Как все начиналось
Еще почти 100 лет назад ряд стран столкнулся с негативными последствиями массовой автомобилизации. С ними, естественно, пытались бороться, но предпринимаемые меры оказывались не так эффективны, как ожидалось. И только появление интеллектуальных транспортных систем принесло осязаемые результаты, причем довольно быстро.
Концепция интеллектуальной транспортной системы (ИТС) появилась без малого полвека назад. Предпосылкой этому стал целый ряд издержек массовой автомобилизации, с которыми в США столкнулись еще в 1920-е годы, а в Европе и Японии — в 1960-е. К таким издержкам относились заторы на дорогах, и, как следствие, повышенный расход топлива и загрязнение воздуха, а также снижение средней скорости движения.
С негативными последствиями массовой автомобилизации пытались бороться разными методами, от расширения дорожной сети до введения разного рода ограничений, которые кое-где действуют и до сих пор. Тут можно вспомнить и налог на покупку автомобиля, который равен его стоимости, действующий в Израиле и Сингапуре; обязательное требование наличия места в гараже или на автостоянке во Франции; запрет на движение транспортных средств в определенные дни в зависимости от номера в Италии.
Однако эти меры не позволяли решить накопившиеся проблемы. К тому же участники дорожного движения научились обходить эти и другие ограничения, в результате чего, они просто переставали реально работать. Особенно сложная ситуация возникла в старых городах с узкими улицами или там, где бывают частые туманы, сильные дожди, снегопады или гололед. В ряде случаев накладывает свою специфику и особенности ландшафта города: расположение на островах, как у Санкт-Петербурга, Амстердама или Стокгольма, холмистый рельеф, как в Лиссабоне или Сан-Франциско.
Основные цели внедрения ИТС в мире
Рождение ИТС
До появления первых ИТС уже существовали автоматизированные системы управления дорожным движением (АСУ ДД). Первые аналоговые автоматизированные системы появились еще в начале 1950-х годов в крупнейших городах США. Десятилетием позже в Канаде была внедрена первая АСУ ДД с компьютерным управлением. Однако прогнозировать дорожную ситуацию даже в горизонте минут такие системы не умели.
Игорь Кравченко, заместитель директора по инновационным рынкам ООО "Рексофт": "Толчком к развитию ИТС стала потребность в решении текущих и будущих транспортных проблем, прежде всего в крупных городах. Нужно было оптимизировать транспортные потоки, потому что физически невозможно быстро расширить транспортные магистрали или оперативно построить новые дороги""Толчком к развитию ИТС стала потребность в решении текущих и будущих транспортных проблем, прежде всего в крупных городах. Нужно было оптимизировать транспортные потоки, потому что физически невозможно быстро расширить транспортные магистрали или оперативно построить новые дороги, а дефицит временного ресурса сильно влияет на экономику. Помимо этого, глобальная цель всех ИТС – это повышение безопасности движения", — говорит заместитель директора по инновационным рынкам ООО "Рексофт" Игорь Кравченко.
"Система, интегрирующая современные информационные, коммуникационные и телематические технологии, технологии управления и предназначенная для автоматизированного поиска и принятия к реализации максимально эффективных сценариев управления транспортной системой региона (города, дороги), конкретным транспортным средством или их группой, с целью обеспечения заданной мобильности населения, максимизации показателей использования дорожной сети, повышения безопасности и эффективности транспортного процесса, комфортности для водителей и пользователей транспорта", — такое определение ИТС дается в учебном пособии заведующего кафедрой "Организация и безопасность движения" МАДИ, д.т.н., профессора Султана Жанказиева "Интеллектуальные транспортные системы".
Как видно из этого определения, ИТС стали системой более высокого уровня, чем АСУ ДД, которые, впрочем, заняли место одной из подсистем. ИТС могла уже не просто реагировать на изменение дорожной ситуации, но и действовать на опережение, определяя и корректируя ее.
Первыми к разработке таких систем приступили на зарубежном Дальнем Востоке. Именно там издержки массовой автомобилизации начали проявляться сильнее всего, что, к тому же, усугублялось особенностями природно-климатических условий и наличием кварталов с исторической застройкой. "Япония начала заниматься проблемой транспорта первой. В 1973 году страна приступила к проведению исследований по ИТС и реализации комплексной системы управления автомобильным транспортом. Затем, в начале 1980-х годов системами ИТС вплотную начали заниматься в США. В 1990-х годах проекты по ИТС стартовали в Европе", — напоминает Игорь Кравченко. При этом, как отмечает Султан Жанказиев, японские разработчики не стали раскрывать алгоритмы работы своей системы, тогда как в США, где приступили к созданию первых ИТС немногим позже, их обнародовали, и в итоге их могли использовать все желающие.
