close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Аникеев Е. А. Примененние вычислительной техники в организации дорожного движения

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежская государственная лесотехническая академия
Е.А. Аникеев В.Е. Межов В.Н. Харин
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В ОРГАНИЗАЦИИ
ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
Учебное пособие
Воронеж 2005
2
УДК 519.682.1
А17
Аникеев, Е.А. Применение вычислительной техники в организации
дорожного движения [Текст]: учеб. пособие. / Е.А. Аникеев, В.Е. Межов, В.Н.
Харин; Фед. агентство по образованию, Гос. образовательное
учреждение высш. проф. образования, Воронеж, гос. лесотехн. акад. – Воронеж,
2005. – 84 с.
В учебном пособии дается представление о технических средствах, используемых для управления дорожным движением. Рассматривается применение
информационных и спутниковых технологий в системах управления автомобильным транспортом. Рассматриваются автоматизированные системы управления дорожным движением, а также ГИС-технологии как основа навигации и
организации дорожного движения.
Издание рассчитано на студентов для студентов специальности 190702 –
Организация и безопасность движения.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА
Библ.: 6 наим., ил. 5, табл. 1.
Рецензенты: кафедра естественнонаучных дисциплин
ВФ МГСУ;
начальник отделения ФГУП НИИ Электронной техники, канд. техн. наук, лауреат Государственной премии В.П.
Крюков
УДК 519.682.1
 Е.А. Аникеев
В.Е. Межов
Д.Е. Соловей
В.Н. Харин
 Воронежская государственная лесотехническая академия, 2005
3
Применение вычислительной техники в организации дорожного движения
1 Управление дорожным движением с применением технических средств
1.1 Проблемы развития дорожной сети
C каждым годом в мире все более увеличивается число автомобилей. В
Российской Федерации последнее десятилетие характеризуется высокими темпами автомобилизации. За этот период парк автомототранспортных средств
(АМТС) увеличился более чем в 2 раза. В настоящее время на 1000 россиян
приходится 217 единиц всех видов автотранспорта.
Увеличивается количество вовлекаемых в сферу дорожного движения
людей. Увеличивается объем международных автомобильных перевозок грузов. Если в 1990 г. было перевезено 1,5 млн т, то в 2000 г. - 18,7 млн. т. Доля
грузов, перевезенных автомобильным транспортом в общем объеме внешнеторговых грузов, перевезенных всеми видами транспорта, за данный период увеличилась до 5 процентов.
Рост объема перевозок ведет к увеличению интенсивности движения,
что в условиях городов с исторически сложившейся застройкой приводит к
возникновению транспортной проблемы. Условия дорожного движения на городских территориях постоянно усложняются. Ежегодно прирост интенсивности движения составляет 10 - 20 процентов, а увеличение пропускной способности улично-дорожной сети за этот период не превышает 5 процентов. Улично-дорожная сеть многих крупных и средних городов уже исчерпала резервы
пропускной способности и находится в условиях постоянного образования заторов, создания аварийных ситуаций при пропуске транспортных и пешеходных потоков. Средняя скорость движения транспорта за последние 5 лет снизилась на многих участках улично-дорожной сети почти на 40 процентов и составляет: в мегаполисах 15-30 км/ч, в крупных городах - 20 - 40 км/ч, а в часы
«пик» падает до 5-10 км/ч. Возникают очереди и заторы, увеличиваются транспортные задержки, что вызывает снижение скорости сообщения, перерасход
топлива и изнашивание транспортных средств.
Переменный режим движения, частые остановки и скопления автомобилей на перекрестках являются причинами ухудшения экологической обстановки, в частности повышенного загрязнения воздуха продуктами неполного сгорания топлива. Городское население постоянно подвержено воздействию
транспортного шума и отработавших газов.
Одновременно растет и количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП), в которых гибнут и получают ранения миллионы людей во всем мире, повреждаются и выходят из строя дорогостоящая техника и грузы. Свыше
60 % всех ДТП приходится на города и другие населенные пункты. При этом на
перекрестках, занимающих незначительную часть территории города, концентрируется более 30 % всех ДТП. Основное количество дорожно-транспортных
4
происшествий из-за технической неисправности транспорта вызвано отказами в
рабочей тормозной системе (32,5 процента), внешних световых приборов (26,5
процента), ходовой части или износом шин (19,4 процента), рулевого управления (12,6 процента).
Повышенной тяжестью последствий (25) характеризовались ДТП по
причине технической неисправности грузовых автомобилей. В отличие от легковых автомобилей влияние срока эксплуатации на количество и тяжесть последствий ДТП для грузовых автомобилей более существенно.
Основная часть (45,4 процента) ДТП связана с техническими неисправностями грузовых автомобилей, находящихся в эксплуатации от 5 до 10 лет.
Тяжесть последствий при таких ДТП составила 24 погибших из 100 пострадавших. Около половины всех происшествий совершены водителями грузовых автомобилей, срок эксплуатации которых составил более 10 лет. Для таких ДТП
характерна очень высокая тяжесть последствий. Дорожно-транспортный травматизм занимает первое место в мире по числу погибших и второе по числу
травмируемых. Общая летальность при ДТП в 12 раз выше, чем при других видах травм, инвалидность — в 6 раз выше. Пострадавшие нуждаются в госпитализации в 7 раз чаще. Больничная летальность таких больных в 4,5 раза превышает летальность пострадавших от других причин. Основными травмами при
ДТП являются переломы костей (30,3 процента), множественные и сочетанные
повреждения (30 процентов), травмы головного мозга (25,6 процента), множественные ушибы (12 процентов) и раны (2,1 процента). Следует особо отметить
высокую частоту травм головы, которые отмечены более, чем у половины пострадавших. 52,3 процента летальных исходов при ДТП наступают на месте
происшествия, 38,8 процента - в стационаре, 6 процентов - в приемных отделениях больниц и 2,5 процента - при транспортировке пострадавших.
Таким образом, одной из существенных причин высокого уровня аварийности в городах является сложившаяся диспропорция между темпами развития улично-дорожной сети и темпами роста количества автотранспорта, которая приводит к ухудшению условий движения, заторам, росту задержек и
увеличению расхода топлива, ухудшению экологической обстановки, социальному дискомфорту. Обеспечение быстрого и безопасного движения в современных городах требует применения комплекса мероприятий архитектурнопланировочного и организационного характера. К числу архитектурнопланировочных мероприятий относятся строительство новых и реконструкция
существующих улиц, строительство транспортных пересечений в разных уровнях, пешеходных тоннелей, объездных дорог вокруг городов для отвода транзитных транспортных потоков и т.д.
Организационные мероприятия способствуют упорядочению движения
на уже существующей (сложившейся) улично-дорожной сети. К числу таких
мероприятий относятся введение одностороннего движения, кругового движения на перекрестках, организация пешеходных переходов и пешеходных зон,
автомобильных стоянок, остановок общественного транспорта и др.
5
В то время, как организация мероприятий архитектурно-планировочного
характера требует, помимо значительных капиталовложений, довольно большого периода времени, организационные мероприятия способны привести хотя
и к временному, но сравнительно быстрому эффекту. В ряде случаев организационные мероприятия выступают в роли единственного средства для решения
транспортной проблемы.
Речь идет об организации движения в исторически сложившихся кварталах старых городов, которые часто являются памятниками архитектуры и не
подлежат реконструкции. Кроме того, развитие улично-дорожной сети нередко
связано с ликвидацией зеленых насаждений, что не всегда является целесообразным.
При реализации мероприятий по организации дорожного движения особая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожных знаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования, дорожных ограждений
и направляющих устройств. При этом светофорное регулирование является одним из основных средств обеспечения безопасности движения на перекрестках.
Количество перекрестков, оборудованных светофорами, в крупнейших городах
мира с высоким уровнем автомобилизации непрерывно возрастает и достигает
в некоторых случаях соотношения: один светофорный объект на 1,5-2 тыс. жителей города.
За последние годы в нашей стране и за рубежом интенсивно ведутся работы по созданию сложных автоматизированных систем с применением управляющих ЭВМ, средств автоматики, телемеханики, диспетчерской связи и телевидения для управления движением в масштабах крупного района или целого
города. Опыт эксплуатации таких систем убедительно свидетельствует об их
эффективности в решении транспортной проблемы.
1.2 Основные термины и определения
На уровне служб дорожного движения, организация дорожного движения представляет собой комплекс инженерных и организационных мероприятий на существующей улично-дорожной сети, обеспечивающих безопасность и
достаточную скорость транспортных и пешеходных потоков. К числу таких мероприятий относится управление дорожным движением, которое, как правило,
решает более узкие задачи. В общем случае под управлением понимается воздействие на тот или иной объект с целью улучшения его функционирования.
Применительно к дорожному движению объектом управления являются транспортные и пешеходные потоки. Частным видом управления является регулирование, т.е. поддержание параметров движения в заданных пределах.
С учетом того, что регулирование является лишь частным случаем как
управления, так и организации движения, а целью применения технических
средств является реализация ее схемы, употребляется термин "технические
средства организации движения" или "технические средства управления дви-
6
жением", что соответствует принятым нормативным документам (ГОСТ 2345786).
Вместе с тем, в силу сложившейся традиции, термин "регулирование"
также получил широкое распространение. Например, в Правилах дорожного
движения (ПДД) перекрестки и пешеходные переходы, оборудованные светофорами, называются регулируемыми, в отличие от нерегулируемых, где светофоры отсутствуют. Существуют также термины "цикл регулирования","регулируемое направление" и т.п. В специальной литературе перекресток,
оборудованный светофором, нередко называется "светофорным объектом".
Сущность управления заключается в том, чтобы обязывать водителей и
пешеходов, запрещать или рекомендовать им те или иные действия в интересах
обеспечения скорости и безопасности. Оно осуществляется путем включения
соответствующих требований в ПДД, а также применением комплекса технических средств и распорядительными действиями инспекторов дорожнопатрульной службы и других лиц, имеющих соответствующие полномочия.
Объект управления, комплекс технических средств и коллективы людей,
вовлеченные в технологический процесс управления движением, образуют контур управления (рис. 1). Поскольку часть функций в контуре управления часто
выполняется автоматическим оборудованием, сложилось употребление терминов "автоматическое управление" или "системы управления".
Объект
управления
технические средства
управленя
Ручного
Сбор информации об объекте
управления
Автоматического
Автоматический Визуальный
Оператор
Рис.1 Структурная схема контура управления
Автоматическое управление осуществляется без участия человека по заранее заданной программе, автоматизированное - с участием человекаоператора. Оператор, используя комплекс технических средств для сбора необ-
7
ходимой информации и поиска оптимального решения, может корректировать
программу работы автоматических устройств. Как в первом, так и во втором
случае в процессе управления могут быть использованы ЭВМ. И, наконец, существует ручное управление, когда оператор, оценивая транспортную ситуацию визуально, оказывает управляющее воздействие на основе имеющегося
опыта и интуиции. Контур автоматического управления может быть как замкнутым, так и разомкнутым.
При замкнутом контуре существует обратная связь между средствами и
объектом управления (транспортным потоком). Автоматически она может осуществляться специальными устройствами сбора информации - детекторами
транспорта. Информация вводится в устройства автоматики, и по результатам
ее обработки эти устройства определяют режим работы светофорной сигнализации или дорожных знаков, способных по команде менять свое значение
(управляемые знаки). Такой процесс получил название гибкого или адаптивного управления.
При разомкнутом контуре, когда обратная связь отсутствует, управляющие светофорами устройства - дорожные контроллеры (ДК) переключают сигналы по заранее заданной программе. В этом случае осуществляется жесткое
программное управление.
На рис. 1 цепь обратной связи, замыкающая контур автоматического
управления, показана штриховой линией с учетом, что эта связь может существовать или отсутствовать. При ручном управлении обратная связь существует
всегда (в силу визуальной оценки оператором условий движения), поэтому ее
цепь на рис. 1 показана сплошной линией.
В соответствии со степенью централизации можно рассматривать два
вида управления: локальное и системное. Оба вида реализуются вышеописанными способами.
При локальном управлении переключение сигналов обеспечивает контроллер, расположенный непосредственно на перекрестке. При системном контроллеры перекрестков, как правило, выполняют функции трансляторов команд, поступающих обычно по специальным каналам связи из управляющего
пункта (УП). При временном отключении контроллеров от УП они могут обеспечивать и локальное управление. Оборудование, расположенное вне управляющего пункта, получило название периферийного (светофоры, контроллеры,
детекторы транспорта), на управляющем пункте - центрального (средства вычислительной техники, диспетчерского управления, устройства телемеханики и
т.д.).
На практике применяют термины "локальные контроллеры" и "системные контроллеры". Первые не имеют связи с УП и работают самостоятельно,
вторые такую связь имеют и способны реализовать локальное и системное
управление.
При локальном ручном управлении оператор находится непосредственно на перекрестке, наблюдая за движением транспортных средств и пешеходов.
8
При системном он располагается в управляющем пункте, т.е. вдали от объекта
управления, и для обеспечения его информацией об условиях движения могут
быть использованы средства связи и специальные средства отображения информации. Последние выполняются в виде светящихся карт города или районов
- мнемосхем, устройств вывода с помощью ЭВМ графической и алфавитноцифровой информации на электронно-лучевую трубку - дисплеев и телевизионных систем, позволяющих непосредственно наблюдать за контролируемым
районом.
Локальное управление применяется чаще всего на отдельном или, как
говорят, изолированном перекрестке, который не имеет связи с соседними перекрестками ни по управлению ни по потоку. Смена сигналов светофора на таком перекрестке обеспечивается по индивидуальной программе независимо от
условий движения на соседних перекрестках, а прибытие транспортных средств
к этому перекрестку носит случайный характер.
Организация согласованной смены сигналов на группе перекрестков,
осуществляемая в целях уменьшения времени движения транспортных средств
в заданном районе, называется координированным управлением (управлением
по принципу "зеленой волны"(ЗВ)). В этом случае, как правило, используется
системное управление.
Любое устройство автоматического управления функционирует в соответствии с определенным алгоритмом, который представляет собой описание
процессов переработки информации и выработки необходимого управляющего
воздействия. Применительно к дорожному движению перерабатывается информация о параметрах движения и определяется характер управления светофорами, воздействующими на транспортный поток. Алгоритм управления технически реализуется контроллерами, переключающими сигналы светофоров по
предусмотренной программе. В автоматизированных системах управления с
использованием ЭВМ алгоритм решения задач управления реализуется также в
виде набора программ ее работы.
1.3 Классификация технических средств
Технические средства организации движения по их назначению можно
разделить на две большие группы. К первой относятся технические средства,
непосредственно воздействующие на транспортные и пешеходные потоки с целью формирования их необходимых параметров. Это - дорожные знаки, дорожная разметка, светофоры и направляющие устройства.
Ко второй группе относятся средства, обеспечивающие работу средств
первой группы по заданному алгоритму. Это - дорожные контроллеры, детекторы транспорта, средства обработки и передачи информации, оборудование
управляющих пунктов АСУД, средства диспетчерской связи и т.д.
Характер воздействия технических средств первой группы на объект
управления может быть двояким. Неуправляемые дорожные знаки, разметка
9
проезжей части и направляющие устройства обеспечивают постоянный порядок движения, изменить который можно лишь соответствующей заменой этих
средств (например, установкой другого знака или применением другого вида
разметки). Напротив, светофоры и управляемые дорожные знаки способны
обеспечивать переменный порядок
Движения (поочередный пропуск транспортных потоков через перекресток с помощью сигналов светофора или, например, временное запрещение
движения в каком-то направлении путем смены символа управляемого знака).
Работа последних связана с использованием технических средств второй группы.
На рис. 2 приведена структурная схема контура управления, поясняющая указанный принцип общей классификации.
Дорожные знаки,
дорожная разметка,
направляющие
устройства
Контроллеры
системного
управления
Управляющий
пункт
Контроллеры
локального
управления
Светофоры,
управляемые знаки
Транспортные и пешеходные потоки
Детекторы
транспорта
Средства видеонадзора
Рис. 2 Общая классификация технических средств организации движения
Дорожные контроллеры имеют различное исполнение в зависимости от
характера выполняемыми ими задач и подразделяются (как было указано выше)
на контроллеры локального и системного управления. И те, и другие могут
обеспечивать жесткое программное управление, а при наличии обратной связи
с транспортным потоком - адаптивное.
При автоматическом управлении обратная связь осуществляется с помощью детекторов транспорта. При ручном управлении (если оператор не находится на перекрестке) для обратной связи могут быть использованы средства
телевизионного обзора, телефонной связи и средства отображения информации
управляющего пункта. Последние используют информацию, поступающую от
детекторов транспорта.
Технические средства обеих групп имеют свою классификацию. Например, деление знаков на группы, разметки на виды, и т.д.
10
1.4 Показатели эффективности применения технических средств
Технические средства организации движения воздействуют на транспортные и пешеходные потоки. При этом параметры потоков меняются. Эти
изменения могут быть положены в основу показателей, используемых для
оценки эффективности применения как отдельного технического средства, так
и их совокупности.
В общем виде, принимая во внимание задачи управления движением,
показатели эффективности должны отражать производительность транспортного процесса и безопасность движения. Кроме того, поиски единого показателя,
который был бы универсальным, измеримым в реальных условиях движения и
имел бы стоимостное выражение, связаны с определенными трудностями.
Для разных "потребителей" систем управления на первый план могут
быть выдвинуты различные показатели: число и тяжесть ДТП, пропускная способность улично-дорожной сети, транспортные задержки, число остановок
транспортных средств, длина очередей перед перекрестками, время выполнения
поездки, скорость сообщения, степень загазованности окружающей среды и
уровень шума, создаваемого транспортными средствами. Между перечисленными показателями существует взаимосвязь, однако явный вид этих зависимостей пока неизвестен. Кроме этого, некоторые показатели не могут быть определены сразу. Например, для определения числа и тяжести ДТП необходимо
время для сбора статистических данных.
В зависимости от цели оценки (например, оценка уровня безопасности
движения или загазованности воздуха) используются те или иные показатели
или их совокупность. Для расчетов экономической эффективности внедрения
технических средств организации движения целесообразно учитывать множество показателей в их стоимостном выражении. Для целей оптимизации работы
технических средств можно ограничиться использованием одного-двух показателей, поскольку практика показывает, что минимизация одного из ведущих
параметров эффективности приводит к снижению (или увеличению) других.
Например, снижение задержки транспортных средств приводит к увеличению
скорости сообщения, уменьшению времени движения, расхода топлива, загазованности и шума.
При выборе ведущего показателя необходимо учитывать, что в наиболее
явном виде об эффективности управления можно судить по характеру работы
перекрестков, пропускная способность которых во многом определяет производительность всей транспортной системы.
Для перекрестка таким показателем является среднее время обслуживания или средняя задержка автомобиля. Этот показатель чаще всего используется как характеристика эффективности различных систем массового обслуживания. Задержка может быть сравнительно просто определена в реальных условиях движения и имеет стоимостное выражение. Существенным недостатком это-
11
го принципа расчета является точно, средняя задержка не отражает степень
безопасности движения. Известно, что уменьшение задержек уменьшает раздраженность и психологическую утомляемость водителей, что в конечном счете уменьшает и вероятность возникновения ДТП. Только путем уменьшения
средних задержек транспортных средств добиться снижение числа ДТП невозможно. Поэтому, принимая указанный критерий в качестве основного, следует
учитывать и другие показатели, соответствующие характеру и направленности
анализа систем управления. В ряде случаев параметры систем, рассчитанные по
критерию средней задержки, могут быть ограничены с учетом интересов безопасности движения, например длительность минимального разрешающего,
максимального запрещающего и промежуточного сигналов светофоров, расчетная скорость движения и т.д. Кроме этого, показатель безопасности предъявляет определенные требования и к техническим средствам организации движения с точки зрения их безотказности в работе и информативности.
С учетом роста уровня автомобилизации особое значение принимают
экологические показатели. Частые торможения и остановки транспортных
средств повышают вероятность использования водителями понижающих передач и работы двигателя на неэкономичных режимах. Это способствует загрязнению атмосферы продуктами неполного сгорания топлива и увеличению
транспортного шума. Поэтому параметры управления движением должны
обеспечивать стабильность скоростного режима и снижение числа и продолжительности остановок транспортных средств.
12
2 Применение информационных и спутниковых навигационных технологий
в системах управления автомобильным транспортом
2.1 Основные цели применения
Министерством транспорта РФ основные цели применения применения
информационных и спутниковых навигационных технологий в системах управления автомобильным транспортом определены следующим образом:
1. Информационное обеспечение безопасности перевозки пассажиров и
опасных грузов автомобильным транспортом с автоматизированным обнаружением мест ДТП и ЧС и оперативным взаимодействием с органами МВД, скорой
медицинской помощи, МЧС.
2. Создание полнофункциональной радионавигационной системы с автоматическим определением местонахождения транспортного средства, с разработкой электронных изображений транспортной сети, разработкой комплекса
программ управления транспортными средствами в пути следования, автоматической передач и сигнала бедствия "SOS" от водителя транспортного средства с
информационным взаимодействием с оперативными службами МВД, МЧС, ГО.
3. Обеспечение управлением и передислокацией транспортных средств
на линии при выполнении мероприятий по ЧС и ГО.
Основания.
1. Постановление Правительства Российской Федерации от 03 августа
1999г. N 896 "Об использовании в Российской Федерации глобальных навигационных спутниковых систем на транспорте и в геодезии"
2. Приказ Министра транспорта Российской Федерации от 03.09.99 за N
63 "Во исполнение постановления Правительства Российской Федерации от 03
августа 1999г. N 896 "Об использовании в Российской Федерации глобальных
навигационных спутниковых систем на транспорте и в геодезии".
