Кіріспе
Интеллектуалды көлік жүйесі (ITS) – көлік құралдарының түрлі салаларында және жол қозғалысын басқаруда жаңашылдық қызметтер ұсынуға бағытталған, пайдаланушыларға толыққанды ақпарат беруге және көлік желілерін қауіпсіз, үйлесімді және «ақылды» пайдалануға мүмкіндік беретін жоғары деңгейдегі қолданба. Осы технологиялардың кейбірі – апат жағдайында шұғыл көмек шақыру, жол ережелерін сақтау үшін камераларды пайдалану немесе жағдайға қарай жылдамдық шегін өзгертетін белгілерді орнату сияқты мүмкіндіктерді қамтиды. ITS барлық көлік түрлеріне қатысты болғанымен, 2010 жылғы 7 шілдеде қабылданған Еуропалық Одақтың 2010/40/EU директивасы ITS-ті ақпараттық және коммуникациялық технологиялардың автомобиль көлігі саласында, инфрақұрылым, көлік құралдары және пайдаланушылар, сондай-ақ жол қозғалысын және мобильділікті басқару, басқа көлік түрлерімен байланыс құруда қолданылатын жүйелер ретінде анықтады. ITS көлік тиімділігі мен қауіпсіздігін арттыру үшін көптеген жағдайларда, мысалы автомобиль көлігі, жол қозғалысын басқару, мобильділік және т.б. қолданылуы мүмкін. ITS технологиясы бүкіл әлемде қолданылып, қарбалас жолдардың өткізу қабілетін арттыруға, жол жүру уақытын қысқартуға және жол пайдаланушылары туралы ақпарат жинауға мүмкіндік береді.
An intelligent transportation system (ITS) is an advanced application which aims to provide innovative services relating to different modes of transport and traffic management and enable users to be better informed and make safer, more coordinated, and 'smarter' use of transport networks. Some of these technologies include calling for emergency services when an accident occurs, using cameras to enforce traffic laws or signs that mark speed limit changes depending on conditions. Although ITS may refer to all modes of transport, the directive of the European Union 2010/40/EU, made on July 7, 2010, defined ITS as systems in which information and communication technologies are applied in the field of road transport, including infrastructure, vehicles and users, and in traffic management and mobility management, as well as for interfaces with other modes of transport. ITS may be used to improve the efficiency and safety of transport in many situations, i. e. road transport, traffic management, mobility, etc. ITS technology is being adopted across the world to increase the capacity of busy roads, reduce journey times and enable the collection of information on unsuspecting road users.
Өмірбаян
Ішкі қауіпсіздікке назар аудару ITS саласындағы мемлекеттік қызметті одан әрі ынталандырады. Ұсынылған ITS жүйелерінің көптегені жолдарды бақылауды қамтиды, бұл ішкі қауіпсіздіктің басымдығы болып табылады. Көптеген жүйелерді қаржыландыру тікелей ішкі қауіпсіздік ұйымдары арқылы немесе олардың бекітуімен жүзеге асырылады. Сонымен қатар, ITS табиғи апаттар немесе қауіпті жағдайлар салдарынан туындаған ауыр зардаптардан кейін қалалық орталықтардағы адамдардың жылдам, жаппай эвакуациясына көмектесе алады. ITS-ке қатысты инфрақұрылым мен жоспарлаудың көп бөлігі ішкі қауіпсіздік жүйелеріне деген қажеттіліктермен үйлеседі. Дамып келе жатқан елдерде ауылдық жерден қалаға көші-қонның процесі әртүрлі жүреді. Дамып келе жатқан әлемнің көптеген аймақтарында моторизация жеткіліксіз болғандықтан, қала маңындағы қалалар да қалыптаспады. Халықтың аз бөлігі ғана автомобиль сатып ала алады, бірақ автомобильдер осы көптүрлі көлік жүйелерінде трафиктің тығырылуына себеп болады. Олар сонымен қатар ауаның ластануын күшейтеді, қауіпсіздікке қауіп төндіреді және қоғамдағы теңсіздік сезімін күшейтеді. Жоғары халық тығыздығын жаяу жүру, велосипедпен жүру, мотоциклдер, автобустар және пойызбен қамтамасыз етілген көптүрлі жүйемен қолдауға болады. Дамып келе жатқан әлемнің басқа бөліктері, мысалы, Қытай, Үндістан және Бразилия әлі де көбінесе ауылдық жерлерде, бірақ олар қарқынды түрде қалаға айналып, өнеркәсіптік дамуда. Бұл аймақтарда халықтың моторизациясымен қатар, автокөлік инфрақұрылымы да дамытылуда. Әйелдердің арасындағы зор айырмашылықтың салдарынан халықтың аз бөлігі ғана автокөлік құралын сатып ала алады, сондықтан кедейлерге арналған жоғары тығыздықтағы көптүрлі көлік жүйесі байларға арналған жоғары моторизацияланған көлік жүйесімен қиылысады.