Именно так, по мнению заместителя генерального директора холдинга "Швабе" Госкорпорации "Ростех" Ивана Ожгихина, в мире образовалось три крупнейших центра развития интеллектуальных транспортных систем: Азиатско-Тихоокеанский (Япония, Южная Корея, Китай, Малайзия, Австралия, Новая Зеландия), Американский (США и Канада) и Европейский. Именно они на протяжении последних десятилетий формируют глобальный рынок ИТС.
По оценке Игоря Кравченко, системы, разработанные в Азиатско-Тихоокеанском регионе, являются наиболее передовыми в техническом плане. Это связано с тем, что там стали заниматься созданием ИТС раньше и накопили больше опыта.
Важным отличием американского подхода стало то, что, как отметил главный архитектор платформенных решений АО "Ситроникс" Сергей Ребров, благодаря четкой и структурной нормативно-технической базе и субсидированию проектов, соответствующих нормативам, в США была создана инфраструктура национального уровня. Именно в этой стране в 1991 году был принят федеральный закон об эффективном интермодальном транспортном комплексе. В Азиатско-Тихоокеанском регионе же масштаб систем был, как правило, ограничен городом, в лучшем случае провинцией или префектурой.
Олег Саенко, руководитель направления Интернета вещей Cisco в России и СНГ: "При ограниченности финансирования можно реализовывать некоторые части ИТС, решая наиболее критичные задачи в рамках города или региона. Есть множество примеров реализации части концепции ИТС в развивающихся странах, где были радикально улучшены показатели безопасности на дорогах, внедрены средства управления транспортными потоками""В итоге, как напоминает руководитель направления Интернета вещей Cisco в России и СНГ Олег Саенко, такие организации как FHA (Federal Highway Administration) и Federal Transit Administration (FTA) сформировали концепцию ИТС, которая сохраняет актуальность до сих пор. В 2014 году в концепции появились дополнения, где нашли отражение ряд моментов, связанных с межмашинным взаимодействием.
В Европейском союзе пошли еще дальше. Как напоминает Игорь Кравченко, еще в 1991 году Еврокомиссия приняла концепцию развития ИТС, которую поддержал Европейский парламент. В рамках этой концепции стали развиваться национальные стратегии стран-участниц ЕС, выйдя таким образом на наднациональный уровень.
Европейские инициативы были дорогостоящими, но быстро окупались. В учебном пособии "Интеллектуальные транспортные системы" приводятся результаты одного из самых первых проектов, осуществленного в Германии: "При анализе проекта COMFORT, реализованного в Мюнхене, было выявлено, что начальные капиталовложения окупились через два года только благодаря уменьшению количества ДТП. Количество наездов на пешеходов уменьшилось на 35%, количество ДТП с ранениями – на 30% и количество погибших уменьшилось на 31%". По данным статистики, внедрение ИТС в Великобритании позволило повысить пропускную способность автомагистралей на 5%, а в городах — на 13%. В итальянском Турине время поездки на общественном транспорте снизилось на 14%, а на автомобиле на 17%. В итоге проекты по развертыванию ИТС полностью окупались за год-два.
Увидев такие результаты, ИТС начали внедрять и в совсем небогатых странах. "При ограниченности финансирования в этой области, тем не менее, можно реализовывать некоторые части ИТС, решая наиболее критичные задачи в рамках города или региона. Есть множество примеров реализации части концепции ИТС в развивающихся странах, где были радикально улучшены показатели безопасности на дороге, внедрены средства управления транспортными потоками", — говорит Олег Саенко. Часто в таких странах развертывание ИТС являлось частью более масштабных проектов развития "умного" города. Тут показательны примеры таких городов как Лахор (Пакистан) и столицы Кении Найроби.
Все это время ИТС продолжали совершенствоваться и модернизироваться. Новейшие системы позволяют не просто реагировать на изменение транспортного спроса, но и формировать его. Это стало возможным благодаря появлению на рубеже 2000-2010-х годов аналитических систем, которые могли в режиме реального времени собирать и обрабатывать данные, полученные с камер наблюдения и детекторов транспортных потоков.
Появление подключенных автомобилей позволило сделать транспортные средства одним из элементов ИТС, что также повысило их эффективность. Тем более, что бортовые системы современных автомобилей имеют встроенные интерфейсы для подключения и взаимодействия не только с другими транспортными средствами, что само по себе важно для предотвращения аварийных ситуаций, но и элементами дорожной инфраструктуры. "Уже первые опыты использования бортовых интеллектуальных систем показали, что они способны уменьшить количество ДТП на 40%, а число ДТП со смертельным исходом на 50%", — так оценивает эффект от внедрения таких систем Иван Ожгихин.