3. Федеральная целевая программа по использованию глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС) в интересах гражданских потребителей.
4. Федеральная целевая программа "Повышение безопасности дорожного движения в России на 2000 - 2003 гг."
Основные решаемые задачи при создании системы.
1. Разработка единых технологий и специализированного программного
обеспечения по управлению и обеспечению безопасного функционирования автотранспорта при перевозках пассажиров и опасных грузов.
2. Выработка единых технических решений в части используемых радиосвязи и навигации с учетом приоритетного использования отечественного
радиотехнического и навигационного оборудования. Создание, освоение про-
13
изводства и поставки отечественных радионавигационных бортовых блоков для
автомобильного транспорта. Освоение производства отечественных навигационных приемников, работающих по сигналам ГЛОНАСС/GPS.
3. Разработка единых протоколов и форматов информационного обмена
по каналам связи системы между мобильными объектами и зональными технологическими ЦДС, а также обеспечение межрегиональных каналов связи для
обмена информацией между зональными ЦДС по Российской Федерации и за
ее пределами.
4. Согласование с МВД, МЧС, ГО технологий информационного взаимодействия системы с оперативными службами.
5. Согласование с муниципальными службами технологий управления
специальным транспортом, технологий информационного взаимодействия и
передачи телеметрической информации.
Эффективность.
Комплексный подход к решению задач по управлению и безопасному
функционированию транспортных систем обеспечивает эффективность радионавигационной и телекоммуникационной системы управления за счет следующих факторов:
1. Безопасное функционирования транспорта, в первую очередь пассажирского, осуществляется за счет мониторинга транспортного процесса, своевременного обнаружения мест ДТП и ЧС, контроля скоростного режима движения автобусов на маршрутах, контроля режима труда и отдыха водителей, а
также эффективного взаимодействия муниципальных оперативных служб при
ликвидации последствий ДТП и ЧС.
2. Обеспечение скрытной передачи сигнала бедствия водителем автобуса при угрозе террористического акта или возникновения чрезвычайной ситуации с автоматической регистрацией времени, координат автобуса и выводом
его местоположения на электронную карту маршрутной сети.
3. Передача команд и информации в циркулярном режиме "всем на линии" или индивидуально каждому водителю транспортного средства в пути
следования при выполнении мобилизационных мероприятий, передислокаций и
других специальных задач.
4. Управление автобусами на линии с контролем в автоматическом режиме соблюдения графиков движения, сокращение количества сорванных рейсов, выявление на ранних стадиях причин нарушений транспортной работы,
своевременного ввода резервных автобусов.
2.2 Состояние работ и ближайшие перспективы
В настоящее время в Министерстве транспорта РФ имеется накопленный положительный опыт внедрения и эксплуатации автоматизированных радионавигационных систем управления и безопасного функционирования
14
транспортных комплексов. В рамках реализованных проектов систем в г.г.
Брянск, Краснодар, Сочи разработано прикладное программное обеспечение,
использующее радионавигационное оборудование российских производителей,
а также отечественные разработки в области геоинформационных систем, адаптированные к требованиям отрасли автомобильного транспорта. Аналогичные
системы создаются в ряде других городов, например в Екатеринбурге, Перми,
Омске, Костроме.
Департаментом автомобильного транспорта Министерства транспорта
России на практике организована работа по реализации единой технической
политики в области информатики, связи и навигации на наземном транспортном комплексе, обеспечивающей единство технологических решений систем
управления наземным транспортом, унификацию и стыковку применяемого на
наземном транспорте радионавигационного и связного оборудования. Соответственно, учитываются тенденции и организуется координация процессов создания интеллектуальных транспортных систем различных уровней, в которых оптимальным образом объединяется деятельность всех участников транспортных
процессов.
Разработаны научные и методологические обоснования содержания и
последовательности этапов работ по созданию в городах "Автоматизированной
радионавигационной системы управления и обеспечения безопасного функционирования городского транспортного комплекса".
В процессе поэтапного формирования системы управления городским
транспортным комплексом необходимо произвести техническое, программнотехнологическое и информационное оснащение всех транспортных средств,
включаемых в систему, а также диспетчерских и управляющих служб, постов,
терминалов. На каждом транспортном средстве устанавливается интеллектуальный бортовой блок - мобильная радиостанция со встроенными компьютером, радиомодемом и приемником глобальной спутниковой навигации. К системе управления транспортом подключаются центральная диспетчерская служба города, а также специализированные ведомственные диспетчерские, например подстанций скорой помощи, ГО и ЧС, спецавтохозяйства по уборке города
и др.
Новые информационные технологии позволяют по-новому подойти к
задачам управления и обеспечения безопасности движением автотранспорта.
Использование аппаратуры спутниковых навигационных систем и геоинформационных технологий позволило решить на новом уровне важнейшую задачу по
созданию наиболее совершенной автоматизированной информационной системы обнаружения ДТП. Диспетчер имеет возможность в кратчайшие сроки организовать направление технической, медицинской и другой помощи с выбором из ближайшего их местонахождения и с минимальным временем прибытия. Имеется возможность проведения радиопереговоров и консультаций о состоянии участников происшествия. В памяти компьютера ведется запись всех
15
переговоров а также запись отражения трассы и времени движения транспортных средств на карте местности в районе происшествия.
Формируется банк данных всех видов нарушений ДТП, аварий, чрезвычайных ситуаций с указанием места и времени. На основе статистических данных об отдельных участках дорог можно оценить среднюю скорость движения
транспортных потоков, число дорожно-транспортных происшествий и дать рекомендации, например, в ГИБДД по изменению разрешенной скорости движения, установке светофоров, в РДА - предложения о необходимости увеличения
числа полос движения и т.п.
В целом интегрированная информационная и управляющая система на
городском транспорте реализуется на основе самых передовых и революционных технологий и технических средств и является примером отработки таких
технологий в применении к особенностям отечественного транспорта.
В 2000 г. в автоматизированных радионавигационных системах управления и обеспечения безопасного функционирования круглосуточно работали
370 единиц транспортных средств, перевозящих ежегодно по 77 маршрутам
около 400 млн. пассажиров. Непрерывным мониторингом с использованием современных средств радиосвязи и навигации контролировалось более 850 км городской и пригородной маршрутной сети. Оценочные расчеты показывают, что
удельные капитальные вложения в систему, исходя из 5-летнего срока окупаемости, в расчете на одну поездку составили в среднем по 3-м городам приблизительно 0,0035 рубля. Такова цена современной и высокоэффективной системы управления и обеспечения безопасного функционирования транспорта.
Фактически налаживается обратная связь с регионами, на основании которой можно отслеживать и практически осуществлять функции государственного регулирования, в особенности в части реагирования на чрезвычайные ситуации, в направлениях информационного взаимодействия с органами ГО и ЧС,
МВД, решения мобилизационных задач и задач борьбы с терроризмом.
Министерство транспорта проинвестировало создание базовых компонентов подсистем безопасности пассажирского транспорта в 4-х регионах в
объеме не более 10-12 %, внедряя при этом типовые технические и программные средства в различных технологиях перевозок. Правильность выбранного
направления действий Департамента автомобильного транспорта поддерживается проектами создания радионавигационных систем в городах: Череповец,
Новокузнецк, Екатеринбург, Кострома, Волжский, Волгоград, Астрахань.
Трехлетний опыт работы автобусов, оборудованных интеллектуальными
радионавигационными бортовыми устройствами, выявил и доказал весь широкий спектр информационных возможностей системы по выявлению и устранению последствий чрезвычайных ситуаций в кратчайшие сроки как в самом автобусе, так и на дороге, остановочных пунктах по пути следования. Радионавигационные системы также должны быть установлены в региональных отделениях Российской транспортной инспекции, в филиалах и на автомобильных
16
пунктах пропуска. Это позволит поэтапно сформировать единое информационное пространство на транспорте.
В 2002 должна была быть сформирована и согласована с заинтересованными регионами программа развития информационных систем на ближайшие
2-3 года. Ее основными целями являлись:
- повышение степени управляемости и организованности автотранспортной системы,
- обеспечение безопасности перевозок пассажиров и грузов,
- отработка механизмов государственного регулирования рынка транспортных услуг,
- обеспечение эффективного взаимодействия в экстремальных ситуациях
со специальными, спасательными и аварийными службами,
- организация обмена информацией с компьютерными базами ГО и ЧС,
УВД.
Основные результаты, достигаемые при внедрении "Автоматизированной радионавигационной системы управления и обеспечения безопасного
функционирования городского транспортного комплекса".
1. Применение автоматизированной спутниковой радионавигационной
системы для диспетчерского управления городским транспортом. Общее повышение качества и надежности работы городского пассажирского транспорта
за счет постоянного и непрерывного контроля за выполнением плановых расписаний движения каждой подвижной единицей, а также инструментальных
средств своевременного обнаружения и оперативного устранения любых отклонений и нарушений на маршрутах.
2. Наличие в салонах всех подвижных единиц городского транспорта
технических средств индивидуальной (групповой, циркулярной) голосовой связи с ЦДС, средств глобальной спутниковой навигации.
2.1. Обеспечение безопасности пассажиров в пути следования, безопасности водителей и подвижного состава.
2.2. Постоянный мониторинг общественного порядка и дорожнотранспортной обстановки в городе с возможностями передачи информации о
ДТП и чрезвычайных ситуациях в оперативные и специальные службы (скорая
помощь, УВД, ГО и ЧС, ГИБДД).
3. Круглосуточное функционирование технически и программно оснащенного центра управления движением городского транспорта.
3.1. Возможности организация эффективного управления и безопасного
функционирования всего транспортного комплекса города, включая специальные, аварийные, дежурные службы.
3.2. Оперативное восстановление сбоев, перепланирование и перераспределение транспорта в критических ситуациях.
3.3. Возможности организации реального взаимодействия всех видов городского транспорта при реализации антитеррористических и антикриминаль-
17
ных мероприятий, при осуществлении мероприятий мобилизационной готовности.
4. Круглосуточное функционирование информационных киосков (табло)
для пассажиров на остановках общественного транспорта.
4.1. Создание дополнительных удобств пассажирам городского транспорта за счет точной информации о времени фактического прибытия очередной
машины каждого маршрута, в особенности в вечернее и зимнее время.
4.2. Снижение транспортной усталости пассажиров за счет повышения
уровня информированности и организованности предоставляемых транспортных услуг.
5. Применение на всех городских автобусах технических средств сбора
платы за проезд на основе пластиковых (магнитных) карт.
5.1. Общее увеличение суммы собираемых за проезд денежных средств
за счет единой унифицируемой формы документов на право проезда (пластиковой или магнитной карты), а также упорядочения и упрощения контроля за оплатой проезда, что привело бы к снижению объемов хищений наличных денежных средств.
5.2. Сокращение эксплуатационных затрат автотранспортных предприятий по сбору оплаты за проезд за счет: - сокращения (или полной ликвидации)
кондукторов в салонах автобусов, - сокращения (или полной ликвидации) подразделений и персонала, занятых подсчетами, перевозками, учетом наличных
денежных средств и билетной продукции.
6. Автоматизированный учет поездок и пассажиропотоков, в том числе
времени, места, категории каждой поездки.
6.1. Снижения уровня затрат и повышение уровня доходности перевозок
за счет компьютеризированной оптимизации маршрутной сети, составления
расписаний движения с учетом реального наличия пассажиров по часам суток и
по дням недели, рационального сочетания количества муниципальных автобусов (обязанных перевозить льготников) и коммерческих (частных), с учетом реального наличия льготных пассажиров, оптимизации применяемого для перевозок подвижного состава по классам и по вместимости.
6.2. Создание равных условий для работы на маршрутах города муниципального и частного транспорта, расширение участия частного сектора в работе
городского транспорта за счет возможностей финансирования отдельных маршрутов с целью перевозок льготных пассажиров, независимо от формы собственности перевозчика, а также объективного учета получаемых доходов и установления на этой основе уровня налогообложения, в том числе и размеров налога на вмененный доход, платы за патент.
18
2.3 Автоматизированная радионавигационная система
диспетчерского управления перевозками пассажиров (АСДУ-ПП)
Кратко рассмотрим автоматизированную радионавигационную системы
диспетчерского управления перевозками пассажиров (АСДУ-ПП) на маршрутах 12-го и 15-го парков ГУП "Мосгортранс".
Функции и задачи:
− оперативное суточное планирование;
− контроль и управление процессами перевозок;
− оперативная информация и справки о состоянии перевозок ;
− инструментальный учет транспортной работы;
− автоматизированный ввод данных о работе транспорта на линии в задачи АСУ парка.
Построение АСДУ-ПП основано на комплексном использовании современных средств информатики, вычислительной техники, спутниковой навигации и радиосвязи, обеспечивающих радиосвязь между водителями контролируемых транспортных средств и диспетчерами системы, сбор и накопление навигационных данных о движении транспортных средств, обмен оперативными
данными между элементами и структурными компонентами Системы.
Автоматизированная система диспетчерского управления пассажирскими перевозками решает следующие задачи:
Оперативное суточное планирование, эффективный контроль и управление процессами перевозок, объективное и оперативное информирование заинтересованных лиц о состоянии перевозок, инструментальный учет выполняемой транспортной работы, автоматизированное формирование и поступление в
задачи АСУ парка данных и показателей о работе транспорта на линии.
Система (АСДУ-ПП) внедрена в 2003 году в порядке замены проработавшей почти 15 лет системы диспетчерского управления НЭЖАН. Все автобусы 12-го и 15-го парков оснащены специализированными радиостанциями
"Гранит Р-24АЦ" - 445 комплектов. Радиосвязь и обмен данными между диспетчерским центром (ул. Василевского, дом 1) и транспортными средствами на
маршрутах обеспечиваются 2 базовыми дуплексными радиостанциями, развернутыми в этом же здании и работающими в УКВ диапазоне радиочастот 300
МГц.
Развернутый аппаратный комплекс обеспечивает устойчивую связь с автобусами на расстоянии до 35 км от диспетчерского центра. Технология диспетчерского управления построена на основе непрерывного контроля местоположения каждого автобуса с помощью спутниковой навигации GPS и средств
УКВ-радиосвязи.
В диспетчерском центре по адресу ул.Василевского, дом 1 развернута
корпоративная вычислительная сеть из 18-ти компьютеров, к которой подключены компьютеры-терминалы диспетчеров в 12-м и 15-м парках. Специалисты
диспетчерского центра и автобусных парков с помощью системы круглосуточ-
19
но осуществляют автоматизированный контроль и регулирование перевозок
пассажиров на 30-ти автобусных маршрутах в Северо-Западном округе.
Основная задача автоматизированной системы в оперативном цикле своевременно извещать диспетчеров о нарушениях перевозочного процесса.
Система автоматически формирует сообщения о всех отклонениях процесса
перевозок и оперативно отражает их для диспетчера на экране монитора.
Система сообщает диспетчеру об основных нарушениях: недовыпуск на
линию транспортных средств, отставания или опережения расписания движения свыше нормы, опоздания в рейс и так далее.
Диспетчер имеет возможность вносить управляющие воздействия: замена борта или водителя, ввод резерва, раздвижка/сдвижка интервалов движения
и другие. Информация о нарушениях движения на маршрутах оперативно поступает диспетчеру от компьютера или от водителя по радиосвязи.
Диспетчер на основании данных компьютера может провести квалифицированный анализ и оценку состояние перевозок, принять обоснованное решение по регулированию.
Например, при сходе одного из автобусов на маршруте или в случае затора на трассе, диспетчер может ввести дополнительный автобус из резерва или
отправить автобус в рейс из отстоя или с обеда или изменить график движения
двух соседних автобусов на маршруте. Принятое решение доводится до водителя по радиосвязи, в перспективе это будет осуществляться путем передачи
сообщения водителю на бортовой дисплей - индикатор.
Задача диспетчера - в любой момент в течении суток обеспечить минимальное отклонение от заданных показателей перевозок:
− по наличию машин на линии;
− по выходам и интервалам движения;
− по режимам труда и отдыха водителей и так далее.
Одна из важных задач диспетчера – непрерывно контролировать интервалы движения по закрепленным маршрутам и своевременно принимать меры
по восстановлению нарушенных интервалов.
Значительно повышает наглядность и информативность электронная
карта города. На электронной карте можно посмотреть местоположение автобуса в любой момент времени, одним взглядом оценить обстановку на маршруте (схема маршрута), увидеть скопления машин или увеличенные интервалы.
Электронная карта автоматически вызывается при голосовых переговорах диспетчера с водителем. Во время разговоров диспетчер всегда видит, где
находится в данный момент автобус. Все переговоры в эфире записываются в
архив, хранятся постоянно и могут быть в любой момент прослушаны.
К базе данных и справкам автоматизированной диспетчерской системы
подключаются по каналам связи руководители и специалисты транспорта различного уровня для получения оперативных справок. На удаленном компьютере - терминале системы могут быть просмотрены оперативные справки на лю-
20
бой момент времени по состоянию перевозок как по каждому из маршрутов,
так и по паркам, магистралям, направлениям.
В системе заложены справки по количеству машин на линии, по плану и
факту рейсов, по пробегам, бракам и т.д. Могут быть разработаны дополнительные информационные справки и отчеты по заказу административных и
контролирующих органов.
В перспективе планируется включить в систему возможность получения
любым пассажиром информации о фактическом расписании движения по любому маршруту, любой остановке при размещении информации об исполнении
движения для общего доступа в сети Интернет с возможностью получения на
этой информации на сотовый телефон или смартфон.
Основные результаты работы системы за 2003 год:
− примерно на 30% уменьшилось время на оказание технической помощи автобусам на линии;
− значительно повысилась дисциплина водителей на маршрутах;
− уменьшилось количество невыполненных рейсов, а также рейсов с
нарушением расписания движения;
− повышается безопасность перевозок за счет оперативности реагирования на случаи ДТП и криминала.
В настоящее время все крупные города имеют аналогичные системы,
причем в большинстве случаев строятся крупные диспетчерские залы, из которых ведется управление работой до 2 000 и более единиц наземного пассажирского транспорта. Пример - диспетчерский зал ЦДС города Мадрида.
21
3 Автоматизированные системы управления дорожным движением
3.1 Особенности дорожного движения как объекта управления
Как и во всякой системе управления техническими или социальными
объектами, в системе управления дорожным движением можно выделить стандартные элементы: объект управления и управляющую систему, реализующую
некоторые методы управления с помощью средств управления.
Объектом управления в системе управления дорожным движением является транспортный поток, состоящий из технических средств (автомобилей, мотоциклов, автобусов и так далее). В то же время водители автомобилей обладают свободной волей и реализуют при движении свои частные цели. Таким образом, дорожное движение представляет собой техносоциальную систему, что
и определяет его специфику как объекта управления. Поэтому, даже рассматривая только технические аспекты управления дорожным движением, мы должны
постоянно иметь в виду, что этот объект весьма своеобразен и обладает крайне
неприятными с точки зрения управления свойствами.
Первой и довольно очевидной особенностью городских транспортных
потоков является их нестационарность, причем наблюдаются колебания их характеристик по крайней мере в трех циклах: суточном, недельном и сезонном.
Второй особенностью является стохастичность транспортных потоков,
характеристики которых допускают прогноз только с определенной степенью
вероятности. Останавливаясь на этом моменте подробнее, отметим, что транспортный поток в первом приближении ведет себя как традиционный технический объект и описывается теми же характеристиками, что и поток жидкости
или газа: скоростью, плотностью интенсивностью и составом потока. Связи
между ними достаточно хорошо исследованы и описаны как с помощью дифференциальных уравнений, так и другими методами. Транспортный поток движется по транспортной сети, в свою очередь обладающей определенными характеристиками, допускающими более или менее строгое описание. Как правило, достаточно просто описывается топология транспортной сети, длины и пропускные способности ее участков, сложнее - состояние покрытия, для оценки
которого не существует общепринятой шкалы и методики. Характеристики
транспортной сети тоже являются нестационарными. Состояние покрытия зависит от погодных условий, топология сети - от градостроительных мероприятий и просто от проведения дорожных работ. Естественно, транспортная сеть
влияет на характеристики транспортных потоков, внося дополнительный элемент нестационарности. Кроме того, на транспортные потоки могут влиять разнообразные случайные события: дорожно-транспортные происшествия, выход
пешеходов на проезжую часть и так далее.
Третьей особенностью дорожного движения как объекта управления является неполная управляемость, суть которой состоит в том, что даже при наличии у системы управления полной информации о транспортных потоках и
22
возможности доведения управляющих воздействий до каждого водителя, эти
воздействия в ряде случаев в принципе могут носить только рекомендательный
характер. Эта особенность делает весьма проблематичным достижение глобального экстремума любого критерия управления.
Четвертой особенностью, относящейся уже не только к собственно дорожному движению, объединяющему транспортные потоки, движущиеся по
транспортной сети, но и к системе управления ими, относится множественность
критериев качества управления. Дорожное движение в районе или городе,
управляемое определенным образом, обладает некоторыми синтетическими характеристиками, среди которых могут быть названы: транспортная работа, задержка, скорость сообщения, число дорожно-транспортных происшествий,
объем вредных выбросов атмосферу и так далее. Большинство перечисленных
характеристик взаимосвязаны, но назвать одну из них главной или даже однозначно ранжировать их не представляется возможным.
Пятой особенностью дорожного движения как объекта управления является сложность и даже невозможность замера практически всех характеристик
качества управления. Так, оценка величины транспортной работы требует либо
наличия датчиков транспортных потоков на всех направлениях их движения,
либо использования данных аэрофотосъемки, либо проведения трудоемкого
ручного обследования. В России ситуация осложняется отсутствием надежных
и недорогих технических средств (датчиков), предназначенных для получения
данных о транспортных потоках.
