ПРАКТИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ - Н.Новгород - Координационный совет по ...
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
Н.Новгород
ПРАКТИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ
В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЖАНКАЗИЕВ Султан Владимирович
Заведующий кафедрой «Организация и
безопасность движения» МАДИ, д.т.н.,
профессор.
30 марта 2016 г. 1/25
Общий вектор развития транспортных систем
2/25
Актуальность внедрения технологий
автономных колесных транспортных средств (автомобилей)
1. Снижение влияния человеческого фактора и, как следствие:
снижение аварийности (повышение безопасности дорожного
движения) - сохранение и поддержание трудоспособности
населения;
улучшение эффективности использования дорог;
улучшение экологии.
2. Повышение производительности труда за счет автоматизации
технологических процессов пассажиро- и грузоперевозок.
3. Специальные транспортно-технологические операции:
ликвидация чрезвычайных ситуаций;
противодействии терроризму;
войсковые операции.
3/25
Актуальность внедрения технологий
автономных колесных транспортных средств (автомобилей)
1. Снижение влияния человеческого фактора и, как следствие:
снижение аварийности (повышение безопасности дорожного
движения) - сохранение и поддержание трудоспособности
населения;
улучшение эффективности использования дорог;
улучшение экологии.
2. Повышение производительности труда за счет автоматизации
технологических процессов пассажиро- и грузоперевозок.
3. Специальные транспортно-технологические операции:
ликвидация чрезвычайных ситуаций;
противодействии терроризму;
войсковые операции.
4/25
«Сетевой» автономный автомобиль будущего (connected/cooperative)
Рисунок 1. Информационный обмен данными
P.S.: Автомобиль уже перестал быть одиночным транспортным средством…
5/25
Автоматизация систем управления автомобилем
Схема МАДИ создания систем управления движением автономных АТС
6/25
Актуальные вопросы создания семейств автономных
кооперативных автомобилей
1. Создание интеллектуальных систем управления движением.
2. Совершенствование систем технического зрения.
3. Правовые аспекты эксплуатации автономных автомобилей.
4. Интеграция в интеллектуальную транспортную среду.
5. Взаимодействие с дорожной инфраструктурой и службами.
6. Вопросы стандартизации, в т.ч. стандарты связи (DSRC, ITS-G5, …)
7. Психофизиология взаимодействия человека с системой автономного
вождения (проблема процесса передачи управления и другие).
8. Вопросы кибернетической безопасности.
7/25
Европейский опыт по ИТС и Автономному ТС
White paper 2011 (Roadmap to Single European Transport Area);
Белая книга
Future of 2011 (Дорожная
Transport карта развития транспорта в Европе);
2009;
Стра- Будущее транспорта 2009;
Greening Transport 2008.
Экологичный транспорт 2008.
тегия
Автономный
Autonomousавтомобиль (Европейская
vehicle (European Дорожная
Roadmap карта:
Smart System for
Целевые Интеллектуальные системы для Автономного вождения);
Automated Driving);
программы EASY WAY – Легкая дорога.
EASYWAY.
Robot car– робот;
Автомобиль
Системы
Driver помощи водителю;
assistance system
НИР и НиОКР Связь и коммуникации;
Connectivity & Communication,
Сеть/Задачи связи.
Networking/Challenges
ISOISO TC 204;
TC 204;
Стандартизация CENСEN TС 278;
TC 278;
ETSI.
ETSI.
Конференции
Конференции и тестовые
и тестовые площадки,
площадки, организованные:
организованные:
Тестовые площадки, - Европейской комиссией;
Европейской комиссией;
Европейским институтом
- Европейским телекоммуникационных
институтом стандартов
телекоммуникационных стандартов
ETSI;
конференции, рабочие встречи - Сообществом членов ERTICO и др.
ETSI;
Содружеством компаний ERTICO и др.
Кооперативный ITS-коридор (Роттердам – Франкфурт-на-Майне - Вена);
Пилотные проекты, внедрение, Ввод в действиеITS
Cooperative одномаршрутного автономного шаттла Navia
Corridor (Rotterdam-Frankfurt/M.-Vienna);
(Люксембург, Франция)
Induct Navia boxy autonomous shuttle (Люксембург, Фланция);
проекты, разработки Mercedes-Benz S 500 (Интеллектуальное вождение)
Mercedes-Benz S 500 INTELLIGENT DRIVE.
