Архитектура транспортной телематики

Основным элементом  управления транспортным узлом является устройство управления транспортным потоком. Управление транспортным узлом можно реализовать двумя способами: децентрализованной и централизованной управляющей системой. Светофоры в децентрализованной системе работают в комплекте с децентрализованным интеллектом (управление узлом в зависимости от вида транспорта), который реагирует на текущее состояние транспортного потока в узле. На вышестоящем уровне имеется управляющий компьютер в качестве координатора узлов сети. Процесс управления осуществляется так, что в транспортном узле постоянно тестируются транспортные детекторы, обьино индуктивные петли, и в зависимости от мгновенной транспортной ситуации изменяется продолжительность зеленых сигналов, время цикла или состав фаз. Несколько светофорных устройств объединяются в линейные или плоские области, которые управляются адаптивно во временной сетке 10-30 минут.

Для управления стохастической транспортной системой, которая содержит десятки детекторов и исполнительных элементов очень важным является осуществление эффективной редукции входных данных классификации транспортного потока и его редукции на горизонте минимально 15 минут. Для уменьшения входных данных успешно используются методы анализа пачек автомобилей, например, распределение Байеса и другие математические модели.

В случае, когда  транспортные потоки достигают уровня насыщения, в централизованных системах начинают использоваться методы экспертного управления, сводящего до минимума длину колонны транспортных средств, команда о которых исходит из центра управления.

Более дорогие  возможности управления транспортными узлами заключаются в использовании централизованных оперативных (on line) систем управления типа

SCOOT и SCATS, которые нашли ограниченное использование, главным образом, в США и в странах Азии. Их принцип действия заключается в централизованной оценке сигналов всех детекторов в регионе и оптимизационном расчете распределения транспортных средств по сети. На основании таких расчетов в реальном времени изменяются параметры управления.

 

 

 

 

Лекция  №3

1.Национальная  концепция внедрения транспортной телематики. Подготовительные работы.

2. Анализ  фактического состояния.

 

1.НАЦИОНАЛЬНАЯ  КОНЦЕПЦИЯ ВНЕДРЕНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ  ТЕЛЕМАТИКИ

Процесс практического  применения транспортной телематики обычно представляется с помощью пяти главных  этапов на национальном уровне. Данные этапы должны быть ясно сформулированы, чтобы можно было осуществлять их тщательный контроль. При создании национальной концепции транспортной телематики должны соблюдаться определенные основные принципы:

• каждый этап характеризуется специфическими видами деятельности и каждый этап содержит их конкретное описание и рекомендации об их внедрении;
• создание национальной концепции требует сотрудничества ряда специалистов, а также очень тесных связей с зарубежными специалистами и институтами. Необходимым условием является обеспечение связи с пилотными европейскими проектами.

Каждый этап должен иметь однозначно определенный практический выход, а в случае необходимости и связь с последующими этапами [14]. Процесс разработки национальной концепции телематических систем представлен на рис. 1.13.

 

Подготовительные работы

Роль органов  государственной власти и общественности на подготовительном этапе разработки национальной концепции транспортной телематики заключается в создании сильного рабочего коллектива и в формулировке заданий для его работы. К подготовительным работам, в частности, относятся:

• Разработка программы работ.
• Подбор и формирование рабочего коллектива.
• Установление международных контактов и связей с реализованными европейскими проектами.
• Установление и определение связей в рамках рабочего коллектива.
• Обсуждение договоров с отдельными институтами и частными лицами, образующими рабочий коллектив.

Результатом этапа подготовительных работ являются:

• Согласованный порядок и план работ.
• Заключение договоров с отдельными частными лицами и организациями. Данные договора содержат подробное задание, касающееся предмета работ, и подробный график их выполнения.

2.Анализ фактического состояния

Первым этапом работ рабочего коллектива является установление фактического состояния аналогичных телематических проектов и их реализация в Республике. Таким же образом следует произвести анализ зарубежных телематических проектов. В обоих случаях речь идет о входных аналитических данных, которые будут использованы в процессе принятия решений. Составной частью данного этапа далее является обзор и анализ современной транспортной политики, других транспортных проектов, которые могут иметь потенциальное отношение к транспортной телематике. Также необходимо составить перечень активных организаций и в случае необходимости и перечень проблем, которые должны быть решены в соответствии с внедрением телематических систем. К комплексу работ на вторам этапе относятся:

• Паспортизация отечественных и зарубежных телематических проектов, решающих подобную или одинаковую проблематику.
• Обзор успешных внедрений телематических систем за рубежом.
• Обзор документации, которую можно использовать при решении проектов.
• Связь с процессом стандартизации CEN и ISO, перечень действующих и разрабатываемых стандартов.
• Перечень, описание и комментарий о смежных транспортных проектах, потенциально связанных с разрабатываемым телематическим проектом.
• Обзор действующих организаций и их деятельность в предполагаемой области транспортной телематики.
• Обзор известных проблем и рисков, возникших при реализации проектов.

Результатом второго этапа является:

• Анализ с перечнем аналогичных проектов транспортной телематики в Республике и за рубежом, перечень организаций, принимающих участие 
в процессе транспортной телематики, и определение рисков, которые возникали 
в разных странах при реализации аналогичных проектов.