Наконец, необходимо отметить принципиальную невозможность проведения масштабных натурных экспериментов в сфере управления дорожным
движением. Эта невозможность предопределена, во-первых, необходимостью
обеспечения безопасности движения, во-вторых, материальными и трудовыми
затратами на проведение эксперимента (изменение разметки и дислокации дорожных знаков) и, в-третьих, тем что серьезные изменения в комплексной схеме организации движения затрагивают интересы большого количества людей участников движения.
Из последних двух особенностей дорожного движения как объекта
управления вытекает, в частности, необходимость создания моделей дорожного
движения, позволяющих прогнозировать последствия изменений, влияющих на
характеристики транспортных потоков, и оценивать качество управления ими.
3.2 Классификация методов управления дорожным движением
Традиционно разделяют все методы управления дорожным движением
на организацию движения и его регулирование, относя к регулированию все,
что связано с работой светофорной сигнализации, а к организации все остальные мероприятия. Видимо, это разделение обусловлено тем, что первоначально
к регулированию были отнесены методы управления, которые описываются с
23
помощью параметров регулирования, меняющихся в течение коротких интервалов времени.
С точки зрения системного подхода, все методы управления дорожным
движением можно разделить на методы, действующие в реальном времени (online методы), и вне его (off-line методы).
К первой группе относится безусловно старейший метод управления ручное регулирование на перекрестке, а так же уже довольно многочисленные
алгоритмы автоматизированного управления, основанные на получении информации от датчиков транспортных потоков. Среди автоматизированных online методов следует назвать в первую очередь те, которые связаны с оперативным изменением параметров светофорного регулирования: различные варианты местного гибкого регулирования (МГР) и пропуска фаз, а также метод сетевого управления SCOOT. Эти методы широко применяются в используемых за
рубежом системах автоматизированного управления дорожным движением. В
отечественных системах в настоящее время возможна реализация ограниченного набора алгоритмов МГР. К другой группе on-line методов следует отнести
алгоритмы, не связанные со светофорным регулированием: использование
управляемых знаков и табло (в основном при возникновении заторов) и реверсивных полос движения. Такие методы реализованы в отдельных зарубежных
системах.
Группу алгоритмов, действующих вне реального времени, в свою очередь представляется возможным разбить на методы, позволяющие изменять
управляющие параметры в суточном или календарном цикле регулирования на
основании прогноза динамики транспортных потоков, и методы, обеспечивающие однократное задание таких параметров на длительный период времени. К
первой группе относятся все алгоритмы светофорного регулирования, работающие в режиме календарной автоматики. Они применяются абсолютно во
всех зарубежных АСУДД и в большинстве отечественных (для ограниченного
набора управляющих параметров). С определенной натяжкой к этой же группе
относится и вывешивание табличек типа "По выходным дням проезд грузовому
транспорту по набережной запрещен". Ко второй группе относятся практически
все методы принудительного распределения транспортных потоков, реализуемые посредством дорожных знаков (неуправляемых) и дорожной разметки. Например, это запрещение движения грузового транспорта, одностороннее движение, запрещение движения по отдельным направлениям на перекрестках,
выделение полос для отдельных направлений движения и так далее. Таким образом, к этой группе относится практически все, что практики имеют в виду
под организацией движения. Сюда же следует отнести и светофорную сигнализацию с неизменными в суточном цикле параметрами регулирования.
В группе off-line алгоритмов автоматизация может применяться на этапе
сбора информации о транспортных потоках, этапе принятия решения (при расчете управляющих параметров и выборе периода их действия) и на этапе доведения управляющих параметров до технических средств регулирования. Со-
24
временные зарубежные АСУДД, реализующие управление вне реального времени, предполагают автоматизацию всех трех этапов. Исключение составляет
автоматизация принятия решений при принудительном распределении транспортных потоков - автор не имеет информации о зарубежных разработках в
этой области. В отечественных АСУДД автоматизация сбора информации теоретически возможна, но практически не используется ввиду малого количества
датчиков и их высокой стоимости. Автоматизированные методы расчета управляющих параметров используются весьма ограниченно.
3.3 История развития АСУДД
Во многих странах, наряду с ламповыми, используются светофоры, работающие на светодиодах. В Санкт-Петербурге специалисты ЛОМО, ФТИ им.
Иоффе и ОАО «Светлана» тоже разработали подобные приборы. Они выгодно
отличаются от своих предшественников. Каждый их «глаз» состоит из сотни
«стеклянных капелек», в которых располагаются светодиоды. Светят они по 50
тыс. часов. Даже если несколько светодиодов выйдут из строя, светофор будет
исправно выполнять свою работу. Яркость сигналов не зависит от уровня освещения: регулирующие сигналы можно увидеть и в снег, и в дождь, и в туман.
Таких светофоров в Санкт-Петербурге несколько: один из них установлен на пересечении Московского и Детскосельского проспектов. Стоит светодиодный светофор около 1000 долларов, австрийский - не дешевле. Поэтому
город пока, к сожалению, не в состоянии поставить их на каждом перекрестке.
Системы автоматизированного управления дорожным движением, использующие управляемые знаки и реверсивные полосы движения, практически
отсутствуют в России, а за рубежом представлены единичными экземплярами.
Это же справедливо и по отношению к так называемым системам автопровода,
обеспечивающим управление отдельными автомобилями в транспортном потоке и требующим наличия специального оборудования транспортной единицы.
Поэтому ниже мы будем понимать под АСУДД системы управления светофорной сигнализацией, применение которых и в СССР-России, и за рубежом можно назвать массовым. Так, в начале 80-х годов в СССР были приняты документы, планирующие установку АСУДД во всех городах с населением свыше
100000 человек. В Великобритании АСУДД применяется во всех населенных
пунктах, оборудованных хотя бы одним светофорным объектом. Для удобства
дальнейшего изложения перечислим управляющие параметры, использование
которых в принципе возможно при светофорном регулировании на перекрестке. Такими параметрами являются:
− распределение направлений по фазам;
− последовательность фаз в цикле регулирования;
− длительность цикла регулирования;
− структура промежуточных тактов;
− длительность фаз;
25
− величина сдвига.
Как правило, при описании и анализе АСУДД придерживаются классификации, принятой в США и относящей каждую АСУДД к одному из четырех
поколений.
Поколение 1. Расчет управляющих параметров и ввод их в АСУДД выполняются вручную.
Поколение 2. Расчет управляющих параметров автоматизирован, ввод
их в АСУДД выполняются вручную.
Поколение 3. Расчет управляющих параметров и ввод их в АСУДД автоматизированы. Управление по прогнозу динамики транспортных потоков.
Поколение 4. Управление в реальном времени.
Первые системы управления дорожным движением - ТСКУ (телемеханические системы координированного управления) - появились в СССР практически одновременно с аналогичными зарубежными системами в первой половине 60-х годов и функционально были им идентичны. Эти системы позволяли хранить информацию о трех наборах параметров регулирования, называемых планами координации (ПК). ПК отличались друг от друга длительностями
циклов (в пределах одного ПК цикл для всех перекрестков должен быть одинаков), длительностями фаз и значениями сдвигов на перекрестках. Прочие параметры регулирования задавались жестко и не подлежали изменению с пульта
управления системы. Методы выбора рационального цикла регулирования, как
и методы расчета длительностей фаз, еще не были разработаны. Расчет ПК для
каждого значения цикла выполнялся вручную графоаналитическим методом, то
есть путем вычерчивания схемы и ручного подбора управляющих параметров,
причем на построение одного ПК на 10 перекрестков специалист-технолог затрачивал до 3 рабочих дней. Единственным критерием качества ПК была так
называемая ширина ленты безостановочного движения. Графоаналитический
метод не позволял строить ПК для сетей немагистральной конфигурации и не
учитывал интенсивностей транспортных потоков, используя только информацию о времени проезда. Системы ТСКУ и аналогичные им следует отнести к
первому поколению АСУДД.
Даже использование трех ПК было большим достижением, так как позволяло обеспечить пусть грубую координацию работы светофорных объектов.
Поскольку ПК строились вручную весьма приближенно, не казались серьезным
препятствием и ограничения, накладываемые на управляющие параметры технической реализацией ТСКУ: запрещение синхронных сдвигов, ограниченный
набор значений длительностей циклов и фаз.
Заглядывая вперед, отметим, что последующий опыт показал, что в недельном цикле регулирования следует использовать не менее 6 ПК, а с учетом
изменения скоростей при изменении погодных условий - 12 или даже 18. Расчет такой библиотеки ПК предполагает использование информации о интенсивностях транспортных потоков и на этапе первоначального внедрения ТСКУ
был практически невозможен, но в настоящий момент при наличии средств по-
26
строения ПК, учитывающих их детальное описание, управление дорожным
движением посредством ТСКУ безнадежно устарело, и причиной этого являются, повторим еще раз, ограничения, накладываемые на управляющие параметры
технической реализацией ТСКУ: запрещение синхронных сдвигов, ограниченный набор значений длительностей циклов и фаз, недостаточное число ПК, отсутствие возможности применения алгоритмов МГР.
Мы подробно остановились на описании ТСКУ потому, что в СанктПетербурге до настоящего времени на большинстве магистралей, включая Невский и Каменноостровский проспекты, используются именно эти системы.
В течение 60-х годов в Великобритании и отчасти в США и Японии активно велись работы по созданию алгоритмов расчета параметров светофорного регулирования. На основании ставшей уже классической работы Вебстера
(F.J. Webster) 1958 года были разработаны и программно реализованы ряд алгоритмов приближенного, а затем и точного расчета управляющих параметров на
отдельных перекрестках (Работы Хьюелла, Грэхема и Чена, Дрю, Иносе и Хамады, Хейта и других). Одновременно велись разработки алгоритмов МГР
(Даррох, Данн, Поттс, Ньюелл). В 1964 году Морганом был предложен метод
максимизации ширины ленты времени. Именно в это время началось отставание СССР от Запада в сфере управления дорожным движением. Это отставание
было обусловлено не сложностью предмета, а просто тем, что вопросами технологии управления дорожным движением никто серьезно не занимался. Так,
вариант метода максимизации ширины ленты времени был разработан в СССР
не позднее 1968 года (И.В. Романовский, ЛГУ), но не был востребован. Вышедшее в 1973 г. "Руководство по регулированию дорожного движения" и изданные в течение 70-х и 80-х годов учебники для высшей школы предлагают
для расчета параметров регулирования на перекрестках только эмпирические
формулы и практически не останавливаются на расчете ПК. Только в середине
80-х годов в СКБ "Промавтоматика" (П.Б. Хейфец, Е.Г. Ногова) были разработаны и программно реализованы методы расчета параметров светофорного регулирования на отдельных перекрестках. Тогда же и там же был обобщен на
случай асинхронного движения транспортных потоков в противоположных направлениях метод Моргана (Е.Г. Ногова).
В начале 70-х годов произошло событие, приведшее к революционным
изменениям в технологии управления светофорной сигнализацией - в Великобритании группой сотрудников TRRL (Transport and Road Recearch Laboratory)
под руководством Д. Робертсона был разработан и программно реализован метод расчета ПК TRANSYT, позволяющий строить ПК для транспортных сетей
произвольной конфигурации и использующий информацию о интенсивностях
транспортных потоков и взаимосвязях между потоками на соседних перекрестках. В течение 70-х годов шел процесс уточнения этого метода и расширения
его возможностей. Результат оказался настолько удачным, что и на сей день
разработанный более 20 лет назад TRANSYT считается наиболее надежным,
быстрым и удобным методом расчета ПК. В это же время на Западе были соз-
27
даны АСУДД, позволяющие хранить и оперативно доводить до управляющих
устройств на перекрестках достаточное с точки зрения технологии количество
ПК. Одновременно АСУДД, созданные в 70-х годах, позволяли реализовывать
ряд алгоритмов МГР. Эти АСУДД следует отнести ко второму поколению. Говоря об эффективности этих АСУДД, можно привести следующие цифры: внедрение полной библиотеки ПК на 224 перекрестках в 1993 году в Далласе, где
до сих пор стоит система 2-го поколения, позволил снизить задержки транспорта на 43 %, остановки на 34 %, экономия горючего составила 5 % ("ITE Journal",
N 4, 1994). При общих затратах на проведение обследования, расчет и внедрение ПК 6 млн $ годовая экономия составила 24 млн долларов.
Опыт работ с расчетом ПК показал, что для получения исходных данных
необходимо проводить трудоемкое обследование транспортных потоков (в
Далласе для сбора данных и проверки качества ПК пришлось провести более
2000 выездов на перекрестки). Это стимулировало проведение работ по автоматизации обследования и созданию различного типа датчиков транспортных потоков. В свою очередь, наличие датчиков привело к дальнейшему развитию алгоритмов МГР и создало предпосылки для появления систем 3-го и 4-го поколений.
Одновременно большое внимание стало уделяться технологическому
сопровождению систем. Расчет ПК по методу TRANSYT мог выполнить только
квалифицированный пользователь, поэтому, например, в США, не являющихся
передовой страной с точки зрения разработки АСУДД, в начале 80-х годов существовало более пятидесяти курсов, где в течение месяца инженерытехнологи изучали работу с программой TRANSYT. Следует отметить, что для
эффективного функционирования систем даже 2-го поколения требуется постоянное технологическое сопровождение, основной задачей которого является
отслеживание динамики транспортных потоков и регулярное, не реже, чем раз
в 3 года, обновление библиотеки ПК.
В это же время (середина 70-х годов) в СССР были созданы первые
АСУДД на базе ЭВМ (система "СТАРТ" в Москве, система "Город", разработанная СКБ "Промавтоматика" и внедренная первоначально в Алма-Ате, а затем в ряде других городов СССР ), которые, как и зарубежные аналоги, позволяли использовать при управлении большое число ПК. В отличие от ТСКУ, в
них можно было использовать любые значения длительностей циклов, длительностей фаз и сдвигов, оперативно менять последовательность фаз на перекрестке, но по-прежнему оставалось невозможным оперативное изменение распределения направлений по фазам и структуры промежуточных тактов. Эти
АСУДД можно было бы отнести ко второму поколению, если бы расчет ПК
был автоматизирован.
К сожалению, покупка лицензионной версии TRANSYT’а показалась
нерациональной, а к разработке отечественного аналога этой программы приступили только в середине 80-х годов (В.Т. Капитанов, ВНИИБД). Две нелегальные версии TRANSYT‘а попали в Россию в начале 80-х годов. Одна из них
28
использовалась и используется в настоящее время сотрудниками института
"Мосгортрансниипроект" для расчета ПК в системе "Город", что позволяет отнести эту систему ко второму поколению АСУДД. Копия второго нелегального
экземпляра TRANSYT’а после упомянутых выше и оказавшихся неудачными
попыток написать отечественный аналог, была передана СКБ "Автоматика".
Эта версия, предназначенная для работ на больших ЭВМ класса ЕС, эпизодически использовалась для расчета библиотек ПК силами сотрудников СКБ для
некоторых городов СССР (Алма-Ата, Минск). Заканчивая историю разработки
отечественной версии TRANSYT’а, укажем, что опыт работы с ним позволил в
1990 году создать алгоритм "ТРАССА". К сожалению, развал группы технологов, работавших с TRANSYT‘ом в НПО "Автоматика", (бывшем СКБ) не позволил завершить программную реализацию в рамках этой организации, и в настоящее время в НПО пользуются неотлаженной версией программы. Разработка окончательной версии не закончена по сей день ввиду отсутствия финансирования.
Возвращаясь к истории создания отечественных АСУДД, отметим, что
уже в конце 70-х годов в СССР, как и на Западе, начались работы по установке
датчиков и включению в АСУДД алгоритмов МГР. К сожалению, у пользователей АСУДД отсутствовал такой мощный стимул, как применение собранной
датчиками информации для расчета ПК, поэтому датчики, как правило, не поддерживались в рабочем состоянии. Отсутствие средств расчета режимов привело к тому, что при эксплуатации отечественных АСУДД стало правилом отсутствие их технологической поддержки, что снижало их эффективность и в конечном счете дискредитировало саму идею АСУДД. Даже после появления
средств расчета режимов ("САПР АСУДД" - НПО "Автоматика", комплекс программ разработанных фирмой "Ритом") пользователи АСУДД традиционно избегают решения проблем технологической поддержки систем, насильственно
сдерживая переход их во 2-е поколение.
80-годы на Западе, в первую очередь в Великобритании, ставшей "законодательницей мод" в области управления дорожным движением, был осуществлен переход к системам 3-го и 4-го поколений. Наличие надежных датчиков
и опыт их эксплуатации при сборе исходных данных для расчета ПК естественным образом подтолкнули к идее включения этого расчета в контур управления, что и было реализовано в системах 3-го поколения. Технолог, таким образом, был освобожден от необходимости сбора, обработки и ввода данных в
программу TRANSYT. Следует отметить, что переход к 3-му поколению произошел плавно, путем включения в уже существующие системы специальной
подсистемы автоматического расчета ПК наряду с системой их ручного ввода.
Примером системы 3-го поколения может служить система фирмы Peek Traffic
с подсистемой AUT, вопрос установки которой в Санкт-Петербурге решается в
течение последних лет. Важной особенностью этой системы является также ее
децентрализация, что приводит к повышению надежности функционирования,
и использование гибких алгоритмов управления как в режимах МГР, так и на
29
уровне формирования районов регулирования. Одновременно с начала 80-х годов уже упоминавшаяся группа сотрудников TRRL под руководством Д. Робертсона начала разработку метода сетевого адаптивного управления транспортными потоками SCOOT. Все АСУДД, существовавшие к тому времени, в
том числе и АСУДД 3-го поколения, обеспечивали сетевое управление только
по прогнозу, вне реального масштаба времени. Использование заранее рассчитанных ПК не позволяло оперативно реагировать на случайные изменения характеристик транспортных потоков. При низких и средних интенсивностях
движения случайные всплески интенсивностей не приводили к серьезным последствиям, но при загрузке транспортной сети, приближающейся к 90 %, каждый случайный всплеск мог привести к затору. Эта проблема могла быть и была решена только путем управления в реальном времени. Не останавливаясь на
конкретных реализациях управляющего алгоритма, отметим, что он потребовал
децентрализации работы системы и передачи ряда функций принятия решения
на уровень управляющего устройства (контроллера) на перекрестке. Другой
особенностью SCOOT’а, сдерживающей его распространение, явилось изменение требований к количеству и схеме расстановки датчиков. Несмотря на то,
что переход к АСУДД 4-го поколения нельзя осуществить эволюционно, как
переход от 2-го к 3-му поколению, в настоящее время АСУДД, использующие
этот метод или подобные ему, установлены в нескольких десятках городов:
прежде всего, в 53 городах Великобритании, в Мадриде, Гонконге, Токио, Торонто, Бордо, Бахрейне и так далее. Особенно эффективным оказывается использование систем 4-го поколения при высоких загрузках транспортных сетей.
Так, установка такой системы в Торонто в районе хоккейного стадиона, вмещающего 50 000 зрителей, позволила снизить задержки транспорта по сравнению с использовавшейся ранее системой 3-го поколения на 17 %, остановки на
22 %, экономия горючего составила 6 %, количество вредных выбросов сократилось на 5 % ("ITE Journal", N 1, 1994).
Начало и вся первая половина 80-х годов в СССР ознаменовалось разработкой АСУДД "Сигнал", выполненной монополистом в этой сфере уже неоднократно упомянутым НПО "Автоматика". К сожалению, в области технологии
эта система не явилась шагом вперед. Как уже отмечалось, в то время в распоряжении разработчика не было даже версии TRANSYT’а, а к разработке алгоритмов и программ технологических расчетов он приступил в середине 80-х годов. Заявленные на этапе НИР алгоритмы противозаторового управления так и
не были реализованы. Вся модернизация в сущности свелась к смене элементной базы. Следует отметить попытку включения в управляющий контур метода
сетевого адаптивного управления "Градиент", так и не приведшую к серьезным
изменениям технологии: этот метод не прошел широкой апробации из-за плохой работы датчиков. Работы, проведенные в конце 80-х и начале 90-х годов
были ориентированы не на расширение технологических возможностей системы, а на замену управляющего комплекса (вместо ЭВМ СМ2М - персональная
ЭВМ). АСУДД "Сигнал" в настоящее время установлена в ряде городов России,
30
в том числе на Московском пр-те Санкт-Петербурга. Отсутствие должной технологической поддержки по-прежнему заставляет относить ее к 1-му поколению.
3.4 Структура систем автоматизированного управления движением
Автоматизированная система управления дорожным движением – это
комплекс технических, программных и организационных средств, обеспечивающих сбор и обработку информации о параметрах транспортных потоков, и
на основе этого оптимизированное управление движением. По характеру функционирования и принципам построения АСУД относятся к классу автоматизированных систем управления технологическими процессами, получивших
большое применение в народном хозяйстве.
Специфику АСУД определяют объекты управления – транспортные и
пешеходные потоки, которым свойственны рассредоточенность в пространстве,
а также стохастичность и нестационарность параметров. Указанные свойства
объекта управления обусловливают использование в системе ряда территориально разобщенных объектов, участвующих в едином технологическом процессе. Таким образом, АСУД должна иметь широко развитую сеть периферийного
оборудования, связанного с управляющим пунктом. Каналы связи обеспечивают постоянную циркуляцию в системе исходной, командной и контрольной
информации. Информация необходима для функционирования основных программно-технических комплексов системы: информационно-измерительного,
автоматического управления, диспетчерского и ручного управления, контрольно-диагностического. Каждый комплекс АСУД решает определенный круг задач.
