Автоматизация автомобильных дорог глазами айтишника

Мне давно хотелось в простой и доступной форме рассказать о построении интеллектуальных транспортных систем. Потому что мне кажется, что эта тема недостаточно хорошо раскрыта на русском языке, а российских специалистов в этой области можно пересчитать по пальцам. Себя я к числу этих специалистов пока отнести не могу, так как только начал разбираться в проблеме. Но именно поэтому мне интересно об этом писать. Я хочу рассказать о том, как живет отрасль сейчас, какие вообще существуют технологии и средства решения транспортных проблем, какие нюансы и интересные особенности есть в этой сфере. Я хочу написать то, что мне самому так хотелось прочитать хотя бы год назад, когда вокруг не было совсем ничего. Если вам что-то покажется наивным или совершенно очевидным, не судите строго. Для меня эта наивность — хлеб и соль. Только эта наивность, помноженная на богатую фантазию помогает строить в воображении детальную модель будущего. Которая при некоторых познаниях в UML и BPML превращается в проектную документацию.

Раз уж нам с вами предстоит пройти некоторый путь вместе, позвольте представиться. Меня зовут Алексей. По специальности я инженер-системотехник, профессиональный сисадмин. Окончил профильный ВУЗ в 1999 году, 6 лет работал системным инженером, потом 3 года специализировался в менеджменте в области ИТ, а потом нашел себя в роли бизнес-аналитика.

Когда мне предложили попробовать свои силы в сфере автоматизации автомобильных дорог, я согласился не сразу. Точнее, внутренне я был согласен сразу, но внешне некоторое время для вида не соглашался. Держался несколько месяцев, после чего уволился из крупного интегратора, где до этого работал на проектах по информационной безопасности и устроился в небольшую софтверную компанию, занимавшуюся разработкой программного обеспечения для автодорог на позицию аналитика.

Надо сказать, коллеги, что эта работа — просто рай для любителей игры Sim City и Transport Tycoon. Где еще вам представиться возможность построить транспортную систему целого города? И не на экране компьютера, а живьем.

Конечно, не все в этой отрасли радужно и прекрасно. Особенно в нашей стране. Далее о проблемах.

Во-первых в отрасли царствуют строители. Эти суровые ребята очень ловко чертят развязки и втыкают светофоры, а потом все это отливают в бетоне и металле. Получается красиво и по-современному. Глаз заказчика радуется, да и автомобилистам приятно ездить под светящимися табло и чувствовать себя частью Европы. Вот только одно омрачает небеса на горизонте. Это небольшой пустячок, безделица в общем, заключающаяся в том, что вся эта машинерия совершенно не работает. То есть, не выполняет функцию организации дорожного движения. Нет, я не спорю, развязка это всегда лучше, чем ее отсутствие. И чем больше будет у нас развязок, тем проще будет перемещаться по столичным дорогам. Но вот бешеные деньги, которые вложены в оборудование развязки, в основном потрачены зря. Конечно, есть и тут исключения. Я это говорю, чтобы мне не стали тыкать в лицо замечательными проектами, которые действительно замечательные, и я о некоторых знаю. Но они погоды в отрасли совершенно не делают и среднюю температуру по больнице не меняют.

Вот все москвичи и проезжие граждане ездили по МКАД. Дорога оборудована прекрасными табло и яркими знаками переменной информации. Табло и знаки обычно показывают одно и то же. Постепенно водители перестали обращать внимание на эти знаки как на источник информации о дорожном движении. Можно долго фыркать и ругаться, но теперь я знаю, что будь создатели этой системы на МКАД хоть семи пядей во лбу, ничего путного они все равно бы не смогли сделать. Потому что сферический конь в вакууме, коим является МКАД в масштабах города, остается прекрасной и бесполезной абстракцией без поддержки радиальных улиц.

Или вот третье транспортное кольцо. Замечательное оборудование всемирно известной фирмы, прекрасные диспетчерские залы. И почти полностью ручное управление. И не потому что не умеют. А просто это еще один сферический конь в вакууме, еще одно подвешенное в информационной пустоте транспортное кольцо.

