Методические подходы к созданию и развитию региональных навигационно-информационных систем диспетчерского управления, безопасности и информирования на наземном транспорте

Власов В.М.
В. М. Власов, заведующий кафедрой транспортной телематики Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), доктор технич. наук, профессор.
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ И РАЗВИТИЮ РЕГИОНАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННО-ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ, БЕЗОПАСНОСТИ И ИНФОРМИРОВАНИЯ НА НАЗЕМНОМ ТРАНСПОРТЕ

В настоящее время применение информационных систем на базе навигационных технологий для наземного пассажирского транспорта проходит очередной этап развития, характеризующийся внедрением таких систем в региональном масштабе. Первые опытные внедрения этих систем выявили ряд проблем методического характера, касающихся определения организационной, функциональной, информационной структуры системы, а также стратегии и тактики ее создания.

Проведенные научные исследования и практические работы по созданию региональных навигационно-информационных систем диспетчерского управления на наземном транспорте позволили определить состав основных функциональных подсистем, которые условно можно разбить на два класса:
1) функциональные подсистемы региона в целом;
2) функциональные подсистемы городов региона.

Выделение данных двух классов связано с тем, что ряд функций относится к компетенции региона. В свою очередь, навигационно-информационные системы создаются в каждом городе региона, решая свои собственные задачи, и в то же время функционируют как часть региональной системы, осуществляя инфор-мационное взаимодействие с подсистемами регио-нального уровня.
На региональном уровне в рамках системы реализуется управление междугородным (внутрирегиональным и межрегиональным) пассажирским транспортом, управление перевозками школьников, проживающих в малых населенных пунктах, управление машинами скорой медицинской помощи, обслуживающими малые населенные пункты региона, управление перевозками опасных грузов в регионе, а также управление дорожными машинами, осуществляющими содержание регио¬нальных автомобильных дорог.
В каждом городе региона развертываются системы управления городским пассажирским транспортом, осуществляющим перевозки пассажиров на городских и пригородных маршрутах, управления машинами скорой медицинской помощи города, управления машинами городского хозяйства (машинами по вывозу твердых бытовых отходов, машинами по содержанию городских улиц и дорог). К данным системам предъявляется ряд дополнительных требований, связанных с необходимостью эффективного обмена информацией между подсистемами разного уровня с подключением дополнительных подсистем.
Наиболее сложной подсистемой является подсистема управления пассажирским транспортом. Проблемой построения региональных навигационно-информационных систем на наземном пассажирском транспорте является унификация и обеспечение информационной совместимости систем, создаваемых в регионе, городах региона и у отдельных операторов — перевозчиков. В частности, это касается создания единых подсистем анализа данных о пассажирских перевозках, единых систем информирования пассажиров. Их создание на уровне региона потребует разработки единых, общих для всех систем реестров справочной информации (списков и кодов остановочных пунктов, маршрутов, перевозчиков).
Реализация этих требований приведет к необходимости выстраивать управляющую региональную систему на транспорте, имеющую иерархическую структуру, охватывающую и объединяющую все уровни управления (рис. 1).

Архитектура

ТС — транспортное средство, ГИС — геоинформационная система Рис. 1. Архитектура региональной навигационно-информационной системы диспетчерского управления, безопасности и информирования на наземном транспорте

 

Иерархическая архитектура региональной системы включает несколько уровней аппаратно-программных средств с различной функциональностью. При этом положение уровней в иерархии отражает их взаимосвязь и последовательность создания системы.
Первый базовый уровень включает аппаратно-программные средства и базу данных электронных паспортов маршрутов наземного городского пассажирского транспорта региона, а также единую базу данных нормативно-справочной информации и единую справочную базу данных электронных паспортов маршрутов. Пространственные модели маршрутов пассажирского транспорта создаются с использованием единой региональной географической информационной платформы. Доступ к пространственным данными и хранение пространственных данных реализуется на основе использования единого регионального ГИС-сервера.

Формирование единой комплексной базы данных пассажирского транспорта, объединяющей информацию паспортов маршрутов, реестра остановочных пунктов региона, расписаний движения, обеспечивает предоставление данных в режиме онлайн для всех автоматизированных навигационно-информационных систем диспетчерского управления, безопасности и информирования на наземном пассажирском транспорте региона из единых реестров в единых сквозных шифрах и кодах, координатах остановок.

В базе данных электронных паспортов маршрута хранится вся необходимая информация о маршрутах регионального междугородного пассажирского транспорта, а также о маршрутах городского пассажирского транспорта для всех городов региона. Эта информация используется при формировании расписаний движения специалистами транспорта из городов региона. Подготовленные расписания движения также хранятся в общей базе данных электронных паспортов маршрутов.

