Размещено на http://www.allbest.ru/

Перспективы внедрения глонасс в интеллектуальную транспортную систему России

Оглавление

Введение

1. Цели создания и процесс развития ИТС России

2. Глонасс как инструмент внедрения ИТС в России

Заключение

Список использованных источников

Введение

Транспорт является значимой отраслью в экономике любого государства, на его долю приходится от 5 до 10 % в ВВП различных стран. От эффективности функционирования транспортной системы непосредственно зависит продуктивность работы таких отраслей экономики, как промышленность, сельское хозяйство, торговля и строительство. Особая роль транспортной системы заключается во взаимодействии с другими отраслями и обеспечении их производственных связей. Транспорт удовлетворяет важнейшую потребность общества и экономики - перемещение грузов и пассажиров. Транспорт не производит вещественной продукции, его роль в производственном процессе заключается в доставке оборудования и сырья на предприятия, а затем транспортировке готовой продукции. Отрасль торговли полностью зависит от транспортных процессов в рамках перемещения произведенного продукта в места реализации, последующей доставки потребителю. Кроме того, транспорт обеспечивает перемещение рабочей силы. Большое значение транспорт играет в развитии внешнеэкономических связей, в том числе повышении эффективности внешнеторговой деятельности.

В России по причине огромной территории государства (17,1 млн. кв. км.), неравномерного распределения природных и трудовых ресурсов, территориального производства роль транспортной отрасли весьма значительна. Экономическое благосостояние нашей страны напрямую зависит от степени развития транспортной отрасли.

В настоящее время экономика России вступает в эпоху цифровизации. Цифровизация является стратегической целью транспортной отрасли. Данное направление развития позволит повысить экономическую эффективность и качество услуг транспортного комплекса. Базой для развития процессов цифровизации транспорта является интеллектуальная транспортная система (ИТС). ИТС создается на основе инновационных разработок по внедрению искусственного интеллекта в сферу принятия решений на транспорте и оперативной обработки больших массивов данных. Благодаря наличию глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС), которая была запущена еще в 80-гг. ХХ столетия, Россия имеет определенные предпосылки для развития ИТС.

Актуальность темы определяется вхождением мирового сообщества в эпоху четвертой промышленной революции и вызванной этим процессом необходимостью внедрения ИТС в транспортный комплекс страны.

В настоящее время в России пионером по внедрению ИТС является автодорожный транспорт, поэтому данная работа рассматривает возможности использования ГЛОНАСС в процессах цифровизации преимущественно в контексте с автотранспортом.

Целью данной работы является определение перспектив внедрения ИТС в российский транспортный комплекс.

В рамках данной цели поставлены следующие задачи:

- сформулировать цели и задачи развития ИТС в российской транспортной системе;

- определить потенциал ГЛОНАСС в развитии ИТС России.

Внедрение ИТС в российское транспортное пространство становится необходимым по причине быстрого роста количества личного транспорта, роста объемов транспортных перевозок за счет увеличения количества субъектов большого и малого бизнеса, активного участия России в процессах глобализации мировой экономики, углубления экономической и политической интеграции страны в мировое сообщество.

1. Цели создания и процесс развития ИТС России

В решении Высшего Евразийского Экономического Совета от 26 декабря 2016 года №19 «Об Основных направлениях и этапах реализации скоординированной (согласованной) транспортной политики государств - членов Евразийского экономического союза» дается следующее определение интеллектуальной транспортной системы: «интеграция современных информационных и коммуникационных технологий и средств автоматизации с транспортной инфраструктурой, транспортными средствами и пользователями, ориентированная на повышение безопасности и эффективности транспортного процесса» [1].

Уже в ближайшем будущем информационно-коммуникационные технологии, как методы и программно-технические средства, должны будут обеспечивать все информационные процессы (сбор, регистрацию, обработку, накопление, хранение, отображение, поиск, анализ, защиту и распространение информации), связанные с работой всех предприятий, технических устройств и сооружений транспорта, а также функционированием средств и путей сообщения, преимущественно автоматизировано с минимальным участием оператора.

