СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗА ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ

Полезная модель относится к области наблюдения, контроля и управления движением различных транспортных средств, преимущественно автомобильных, и может быть использована для централизованного контроля мест нахождения транспортных средств, состояния их подсистем и фиксирования текущих событий, происходящих на транспортном средстве.
Известен способ и система получения информации о местонахождении транспортного средства [1], используемые для навигации и управления транспортными средствами (ТС). В процессе движения ТС по маршруту периодически принимают на бортовой GPS-приемник сигналы глобальной спутниковой системы позиционирования, обрабатывают их стандартным решением навигационных уравнений, выявляют географические координаты ТС, а местоположение ТС определяют относительно опорных ориентиров с использованием фрагментов карты местности, по которой пролегает маршрут движения ТС. При этом над сигналами, обработанными решением навигационных уравнений, осуществляют дополнительную цифровую обработку путем пересчета географических координат в условные координаты автодорожного атласа. Условные координаты представляют собой последовательность следующих поисковых параметров: номера тома атласа, номера страницы атласа, номера условного квадрата поиска и индексов ячейки сетки условного квадрата поиска.
Известна также система мониторинга дорожных заторов [2], используемая для регулирования движения наземных ТС, в частности - для управления движением автомобилей, преимущественно автомобилей-такси, для выбора оптимального маршрута движения. Система содержит установленные на автомобилях абонентские терминалы и бортовую аппаратуру спутниковой навигации, а также терминал единой диспетчерской службы, связанный радиоканалами с абонентскими терминалами. Каждый
абонентский терминал выполнен с возможностью считывания в непрерывном режиме показаний бортовой аппаратуры спутниковой навигации, постоянного расчета средней скорости движения автомобиля за фиксированный отрезок времени и сравнения средней скорости с заранее заданным минимально допустимым значением.
Недостатком известных систем [1, 2] являются ограниченные функциональные возможности и невозможность получения важной информации о состоянии ТС и о дорожных происшествиях.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является система управления и мониторинга подвижного ТС [3], в которой на подвижном ТС принимают навигационные сигналы от спутников глобальной системы радионавигации, определяют координаты нахождения, время и скорость ТС, формируют пакет информации в виде SMS-сообщения и передают это сообщение через систему сотовой связи на центральный диспетчерский пункт. На последнем информацию периодически принимают от данного и других ТС, производят ее обработку, хранение и отображение на электронной карте местности, а при возникновении нештатной ситуации передают соответствующее сообщение на ТС через сотовую систему связи. При приеме сообщения на ТС включают/отключают отдельные подсистемы.
Информацию передают на центральный диспетчерский пункт, где сообщение принимают, расшифровывают события с помощью масок и осуществляют мониторинг соответствующего ТС. При этом в режиме запроса с центрального диспетчерского пункта формируют SMS-сообщение, адаптированными под соответствующее событие, и передают на ТС, где по соответствующим маскам выделяют из электронного журнала необходимое событие, формируют соответствующее SMS-сообщение и передают его на центральный диспетчерский пункт.
Недостатком такой системы является сложная иерархия обработки сообщений, что снижает оперативность в принятии решений, а следовательно снижает эффективность в работе системы.
Технический результат, заключающийся в повышении эффективности работы системы, достигается в предлагаемой системе наблюдения и контроля за транспортными
средствами, содержащей центральную станцию приема и обработки информации, полученной с транспортных средств, на которых установлены блок спутниковой навигации, модуль сотовой связи, датчики параметров движения, бортовой блок обработки информации и блок отображения информации, тем, что она включает базовые станции, расположенные на постах ГИБДД, с которыми связаны посредством сотовой связи группа транспортных средств, находящихся в зоне ответственности данного поста, при этом базовые станции связаны посредством двусторонней сотовой связи с центральной станцией приема и обработки информации.
Указанный технический результат достигается также тем, что на транспортных средствах информационные выходы бортового блока спутниковой навигации связаны с блоком обработки информации, информационные входы которого подключены к выходам датчиков параметров движения, а выходы - с входами блока отображения информации, при этом бортовой блок обработки информации связан посредством двусторонней связи с модулем сотовой связи.
