Цифровая дорога

В проекте концепции создания и функционирования в Российской Федерации национальной сети интеллектуальных транспортных систем на автомобильных дорогах общего пользования ВАТС определяется как «транспортное средство, предназначенного для перевозки по дорогам людей, пассажиров и багажа, грузов или оборудования, установленного на нем, оснащенное автоматизированной системой вождения, действующей в пределах среды штатной эксплуатации применительно к некоторым или всем поездкам без необходимости вмешательства человека в управление для обеспечения безопасности дорожного движения.

Современные транспортные средства (ТС) уже оборудованы большим количеством различных датчиков, видеокамер, и других приборов. Они предназначены для понимания того, что происходит с ТС или внутри него,- поясняет Игорь Кравченко, заместитель директора по инновационным рынкам компании «Рексофт».- В современном автомобиле формируется более 6 тыс. типов параметров, что составляет 4 ТБ данных в день. Это данные о техническом состоянии автомобиля, его скорости, манере вождения, профиле дороги, погодных условиях, окружающей среде, географии использования. Часть этих данных уже сегодня передается в платформы автопроизводителей, сервис-провайдеров, автомобильных дилеров, операторов таких систем.

Дмитрий Смирнов, первый заместитель генерального директора ФГУП «ЗащитаИнфоТранс», отмечает, что интеллектуальные транспортные системы уже прошли немалый путь активного развития с использованием различных подходов и стандартов по построению таких систем. Однако появление на дорогах ВАТС коренным образом меняет требование к функциональности ИТС.

Теперь их функционирование невозможно без опоры на современные телекоммуникационные системы, позволяющие транспортным средствам обмениваться информацией с внешними устройствами и друг с другом, исходя из того, что в перспективе должно быть обеспечено безопасное движение ВАТС на автомобильных магистралях общего пользования,- говорит Дмитрий Смирнов в своей статье в журнале «Интеллектуальные транспортные системы России.

Антон Журавлев, президент Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта» говорит о переходе отрасли на следующий эволюционный этап развития интеллектуальных транспортных систем и цифровых технологий на транспорте:

Его содержанием является реализация решений в области «подключенности» - так называемой V2X, V2I или V2V,когда речь идет о том, чтобы оборудование и инфраструктура могла передавать информацию на борт автомобиля, один автомобиль - другому автомобилю, либо наоборот автомобиль мог обмениваться информацией с инфраструктурой.

V2X (Vehicle-to-Everything)– это общее обозначение автомобильной технологической системы, которая позволяет транспортным средствам связываться с движущимся транспортом и окружающей средой, используя беспроводные сигналы ближнего действия. При этом V2V (Vehicle-to-Vehicle) подразумевает связь между отдельными транспортными средствами, а V2I (Vehicle-to-Infrastructure) – между автомобилями и транспортной инфраструктурой. Например, V2X может поддерживать обмен данными между автомобилем и различными объектами дорожной инфраструктуры: дорожными знаками, разметкой, светофорами, чья инфраструктура также должна быть подключена к сетям передачи данных.Как с помощью EvaProject и EvaWiki построить прозрачную бесшовную среду для успешной работы крупного холдинга

Критически важно, что движение ВАТС будет происходить при наличии на дороге обычных ТС и прочих «неподключенных» объектов.

При автономном вождении и передвижении машин как в плотном строю на магистралях (так называемый platooning), так и на дорогах общего пользования, необходимо обеспечивать обмен этой информацией между различными транспортными средствами, а также с элементами дорожной инфраструктуры,- подчеркивает Дмитрий Смирнов.- Это позволяет добиться большей безопасности движения за счет передачи объектами инфраструктуры предупреждающих сообщений.

Мы находимся в начале века V2X,- замечает Игорь Кравченко.- До абсолютно беспилотных систем нам все-таки еще достаточно далеко.

Согласно актуальным планам Минтранса РФ, озвученным в марте 2022 г., тестировать беспилотные автомобили без инженеров-испытателей в кабинах будут уже в 2022-2024 гг.

Но внедрение высокоавтоматизированного транспорта – это уже реальность. Яркий пример - усовершенствованные системы безопасности и помощи водителю (ADAS) на базе цифровых технологий.

Передовые системы активного круиз-контроля (необходимый элемент высокоавтоматизированного транспорта) позволяют удерживать автомобиль на нужной полосе и корректировать его скорость с учетом скорости движения окружающих автомобилей. Фактически это первый этап автоматизации автомобильного транспорта и реальный шаг в направлении полностью беспилотного дорожного движения,- уверен Игорь Кравченко.

Уровни автоматизации ВАТС по стандартам SAE International (профессиональной ассоциации инженеров-автомобилестроителей)

Этап подключенных автомобилей уже пройден,- согласен Александр Сёмкин, председатель кластера ГЛОНАСС (К-57).- Мы прекрасно собираем данные с любой техники, понимаем, как они отображаются в разных подсистемах, для чего это нужно. И эту информацию можно использовать в любом сегменте, где есть транспорт, - от каршеринга до муниципалитета и сельского хозяйства.