Немного получше обстоят дела на радиусах, которые в порядке эксперимента оборудуют умными светофорами. Там иногда даже случается оптимизация транспортных потоков, а редкие свидетели докладывали даже о наличии зеленой волны. Но как известно, чудес в черной металлургии не бывает, и в режиме перманентной пробки не работают прекрасные алгоритмы координированного управления светофорами на магистрали, а работают совсем другие алгоритмы, которые внедрены всего в паре-тройке несчастных городов, которые, как и Москва, задыхаются в автомобильных заторах. Эти алгоритмы начинают осторожно раскидывать затор в направлении от его конца к началу. Никакой человек тут не справится, только замысловатый алгоритм. Управление движением в условиях затора — это настоящее искусство программирования, сложнейшие адаптивные схемы, завязанные на настоящее, прошлое и будущее одновременно и не терпящие вмешательства человека. Электронный «мозг» такой системы получает информацию от сотен детекторов на всех существенных направлениях, а также от смежных систем. И все это ради того, чтобы автомобилисты тратили в пробке на 30% времени меньше.

Специалисты, сопровождающие одну из систем управления светофорами на радиальной магистрали, хвалились, что могут безошибочно определить те перекрестки, которыми управляют сотрудники ГИБДД в ручном режиме. Признаком такого управления является увеличивающаяся быстрее обычного пробка. Как бы ни старались сотрудники ГИБДД улучшить ситуацию, им это не под силу, несмотря на весь их опыт в подобных делах. Потому что никто не может проанализировать столько факторов одновременно и принять верное решение. Для этого, в общем-то, и созданы специализированные компьютерные системы. Другое дело, что в наших реалиях эти системы часто остаются слепыми и глухими, без датчиков и детекторов, потому что строители повесили датчики совсем не там, где надо. А где надо — не повесили, потому что это не их участок, а участок совсем другой фирмы, которой ничего про датчики не говорили… А чем может помочь глухая и слепая система человеку, кроме как запутать его? Вот и отключают операторы умные алгоритмы и берут в свои мозолистые руки управление всеми объектами. Глядят через камеры видеонаблюдения на дорогу и раскидывают потоки вручную.

Как видите, коллеги, ситуация в отрасли довольно дремучая. Если бы подобная ситуация была бы в финансовом секторе, то половина главбухов уже сидела бы в местах не столь отдаленных, банков бы вообще не было, а повсюду процветал бы натуральный обмен. Но специалистов по бухучету у нас много, всякие умные программы тоже имеются, и никому не придет в голову оставить такую программу без начальных данных. Но это есть результат эволюционного развития отрасли, помноженный на суровую необходимость бизнеса и жесткий государственный контроль.

А пока вот вам вторая проблема, которая является следствием первой. Западные партнеры, зная наши нравы, ведут себя не самым корректным образом. Они даже не пытаются объяснить или рассказать что-либо о своих решениях. Технические детали их продуктов остаются загадкой, они идут на наш рынок с полным комплектом железа, софта и услуг по инсталляции «под ключ». И часто по значительно завышенной цене. Да и трудно их судить, если в строительных работах не предусматривается ни разработка, ни какое-либо приличное документирование программного обеспечения. Я уж не говорю о набивших всем оскомину «особенностях» ценообразования при строительстве дорог. Это отдельная, крайне больная тема, которую мне бы очень не хотелось обсуждать в рамках этого сугубо технического блога.

Собственно, точно так же отсутствует контроль качества установленного ПО. Сплошь и рядом у несчастных диспетчеров установлены наспех переведенные с иностранных языков интерфейсы, ориентированные на неведомые нам бизнес-процессы и чуждые производственные отношения. Хорошо еще, если попадется разработка с «чужого плеча» не сильно измененная нашими «Кулибиными», сохраняющая некоторую эстетику интерфейсов и эргономические решения, отточенные на заграничных пользователях. Чаще же это наспех прикрученные формы с минимальной функциональностью. например, камеры наблюдения пользователь вынужден выбирать из выпадающего списка, постоянно промахиваясь мимо нужной камеры и теряя драгоценное время во время ДТП. Время, которое может стоить кому-то жизни, если уж говорить серьезно.

В следующий раз мы поговорим о пробках, о светофорах и о том, как можно построить современную транспортную инфраструктуру с точки зрения софта.
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More
Ads

Comments 30

    +4
    Вот извиняюсь, но могли бы хоть пару «скринов», невиданного многими, ПО выложить. А то, как то, не понятно, что из себя вообще, представляет система управления.
      0
      Я на хабре новичок, когда научусь постить картинки, так сразу сделаю :)
        0
          0
          Да я как бы, не то что бы упрекаю, я действительно хочу увидеть интерфейс программ из этой оперы.
        0
        Я вообще считаю, что нужно создавать автоматизированное дорожное движение без участия человека в управлении. Конечно, защищенность таких систем должна быть максимальной, но то, что такие ИС должны быть пусть и в далеком будущем — необходимость.
          +2
          Конечно, в далёком будущем будет подобная система. А вот для стран СНГ, в очень далёком будущем…
            +1
            Там, где есть правильные магистрали и нет пробок, такое возможно. Наши автострады от американских фривеев отличаются концептуально только в одном — у нас нет управляемого допуска машин (ramp metering). Во всем мире это обязательный параметр управления и единственная гарантия того, что дорога будет ехать, а не стоять.