Поскольку оптимизация управления немыслима без соответствующего
информационного обеспечения, то одними из задач являются измерение и анализ параметров транспортных потоков. Так как отработка этой информации, а
также формирование и передача команд средствам управления должны обеспечиваться в темпе, соизмеримом со скоростью изменения условий движения на
улично-дорожной сети, сбор информации осуществляется в реальном масштабе
времени. Дискретность этого процесса, а также цикл обмена информацией между управляющим пунктом и периферийными устройствами обычно приняты
равными 1 с. Это обеспечивает и необходимую точность измерений, поскольку
ежесекундный опрос транспортных детекторов для однополосного контролируемого сечения гарантирует отличие одного автомобиля от другого, учитывая,
что по условиям безопасности движения минимальный интервал между ними
составляет более 1 с. Определение времени присутствия автомобиля с точностью до 1 с также обеспечивает достаточно уверенное распознавание заторовой
ситуации.
Следующей и главной задачей является выбор (или расчет) режимов
управления и формирования управляющих воздействий на исполнительные ор-
31
ганы системы —периферийное оборудование. В нормальном режиме работы
АСУД это осуществляет управляющий вычислительный комплекс (УВК). В запоминающих устройствах УВК содержатся типовые (базовые) программы
управления, соответствующие определенным транспортным ситуациям. Программы автоматически выбираются и корректируются на основе поступающей
с периферии информации. При выходе УВК из строя временно могут быть использованы программы, содержащиеся в специальном резервном устройстве
управляющего пункта. При этом снижается гибкость управления, так как программы выбирают вручную или с помощью таймера в заданное время суток, и
кроме этого, не происходит общая коррекция программ.
В случаях возникновения непредвиденных ситуаций может осуществляться дистанционное диспетчерское управление. Необходимость введения
диспетчерского управления в АСУД с сохранением за человеком высшего приоритета в принятии решения диктуется сложностью процесса дорожного движения, а также большой тяжестью последствий для участников движения при
нарушениях и сбоях в работе системы. Таким образом, в составе АСУД функционируют три независимых контура управления: автоматического гибкого, резервного и диспетчерского.
И, наконец, задачами контрольно-диагностического комплекса являются
контроль исправности технических средств системы, блокирование опасных
ситуаций в работе светофорной сигнализации.
Наличие в системе нескольких контуров управления, резервирующих
друг друга, а также ее контрольно-диагностические функции существенно повышают ее надежность и эффективность. Указанные задачи АСУД решаются с
помощью технических средств, необходимого программного обеспечения и обслуживающего систему персонала. К таким средствам относятся: детекторы
транспорта; устройства передачи информации; средства обработки этой информации (вычислительный комплекс); периферийные исполнительные устройства (дорожные контроллеры, управляемые знаки, указатели скорости);
средства диспетчерского контроля и управления движением; контрольнодиагностическая аппаратура. Используемые в АСУД программы бывают технологические и служебные. Первые реализуют конкретные алгоритмы управления транспортными потоками, вторые являются неотъемлемой частью
средств вычислительной техники и поставляются вместе с этой техникой предприятиями-изготовителями. Они обеспечивают необходимые режимы работы
УВК, его контролирование и диагностирование.
В обслуживающий персонал входит штат специалистов, выполняющих
функции управления движением и занимающихся эксплуатацией и обслуживанием технических средств, подготовкой технологических программ.
Технические средства АСУД в зависимости от выполняемых ими функций размещаются в управляющем пункте (УП) системы или на периферии.
АСУД может быть с единым общегородским управляющим пунктом или с несколькими районными управляющими пунктами (районированная структура).
32
В последнем случае может быть общий центр для координации работы районных УП, а при его отсутствии между районными УП обеспечивается обмен информацией.
Районированная структура АСУД способствует сокращению длины линии связи и повышению надежности системы, так как выход из строя какоголибо района не приводит к существенным нарушениям в работе всей системы.
Однако системы с полной централизацией обеспечивают удобство их эксплуатации, возможность эффективного диспетчерского управления, сравнительную
простоту приема и передачи информации. Отпадает и необходимость в большом количестве помещений для оборудования районных УП. В силу этого
большинство всех действующих АСУД выполняют с единым общегородским
центром управления (рис. 3).
Подключение каждой единицы периферийного оборудования к линиям
связи с управляющим пунктом обеспечивается с помощью УТ, полукомплекты
которых размещаются как в УП, так и на периферии (в ДК или в специальных
контейнерах).
Управление движением в рамках АСУД организовано по иерархическому принципу. Это предполагает несколько уровней управления, отличающихся
масштабностью решаемых задач. Учитывая свойства объекта управления (медленные периодические изменения параметров потока, измеряемые минутами,
кратковременные изменения скорости и плотности, измеряемые десятками секунд, интервалы между автомобилями, измеряемые секундами), можно выделить три уровня управления – стратегический, тактический и локальный.
Одним из основных алгоритмов, реализуемых АСУД, является гибкое
координированное управление. Так как любая программа координации предполагает одинаковый цикл для всех перекрестков, ее невозможно распространить
на всю улично-дорожную сеть города. Она будет пригодной только для какогото одного так называемого района координации (обычно крупная магистраль с
прилегающими улицами). Границами района могут быть перекрестки, не
имеющие связи по потоку с соседними.
33
УВК
УВВ
УТ
ДТ
ДК
ДТ
УС
ЦП
СО
ЗУ
УТ
КДУ
МнСх
ДСП
ДК
УТ
УЗН
УДЗ
ПКА
УТ
СКА
ДК
СРП
ПТ
ПТК
ПУ
РС
РПУ
ВКУ
ТК
Управляющий пункт
Периферийное
оборудование
Рис. 3 Обобщенная структурная схема АСУД 3 с единым управляющим
пунктом:
УВК — управляющий вычислительный комплекс; КДУ — комплекс
средств диспетчерского управления; ЦП — центральный процессор; ЗУ — запоминающие устройства; УВВ — устройства ввода-вывода; УС — устройство
связи; МнСх — мнемосхема; ДСП — дисплеи; ЛУ — пульт управления; РПУ
— резервное программное устройство; РС — радиостанция; ВКУ— видеоконтрольное устройство; УТ —устройство телемеханики; ДТ—детектор транспорта; ДК — дорожный контроллер; СО — светофорный объект; УДЗ – управляемый дорожный знак; СКА, ПКА – стационарный и передвижной комплекты аппаратуры приоритетного пропуска; СРП – светофоры реверсивной полосы;
ПТК – передающая телевизионная камера; ЛТ – постовые телефоны; ТК – телефонный коммутатор.
34
Поэтому на стратегическом уровне улично-дорожную сеть разбивают на
районы координации. В пределах одного района реализуют программу, соответствующую транспортной ситуации в данном районе.
Дальнейшей задачей этого уровня управления является выбор из библиотеки содержащихся в памяти УВК программ наиболее подходящей этой ситуации базовой жесткой программы координации. Для этого информация о параметрах потоков, являющаяся результатом ежесекундного опроса детекторов
транспорта, накапливается в УВК и усредняется. Интервал усреднения интенсивности и скорости движения определяется динамикой изменения параметров
потоков. В часы пик интервал усреднения обычно составляет 10-20 мин, в межпиковые часы 40-60 мин.
На стратегическом уровне УВК прогнозирует транспортную ситуацию
на следующий период усреднения для того, чтобы программа координации выбиралась не из условий предыдущего интервала усреднения, а в соответствии с
текущими параметрами движения. Для этого используются ранее накопленные
статистические данные об изменении интенсивности и скорости в течение суток. Полученные результаты позволяют выбрать из памяти УВК наиболее подходящую контрольную картограмму транспортной ситуации, которой соответствует заранее рассчитанная базовая программа, характеризующаяся определенными знаниями цикла, временных сдвигов и длительности основных тактов.
На тактическом уровне происходит подстройка базовой программы
(общая коррекция) под реальную транспортную ситуацию в районе координации, которая отличается от контрольной интенсивностью и скоростью потоков.
И, наконец, на локальном уровне осуществляется местная коррекция программы.
При смене программ координации могут возникнуть опасные ситуации,
когда длительность зеленого сигнала может стать меньше или больше отвечающей требованиям безопасности движения. Кроме этого, может нарушиться
предусмотренный порядок чередования фаз.
Первая ситуация обычно блокируется на локальном уровне. При этом
контроллеры независимо от команд, поступающих из УП, не выключают зеленый сигнал до истечения его заранее заданного минимального значения и, наоборот, выключают зеленый сигнал, когда его максимальная длительность, заложенная в контроллере, отработана. Вторая ситуация блокируется алгоритмом
переходного периода, реализуемым УВК на тактическом уровне. Алгоритм
предусматривает плавную подстройку новой программы к действовавшему ранее режиму работы светофорной сигнализации.
Кроме программ координированного управления, в АСУД при необходимости реализуется ряд специальных технологических и служебных алгоритмов. К специальным технологическим алгоритмам относятся: включение участков ЗУ, обнаружение и ликвидация заторовых ситуаций, дистанционное диспетчерское и местное ручное управление светофорной сигнализацией.
35
Участки «зеленой улицы» включаются автоматически, если специальный автомобиль снабжен передвижным комплектом аппаратуры приоритетного
пропуска. В момент прохождения специально предназначенных для этой цели
детекторов транспорта автомобиль посылает в УП запрос. В результате по мере
его продвижения последовательно включаются участки «зеленой улицы» в соответствии с программой, заложенной в УВК. Длину каждого участка выбирают такой, чтобы время ожидания водителей в конфликтующих направлениях не
превышало 60 с. При отсутствии в автомобиле ПКА сигнал о включении участков «зеленой улицы» посылает в УВК диспетчер управляющего пункта или инспектор ГИБДД с ВПУ контроллера, которые заранее получают информацию о
спецпроезде.
Обнаружение заторовых состояний основано на определении среднего
времени присутствия автомобилей в контролируемых сечениях, располагаемых
в зоне перекрестка. Если это время превышает заранее заданное значение, делают попытку рассосать затор путем увеличения длительности зеленого сигнала в направлении затора. Если эта попытка не дает положительных результатов,
то на предыдущем перекрестке включают позицию управляемого знака, в соответствии с которой поток (или часть потока) отводится на объездные пути.
Вручную управляют светофорной сигнализацией на перекрестке; в экстренных ситуациях (ликвидация последствий ДТП, заторы и т. д.). Это делает
диспетчер с пульта управления УП, когда он может контролировать ситуацию с
помощью телевизионного канала связи (см. рис. 3), либо инспектор ГИБДД,
находящийся на перекрестке, с ВПУ контроллера.
К служебным алгоритмам относятся реализация системы приоритетов
команд, получение первичной информации о параметрах транспортных потоков
и ее обработка в процессе реализации технологических алгоритмов, обмен информацией между техническими средствами, а также взаимодействие с диспетчером и контроль функционирования технических средств. Информация о параметрах потоков и состоянии технических средств периодически выводится на
печать с помощью типовых устройств, входящих в состав УВК.
3.5 Периферийное оборудование системы
Задачами периферийного оборудования являются: сбор первичной информации о характеристиках транспортных потоков; реализация команд, поступающих из УП; формирование и посылка в УП телесигнализации о выполнении команд и об исправности оборудования; формирование и посылка в УП
запросов на реализацию специальных режимов управления; управление светофорным объектом в локальном режиме в случае выхода из строя каналов связи
с УП.
Выполнение этих задач обеспечивается техническими средствами. Особенностью их использования в АСУД является их связь с управляющим пунктом и характер принимаемой и передаваемой информации.
36
Для соединения периферийного оборудования с управляющим пунктом
в современных АСУД применяют проводные каналы связи. Реализация этих
каналов может быть выполнена посредством сооружения специальной кабельной сети. Однако ее создание требует значительных капиталовложений и сопряжено с большим объемом земляных работ по укладке кабеля на уличнодорожной сети города. Поэтому, как правило, в качестве каналов связи применяют арендуемые линии городской телефонной сети. Здесь решающим становится уменьшение числа физических каналов. Решение этой задачи обеспечивается применением устройств телемеханики, позволяющих по одной физической линии передавать большое число команд и обратных информационных
сигналов. Таким образом, неотъемлемой частью периферийного оборудования
являются устройства телемеханики, которые могут быть составной частью этого оборудования или размещаться отдельно в специальных контейнерах, устанавливаемых рядом с проезжей частью.
Задачу сбора первичной информации о параметрах потока выполняют
детекторы транспорта. При этом для выбора базовой программы координации
используются проходные детекторы (информация об интенсивности движения)
и детекторы скорости, расположенные в узловых точках улично-дорожной сети. Информация о заторовых ситуациях поступает от детекторов присутствия,
которые обычно размещают в зоне перекрестков. Для расчета самих базовых
программ, помимо интенсивности и скорости потока, необходима информация
о его составе, которая регистрируется специальным типом детекторов. Если детекторы, имеющие непосредственную связь с управляющим пунктом, расположены в зоне перекрестка, то для реализации этой связи могут быть использованы устройства телемеханики дорожных контроллеров (БОИП).
Реализацию поступающих из УП команд и управление светофорным
объектом в локальном (аварийном) режиме осуществляют дорожные контроллеры. Учитывая методы управления, реализуемые общегородскими АСУД, в
данном случае применяются только контроллеры непосредственного подчинения. Как было указано выше, устройства телемеханики встроены в контроллеры
и обеспечивают прием и декодирование сигналов телеуправления и посылку в
УП телесигнализации о выполнении команд и исправности контроллера.
В нормальном режиме работы контроллер служит лишь транслятором
указанных команд. Его самостоятельность проявляется лишь в местной коррекции программ координации, поступающих из центра, при условии, что в контроллерах содержатся блоки местного гибкого регулирования. В локальном режиме контроллер полностью переходит на автономное управление, используя
заложенную в нем резервную программу.
Контроллеры управляемых дорожных знаков по сравнению со светофорными выполняют меньший объем функций и имеют более простое конструктивное исполнение. Их связь с УП осуществляется через УОИП.
37
К периферийному оборудованию относятся стационарные и передвижные комплекты аппаратуры приоритетного пропуска (СКА и ПКА), обеспечивающие автоматический запрос включения участков «зеленой улицы».
К периферийному оборудованию АСУД следует отнести также и внешние устройства, подключенные к дорожным контроллерам: выносные пульты
управления; табло вызова пешеходной фазы; управляемые дорожные знаки.
3.6 Управляющий вычислительный комплекс
Управляющий вычислительный комплекс (УВК) является высокопроизводительным средством обработки информации и выполняет главную роль в
обеспечении гибкого автоматического управления. Его функции:
− обработка информации о параметрах транспортных потоков;
− выбор и ввод в действие управляющих алгоритмов и плавный переход от одного алгоритма к другому;
− передача команд, реализующих эти алгоритмы, на периферийные
объекты и прием сигналов об исполнении этих команд;
− обеспечение необходимой информацией диспетчерский персонал и
управление через пульты операторов любым объектом системы;
− определение неисправностей отдельных элементов системы и контроль правильности функционирования светосигнального оборудования;
− запись, хранение и обработка статистической информации о параметрах транспортных потоков, состоянии оборудования системы и
деятельности диспетчерского персонала.
Для реализации перечисленных функций в состав УВК должен входить
ряд устройств:
− Центральный процессор, предназначенный для выполнения всех
арифметических и логических операций.
− Оперативные запоминающие устройства, взаимодействующие с
процессором при выполнении им операций.
− Долговременные запоминающие устройства (магнитные ленты или
магнитные диски), предназначенные для хранения больших массивов информации, используемой в работе УВК непостоянно.
− Устройства ввода-вывода, необходимые для взаимодействия УВК с
диспетчерским и обслуживающим персоналом: фотосчитывающие
устройства, необходимые для начального ввода в УВК программ,
устройства печати с клавиатурой; устройства быстрой печати для
вывода больших массивов информации; устройства индикации данных.
− Устройства связи с объектами, обеспечивающие обмен информацией с периферийным оборудованием и техническими средствами
38
диспетчерского управления. Устройства связи представлены в УВК
достаточно многочисленной группой, учитывая большое количество
подключаемых к нему внешних устройств.
− Вспомогательные устройства, необходимые для взаимосвязи центрального процессора с перечисленными группами устройств (расширитель ввода-вывода, канал прямого доступа в память, таймер,
предназначенный для выдачи в процессор временных сигналов, что
позволяет в заданные моменты и интервалы времени переводить
УВК на определенный режим работы).
− Функции УВК выполняются в различные интервалы времени. Опрос
детекторов транспорта и контролируемого периферийного оборудования, посылка команд на периферию, прием команд с пульта диспетчерского управления обычно имеют временной цикл 0,05…1 с,
выполнение задач тактического уровня 1 - 2 мин, стратегического
5…30 мин.
С учетом многообразия режимов обмена информацией УВК с подключенными к нему внешними устройствами в его работе используется принцип
приоритета, который реализуется программным путем. Высшим приоритетом
пользуется синхронный обмен информацией с периферийными устройствами,
необходимый для эффективной работы контура автоматического управления.
Обмен информацией, связанный с обслуживанием запросов оператора системы,
выводом информации на печать или мнемосхему осуществляется лишь после
окончания процесса синхронного обмена. Моменты начала и окончания этого
процесса определяются сигналами таймера в соответствии с жесткой временной диаграммой. Таким образом, какие бы программы не выполнял УВК, к моменту связи с периферийными устройствами выполнение их прерывается таймером. После выполнения программы синхронного обмена с периферией
(обычно она бывает очень короткой) УВК возвращается к выполнению прерванной программы.
Аналогично обеспечивается приоритетность остальных режимов. При
этом текущий режим прерывается по признаку, заложенному в режиме более
высокого приоритета.
3.7. Средства диспетчерского управления
Основными задачами диспетчерской службы являются: управление
движением в особых случаях, не предусмотренных программами УВК; управление при сбоях в каналах связи или выходе из строя УВК; наблюдение за процессом функционирования АСУД.
Под особыми случаями понимаются дорожно-транспортные происшествия (ДТП), аварии инженерных сетей или сооружений, массовые мероприятия в
городе или отдельном его районе (демонстрации, спортивные праздники), при-
39
оритетный пропуск автомобилей, не оборудованных аппаратурой ПКА (или в
местах, где отсутствует СКА).
При выходе из строя УВК нарушается контур автоматического гибкого
управления. Диспетчер должен, используя резервное программное устройство,
обеспечить координированное управление в контролируемых АСУД районах со
сменой программ в заданное время суток. При необходимости отдельные перекрестки могут быть переведены диспетчером в режим локального управления.
Наблюдение за процессом функционирования АСУД преследует цель
выявить все недопустимые отклонения от нормального режима работы. Такие
отклонения могут возникать вследствие отказов технических средств АСУД
или из-за несовершенства программного обеспечения УВК.
При возникновении указанных ситуаций действия диспетчерского персонала могут быть стандартными (предусмотренными специальной инструкцией) или носить индивидуальный характер в зависимости от опыта и искусства
оператора (например, при ликвидации последствий ДТП).
Для решения основных задач технические средства КДУ обеспечивают
диспетчера необходимой информацией и возможность дистанционного управления периферийными объектами системы, к средствам информационного
обеспечения относятся: мнемосхемы района, контролируемого АСУД; дисплеи,
средства телевизионного надзора за движением; средства телефонной и радиосвязи. Для осуществления функций контроля и управления служат пульты операторов.
Мнемосхема представляет собой схематическое изображение дорожной
сети города с элементами сигнализации. Нередко для размещения видеоконтрольных устройств средств телевизионного надзора к мнемосхеме крепят специальные боковые каркасы. Элементами сигнализации являются расположенные на мнемосхеме в узловых точках улично-дорожной сети индикаторы, реализуемые, как правило, на лампах накаливания. Цвет индикаторов соответствует определенной информации, выводимой на мнемосхему: о режимах функционирования системы или ее устройств (координированное управление, «зеленая
улица», ручное управление и т. д.); о неисправности технических средств; о
транспортной ситуации в районе управления (например, сигнал о заторе в движении). Цвет индикатора выбирают на стадии проектирования системы. Более
детальную информацию, расшифровывающую сигналы мнемосхемы, оператор
может получить через дисплей. При этом оператор обращается непосредственно к массивам информации, хранящимся в УБК. Например, по запросу оператора на экран дисплея может выводиться информация по отдельному перекрестку (номер программы управления, текущее состояние фаз регулирования), по
группе перекрестков (интенсивность, скорость потоков), по системе в целом
(характер неисправности оборудования). Дисплей может быть использован и
как устройство ввода информации. Таким образом, он является средством оперативного обмена информацией между человеком и УВК в АСУД.
40
Входящая в КДУ телефонная и радиосвязь состоит из сети проводных и
радиоканалов. Они соединяют управляющий пункт АСУД с подразделениями
ГИБДД и другими службами, имеющими отношение к дорожному движению и
обеспечению его безопасности. По этим каналам диспетчерский персонал получает устную информацию о транспортной ситуации в районах, дорожной обстановке, запросы о спецрежимах управления. Эти же средства связи могут
быть использованы для оперативного управления движением с привлечением
дорожно-патрульной службы ГИБДД.
Подсистема телевизионного надзора используется для визуального контроля условий движения на наиболее сложных транспортных узлах. Причем на
одном пересечении может быть установлено несколько передающих телевизионных камер, которые крепятся на специальных опорах, мачтах уличного освещения, а также на стенах и крышах зданий и сооружений. Камеры имеют защитный кожух, а также устройства подогрева и вентиляции. Управляет положением камеры, ее включением, отключением и фокусированием оператор дистанционно из УП посредством устройств телемеханики. При необходимости
изображение, выводимое на ВКУ, может быть записано для последующего анализа дорожных ситуаций и действий диспетчерского персонала в этих условиях.