С развитием технологий 5G человечество полноценно вступает в эру промышленной революции, когда все устройства начинают общаться друг с другом без участия человека. Эти же технологии начинают активно применяться в транспортной отрасли, появляются полностью автоматизированные системы управления дорожным движением, автоматизированные системы управления общественным транспортом и дорожной техникой, системы, управляющие инфраструктурой для работы беспилотного транспорта и самим беспилотным транспортом,- говорит Валентин Мартыньш, директор департамента комплексных проектов компании Softline.- И для осознания того, что будущее уже наступило, не нужно далеко ходить за примерами.

Будущее умных дорог уже наступило

На текущий момент беспилотные технологии в нашей стране стремительно развиваются. Причем не только в области транспорта, но и других секторах экономики, так или иначе близких с транспортной отраслью,- отмечает Дмитрий Ольховиков, исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта».- Высокоавтоматизированные ТС на дорогах общего пользования, беспилотные технологии на железной дороге, автономное судовождение, доставка грузов при помощи дронов, развитие технологий в сельском хозяйстве и многое другое. Рано или поздно беспилотные транспортные средства войдут в нашу жизнь.

Источник: Минтранс РФ, 2020 г.

Еще весной 2020 г. АО «СМАРТС» совместно с НП «ГЛОНАСС» реализовали пилотный проект по запуску «умных» дорог в Самарской области. Запущена пилотная зона по внедрению интеллектуальной платформы C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything, технология беспроводной сотовой связи для обмена информацией между транспортным средством и его окружением в формате V2X) на базе инфраструктуры АО «СМАРТС», протяженность которой на территории Самарской области составляет примерно 1000 км. Это обеспечило коммуникационную базу для реализации пилотного проекта совместно с НП «ГЛОНАСС».

За три года планируется подтвердить возможность эксплуатации автомобилей без водителя на дорогах общего пользования в автоматизированном режиме управления. В рамках подготовки работ на пилотном участке были установлены комплексы акустического мониторинга. Роль акустического сенсора выполняет оптическое волокно, проложенное в транспортной многоканальной коммуникации СМАРТС.

На основе механизма акустического мониторинга и его интеграции с интеллектуальной интеграционной платформой (ИИП), а также макетом технологической сети V2X реализован ряд сценариев цифровых сервисов, включая:

• информирование водителя о наличии пешехода на обочине автодороги;
• информирование водителя о работе уборочной техники на автодороге;
• информирование водителя об открытии люка колодца на обочине и проезжей части автодороги;
• информирование водителя о ближайшей свободной электрозаправке (на основе взаимодействия интеллектуальной интеграционной платформы с бортовым контроллером отечественного электромобиля Zetta и макетом технологической сети V2X).

Беспилотные логистические коридоры

В сентябре 2021 г. Минтранс России и госкомпания «Автодор» приступили к совместной реализации проекта «Беспилотные логистические коридоры», одобренного ранее Правительством России. Проект предусматривает, что до 2024 г. коммерческое использование автономных грузовиков будет обеспечено на трассе М-11 «Нева» и до 2030 г. - на 20 тыс. км федеральных трасс, включая М-12 и ЦКАД. Как рассказал Дмитрий Ольховиков, уже сейчас эксперты говорят о запуске беспилотного грузового движения на М-11 не в 2024 г., а в конце 2023 г. «Там работает большая команда, более 20 компаний»,- отметил эксперт.

Участниками проекта ранее стали: КамАЗ, «Национальные Телематические Системы» (НТС), СберАвтоТех, Деловые линии, Globaltruck, «Первая экспедиционная компания» (ПЭК), X5 Group, Volvo, «Почта России», «Государственная транспортная лизинговая компания» (ГТЛК), «ВТБ Инфраструктурный Холдинг».

Это станет первым шагом к их масштабному коммерческому использованию на магистрали между Москвой и Петербургом с 2024 года и запуску автономных перевозок между Азией и Европой к 2030 году», - комментирует Кирилл Богданов, замминистра транспорта России, председатель наблюдательного совета ассоциации «Цифровой транспорт и логистика» (ЦТЛ). Ежегодная экономия на стороне перевозчиков оценивается при этом в размере 1,3 млрд. руб. Формирование беспилотных логистических коридоров, по расчетам Минтранса РФ, обеспечит к 2030 г. дополнительный доход бюджета страны в размере 0,7 млрд. руб. и рост ВВП на 2,4 млрд. руб. ежегодно. Кирилл Богданов отмечает также, что цифровая дорожная инфраструктура и технологическая сеть передачи данных должна обеспечивать проезд российских и иностранных беспилотников.

