Предпосылки формирования интеллектуальных транспортных систем в Санкт-Петербурге

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Проблема эффективности управления транспортными потоками - важная транспортная проблема города, стоящая наряду с недостатком парковочных мест, проблемой эффективности городского пассажирского транспорта и т.п.

Актуальность решения данной проблемы возрастает из-за роста интенсивности нерегулируемых транспортных потоков, что приводит к увеличению дорожно-транспортных происшествий, снижению пропускной способности транспортной сети, появлению дорожных заторов.

Под дорожным затором [1] понимают неподвижное состояние транспортного потока вследствие его уплотнения, вызванного превышением потока автомобилей над установленной интенсивностью движения на данном участке дорожной сети, вызванное ежедневными поездками на работу и обратно, объездом мест перекрытия дорожной сети, сезонными миграциями (к зонам отдыха, торговым комплексам и местам развлечений). Недостатками транспортной инфраструктуры нашей страны следует считать:

- неразвитость сети улиц местного значения и магистральных дорог, а также их низкую пропускную способность;

- неразделённость потоков транспорта между собой;

- устаревшие методы и средства, применяемые для регулирования дорожного движения;

- практическое отсутствие системы обеспечения парковок в городах и т.д.

Соотношение развития сети и уровня автомобилизации в городах мира представлено ниже на рис. 1.

Рисунок 1. Соотношение развития сети и уровня автомобилизации в городах мира

Исходя из информации на рис. 1, сделаем заключение о том, что по сравнению с США и Европой в России реальная пропускная способность большинства дорог значительно ниже расчетной, адекватной уровню автомобилизации, из-за применения неподходящих на сегодняшний день схем организации дорожного движения. Рейтинг крупнейших городов мира по количеству проведённых в пробках часах за 2016 год согласно исследованию компании «INRIX Research» [3] представлен ниже на рисунке 2.

Рисунок 2. Рейтинг крупнейших городов мира по количеству проведённых в пробках часах за 2016 год

Согласно рис. 2, рейтинг нашей столицы сравним с Нью-Йорком, при этом по площади оба города примерно одинаковы (площадь Нью-Йорка - примерно 1200 км2, а площадь Москвы - 1300 км2 без учёта присоединённых территорий); площади других же городов меньше, чем у «лидеров» (площадь Сан-Франциско меньше Москвы в 2 раза, площадь Атланты - примерно в 4 раза, площадь Парижа - примерно в 10 раз).

Также в качестве примера следует привести исследование автомобильных заторов в России компании «Яндекс». Загруженность дорог разных городов по московской шкале баллов в рабочие дни сентября-октября 2013 года представлена ниже на рис. 3.

Рисунок 3. Загруженность дорог разных городов РФ по московской шкале баллов

Отметим, что хуже всего дорожная ситуация, очевидно, оказалась в Москве, далее следуют Нижний Новгород и Екатеринбург. Санкт-Петербург находится в середине данного рейтинга. При высоком уровне автомобилизации и при современном состоянии схемы и уровня развития дорожной сети в городах обеспечить широкое использование личного автомобиля для передвижения по городу невозможно. Возникает необходимость оптимизации транспортных потоков.

Оптимизация транспортных потоков [1] - это комплекс работ, направленных на изменение существующей организации дорожного движения (изменения в улично-дорожной сети, в режимах светофорного регулирования, проектирование выделенных полос для общественного транспорта), вызванный:

- возникновением дорожных заторов на существующей дорожной сети;

- строительством объектов притяжения транспорта или пешеходов (жилых и торговых комплексов, организацию транспортно-пересадочных узлов);

- изменением конфигурации улично-дорожной сети в связи со строительством новых участков или ремонтом существующих.

Методы борьбы с транспортными заторами в различных городах мира, таких как Токио, Нью-Йорк, Париж, Лондон и Сингапур представлены ниже в таблице 1.

Таблица 1. Методы борьбы с транспортными заторами в различных городах мира

Самыми популярными методами при решении задачи оптимизации транспортных потоков являются ограничение движения транспорта (выделение полос для общественного транспорта, внедрение платных парковок), строительство новых дорог и развязок вкупе с внедрением интеллектуальных транспортных систем. Расширение дорожной сети не успевает «догнать» рост количества автомобилей, что приводит к росту дорожных заторов в будущем и недовольству водителей.

Вопросом грамотного распределения транспортных потоков по дорожной сети силами моделирования, управления в режиме реального времени, а также устройствами вычисления и коммуникации при относительно небольших затратах занимается интеллектуальная транспортная система [2]. Рассмотрим это понятие более подробно.

Интеллектуальная транспортная система (ИТС) - это информационная система, обеспечивающая на основе собираемых и обрабатываемых данных о местоположении и состоянии транспортных средств обработку информации и выработку оптимальных решений в целях безопасного и эффективного использования транспортных средств [4] [5].

Рисунок 4. Принципиальная схема работы ИТС

транспортный интеллектуальный дорожный затор

В качестве задач, решаемых с помощью ИТС, можно отметить [2]:

- взимание платы за проезд по платным участкам дорог;

- контроль и обеспечение безопасности транспортных средств;

- формирование оптимальных маршрутов движения транспортных средств;

- экстренное реагирование на аварийные ситуации;

- информирование пользователей транспортных средств о дорожной ситуации;

- решение задач правоохранительных органов;

- управление дорожным хозяйством в целом.

К достоинствам введения ИТС можно отнести как увеличение пропускной способности улично-дорожной сети города, так и тенденцию снижения ДТП, уменьшение интервалов следования общественного транспорта, соблюдение ПДД.

