Умные технологии улучшают транспорт в городах

Умный город – это сегодня очень модный термин, который часто способствует желанию руководства города начать внедрять умные технологии, не имея четко определенной цели, на решение которой они должны быть направлены.

Тем не менее, дороги – это ключ к экономическому развитию, они очень важны в контексте нашего будущего. Города сейчас вынуждены реагировать на растущую урбанизацию, улучшать дорожное движение на городских улицах, сокращать загрязнение и повышать безопасность. Технология «умных дорог» может помочь городским планировщикам и муниципалитетам решить стоящие перед ними задачи. Начиная от управления дорожным движением, безопасности пешеходов и транспортных средств до мониторинга окружающей среды – Интернет вещей (IoT) делает дороги более интеллектуальными, эффективными и управляемыми.

Если бы нам пришлось выбрать только одну сферу жизни, которая беспокоит жителей всех городов, это было бы, скорее всего, правильно. И как раз с решений для транспорта начинается реализация многих проектов умных городов.

Транспорт в городах имеет несколько аспектов, начиная от безопасности и организации транспортных потоков, через эффективное использование общественного транспорта, до парковки. Сегодня в большинстве городов основной упор делается на повышение привлекательности общественного транспорта и соединение маршрутов общественного транспорта с другими возможностями передвижения по городу – будь то пешком, на велосипеде или, например, на все более популярных электросамокатах. Например, в отличие от наших западных соседей, концепции поддержки электромобильности или каршеринга остаются для нас немного неуместными. Сегодня город пытается управлять всем движением из одного места, то есть из центральной диспетчерской, также называемой центральной информационной системой. Современные технологии, однако, позволяют повысить безопасность на дорогах и в то же время более эффективно управлять дорожным движением.

Технологические решения, с помощью которых может быть построена концепция умного города с интеллектуальным управлением движением, включают, например, информационные табло с указанием расстояний проезда в зависимости от текущей дорожной ситуации, интеллектуальное управление парковочными местами и комплексное управление наземным движением. Например, светофоры, переключаемые не по времени, а на основании текущей дорожной ситуации с учётом интегрированной спасательной системы и общественного транспорта, могут помочь с регулированием потока трафика в городах. С технологической точки зрения это всегда системы, в которых необходимо собирать большой объем данных с различных датчиков, очень быстро обрабатывать эти данные, а затем предоставлять обратную связь, например, в виде информации на панели управления или в переключении светофоров.

Но сначала о более простых вещах, потребность в которых в городах на самом деле является базовой.

Датчики на парковках

Многие проекты умных городов начинаются с транспортных стоянок, то есть с парковки. В настоящее время это решение использует несколько городов Европы. Основой технического решения являются встроенные в каждое парковочное место датчики, определяющие его занятость, а также платформа для сбора данных о занятости парковочных мест и слой представления этой информации. Это может быть мобильное приложение для смартфонов с Android и iOS, веб-портал и, конечно же, информационные табло на въездах в город и возле автостоянок. Внедрение интеллектуальных парковочных систем положительно сказывается не только на движении транспорта и более эффективном использовании общественного транспорта, но и, конечно, на окружающей среде. Машины информированных водителей не кружат по улицам в тщетной попытке найти место для парковки, а направляются прямо к бесплатной парковке. Экономится топливо и время, и, в идеале, также можно оплачивать парковку и контролировать оставшееся время парковки через мобильное приложение.

К сожалению, эти проекты в Украине распространяются мало. Традиционные методы оплаты парковки неудобны, а контроль за соблюдением правил парковки очень дорог и неэффективен. Умные же решения для парковки позволили бы городам и операторам парковок оценивать использование существующих парковочных мест, осуществлять эффективное управление движением во время отдыха, повышать дисциплину парковки и сделать парковку легче для водителей.