Россия – одна из первых стран в мире, если не первая, которая планирует к запуску уже в нынешнем году пилотный проект грузового беспилотного транспорта на трассе М-11,- подчеркивает Валентин Мартыньш из Softline и добавляет: Эта трасса - не полигон, а реально работающая автомобильная дорога, по которой на ежедневной основе движутся различные автотранспортные средства.

Тестирование беспилотных грузоперевозок на М-11 будет вестись одновременно с отработкой нормативного регулирования в рамках экспериментального правового режима «цифровой песочницы». Для управления рисками при движении автономных фур и исключения их попадания в городской трафик на трассе «Нева» будут созданы специальные хабы и государственный центр управления трафиком беспилотников.

Умная магистраль ЦКАД

Запуск на А-113 (ЦКАД) первой в мире умной автомагистрали для беспилотных авто в РФ был осуществлен в мае 2021 г. Интеллектуальную дорожную инфраструктуру реализовали совместно концерн «Национальные телематические системы» (НТС) и «Автодор» (ЦКАД находится в доверительном управлении «Автодора»). В сентябре участником проекта стало АО «ГЛОНАСС» - компания нацелена на запуск инновационных сервисов для подключенных к дорожной инфраструктуре автомобилей на ЦКАД. Кроме того, в проекте принимают участие «Деловые Линии», «ИТЕКО Россия», «Даймлер Камаз Рус», «Меркатор Холдинг», «Казань-Телематика», «Капш Траффикком Руссия».

«Мы запустили в промышленную эксплуатацию первую в мире интеллектуальную дорогу для всех видов транспорта: традиционных автомобилей, подключенных автомобилей и беспилотного транспорта 4 и 5 уровня автономности. Это первая в мире система такого класса, реализованная на дорогах общего пользования», — заявил генеральный директор концерна НТС Алексей Нащекин.

На всем протяжении ЦКАД расположены видеокамеры, метеостанции и антенны связи. Данные о дорожной ситуации и информация от устройств на борту автомобилей поступают в Центральный пункт управления ЦКАД и используются для координации дорожных служб, направления аварийных комиссаров и работы логистических сервисов. Он получает в режиме реального времени информацию о местоположении беспилотников, их техническом состоянии и уровне заряда. При необходимости диспетчеры могут скорректировать маршрут беспилотного транспорта, например, направить его на ближайшую зарядную станцию.

В свою очередь, подключенные и высокоавтоматизированные автомобили будут обмениваться информацией, поступающей от дорожной инфраструктур (ЦКАД) о ремонте проезжей части, авариях по пути следования, критичных погодных сводках и других помехах на трассе. АО «ГЛОНАСС» использует в проекте сервис высокоточного позиционирования (Precise Point Positioning), который реализует режим абсолютной навигации высокой точности в глобальном масштабе: аппаратура потребителей получает сигналы глобальных навигационных спутниковых систем и высокоточную эфемеридно-временную информацию, что позволяет рассчитывать навигационное решение с погрешностью до 10 см в любой точке Евразийского и Арктического регионов. По словам директора департамента навигационных продуктов АО «ГЛОНАСС» Павла Варнавского, высокоточное позиционирование применяется в ВАТС вместе с автономными системами и сенсорами, что обеспечивает надежную навигацию вне зависимости от погодных и иных условий.

«Умная дорога» ЦКАД — это не технологический продукт, подчеркивают его участники, а бизнес-ориентированный сервис на основе информационной инфраструктуры для беспилотного транспорта. Так, компания Evocargo планирует запустить на умных дорогах логистический сервис с использованием беспилотных электрогрузовиков.

В инфраструктуру ЦКАД интегрирована безбарьерная система оплаты проезда по платным участкам «Свободный поток», автоматизированная система управления дорожным движением, информационные табло с переменной информацией для водителей, оборудование для взаимодействия с подключенным и беспилотным транспортом и другие технологическими решения «НТС».

Элементы «умных дорог», апробированные на ЦКАД будут тиражироваться на другие транспортные коридоры России. В частности, будут внедрены на трассах М-12 «Москва – Нижний Новгород – Казань», «Казань – Екатеринбург», «Юго-Западная хорда» (Уфа – Тольятти – Саратов – Волгоград – Краснодар), в проекте «Южный кластер», а также на маршрутах международных логистических проектов, проходящих через территорию России: транспортных коридоров «Север – Юг» и «Восток – Запад».

Мы планируем охватить «умными дорогами» маршруты «Север-Юг», «Запад-Восток» и создать хордовые направления,- говорит зампредседателя правления госкомпании «Автодор» Георгий Чичерин.- Компания формирует каркас скоростной дорожной инфраструктуры России для перемещения людей и грузов, и здесь цифровые технологии необходимы, в том числе для обеспечения повышения комфорта и безопасности передвижения людей между регионами.

Кроме того, «умные дороги» — это высокотехнологичный продукт с большим экспортным потенциалом. Так, соответствующие решения «НТС» уже востребованы в Индии, Индонезии, Турции и Колумбии, рассказал Алексей Нащекин.

