Система функционирования беспилотного автотранспортного средства

transportom po marshrutam regulyarnyh perevozok [Model of organization of TRANS-port service of the population by motor transport on the routes of regular transportation] // Gruzovoe i passazhirskoe avtohozyajstvo // [Cargo and passenger car fleet]. 2013, no 3, pp. 31-36.

3. Zagorskij I. O., Volod'kin P. P. Effektivnost' organizacii regulyarnyh perevozok passazhirskim avtomobil'nym transportom [Efficiency of the organization of regular transportation by passenger road transport]. Khabarovsk: Izd-vo Tihookeanskogo gos. un-ta [Publishing house of the Pacific state University], 2012, 154 p.

4. Epifanov V. V., Tyurin A. S. Povyshenie kachestva perevozok v sisteme gorodskogo passazhirskogo avtomobil'nogo transporta na osnove ocenki udovletvoryonnosti potrebitelej [Improving the quality of transportation in the system of urban passenger road transport based on the assessment of customer satisfaction]. Edited by M. YU. Obshivalkin. Ulianovsk: UlGTU, 2017, 175 p.

5. Epifanov V., Obshivalkin M., Lukonkina K. Management of quality and security level of transportation in the system of regular passenger motor transport // Transportation Research Procedia, 2018, no 36, pp. 141-148.

6. Tyurin YU. N. Statisticheskij analiz dannyh na komp'yutere [Statistical analysis of data on a computer] / YU. N. Tyurin, A. A. Makarov. -Moskow : Finansy i statistika [Finance and statistics], 1998, 582 p.

7. Lukonkina K. A., Gusev S. I., Epifanov V.V. Monitoring kachestva transportnyh uslug v sisteme mezhregional'nogo passazhirskogo avtomobil'nogo transporta (naprimere Ul'yanovskoj oblasti) [Monitoring the quality of transport services in the system of interregional passenger road transport (on the example of the Ulyanovsk region) // Vestnik UlGTU [Vestnik UlSTU], 2019, no 3, pp. 58-61.

Луконькина Кристина Александровна, ассистент кафедры «Автомобили» Ульяновского государственного технического университета, Е-mail: ИтШ. ledi@mail/ru.

Епифанов Вячеслав Викторович, доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили» Ульяновского государственного технического университета, Е-mail: v.epifanov73@mail.т.

Поступила 14.10.2019 г.

УДК 338.47:629.33

С. И. ГУСЕВ, В. В. ЕПИФАНОВ

СИСТЕМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЕСПИЛОТНОГО АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Подчеркивается важность беспилотных транспортных технологий. Применительно к технологии беспилотного автомобиля (БА) предложена система «автоматическая система управления движением БА - беспилотный автомобиль - инфраструктура БА - среда». Разработана процессная модель обеспечения качества функционирования системы БА.

Ключевые слова: беспилотные автомобили, система, функционирование, процесс, модель.

В 2014 г. в США был утверждён первый национальный стандарт в сфере автономных АТС - SAE J3016 «Системы автоматизированного управления движением АТС. Классификация, термины и определения» (SAE J3016 Taxonomy and Definitions for Terms Related to OnRoad Motor Vehicle Automated Driving Systems) [1]. Стандарт разрабатывался вновь созданным комитетом

© Гусев С. И., Епифанов В. В., 2019

On-Road Automated Vehicle Standards Committee и содержит определения, терминологию и классификацию уровней автоматизации дорожных АТС. Рассматриваемый документ является основой для последующей разработки стандартов и определяет будущий язык общения сообщества, занимающегося вопросами автоматизированных и автономных АТС.

В классификации SAE J3016 [2] даны следующие определения уровням автоматизации автомобилей:

0-й - предполагает отсутствие какого-либо контроля над машиной (вероятно наличие лишь системы уведомлений).

1-й - предусматривает, что водитель авто должен быть в состоянии в любой момент взять управление на себя. В автомобилях этого уровня автоматизации может устанавливаться круиз-контроль, автопарковщик и система оповещения о сходе с полосы.

2-й - за рулём такого автомобиля водитель должен брать на себя управление в том случае, если система самостоятельно не справляется. Она управляет рулением, ускорением, торможением, а при необходимости может быть отключена.