Не случайно, что, по оценке Cisco, именно подключенные автомобили являются самым быстрорастущим сегментом на рынке M2M/IoT: средние годовые темпы роста за период с 2015 по 2020 год составляют без малого треть. По оценке J’son & Partners Consulting, наиболее активно действуют на этом рынке немецкие и японские автоконцерны, а также группа Ford.
"Игроки из крупных технологических отраслей, являющиеся экспертами в области быстрых инноваций, начинают вкладывать значительные средства в автомобильную промышленность, цепочка создания стоимости в автомобильной отрасли превращается из линейной модели в интегрированную сеть, где несколько компаний из разных уровней и сегментов предоставляют совокупность решений, включая аппаратное и программное обеспечение для экосистемы Connected Systems как в транспортных средствах, так и в перспективе для глобальной экосистемы мобильности", — таков один из ключевых выводов исследования "Основные тенденции и перспективы развития рынка Connected Cars в России и в мире", проведенного J’son & Partners Consulting.
ИТС приходят в Россию
В России ИТС начали строить позже, чем в передовых странах. Первые такие системы начали создавать в 2000-е годы. Во многом данная ситуация была вызвана объективными причинами. Во времена СССР ставка делалась на общественный транспорт, в итоге общий уровень автомобилизации населения оставался довольно низким. Тем не менее, многие системы, в том числе АСУ ДД, во времена СССР развивались и внедрялись. Первые такие проекты были реализованы еще в 1960-е годы, а в 1980-е годы АСУ ДД функционировали во всех городах с населением более 1 млн чел.
Топ-10 городов: общая оценка транспортных систем по объективным показателям
В 1990-е годы уровень доходов населения существенно снизился, и для подавляющего большинства людей приобретение автомобиля продолжало оставаться невозможным. Уменьшились также бюджеты, которыми располагали субъекты федерации, и им часто было просто не до автоматизации.
Однако в 2000-е годы начался подъем экономики. Росли доходы населения, появились доступные автокредиты, что привело к лавинообразному росту количества автотранспорта, как личного, так и коммерческого. При этом дорожная сеть во многом оставалась прежней и не была рассчитана на такое количество транспорта. Это усугублялось и ошибками, допущенными в градостроительной политике. Тут показателен пример московского района Куркино, при проектировании которого изначально был предусмотрен лишь один въезд. Также не корректировались маршруты общественного транспорта, из-за чего к новым предприятиям и жилым районам было невозможно добраться никак, кроме как на личном автомобиле. При этом автобусы, троллейбусы и трамваи продолжали ездить к давно закрытым предприятиям. И, как результат, уже в середине -х годов ситуация в целом ряде российских городов практически дошла до стадии транспортного коллапса.
В конце нулевых началось внедрение систем мониторинга муниципального транспорта, причем не только пассажирского. Тут сказалось то, что в 2008 году было принято постановление правительства РФ от 25 августа 2008 г. N 641, согласно которому в течение двух лет все транспортные средства, занятые перевозкой пассажиров, опасных, крупногабаритных и тяжеловесных грузов, а также экстренных служб должны были быть оснащены приемниками ГЛОНАСС. Тогда же появились адаптированные к широкому использованию средств геопозиционирования системы мониторинга транспорта (часто их называют англоязычным термином Fleet Amangement), позволяющие отслеживать движение каждой единицы транспорта с привязкой к геоинформационным системам и интегрированные с ПО автоматизации бизнес-процессов. Внедрение таких систем давало быстрый эффект за счет снижения расхода топлива и сокращения холостых пробегов, а в грузовых и грузопассажирских перевозках — еще и позволяло выявлять "левые" рейсы и использование транспорта в личных целях. При этом внедрение таких систем часто встречало массовое сопротивление персонала, в ряде случаев перераставшее в активный саботаж.
Первым публичным комплексным проектом стало начатое в мае 2007 года создание ИТС в Пермском крае. Первоначально речь шла о строительстве, скорее, "продвинутой" АСУ ДД, которая должна была включать в себя сеть датчиков интенсивности движения транспортных средств, метеостанции, а также дорожные знаки переменной информации. Предполагалось, что этого будет достаточно для того, чтобы решить основные транспортные проблемы в крае. Но уже на стадии реализации проекта подрядчики из "МКК-групп" предложили комплексное решение, с которым согласились заказчики в лице Департамента транспорта Пермского края. По итогам пилотной части проекта на трассе Пермь-Березняки стало ясно, что такой подход является верным, и все целевые показатели были достигнуты. Все работы по данному проекту были завершены в 2010 году. В итоге по уровню безопасности на российских автодорогах Пермский край поднялся с 25 места на 14. Ключевые показатели улучшились на 33%, при этом количество ДТП вследствие дорожных условий снизилось со 106 в 2009 году до 41 в 2011 году. Прямой эффект инициативы составил 200 млн руб. в год.