ИТС в перспективе развития будет представлять собой интеллектуальную систему, работа которой будет направлена на автоматизированную обработку большого массива информации, обработка которой вручную представляется невозможной. При этом процесс принятия решений также будет находиться в сфере деятельности данной системы, которая сможет решать задачи, относящиеся ранее к творческим, благодаря тому, что необходимые знания будут находиться в памяти этой системы, а также система будет обладать определенными алгоритмами для вывода решений.

Увеличение в стране количества транспорта и интенсивности его использования рождают такие проблемы, как высокие показатели аварийности и смертности вследствие дорожно-транспортных происшествий, дорожные заторы, нанесение вреда экологии по причине выбросов выхлопных газов, неэффективность дорожного движения, несоответствие мощности функционирования транспортной инфраструктуры росту автомобилизации, а также неэффективное использование транзитного потенциала России.

Приоритетная цель создания ИТС в транспортном пространстве России - дорожная безопасность. Разработки ИТС позволят с помощью новых средств эффективнее предупреждать дорожно-транспортные происшествия путем отслеживания и контроля превышения скорости, опасного стиля вождения, неправильной парковки и других опасных факторов, в том числе в рамках развития системы автоматической фиксации нарушения правил дорожного движения, а также в максимально короткие сроки оказывать помощь пострадавшим и устранять последствия аварии в случае возникновения ДТП.

Уже на настоящем этапе существуют эффективные меры по снижению смертности в результате дорожно-транспортных происшествий. Ярким примером является федеральная программа ЭРА ГЛОНАСС, которая обеспечивает экстренное реагирование при аварии, и которая направлена на быстрое оказание медицинской помощи пострадавшим [2].

Другой стратегической целью ИТС является повышение эффективности дорожного движения. В рамках данной цели одной из самых важных задач является гармонизация транспортных потоков для минимизации количества дорожных заторов. Выполнение данной задачи позволит сократить время в пути, затраты топлива и выхлопы автотранспорта. Гармонизации транспортных потоков способствуют введение ограничений для грузовых автомобилей и распределение транспортной нагрузки, управление работой спецтранспорта, строительство развязок, установка дорожных знаков, облегчающих движение автотранспорта, эффективное управление светофорной сетью, управление работой городского пассажирского транспорта, обеспечение его доступности. Гармонизация транспортных потоков способствует как эффективности дорожного движения (сокращению времени в пути, снижению себестоимости перевозок и т.д.), так и его безопасности. Кроме того, она является одной из составляющих в обеспечении экологической безопасности, так как выброс выхлопных газов будет минимизирован благодаря сокращению дорожных заторов, и, следовательно, количеству торможений каждого автомобиля в пути. Распределение транспортных потоков возможно с помощью использования информационно-аналитических систем, которые будут анализировать дорожно-транспортную ситуацию.

Важными задачами ИТС являются грамотное управление транспортной инфраструктурой, установление баланса между пропускной способностью транспортной инфраструктуры и транспортной нагрузкой, а также управление элементами обустройства автомобильных дорог [3]. Строительство транспортных сооружений, таких как мосты, транспортные развязки, а также подземных, наземных и надземных транспортных линий позволят снизить нагрузку на транспортную инфраструктуру. Управление парковочным пространством также является важным элементом для достижения эффективного дорожного движения в городе [4].

Внедрение ИТС обеспечит выполнение этих задач и повысит эффективность транспортной системы страны при значительной экономии финансовых, временных и трудовых ресурсов.