Умный общественный транспорт

Решения для поддержки эффективности и привлекательности общественного транспорта включают интеграцию информации об общественном транспорте в навигационные системы при расчетах маршрутов, возможность отслеживать текущее положение общественного транспорта на остановках и в мобильных приложениях. Интеллектуальные остановки предоставляют пассажирам информацию о маршрутах, подъезде и времени задержки, впрочем, центральная диспетчеризация могла бы выдавать ещё данные о количестве пассажиров. Решение включает в себя GPS-датчики во всех единицах городского транспорта и выход в Интернет для пассажиров через Wi-Fi в более чем 700 транспортных средствах общего пользования, поддержку связи транспортных средств друг с другом и с транспортной инфраструктурой, а также мобильное приложение транспортной компании, включая билетную систему. Жители и гости городов могут легко выбрать оптимальный вид транспорта, что сэкономит им время и нервы.

Что такое технология Smart Road?

В связи с тем, что города вынуждают строить более эффективные дороги и автомагистрали, умная инфраструктура имеет важное значение для модернизации. Умные городские дороги с использованием технологии IoT позволяют городам собирать и анализировать данные, что, в свою очередь, приводит к улучшению повседневного управления дорожным движением и адаптации к долгосрочным потребностям в транспорте. Благодаря датчикам, камерам и радарам Интернета вещей данные можно анализировать практически в реальном времени. Они используются для очистки людных улиц и улучшения дорожного движения. Данные также можно загружать в облако для долгосрочного анализа, чтобы, например, оценить меры по сокращению выбросов CO₂ или улучшению дорожных условий.

У пограничных вычислений есть бесчисленные возможности для создания интеллектуальных и связанных дорог. Они обеспечивают низкую задержку для аналитики и искусственного интеллекта (AI), которые создают интеллектуальную дорожную инфраструктуру, такую как адаптивные светофоры и интегрированные дороги. Например, дальний свет может автоматически адаптироваться к данным датчиков, чтобы улучшить транспортный поток, или изменить свет, чтобы защитить других от небезопасных водителей.

Преимущества умных дорог и умной инфраструктуры

Существует множество видов устройств, которые обеспечивают работу технологии умных дорог: датчики скорости, датчики звука, умные фары, системы мониторинга условий/погоды, а также цифровой маркировки. Когда эти устройства собирают и анализируют данные практически в реальном времени, города могут многое получить:

• Менее людные улицы. Технология умных дорог для отслеживания транспортных средств и изменение дальнего света, когда движение меньше, или не едет ни одно авто, что помогает в предотвращении пробок.
• Повышенная безопасность дорожного движения как для автомобилей, так и для пешеходов. Решения для мониторинга дорожного движения с использованием систем компьютерного зрения могут обнаруживать транспортные средства, пешеходов и велосипедистов, чтобы помочь им соблюдать правила безопасности. В случае аварии или преступления на улице интеллектуальные устройства могут немедленно предупредить соответствующие службы.
• Упрощенная парковка и оплата дорожных сборов. Электронный сбор платы за проезд снижает заторы за счет распознавания номерных знаков и отслеживания транспортных средств, автоматически взимая плату за проезд по платным шоссе или мосту – и все это без остановки или замедления движения.

Благодаря передаче данных в облако для последующего анализа города могут постоянно улучшать управление, ремонтные работы на дорогах и качество окружающей среды, например:

• Идентификация проблемных областей. Специалисты могут помочь обнаружить перекрестки или другие места, в которых часто доходит или почти доходит до несчастных случаев с участием транспортных средств или пешеходов. Это позволяет городам определять, поможет ли знак остановки, переход или светофор.
• Лучшие условия на тротуарах. Со временем улицы подвержены эрозии или износу. Благодаря мониторингу состояния дорог города могут оценить состояние тротуаров и принимать соответствующие меры.
• Меньше загрязнений. Интеллектуальная инфраструктура способствует сокращению выбросов углекислого газа от повседневного транспорта за счет оптимизации дорожного движения и предотвращения холостого хода двигателей. Города также могут помочь уменьшить загрязнение, понимая, где лучше всего разместить зарядные станции для электромобилей.