Принципы построения интеллектуальной цифровой дорожной инфраструктуры

Высоко- и полностью автоматизированные транспортные средства, функционирующие в беспилотном режиме, должны поэтапно включаться в уже сложившуюся транспортную систему, не подвергая опасности других участников дорожного движения и обеспечивая полное соблюдение установленных правил дорожного движения,- подчеркивает Игорь Евстигнеев в своей монографии «Основы создания интеллектуальных транспортных систем в городских агломерациях России» (М.: Издательство «Перо», 2021 г.).

При этом, отмечает эксперт, необходимо предусмотреть дифференциацию уровня ответственности участников дорожного движения в зависимости от уровня автономности транспортных средств.

Принципиальные подходы к обеспечению безопасного взаимодействия беспилотных транспортных средств с другими участниками дорожного движения включают следующие ключевые компоненты:

• Безопасность через обеспечение ситуационной осведомленности беспилотных транспортных средств путем максимального использования возможностей дорожно-транспортной инфраструктуры и всестороннего риск-менеджмента.
• Безопасность через обеспечение необходимых функциональных возможностей беспилотных транспортных средств, дополняющих и при необходимости дублирующих возможности дорожно-транспортной инфраструктуры, а также за счет обмена информацией между транспортными средствами.

Цифровые дороги – это современные трассы, которые собирают информацию с видеокамер, датчиков, детекторов и отслеживают в режиме реального времени трафик, пробки, ДТП, пешеходов и другие предметы, погодные условия,- поясняет Максим Ревякин, руководитель отдела регионального развития Galileosky.- На основе этих данных запускаются сценарии. Например, автомобилисты могут получить уведомление о надвигающейся непогоде. Подобное интеллектуальное управление дорогами — возможность сделать автомобильное движение безопасным, комфортным и быстрым. И в этом может помочь, в том числе, телематическое оборудование.

• Безопасность через обеспечение надлежащей организации дорожного движения на основе динамического управления транспортным потоком посредством управляющих действий со стороны интеллектуальных транспортных систем.

Дорожно-транспортная инфраструктура должна быть способна обеспечить максимальную ситуационную осведомленность высокоавтоматизированных транспортных средств,- подчеркивает Игорь Евстигнеев.- При этом принятие окончательных решений в различных дорожно-транспортных ситуациях в общем случае осуществляется автоматизированной системой вождения самостоятельно с учетом рекомендаций объектов дорожно-транспортной инфраструктуры.

Системы связи для инфраструктуры V2X

Владимир Каюров, старший менеджер проектов группы компании ICL, указывает, что системы обмена данными между автомобилями и транспортной инфраструктурой позволяют оптимизировать дорожное движение, повысить удобство использования транспорта и безопасность дорожного движения за счет получения максимально полного объема точных данных по транспортным потокам системы V2X. Но это предъявляет особые требования к характеристикам используемых каналов связи.

Ключевая техническая проблема – обеспечить автомобили возможностями высокоскоростного сетевого подключения,- утверждает Игорь Евстигнеев. По мнению экспертов, для стабильной работы V2X необходимо использование сетей 5G: сети 4G не подходят по показаниям стабильности работы и скорости связи,- говорит эксперт. Только сети 5G позволяют передавать гигантские объемы информации, генерируемые дорожной инфраструктурой и ТС,- добавляет Игорь Кравченко.

Связь 5G, благодаря более низкой задержке при установке соединения, сделает взаимодействие через V2X более эффективным, а движение самоуправляемых автомобилей на интеллектуальных дорогах – более безопасным,- добавляет Доминик Бонт, директор и вице-президент ABI Research, и замечает: Чтобы технология V2X стала реальностью, две области – автомобильная и телекоммуникационная - должны расширить зону охвата 5G-сигнала и обеспечить уверенный прием.

Аналитики ABI Research ожидают, что это станет вполне реальным к 2025 г: к этому времени связь 5G позволит мобильным операторам внедрить больше услуг с добавленной стоимостью для автомобильной экосистемы. Аналитики ABI Research ожидают появления соответствующих бизнес-моделей и новых возможностей для автомобильной отрасли благодаря низкой задержке при установке соединения – до 1 мс.

Дмитрий Ольховиков, исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта», говорит, что вопросы обеспечения бесперебойной и устойчивой связи до сих пор остаются узким местом ИТС:

Если мы говорим про автомобильные дороги, что инфраструктура дороги должна иметь технологически устойчивые сети передачи данных, системы высокоточного позиционирования.

Эти вопросы находятся в стадии решения. Так, в соответствии с паспортом федерального проекта «Информационная инфраструктура», доля автомобильных трасс федерального значения, обеспеченных подвижной радиотелефонной связью, и доля приоритетных объектов транспортной инфраструктуры, оснащенных сетями с возможностью беспроводной передачи голоса и данных, должны достичь 100% к 2024 г.