Важным направлением не только ИТС, но и всей цифровой экономики в рамках четвертой технологической революции, будет прогнозирование будущей ситуации. ИТС позволят на основе существующих данных, получаемых в режиме реального времени, делать краткосрочный прогноз транспортной ситуации. Это направление играет важную роль в повышении уровня предоставления услуг транспортного комплекса, наряду с оптимизацией мультимодальных перевозок как грузов, так и пассажиров, а также информированием участников дорожного движения и оптимизацией заказов транспортных услуг с помощью единой цифровой платформы.

Соответствие приоритетных целей создания ИТС и задач, поставленных в рамках данных целей, представлено на рисунке 1.

Проблемы транспортной системы России несомненно могут быть решены посредством использования ИТС. Положительный опыт в данной сфере существует во многих странах мира. Примерами эффективного внедрения ИТС в транспортное пространство государства могут служить транспортные системы таких стран, как Сингапур, Япония, США, Китай, Австралия, Германия, Франция.

Россия принимает во внимание положительный опыт других стран в сфере разработки ИТС и частично внедряет успешные проекты международных партнеров в отечественную транспортную систему, но для создания ИТС в России государство, в первую очередь, учитывает региональные особенности, основывается на собственных уникальных разработках и ориентируется на собственные цели. В этом состоит залог успеха функционирования отечественной ИТС.

Создание ИТС в России должно поддерживаться разработкой законодательства для создания определенных стандартов и правил в этой области. Законодательная основа не только обеспечит согласованное внедрение ИТС на всей территории России, но и обозначит направления развития, технические требования и особенности внедрения ИТС в каждом отдельном регионе страны.

Рисунок 1. Цели и задачи ИТС России

Источник: составлено автором

2. Глонасс как инструмент внедрения ИТС в России

Россия обладает фундаментальной основой для создания ИТС - отечественной системой ГЛОНАСС. Ее наличие является ключевым преимуществом России в построении ИТС.

В транспортной стратегии РФ на период до 2030 года особое место уделяется глобальной спутниковой навигационной системе ГЛОНАСС [5]. Навигационные модули системы ГЛОНАСС, представляющие собой радиотехнические устройства, установленные в объектах навигации и необходимые для приема и обработки сигналов навигационных космических аппаратов и определения пространственных координат объектов навигации, станут базовой основой обеспечения мониторинга транспортных средств [6].

Мониторинг дорожно-транспортной ситуации и каждой отдельной единицы транспорта является ключевым инструментом функционирования ИТС. Только с помощью своевременного предоставления точной информации в аналитический центр, интеллектуальная система сможет принять рациональной решение, основанное на анализе объективных данных.

Выделим факторы, способствующие развитию ИТС с использованием системы ГЛОНАСС.

1. Система ГЛОНАСС успешно функционирует в России уже много лет и доказала свою эффективность. Она интегрировала российское транспортное пространство, и представить работу транспортного комплекса без данной системы невозможно.

2. ГЛОНАСС позволяет оперировать большими массивами информации, что играет ключевую роль для развития процессов цифровизации и внедрения интеллектуальной системы.

3. Данная система наряду с американской «GPS» является одной из двух самых крупных и реально функционирующих глобальных навигационных спутниковых систем.

4. ГЛОНАСС постоянно работает в направлении развития взаимодействия с зарубежными системами. Таким образом, в настоящее время ЭРА ГЛОНАСС развивает проект, реализация которого обеспечит создание единой системы экстренного реагирования в странах Евразийского Экономического союза (ЕАЭС) [7].

5. Навигационная система ГЛОНАСС имеет отечественное происхождение, которое позволит полностью контролировать информационные потоки и обеспечить национальный суверенитет в транспортном комплексе [8].

6. Важными преимуществами системы ГЛОНАСС является применение ресурсоемкого принципа кодирования сигналов и отличная защищенность сигналов, а также широкое покрытие ГЛОНАСС - 100% территории РФ и примерно 70% территории всего земного шара.