3-й - в данном случае человеку не нужно контролировать авто на дорогах с легкопредсказуемым движением (к примеру, на автобанах).

Тем не менее, он должен быть в состоянии взяться за управление в любой момент.

4-й - этот уровень подобен 3-му, но здесь внимание водителя уже не требуется.

5-й - водитель должен лишь запустить систему и точно обозначить пункт назначения.

В РФ направление разработок систем беспилотного управления движением ТС развивается менее успешно, однако большой задел имеют ряд компаний: Яндекс, Cognitive technologies, ФГУП НАМИ, ПАО «КамАЗ», Avrora robotics и др. [3].

Традиционно специфические особенности и проблемы дорожного движения обусловлены, прежде всего, системой «водитель - автомобиль - дорога - среда движения» (ВАДС). В структуре системы можно выделить механическую подсистему АД - «автомобиль-дорога» и биомеханические подсистемы ВА - «водитель - автомо-

биль» и ВД - «водитель - дорога», а также подсистемы СВ, СА, СД. В данной интерпретации термин «среда» охватывает пешеходов, а также погодно-климатические факторы (метеорологическую видимость, осадки, ветер, температуру воздуха). Среда оказывает воздействие на водителя, автомобиль и дорогу в процессе их взаимодействия.

Применительно к технологии беспилотного автомобиля (БА) систему ВАДС можно преобразовать в систему «автоматическая система управления движением БА (АСУДБА) - БА -инфраструктура БА - среда» (СУБАИС). В этом случае подсистемы ВАДС становятся взаимосвязанными автоматическими подсистемами СУБ-АИС (рис. 1).

Аппаратная часть БА состоит из следующих типов сенсоров [4]. Внутри автомобиля располагаются камеры переднего и заднего обзора, по изображению с которых происходит распознавание автомобилей, пешеходов, дорожных знаков и разметки, а также границ проезжей части. На крыше автомобиля установлены три ЛИДА-Ра: УеЫупе HDL-32 и два УеЫупе VLP-16. Данные приборы с помощью лазерного излучателя сканируют окружающее пространство. На основе информации об отражениях лучей составляет трёхмерная карта, с помощью которой вычисляются точные расстояния до тех или иных объектов вокруг машины. Машина также оборудована датчиками, определяющими её местоположение, скорость и направление движения. Это приёмники GPS/GLONASS, блок инер-циальных измерителей и сенсоры, измеряющие одометрические данные машины, например, скорость вращения отдельных колёс.

Рис. 1. Структура автоматических систем СУБАИС: АСУДБА - автоматическая система управления движением БА; БА - беспилотный автомобиль; А - автомобиль; ПТК - программно-технический комплекс; ИТС - интеллектуальная транспортная система; УДС - улично-дорожная сеть; АСДУ - автоматическая система ... управления; МС - маршрутная сеть; АСМВС - автоматическая система мониторинга внешней среды;

ВС - внешняя среда

Алгоритм функционирования беспилотных автомобилей основывается на Байесовском методе синхронной локализации и создания карт (SLAM). Суть действия этих алгоритмов заключается в совмещении данных с карт и датчиков автомобиля. Так, SLAM и метод нахождения и отслеживания передвигающихся объектов (DATMO) были созданы и сегодня применяются компанией Google.

Ряд систем опирается на так называемые инфраструктурные системы [5], встроенные на самой дороге либо около неё. Однако новейшие технологии позволят симулировать человеческое присутствие во время принятия решений о скорости и рулении благодаря наличию целого комплекса сенсоров, камер, систем спутниковой навигации и т. д.

Как правило, устанавливаются следующие датчики: система стереозрения, дальномер оптического распознавания, гиростабилизатор, система глобального позиционирования (например, ГЛОНАСС или GPS), а в некоторых случаях даже нейросети и машинное зрение.

Особую значимость для успешного развития беспилотного (автономного) транспорта приобретёт усовершенствование существующей и создание новой дорожной и информационно-телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивающих беспилотные (автономные, самоуправляемые) транспортные средства необходимыми сервисами и информацией.

В Российской Федерации в рамках плана мероприятий («дорожной карты») Национальной технологической инициативы по направлению «Автонет» (утверждена решением Президиума Совета при Президенте Российской Федерации по модернизации экономики и инновационному развитию России от 24 июня 2016 г., протокол №3) запланирована реализация ряда проектов, направленных на развитие инфраструктуры для автономных транспортных средств, в том числе создание полигона для комплексных испытаний автомобилей с системами помощи водителю и автономных автомобилей, создание и отработка технологий безлюдной добычи и перевозки твёрдых полезных ископаемых с применением роботизированной карьерной техники, а также создание на территории Российской Федерации высокоскоростных автотранспортных коридоров для автономных транспортных средств.

Критически важным аспектом, связанным с развитием технологий автономного вождения, является способность таких автономных систем эффективно и безопасно взаимодействовать с окружающей транспортной инфраструктурой в различных дорожных ситуациях (например,

взаимодействие с различными типами пользователей, неожиданными препятствиями) вне зависимости от внешних условий (например, плохих погодных условий или плохой видимости).

Основными направлениями стимулирования развития инфраструктуры для беспилотного транспорта и интеллектуальных транспортных систем являются:

- создание автоматизированной подсистемы мониторинга функционирования автомобильного и городского электрического транспорта в рамках автоматизированной системы управления транспортным комплексом;

- внедрение электронной системы оформления и сопровождения грузовых перевозок (включая введение электронного документооборота);

- разработка модели информационного взаимодействия транспортных средств, объектов инфраструктуры и пользователей автомобильного и городского электрического транспорта;

- разработка требований к государственным информационным системам; использование составных частей государственной автоматизированной информационной системы «ЭРА-ГЛОНАСС» в создаваемых информационных системах;

- разработка типовых моделей и выработка требований (рекомендаций) к оснащению транспортных средств и инфраструктуры информационно-телекоммуникационными средствами автомобильного и городского электрического транспорта для различных территорий, принятие соответствующих нормативных (рекомендательных) документов, в том числе по порядку и срокам оснащения;

- разработка и внедрение интеллектуальных транспортных систем, в том числе обслуживающих интермодальные перевозки, с использованием глобальной навигационной системы ГЛО-НАСС и современных диспетчерских и логистических технологий.

Система управления движением и инфраструктура БА тесно связана с интеллектуальной транспортной системой. Интеллектуальная транспортная система (ИТС) - это системная интеграция современных информационных и коммуникационных технологий, средств автоматизации с транспортной инфраструктурой, транспортными средствами и пользователями, ориентированная на повышение безопасности, эффективности транспортного процесса, комфортности для водителя и пользователей транспорта [6]. В перспективе система ИТС будет подсистемой СУБАИС.

Рис. 2. Процессная модель управления качеством в системе СУБАИС

В основе системы ИТС - оптические датчики, следящие за дорогой. На перекрестках они передают сигналы на специальный модуль в автомобиле, те синхронизируют получаемые данные с информацией, поступающей от навигационных систем, и предупреждают водителя о сложившейся ситуации (чем это может грозить).

Российская ИТС позволяет обеспечить:

1. Информирование водителей о нарушении ими правил дорожного движения и эксплуатации автомобиля, а также о долгосрочном и краткосрочном прогнозе о состоянии условий дорожного движения;

2. Автоматическую фиксацию случаев нарушения правил дорожного движения для выявления и наказания виновных;

3. Повышение внимания водителей при управлении в различных напряжённых условиях движения;

4. Сокращение времени поездок пассажиров всеми наземными видами городского транспорта, что в настоящее время весьма актуально;

5. Увеличение пропускной способности улиц и дорог города за счёт регулирования транс-

портных потоков и формирования предупредительной информации об условиях дорожного движения;

6. Обеспечение возможности выбора пассажиром оптимального маршрута движения общественным транспортом от начальной и до конечной точки с учётом маршрутов, расписаний движения маршрутов общественного транспорта, а также дорожной ситуации и плотности транспортного потоков;

7. Оптимизацию маршрутов движения транспортных средств с учётом актуальности состояния дорожного движения и динамики изменения транспортных заторов.

Важным требованием к СУБАИС является обеспечение качества её функционирования. В настоящее время отсутствует понимание менеджмента системы СУБАИС как системы взаимосвязанных процессов и положений, регламентирующих вопросы управления и качества движения и перевозок в системе СУБАИС.