Проблемы устойчивой связи и в других секторах (автономное судовождение, беспилотные дроны для перевозки грузов по воздуху и др.) тоже до сих пор не решены,- продолжает Дмитрий Ольховиков.- Кроме того, очень важна взаимоувязка и взаимодействие в вопросах связи, потому что в будущем выделение частот для «летающих» беспилотников может создать проблему при внедрении ИТС, могут возникнуть взаимные помехи между различными беспилотными средствами (автомобилями и летательными аппаратами). Поэтому обеспечение бесперебойной и устойчивой связи является важнейшей приоритетной задачей.

Дмитрий Смирнов, топ-менеджер ФГУП «ЗащитаИнфоТранс», говорит о нынешней острой конкуренции в сфере сетей транспортной телематики, где идет борьба за право стать основным стандартом связи в V2X между технологиями на базе сетей сотовой связи 4G/5G C-V2X или PC-5, которые разрабатываются организацией 3GPP, и технологиями на базе стандарта Wi-Fi. В последнем случае в центре внимания - технология DSRC (Dedicated Short-Range cCommunications — выделенная связь на коротких расстояниях) из группы стандартов IEEE 802.11p) и ее разновидность ITS-G5 из европейской группы стандартов ETSI.

В настоящее время в мире идет борьба стандартов ITS-G5 и C-v2x,- комментирует Игорь Евстигнеев.- ITS-G5 продвигается альянсом «Car2Car Communication Consortium» и ассоциацией C-Roads. C-v2x продвигается альянсом 5GAA (5G Automotive Association) и поставщиками телеком-оборудования и чипсетов. При этом Китай поддерживает стандарт C-v2x, Северная Америка еще выбирает между C-v2x и DSRC. Пока официальная позиция в Российской Федерации – технологическая нейтральность.

В условиях V2X особо важное значение приобретают протоколы обмена данными.

Ключевая задача, которая лежит в этой области, – это формирование общего протокола обмена данными,- говорит Антон Журавлев.- К примеру, в области развития беспилотного транспорта, «подключенного» транспортного средства, ведутся пилотные тестирования, когда при подъезде ВАТС, сигнал светофора определяется не с помощью лидаров, не за счет камер видеонаблюдения, а за счет телекоммуникаций, когда сигнал от контроллера светофорного объекта передается на борт автомобиля. И наоборот: за счет систем мониторинга информация о приближении автомобиля к перекрестку передается на контроллер светофорного объекта.

Новый уровень осведомленности о состоянии дороги

Игорь Евстигнеев напоминает, что назначение цифровой дороги заключается в том, чтобы помочь водителям поддерживать безопасную скорость и дистанцию, осуществлять перестроения, избегать обгона в критических ситуациях и безопасно проходить дорожные пересечения, а для этого организация дорожного движения требует принципиально иного уровня осведомленности: необходимо контролировать не только функционирование самого автомобиля, но и окружающую транспортную обстановку.

Эта особенность определяет, в частности, появление в проекте концепции создания и функционирования в РФ национальной сети интеллектуальных транспортных систем на автомобильных дорогах общего пользования динамической цифровой карты дорожного движения: это «часть интеллектуальной транспортной системы, основанная на высокоточных пространственных цифровых данных, использующая данные инженерной цифровой модели местности автомобильной дороги и обеспечивающая в автоматическом режиме повышение ситуационной осведомленности транспортных средств».

V2X меняет фокус информирования водителя,- уверен Игорь Кравченко из компании «Рексофт».- Мы постепенно перейдем от табло на трассах к терминалам внутри машины, куда будут выводятся различные сообщения, ассистирующие процессу вождения: об опасности от ТС рядом, выезде за разметку, погодных условиях, скорости и пр..

Сами машины также будут общаться с дорожной инфраструктурой - так называемыми RSU-устройствами, которые будут встроены в элементы дорог, поясняет эксперт.

Это очень крупный кусок ИТС, который получит массовое развитие на Западе в ближайшие лет пять,- говорит Игорь Кравченко.- Но уже сегодня мы можем видеть на наших дорогах автомобили, оборудованные системами V2X. Пока это премиальные бренды.

Мониторинг инфраструктуры и отработка инцидентов

Помимо табло переменной информации о различного рода инцидентов, Антон Журавлев ожидает развития решений мониторинга дорожной инфраструктуры для улучшения информировании участников дорожного движения.

Мониторинг инфраструктуры может происходить не только за счет видеокамер, но и с помощью различного рода детекторов, которые устанавливаются на дорогах и имеют способность до километра «мониторить» обстановку на дороге и эту же информацию передавать на борт автомобиля,- поясняет он.

Например, в этом году на автодорогах Красноярска начнет работу мобильный комплекс дорожного мониторинга «Иней-М», который состоит из специального оборудования, устанавливаемого на автомобиль дорожной службы, и компьютерной программы на рабочем месте сотрудника. Он является частью интеллектуальной транспортной системы, которая внедряется в Красноярске в рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги».