В настоящий момент оснащение объектов навигации, в частности, автотранспортных средств, навигационными приемниками ГЛОНАСС не дает эффективного результата, так как функционирование данной системы должно поддерживаться диспетчеризацией, которая представляет собой централизованный контроль и управление транспортными процессами благодаря использованию операторской платформой. Именно ИТС обеспечит операторскую поддержку спутниковой навигационной системе.

Технологии спутникового позиционирования ГЛОНАСС позволяют решать часть задач интеллектуальной транспортной системы. ГЛОНАСС позволит обеспечить мониторинг и управление автотранспортом, предоставит информацию операторам для оценки и аналитики дорожно-транспортной ситуации и организации экстренного реагирования.

Таким образом, система ГЛОНАСС обладает широкими возможностями в сфере применения в ИТС, в их числе следующие направления. интеллектуальный транспортный навигационный

- В гармонизации транспортных потоков система ГЛОНАСС играет ключевую роль, так как она позволяет определять количество автомобилей на определенном участке дорожной сети и их возможное направление движения, а также дорожные заторы. Анализ этой информации дает возможность распределять транспортные потоки по объездным направлениям и позволяет повысить пропускную способность дороги, а следовательно, повысить скорость, качество и количество перевозок.

- Масштабное внедрение спутниковых технологий ГЛОНАСС позволит контролировать скорость движения автотранспорта, направлять данные о нарушении ПДД в специализированные органы, что поможет предупреждать возникновение аварийных ситуаций.

- Разработки навигационной системы будут востребованы водителями транспортных средств. Технологии системы ГЛОНАСС обеспечат контроль движения транспортного средства в пределах полосы и соблюдения дистанции в транспортном потоке, будут информировать водителя о различных опасностях и нарушениях им правил дорожного движения.

- ГЛОНАСС позволит улучшить предоставление качества услуг пассажирского и грузового транспорта и обеспечит возможность контроля и управления в данных сферах. Система ГЛОНАСС будет контролировать грузовые и пассажирские перевозки, отслеживая местонахождения транспортного средства в режиме реального времени, тем самым препятствуя отклонениям от маршрута и позволяя оперативно реагировать на возникновения внештатных ситуаций.

- Система позволит снизить затраты путем ведения статистики и проведения анализа. На основе данных, полученных в ходе мониторинга системой ГЛОНАСС, ИТС определит оптимальный маршрут, учитывая дорожную ситуацию в режиме реального времени, наличие объектов инфраструктуры и пропускную способность предполагаемых маршрутов, а также расход топлива, анализируя время пути и скоростной режим. Такая оценка позволит экономить время, расход топлива и снижать затраты на обслуживание автотранспорта по причине меньшей изношенности. С помощью системы можно сократить расходы на связь с водителем, поскольку такая опция уже заложена в функции системы [9].

Приоритетные направления применения технологий системы ГЛОНАСС представлены на рисунке 2.

Внедрение системы ГЛОНАСС требует больших финансовых вложений, которые могут быть привлечены из федерального бюджета и капиталов коммерческих структур, являющихся партнерами проекта. Для реализации поставленных целей в рамках использования системы ГЛОНАСС как инструмента создания ИТС России необходимо дальнейшее развитие законодательной основы для повсеместного применение системы в транспортном комплексе.

Рисунок 2. Направления применения системы ГЛОНАСС в рамках ИТС

Источник: составлено автором

Заключение

Проведенное исследование позволяет сделать вывод, что в России имеются предпосылки для масштабного внедрения ИТС в транспортное пространство.

Технологии ИТС позволят решить задачи, которые в настоящий момент стоят перед государством в транспортной отрасли:

- гармонизация транспортных потоков;

- повышение контроля за соблюдением правил дорожного движения;

- увеличение масштабов применения системы экстренного реагирования;

- повышения качества дорожного покрытия и пропускной способности дорожных сетей;

- централизованное информирование участников дорожного движения и создание прогнозов дорожно-транспортной ситуации;

- развитие мультимодальных пассажирских и грузовых перевозок;

- создание экологичного транспорта.

