Внедрение системы спутникового мониторинга автотранспорта "WEB-GPS/GSM-ГЛОНАСС/GSM" на УМТС ООО "

Существующие в транспортных узлах структурные подразделения отдельных видов транспорта функционируют разобщенно, иногда дублируя друг друга или, наоборот, оставляя переменными ряд важнейших проблем взаимодействия разных видов транспорта. Такое положение свидетельствует о необходимости научного подхода к проблемам совершенствования структуры управления транспортом путем организации исследований и обоснования эффективности создания новых органов управления транспортом центрального уровня и на местах – в транспортных узлах. При этом очевидна необходимость создания государственного обще-транспортного координатного органа.

Основные функции данного органа могут быть следующими:

определение основных направлений координированного развития единой автотранспортной системы страны;

распределение перевозок на транспорте;

проведение тарифной политики, стимулирующей наиболее эффективное комплексное развитие видов транспорта;

определение важнейших направлений и этапов развития новых видов транспорта;

руководство контейнерными перевозками с организацией доставки грузов по системе «от двери до двери», включая создание обще-транспортных автоматизированных складов в транспортных узлах;

внедрение совмещенной технологии перевозок в смешанных сообщениях;

разработка согласованных расписаний и графиков движения всех видов транспорта.

В большинстве экономически развитых стран для управления транспортными системами со стороны транспортных министерств используют различные системы, включающие методы разработки программ, анализа, финансирования и контроля исполнения программ в области транспортных процессов.

Одним из основных критериев оценки эффективности различных принципов управления и программирования транспортных систем является комплексный показатель – время транспортного обслуживания, в который входит экономическая оценка не только времени перевозки, но и выполнения всего комплекса операций, связанных с транспортированием грузов и пассажиров, а также учитываются стоимость транспортируемого объекта, различных расходов и т.п. Такой приведенный показатель используется при оценке транспортных стратегий.

 

 

2 СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ГЛОНАСС

2.1 Общие сведения о  системе

Отечественная сетевая средне-орбитальная СРНС ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) предназначена для непрерывного и высокоточного определения пространственного (трехмерного) местооложения, вектора скорости движения, а также времени космических, авиационных, морских и наземных потребителей в любой точке Земли или околоземного пространства. В настоящее время она состоит из трех подсистем:

- подсистема космических аппаратов (ПКА), состоящая из навигационных спутников ГЛОНАСС на соответствующих орбитах;

-   подсистема контроля и управления (ПКУ), состоящая из наземных пунктов контроля и управления;

-    аппаратуры потребителей (АП).

Считается, что возможности существенного повышения точности навигационных определений связаны с созданием глобальной системы отсчета, использующей самоопределяющиеся навигационно-геодезические спутники без привлечения измерений с поверхности Земли.

 

2.2 Особенности использования ГЛОНАСС на транспорте

Проблема автоматизации управления движением наземных транспортных средств возникла в начале XX века вместе с развитием железнодорожного и автомобильного транспорта. Наибольшего развития автоматизированные системы управления движением получили на железнодорожном транспорте на основе релейной автоматики УКВ-радиосвязи.

В 70-х годах вопрос об автоматизации управления движением автомобильного транспорта в связи с массовым развитием дорожного движения в промышленно развитых странах встал особенно остро. Поэтому на мировом рынке появились системы управления автотранспортом на основе локальных систем местонахождения объектов и автомобильных УКВ-радиостанций.

Принципиально новые возможности для создания автоматизированных систем управления транспортными потоками в масштабах городов, регионов и даже континентов появились в 80-х годах в связи с развитием радиосистем дальней навигации и дальней радиосвязи: импульсно-фазовых и фазовых радионавигационных систем, систем метеорной радиосвязи и, в особенности, спутниковых РНС и спутниковых систем радиосвязи.

Организация движения транспортных средств характеризуется большим разнообразием, что требует учета специфики навигационного обеспечения при перевозке грузов и пассажиров.

Классификацию видов организации движения наземного транспорта проводят по различным признакам:

-       в локальном регионе или по проложенным магистралям и трассам;

-       в составе группы или одиночное движение;

-      по установленным или произвольным маршрутам;

-     по расписанию или вне установленного регламента.

Каждый из вариантов организации движения принципиально отличается один от другого тем, что требует разработки для каждого варианта индивидуальной технологии управления транспортными процессами, основу которых составляет специфическое навигационное обеспечение с соответствующими требованиями.

Уровень требований к навигационному обеспечению технических средств, транспортно-дорожного комплекса, зависит от того, где используются результаты определения параметров движения - непосредственно на борту транспорта или осуществляется дистанционный контроль и управление транспортом, например, на диспетчерском пункте.

Навигационное обеспечение наземных транспортных средств необходимо для реализации информационно-навигационных технологий, используемых при решении задач контроля в интересах повышения эффективности и безопасности дорожного движения.

Области применения информационно-навигационных технологий дифференцированы по различным группам решаемых задач в транспортно-дорожном комплексе России:

- автоматическое обнаружение мест дорожно-транспортных происшествий;

- охрана и контроль состояния перевозимых грузов и обеспечение безопасности участников дорожного движения;

         - управление муниципальным транспортом (автобусы, троллейбусы, трамваи, транспорт жилищно-коммунальных хозяйств, транспорт доставки продовольственных и промышленных товаров населению, пожарная служба, скорая помощь);

- управление технологическим транспортом при строительстве и ремонте автомобильных дорог;

- мониторинг, идентификацию и управление транспортом на карьерных и терминальных перевозках;

- мониторинг, идентификацию и управление перевозками крупногабаритных, высоко тоннажных и экологически опасных грузов;

- управление транспортом ведомственных и коммерческих организаций (внутригородские и пригородные перевозки);

- управление транспортом магистральных и интермодальных (земля-море, земля-река и т.п.) перевозчиков.