Важным шагом в развитии отечественных ИТС стало появление концептуальных методических документов, первый из которых вышел в 2009 году. "Более-менее полной теоретической концепцией ИТС можно считать "Концепцию создания интеллектуальной транспортной системы на автомобильных дорогах федерального значения", разработанную МАДИ по заказу Росавтодора в 2009 году. Концепция описывает термины и определения ИТС, архитектуру решения, перечень подсистем, принципы построения государственной стратегии в области ИТС, эффекты внедрения и прочие технические вопросы", — вспоминает начальник управления отраслевой экспертизы ООО "Техносерв" Александр Дмитриев. Одним из авторов данного документа является Султан Жанказиев.
Целевые показатели национального проекта "Безопасные и качественные автомобильные дороги"
После появления данного документа работа над ИТС активизировалась. Так, в 2010 году проект внедрения ИТС стартовал в Санкт-Петербурге. Стоит отметить, что развертывание системы управления общественным транспортом СКАТ, которая решала часть задач, стоящих перед ИТС, в Северной столице была начата двумя годами раньше. Проект 2008 года должен был решить следующие задачи: осуществление контроля и оперативного управления транспортными потоками, формирование маршрутной сети, контроль транспорта на маршрутах на основе сбора информации с приемников GPS/ГЛОНАСС, сбор и формирование отчетности, автоматизация расчета субсидий. СКАТ интегрирована с целым рядом систем, включая АСУ ДД, средствами, установленными в рамках программы "Безопасный город", информационно-аналитической системой правительства города, а также ведомственной системой Ространснадзора. Масштаб проекта в Санкт-Петербурге был существенно большим, чем в других городах, где системы аналогичного назначения также активно внедрялись в конце 2000-х годов. Одновременно с проектом в Санкт-Петербурге, были начаты работы над схожим проектом в Рязани, который со временем также обрастал новыми функциями и в итоге стал фундаментом для построения полноценной ИТС.
В 2011 году к реализации ИТС приступила Москва. Основной задачей стало повысить скорость движения городского транспорта, которая на некоторых участках в то время составляла около 14 км/ч. Данный проект шел довольно тяжело и с серьезным отставанием от установленных сроков, тем не менее, все поставленные задачи были решены. ИТС Москвы стала самой передовой в России и одной из самых совершенных в мире. Время поездки в городском транспорте по сравнению с 2011 годом снизилось на 25%, а количество ДТП уменьшилось на 20%.
"В 2011 году собственная концепция создания ИТС была представлена Москвой. Концепция носила более практический характер и не только описывала назначение и функции системы, но и содержала план первоочередных мероприятий по созданию ИТС. И сегодня, если говорить о полноте внедрения ИТС, в столице действует наиболее эффективная и безопасная система управления улично-дорожной сетью, соответствующая тенденциям мировой урбанистики", — так оценил опыт Москвы Александр Дмитриев.
По данным начальника отдела перспективных систем департамента информационных технологий и интеллектуальных транспортных систем ГК "Автодор" Игоря Евстигнеева, помимо Пермского края, Москвы и Санкт-Петербурга, ИТС реально действуют в 11 городских агломерациях. Уровень их развития остается довольно низким, из 34 возможных систем действует четыре-пять.
Начиная с текущего года, работа над внедрением ИТС в России значительно активизировалась в рамках мер, направленных на реализацию национального проекта "Безопасные и качественные автомобильные дороги". "Согласно современной концепции с 2020 по 2024 годы Росавтодор будет внедрять ИТС в 64 городских агломерациях с населением более 300 тыс. человек. При этом на создание региональных ИТС на три года запланированы субсидии из федерального бюджета в размере 8,4 млрд руб. в год, — напоминает Александр Дмитриев. Реализация региональной части программы запланирована на 2020-2024 годы, и говорить о каких-либо результатах реализации концепции еще рано. Ведь даже тем городам-участникам проекта, где часть подсистем уже работает, предстоит создание единой система управления транспортной инфраструктурой и обеспечение межведомственной и межсубъектовой интеграции".
Игорь Кравченко считает важным и то, что в рамках этой инициативы существенно активизировалась работа над стандартами, что позволит избежать массы сложностей в ходе реализации будущих проектов "умного" города. "В России сейчас идет лоскутная информатизация во многих сферах ИТС и "умного" города. Конечно, было бы существенно проще и экономичней, если бы все развивалось в составе единой концепции и стандартов. Например, в федеральном проекте "АвтоДата" уже начали работы по созданию российского отраслевого стандарта. Это очень верная инициатива", — считает представитель компании "Рексофт".