Для непосредственного осуществления функций контроля и управления
служат пульты управления. Пульт управления имеет связь с УВК, дисплей, панель дистанционного управления передающими телевизионными камерами и
видеоконтрольными устройствами, коммутатор прямой телефонной связи, панель управления радиостанцией. Органы управления на пульте выполнены в
виде кнопок и клавишей с соответствующей системой индикации. Пульт
управления размещается таким образом, чтобы оператор имел хороший обзор
мнемосхемы и экранов ВКУ.
41
4 Автоматизированные системы управления дорожным движением в
России
4.1 Современное состояние автоматизации управления дорожным
движением в России
Современное состояние технологии управления дорожным движением
можно характеризовать двояко. С одной стороны, в области практической автоматизации управления дорожным движением Россия отстала от развитых
стран не менее, чем на 20 лет: АСУДД, установленные в большинстве городов,
относятся к 1-му поколению и функционируют без систематической технологической поддержки. Разработанные и разрабатываемые в последнее время периферийные технические средства ориентированы на работу в составе АСУДД
1-го и 2-го поколений. С другой стороны, отставание России в рассматриваемой
области не представляется непреодолимым. Сдержанный оптимизм обусловлен
тем, что на уровне алгоритмического обеспечения современная технология
управления транспортными потоками вполне разработана и во многом программно реализована, по крайней мере в части, касающейся систем 2-го и 3-го
поколений. В основном ясны и принципы управления, реализуемые в системах
4-го поколения, но в этом случае основным сдерживающим фактором является
отсутствие современных технических средств, позволяющих реализовать на
практике управление транспортными потоками в реальном времени. Программно реализована и прошла апробацию модель перераспределения транспортных потоков (программный комплекс КСОД фирмы «Ритом»), позволяющая автоматизировать принятие решений на этапе организации движения и
создающая необходимые предпосылки для реализации в рамках АСУДД подсистем управляемых дорожных знаков. При благоприятных обстоятельствах
это создает условия для создания в России современных АСУДД не в далекой
перспективе, а в течение ближайших нескольких лет.
Положение в области разработки и применения технических средств,
как и следовало ожидать, отражает ситуацию, сложившуюся в сфере технологии управления транспортными потоками.
До начала 90-х годов разработкой этих средств занималось в основном
уже неоднократно упоминавшееся НПО "Автоматика". В 90-х годах начался
процесс демонополизации в сфере разработки и производства технических
средств регулирования (ТСР) дорожного движения. Новое поколение дорожных контроллеров (ДК) было разработано известными в России производителями ТСР, ставшими сейчас акционерными обществами, а также СМЭУ
ГИБДД г. Екатеринбурга совместно с НПО"ИНТРОТЕСТ". Есть планы производства и использования в России ДК, разработанного болгарской фирмой "ТР
СИСТЕМ".
Рассмотрим следующие современные разработки ДК:
- ДКЛМП (АО "Автоматика-Д", г. Омск),
42
- ДК-01ТМ (АО "ТЕЛЕМЕХАНИКА", г. Нальчик),
- УК-4 (АО "ТЕЛЕАВТОМАТИКА", г. Нарткала),
- ДКП-1.2 (СМЭУ, НПО "ИНТРОТЕСТ", г. Екатеринбург),
- МТК 08/64 (фирма "ТР СИСТЕМ", г. Пловдив, Болгария),
С точки зрения их использования в АСУДД, контроллеры ДКЛМП (г.
Омск) и ДКП-1.2 (г. Екатеринбург) предназначены для работы в АСУДД "Сигнал", контроллер ДК-01ТМ (г. Нальчик) ориентирован на использование в модернизированной ТСКУ. Контроллеры серии МТК (г. Пловдив) могут использоваться как в централизованной системе (АСУДД "Сигнал"), так и в АСУДД
2-го и 3-го поколений с децентрализованной структурой управления.
Все перечисленные ДК (кроме МТК 08/64) не имеют в своем составе детекторов транспорта и принципиально могут работать только в АСУДД 1-2 поколений. Вероятно, существующее положение закономерно, так как передовые
идеи в технологии управления дорожным движением еще не являются основой
для разработки ТСР в России.
4.2 АСУДД в Москве
За последние годы в Москве резко возросла интенсивность транспортного движения. С этим сталкиваются практически все крупные города мира, и без
применения компьютерных средств управления транспортными потоками эту
проблему решить практически невозможно. «Мозговой центр» подобной системы должен:
− уметь оценивать интенсивность потоков транспорта в различных районах города;
− управлять длительностью сигналов светофоров для создания «зеленых волн», с помощью которых «стадо» автомобилей, не останавливаясь лишний раз на перекрестках, двигается в нужных направлениях;
− оценив интенсивность потока транспорта, управлять его скоростью и,
возможно, направлением с помощью «интеллектуальных» знаков –
указателей или прямых директив водителям на световых табло;
− управлять движением потоков транспорта с учетом времени суток;
− уметь оценивать экологическую обстановку в районе управления и
предпринимать определенные усилия по ее улучшению;
− уметь понимать команды человека-оператора и передавать их на дорожные контроллеры перекрестков;
− уметь принимать команды постовых-милиционеров с улиц для оперативного управления движением транспорта с уличного перекрестка;
− круглосуточно и без перерывов работать с беспрецедентной надежностью.
Более 10 лет тому назад на основании ряда Постановлений Правительства Москвы в столице создана и непрерывно развивается Телеавтоматическая
43
система управления движением транспорта "СТАРТ". Она была разработана
институтом «Мосгортрансниипроект» и представляет собой сложный трехуровневый иерархический комплекс управления движением транспорта в центре Москвы.
На нижнем уровне системы были расположены средства управления
светофорной сигнализацией – дорожные контроллеры (ДК) и детекторы транспорта (ДТ) – сенсоры, собирающие информацию о параметрах транспортных
потоков. ДК и ДТ расположены в зонах перекрестков и функционируют непосредственно в уличных условиях. Каждый ДК может работать автономно (локальный режим) по заданной программе или в режиме системы, транслируя команды центра управления (ЦУ), передавая их на светофорную сигнализацию и
управляемые дорожные знаки (УДЗ).
Все ДК и ДТ связаны с центром управления некоммутируемыми телефонными линиями. В центре управления, каждые пятнадцать линий связи (или
ДК) объединяются концентратором, который в соответствии со специальным
протоколом, собирает с ДК информацию об их состоянии, исполнении команд
ЦУ и параметрах транспортных потоков. От концентратора к ДК передаются
команды управления светофорами и УДЗ.
Второй ранг иерархии образуют концентраторы, которые через сервер
проводных каналов связи передают собранную с перекрестков информацию на
верхний уровень – управляющий вычислительный комплекс (УВК).
Применение системы «Старт» обеспечивает:
увеличение эффективности использования дорожно-уличной сети;
снижение задержек транспорта на перекрестках;
повышение скорости сообщения и безопасности движения;
снижение расхода горюче-смазочных материалов;
оздоровление экологической обстановки;
повышение оперативности управления движением.
Рассмотрим структуру «Старта» более подробно.
К 2003 году в Москве планировалось завершить второй этап создания
телеавтоматической системы управления дорожным движением "Старт". Первый этап создания "Старта" действует в пределах Садового кольца. Вторая очередь охватит наиболее важные транспортные узлы и магистрали города, что позволит координировать управление в центре системы "Старт" свыше 500 светофорами. Сейчас проблема транспорта стоит очень остро, 80 процентов улиц в
центре города исчерпали свою пропускную способность. Система "Старт", оснащенная телевизионным надзором за улицами, поможет регулировать движение транспорта и управлять дорожными знаками. Уже сейчас создано семь дополнительных зональных центров управления дорожным движением наиболее
загруженных магистралей.
44
Система "СТАРТ" предназначена для выполнения следующих основных
функций.
Автоматическое координированное управление светофорными объектами. Координация заключается в организации согласованной работы светофоров
на смежных перекрестках, при этом с помощью соответствующих математических моделей выполняется многокритериальная оптимизация на сети улиц. Переключение программ координации осуществляется по расписанию (по времени суток и дням недели) либо по параметрам транспортных потоков (адаптивно).
Оперативное диспетчерское управление движением транспорта в экстремальных ситуациях, задание специальных режимов светофорного регулирования;
Телевизионный надзор за транспортной ситуацией в наиболее напряженных узлах дорожно-уличной сети, в том числе оперативное выявление дислокации и причин возникновения предзаторовых и заторовых ситуаций.
Визуальная поддержка принятия решений при диспетчерском управлении техническими средствами регулирования движения.
Наблюдение за оперативной обстановкой при проведении специальных
мероприятий.
Контроль работы сотрудников ДПС и других служб.
Анализ ДТП, чрезвычайных ситуаций и других изменений условий движения транспорта по имеющейся видеоинформации.
Автоматический мониторинг транспортных потоков (сбор и анализ данных об интенсивности, скорости движения, занятости и составе потока от различных детекторов транспорта).
Автоматическое и оперативное диспетчерское управление движением
транспорта на скоростных магистралях города, в том числе:
− автоматическое координированное управление въездами и выездами с
целью обеспечения непрерывного движения в основном направлении,
− автоматическое обнаружение заторов и ДТП,
− управление движением в тоннелях.
Автоматизированное информирование участников движения с помощью
динамических информационных табло и управляемых дорожных знаков о дорожно-транспортной ситуации, в том числе:
− осложнении дорожно-транспортной ситуации (ДТП, заторы, дорожные работы, следование колонн уборочной техники) по ходу движения;
− временных изменениях в организации дорожного движения при проведении массовых мероприятий, операций правоохранительных органов и т. п.
− ограничениях скорости движения, в том числе по метеорологическим
причинам;
45
− контроль и диагностика периферийного оборудования и каналов связи.
Система спроектирована в архитектуре "клиент/сервер" с использованием современных программных и аппаратных решений, обеспечивающих ее открытость, расширяемость и высокую надежность. Она построена по иерархическому принципу. В упрощенном виде структура системы имеет топологию типа
"многоуровневой звезды".
В системе можно выделить три уровня:
− общегородской центр системы;
− зональные центры управления движением;
− периферийное оборудование объектов.
Информационное взаимодействие между различными уровнями системы осуществляется по различным сетям передачи данных.
В состав комплекса технических средств Общегородского центра управления (ЦУ) входят:
Центральный сервер базы данных системы, реализованный на кластере
sunfire 3800 компании Sun Microsystems. Он функционирует под управлением
относящейся к семейству Unix операционной системы Sun Solaris и системы
управления базами данных (СУБД) IBM Informix Dynamic Server.
Серверы приложений, предназначенные для реализации алгоритмов автоматического и оперативного диспетчерского управления движением, мониторинга транспортных потоков, информирования водителей, диагностики периферийного оборудования и т.д. (серверы Sun Ultra E3000 и Е450 с операционной системой Solaris);
Рабочие станции оперативного и административного персонала системы
- персональные компьютеры с архитектурой Wintel (Intel / Microsoft Windows
9х);
Центральное оборудование подсистемы телевизионного надзора компании Grundig-Plettac;
Коллективные средства отображения на базе видеостен компании
Synelec и телевизионных полиэкранов;
Сетевое (Ethernet 10/100/1000Base-T) и коммуникационное оборудование.
Кроме того, на площадях Общегородского ЦУ располагается оборудование Зонального центра, обслуживающего объекты, находящиеся в пределах
Садового Кольца, а также на ряде других магистралей.
Все оборудование Общегородского центра размещено в двух залах: зале
вычислительного комплекса и диспетчерском зале. Планировка диспетчерского
зала выполнена с учетом разбиения всей территории города на семь зон оперативного управления (секторов):
− центр города в пределах Садового кольца;
− шесть зон между Садовым кольцом и МКАД.
46
Каждая из них оборудована рабочими местами операторов, коллективными средствами отображения информации (полиэкран подсистемы телевизионного надзора за движением и видеостена) и аппаратурой связи. К одной зоне
оперативного управления (одному сектору) может относиться несколько зональных центров управления движением. Координация работы операторов зон
осуществляется ответственными дежурными по городу, имеющими свои оборудованные соответствующим образом рабочие места.
Конфигурация Зональных центров управления (ЗЦ) является переменной и зависит от возлагаемых на них функций. В большинстве случаев в состав
КТС ЗЦ входят:
− зональный мастер-контроллер на базе высоконадежного (200000 часов наработки на отказ) промышленного контроллера Motorola
MVME 172, работающего под управлением операционной системы
реального времени OS9 компании Microware. В зависимости от конфигурации обеспечивается управление от 16 до 144 объектами, удаленными на расстояние до 20 км;
− рабочее место инженера-оператора движения;
− сетевое и коммуникационное оборудование.
В отдельных ЗЦ также устанавливается оборудование подсистемы телевизионного надзора, коллективные средства отображения информации, оборудование подсистемы информирования участников движения, а также средства
цифровой видеозаписи. В связи с расширенным объемом задач зональных центров 3-его транспортного кольца (в частности, управление движением в тоннелях) в состав их КТС помимо перечисленных технических средств входит сервер.
Зональный центр работает, как правило, в автоматическом режиме, диспетчерское управление осуществляется при необходимости. При отказе общегородского центра или сети передачи данных между центрами управление автоматически передается на зональный уровень, что приводит лишь к частичному сокращению функциональности системы.
В состав КТС периферийного объекта могут входить:
− системный дорожный контроллер;
− светофоры, в том числе транспортные трехсекционные и реверсивные;
− многополосные детекторы транспорта, измеряющие объем движения,
скорость, занятость и состав потока (в настоящее время используются
радиолокационные и видеодетекторы, не требующие при установке
разрытия дорожного полотна);
− управляемые и стационарные передающие телевизионные камеры;
− динамические информационные табло;
− управляемые шлагбаумы;
− управляемые дорожные знаки и указатели скорости;
47
− детекторы негабаритного груза;
− соответствующая приемо-передающая аппаратура.
Важным компонентом такой территориально-распределенной системы,
как система "СТАРТ", являются сети передачи данных.
Для организации обмена информацией между общегородским и зональными центрами широко используется Московская волоконно-оптическая сеть
(МВОС), оператором которой является МТК "Комкор". Она работает по технологии синхронной цифровой иерархии (SDH) и хорошо зарекомендовала себя в
качестве надежной высокоскоростной мультимедийной сети с достаточно разветвленной инфраструктурой. По сети осуществляется транспортировка как
трафика TCP/IP, так и значительных объемов видеоинформации. В отдельных
случаях для решения указанных задач используются выделенные волоконнооптические каналы связи. Подключение к зональным центрам периферийного
оборудования подсистем светофорного регулирования и мониторинга транспортных потоков осуществляется по имеющимся выделенным медным линиям.
При этом обмен данными с имеющимся парком дорожных контроллеров ведется по специализированному синхронному протоколу (информация поступает
параллельно по всем каналам со скоростью 100 бит/с). В подсистеме информирования участников движения контроллеры динамических табло работают через обычные модемы для каналов тональной частоты. Передача телевизионного
сигнала от камер в Зональный центр ведется в аналоговом виде по волоконнооптическим каналам или, при незначительном удалении от ЗЦ, по коаксиальному кабелю.
Прикладное программное обеспечение (ПО) включает в себя серверную
и клиентскую компоненты, взаимодействующие между собой как через базу
данных (работающую под управлением СУБД IBM Informix), так и напрямую, с
использованием сетевого интерфейса sockets. Наряду с выполнением основных
функций системы оно позволяет:
− реализовать координированное управление светофорными объектами
по программам координации, рассчитанным с использованием математических моделей Transyt-7F Release 10.1 и TSIS v.5.1 (США);
− использовать различные стратегии управления: в соответствии с периодом суток, днем недели и сезоном или осуществлять адаптивное
управление (по параметрам транспортных потоков);
− задавать программу координации и специальные режимы управления
(желтое мигание, локальный режим, отключение светофоров) на отдельных объектах и в районе в целом по команде оператора;
− отрабатывать процедуру плавного переходного периода при смене
программы координации и при вводе объектов в координацию после
завершения специальных режимов;
− включать и выключать "зеленые улицы" для проезда специального
транспорта по запросам с выносных пультов и по команде оператора;
48
− отображать в реальном времени на карте-схеме района режим работы
объектов (координированный, диспетчерский, локальный, желтое мигание, отключение светофоров, "зелёная улица", неисправность);
− отображать в реальном времени на общей карте-схеме степень загруженности улично-дорожной сети;
− отображать в реальном времени схемы перекрестков с указанием разрешенных и запрещенных направлений движения, а также общую
схему организации движения и расстановки технических средств;
− контролировать состояние периферийного оборудования и каналов
связи, осуществлять их расширенную диагностику;
− формировать различные графики, журналы и отчеты, в том числе для
анализа параметров транспортных потоков.
Расчетные технико-экономические показатели:
− снижение задержек транспорта до 20-25 %;
− уменьшение времени поездки до 10-15 %;
− уменьшение массы выбросов окиси углерода, углеводородов, окислов
азота и других вредных веществ до 5-10 %;
− снижение потребления горючего до 5-15 %.
Генеральным проектировщиком системы, в том числе и разработчиком
ее прикладного ПО, является Научно-исследовательский и проектный центр
ГУП "Мосгортранс". Оперативное диспетчерское управление движением транспорта и техническую эксплуатацию оборудования системы осуществляет Центр
телеавтоматического управления движением транспорта (ЦТАУ ДТ УГИБДД
ГУВД г. Москвы).
В 2004 г. введен в действие пусковой комплекс подсистемы управления
движением на Новом Арбате, Кутузовском проспекте, Можайском шоссе – Переделкино, Рублевском шоссе – Огарево, создаваемой по заказу Министерства
транспорта РФ в рамках Федеральной целевой программы "Модернизация
транспортной системы России".
Далее будет более подробно рассмотрена подсистема управления дорожным движением "Старт-КВИН".
4.3 Создание автоматизированной системы управления дорожным
движением в Одессе
Развитие улично-дорожной сети Одессы, которой был присвоен статус
города и порта в 1794 г., проводилось в соответствии с генеральным планом по
проекту голландского архитектора и военного инженера, состоявшего на русской службе, Де Волана. Прямоугольная сеть улиц была вписана в рельеф местности, изобилующей балками и обрывами. Основная застройка центра проводилась в ХІХ-ХХ вв., поэтому город сразу приобретал современный вид.
49
До середины 70-х г. серьёзных проблем в организации дорожного движения не возникало. В конце 70-х гг., в связи с интенсивным развитием автомобильного транспорта, для повышения пропускной способности на двух магистралях города (улицах Пушкинской и Чкалова) была внедрена система на базе
дорожных контроллеров с тремя жёсткими программами регулирования для 20
светофорных объектов.
В связи с возникновением предзаторовых ситуаций на других магистралях были попытки внедрения простейших систем координированного управления на базе универсальных контроллеров. После внедрения таких систем были
получены хорошие результаты на тех улицах, где наличие кратных расстояний
между перекрёстками позволило скоординировать работу светофоров. На некоторых других улицах это позволило решить задачу устранения заторов только
частично, так как в часы пик количество автотранспортных средств значительно превышало пропускную способность, ограниченную геометрическими параметрами улицы.
С учётом использования всех возможностей имевшегося в тот период
времени оборудования было внедрено многопрограммное регулирование на нескольких сложных локальных светофорных объектах.
В связи с прогнозируемым ростом автомобильного парка города Госавтоинспекцией на основе накопленного опыта были сделаны выводы о необходимости расширения автоматизированной системы управления дорожным движением. Одновременно с этим, для увеличения пропускной способности основных городских магистралей, было принято решение об изменении геометрических параметров улиц и переводе некоторых магистралей на одностороннее движение. Поэтому в 1979 г. омским институтом «Промавтоматика» было
выполнено техническое обоснование внедрения в Одессе АСУДД. В дальнейшем, из-за отсутствия лимитов на проектирование в Омске, Госавтоинспекцией
и специалистами СМЭУ были изучены результаты внедрения АСУДД в Ташкенте, Харькове, Омске, Москве, Минске и выдано «Техническое задание на
проектирование» Одесскому институту «Укрюжгипрокоммунстрой», имеющему опыт проектирования транспортных развязок, магистралей и коммуникаций
городского электротранспорта. Проектные работы по первой очереди АСУДД
были выполнены в 1985 – 1986 гг.
В 1987 г. Было начато строительство АСУДД. В состав системы входило
3-х этажное здание ЦУП, кабельные магистральные системы связи, 29 светофорных объектов, системы телевизионного обзора на трёх светофорных объектах, объёмная мнемосхема, ЭВМ СМ-2М К-125/3. Строительство первой очереди АСУДД было завершено в 1990 г.
В процессе эксплуатации первой очереди АСУДД были выявлены конструктивные недостатки. Особенно неудачным оказался метод программирования режимов управления светофорными объектами методом «прошивки» памяти. Наличие заранее рассчитанных семи программ и отсутствие практической
возможности оперативно изменять временные вставки и режимы координации
50
не позволяло комплексно решить проблему управления дорожным движением.
Так же не учитывались сезонные и другие изменения дорожной обстановки.
Достаточную сложность представляло программирование дорожных контроллеров. Кроме того, в процессе эксплуатации дорожные контроллеры несколько
раз подвергались разграблению. Замена плат на платы, не содержащие драгоценных металлов, успеха не имела, т.к. новые платы также были похищены.
Опыт эксплуатации АСУДД за рубежом показывает, что применение детекторов транспорта в ряде случаев не даёт реальной картины наполнения
транспортных потоков, что не позволяет оперативно влиять на изменение дорожной обстановки, поэтому развитие систем телеобзора – весьма перспективное направление в процессе управления дорожным движением.