Требования наземных потребителей к точности место-определения транспортных средств зависят от предназначения тех или иных технологий контроля и управления транспортными процессами:

- при решении большинства задач, связанных с обеспечением безопасности движения и организации перевозок пассажиров и грузов в процессе хозяйственной деятельности, требования к точности место определения транспортных средств с погрешностью не хуже 30 м. (предельная погрешность) в настоящее время удовлетворяют потребности автомобильно-дорожной отрасли;

- при решении специальных задач (слежение за экологически опасными грузами, защита от угона и поиск угнанных средств и т.д.) требования к точности место определения являются более высокими - не хуже 5...15 м. (предельная погрешность).

Требования наземных потребителей к размерам рабочей зоны задаются исходя их анализа территориально пространственных условий реализации задач, использующих информационно-навигационные технологии:

- территория Российской Федерации, территории стран ближнего и дальнего зарубежья - при организации внутрироссийских и межгосударственных перевозок;

- глобальная зона - при организации интермодальных перевозок, включающих перевозку грузов речным и морским транспортом.

Требования к дискретности (темпу) обновления координатной информации задаются на основании анализа структуры тех или иных технологий:

- при контроле и управлении большими группировками (системами) транспортных средств - не более 1 секунды (по каждому транспортному средству, входящему в состав группировки;

- при решении специальных задач - не более 1 секунды;

- при контроле и управлении одиночными транспортными средствами при их движении в условиях города и по магистрали - 0,5...1 мин.

При формировании требований к доступности наземных потребителей к радионавигационным системам исходят из критериев решения (достижения) тех или иных задач, реализуемых при использовании соответствующих технологий контроля и управления транспортными процессами:

- при контроле и управлении большими группировками транспортных средств, а также при решении специальных задач допускается не более 1% сеансов навигации, в которых не выполняются требования по точности. Отсюда требования к доступности данной категории транспортных средств к РНС определяются значением вероятности не менее 0,99;

- при контроле и управлении одиночными транспортными средствами допускается доля сеансов, в которых требования по точности не выполняются, до 5%, что обуславливает значение требований к доступности РНС для одиночных транспортных средств на уровне 0,95.

Требования потребителей автомобильно-дорожного комплекса к целостности РНС задаются исходя из возможностей парирования в автоматизированных системах контроля и управления транспортными процессами тех временных интервалов, на которых потребителям поступает с РНС недостоверная (ложная) навигационная информация. Противодействовать такой информации системы управления транспортными процессами могут ограниченное время. Именно численное значение возможного времени противодействия ложной информации в системах диспетчерского контроля и управления с заданным уровнем вероятности, по истечении которого должно поступать сообщение о нарушении функционирования РНС, задается в качестве показателя ее целостности.

В существующих системах диспетчерского контроля и управления транспортными процессами время, затрачиваемое на обнаружение и доведение до потребителя сообщений (команд) об исключении из числа действующих ложных источников навигационных сигналов не должно превышать 15-30 скунд при вероятности 0,95.

GPS или ГЛОНАСС. Обе системы очень близки но техническим характеристикам и идентичны по принципам функционирования.

Для уменьшения занимаемого частотного диапазона спутники ГЛОНАСС, находящиеся в одной орбитальной плоскости, но по разные стороны Земли и одновременно не видимые, могут работать на одних и тех же литерных частотах, что предусматривается при проведении модернизации системы до 2010 г.

В настоящее время у многих ведомств и организаций возникает необходимость оперативного слежения за местоположением и состоянием подвижных объектов, а также передачи на них оперативной информации.

Практически все заинтересованные диспетчерские службы в настоящее время имеют в своем распоряжении те или иные технические средства, позволяющие осуществлять контроль/слежение за передвижением своих объектов. Однако существующие средства не являются совершенными, обладают малой степенью автоматизации и имеют малую достоверность.

В последние годы настоятельно ставится задача о внедрении новых надежных технических средств, которые позволили бы осуществлять автоматизированный сбор диспетчерской информации с подвижных объектов, а также передавать информацию на объекты. Технически эта задача может быть выполнена целым рядом средств, как традиционных, так и спутниковых. На практике, однако, ни одна из возможных систем так и не была реализована на территории России.

Создание такой системы позволит обеспечить автоматизированный сбор информации о дислокации подвижных объектов, обслуживаемых в рамках данной системы вне зависимости от их местоположения на Земном шаре, т.е. в глобальном режиме. При этом средства системы будут автоматически вычислять географические координаты местоположения объектов и направлять их в соответствующие диспетчерские пункты пользователей. Информация может быть также запрошена с объекта по инициативе диспетчера из диспетчерского пункта и имеется возможность передать на объект необходимую информацию.

Средства системы позволяют не только решать коммерческие цели управления, но и обеспечат повышение безопасности движения объектов и будут способствовать охране человеческой жизни. Данные о дислокации аварийных объектов могут быть переданы в соответствующие поисково-спасательные службы.

Изучения, проведенные в России показали, что имеются следующие основные категории потенциальных пользователей, заинтересованные в получении оперативной информации с подвижных и стационарных объектов:

- администрации, эксплуатирующие автомобильный транспорт.

- организации, эксплуатирующие подвижной железнодорожный состав и специальные средства.