В рубрику "Директор по безопасности" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций

Интеллектуальная транспортная система на отдельном перекрестке

Пересечение нескольких потоков транспорта и пешеходов на одном уровне, то есть на перекрестке, требует внешнего управления и повышенного внимания к обеспечению безопасности. Для того чтобы реализовать управление и контроль, на перекрестках с середины прошлого века внедряются элементы автоматизации. С ростом интенсивности движения в городах росла и необходимость в повышении уровня автоматизации систем

Николай
Клепиков

Начальник управления интеллектуальных транспортных систем компании "Техносерв"

Денис
Кривенцов

Начальник управления поддержки продаж по программе "Безопасный город" Департамента развития технологий "Умный город" и телекоммуникационных решений компании "Техносерв"

Если раньше достаточно было управлять потоками на перекрестках с помощью календарной автоматики по суточным планам, так как интенсивность потоков была легко прогнозируема, то сейчас нужен автоматический контроль. А это значит, что максимально высока потребность в адаптивных алгоритмах управления, основанных на постоянном отслеживании параметров интенсивности движения. Аналогично выросли и требования к обеспечению безопасности на перекрестках, в местах регулярного скопления людей. До этого было достаточно визуального контроля, сегодня акцент ставится на применении интеллектуальных средств автоматического выявления потенциально опасных ситуаций и нарушений, а также обеспечении незамедлительного реагирования в случае возникновения нештатных ситуаций.

Необходимость объединения существующих систем

Большое количество регулируемых перекрестков оснащается теми или иными элементами интеллектуальной транспортной системы (ИТС).

К ним относятся системы:

управления техническими средствами управления и организации дорожного движения;
автоматической фото-/видеофиксации нарушений ПДД;
мониторинга параметров транспортных потоков;
телеобзора и видеонаблюдения.

Однако фактически это масса функционально не связанных устройств различных систем управления, мониторинга и контроля. Перечисленные решения и их элементы не объединены в общую инфраструктуру, данные каждой из систем не используются другими, поэтому отсутствует возможность обеспечить эффективную пропускную способность, приоритезировать движение общественного транспорта, обеспечить транспортную и общественную безопасность в границах перекрестков.

Между тем ИТС – это, прежде всего, единый информационно-технический комплекс автоматизированных систем, созданный для решения задач управления и обеспечения безопасности в масштабе перекрестка, района, города, региона. А значит, оперативный автоматический сбор, обработка и передача информации между всеми элементами транспортной инфраструктуры должны осуществляться непосредственно на объекте внедрения в режиме реального времени.

Как это реализовать?

Достаточно применить специализированные адаптеры для дорожных контроллеров и научить программный комплекс обрабатывать информацию с подключенных устройств.

С помощью адаптера можно подключить к дорожному контроллеру оборудование таких существующих систем:

фотовидеофиксации нарушений ПДД;
видеонаблюдения;
телеобзора;
мониторинга параметров транспортных потоков и др.

Благодаря данным от смежных систем ИТС дорожный контроллер сможет выполнять функции адаптивной смены планов управления, обеспечивать приоритетный проезд общественному транспорту и т.д. Фактически дорожный контроллер станет вычислительным узлом ИТС, позволяющим реализовывать функции локально-адаптивного управления в масштабе перекрестка без необходимости установки дополнительного периферийного оборудования, что существенно экономит бюджетные средства. Если группу вычислительных узлов объединить в единую вычислительную сеть, то ИТС сможет выполнять свою основную функцию – решение задач управления и обеспечения безопасности в масштабе перекрестка, района, города, региона.

Главные составляющие комплекса

Единая ИТС на перекрестке представляет собой программно-аппаратный комплекс (ПАК), состоящий из:

адаптера модернизации (контроллера);
блока управления системой фотовидеофиксации и видеоанализа;
камер фотовидеофиксации и обзора;
серверного модуля, который размещается на самом перекрестке в дорожном контроллере или в центре обработки данных.