Начиная с 1991 года, в г. Одессе на 29 регулируемых перекрестках использовалась автоматизированная система управления дорожного движения
(АСУДД). Она действовала на 4-х наиболее загруженных автомагистрали города. Автоматизированная система составлялась из центрального управляющего
пункта ЦУП и с 29 дорожных контроллеров, которые были соединены кабельными линиями связи. ЦУП, в свою очередь, состоял из пульта контроля и
управления ПКУ, мнемосхемы и двух шкафов-координаторов управления периферийными средствами были синхронизированы между собой с целью координации движения на всех регулируемых перекрестках, которых объединила
автоматизированная система, по единому плану координации. Светофорные
объекты были оборудованы дорожными контролерами. По результатам обследований, на основании анализа совершенных дорожно-транспортных происшествий и исследований характеристик и условий дорожного движения в г. Одессе было определено, что действующая к тому времени система АСУДД (производства НПО «Промавтоматика», Россия) не эффективная и требует усовершенствование. Дорожные контроллеры типа «ДКМ» не могут обеспечить оптимальные режимы регулирования дорожного движения, они физически и морально устарели.
Поэтому, на протяжении апреля 1997 года отделом исследований и разработки технических средств регулирования дорожного движения НИЦ БДД
МВД Украины были проведены комплексные исследования показателей дорожного движения улично-дорожной сети г. Одессы. Как следствие, обработаны и переданы для выполнения мероприятия по внедрению современной
АСУДД на 12 улицах с охватом 72 регулируемых перекрестков.
Так, на настоящее время система АСУДД в г. Одессе охватывает 62 регулируемых перекрестка (что составляет около 26 % от общего количества светофорных объектов по городу), и кроме этого на 18 регулируемых перекрестках
система находится на стадии внедрения. Автоматизированная система состоит
из центрального пункта управления ЦПУ и периферийных средств (дорожных
контроллеров и датчиков транспорта). Дорожные контроллеры с ЦПУ соединенные с помощью кабельных линий связи, кроме двух, на которых применяются приборы радиосвязи. Регулируемые перекрестки оборудованы дорожны-
51
ми контроллерами. На маршрутах координированного движения автотранспорта внедрены жесткие суточные программы работы светофорных объектов. Другими словами, на каждом светофорном объекте в определенное время включается соответствующая временная программа, которая отвечает определенному
плану координации. Суточные программы рассчитаны с учетом колебаний интенсивности движения автотранспорта на протяжении суток (определены и учтены «пики» и «межпиковые» периоды).
С целью определения эффективности функционирования автоматизированной системы АСУДД в г. Одессе в августе 1999 года проведенные соответствующие исследования, по результатам которых установлено:
− значительно уменьшились задержки транспортных средств на перекрестках;
− количество остановок автотранспорта на запрещающий сигнал светофора уменьшилось на 40 %;
− время проезда регулируемых магистралей сократился на 20 %;
− средняя скорость движения транспортных средств увеличилась на 30
%;
− уровень загрязнения городских улиц уменьшился на 15 %;
− уменьшился уровень аварийности на маршрутах действия АСУДД.
Проведенный анализ аварийности на маршрутах действия автоматизированной системы в г. Одессе свидетельствует о постепенном уменьшении количества учетных дорожно-транспортных происшествий. Однако одновременно наблюдаем незначительный рост количества ДТП с материальным ущербом.
Одной причиной такого роста есть повышение интенсивности движения в следствие увеличения парка транспортных средств вообще, а также непрогнозируемые колебания интенсивности движения транспорта в течение суток. На такие
изменения интенсивности движения действующая АСУДД не всегда может
эффективно реагировать из-за отсутствия гибкого регулирования движением
автотранспорта. Поэтому предполагается внедрить режим гибкого управления
дорожным движением (с использованием датчиков транспорта).
52
5 Подсистема управления дорожным движением "Старт-КВИН"
5.1 Общая структура и функции подсистемы
Подсистема управления дорожным движением предназначена для оптимизации процесса управления движением транспорта в отдельном районе
крупного города или в небольших городах. Её применение обеспечивает снижение транспортных задержек и повышение пропускной способности дорог,
что приводит к уменьшению расхода горючего и улучшению экологических
показателей.
После десяти лет функционирования системы «СТАРТ» начата ее модернизация. В центре управления установлена сеть станций, работающих под
управлением ОС Solaris. Для хранения данных в системе использована СУБД
Informix. Все эти средства модернизируют верхний уровень управления, в котором кроме автоматического, предусмотрено еще и оперативное диспетчерское управление, при котором персонал получает информацию от УВК; речевую информацию через средства связи; телеметрию от подсистемы телевизионного надзора за движением, выводимую на полиэкран видеоконтрольных
устройств; данные от коллективных средств отображения информации на базе
«видеостены».
Все двадцать районных концентраторов в новой версии заменяются одним – комплексом «Старт-КВИН», аппаратная часть которого была разработана
компанией РТСОФТ, а прикладное ПО Мосгортрансниипроектом. Комплекс
«Старт-КВИН» связан с перекрестками проводными линиями связи, а с центром управления по оптоволоконной сети c использованием протокола ТСР/IР.
На рис. 4 приведена структурная схема модернизированной системы, на рис. 5
приведена схема ее оборудования.
Комплекс «Старт-КВИН»построен на базе промышленного vmebusконтроллера. Ядро комплекса – интеллектуальный встраиваемый компьютер
MVME-172 компании Motorola Computer. Рабочее место оператора реализовано
на базе стандартного ПК, установленного в центре телеавтоматического управления ГИБДД УВД города Москва.
Из центра управления в комплекс «Старт-КВИН» загружается локальная
база данных и необходимые программные модули, сохраняемые в памяти
MVME172. Во время работы в центр управления возвращается информация для
анализа и отображения, а также принимаются команды операторов.
В качестве устройств ввода/вывода для связи с ДК используются мезонинные контроллеры Industrypack от компании SBS Technologies Modular I/0, а
для цифрового ввода/вывода применяется IP-Digital48 – 48-миканальный недорогой контроллер с прекрасными параметрами надежности (наработка на отказ
– более 1 млн. часов). Кстати, сам встраиваемый компьютер MVME172, используемый в комплексе, имеет не менее впечатляющие параметры надежности
53
– 200 тыс. Часов наработки на отказ и 5 лет гарантии безотказной работы. Каждый ДК подсоединен к комплексу «Старт-КВИН» линиями связи, по которым
производится ввод телеметрической информации и вывод информации телеуправления. Таким образом, один мезонинный контроллер IP-Digital48 управляет шестнадцатью дорожными контроллерами, что соответствует 16-ти перекресткам дорожной системы Москвы.
Протоколы обмена информацией между «Старт-КВИН» и ДК унаследованы от старой системы управления, которые по физическим параметрам сигналов и логике приема/передачи не соответствуют ни одному из современных
коммуникационных протоколов, поэтому для физического сопряжения IPDigital48 и существующих линий связи с дорожными контроллерами были разработаны специальные адаптеры линий связи. Эти устройства представляют
собой модуль сопряжения существующих каналов с IP-Digital48, реализующий
оптическую развязку и преобразование сигналов ДК в соответствии с интерфейсом IP-Digital48.
Конструктивно адаптер – это модуль Vmebus, к которому подключаются
48 физических линий связи с ДК. IP-Digital48, в свою очередь, подключаются к
адаптеру – 16 перекрестков получают и передают информацию для обработки
через один IP-Digital48 и один адаптер. Максимальное расстояние от перекрестка до центра управления – 20 км.
В процессе работы «Старт-КВИН» ежесекундно осуществляет следующие операции:
− опрашивает все подключенные к нему ДК;
− на основании полученной информации, используя локальную базу
данных и текущие алгоритмы координации, вырабатывает управляющие воздействия на светофоры и прочее периферийное оборудование перекрестков;
− производит вывод управляющей информации на ДК;
− производит обмен информацией с УВК комплекса «СТАРТ»;
− вводит информацию на локальный пульт оператора и обрабатывает
введенные от него команды.
− в качестве операционной системы, управляющей работой комплекса,
используется ОС реального времени OS-9, которая предоставляет
стандартные средства для:
− организации работы прикладных процессов в соответствии с заданными временными интервалами при обменах с периферийным оборудованием;
− организации информационного взаимодействия между процессами
системы;
− Организации обменов с пультом оператора комплекса путем поддержки DDE-протокола обмена;
54
− Управления дисковыми накопителями (UNIX- подобная файловая
система);
− организации и управления обменами с контроллерами в/в.
Система OS-9 предоставляет программисту необходимые возможности
по реализации поставленных задач, обладает высокой реактивностью и компактностью получаемого кода. Данная ОС является сегодня одной из наиболее
используемых в системах промышленной автоматизации, особенно построенных на базе микропроцессоров Motorola. Во многих странах системы управления движением транспорта используют именно OS-9 (например, транспортные
потоки в Нью-Йорке).
Пульт оператора комплекса «Старт-КВИН» представляет собой ПК, работающий под управлением NT и соединенный каналом связи с VMЕконтроллером. На экране пульта в реальном масштабе времени отображается
оперативная обстановка на перекрестках. Пульт предназначен также для управления за движением транспортных потоков в обслуживаемом районе. SCADA
система intouch, используемая для сбора, обработки и отображения информации, позволяет оператору-технологу выполнить графическую привязку подсистемы «Старт-КВИН» к реальному району управления, а также скорректировать
схемы перекрестков в случае изменения состава их оборудования, порядка размещения ДК и т.п.
В состав оборудования подсистемы «Старт-КВИН» входят:
− встраиваемый интеллектуальный контроллер MVME162 (фирма
Motorola, CШA);
− набор контроллеров IP-Digital48 (фирма SBS greenspring Modular I/O);
− платы-носители VIPC616 (фирма SBS greenspring);
− набор адаптеров линий связи АСДК-3 (РТСОФТ, Россия);
− средства связи с центральных комплексом управления;
− набор устройств внешней памяти (на жестком и гибком магнитных
дисках);
− VME-крейт с источником питания и встроенной системой вентиляции.
На MVME162 возложены основные задачи по обработке оперативной
информации, принимаемой от ДК. Помимо этого MVME162 участвует в подготовке данных для интеллектуального пульта оператора подсистемы (ИП).
Каждый контроллер IP-Digital48 обеспечивает обмен информацией с 16ю ДК. Количество мезонинных контроллеров IP-Digital48 определяется количеством управляемых перекрестков. Непосредственно на MVME162 может быть
установлено до 4-х IP-Digital48 (64 управляемых перекрестка).
55
Для управления районами, в которых более 64 перекрестков, в состав
МК включаются платы-носители VIPC616, на каждой из которых устанавливается до 4-х IP-Digital48.
Центральный управляющий комплекс
Серверы автоматического
управления дорожным движением
Диспетчерский пункт
Ethernet
Районная подсистема Старт-КВИН
Мезонинный
контроллер
Пульт оператора
Дорожный
контроллер 1
Дорожный
контроллер 16
Рис. 4 Структурная схема комплекса «Старт-КВИН»
Минимальные требования к персональному компьютеру, входящему в
состав оборудования ИП:
− микропроцессор P-166;
− оперативная память - 32 Мбайта;
− SVGA порт с видеопамятью 1 Мбайт;
− стандартный набор последовательных портов;
− порт Ethernet;
− цветной 17" монитор, клавиатура, мышь.
56
Программное обеспечение комплекса состоит из программного обеспечения МК и программного обеспечения ИП.
Комплекс программ МК состоит из операционной системы реального
времени OS-9 и комплекса прикладного программного обеспечения "КВИН"
(разработчики - РТСОФТ, Мосгортрансниипроект).
Комплекс прикладного программного обеспечения "КВИН" обеспечивает получение оперативной информации от ДК, координированное управление
ими и обмен с интеллектуальным пультом оператора подсистемы. Он не накладывает ограничений на максимальное количество каналов контроля и управления, количество выполняемых планов координации, на методику и время их
исполнения.
Комплекс программ ИП состоит из операционной системы Windows
3.11/95/NT и комплекса прикладного программного обеспечения (разработчик
Мосгортрансниипроект).
Прикладное программное обеспечение реализовано в среде SCADA системы Intouch (фирма Wonder-ware, США). Связь с оператором реализуется в
виде многооконного пользовательского интерфейса, с помощью которого он
видит перед собой карту управляемого района, схему выбранного по карте перекрестка и детальную информацию, принимаемую от ДК. На схеме перекрестка обеспечивается динамическое отображение направлений транспортных потоков, состояния объектов управления перекрестка и т.п. Используемая в ИП
SCADA система intouch, позволяет оператору-технологу в кратчайший срок
выполнить необходимую привязку системы "Старт-КВИН" к реальному району
управления, а также корректировать графические схемы перекрестков в случае
изменения состава их оборудования (добавлять/убирать ДК и т.д.)
5.2 Применение «Старт-КВИН»
Подсистема "Старт-КВИН" входит в состав городской системы телеавтоматического управления движением транспорта "СТАРТ", представляющей
собой трехуровневую систему. На первом уровне расположены светофоры, детекторы транспорта, управляемые дорожные знаки, которые подключаются к
подсистеме "стартквин" с помощью дорожных контроллеров или модемных
линий связи. Районные подсистемы "Старт-КВИН" образуют второй уровень
городской системы "СТАРТ". Информация от всех подсистем "Старт-КВИН"
объединяется в Центре телеавтоматического управления (ЦТАУ ДТ) Управления ГИБДД ГУВД г.Москвы. В настоящее время подсистема "Старт-КВИН"
используется для управления движением транспорта в центре города в пределах Садового кольца. Сдан в эксплуатацию ряд зональных подсистем "СтартКВИН", с помощью которых осуществляется управление движением транспорта на крупнейших магистралях города. В 1999 году начаты работы по созданию
системы управления движением транспорта европейского уровня на участках 3го транспортного кольца Москвы. На базе "Старт-КВИН" разработана первая
57
очередь этой системы для дорожного участка в Кутузовском тоннеле. Ввод в
2000 году данной системы в эксплуатацию позволит обеспечить управление 16ю реверсивными светофорами, установленными на двух порталах 750метрового Кутузовского тоннеля.
Сервер удаленных
терминалов
Сервер баз данных
Сервер приложений
подсистемы автоматизированного
управления
Сервер приложений подсистемы
автоматического
управления
Сетевые концентраторы Ethernet
10Base-T
Рабочие
места диспетчеров
движения
Коллективные
средства отображения информации
Сервер мультимедиа
Районные подсистемы СтартКВИН
Коммутатор
Дорожные
контроллеры
Управляемые
знаки
Видеокамеры
Светофорные
объекты
Детекторы
транспорта
Рис. 5 Оборудование комплекса «Старт-КВИН»
58
Работы по созданию второй очереди системы, предусматривают расширение ее функциональных возможностей и подключение к комплексу "СтартКВИН" более 100 дополнительных устройств (датчики интенсивности движения, управляемые знаки, информационные табло, шлагбаумы), с помощью которых будет реализован весь необходимый набор функций управления транспортными потоками Кутузовского участка третьего транспортного кольца
(ММДЦ "Москва-Сити" - Комсомольский проспект). В будущем планируется
внедрить подсистемы "Старт-КВИН" на всех крупнейших магистралях г. Москвы.
Комплекс «Старт-КВИН» установлен в Центре телеавтоматического
управления ГИБДД УВД города Москва где он, работая в составе комплексной
системы управления дорожным движением Москвы – «СТАРТ», используется
для обуздания транспортных потоков в пределах Садового кольца. В 1998-1999
гг. В Москве развернуто еще несколько комплексов «Старт-КВИН», осуществляющих управление движением транспорта на крупнейших магистралях города: Кутузовском участке третьего транспортного кольца города, Ленинградском
проспекте, проспекте Мира, Профсоюзной улице, Рязанском проспекте, Ярославском шоссе и т.д. В самом ближайшем будущем планируется поставить под
управление подобными комплексами все крупнейшие магистрали Москвы,
включая полностью третье транспортное кольцо, а также использовать их для
управления движением транспорта в других крупных городах России.
59
6 ГИС как основа Национальной навигационной системы США
Осенью 1998 г. компания Geographic Data Technology, Inc. (GDT), являющаяся бизнес-партнером ESRI, начала работу над проектом создания системы подробной навигации по Национальной базе данных по улицам. Продукты GDT, созданные на основе сети улиц, давно поддерживали функцию геокодирования и традиционные географические приложения для бизнеса. Но включение в эти продукты ряда навигационных атрибутов теперь обеспечивает поддержку таких широко используемых приложений, как управление транспортным парком, слежение за перемещением объектов, логистика, локационные
сервисы, а также новое приложение - встроенная система навигации для автомобилей. Поскольку GDT использовала свой проверенный временем компиляционный подход к построению баз данных, вхождение этой компании в рынок
навигационных систем общенационального уровня оказалось весьма эффективным. В этом процессе в значительной степени участвовали ключевые клиенты
вновь возникающих рынков.
Методология построения баз данных GDT основана на вере в то, что при
удовлетворении потребностей десятков явно очерченных рынков, существующих в рамках одной базы данных, каждое отдельное приложение и каждый отдельный рынок выигрывают от того, что есть возможность аккумулировать отклики пользователей других приложений как на том же самом, так и на других
рынках, на которых могут существовать общие потребности. Для значительной
части ГИС-приложений существует много общих требований к данным, независимо от рынка или географического "фокуса". Большинство пользователей
ГИС хочет, чтобы данные:
− позволяли осуществлять пространственную локацию объектов, основанных на различных известных атрибутах (или, в традиционной
ГИС-терминологии, позволяли осуществлять геокодирование).
− "выглядели как карта", т.е. водные объекты, гольф-площадки и другие
"вехи" являются необходимыми элементами привязки.
− вели себя как реальный мир. Иногда просто знать, что данный элемент является улицей, это - недостаточная информация. Является ли
движение на ней односторонним? Является ли эта дорога платной?
Улицы имеют различные характеристики, и часто в рамках одного
приложения должны быть приняты разные решения.
− взаимодействовали как реальный мир. Если это не шоссе, идет ли дорога под уклон ближе к перекрестку? Возможен ли правый поворот на
этом конкретном пересечении дорог? Разные виды улиц по-разному
взаимодействуют друг с другом, и многие приложения зависят от
знания и понимания этих взаимодействий.
Удовлетворение этим общим требованиям на национальном уровне требует понимания географических сходств и различий. Например, район Квинс
(Queens) в Нью-Йорке имеет необычную адресную систему: адреса имеют де-
60
фис (123-05 116th Ave.) В г. Солт-Лейк-Сити, шт. Юта, в указателях улиц используется стандарт наименования, отличный от того, который Почтовая
Служба США (United States Postal Service) использует для названия тех же
улиц. Во многих городах шт. Мичиган левый поворот на улицах с разделительной полосой требует того, чтобы водитель, пересекая разделительную полосу,
совершил сначала U-образный поворот, следуя дорожной разметке, а уже затем
- правый поворот в нужном направлении (так называемый Michigan U-turn).
Адреса на Гавайях также включают в себя дефис, поэтому способность понять
адресную систему, принятую в районе Квинс в Нью-Йорке, позволяет также
понять адресную систему на Гавайях. И во многих городах при повороте приходится совершать маневр, топологически эквивалентный мичиганскому Uобразному повороту, хотя техника исполнения может немного отличаться. В
каждой новой ситуации можно использовать преимущества знаний, полученных в других областях.
Для поддержки базы данных с такой степенью детализации (в базе содержится более 6,2 млн. миль улиц США и более 500.000 миль улиц Канады)
GDT сотрудничает с более чем 45.000 организаций, что позволяет компилировать национальные данные с учетом их локального понимания. GDT, сотрудничающая с ESRI и использующая в своей работе ПО Arcims, недавно расширила
контакты с муниципальными и региональными правительственными агентствами в ходе реализации программы Community Update. Эта программа позволяет объединить опыт GDT в области управления базами данных ГИС со знаниями агентств, занимающихся отдельными регионами. В структуре программы
Community Update муниципальные и региональные правительственные агентства используют систему на основе Интернета для рассылки в GDT новой и обновленной информации об улицах в подконтрольных им регионах. В GDT происходит оценка информации, "прошивка" ее перекрестными ссылками и интеграция с другими данными, и в таком виде информация возвращается на локальные серверы для ее загрузки отдельными агентствами. Используя преимущества компилированной базы данных, участники системы могут совместно
создавать согласованную национальную инфраструктуру пространственных
данных и одновременно предоставлять информацию пользователям на локальном уровне.
В течение последних двух лет GDT существенно расширила свой список
информации. Атрибуты улиц, компилируемые и предоставляемые GDT, расширились и теперь включают в себя Z-уровень (отражающий отношения "путепровод, идущий поверху/тоннель"), ограничения для поворотов/маневров (выполняются в виде "поворотного круга" с помощью ГИС arcinfo или arcview),
направление движения на улицах с односторонним движением, среднее время
пересечения, кодирование в соответствии с Классификатором кодов транспортных артерий (Artery Classification Coding, ACC), а также информацию о дорожном покрытии в дополнение ко всем полям, содержащих информацию об адресах и наименованиях.
61
Компания GDT постоянно находится в процессе согласования и верификации позиционирования всех геометрических данных, что позволит соблюсти
или даже превзойти требования навигационной индустрии. В соответствии с
Национальным стандартом точности пространственных данных (National
Standard for Spatial Data Accuracy, NSSDA) происходит согласование векторных
данных с растровыми изображениями, существующими векторными источниками и данными GPS. Входящие источники данных проходят тщательное тестирование на соответствие требованиям актуальности и точности. Это относится и к постоянно увеличивающейся базе данных установленных и проверенных
в полевых условиях контрольных точек DGPS (дифференциальной GPS - Глобальной системы позиционирования). Редактирование большинства карт теперь
производится с помощью метровых изображений в качестве фона, что способствует получению ценной информации (например, Z-уровень) и в целом - пониманию того, что происходит в реальной жизни. Все это является преимуществом для пользователей, поскольку данные выглядят, ведут себя и взаимодействуют, как в реальном мире.