Принципиальная схема работы ИТС на примере системы, внедрённой в г. Зеленограде [6], представлена ниже на рисунке 4.

Представим сравнительную таблицу (табл. 2) опыта внедрения ИТС в странах мира.

Таблица 2. Опыт внедрения интеллектуальных транспортных систем в мире

Отличие от систем в других странах мира ИТС в нашей стране ориентированы как на личный (коммерческий), так и на общественный транспорт, координация работы дорожного движения сравниваемых систем охватывает город лишь частично (в пределах центра города или в пределах автострад); а также малое число систем имеет онлайн-интерфейс, обладающий достаточным функционалом вкупе с удобством его работы.

В нашей стране в настоящее время проблема дорожных заторов становится всё более актуальной. К началу 2018 года в ГИБДД зарегистрировано более 50 миллионов автомобилей [7] (из них более 44 миллионов легковых автомобилей), а ежегодное увеличение прироста автомобилей в среднем по стране составляет 10% (около 200 тысяч единиц). Ожидается, что к 2020 году будут ежегодно выпускать около 6 миллионов автомобилей, из них 5 миллионов - только легковых моделей. Отметим следующие предпосылки формирования и внедрения ИТС в Санкт-Петербурге:

- рост количества используемых транспортных средств;

- рост интенсивности движения по дорожной сети и дорожных заторов;

- бюрократические сложности (раздробленность в работе городских служб: работой общественного транспорта занимается одна организация, работой транспортной инфраструктуры - другая организация);

- несогласованность в принятии решений по штрафным санкциям (между ГИБДД Санкт-Петербурга и СПб ГКУ «Городской центр управления парковками Санкт-Петербурга»);

- рост информатизации и цифровизации общества и экономики.

Принципы формирования ИТС в г. Санкт-Петербурге будут основаны, прежде всего, на принципах:

- комплексности (восприятие системы как комплекса взаимосвязанных элементов - управления светофорными объектами, парковками, информирования участников дорожного движения и пр.);

- надёжности (возможности сбоев в работе ИТС должны быть сведены к минимуму);

- научности (соответствие ИТС современным достижениям науки);

- оперативности (принятия решений должно быть оперативным);

- системности (рассмотрение причин возникновения транспортного потока, дорожных заторов на данном участке транспортной сети, возможностей регулирования транспортных потоков).

Исходя из опыта внедрения в разных городах мира, можно выделить следующие технико-технологические требования к ИТС в г. Санкт-Петербурге:

- обеспечение многофункциональности системы (мониторинг дорожного движения, оптимизация работы светофорных объектов в связи с дорожной ситуацией на конкретном участке дорожной сети, управление парковками, фиксация нарушений ПДД с последующей выпиской штрафов нарушителям, информирование участников движения, мониторинг окружающей среды);

- оснащение дорожной сети современным оборудованием (адаптивными светофорами, камерами, фиксирующими параметры транспортного потока (интенсивность, нарушения правил) с возможностью полной автоматической управляемости системы светофорных объектов и т.п.);

- создание единого информационного (диспетчерского) центра, функциями которого будут непосредственно управление службами транспортного комплекса города, обеспечения принятия оперативных мер для регулирования дорожной обстановки и обеспечения приоритетного движения наземного городского общественного транспорта (создание центра на базе ГИБДД и СПб ГКУ «Организатор перевозок»);

- отказ от существующей системы диспетчеризации общественного транспорта на автостанциях (диспетчерских) в пользу работы нового единого информационного (диспетчерского) центра и системы ГЛОНАСС;

= создание единого онлайн-интерфейса системы, дополненный многочисленными информационными табло, устанавливаемыми на основных дорогах города, где можно отследить дорожную ситуацию в данный период времени, оценить прогноз развития дорожной ситуации, пути объезда, возможность пересадки на общественный транспорт.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

- предпосылки формирования ИТС в Российской Федерации основываются на использовании несовременных подходов организации дорожного движения, приводящих к высокому уровню загруженности дорог;

- ИТС решает проблему эффективности управления транспортными потоками, объединяя возможности технологий моделирования, управления и коммуникации при минимальных затратах;

- внедрение ИТС в г. Санкт-Петербурге позволит увеличить скорость движения транспортных потоков по дорожной сети, снизит возможность возникновения дорожных заторов и ДТП.

Список литературы

1. Гелдиев Х.А. Оптимизация управления транспортными потоками на перекрестках улиц // Научно-информационный издательский центр и редакция журнала «Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук». - 2011. - №11. - с. 11-17.

2. Евстигнеев И.А. Интеллектуальные транспортные системы на автомобильных дорогах федерального значения России. -- М.: Изд-во «Перо», 2015. -- 164 с.

3. Комаров В.В. Архитектура и стандартизация телематических и интеллектуальных транспортных систем. Зарубежный опыт и отечественная практика / В.В. Комаров, С.А. Гараган. - М.: НТБ «Энергия» - 2012. - 352 с.

4. Комаров В.В. Интеллектуальные задачи телематических транспортных систем и интеллектуальная транспортная система. / В.В. Комаров, С.А. Гараган // T-Comm - Телекоммуникации и Транспорт - 2012. - №4. - с. 34-38.

5. Ларина Ю.Б. Как работает интеллектуально-транспортная система в Зеленограде?

6. Лобода В. Данные по авторынку и автопрому России в графике.

7. Манджиков О. Автомобильные пробки в городах России.

Размещено на Allbest.ru