8/25
Стратегия по автономному ТС
Автономное Уровень
2035- транспортные 6
2050 системы
Уровень
5
Сложность Автономное
управления Движение в ТС
ТС населенных
пунктах
Уровень
4
Дополнительное
направление развития Автоматическое
движение по
автомагистрали
Система
парковки
автомобилей
Основное направление
Управление ТС по развития
автомагистрали
Управление
ТС в заторах Адаптивный
круиз-контроль +
экстренное
торможение
Скорость
Уровень движения
3 ТС
Уровень
2
9/25
Текущее состояние НИР и НИОКР по автономному ТС (мировой опыт)
Роботизиро-
ванные ТС
водителю
Системы
помощи
Коммуни-
кация
Организа-
ция сети
- Разработка завершена - Ведутся исследования
10/25Европейская практика стандартизации ИТС и автономного ТС
1. ИТС: Информационное соединение ТС
2. ИТС: Стандартизация в области проведения тестирования оборудования и
технологи ИТС – прерогатива CEN, ISO
3. ИТС: Обеспечение информационной безопасности ИТС – гармонизация и
идентичность
4. ИТС: Идентификатор объекта приложения (ITS-AID)
ИТС – разработка
5. ИТС: Сети мобильной связи в Кооперативных ИТС резидентного ТК
6. ИТС: Требования к пользователям и приложениям (ТК 57, …)
7. ИТС: Классификация и управление объектами ИТС приложений
8. ИТС: стандартизация технологий V2X
9. ИТС: Стандартизация протоколов передачи данных, в том числе:
ИТС: Стандартизация DSRC,
ИТС: Стандартизация CALM,
ИТС: Стандартизация STDMA.
10. Стандартизация в области электро-магнитной совместимости
11. Стандартизация в области радар-детекторов
11/25Стандартизация в области автономных ТС и кооперативных ИТС
Рабочие группы, принимающие участие в разработке стандартов:
• Европейский комитет по стандартизации (CEN)
European Committee for standardization (Межгосударственная организация):
CEN TC 278 WG16 on co-operative systems (Проектные группы – Project teams: PT1601, PT1604);
• Международная организация по стандартизации (ISO)
International Standards Organization (Межгосударственная организация):
ISO TC 204 (Рабочая группа – Working group: WG16 - ITS and C-ITS, CALM).
• Европейский институт стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI)
European Telecommunications Standards Institute (Негосударственная организация):
ETSI TC ITS (Специализированная целевая группа – Special task forces: STF 455).
• Институт инженеров электрики и электроники (IEEE)
Institute of Electrical and Electronics Engineers (Негосударственная организация):
IEEE (Рабочая группа – Working group: WG1609).
Пример разрабатываемых стандартов CEN:
• EN 302 637 Intelligent Transport Systems (ITS);
Vehicular Communications; Basic Set of Applications – Межбортовое взаимодействие. Базовый набор приложений
• TS (Technical Specifications – Технические спецификации) 102 916 Intelligent Transport Systems (ITS);
Test specifications for the methods to ensure coexistence of Cooperative ITS G5 with DSRC – Спецификации для
принципов совместимости G5 и DSRC для кооперативных ИТС
• TS (Technical Specifications – Технические спецификации) 102 868 Intelligent Transport Systems (ITS);
Testing; Conformance test specifications for Cooperative Awareness Messages (CAM) – Тестирование. Тесты
подтверждения для информационных сообщений в кооперативных системах ИТС
• TR (Technical Report – Техническая информация) 101 607 Intelligent Transport Systems (ITS);
Cooperative ITS (C-ITS) – Кооперативные ИТС
12/25Организация тестовых площадок, конференций и рабочих встреч по
ИТС и автономному ТС (ERTICO и др.)
Директива ИТС/ План действий
Стратегическая
Инициатива «интеллектуальный автомобиль»
структура
Форум eSafety – Форум imobility
Программа
Исследование и
FP6 Седьмая рамочная программа ЕС (FP7) горизонт 2020
развитие (H2020)
Программа «Интернет будущего» (FI-PPP)
Крупномасштабные
Программа «Европейские эко-автомобили»
проекты
Информационные порталы на транспорте
eCall
Пилотные проекты
Комплексная обработка информации Другие проекты
Полевые Системы автономного ТС
Методы
испытания испытаний
Кооперативные системы
Реализация
Вклад ETSI в ИТС
Стандартизация Стандартизация
Стандартизация eCall, CEN/ETSI
кооперативных систем
Выбор корректного Электронного
Информирование Испытания eSafety
Контроллера Скорости (ESC)
пользователь Программа информирования о
eSafety
Органы Комитет по ИТС
управления Управление eCall
Япония
Международное
Трехстороннее сотрудничество (Япония-ЕС-США)
сотрудничество
США
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 … 2020
13/25Запланированные разработки в области C-ITS на период до 2025
Проверка на
Тестирование приложений C-ITS. Сеть испытательных стендов;
соответствие
Соответствие стандартам.