В основу менеджмента качества положены принципы всеобщего менеджмента качества

(TQM) [7]. Одним из принципов является процессный подход, который позволяет организации управлять взаимосвязями и взаимозависимостями между процессами системы, так что общие результаты деятельности организации могут быть улучшены [8, 9].

На основе цикла «P-D-C-A» нами предложена процессная модель управления качеством в системе СУБАИС (рис. 2). В модели показана взаимосвязь всех процессов, реализуемых системой МПАТ.

Выявленные на входе управляемой системы требования потребителей (пассажиров) посредством реализации совокупности процессов позволяют получить на выходе требуемую удовлетворенность потребителей качеством транспортных услуг в системе МПАТ.

Для обеспечения качества функционирования системы СУБАИС необходимо решить следующие задачи:

- разработать и документировать процессы функционирования системы СУБАИС (см. рис. 2);

- установить взаимосвязь между процессами функционирования системы СУБАИС;

- обосновать параметры качества функционирования системы СУБАИС;

- разработать методику оценки качества функционирования системы СУБАИС;

- осуществить мониторинг и оценить уровень качества функционирования системы СУБАИС;

- разработать проект системы менеджмента качества функционирования СУБАИС.

Решение данных задач позволит установить и обеспечить требуемый уровень качества функционирования системы СУБАИС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шадрин С. С. Методология создания систем управления движением автономных колесных транспортных средств, интегрированных в интеллектуальную транспортную среду: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук. - Москва, 2017. - 34 с.

2. Autonomous car development company Waymo [Электронный ресурс] URL: https://waymo.com, доступ свободный.

3. ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» [Электронный ресурс] URL: http://nami.ru/

4. Зезюлин Д. В., Тюгин Д. Ю., Тумасов А. В., Грошев А. М., Беляков В. В., Порубов Д. М., Филатов В. И., Береснев П. О. Разработка системы беспилотного управления движением транспортного средства с электроприводом // Труды

НГТУ им. Р. Е. Алексеева. - 2018. - №1 (120). -С. 165-174.

5. Робототехника. Инженерно-технические кадры инновационной России [Электронный ресурс] URL: http://russianrobotics.ru/

6. Комаров В. В., Гараган С. А. Архитектура и стандартизация телематических и интеллектуальных транспортных систем. Зарубежный опыт и отечественная практика. - Москва : НТБ «Энергия», 2012. - 158 с.

7. Адлер Ю. П. Восемь принципов, которые изменяют мир // Разработка и сертификация систем качества в России. Стратегия, проблемы, рынок услуг: Сборник статей и справочных материалов к внедрению стандартов ИСО серии 9000 версии 2000 г. / сост. И. В. Матвеева. - Москва :РИА «Стандарты и качество», 2001. -156 с. - (Серия «Дом качества», вып. 6).

8. Процессный подход к разработке и внедрению систем менеджмента качества / Опорный материал к лекционному курсу: учебно-научный центр сертификации «Металлсертификат» МИСиС. - Москва : МИСиС, 2003. - 304 с.

9. Боярова А. В. Проблемы внедрения и сертификации системы менеджмента качества для российских предприятий - поставщиков автомобильной промышленности // Известия СПбГУ-ЭФ. - 2010. - №5(65). - С. 91-93.

REFERENCES

1. Shadrin S. S. Metodologiya sozdaniya sistem upravleniya dvizheniem avtonomnyh kolesnyh transportnyh sredstv, integrirovannyh v intellektual'nuyu transportnuyu sredu: avtoref. diss. ... d-ra tekhn. nauk [Methodology of creation of motion control systems of Autonomous wheeled vehicles integrated into the intelligent transport environment: abstract. diss. ... d-RA tekhn. sciences']. Moscow, 2017, 34 p.

2. Autonomous car development company Waymo Elektronnyj resurs [Electronic resource] URL: https://waymo.com, dostup svobodnyj.

3. GNC RF FGUP «NAMI» Elektronnyj resurs [Electronic resource] URL: http://nami.ru/

4. Zezyulin D. V., Tyugin D. YU., Tumasov A. V., Groshev A. M., Belyakov V. V., Porubov D. M., Filatov V. I., Beresnev P. O. Razrabotka sistemy bespilotnogo upravleniya dvizheniem transportnogo sredstva s elektroprivodom [Development of unmanned vehicle traffic control system with electric drive] // Trudy NGTU im. R. E. Alekseeva [Proceedings of NSTU. R. E. Alekseeva. 2018, no 1 (120), pp. 165-174.

5. Robototekhnika. Inzhenerno-tekhnicheskie kadry innovacionnoj Rossi [Robotics. Engineer-

ing and technical personnel of innovative Russia]. Elektronnyj resurs [Electronic resource]. URL: http: //russianrobotics .ru/

6. Komarov V. V., Garagan S. A. Arhitektura i standartizaciya telematicheskih i intellektual'nyh transportnyh sistem. Zarubezhnyj opyt i otechestvennaya praktika [Architecture and standardization of telematics and intelligent transport systems. Foreign experience and domestic practice]. Moscow, NTB Energia, 2012, 158 p.

7. Adler YU. P. Vosem' principov, kotorye izmenyayut mir [Eight principles that change the world] // Razrabotka i sertifikaciya sistem kachestva v Rossii. Strategiya, problemy, rynok uslug: Sbornik statej i spravochnyh materialov k vnedreniyu standartov ISO serii 9000 versii 2000 g. / sost. I. V. Matveeva [The Development and certification of quality systems in Russia. Strategy, problems, service market: a Collection of articles and reference materials for the implementation of ISO 9000 series standards version 2000 / comp. I. V. Matveeva]. Moscow: RIA «Standards and quality», 2001, 156 p. (Seriya «Dom kachestva», vyp. 6) [(Series «House of quality», vol. 6)].

8. Processnyj podhod k razrabotke i vnedreniyu sistem menedzhmenta kachestva [Process approach to the development and implementation of quality management systems] / Opornyj material k lekcionnomu kursu: uchebno-nauchnyj centr

sertifikacii «Metallsertifikat» MISiS [Reference material for the lecture course: educational and scientific certification center «Metalcertificate» MISIS]. Moscow, MISiS, 2003, 304 p.

9. Boyarova A. V. Problemy vnedreniya i sertifikacii sistemy menedzhmenta kachestva dlya rossijskih predpriyatij - postavshchikov avtomobil'noj promyshlennosti [Problems of implementation and certification of quality management system for Russian companies — suppliers of the automotive industry] // Izvestiya SPbGUEF [Proceedings of SpbGUEF. 2010, no 5(65), pp. 91-93.

Гусев Сергей Иванович, аспирант кафедры «Управление техническими системами» Ульяновского государственного технического университета, E-mail: sergey-gusev1996@yandex.ru. Епифанов Вячеслав Викторович, доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили» Ульяновского государственного технического университета, E-mail: v.epifanov73@ mail.ru.

Поступила 14.10.2019 г.

УДК 657.28

Г. И. МАНСУРОВА, П. М. МАНСУРОВ, И. М. ТУЛУПОВА ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ОНЛАЙН КАСС В МАЛОМ БИЗНЕСЕ

Рассматриваются особенности использования автономных онлайн касс. Что это за кассы, в чем их плюсы и минусы и для кого они лучше всего подходят, преимущества и недостатки использования онлайн касс в малом бизнесе.

Ключевые слова: касса, онлайн касса, контрольно-кассовая техника, фискальный накопитель, малый бизнес, ФНС.

С февраля 2017 года все юридические лица и индивидуальные предприниматели на территории РФ, использовавшие в работе контрольно-кассовую технику (ККТ), обязаны перейти на онлайн кассы нового образца [1].

Начиная с 2017 года дискуссии на тему «онлайн касс» не утихают, эта тема волнует пред-

© Мансурова Г. И., Мансуров П. М., Тулупова И. М., 2019

принимателей до сих пор. На эту тему уже,написано большое количество научных статей выпущено несколько десятков научной литературы, но о ней продолжают говорить и говорить [3, 4]. Одни активно поддерживают такие нововведения со стороны государства, другие убеждены, что такие изменения только навредят бизнесу [6].

Онлайн касса представляет собой образец новой контрольно-кассовой техники с модулем для выхода в интернет и фискальным