^{Третий этап - определение целей}

Перед разработкой  подробных заданий пилотных телематических проектов следует установить общие  цели и задачи реализации телематического проекта. Такое представление должно быть утверждено на национальном уровне и должно быть принято на уровне регионов. Само собой разумеется, что данные вопросы будут обсуждены с зарубежными министерствами и организациями, как например, ERTICO, POLIS, PIARC и т. п. Предметом деятельности на третьем этапе является:

• Определение главных целей при реализации транспортной телематики на стратегическом уровне.
• Обсуждение и одобрение намерений на национальном и региональном уровнях.
• Обсуждение документов на международном уровне.

Результатом третьего этапа является:

• Основной документ долгосрочной стратегии (обсужденный, защищенный 
и утвержденный). 

Определение задания

Данный этап включает в себя разработку основного  задания пилотных проектов в краткосрочном или среднесрочном плане. Данные проекты выбираются на основании предварительного анализа состояния и требований транспорта и на основании стратегического плана. На данном этапе уже выбраны основные технологии, определены к интегрированию в вышестоящие системы и интерфейсы для связи с остальными (телематическими) системами.

Для каждого  выбранного проекта определено место/регион, где будет проект реализован как  пилотный. В случае необходимости  предусмотрены и вариантные сценария и осуществляется основной экономический баланс. К деятельности четвертого этапа относится:

• Разработка перечня телематических пилотных проектов с точки зрения короткого периода времени.
• Определение технологий, интегральных связей, интерфейса и требований к стандартам.
• Технико-экономическое обоснование.
• Составление временного графика.
• Разработка задания, которое будет исходным материалом при выборе поставщика телематической системы.

Результатом четвертого этапа является:

• Перечень телематических пилотных проектов на краткосрочный период.
• Задание пилотных проектов в качестве исходных документов для выбора поставщика.

^{План  внедрения}

Реальный  план внедрения данной конкретной телематической подсистемы является заключительным этапом перед началом реализации пилотного проекта. Здесь снова контролируются все выходы и связи между отдельными этапами. Проекты утверждаются на национальном уровне. Подготовлен тендер на изготовителя каждой из систем и установлены контрольные механизмы для обеспечения успешной реализации проектов. При этом незаменимую роль играют органы государственной власти и органы общественного управления. Пятый этап охватывает следующие работы:

• Определение предмета и объема работ, определение географического расположения.
• Обработка и утверждение графика реализации проектов.
• Объявление конкурсов и определение критериев выбора поставщиков, организационная схема.
• Обсуждение поставок с подрядчиками и заключение договоров.
• План контрольной деятельности в течение всего времени строительства системы.
• План контрольной деятельности при эксплуатации системы, определение графика контроля.

Результатом всех пяти этапов является принятие основного  документа для реализации пилотного проекта данной подсистемы ITS и его расширение на национальном уровне. Только на основании такой документации можно приступить к практическому внедрению проекта. Следовательно, процесс заключается в реализации и оценке одного пилотного проекта на национальном уровне и последующее распространение данного «типового» проекта на территории всей республики.

  Реализация национального пилотного проекта

Целью национального  пилотного проекта является реализация проекта для апробирования предлагаемой технологии или системы на национальном уровне. Реализация проекта осуществляется по заранее полученным данным и достаточно наглядным видам работ так, чтобы можно было произвести подробный анализ и затем составить методику и задание для расширения данного проекта в установленном порядке.

Проект  реализуется организацией, выбранной  на основании тендера. Роль органов государственной и местной власти ( или ими уполномоченной организации) является незаменимой, так как она охватывает не только контрольные механизмы, но обеспечивает и последующую оценку вклада проекта для заданного интервала времени.

Реализация  национального пилотного проекта  состоит из следующих мероприятий:

• Реализация пилотного проекта (выбранная организация).
• Контрольная деятельность в процессе строительства (органы государственной и местной власти).

Оценка достижения цели, технико-экономический анализ (выбранная организация).

Опыт, полученный при реализации пилотного  проекта, после окончания реализации указывается в трех основных документах:

• Технико-экономический анализ эффективности проекта.
• Оценка достижения целей, анализ возможных рисков при расширении системы.
• Требования к созданию/изменению стандартов.

Далее нужно учитывать и эффективность  с долговременной точки зрения. Данная разработка осуществляется в соответствии со сценарием, описанным в плане внедрения. Здесь определены рамки времени, в течение которого проект контролируется, причем определено, какие параметры подлежат контролю. В случае недостатка необходимого времени для расширения проекта на национальном уровне следует рассчитывать на определенный риск при реализации проекта, который не был проверен в условиях соответствующей эксплуатации.

 

 

Лекция  №4

1.Телематические системы в городах. Опыт США, Канады и Азиатских стран.

2.Основные принципы работы городской системы управления транспортными потоками.

 

Телематические  системы в городах используются в основном в двух направлениях. Первым является повышение пропускной способности транспортной сети и вторым является повышение безопасности участников дорожного движения. Для транспортных устройств управления, которые управляют конкретными транспортными узлами или перекрестками, используется управление на уровне района, которое может реагировать на моментальную ситуацию в транспортной сети и оптимизировать ее пропускную способность. В случае чрезвычайных обстоятельств, которыми могут быть, например, дорожно-транспортные происшествия, используются различные методы автоматического или экспертного управления. В данной главе рассматриваются основные методы управления транспортными потоками на транспортной сети.