На основе анализируемых данных серверный модуль прогнозирует дорожную ситуацию на перекрестке и в соответствии с прогнозом производит управление светофорными циклами. Кроме того, этот модуль обеспечивает возможность масштабирования системы и реализации расширенных алгоритмов контроля и управления в масштабах группы перекрестков, района, сети.

ИТС – это, прежде всего, единый информационно-технический комплекс автоматизированных систем, созданный для решения задач управления и обеспечения безопасности в масштабе перекрестка, района, города, региона

Разработка интеллектуальных адаптеров

Наиболее сложная технологическая задача – это разработка интеллектуальных адаптеров, позволяющих наделить интеллектом адаптивного управления большинство моделей дорожных контроллеров, функционирующих сегодня на перекрестках Российской Федерации и пока не имеющих возможностей подключения оборудования подсистем ИТС.

Параллельно с данной задачей ведется работа и над адаптацией современных систем фотовидеофиксации нарушений правил дорожного движения на перекрестке, основанных на технологии машинного зрения, к обеспечению функциональных требований по разделению видеопотока, распознанию информации о характере и составе транспортных потоков, выполнению видеоаналитических алгоритмов.

Программное обеспечение

ПО комплекса состоит из модуля интеграции (платформы) и семи адаптеров:

сбора информации о правонарушениях ПДД;
сбора транспортной информации;
управления светофорными объектами;
обработки данных дорожной ситуации;
прогнозирования дорожной ситуации;
аналитики государственных регистрационных знаков;
выявления потенциально опасных ситуаций.

Базовые функции системы

Система имеет блочную структуру, ориентированную на обеспечение следующих базовых функций:

фотовидеофиксация нарушений правил дорожного движения на перекрестке;
анализ потоков транспортных средств на перекрестке;
адаптивное управление средствами регулирования транспортных потоков на перекрестке;
выявление потенциально опасных ситуаций (например, движение групп пешеходов вне зоны пешеходного перехода, скопление, оставленный предмет, задымление, возгорание);
выявление разыскиваемых транспортных средств;
предоставление приоритетного проезда общественному транспорту.

Три уровня: "Улица", "Район", "Город"

Архитектура системы должна позволять эффективно и без значительного увеличения затрат производить развитие и масштабирование систем до трех базовых уровней: "Улица", "Район", "Город".

На уровне "Улица" обеспечивается скоординированная работа нескольких светофорных объектов, объединенных в одну сеть и управляемых серверным модулем, фактически назначаемым "мастер-контроллером" (или зональным центром). Такой контроллер обеспечивает координацию путем сетевого обмена информацией о параметрах транспортных потоков между всеми объектами сети.

Высокая интегрируемость компонентов не только обеспечивает высокую эффективность реализации базовых функций, но и расширяет функционал для внешних систем: транспортной логистики, уборки и содержания дорожной сети, освещения и др.

На уровнях "Район" и "Город" реализуется сетевой адаптивный алгоритм управления, основанный на работе динамической транспортной модели. Алгоритм работы учитывает работу подключенных локальных объектов, координированных участков, данных транспортных детекторов и сопрягаемых смежных систем, таких как:

региональные навигационные системы и логистические платформы;
коммерческие системы контроля загрузки улично-дорожной сети.

Платформа, обеспечивающая масштабирование до уровней "Район" и "Город", позволит также расширять охват интеграции систем уличного видеонаблюдения и объектов фотовидеофиксации вне перекрестков. Все, что необходимо, – это внедрение специализированного ПО в зональном центре управления или облаке, обеспечение надежных каналов связи (достаточно беспроводных, по технологии 3G/4G, Wi-Max) и создание распределенной сети детекторов. Подобное решение существенно сократит сроки внедрения системы, капитальные и эксплуатационные затраты с сохранением высоких показателей эффективности.

Интеграционная платформа как основа решения

Описанные преимущества и возможность их серийной реализации базируются на большом опыте разработчиков по созданию интеграционных решений в рамках проектов АПК "Безопасный город". Основой таких решений является платформа, объединяющая и классифицирующая потоки от большого количества датчиков разного функционального назначения, а в дальнейшем распределяющая обработанные данные прямым и косвенным потребителям.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2018
Посещений: 4739

Автор