Ақылды көлік технологиялары
Ақылды көлік жүйелері қолданылатын технологияларға қарай әртүрлі болады, бастапқы басқару жүйелерінен – мысалы, автомобильдердегі навигация, жол қозғалысын басқару жүйелері, контейнерлерді басқару жүйелері, өзгермелі хабарлама белгілері, автоматты номер тану немесе жылдамдық камералары, қауіпсіздік CCTV жүйелері, автоматты оқиғаларды анықтау немесе тоқтаған көліктерді анықтау жүйелеріне дейін; сондай-ақ, тікелей деректерді және басқа да көптеген көздерден алынатын кері байланысты біріктіретін, мысалы, паркингке бағыттау және ақпараттық жүйелер, ауа райы туралы ақпарат, көпірлерді мұздан тазарту жүйелері және тағы да басқаларына дейін. Бұған қоса, күрделі модельдеуді және тарихи деректермен салыстыруды жүзеге асыру үшін болжамдық әдістер әзірленуде. Осы технологиялардың кейбіреулері келесі бөлімдерде сипатталған.
Сымсыз байланыс
Ақылды көлік жүйелері үшін әртүрлі сымсыз байланыс технологиялары ұсынылған. UHF және VHF жиіліктеріндегі радиомодемдік байланыс ITS-те қысқа және ұзақ қашықтықтағы байланыс үшін кеңінен қолданылады. 350 метрге дейінгі қысқа қашықтықтағы байланысты IEEE 802.11 протоколдарын, әсіресе 802.11p (WAVE) немесе Американың Ақылды Көлік Қоғамы мен АҚШ Көлік департаменті тарапынан қолдау көрсетіліп келе жатқан арнайы қысқа қашықтыққа байланыс (DSRC) 802.11bd стандартын пайдалану арқылы жүзеге асыруға болады. Теориялық тұрғыдан алғанда, мобильді желілер немесе торлы желілерді пайдалану арқылы осы протоколдардың қабылдау аумағын кеңейту мүмкін. Ұзақ қашықтықтағы байланыс үшін инфрақұрылымдық желілер қолданылады. Бұл әдістерді пайдалану арқылы ұзақ қашықтықтағы байланыс толыққанды дамыған, бірақ қысқа қашықтықтағы протоколдардан өзгеше, бұл әдістерге кең көлемді және өте қымбат инфрақұрылымды орнату қажет.
Есептеу технологиялары
Көлік құралдарының электроникасындағы соңғы жетістіктер көлік құралында аз, бірақ мүмкіндіктері жоғары компьютерлік процессорларға көшуге алып келді. 2000 жылдардың басындағы әдеттегі көлік құралында 20 мен 100 аралығында жеке желілік микробасқарушы/бағдарламаланатын логикалық басқарушы модульдер болған, оларда нақты уақыт режимінде жұмыс істемейтін операциялық жүйелер орнатылған. Қазіргі тренд – аппараттық жадты басқару және нақты уақыт операциялық жүйелерімен жабдықталған, аз, бірақ қымбат микропроцессорлық модульдерді пайдалану. Жаңа кіріктірілген жүйе платформалары модельге негізделген процестерді басқару, жасанды интеллект және кең таралған есептеулер сияқты күрделі бағдарламалық қамтамасыз етуді іске асыруға мүмкіндік береді. Олардың арасындағы ең маңыздысы – жасанды интеллект болып табылады.
Сенсорлық
Телекоммуникация және ақпараттық технология саласындағы технологиялық жетістіктер, сонымен қатар ультразаманауи микрочиптер, RFID (радиожиілікпен сәйкестендіру) және төмен бағалы ақылды маяк сезімталдық технологиялары, әлемдік ақылды көлік жүйелері үшін автокөлік жүргізушілерінің қауіпсіздігін арттыратын техникалық мүмкіндіктерді күшейтті. ITS үшін сезімталдық жүйелер – көлік құралдары мен инфрақұрылымға негізделген, біріктірілген жүйелер, яғни интеллектуалды көлік құралдары технологиялары. Инфрақұрылымдық сенсорлар – жолға немесе жолдың айналасына (мысалы, ғимараттарға, бағаналарға және белгілерге) орнатылған немесе енгізілген, бұзылмайтын құрылғылар (мысалы, жол көрсеткіштерінде), қажеттілікке қарай, жол құрылысының профилактикалық жөндеу кезінде қолмен таратылуы немесе жылдам орнату үшін сенсорларды енгізу машиналарын пайдалану арқылы таратылуы мүмкін. Көлік құралдарының сезімталдық жүйелері көлік құралдарына инфрақұрылымды және инфрақұрылымнан көлік құралдарына электрондық маяқтарды орналастыруды қамтиды, сондай-ақ әлемнің маңызды аймақтарындағы көлік құралдарының үздіріліссіз мониторингін күшейту үшін қажетті интервалдармен автоматты түрде номерлік тақтаны тану немесе көлік құралдарының магниттік қолтаңбасын анықтау технологияларын қолдануға болады.