Для пользователей программных продуктов, разработанных ESRI, все
изменения данных GDT сразу становятся доступными через системы arcinfo,
arcview или arcsde. Приложение Dynamap/Transportation Data оптимизируется
специально для каждого формата с использованием преимуществ встроенных
функций каждого пакета. Например, пользователь ГИС arcview может загрузить данные и создать маршруты немедленно. Приложение arcview Network
Analyst способно "узнавать" и принимать в расчет улицы с односторонним
движением, Z-уровни и другие атрибуты без дополнительной обработки данных. Геокодирование полностью поддерживается базовым приложением,
включая полный доступ к альтернативным названиям улиц.
62
7 Периферийные устройства автоматизированных систем
управления дорожным движением
7.1 Светофоры
Самый первый автоматический светофор появился в Англии 10 декабря
1868 года. Работал он на газовой лампе и облегчал членам Парламента переход
проезжей части улицы. Но проработало это чудо техники всего четыре недели,
после чего взорвалось.
В Петербурге же автоматический светофор был установлен лишь 15 января 1930 года на пересечении Невского и Литейного проспектов.
До второй половины XIX века светофоров не было. Гораздо раньше, во
времена гужевого движения, на улицах появились полицейские, которые выполняли роль регулировщиков. В 1909 году был официально введен 90сантиметровый белый жезл. Правда, эта деревянная «дубинка» не прижилась, и
в 30-х годах ее отменили. Регулировщики стали показывать знаки руками, а
впоследствии «вооружились» современным полосатым бело-черным жезлом.
Значение и чередование сигналов
Светофоры предназначены для поочередного пропуска участников движения через определенный участок улично-дорожной сети, а также для обозначения опасных участков дорог. В зависимости от условий светофоры применяются для управления движением в определенных направлениях или по отдельным полосам данного направления:
− в местах, где встречаются конфликтующие транспортные, а также
транспортные и пешеходные потоки (перекрестки, пешеходные переходы);
− по полосам, где направление движения может меняться на противоположное;
− на железнодорожных переездах, разводных мостах, причалах, паромах, переправах;
− при выездах автомобилей спецслужб на дороги с интенсивным движением;
− для управления движением транспортных средств общего пользования.
Порядок чередования сигналов, их вид и значение, принятые в России,
соответствуют международной Конвенции о дорожных знаках и сигналах.
Типы светофоров
Светофоры можно классифицировать по их функциональному назначению (транспортные, пешеходные); по конструктивному исполнению (одно-,
двух- или трехсекционные, трехсекционные с дополнительными секциями); по
их роли, выполняемой в процессе управления движением (основные, дублеры и
повторители).
63
В соответствии с ГОСТ 25695-83 "Светофоры дорожные. Общие технические условия" они делятся на две группы: транспортные и пешеходные. Светофоры каждой группы, в свою очередь, подразделяются на типы и разновидности исполнения. Имеются восемь типов транспортных светофоров и два типа
пешеходных. Каждый светофор имеет свой номер. Первая цифра номера означает группу (1 - транспортный светофор, 2 - пешеходный), вторая цифра - тип
светофора, третья цифра (или число) - разновидность его исполнения.
Транспортные светофоры типа 1 (без учета сигналов дополнительных
секций) и типа 2 имеют три сигнала круглой формы диаметром 200 или 300 мм,
расположенных вертикально. Как исключение, для светофоров типа 1 допускается горизонтальное расположение сигналов. Последовательность расположения сверху вниз (слева направо): красный, желтый, зеленый.
Дополнительные секции применяются только со светофорами типа 1 с
вертикальным расположением сигналов и имеют сигнал в виде стрелки на черном фоне круглой формы.
Светофоры типа 1 применяются для регулирования всех направлений
движения на перекрестке. Допускается их использование и перед железнодорожными переездами, пересечениями с трамвайными и троллейбусными линиями, сужениями проезжей части и т.д. Светофоры 2 типа применяются для
регулирования движения в определенных направлениях (указанных на линзах
стрелками) и только в тех случаях, когда транспортный поток в этих направлениях не имеет пересечений или слияний с другими транспортными или пешеходными потоками (бесконфликтное регулирование). При достаточно широкой
проезжей части с числом полос на подходе к перекрестку более четырех целесообразно светофоры этого типа использовать для регулирования движения по
полосам.
Транспортные светофоры типа 3 применяются в качестве повторителей
сигналов светофоров типа 1. По своему внешнему виду они напоминают светофоры этого типа, однако в отличие от них имеют меньшие габаритные размеры
и диаметры сигналов 100 мм. Если основной светофор (типа 1) имеет дополнительную секцию, то светофор-повторитель также оборудуется дополнительной
секцией уменьшенного размера.
Светофоры типа 3 размещают под основным светофором на высоте 1,5-2
м от проезжей части, если затруднена видимость сигналов основного светофора
для водителя, остановившегося у стоп-линии. Светофоры этого типа могут
применяться также для управления велосипедным движением в местах пересечения дороги с велосипедной дорожкой. В этом случае над ними укрепляют
табличку белого цвета с изображением символа велосипеда.
Транспортные светофоры типа 4 применяют для управления въездами на
отдельные полосы движения. Такая необходимость возникает, например, при
организации реверсивного движения. Светофоры этого типа устанавливают над
каждой полосой в ее начале. Они имеют горизонтальное расположение сигналов: слева - в виде косого красного креста; справа - в виде зеленой стрелки, на-
64
правленной острием вниз. Оба сигнала выполняются на черном фоне прямоугольной формы.
Светофоры типа 4 могут применяться со светофорами типа 1, если реверсивное движение организовано не по всей ширине проезжей части. В этом
случае действие светофоров типа 1 не распространяется на полосы с реверсивным движением. Запрещается въезд а полосу, ограниченную с обеих сторон
двойной прерывистой линией, при отключенном светофоре типа 4, расположенного над этой полосой. В противном случае возникает возможность выезда
навстречу движению (например, при перегорании ламп красного сигнала одного из светофоров полосы).
Транспортный светофор типа 5 имеет четыре сигнала бело-лунного цвета круглой формы диаметром 100 мм. Подобный светофор применяют в случае
бесконфликтного регулирования движения транспортных средств общего пользования (трамваев, маршрутных автобусов, троллейбусов), движущихся по специально выделенной полосе. Однако даже в этих случаях необходимость в установке светофоров типа 5 нередко отпадает: схема организации движения на
перекрестке обеспечивает бесконфликтный пропуск транспортных средств указанных видов вместе с общим потоком, и светофоры типа 5 лишь повторяют
значения сигналов светофоров типа 1 или 2.
Транспортные светофоры типа 6 имеют два (реже один) красный сигнал
круглой формы диаметром 200 или 300 мм, расположенных горизонтально и
работающих в режиме попеременного мигания. При разрешении движения
транспортных средств сигналы выключаются. Светофоры этого типа устанавливаются перед железнодорожными переездами, разводными мостами, причалами железнодорожных переправ, в местах выезда на дорогу транспортных
средств спецслужб.
Светофор типа 7 имеет один сигнал желтого цвета, постоянно работающий в режиме мигания. Его применяют на нерегулируемых перекрестках повышенной опасности.
Транспортные светофоры типа 8 имеют два расположенных вертикально
сигнала красного и зеленого цветов круглой формы диаметром 200 и 300 мм.
Их применяют при временном сужении проезжей части, когда организуют попеременное движение по одной полосе, а использование для этих целей знаков
приоритета затруднено в силу ограниченной видимости на этом участке дороги.
Кроме этого, светофоры типа 8 применяют также для управления малоинтенсивным движением на внутренних территориях гаражей, предприятий и организаций, где, как правило, введены ограничения скорости.
Пешеходные светофоры имеют два вертикально расположенных сигнала
круглой или квадратной формы с диаметром круга или стороной квадрата 200
или 300 мм. Верхний сигнал - красный силуэт стоящего пешехода, нижний - зеленый силуэт идущего пешехода. Оба силуэта выполняются на черном фоне.
Согласно ГОСТ 23457-86, пешеходными светофорами оборудуют все
пешеходные переходы на управляемом светофорами перекрестке. При этом, ес-
65
ли не обеспечен бесконфликтный пропуск пешеходов, зеленый сигнал должен
работать в мигающем режиме, предупреждая пешеходов и водителей о возможности просачивания транспортных средств через пешеходные потоки.
Для всех типов светофоров при наличии двух вариантов сигнала (200
или 300 мм) светофоры с большим размером сигнала устанавливают на магистральных улицах и площадях, на дорогах с максимально допустимой скоростью
движения более 60 км/ч, а также при неблагоприятных условиях видимости.
Таким образом обеспечивается лучшее восприятие сигналов участниками движения. Кроме этого, увеличенные размеры сигналов подчеркивают характер
дороги, на которой находится водитель. С этой же целью перед пересечениями
с указанными дорогами со стороны, где были светофоры с диаметром сигнала
200 мм, устанавливают светофор с увеличенным диаметром (300 мм) красного
сигнала.
Конструкция светофоров
Светофор состоит из отдельных секций, каждая из которых предназначена для определенного сигнала. В зависимости от типа светофора секции могут иметь различные конструктивные особенности (форма и размеры сигнала,
особенности символа, источника света, светофильтра и т.д.). Общим для всех
секций является наличие оптического устройства.
Светофор состоит из секций, соединенных между собой резьбовыми
пустотелыми втулками, через которые пропущены провода. Секция представляет собой корпус с крышкой и противосолнечным козырьком. В крышке смонтировано оптическое устройство, состоящее из отражателя, цветного светофильтра, резинового кольца-уплотнителя и подвижного стакана с электролампой. При перемещении стакана нить лампы устанавливается в фокусе отражателя.
Тенденция развития современных конструкций светофоров заключается
в совершенствовании основных элементов светооптической системы: источника света, светофильтра, отражателя, а также надежности конструкции в целом.
В качестве источников света применяют лампы накаливания общего и
специального назначения. Иногда в качестве источника света используют газосветные трубки или излучающие диоды. Основным недостатком ламп накаливания общего назначения являются большая протяженность нити, которая плохо поддается фокусировке, и низкая виброустойчивость ламп. Кроме того, они
имеют сравнительно малый срок службы (500-800 ч), обусловленный специфическим режимом работы. Повышение срока службы ламп идет по пути применения специальных наполнителей (криптон), усложнения технологии изготовления нити накаливания, увеличения числа держателей нити.
В светофорах применяются светофильтры-рассеиватели и светофильтры-линзы. Первые обеспечивают необходимое перераспределение светового
потока в пространстве. Для этих целей на их внутренней стороне формируется
узорчатый, призматический, ромбический или каплевидный рисунок. Важной
66
характеристикой является угол светорассеяния - наибольший угол, в пределах
которого сила света уменьшается вдвое по сравнению с ее осевым значением.
Светофильтры-линзы способствуют концентрации светового потока. Их
использование позволяет отказаться от использования отражателя и уменьшить
размер сигнала.
Самым распространенным антифантомным устройством является противосолнечный козырек. Однако при низком положении солнца (в направлении
восток-запад, запад-восток) может возникнуть одновременное свечение всех
сигналов светофора. Известно несколько методов, позволяющих устранить
фантомный эффект. Отражатель с так называемым антифантомным крестом
представляет собой взаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для размещения галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннего источника на отражатель, отклоняется и поглощается зачерненной поверхностью пластин. В то же время пластины практически полностью пропускают лучи от лампы светофора. Существуют и другие решения.
В настоящее время светофоры обычно выполняют на основе светоизлучающих диодов. Например, СКДС-11 - светофор со светодиодами на печатных
платах. Потребляемая мощность не более 30 Вт. Эксплуатация возможна в температурном диапазоне от -60 °С до +60 °С. Светофор имеет встроенный блок
питания в виде трансформатора. Корпус светофора выполнен из ударопрочного
поликарбоната Macrolon немецкой фирмы «Байер», срок службы которого составляет 10-15 лет. Экономическая эффективность эксплуатации СКДС-11 в
два раза выше, чем при эксплуатации ламповых светофоров.
Технические характеристики:
Напряжение/частота, В/Гц...…………………220/50
Диаметр апертуры ………………….………………300
Исполнение светокомпонента.………………На светодиодах
Корпус…………………………………………Поликарбонат
Защитное стекло……………………………….Выпуклое, бесцветное
Дополнения …………………………………….Встроенный блок питания
7.2 Дорожные контроллеры
Назначение и классификация
Дорожные контроллеры предназначены для переключения сигналов светофоров и символов управляемых дорожных знаков. Помимо этого, в зависимости от конструкции дорожные контроллеры (ДК) могут сигнализировать о
выполнении команд, поступающих из центра управления, об исправности самого контроллера, выступать в роли командного устройства для группы других
контроллеров при объединении нескольких перекрестков в единую систему
управления.
67
Контроллеры делятся на локальные и системные. Локальные контроллеры управляют светофорной сигнализацией только с учетом условий движения
на данном перекрестке. Обмен информацией с контроллерами других перекрестков и управляющим пунктом не предусмотрен.
К локальным относят следующие типы ДК:
1. Контроллеры жесткого управления с фиксированными длительностями фаз или разрешающих сигналов по отдельным направлениям перекрестка.
Светофорные сигналы переключаются по одной или нескольким заранее заданным временным программам. Такие контроллеры предназначены для управления дорожным движением на перекрестках с мало изменяющейся в течении дня
интенсивностью движения.
2. Вызывные устройства, которые обеспечивают переключение светофорных сигналов по вызову пешеходами или транспортными средствами, прибывающими с прилегающих к магистрали улиц. Эти контроллеры предназначены для управления эпизодическим движением пешеходов или транспортных
средств по пересекающим магистраль направлениям. Длительности разрешающих сигналов для пешеходов и указанных транспортных средств, как и в предыдущем случае, фиксированы. В последнее время вызывные устройства отдельно не выпускают. Вызов фазы по запросу пешеходов обеспечивают контроллеры всех типов.
3. Контроллеры адаптивного управления, обеспечивающие непостоянную длительность фаз (разрешающих сигналов). Они предназначены для
управления движением на перекрестках, где интенсивность движения часто меняется в течении суток. Длительность сигналов так же, как и всего цикла регулирования, меняется в заранее заданны пределах от минимального до максимального значения.
Системные контроллеры переключают сигналы светофоров по командам
управляющего пункта или какого либо контроллера, включенного в систему и
выполняющего роль координатора.
К ним относят следующие типы:
1. Программные контроллеры жесткого управления. Они управляют
движением по одной из нескольких заранее заданных временных программ, заложенных в контроллерах. Все входящие в систему дорожные контроллеры
подключены к магистральному каналу связи. Программа и момент ее включения выбираются по команде одного из контроллеров или управляющего пункта.
2. Контроллеры непосредственного подчинения жесткого и адаптивного
управления. Каждый из них имеет отдельный канал связи с УП. Момент включения и длительность сигналов зависят от команд, поступающих из УП по указанным каналам связи. В свою очередь каждый контроллер по этим же каналам
информирует Уп о режиме функционирования и исправности своего оборудования. Контроллеры адаптивного управления имеют возможность коррекции
управляющих воздействий УП. Каждый такой контроллер имеет только одну
заложенную в него программу, выполняющую роль резервной. Она реализуется
68
при нарушении связи с УП, когда контроллер временно переходит на режим
локального управления.
3. Контроллеры для переключения символов управляемых дорожных
знаков и указателей рекомендуемой скорости. Такие контроллеры, как правило,
применятся в рамках АСУД, поэтому относятся к классу системных.
Помимо этой классификации, все ДК, находящиеся в эксплуатации,
можно разделить на две группы: контроллеры, обеспечивающие только пофазное управление (длительность разрешающих сигналов для всех направлений
данной фазы одинаковы); контроллеры, имеющие возможность обеспечивать,
помимо пофазного, управление по отдельным направлениям перекрестка. Последние получают наибольшее распространение, так как увеличивают гибкость,
а следовательно и эффективность управления.
По конструктивному признаку ДК могут быть выполнены на базе электромеханических, электронно-релейных или полностью электронных схем. Последние изготавливают на дискретных элементах (потенциально-импульсные
схемы) или на интегральных микросхемах.
Общая структура контроллера
Основными устройствами ДК являются блок управления (программнологическое устройство) и силовая часть (исполнительное устройство). Блок
управления предназначен для формирования длительности основных и промежуточных тактов регулирования, силовая часть - для переключения сигналов
светофоров. Так как на перекрестке одновременно могут быть включены несколько десятков ламп, силовая часть контроллера коммутирует токи большой
величины. Работа блока управления основана на слаботочных устройствах,
действующих при напряжении 5-12 В. Поэтому в любом контроллере блок
управления и силовая часть представляют отдельные его части. Причем силовая часть работает по командам блока управления.
Управление светофорным объектом происходит автоматически. Однако
нередко возникает необходимость в ручном управлении перекрестком (спецрежимы, наладка контроллера). Для этого существует пульт управления, который
может быть встроенным или выносным, который предусмотрен для удобства
работы оператора-инспектора ГИБДД, управляющего движением непосредственно на перекрестке.
Блок контроля следит за правильностью отработки тактов светофорной
сигнализации, а также за исправностью силовых цепей контроллера. Исправность фиксируется узлом индикации, выводимой на лицевую панель контроллера и выносного пульта управления. При системном управлении эта информация поступает также в УП. Сигнал о неисправности контроллера служит основой для принятия решения по управлению в критических ситуациях.
69
7.3 Современные дорожные контроллеры
Контроллер УК-4.1
Контроллер УК-4.1 предназначен для локального и сетевого управления
транспортными потоками и пешеходами на регулируемых перекрестках.
Организация движения обеспечивается специальным набором фиксированных программ, состоящих из фаз определенной длительности. Каждая фаза
состоит из набора направлений, характерных для данного перекрестка.
Основные технические данные
Число фаз движения - 16.
Число направлений движения – 16.
Максимальная длительность фазы – 128 с.
Дискретность изменения длительности фазы - 0,5 с.
Число фиксированных программ - 8.
Число подключаемых «табло вызова пешехода» - 4.
Число направлений приоритетного пропуска (зеленая улица) - 16.
Режимы работы контроллера
Локальный режим по одной из фиксированных программ.
Локальный режим под управлением автоматического переключателя
программ.
Режим «ручное управление».
Режим «табло вызова пешехода».
Режим координированного управления из центра.
Режим координированного управления без центра (ведущий - ведомый).
Режим местного регулирования (при работе с детекторами транспорта).
Аварийный режим.
Ночной режим (уменьшение электропотребления).
Силовые каналы:
Число силовых каналов - 32.
Максимальный ток нагрузки канала – 5 А, при напряжении-220 В, 50 Гц.
Защита от короткого замыкания и перегрузки каждого канала.
Полная гальваническая развязка от сети 220 В.
Сетевые параметры:
Интерфейсы: rs232, rs-485, «ТСКУ», «Старт».
Каналы связи: выделенный проводной, коммутируемый телефонный,
выделенный радиоканал, сотовая связь.
Диагностика.
Проверка целостности силовых цепей.
Обнаружение конфликтных ситуаций - «конфликт зеленого» и «конфликт красного».
Автоматический возврат в нормальный режим после устранения конфликта.
Ведение электронного журнала конфликтов.
70
Вывод диагностической информации на инженерный пульт, пэвм или в
центр по сети.
Дорожный контроллер «Спектр-КДСФ»
Функционально - программируемый контроллер дорожный «СпектрКДСФ» предназначен для автоматического и ручного управления сигналами
светофоров как на отдельном (локальном) перекрестке, так и на перекрестках,
входящих в систему центрового или бесцентрового координированного управления дорожным движением. Контроллер работает в адаптивном режиме с датчиками дорожного движения любого типа. Контроллер поддерживает все существующие системы управления дорожным движением и является базовым устройством для построения современных систем автоматизированного управления дорожным движением.
Основные технические данные
Число силовых каналов – 36, возможно расширение до 96 каналов.
Максимальный ток нагрузки на один силовой канал – 3 А.
Максимальный суммарный ток нагрузки всех силовых каналов, коммутируемый в любой момент времени – 25 А, при расширении до 50 А.
Контроллер обеспечивает в цикле:
Число фаз движения –16
Число направлений движения – 16
Число фиксированных программ – 16
В состав контроллера входит блок детекторов транспорта (ДТ), который
позволяет подключать до 32 петлевых датчиков транспорта или адаптеров детекторов транспорта (АДТ) в зависимости от исполнения. Адаптер детекторов
транспорта позволяет подключать к контроллеру детекторы транспорта любого
типа. Контроллер обеспечивает при работе с ДТ или АДТ реализацию адаптивных алгоритмов управления транспортными потоками.
Контроллер, в соответствующей комплектации, обеспечивает приоритетный пропуск общественного или спецтранспорта.
Контроллер обеспечивает переход в режим аварийного отключения светофоров при появлении зеленых сигналов на конфликтных направлениях, контроль красных сигналов светофоров с автоматическим переходом в режим аварийного желтого мигания (ЖМ) при перегорании выбранного числа ламп красных сигналов одного направления.
Контроллер обеспечивает возможность вызова фазы от табло вызывного
пешеходного (ТВП), переход в режим ручного управления с помощью органов
управления выносного пульта управления.
Контроллер обеспечивает переход в режим аварийного отключения светофоров при возникновении перегрузки в общей цепи электропитания светофорной сигнализации.
71
Контроллер обеспечивает защиту от перегрузок и короткого замыкания
по каждому силовому выходу, с последующей блокировкой включения данного
канала.