стандартам
Политика / Политика ITS / стратегия. Страховочные модели.
стратегия Стратегия испытаний автономных ТС
Гибридные каналы связи C-ITS. Стратегия системы принятия решений
Технология автономными ТС. Взаимодействие человек-ТС.
Экономическая модель взаимодействия государственных и частных структур.
Организация Стимулирование взаимодействия государственных и частных структур.
Интеллектуальная инфраструктура взаимодействия государственных и
Финансирование частных структур. Стимулирование C-ITS PCP&PPI
Информационная кампания. Сценарий развертывания
Применение
Методология для AV и C-ITS CBA и оценка воздействия
Международное Синхронизация стандартов. Синхронизация в области PKI
сотрудничество Синхронизация интеллектуальной инфраструктуры
14/25Драфт–версия программы дальнейшего развития C-ITS
план
механизм 2016 / 2017 2018 2020 2023 2025
Проверка на Создание сети Сертификации -
Проверка систем
соответствие Проверка приложений C- аккредитованных средств
взаимодействий
стандартам ITS(PKI, Day1, Day X…) испытательных аудиовизуализации в
AV2AV и AV2I
стендов C-ITS C-ITS
Открытый доступ -
Политика Разработка правил в области Определение прав Создание условий для информация о
конфиденциальнос защиты конфиденциальности пользования данными обмена важными параметрах ТП
ти данных данных C-ITS данными государственных и
частных структур
Внедрение и -
Демонстрация гибридных Доработка Работа C-ITS на
адаптация Реализация «» в C-
каналов связи C-ITS и первых взаимодействий V2X основе информации о
технологий ITS
ТС, оборудованных C-ITS – датчик – карты транспортных потоках
-
Поступление на рынок Создание общей базы
Бизнес-модели, Совместная деятельность Автоматизированная
сервисов C-ITS, данных о ТП для
работа с базами государственных и частных проверка качества и
первых открытых баз оптимизации данных и
данных структур обслуживания данных
данных разработке сервисов
Финансирование Государственные -
Первые закупки для Государственные
(анализ расходов- закупки инноваций,
оснащения C-ITS закупки инноваций -
доходов) ориентированных на
для C-ITS
автономные ТС
Обязательная Создание городских -
Применение Апробация системы eCall по установка системы структур управления
-
всей территории ЕС eCall на новые ТС (как C-ITS и автономных
элемента C-ITS) ТС
Международное Создание рабочих групп, -
Международная
сотрудничество совместный финансовый
- федерация Public Key -
анализ, обеспечение
Infrastructure (PKI)
безопасности в области PKI
15/25Комплексный подход к созданию автономного автомобиля и развитию
автономного дорожно-транспортного движения в Российской Федерации
Автомобильный блок Блок дорожной инфраструктуры
Создание инфо-коммуникационного комплекса,
Создание автономно построенного в соответствии с современными
движущегося автомобиля стандартами связи для Кооперативных систем
ИТС и автономного ТС (CALM, DSRC, G5)
Социальный блок
Разработка книги сценариев кооперативного
Разработка требований к платным
взаимодействия ТС, единой на территории РФ
сервисам в области ИТС и автономного ТС
(аналог европейских DAY 1, DAY 2)
Правовой, нормативный и кадровый блок
Развитие нормативно-правовой и нормативно-технической базы, основанной на
стандартах ISO, CEN и ETSI и учитывающей российскую специфику
Подготовка квалифицированных специалистов в области автономных автомобилей и
автономного дорожного движения на дорогах РФ
Реализация автономного дорожного движения на дорогах РФ
16/25Развитие транспортного комплекса в Российской Федерации
Технические комплексы ИТС (АСУДД) – текущее состояние
Особенности: - высокий уровень развития инфраструктуры АСУДД,
- частичный переход на инструментарий ИТС.
Radio
GSM/GPRS
ADAS
ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) –
системы активной помощи водителю
в автомобиле
17/25Развитие транспортного комплекса в Российской Федерации
Технические комплексы Кооперативных систем ИТС (V2X) – … - 2023 гг.
IT
DSRC
V2I Radio
G5
I2V GSM…UTMS
WI-FI DSRC
G5
V2V
ADAS ADAS
Bluetooth Navigation services Navigation services
Wi-fi
V2P V (vehicle) – бортовой комплекс
P2V I (infrastructure) – комплекс инфраструктуры
P (person) – мобильные средства человека
18/25Развитие транспортного комплекса в Российской Федерации
Технические комплексы автономных транспортных систем – 2025 - … гг
IT
V2I DSRC
I2V G5 DSRC
G5
V2V
Особенности:
Bluetooth
- Autonomous Vehicles – автономные
Wi-fi автомобили в транспортном потоке
GSM…UTMS V2P - High-precision satellite navigation –
P2V
высокоточная спутниковая навигация
- Computer vision – машинное зрение
(полнорадиусное, широкофукциональное)
19/25Риски при отсутствии государственного регулирования развития
инфраструктуры для ИТС и автономного ТС
1. Использование зарубежных технологий, не оптимизированных
для РФ и не учитывающих психофизиологическую специфику
российских участников-дорожного движения.
2. Географическая нестыкуемость дорожной инфраструктуры и
разрозненность технологий.
3. Низкая надежность и информационная безопасность вследствие
использования общественный коммуникационных сетей.
4. Отсутствие инфраструктуры там, где это финансово невыгодно
бизнесу.
5. Ориентирование сервисов ИТС на оказание платных услуг.
6. Снижение конкурентоспособности отечественного производства
бортового оборудования для ИТС и автономного ТС.
20/25Исследовательский комплекс обоснования и внедрения проектов ИТС и
автономного движения
ЭКСПЛУАТАЦ МОДЕРНИЗА
ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЕ
ИЯ ЦИЯ
Создание
Исследовательского центра
МАДИ по обоснованию и ТК по ИТС
разработке проектов «умных»
дорог, ориентированных на ИТС
(Приказ
и автономное движение и Функции: - тестирование, сертификация Россстандарта №
- стандартизация
учитывающих национальную - обучение
3821 от
22.07.2011)
Обоснование модернизации проектов ИТС и
специфику
проектов ИТС и автономного движения
Тестово-полигонный комплекс
Мониторинг эффективности
Научно исследовательский комплекс
элементной базы проектов ИТС
автономного движения
и автономного движения
Обоснование выбора
Научно-методический Функции:
- построение цифровой модели УДС
комплекс - управление цифровым графом УДС
- микромоделирование объекта ИТС
- психофизиологический анализ поведения
водителей
- отработка межбортового взаимодействия
21/25Исследовательский комплекс взаимодействия УДД и ИТС – ПФМ-МАДИ-1
Видеосъемка
УДС
Психо-физиологический
анализ поведения водителей
Построение
цифрой модели
УДС с помощью
графопостроителя
(классы
проектирования
УДС), Оперативное
моделирование управление
движения на УДС цифровым
графом УДС
Межбортовое
взаимодействие
Микро- и макро-
моделирование Обработка данных:
объекта - обработка цифровых данных на сервере;
проектирования - отработка технических решений на полигоне
ИТС
22/25ПИЛОТНЫЙ УЧАСТОК ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ДОРОГИ
(на учебном полигоне МАДИ, Московская обл., 34 км Ленинградского шоссе)
Назначение проекта пилотного участка ИТС дороги
на учебном полигоне МАДИ (Московская обл., 34 км
Ленинградского шоссе) :
• создание достоверного прототипа комплексной
ИТС на опытном (ограниченном) участке дороги;
• отработка требований к техническим решениям и
программным продуктам, разрабатываемым и
применяемым в сфере ИТС;
• формирование полигонных условий для
проработки технических требований к аппаратно-
программным средствам для всех видов
подсистем ИТС, предлагаемых на рынке
различными операторами;
• формирование условий для проведения
исследовательских, тестовых, калибровочных и
иных работ в комплексе задач разработки
стандартов в сфере ИТС;
• формирование исследовательской базы,
предназначенной для проведения широкого
перечня видов научных и исследовательских
работ в сфере ИТС;
• формирование учебной лабораторной базы,
предназначенной для подготовки студентов по
профильному направлению, а также для
проведения курсов повышения квалификации и
профильной переподготовки специалистов. 23/25Автоматизация систем управления автомобилем
С технической точки зрения уже решенный вопрос – и в мире, и в МАДИ
4/25СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
25/25Вы также можете почитать