Индуктивті циклді анықтау
Индуктивті циклдерді жол төсегіне орнату арқылы циклдің магнит өрісі арқылы өтетін көліктерді анықтауға болады. Ең қарапайым детекторлар белгілі бір уақыт ішінде (әдетте АҚШ-та 60 секунд) циклден өткен көліктердің санын ғана есептейді, ал күрделі сенсорлар көліктердің жылдамдығын, ұзындығын, түрін және олардың арақашықтығын бағалайды. Циклдер бір қатарға немесе бірнеше қатарға орналастырылуы мүмкін, және олар өте баяу немесе тоқтаған, сондай-ақ жоғары жылдамдықпен қозғалатын көліктермен де жұмыс істейді.
Көлікті видеомен анықтау
Көлік ағынының өлшемі және видеокамералар арқылы жол-көлік оқиғаларын автоматты түрде анықтау – көлік құралдарын анықтаудың тағы бір түрі. Автоматты номерлік тақтаны тану сияқты бейне-түсіру жүйелері жолдың бетіне немесе негізіне тікелей құрылғыларды орнатуды қажет етпейтіндіктен, мұндай жүйелер "жағдайға араласпайтын" көлік қозғалысын анықтау әдісі деп аталады. Камералардан түсірілген бейнелер көлік құралдары өткен кезде бейне суретінің өзгеретін сипаттамаларын талдайтын процессорларға жіберіледі. Камералар әдетте жолдың үстінде немесе жанындағы тіреулерге немесе құрылымдарға орнатылады. Көптеген бейне анықтау жүйелері процессорды бастапқы суретті "таныту" үшін алдын ала конфигурациялауды қажет етеді. Бұл әдетте жолақтар арасындағы қашықтық немесе камераның жолдан биіктігі сияқты белгілі өлшемдерді енгізуді қамтиды. Бір бейне анықтау процессоры бренд пен модельге байланысты бір уақытта бірден сегіз камерадан көлік ағынын анықтай алады. Видео анықтау жүйесінен алынатын әдеттегі мәліметтер – жолақ бойынша көлік құралдарының жылдамдығы, саны және жолақтың толу деңгейі. Кейбір жүйелер аралық, алға жылдамдық, тоқтаған көліктерді анықтау және қарама-қарсы бағытта жүрген көліктер туралы ескертулер сияқты қосымша мәліметтерді де ұсынады.
Радарлық анықтау
Жолдың бойына трафик ағынын өлшеу және тоқтаған немесе бұзылған көліктерді анықтау үшін радарлар орнатылады. Видеожүйелер сияқты, радар да орнатылған кезде айналасын танып, көліктерді басқа нысандардан ажырата біледі. Ол нашар көріну жағдайында да жұмыс істей алады. Трафик ағыны радары, өтетін көліктердің санын санап, трафик тығыздығын бағалау үшін тар жолақ бойынша барлық қадамдарды қарау үшін "жанама ату" тәсілін пайдаланады. Тоқтаған көліктерді анықтау (SVD) және автоматты оқиғаларды анықтау үшін 360 градустық радар жүйелері қолданылады, олар жолдың үлкен бөліктеріндегі барлық қадамдарды сканерлейді. Радар басқа технологияларға қарағанда ұзақ қашықтықта жақсы жұмыс істейді деп хабарланады. SVD радары Ұлыбританиядағы барлық Smart автожолдарына орнатылады.
Көліктік сенсорлық құрылғылардың бірнеше түрінен алынған ақпараттың бірігуі
Әр түрлі сенсорлық технологиялардан алынған деректерді интеллектуалды түрде біріктіру арқылы жол қозғалысының жағдайын дәл анықтауға болады. Жол бойында жиналған дыбыстық, бейне және сенсорлық деректерді пайдаланатын деректерді біріктіру тәсілі, әр жекелеген әдістің артықшылықтарын үйлестіруге мүмкіндік береді.
Көлік құралдарына апат жағдайындағы хабарлау жүйелері
2015 жылы ЕО автомобиль өндірушілерді барлық жаңа көліктерді eCall жүйесімен жабдықтауға міндеттейтін заң қабылдады. eCall – жол апаты жағдайында көлік жүргізушілеріне көмектесетін еуропалық бастама. Көлік ішіндегі eCall жүйесі көліктегі адамдар тарапынан қолмен немесе апат болғаннан кейін көліктегі сенсорлардың автоматты түрде қосылуы арқылы іске қосылады. Іске қосылған кезде, көліктегі eCall құрылғысы дауыс және деректерді тікелей ең жақын шұғыл көмек көрсету орталығына жібереді.