Контроллер осуществляет диагностику целостности нагрузки выходных
силовых цепей методом контроля их тока и сравнения его с предварительно запомненными значениями.
Контроллер обеспечивает индикацию состояния каждой из выходных
силовых цепей.
Контроллер обеспечивает коррекцию хода часов по радиосигналам точного времени в зоне уверенного приема.
Контроллер обеспечивает ведение архива, в котором регистрируются все
изменения штатных режимов работы, а также аварийные или нештатные ситуации, обнаруженные системой диагностики контроллера, с указанием времени и
даты их возникновения.
7.4 Детекторы транспорта
Назначение и классификация
Детекторы транспорта предназначены для обнаружения транспортных
средств и определения параметров транспортных потоков. Эти данные необходимы для реализации алгоритмов гибкого регулирования, расчета или автоматического выбора программы управления дорожным движением.
Любой детектор включает в себя чувствительный элемент (чэ), усилитель-преобразователь и выходное устройство (ву).
Чувствительный элемент непосредственно воспринимает факт прохождения или присутствия транспортного средства в контролируемой детектором
зоне в виде изменения какой-либо физической характеристики и вырабатывает
первичный сигнал.
Усилитель-преобразователь усиливает, обрабатывает и преобразовывает
первичные сигналы к виду, удобному для регистрации измеряемого параметра
транспортного потока. Он может состоять из двух узлов: первичного и вторичного преобразователей. Первичный преобразователь усиливает и преобразует
первичный сигнал к виду, удобному для дальнейшей обработки. Вторичный
преобразователь обрабатывает сигналы для определения измеряемых параметров потока, представления их в той или иной физической формы. В отдельных
детекторах вторичный преобразователь может отсутствовать или совмещаться с
первичным в едином функциональном узле.
Выходное устройство предназначено для хранения и передачи по специально выделенным каналам связи в уп или контроллер сформированной детектором транспорта информации.
Детекторы транспорта можно классифицировать по назначению, принципу действия чувствительного элемента и специализации (измеряемому ими
параметру).
72
По назначению детекторы делятся на проходные и присутствия. Проходные детекторы выдают нормированные по длительности сигналы при появлении транспортного средства в контролируемой детектором зоне. Параметры
сигнала не зависят от времени нахождения в этой зоне транспортного средства.
Таким образом, этот тип детекторов фиксирует только факт появления автомобиля, что необходимо для реализации алгоритма поиска разрыва в потоке. В
силу этого проходные детекторы нашли наибольшее распространение.
Детекторы присутствия выдают сигнал в течение всего времени нахождения транспортного средства в зоне, контролируемой детектором. Эти типы
детекторов по сравнению с проходным применяют реже, так как они предназначены в основном для обнаружения предзаторовых и заторовых состояний
потока.
По принципу действия чувствительные элементы детекторов можно
разделить на три группы: контактного типа (электромеханические, пневмо- и
пьезоэлектрические), излучения (фотоэлектрические, радарные, ультразвуковые), изменения параметров электромагнитных систем (магнитные, индуктивные).
Размещение детекторов
Эффективность адаптивного управления во многом определяется местом установки ЧЭ детектора транспорта. Оно определяется характером задач,
решаемых в рамках локального и системного управления. В первом случае ЧЭ
располагают на подходе к перекрестку, обеспечивая реализации алгоритма местного гибкого регулирования (МГР), во втором - детекторы необходимы для
автоматического выбора необходимой программы координации по транспортной ситуации в районе, определения скорости движения, включения «зеленой
улицы», обнаружения заторов.
Детектор транспорта «Спектр-1»
Детектор транспорта «Спектр-1» предназначен для сбора статистической информации о параметрах транспортных потоков и управления дорожным
движением
Установка сбоку в 3 м от проезжей части на высоте 5 м без нарушения
дорожного покрытия.
Технические характеристики
ближняя граница поля обзора
4м
дальняя граница поля обзора
60 м
угол обзора в вертикальной плоскости
от 45 до 50 град
угол обзора в горизонтальной плоскости
от 10 до 15 град
количество зон контроля
до 8
ширина зоны контроля
не менее 2 м
шаг установки границ зон контроля
1м
рабочая частота излучения
10525 ± 25 мгц
напряжение питания (постоянный/переменный ток) 15/30 в
73
потребляемая мощность
не более 6 вт
габаритные размеры
160x220x230
вес
не более 3 кг
вероятность регистрации транспортного средства, двигающегося через
зону контроля не менее 96 %.
Для настройки детектора необходим переносной компьютер, соответствующий следующим минимальным требованиям: процессор - Pentium 100, оперативная память 8 Мб, свободное место на жестком диске 10 Мб, свободный
последовательный порт, сконфигурированный, как сom2, видеосистема с разрешением 800х600, устройство чтения компакт-дисков. Операционная система
Windows 95/98.
Скоростемеры «Сокол»
«Сокол М–Д» — движение и «Сокол М–С» — стационар. Предназначены для контроля за соблюдением скоростного режима водителями автотранспорта.
Основные технические характеристики
Тип: ручной допплеровский радар
Генератор: транзисторный, стабилизированный
Приемник :балансный смеситель
Антенна: рупорная с круговой поляризацией
Рабочая частота: 10,525 ггц + 25 мгц
Плотность потока свч мощности: менее 10мквт/см2 на расстоянии 1 м от
антенны в луче.
Контролируемые движения: приближение или удаление встречное или
попутное. Дальность действия в стационарном режиме измерения: не менее 350
м (тип. 600 м) в патрульном режиме измерения.
Во встречном направлении движения: не менее 350 м (тип. 500 м), в попутном: не менее 200 м (тип. 300 м).
Диапазон измерения скорости: в стационарном режиме измерения
20±250 км/ч, в патрульном режиме измерения 40±250 км/ч.
Точность измерения: в стационарном режиме измерения +1 км/ч, в патрульном режиме измерения (только для модели «сокол М–Д») +2 км/ч.
Время измерения: менее 0,4 с.
Память: сохранение установки результатов предыдущего замера.
Напряжение питания: 6,6±16 В.
Потребляемая мощность: не более 1,5 Вт.
Габаритные размеры: 260х260х110 мм.
Вес с аккумуляторной кассетой: не более 1 кг.
Интервал рабочих температур окружающей среды: от -30 °С до +50°С.
Средний срок службы: не менее 6 лет.
74
7.5 Системы видеонаблюдения и контроля трассы
Компонентами систем управления дорожным движением являются видеомониторы, матричные видеокоммутаторы, видеокамеры, поворотные устройства и информационные системы управления движением.
Функции видеонаблюдения
Компонентами систем управления дорожным движением являются видеомониторы, матричные видеокоммутаторы, видеокамеры, поворотные устройства и информационные системы управления движением, а также устройства, которые анализируют дорожную обстановку по изображениям, переданных
в центр управления по Интернету, по оптоволоконному кабелю и спутниковой
связи. Главная задача – быстрая, точная передача изображений и другой информации.
В целом системы управления дорожным движением включают системы
контроля трассы, системы распознавания автомобильных номеров и системы
обнаружения нарушений.
Системы контроля трассы являются основными блоками построения
системы управления дорожным движением. Они устанавливаются на перекрестках и отрезках шоссе для сбора из разных мест четких изображений, чтобы
передавать центру мониторинга информацию о дорожной обстановке в режиме
реального времени. Это, в свою очередь, позволяет предоставлять данную информацию водителям.
Системы распознавания автомобильных номеров
Наиболее важной особенностью систем распознавания автомобильных
номеров является считывание номеров при пересечении автомобилем постов
сбора пошлины и быстрая передача этой информации в центр управления для
проверки. Таким образом, если автомобиль проезжает без оплаты , соответствующие власти автоматически уведомляются, что они могут остановить водителя. Кроме того, дорожная полиция может использовать сотовые системы передачи пакетов данных, чтобы быстро установить информацию об автомобиле.
В последние два года системы распознавания автомобильных номеров
стали популярными. Некоторые системы, на базе Windows 2000 имеют точность идентификации до 95 % в пределах 0,1 секунды, даже если автомобиль,
движется при скорости 120 км/час. Теперь такие системы все более и более используются для контроля скоростных трасс.
Наибольшая проблема в настоящее время - вспышки при получении
изображений ночью. Два наиболее важных фактора, гарантирующих точность, это использование высококачественного инфракрасного или направленного освещения и выбор установки оборудования. Видеокамеры должны размещаться
под углами, позволяющими получать прямые изображения номеров и водителей.
Системы обнаружения нарушений
75
Системы обнаружения нарушений устанавливаются для решения следующих задач:
- обнаружение нарушений правил движения и несчастных случаев,
- задержание нарушителей,
- контроль скорости и потока движения.
Разрешающая способность таких устройств отображения была проблемой. Теперь многие обращаются к цифровым видеокамерам, которые существенно повышают точность и разрешающую способность. Для инсталляции и
тестирования системы, способной получать четкие изображения водителей,
проезжающих на красный свет светофора, используется программное обеспечение
Должностные лица в Шензень (Китай) уже модернизировали оборудование следующего поколения, использовав, например, новейшие цифровые видеокамеры D60 производства Canon со скоростной фокусировкой и разрешающей способностью 6 млн пиксел (до этого использовались D30 c 1,6…3 млн
пиксел). Изображения могут передаваться с помощью кабеля или по беспроволочным коммуникациям типа GSM. Это подняло эффективность и точность работы системы.
Различия между использованием видеонаблюдения на шоссе и на городских улицах
Поскольку условия работы на скоростных трассах и на городских улицах существенно различны (на шоссе имеются посты сбора пошлины, а также
пандусы на въезде и выезде, в то время как на городских улицах находятся светофоры) - системы видеонаблюдения, используемые в обоих случаях, несколько различны.
Вообще, системы видеонаблюдения, используемые на скоростных трассах, характеризуются интегрированными системами сбора информации, центрами мониторинга и системами выдачи информации. Они главным образом
используются у пунктов сбора пошлины и считывателей карт для наблюдения и
передачи информации.
Такие системы используются не только в часы пик для повышения средней скорости пассажиропотока и уменьшения пробок, но и для уменьшения вероятности дорожных происшествий и улучшения безопасности движения. Это,
в свою очередь, уменьшает потери времени при движении и на заправке, снижает загрязнение среды. Подобные системы могут делать трафик более скоростным, безопасным и менее напряженным.
В отличие от этого, приборы с ручным управлением приводят к потерям
времени и энергии. Системы распознавания номерных знаков, которые имеют
оборудование микроволновой передачи, при больших расстояниях не могут соответствовать современным требованиям.
В настоящее время в системах управления дорожным движением начинают использовать передачу по оптоволокну, хотя некоторые отдаленные регионы все еще используют микроволновое приемо-передающее оборудование.
76
Цифровое оборудование воспроизведения может передавать изображения только на расстояния, не превышающие 60 - 70 километров. Однако оптиковолоконные системы обеспечивают двухстороннюю многоканальную передачу
изображений, а также передачу цифровой и аудио информации в полосе частот
до 1,0 ГГц и выше. Это является дополнительным преимуществом по сравнению с использованием обычных кабелей, которые при таких расстояниях характеризуются слабыми сигналами, возможностью кодировать лишь статические и медленно изменяющиеся сигналы.
Вероятно, наибольшее преимущество подобных систем - это увеличенные возможности. В городах нужно контролировать каждую улицу, и поэтому
необходимо объединить системы управления движением, включая системы для
сбора информации, ее передачи и обработки. Это нужно, чтобы собрать воедино цифровые графические планы, GPS (Global Positioning System - глобальная
система навигации и определения положения), трассы с односторонним движением, маршруты общественного транспорта, полицейские системы передачи, а
также информационные системы с тем, чтобы достичь оптимальных условий
движения.
При развитии таких систем городские власти также должны учитывать
широкий диапазон других факторов. Они должны выбрать соответствующую
технологию, чтобы выработать модели и руководствоваться ими при разработке других планов городского развития, при рассмотрении удобств использования, потребностей пешеходов и структуры коммуникаций.
Видеофиксатор»Cокол-виза»
Видеофиксатор «Cокол-виза» предназначен для видеофиксации факта
нарушений правил дорожного движения, что является неоспоримым аргументом при разрешении конфликтных ситуаций, возникающих между автомобилистами и инспекторами ДПС. Параметры двух модификаций видеофиксаторов
приведены в таблице 1.
7.6 Системы распознавания номеров
Системы распознавания автомобильных номеров становятся все более
востребованными. Устойчивый интерес проявляют к таким системам не только
ГИБДД, но и владельцы автостоянок, коллективных гаражей, крупных паркингов, а также работники муниципальных органов, ответственные за сбор статистики в интересах служб организации дорожного движения. Как правило, телекамера устанавливается над контролируемой полосой движения. Однако в тех
случаях, когда это невозможно или экономически неоправданно допустимо
размещение телекамеры на некотором расстоянии от полосы, например, на
придорожном столбе. Камера подключается к "авто-инспектору", программное
обеспечение которого использует инновационную технологию поиска и распознавания текста в потоке видео. Номера распознаются следующим образом.
77
Таблица 1. Параметры видеофиксаторов «Сокол-Виза».
количество тв линий
Видеокамера с длиннофокусным объективом
420
порог чувствительности
1 lux
выдержка
От 1/50 до 1/100000 с
регулировка чувствительности
Автоматическая
угол обзора
6 град
уровень шумов
габаритные размеры
Менее -48 дб
140х55х50
регулировка диафрагмы
Ручная
регулировка фокуса
Ручная
Параметр
Видеокамера с
трансфокатором
480
1.5 lux (дневной режим)
0.02 lux (ночной режим)
От 1/50 до 1/120000
с
Автоматическая или
ручная
Регулируемый
от 2.7 до 62 град
Менее -48 дб
85х50х63
Автоматическая или
ручная
Автоматическая или
ручная
Исходное изображение приводится к виду, который не зависит от таких
условий наблюдения, как степень освещённости, неравномерное распределение
яркости от источников света, расфокусировка, зашумлённость, цветовая неравномерность символов (неравномерная окраска, грязь, пыль, блики), наличие рисунков или иной графики на подложке номера. Реальные видеоданные, поступающие с телевизионных камер системы охранного телевидения, накладывают
серьезные ограничения на работоспособность алгоритмов распознавания, разработанных в идеальных лабораторных условиях. Недостаточный уровень освещенности, оптические помехи, низкое разрешение или неудачный ракурс
объекта в кадре влияют на результат. Кроме того, существенную роль играет
фактор реального времени, предполагающий, что обработка видеосигнала успевает за темпом поступления видеокадров. Алгоритмы должны работать даже
в жестких условиях эксплуатации: при любых погодных условиях (пасмурные
дни, дождь, грязь).
Возможности, которые должна обеспечивать современная система распознавания номеров:
− одновременное распознавание в зоне контроля нескольких номеров;
− наличие архива и возможность работы с ним: вывод на печать изображения автомобиля, сортировка данных в базе по заданным при-
78
знакам, оповещение оператора при обнаружении номера из контрольного списка (например, список машин в угоне);
− распознавание как можно большего числа видов номеров (российских
(однострочных) и зарубежных);
− эффективное взаимодействие с различными охранными системами
(охранного телевидения, контроля доступа);
− возможность адаптации к стандартам номеров любой страны мира.
Общий алгоритм работы системы таков. На полученном изображении
"быстрым" алгоритмом выделяются области, предположительно содержащие
номер. В этих областях проводится более "тонкий" анализ на основе формального представления масштабных характеристик номерного знака и его выделение. Графическое изображение номера приводится к стандартному размеру,
выделяются символы и распознаются. Алгоритм распознавания анализирует
символы по ключевым характеристикам, независимым от масштаба, используемого шрифта, геометрических искажений оптикой, налипания грязи и разрывов. На основе информации о типе номера и по результатам из предыдущих
кадров происходит уточнение результатов распознавания. Итогом работы становится строка с распознанным номером и стоп-кадр с изображением автомобиля, отправленным в базу данных.
Интеграция подобной системы с другими системами контроля позволяет
создать комплексную систему безопасности крупного предприятия: стоянки,
гаража или завода. Чаще всего такие предприятия довольно трудно контролировать, т.к. они расположены на большой территории и имеют разветвленную
сложную структуру. Проходные для работников предприятия, въезды-выезды
для автотранспорта требуют постоянного внимания для предотвращения случаев хищения (собственно автомобилей, продукции или сырья). Повысить эффективность работы служб безопасности на сегодняшний день возможно только с помощью интегрированной системы, своевременно предоставляющей персоналу охраны всю необходимую для принятия решений информацию. Такая
система включает в себя централизованное видеонаблюдение, автоматическое
управление доступом на проходных, контроль перемещения автотранспорта и
вывозом материальных ценностей с территории предприятия.
Видеоинформация с контрольно-пропускных пунктов (кпп) проезда автотранспорта, пешеходных проходных, смешанных проходных (для пропуска
автотранспорта и персонала) поступает в центр мониторинга. Ведется общий
протокол событий и создается база данных от десятков камер.
Система фиксирует изображение автомобиля, распознает и заносит в базу данных номера автомашин, проходящих через зону контроля, запоминает
время проезда, направление движения (въезд или выезд), может регистрировать
наличие или отсутствие груза в кузове. Информация о распознанных номерах
транспортных средств, находящихся на въезде-выезде, попадает в систему учета предприятия. Кроме того, может быть произведена видеозапись процедур
проверки документов контролерами на кпп. Также возможна интеграцию с ав-
79
томатическими весовыми и другими различными датчиками, применяемыми на
том или ином предприятии. Так же обеспечивается автоматическое управление
контролем доступа для транспорта, удаленный мониторинг с применением необходимого числа специализированных рабочих мест. Перспективным направлением развития подобных систем является создание интерфейса с паркингсистемами через протоколы связи. При этом обеспечивается совмещение данных паркинг-системы, например, время въезда/выезда автомобиля на стоянку и
начисление платы, с видеоданными системы (номер, фотография машины). В
результате получается эффективный инструмент контроля паркингом.
При необходимости возможно расширение системы за счет использования модуля захвата изображений лиц, отдельно регистрировать лица водителей.
Объединение функциональных возможностей этих систем в составе интегрированной распределенной системы безопасности позволит значительно облегчить
оперативно-розыскные мероприятия не только на стоянке, но и на трассе.
80
Библиографический список
1. Васильев А.П. Управление движением на автомобильных дорогах: Васильев А.П., Фримштейн М.И. – М.: Транспорт, 1979. – 296 с.
2. Иносэ Х. Управление дорожным движением / Иносэ Х., Хакамада Т.; пер.
с англ. М.Я. Блинкин – М.: Транспорт, 1983. – 248 с.
3. Кременец Ю.А.Технические средства организации дорожного движения:
Учебник для вузов: Кременец Ю.А., Печерский М.П., Афанасьев М.Б. –
М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 279 с.
4. Печерский М.П. Автоматизированные системы управления дорожным
движением в городах: Печерский М.П., Хорович Б.Г. – М.: Транспорт,
1979. – 176 с.
5. Сильянов В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и
организации дорожного движения: Сильянов В.В. – М.: Транспорт, 1977.
– 303 с.
6. Хилажев Е.Б.. Кондратьев В.Д. Микропроцессорная техника в управлении транспортными потоками: Хилажев Е.Б.. Кондратьев В.Д. – М.:
Транспорт. 1987. – 175 с.
81
Оглавление
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
4.
4.1.
4.2.
4.3.
5.
5.1.
5.2.
6.
7.
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
7.5.
7.6.
8.
Управление дорожным движением с применением технических
средств
Проблемы развития дорожной сети
Основные термины и определения.
Классификация технических средств.
Показатели эффективности применения технических средств.
Применение информационных и спутниковых навигационных технологий в системах управления автомобильным транспортом
Основные цели применения.
Состояние работ и ближайшие перспективы.
Автоматизированная радионавигационная система диспетчерского
управления
Автоматизированные системы управления дорожным движением
Особенности дорожного движения как объекта управления
Классификация методов управления дорожным движением
История развития АСУДД
Структура систем автоматизированного управления движением
Периферийное оборудование системы
Управляющий вычислительный комплекс
Средства диспетчерского управления
Автоматизированные системы управления дорожным движением в
России
Современное состояние автоматизации управления дорожным движением в России.
АСУДД в Москве
Создание автоматизированной системы управления дорожным движением в Одессе.
Подсистема управления дорожным движением "Старт-КВИН".
Общая структура и функции подсистемы
Применение «Старт-КВИН»
ГИС как основа Национальной навигационной системы США
Периферийные устройства автоматизированных систем управления
дорожным движением
Светофоры.
Дорожные контроллеры.
Современные дорожные контроллеры
Детекторы транспорта.
Системы видеонаблюдения и контроля трассы
Системы распознавания номеров
Библиографический список
3
3
5
8
10
12
12
14
18
21
21
22
24
30
35
37
38
41
41
42
48
52
52
56
59
62
62
66
69
71
74
76
80
82
Учебное издание
Аникеев Евгений Александрович
Межов Вячеслав Егорович
Харин Валерий Николаевич
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В ОРГАНИЗАЦИИ
ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
Учебное пособие
Редактор
Темплан 2004 г.
Подписано в печать
Объем п.л.
Усл. п.л.
. Уч-изд. л.
Тираж 150 экз. Заказ №
Воронежская государственная лесотехническая академия
РИО ВГЛТА. 394613, г. Воронеж,
Тимирязева, 8
___________________________________________________
Отпечатано в ООО «Сатурн». 394087, г. Воронеж, ул. Ломоносова, 87
Е.Н. Зяблова
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
6
Размер файла
571 Кб
Теги
примененние, движение, аникеева, техника, вычислительной, организации, дорожного
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа