Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить

Архитектура интеллектуальных транспортных систем на примере U.S. DoT ITS

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров19K

Введение


Модное сейчас слово ИТС (интеллектуальные транспортные системы), которым разнообразные сведущие и не очень люди разбрасываются направо и налево, мало что значит для ИТ-специалиста. Максимум, на что хватает фантазии — это на пресловутые умные светофоры и на безнадежную борьбу с пробками в наших мегаполисах. В регионах, где пробок нет, ИТС и вовсе остается всего лишь любопытной теорией.

Как бы то ни было, неплохо бы разобраться в том, что же собой представляют ИТС и для чего они предназначены. Опустим транспортную и политическую составляющие и сосредоточимся на «Айтишной». Разберем на самом высоком уровне архитектуру ИТС и коротко пробежимся по основным ее блокам. Заодно системным архитекторам будет любопытно узнать, как вообще строится архитектура систем масштаба страны.

Сразу стоит оговориться, что в рамках ИТС мы будем рассматривать только автотранспортную сферу и не будем говорить о железнодорожных, авиа- и морских перевозках. Это отдельная большая тема, в которой, наверное, есть свои специалисты.

Цели ИТС


В мире существует только одна всеобъемлющая архитектура ИТС. Это предложенная транспортным департаментом США инициатива, направленная на создание единого информационного пространства, объединяющего автомобили, дорожное оборудование, диспетчерские залы и ЦОД по всей стране. Европейцы долго пытались создать что-нибудь подобное, но далеко в этом деле не продвинулись, погрязнув в технических деталях. По слухам они в настоящее время разрабатывают что-то на основе данного стандарта.

Создание единой архитектуры ИТС позволяет контролировать три основных направления:
  • Безопасность. Основная цель — снижение аварийности на дорогах. Сюда же входит мониторинг природных и техногенных катаклизмов.
  • Мобильность. Сбор информации о пробках от движущихся в потоке автомобилей и информирование участников движения.
  • Защита окружающей среды. Снижение ущерба окружающей среде от автотранспорта посредством мониторинга ситуации в реальном времени и своевременного принятия решений.

Структура стандарта


Стандарт представляет собой комплекс руководств, которые в сумме должны снабдить пользователя всеобъемлющей информацией о стандарте и шагах по его внедрению. Вот коротко основные направления, которые удалось наметить в ходе изучения стандарта:
  • Логическое и физическое описание архитектуры ИТС.
  • Методика применения («приземления») подходов ИТС к конкретному городу или региону. В результате появляется первичный план проекта и основные функциональные требования для ТЗ
  • Методика поиска инвесторов под проект. Пошаговая инструкция к кому идти и что говорить. Полный перечень заинтересованных сторон с адресами и телефонами.
  • База данных в формате MS Access и GUI программа для Windows, позволяющая получить необходимые описания и документы

Разумеется, все привязано к специфике государственных заказчиков США. В части организации проекта и определения заинтересованных сторон требуется почти полностью переделать стандарт, если бы мы решили его внедрять в России. В части архитектуры также нужно будет плотно поработать в плане организации взаимодействия с федеральными службами. В нашей стране функции федеральных служб распределены по-другому, они более закрыты и более обособлены друг от друга. Очень многие системы дублируют друг друга, и менять это в ближайшей перспективе никто не собирается.

В то же время есть вещи, которые могут быть использованы практически без доработок. Это все, что относится к управлению дорожным движением при помощи современного оборудования. Американцы проделали громадную по масштабу работу, многие архитектурные решения проверены, как говорится, в боях. А «боевая» архитектура отличается от сферической архитектуры в вакууме тем, что она более простая и понятная, а также наполнена важными деталями и нюансами, которые всплывают в ходе долгой практической обкатки.

Уровни архитектуры ИТС


Красота решения американцев заключена в том, что их архитектура одним изящным заходом цепляет и любимую нами физическую, «железную» составляющую, и процессную составляющую, для наших системных архитекторов не всегда очевидную. Далее приведена картинка из книги "National ITS Architecture. Physical Architecture". Там же можно посмотреть картинку в деталях.

Верхний уровень (не по главенству, а по порядку) — это уровень сетевой инфраструктуры, которая сама по себе достаточно сложна, так как содержит и скоростные каналы связи между диспетчерскими центрами и ЦОД, воздушные каналы связи между удаленными контроллерами, каналы связи через провайдеров сотовой связи, выделенные каналы связи с резервированием для обслуживания светофоров, цифровых табло и т.п.

Средний уровень — это привычная нам функциональная архитектура, где квадратики обозначают подсистемы, а связи между квадратиками — информацию, курсирующую между подсистемами.

Нижний уровень — это уровень бизнес-сущностей (не только бизнес процессов). Там перечислены организации, определяющие транспортную стратегию, информационные потоки между этими организациями, предъявляющие требования к отчетности, к аналитике и к информационным системам в целом.

Надо сказать, что проблему сбора и формализации функциональных требований к элементам ИТС американцы решили раз и навсегда, собрав все возможные функциональные требования в одну большую мега-таблицу, снабдив каждое требование разнообразными дополнительными атрибутами, чтобы было удобнее раскладывать их в кучки.