Расчет расписаний также должен быть основан на использовании единой базы нормативно-справочныхдан- ных и описании маршрутов, которые хранятся в базе данных электронных паспортов маршрутов. Действующие на текущий момент расписания доступны для просмотра любому легитимному пользователю, имеющему доступ к данной информации. Использование во всех районах и городах региона единой базы нормативно-справочных данных позволяет на единой методологической основе формировать плановые и отчетные показатели транспортной работы для всех маршрутов общественного транспорта и получать сопоставимые эксплуатационные показатели о планируемой работе общественного транспорта на основе утвержденных в регионе алгоритмов расчета этих показателей.

Кроме нормативно-справочных данных при расчете расписаний городского общественного транспорта должны использоваться актуальные данные о динамике пассажиропотоков на маршрутах городского транспорта, а также о динамике фактических скоростей движения пассажирских ТС в реальных условиях транспортного потока на улицах и магистралях, по которым проходят маршруты городского транспорта.

Для получения исходных данных о динамике пассажиропотоков должен использоваться аппаратно-программный комплекс «Подсистема мониторинга пассажиропотоков», в котором для автоматического сбора первичных данных используется бесконтактная аппаратура подсчета числа входящих и выходящих пассажиров (инфракрасные датчики, устанавливаемые в дверях пассажирских ТС) с привязкой ко времени и местоположению.

Для оценки фактической средней скорости пассажирских ТС на участках маршрутной сети должен применяться комплекс программ «Подсистемы мониторинга фактических скоростей пассажирских транспортных средств». Данная информация должна использоваться
в комплексе программ расчета расписаний с целью более точного расчета времени движения пассажирских ТС на участках маршрутной сети в различные периоды суток.

Система диспетчерского управления представляет следующий уровень иерархии региональной системы. В качестве исходной информации для оперативной работы система диспетчерского управления использует подготовленные расписания движения на маршрутах междугородного
и городского транспорта, атакже ежедневно формируемые транспортными предприятиями данные нарядов о ТС и водителях, которые будут работать на маршрутах.

В системе диспетчерского управления перевозками пассажиров городским пассажирским транспортом должны использоваться технологии диспетчерского контроля и оперативного управления, основанные на приеме и обработке навигационной информации, в том числе:

  • формирование комплексных управляющих воздействий с помощью интеллектуальной
    системы поддержки решений (автоматические подсказки диспетчеру по регулированию движения);
  • автоматическое восстановление равномерного движения электротранспорта после задержек и заторов;
  • автоматическая раздвижка/сдвижка интервалов движения на маршрутах;
  • информирование диспетчеров системы — от системы АСМ-ПП (текущая загрузка ТС на маршруте) и от системы видеонаблюдения в салонахи на остановочных пунктах;
  • переключение автобусов на маршруты электротранспорта, включая управление временными маршрутами, организуемыми при сбоях на линиях метро.

При контроле движения должен быть реализован контроль местоположения и движения ТС с использованием пространственных моделей маршрутов движения, что обеспечит повышение качества информирования как диспетчеров системы, так и пассажиров, ожидающих ТС на остановках.

Сбор данных от бортовых телематических устройств осуществляется с использованием специализированной телематической платформы, обеспечивающей прием и обработку данных от бортовой навигационной аппаратуры различных производителей по различным протоколам.

Следующий уровень иерархической региональной системы управления представляет комплекс аппаратно-программных средств системы информирования пассажиров, использующий в качестве исходной информацию о фактическом движении пассажирских ТС, формируемую диспетчерской системой. Система выдает непротиворечивую информацию для различных средств информирования, формируемую из единого источника для интернет-ресурсов, мобильных приложений, остановочных табло, инфоматов и других устройств.

Организация иерархической системы управления пассажирским транспортом региона позволяеторганизовать эффективное информирование руководителей региона и городов региона о работе наземного транспорта с помощью специализированной информационно-аналитической системы (представляет верхний иерархический уровень). Система используется руководителями транспорта города и органами управления различных уровней. Структура и информационные взаимосвязи различных элементов информационно-аналитической системы показаны на рис. 2

Рис. 2. Структура и информационные взаимосвязи различных элементов информационно-аналитической системы региона

Рис. 2. Структура и информационные взаимосвязи различных элементов информационно-аналитической системы региона


Особенностью функционирования системы является интеграция данных для администрации региона и администраций городов региона из различных, в том числе внешних, источников данных. Задача может быть решена с использованием так называемой интеграционной платформы, реализующей современные способы наиболее эффективной интеграции данных, которые рассеяны по различным базам данных, находятся в файлах различных форматов, электронных таблицах и текстовых документах. Часть данных может находиться во внешних системах — в приложениях «облачных вычислений». Взаимодействие и информационный обмен с внешними системами осуществляется на основе веб-сервисов, реализуемых в рамках интеграционной платформы.

Статья в журнале «Автотранспортное предприятие», июнь 2014г.

Источник: maxim01.ru