            Более того, в американском стандарте ИТС есть система подсистема управления автоматическими магистралями (то есть, реальный автопилот). Это уж точно технологии с другой планеты.
              0
              ага, а в реале отличаются и качеством. Ездил я как-то в Новороссийск из Краснодара. Как-же мне было жаль свою ходовую. Ехать пришлось километров 60-70 в час. А нередко и 40. И это при том что трасса была свободна.
                +1
                Я сам жив на востоке Замкадья и пользуюсь трассой М7 в сторону Москвы и в сторону НН. Эта дорога соединяет два крупнейших города страны. В Америке эту функцию выполняют 14-полосные (местами) фривеи, без пересечений и светофоров. У нас это четырехполосная стиральная доска с ямами и трещинами, забитая транспортом от Балашихи до Владимира. Сейчас, в дачный сезон три (!) светофора в деревне (!) Кузнецы возле Павловского Посада собирают пробку на 30 минут. Позорище и стыд.

                При этом на трех светофорах можно реально запустить скоординированные режимы и пробки не будет. Въезды оснащаются детекторами и по главному ходу красный включается только если кто-то подъехал с второстепенной дороги. В Америке часто тупо делают кнопку для вызова зеленого. Либо на столбе, либо на дороге (для колес)
                  +2
                  Ну Вы понимаете, что как в анекдоте про японскую бензопилу, сибирских мужиков и рельс, без водительской дисциплины любые попытки спасти ситуацию обречены. Какой мне толк от зеленого света на второстепенной дороге, когда перекресток забит поперечным основным потоком, стоящим «нос к жопе, чтобы кто не влез» и вообще не обращающим внимания на стоп-линию и светофор. Сам я и на зеленый-то на забитый перекресток не влезаю. От линчевания спасают только беларуские номера. Похоже в Москве все думают что нас там «бацька совсем запугал» :))
                    0
                    Был в Хайдельберге, Германия. Аналогично — все светофоры оборудованы кнопками. Подошёл, нажал кнопку, подождал, загорелся зелёный, и пошёл.
                      +3
                      О, у меня как раз в Гейдельберге была забавная ситуация подобным светофором, но только для авто. 4 часа утра подъезжаю к перекрестку, стою на красном, минут через 5(!) сзади подъезжает еще машина, еще минут через 5(!) оттуда вышел мужик и попросил меня подъехать поближе к стоп-линии, а то мы вечно будем ждать зеленый :)
                      0
                      Ну а что Кузнецы? Убрать светофоры там — вырастет пробка в Балашихе (сколько светофоров там? кошмар). Вот если построят дорогу Москва-Ногинск, смысл будет.

                      И, главное, пробка перед каждым светофором могла бы быть в два раза короче, если б не умники, объезжающие ее по обочине.
                    • UFO just landed and posted this here
                        0
                        От Запада Украины до восточных окраин Камчатки, везде одна родина
                  0
                  Да существует миллион отраслей, где (компьютерная) автоматизация все еще не достигла даже минимально-необходимого уровня.
                  Вы знаете как работают многие заводы и фабрики? именно что на ручном управлении.
                  В той-же бугалтерии наверняка полно мест для автоматизации всякой рутинной и прочей работы.

                  Может когда-нибудь на хабре появится специалист по автоматическому управлению страной, и тоже расскажет что в Гондурасе не так управляют ;-)
                    +2
                    Проработал 9 лет в ИТ на заводе по производству ядерного топлива, так что про заводы наслышан.
                    А вы точно уверены, что у нас страна управляется в ручном, а не в полностью автоматическом режиме?

