требуется выполнение финансовых операций в режиме реального времени, так как на обмен данными с бортовым устройством транспортного средства не накладываются жесткие ограничения по времени проезда зоны идентификации. Существенным достоинством этой системы является отсутствие необходимости иметь пункты идентификации на границах платной зоны, однако для контроля проезда транспортного средства, не обслуженных системой, необходимо иметь определенную сеть пунктов идентификации DSRC и (или) передвижные контрольные посты.
Система оплаты проезда грузовых автомобилей данного типа работает в Германии.
Стоимость проезда зависит от числа осей и соответствия транспортного средства экологическим нормам. Например, для грузового автомобиля, соответствующего нормам Евро-2, с числом осей более 4 за проезд 1 км по автобану необходимо заплатить 0,12 евро.
Система LVSA разработана и внедрена в Швейцарии. Бортовой блок транспортного средства имеет цифровой тахограф, измеряющий пройденное расстояние между получением сигналов активизации и деактивизации от пунктов DSRC, установленных на границах страны.
Показания тахографа контролируются встроенным устройством GPS. Зафиксированное расстояние умножается на коэффициент экологичности транспортного средства и коэффициент, зависящий от допустимой полной массы.
Полученное значение оплаты записывается на смарт-карту, которую владелец транспортного средства обязан пересылать по почте в центральное управление системой или передавать данные с помощью сети Интернет.
Например, при пройденном по Швейцарии расстоянии 300 км для грузового автомобиля, удовлетворяющего требованиям Евро-0, с допустимой полной массой до 18 т
без прицепа плата составит 30 • 0,02 •18 = 108 CHF[6], а для грузового автомобиля, удовлетворяющего требованиям Евро-2, с допустимой полной массой до 34 т с прицепом плата составит 300 • 0,0142 • 34 = 144,84 CHF.
Бортовое устройство устанавливается на передней панели перед лобовым стеклом и имеет индикацию состояния на внешней стороне, что удобно для визуального контроля со стороны дорожной полиции.
Иностранные транспортные средства, не оборудованные требуемым бортовым устройством, оплачивают проезд на таможне.
Контрольные вопросы
1. Перечислите виды технических средств организации дорожного движения.
|
|
|
2. Опишите назначение автоматизированных систем управления дорожным движением.
3. Опишите показатели эффективности использования автоматизированных систем управления дорожным движением.
4. Опишите применение современных достижений информационных технологий и средств связи в управлении транспортными системами.
ГЛАВА 6
|
|
|