Так что всё-таки ожидать в Украине и Киеве?

Камеры наблюдения за скоплением людей и загрузкой дорог с возможностью частичного информирования о правонарушениях, а также с функциями распознавания лиц и автомобильных номеров для выявления разыскиваемых появились в Киеве уже в 2016 году. Но их использование в полном объёме откладывалось до развития систем анализа и обработки данных, которая стала внедряться только с весны 2020 года.

Ещё с 1 июня 2020 года по Украине заработала система автоматической фотовидеофиксации дорожных нарушений, заставив автомобилистов быть более внимательными в соблюдении ПДД. Многие нарушители уже получили «письма счастья» и, как ни странно, их число пока только растёт.

На первом этапе были установлены только 20 камер в Киеве и 30 – в Киевской области, но их число растёт, а запланировано установить около 700 таких комплексов по Украине.

Фотовидеофиксацию планируют внедрять в виде стационарных комплексов (нарушения ПДД фиксируются камерами, которые устанавливаются на искусственных сооружениях и используются в непрерывном режиме), и в виде передвижных комплексов (устанавливаются на автомобильных дорогах и транспортных средствах полиции, а также используются в течение ограниченного периода времени путем периодического изменения мест их установки).

На данный момент в основном работают стационарные комплексы, но в дальнейшем полицией планируется более активно использовать передвижные комплексы фотовидеофиксации.

Нарушения на дорогах оба типа камер регистрируют самостоятельно, отправляя в общий центр обработки данных МВД и Национальной полиции фото- или видеодоказательства нарушений. А вот владельца транспортного средства операторы специальных центров определяют почти в ручном режиме, сверяя марку, номер автомобиля с реестром. На основании этого составляются сообщения о правонарушениях и скрепляются электронной подписью.

На сегодняшний день камеры запрограммированы фиксировать только превышение скорости, но это не всё, что они могут, а потому со временем зарегистрированные ими види нарушений станут шире.

Министерство инфраструктуры совместно с поставщиком оборудования Nokia Solutions and Networks и оператором мобильной связи Vodafone Ukraine с лета 2019 приступило к реализации проекта «Интернет вещей на дорогах на основе технологии связи 4G/5G» на участке Днепровского шоссе. Глава ведомства Владимир Омелян называет этот проект «одним из самых высоких и важных». «Это создаст виртуальную информационную сеть, которая поможет решать такие вопросы, как безопасность дорожного движения, мониторинг и анализ трафика».

По данным Департамента информационных и коммуникационных технологий Киевской государственной администрации с 2021 в Киеве появилась новая интеллектуальная транспортная система (ITS) видеонаблюдения, способствующая регулированию движения на улицах столицы и предотвращению пробок. Система позволяет организовать работу транспорта так, чтобы общественный транспорт и такси двигались по расписанию. Благодаря этому киевляне смогут знать точное время прибытия транспорта на остановки.

С её помощью городские власти регулируют движение на улицах города и предотвращают заторы. На данный момент в столице определены ключевые районы с наиболее интенсивным движением, где установлены камеры ITS: на пересечении бульвара Леси Украинки, улицы Бассейной, Мечникова, Льва Толстого, площади Победы и Европейской площади. В перспективе система видеонаблюдения будет расширена до 65 основных магистралей и выездов из города. После внедрения системы, анализа трафика и расчета транспортных моделей город сможет перенаправлять транспортные потоки, настраивать светофоры и ограничивать въезд для грузовиков в летнее время.

С осени 2021 года путешествие из Киева в Борисполь стало интеллектуальным. 17 экранов над дорогой информируют автомобилистов о температуре воздуха, погодных условиях и предупреждают об авариях.

Также на Бориспольской трассе установлена Система WIM – динамическое взвешивание автомобилей. С её помощью будет обнаруживаться перегрузка в автомобилях, что позволит лучше следить за состоянием дороги.