                    Как раз в следующем посте я буду неполиткорректно восхищаться американским стандартом ИТС и общими подходами к окучиванию сразу всей страны. У меня многие вещи вызвали просто поросячий восторг. Даже если они на практике не работают, сама идея достойна освещения.
                    0
                    Но когда приезжал Обама или Шварцнеггер — на улицу вышла куча полиции и дороги были свободными. После этого ещё долго обсуждали что надо Обаме предложить быть мэром.
                      +2
                      И сейчас господа из ФСО не допускают автоматизации спецпроездов. Говорят, выпустим на каждый светофор по человеку, чего вы паритесь. С другой стороны, планировать подобные мероприятия в системе, наверное, просто глупо. С другой стороны, ни в одной известной мне буржуйской системе не предусмотрены режимы для проезда чиновников.
                      0
                      Автору спасибо за рассказ. Жду продолжения. Все-таки мне очень интересны решения в этой области в свете существующих проблем с пробками.
                        +1
                        Вам спасибо за интерес к теме.
                        Вынужден сразу разочаровать. Пробки-отдельно, мухи-отдельно. То, что АСУДД могут решить проблему с пробками — выгодный многим миф, который я постеснялся бы публиковать на этом уважаемом ресурсе. АСУДД позволяют повысить пропускную способность улиц, это да. Но как только ситуация на улицах хоть немного улучшится, все те, кто до сих пор держал своих коней на привязи, тут же вскочат в седла. Да что там греха таить, я сам первый и поеду на своей машине, вместо привычной электричке. И ситуация вернется снова к прежнему безобразию.

                        О проблемах больших городов много чего понаписано. Я в одном из постов дам краткий дайджест для коллег — айтишников со ссылками на первоисточники.
                          0
                          Ну я не из нерезиновой :) В Краснодаре тоже проблема пробок стоит немаленькая. Но у нас нет метро и электричек, поэтому народу проще стоять в той же пробке на своем транспорте, вместо того чтобы сидеть в общественном. Вот мне и интересно послушать краткий курс лекций на тему АСУДД, чтобы просто поглядеть как это может решить проблему в отдельно взятом моем городе :)
                            +1
                            Стаивал я в ваших пробочках в служебном Ланосе без кондиционера… Дело было в августе два года назад и было просто незабываемо в вечерние часы пик. Это надо умудриться в относительно небольшом и малоэтажном городе собирать километровые пробки. Наша страна славится талантами :)
                              0
                              Ага, у нас умеют. Город по сути бывшая деревня. Есть какие-то основные артерии, но по сути все упирается в «бутылочные горлышки» и можно ехать до дома часа полтора-два при желании. Даже относительно новые районы планируются без учета большого трафика. А уж состыковка этих районов с городом это жуть.

                              Кстати, либо тут либо на дерти была интересная статья вроде именно про типы градостроения. И как они в результате в современных городах сказываются на пропускной способности.
                                0
                                >>можно ехать до дома часа полтора-два при желании
                                люто завидую вам. Личный рекорд — 27 км за 9 часов по МКАДу. А час-полтора нормальная дорога до дома :)
                                  0
                                  Перебирайтесь. У нас хорошо — тепло :) а полтора-два часа это 10-15 километров, которые в выходные за 20-25 минут проезжаю.
                        0
                        Расскажите лучше как обстоят дела с защитой и надежностью такой системы. Порноролик на рекламном плакате мы уже видели, а представьте управление светофорами попадет в руки злоумышленнику. Мы хотим ездить спокойно! Скайнет не дремлет!
                          +1
                          Архитектурно там нет ничего нового. Дорожные контроллеры — это Linux машины, которые связаны друг с другом по двойному оптическому кольцу. Протокол верхнего уровня у нас выбран европейский — TLSoIP. Что там на нижнем уровне, как шифруется канал, нужно уточнять, навскидку боюсь соврать. Об архитектуре буду писать отдельно. На этой или на следующей неделе.
                          0
                          Буржуйские системы учитывают членовозы с мигалкой по встречке?
                          А зеленая волна у нас не хуже буржуйских будет. Когда перед проездом какого-нибудь путена по проспекту включают зеленый в одну сторону и всех подгоняют менты с мигалками.
                            +1
                            Буржуйские системы не учитывают членовозов. Да и нашим не рекомендуется. У буржуев есть подсистема обеспечения приоритетного проезда спецтранспорта, но она ориентирована на скорые и пожарных с дорожной полицией и предназначена для организации подъездов к местам инцидентов.

                            Зеленая улица — это наше родное изобретение. Автоматизируется при помощи сотрудников ДПС с выносными пультами. А зеленая волна — это режим настройки светофоров на магистральной улице. Прошу не путать :)

                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.