Тездестіруді болдырмау жүйелері
Жапония өз тас жолдарына кедергі келтіріп тұрған көлік туралы жүргізушілерді хабардар ету үшін сенсорлар орнатты.
Ақылды көлік жаңа бизнес-модельдер
Әлемде жаңа мобильділік және ақылды көлік үлгілері пайда болып келеді. Lime немесе Bird сияқты велосипед бөлісу, автокөлік бөлісу және электроскутер бөлісу жүйелері күннен-күнге танымал болып жатыр; көптеген қалаларда электр көліктерін зарядтау инфрақұрылымы дамып келеді; интернетке қосылған автомобильдер нарығы кеңейіп келеді; ал жаңа, ақылды тұрақ шешімдерін бүкіл әлемдегі саяхатшылар мен сатып алушылар пайдаланады. Бұл жаңа үлгілердің бәрі қалалардағы соңғы қадам мәселелерін шешуге мүмкіндік береді.
Байланыс әлеміндегі ІСМ
Мобильді операторлар бұл құндылық тізбектерінде маңызды ойыншыға айналуда (жалғыз қосылым қызметін ұсынудан асып). Арнайы қолданбалар мобильді төлемдерді қабылдауға, деректерді талдауға және навигациялық құралдарды ұсынуға, ынталандырулар мен жеңілдіктер беруге, сондай-ақ цифрлық сауда платформасы ретінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Төлемдер мен есеп айырысудың икемділігі
Бұл жаңа ұтқырлық үлгілері жоғары деңгейде монетизациялауға икемділік пен серіктестерді басқару қабілеттерін талап етеді. Икемді төлемдер және есеп айырысу платформасы кірістерді жылдам әрі оңай бөлісуге мүмкіндік береді және тұтынушылардың жалпы тәжірибесін жақсартады. Жақсы қызмет көрсетуден өзге, пайдаланушылар жеңілдіктер, адалдық ұпайлары мен сыйлықтармен марапатталуы мүмкін, сондай-ақ тікелей маркетинг арқылы тартылуы мүмкін.
Еуропа
Ұлттық ITS қауымдастықтарының желісі – ұлттық ITS мүдделерін біріктіретін ұйым. Ол 2004 жылдың 7 қазанында Лондонда ресми түрде жарияланды. Хатшылығы ERTICO – ITS Europe-та орналасқан. ERTICO – ITS Europe – ITS-ті дамыту және енгізуді ілгерілететін мемлекеттік-жекешелік серіктестік. Олар мемлекеттік органдарды, индустрия өкілдерін, инфрақұрылым операторларын, пайдаланушыларды, ұлттық ITS қауымдастықтарын және басқа да ұйымдарды байланыстырады. ERTICO жұмыс бағдарламасы көліктік қауіпсіздік пен қауіпсіздікті арттыруға, желінің тиімділігін жақсартуға бағытталған бастамаларға негізделген, сонымен қатар қоршаған ортаға тигізетін зиянды азайту шараларын қарастырады.
Америка Құрама Штаттары
АҚШ-та әр штаттың ITS тармағы бар, ол ITS технологияларын және идеяларын насихаттау мен көрсету үшін жыл сайын конференция өткізеді. Штаттың ішіндегі әрбір көлік департаментінен (штат, қалалар, кенттер және аудандар) өкілдер осы конференцияға қатысады.
Колумбия
Колумбияның стратегиялық қоғамдық көлік жүйелері іске асырылатын аралық қалаларында қалалық көлік желілері қызмет көрсету сапасын жақсартатын параметрлер бойынша жұмыс істеуі тиіс. Осы қалалардағы көлік жүйелері алдында тұрған бірнеше мәселелер жүйеде тасымалданатын жолаушылар санын арттыруға және қоғамдық көлік парктерін басқару мен бақылау үшін интеграциялануы қажет технологияларды қабылдауға бағытталған. Мұны іске асыру үшін, көлік паркін басқаруды және оңтайландыруды, электронды төлемді жинауды, жол қауіпсіздігін қамтамасыз етуді және жолаушыларға ақпарат беруді қамтитын интеллектуалды көлік жүйелері мен ақпараттық-коммуникациялық технологияларға негізделген шешімдерді біріктіретін стратегиялық жүйелер қажет. Осы көлік жүйелеріндегі технология қамтитын мүмкіндіктер: автопаркті жоспарлау; көлік құралдарының орналасқан жерін анықтау және оларды қадағалау; операциялық деректерді бұлттық сақтау; басқа ақпараттық жүйелермен өзара байланыс; операцияларды орталықтандыру; жолаушыларды санау; деректерді бақылау және көрсету.