Более того, от общих требований можно без проблем перейти к частным требованиям к поставщикам решений и провайдерам услуг посредством специальных структур в рамках архитектуры ИТС. Эти связи будут подробно описаны в следующей публикации, где я разберу одну из подсистем, относящуюся непосредственно к автоматизации дорожного движения.

А пока пробежимся по подсистемам стандарта ИТС, чтобы понять, с чем мы имеем дело.

Подсистемы ИТС


Всего стандарт ИТС выделяет 22 подсистемы, которые и составляют функциональное наполнение стандарта. Далее приведен не перевод, а моя адаптация названий подсистем и краткие комментарии по каждой подсистеме. Американцы делят подсистемы на центральные и мобильные. Для того, чтобы не терять общего представления, в следующем списке они не разделены.

  1. Система управления архивной информацией. Обеспечивает централизованное архивирование информации в рамках ИТС с ее последующим распространением.
  2. Система администрирования коммерческого транспорта. Обеспечивает запись событий на маршруте, управление налогами и лицензиями, организацию информационного обмена между экипажами.
  3. Система контроля коммерческого транспорта. Обеспечивает сопровождение транспортных средств (ТС) по всему маршруту, включая пересечение границ, оценку веса груза, экологические параметры при перевозке опасных грузов и т.п.
  4. Система управления коммерческим транспортом. Обеспечивает регистрацию ДТП, безопасность груза, аутентификацию водителей и т.п. Объединяет бортовые системы коммерческих ТС.
  5. Система управления специальным транспортом (центральная часть). Обеспечивает спецтранспорт средствами связи, информационными системами для эффективного реагирования на чрезвычайные ситуации (ЧС), обеспечивает безопасность экипажей в зонах ЧС и т.п.
  6. Система управления специальным транспортом (мобильная часть). Объединяет бортовые системы спецтранспорта (маршрутизация, информирование, поддержка принятия решений и т.п.)
  7. Система контроля выбросов. Собирает данные о выбросах и управляет этими данными
  8. Логистика и управление транспортом. Обеспечивает управление грузовыми перевозками.
  9. Система обеспечение интеграции с информационными порталами и СМИ. Обеспечивает участников дорожного движения необходимой маршрутной и прочей информацией, а также предоставляет необходимые информационные интерфейсы в Интернет. Обеспечивает взаимодействие с бортовыми устройствами (GPS треккинг и т.п.)
  10. Система управления дорожным строительством и ремонтными работами. Обеспечивает мониторинг инфраструктуры, планирование ремонтных работ и своевременное реагирование на природные катаклизмы и другие ЧС.
  11. Система управления парком строительной и специализированной дорожной техники. Обеспечивает обмен управляющими командами с ремонтной и строительной техникой.
  12. Система доступа к персональной информации. Обеспечивает персонифицированное обслуживание путешествующих, включая отслеживание маршрутов, учет предпочтений по маршрутам и выработку персональных рекомендаций для путешествующих.
  13. Система управления парковками. Обеспечивает управление платными и бесплатными парковками, выработку тарифов, распределение ТС по парковкам и и информирование о наличии свободных мест.
  14. Система маршрутизации транспорта. Обеспечивает маршрутизацию ТС в масштабах макрорегиона с учетом текущей и прогнозируемой ситуации.
  15. Система информационного обеспечения участников дорожного движения. Обеспечивает участников дорожного движения необходимой информацией по запросу или по инициативе центра (например, в случае природных катаклизмов)
  16. Система обеспечения безопасности. Обеспечивает безопасность таможенных складов, тоннелей, мостов, оборудования АСУДД и т.п.
  17. Система управления сбором дорожной платы. Процессинговый центр для инфраструктуры платных дорог
  18. Система сбора дорожной платы (СВП). Оборудование и программное обеспечение пунктов взимания платы.
  19. Система управления дорожным движением (АСУДД). Обеспечивает управление дорожным движением в рамках региона.
  20. Система управления транзитным транспортом (центральная часть). Обеспечивает маршрутизацию транзитного транспорта, планирование движения транзитного транспорта, обеспечение оговоренного уровня сервиса (например, времени в пути)
  21. Система управления транзитным транспортом (мобильная часть). Объединяет бортовое оборудование, необходимая для управления транзитным транспортом, а также необходимые коммуникации
  22. Управление боровым оборудованием. Объединяет разнообразные персональные сервисы для участников дорожного движения, которые работают как в онлайн режиме, так и автономно: Предупреждения о важных инцидентах, контроль скорости и безопасности движения, персональная картография, определение времени в пути и т.п.

Если вы прочитали этот текст и все еще не утратили интерес к теме, спешу анонсировать следующую заметку на тему ИТС. Я планирую рассмотреть в рамках стандарта подсистему автоматизированного управления дорожным движением, а также показать, как американцы умудрились собрать в своем стандарте функции, поставщиков рыночных решений и бизнес-процессы эксплуатации.

Да, чуть не забыл про ссылки.


www.iteris.com/itsarch/index.htm Сайт стандарта, откуда можно загрузить руководства и инструментарий, а также прочитать историю его развития.

www.its.dot.gov Официальный сайт Транспортного департамента США

Рад бы выложить ссылки на русском, но кроме пустой болтовни на многочисленных семинарах и пресс-конференциях, ничего найти не смог.
Теги:
Хабы:
Всего голосов 26: ↑23 и ↓3+20
Комментарии7

Публикации

Ближайшие события