Выполнение поставленных задач с использованием возможностей ИТС позволит сделать дорожное движение в России безопасным и эффективным, снизить экологическую нагрузку, улучшить социально-экономическую ситуацию путем предоставления качественных транспортных услуг населению.

Основным инструментом для создания и развития ИТС в национальной экономике является глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС.

Преимуществами использования системы ГЛОНАСС как национальной платформы для развития проекта ИТС являются:

1. надежность, подтвержденная многолетним функционированием системы;

2. возможность оперировать большим количеством информации;

3. конкурентоспособность в области глобальных навигационных спутниковых систем наравне с всемирно известной системой «GPS»;

4. взаимодействие с международными системами;

5. отечественное происхождение;

6. защищенность сигналов и ресурсоемкость кодирования.

Внедрению ГЛОНАСС в ИТС России препятствуют следующие факторы:

- отсутствие широкого применение системы ГЛОНАСС по причине незавершенности работы в законодательной сфере;

- необходимость больших финансовых вложений.

Решение вышеперечисленных проблем позволит России выйти на уровень передовых стран, успешно внедряющих ИТС.

Список использованных источников

1. Решение Высшего Евразийского Экономического Совета от 26 декабря 2016 года №19 «Об Основных направлениях и этапах реализации скоординированной (согласованной) транспортной политики государств - членов Евразийского экономического союза»// справочная правовая система КонсультантПлюс -- URL http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_215305/ (дата обращения: 10.11.2019).

2. ГЛОНАСС-опрос: реалии ИТС в России // Вестник ГЛОНАСС. 2013, 30 августа. С. 1-15. // http://vestnik-glonass.ru/stati/glonass_opros_realii_its_v_rossii/ (дата обращения: 10.11.2019).

3. ГЛОНАСС как платформа национальной интеллектуальной транспортной системы // Беспроводные технологии. 2014. №2. С. 41-42. // https://wireless-e.ru/application/tms/intellektualnye-transportnye-sistemy/ (дата обращения: 15.11.2019).

4. Белякова Е.В., Рыжая А.А. Роль транспортной инфраструктуры в развитии города // Решетневские чтения. 2017. №2. С. 516 // URL https://cyberleninka.ru/article/n/vybor-navigatsionnyh-moduley-glonass-gps-dlya-apparatury-sputnikovoy-navigatsii-primenyaemoy-v-mvd-rossii (дата обращения: 15.11.2019).

5. Транспортная стратегия российской федерации на период до 2030 года»// справочная правовая система КонсультантПлюс -- URL http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_82617/12dbe84ab7402c41a061dee3399c090bf6932cc3/(дата обращения: 20.11.2019).

6. Лаптев С.В., Баркалов Ю. М. Выбор навигационных модулей ГЛОНАСС/GPS для аппаратуры спутниковой навигации, применяемой в МВД России // Вестник Воронежского института МВД России. 2015. №2. С. 98-99 // URL https://cyberleninka.ru/article/n/vybor-navigatsionnyh-moduley-glonass-gps-dlya-apparatury-sputnikovoy-navigatsii-primenyaemoy-v-mvd-rossii (дата обращения: 20.11.2019).

7. Завтрашний день транспортной отрасли // Интеллектуальные транспортные системы России № 9 2019. С. 60-62. // URL https://itsrussiaforum.ru/magazine/ (дата обращения: 23.11.2019).

8. О цифровой трансформации транспортного комплекса // URL http://government.ru/news/34821/ (дата обращения: 23.11.2019).

9. Емельянова В. Г. Применение системы «ГЛОНАСС» на автомобильном транспорте как один из способов обеспечения безопасности дорожного движения [Текст] // Актуальные вопросы технических наук: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Пермь, февраль 2013 г.). -- Пермь: Меркурий, 2013. -- С. 85-87. -- URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/73/3475/ (дата обращения: 25.11.2019).

Размещено на Allbest.ru