Управление осуществляет оператор при помощи специального мобильного приложения. После запуска программы и начала движения автомобиля производится регулярный автоматический опрос измерительного и видеооборудования комплекса, а также синхронизация полученных данных с географическими координатами местонахождения автомобиля.

«Иней-М» способен выявлять дефекты покрытия, обочин и всех дорожных элементов. Система позволяет вести видеосъемку и фотофиксацию с привязкой к системе координат и времени. Мобильный комплекс также позволит получать оперативную информацию об уровне содержания дорожной сети, автоматизировать контроль работы подрядных организаций по зимнему содержанию дорог, своевременно информировать пользователей о состоянии дорожного полотна, оперативно выявлять участки дорог несоответствующих нормативам зимнего содержания и т.д. Все полученные данные записываются в память компьютера в виде конкретного трека.

По оценке регионального Минтранса, применение комплекса «Иней-М» позволит оптимизировать затраты и время на работу целой группы специалистов, занимающихся объездами, дефектовкой, замерами и иными видами оценки состояния городских автомобильных дорог.

Новые цифровые сервисы V2X

Возможности беспилотника ограничены информацией, поступающей с сенсоров и датчиков. Поэтому создание сервисов, осуществляющих информационное обеспечение движения беспилотников, в том числе, предупреждающих об опасном сближении, сложной метеорологической обстановке, оповещающих о рекомендуемой скорости движения для проезда на «зеленую» фазу светофора, позволит существенно оптимизировать и сделать более безопасным движение, говорил в 2020 г. в интервью газете «Транспорт России» замминистра транспорта РФ Алексей Семенов.

Пример таких новых цифровых сервисов - цифровое тестирование интеллектуальной дорожной инфраструктуры. Тестирование работы V2X согласно данным мировой нормативной и научной литературы включает большое количество разнообразных испытаний. Однако сегодня единого международного стандарта не существует, замечает Игорь Евстигнеев, а наиболее релевантный стандарт ISO/WD 34501 «Road vehicles – Terms and definitions of test scenarios for automated driving systems» до сих пор находится на стадии разработки.

Еще один пример новых цифровых сервисов – управление дорожными работами на цифровых дорогах. Так, ДСК «Автобан» совместно с компанией «Дороги и мосты» анонсировали универсальную ИТ-платформу «Преон», которая предназначена для объединения комплекса задач в сфере дорожного строительства. В режиме одного окна будет обеспечивать доступ к документации по объекту строительства всем его участникам: заказчикам, регулирующим органам, проектным институтам, строительным компаниям, субподрядчикам, эксплуатирующим организациям. По оценке Евгения Коршунова, гендиректора «Автобан Digital», позволит управлять рисками расхождений в проектной и рабочей документации, из которых очень часто возникают проблемы при создании дорожных объектов.

Платформа, которая будет функционировать на основе BIM-технологий, должна выйти на рынок в конце нынешнего года. Росавтодор уже заявил о готовности рассматривать возможность использования платформы «Преон» после завершения разработки и тестирования. В целом, создание инфраструктуры V2X требует новых подходов к управлению жизненным циклом дорожно-транспортной инфраструктуры. Так, точные данные из актуальной цифровой базы объектов могут быть использованы для целей транспортного планирования и моделирования, а с помощью предустановленного инструментария выполняется автоматическая подготовка проектной документации в соответствии с требованиями законодательства. При этом достигается прозрачный обмен данными с внешними региональными и федеральными информационными системами.

Но пока, замечает Игорь Евстигнееев, на рынке нет отработанных конструктивных решений для развертывания элементов «цифровой» дорожной инфраструктуры, необходимых для эффективного использования ВАТС.

Очевидно, что развитие проектов такого уровня требует взаимодействия различных министерств и частных компаний, а также масштабную работу по внесению изменений в действующее законодательство, отмечают эксперты.

Целесообразно применение механизмов государственно-частного партнерства или приватизации государственных участков или объектов дорожной инфраструктуры, которые потребуют модернизации (оснащения необходимым оборудованием сервиса безопасности (автомобиль - инфраструктура) и адаптации дорожного полотна, разметки, знаков и парковочных мест для эксплуатации транспортных средств различного уровня автономности,- говорит Игорь Евстигнеев.

При этом, полагает специалист, необходимо учитывать унификацию параметров дорожной архитектуры:

Стандарты нужны как для самих ВАТС, так и для их поведения на дорогах. При разработке правил нельзя забывать о том, что внедрением беспилотного транспорта занимаются многие страны мира. Это означает, что в какой-то момент потребуется унификация принимаемых стандартов для БТС, и лучше предусмотреть необходимость этого шага заранее.

Законодательные аспекты и регулирование

Поскольку основными направлениями следующего этапа развития ИТС в мире и в России станет внедрение беспилотного транспорта и систем V2X, на мой взгляд, потребуются сложные изменения в законодательстве, доработки технологий связи для повышения скорости и стабильности передачи данных и высокие инвестиции со стороны государства,- говорит Владимир Каюров из компании ICL.

Он рассказывает, что сегодня законодательно зарегулировано только тестирование беспилотных автомобилей в 11 регионах страны при выполнении ряда ограничений с целью обеспечения безопасности движения.

Для их полноценного использования необходимы требования к обеспечению безопасности, к определению ответственности при возникновении ущерба от беспилотного транспорта, страхование ответственности, возможности по коммерческому и личному использованию,- подчеркивает Владимир Каюров.- Также потребуется анализ и внесение изменений в основные действующие документы. К примеру, в Уголовный кодекс, так как появляется новое действующее лицо – робот, который может причинить ущерб.

Эксперт полагает, что в части V2X необходимо законодательно обязать всех производителей и собственников оборудовать транспорт бортовыми и передающими элементами системам V2X по аналогии с ремнями безопасности и кнопкой вызова экстренной службы, а также обеспечить возможность государственным заказчикам закупать и устанавливать элементы V2X систем на дорогах общего пользования, а также сертифицировать их.

В широком смысле одним из ограничений развития V2X является Венская конвенция о дорожном движении 1968 года, говорит Игорь Евстигнеев:

Без ее пересмотра в большинстве стран мира выпуск ВАТС на дорогу общего пользования в полностью беспилотном режиме без водителя невозможен, так как непонятно, кто будет виноват в случае аварии. Если ВАТС едет из одной страны в другую, где приняты свои правила движения, то как он должен себя вести? Ведь это не просто перестроение под местные ПДД – это новая модель поведения, загруженная в «мозг» беспилотника.

Цифровые модели автодорог

Сегодня разрабатываются и цифровые модели дорог — базы данных элементов дорог и инфраструктуры, рассказывает Максим Ревякин из компании Galileosky:

Они позволяют виртуальному штурману выстраивать маршруты и подсказывать водителю, как добраться до точки Б максимально экономно и безопасно.

В прошлом году компания «Урбантех» анонсировала программно-аппаратный комплекс «Автодискавери», предназначенный для создания цифровых двойников и контроля состояния объектов дорожно-транспортной инфраструктуры. По словам разработчиков из компании «Цифровые дороги» (входит в состав ГК «Урбантех»), это решение поможет транспортным властям регионов иметь актуальные данные о состоянии объектов дорожно-транспортной инфраструктуры, принимать оперативные меры по восстановлению поврежденных объектов ДТИ, а также в автоматизированном режиме готовить необходимую документацию – ПОДД, КСОДД и т.д.

Данные собираются при помощи автомобиля со специальным оборудованием. Нейросеть распознает, классифицирует и размечает объекты ДТИ на панорамных снимках в каждой точке траектории. Реализованы механизмы оцифровки 23 классов объектов ДТИ с детализацией 20-50 атрибутов на объект и точностью расположения от 10 см до 1 м, а точность оцифровки достигает 95%. В компании «Цифровые дороги» говорят, что одна мобильная лаборатория может оцифровать до 150 км дорог в день.

В целом, система «Автодискавери» создает единую информационную среду для органов исполнительной власти и эксплуатирующих организаций. Это позволяет объективно контролировать выполнение и сроки работ по обслуживанию ДТИ, говорят в компании «Цифровые дороги». Кроме того, появляется возможность разрабатывать системы управления дорожным движением (ПОДД и КСОДД) с максимально точной и актуальной информацией. Автоматизация процессов минимизирует влияние человеческого фактора и вероятность ошибок, а время подготовки документации сокращается до 2-3 дней.

Для полноценного запуска режима беспилотного вождения необходима высокоточная цифровая модель объектов улично-дорожной сети, с которой взаимодействует бортовое ПО, говорит Даниил Хазов, коммерческий директор ГК «Урбантех». Ведь точность этой модели подвержена самым разным деградациям, например, снег или дождь скрывают дорожную разметку, а также негативно влияют на точность данных метеорологических датчиков. Вот почему, полагает эксперт, на рынке востребованы технологии создания и актуализации цифровых двойников дорожных знаков, светофоров, разметки и других критичных объектов: такие технологии будет полезны для оцифровки и создания точной виртуальной модели дорожной инфраструктуры, которая необходима для запуска беспилотного транспорта с учетом жестких норм безопасности дорожного движения.

Безопасность V2X – комплексная проблема

Будь то автомобильная дорога, железная дорога или море, ключевой вопрос – это вопрос обеспечения безопасности,- говорит Дмитрий Ольховиков.

Это означает, во-первых, что дорожная инфраструктура должна быть единой для всех участников дорожного движения: вне зависимости от уровня автоматизации ТС, дорожная инфраструктура должна быть безопасной, удобной и комфортной для всех. Во-вторых, когда мы говорим про инфраструктуру, отмечает специалист, то уже «спускаемся» в локальную проблематику в рамках конкретных вопросов: комплексное развитие ИТС в регионах, внедрение подсистем ИТС (АСУДД, метеостанции, детекторы и т. д.), различные варианты стандартизации в ИТС, БДД и многое другое, и проблемы необходимо решать, в первую очередь, на этом уровне.

Обеспечение информационной безопасности транспортного комплекса в целом, а высокоавтоматизированных транспортных средств особенно, является сложной многокомпонентной задачей, требующей значительных усилий не только различных ведомств, но и исследовательских коллективов, учитывающих появление современных технологий,- полагает Дмитрий Смирнов.

Он рассказывает о перспективности применения систем квантового распределения ключей в современных методах криптографической защиты в соответствии с российскими стандартами информационной безопасности. Правда, пока их широкое применение ограничено в информационных системах и системах связи, подлежащих сертификации в соответствии с требованиями регуляторов к КИИ. До тех пор, пока регулятор не примет требования к сертификации такого оборудования разработчики и производители СКЗИ руководствуются рекомендациями ТК26 ФСТЭК России «Защищенный протокол взаимодействия квантово-криптографической аппаратуры выработки и распределения ключей и средства криптографической защиты информации», ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.12-2015, ГОСТ Р 34.13–2015 и существующими требованиями и приказами ФСБ Российской Федерации при разработке СКЗИ.

Кроме того, предстоит огромная работа в международных организациях по стандартизации для принятия и стандартизации российских технологий, алгоритмов и методов защиты информации.

Оборудование V2X

Что касается российских технологий в оборудовании V2X, то по оценке Дмитрия Ольховикова, конкуренция среди разработчиков на данном этапе идет в части применяемого навесного оборудования (лидары, камеры и т.д.), а также программного обеспечения.

Производители «натаскивают» софт за счет машинного зрения и искусственного интеллекта (это касается проектов как в транспорте, так и в сельском хозяйстве). А вот в части «подключенности» автомобилей к инфраструктуре, результатов ничтожно мало,- сетует Дмитрий Ольховиков.

Между тем, современная автомобильная электроника – это новый огромный рынок.

Уже сегодня мы видим, как машина из средства передвижения превращается в гаджет — высокотехнологичный, автономный, безопасный, эффективный и экологичный,- говорит Василий Шпак, замминистра промышленности и торговли РФ.- У России есть все шансы стать лидером в сфере организации беспилотного движения. Это позволит использовать все плюсы нашего географического положения и территории.

Однако нельзя не отметить также такое важное препятствие на пути создания ИТС, как отсутствие отечественной элементной базы, подчеркивает Александр Сёмкин, председатель совета кластера ГЛОНАСС:

Мы создаем уникальные программно-аппаратные комплексы, но если нет хотя бы одного электронного компонента, комплекс так и останется разработкой. Поэтому считаем важным на государственном уровне озаботиться созданием отечественных производств элементной базы – это будет основой безопасного развития и внедрения цифровых технологий, в том числе и ИТС.

Кроме того, помимо проблем с разработкой и производством передовой отечественной автомобильной электроники, есть дефицит комплексных полигонов или выделенных пилотных зон, где можно полноценно тестировать ВАТС, их взаимодействие с инфраструктурой, «подключенность», технологии и др., прежде чем запускать беспилотники на дороги общего пользования, отмечает Дмитрий Ольховиков.

Таким образом, резюмирует Игорь Евстигнеев, критически важным аспектом, связанным с развитием технологий автономного вождения, является способность таких автономных систем эффективно и безопасно взаимодействовать с окружающей транспортной инфраструктурой в различных дорожных ситуациях (например, взаимодействие с различными типами пользователей, неожиданными. Но к настоящему времени большинство производителей ВАТС не уделяет значительного внимания вопросу кооперативного управления ВАТС.

Их основные усилия направлены на разработку алгоритмов движения индивидуальных ВАТС в широком спектре режимов и дорожных ситуаций, поскольку основная задача – как можно скорее выпустить продукт, привлекательный для конечного пользователя, но, увы, в основном за счет экономии на безопасности дорожного движения,- комментирует эксперт.

Следующий материал обзора >>>

Главная страница обзора >>>

Другие материалы обзора

• Интеллектуальная транспортная система России: курс - на национальный масштаб
• Специфика ИТС
• Городские и региональные ИТС
• Безопасные и качественные автодороги: от фотовидеофиксации ДТП – к комплексному интеллектуальному управлению автодорогами
• Передовые методы управления дорожным движением
• Управление общественным транспортом
• Цифровая логистика
• Передовые телематические решения и умная доставка грузов
• Инфраструктура ИТС. Платформенный и сервисный подход
• Сервисы интеллектуальной транспортной системы
• Создание национальной ИТС
• Перспективное развитие ИТС: беспилотный транспорт