Повышение эффективности обработки информации и управления ТС достигается также тем, что базовая станция содержит приемо-передающую станцию и аппаратно-программный комплекс с персональным компьютером и программами управления приемо-передающей станции, взаимодействия с центральной станцией приема и обработки информации, обеспечением диспетчеризации связи с транспортными средствами и связи с аварийными службами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображена функциональная схема системы;
- на фиг.2 приведена блок-схема бортового сегмента системы;
- на фиг.3 показана блок-схема базовой станции.
Предлагаемая система (фиг.1) содержит центральную станцию 1 приема и обработки информации, полученной с базовых станций 2, расположенные на постах ГИБДД. Каждая базовая станция 2 связана посредством сотовой связи с группой ТС 3, находящихся в зоне ответственности данного поста.
На каждом ТС 3 (фиг.2) установлен блок 4 спутниковой навигации, модуль 5
сотовой связи, датчики 6 параметров движения, бортовой блок 7 обработки информации и блок 8 отображения информации. Информационные выходы бортового блока 5 спутниковой навигации связаны с блоком 7 обработки информации, информационные входы которого подключены к выходам датчиков 6 параметров движения, а выходы - ко входам блока 8 отображения информации, при этом бортовой блок 7 обработки информации связан посредством двусторонней связи с модулем 5 сотовой связи.
Базовая станция (фиг.3) содержит приемо-передающую станцию 9 и аппаратно-программный комплекс 10 с персональным компьютером (на чертеже не показан) и программами управления приемо-передающей станции, взаимодействия с центральной станцией приема и обработки информации, обеспечением диспетчеризации связи с ТС и связи с аварийными службами.
Система предназначена для получения оперативной информации о дорожной обстановке в регионе с характеристиками транспортных потоков (плотность потока, средняя скорость и т.п.), контроля за соблюдением ТС основных требований Правил дорожного движения, обеспечения получения объективной информации о произошедшем ДТП, доведении до участников движения необходимой информации о текущей дорожной обстановке.
Центральная станция 1 (фиг.1) предназначена для сбора оперативной информации о дорожной обстановке с базовых станций 2, обслуживающих в совокупности данный регион, формирования общей картины транспортных потоков в регионе и передачи необходимой информационной и управляющей информации на базовые станции 2.
Базовые станции 2 предназначены для приема информации от ТС 3, находящихся в радиусе ответственности данного поста, обработки ее и передачи обработанной информации на центральную станцию 1 и, при необходимости, участникам движения.
Размещаемые на ТС 3 бортовые сегменты системы (фиг.2) предназначены для передачи на базовую станцию 2 текущей информации о движении ТС 3, передачи информации в ситуациях требующих вмешательства сотрудников ГИБДД и передачи водителю необходимой информации.
Система работает следующим образом.
На каждом ТС 3 на бортовом сегменте системы (фиг.2) бортовым блоком 7 обработки информации осуществляется:
прием информационных сигналов от датчиков 6;
документирование параметров движения ТС;
контроль состояния газовой среды в салоне ТС на наличия паров алкоголя;
документирование параметров ДТП (количество столкновений, сила и направление ударов, факт опрокидывания ТС, возгорание ТС);
Блоком 8 отображения информации осуществляется информирование водителя ТС о превышении им допустимой скорости движения;
С помощью модуля 5 сотовой связи осуществляется:
прием и транслирование с базовой станции 2 голосового сообщения о наличии ДТП по трассе движения;
передача информации на базовую станцию 2 о текущем местоположении ТС в зоне ответственности данного станции;
передача сообщения на базовую станцию 2 о нарушении ТС 3 скоростного режима;
передача сообщения на базовую станцию 2 о наличии в салоне ТС паров алкоголя;
передача сообщения на базовую станцию 2 о произошедшем ДТП с указанием его задокументированных параметров.
Блок 4 спутниковой навигации обеспечивает периодический прием времени и навигационной информации.
Бортовой блок 7 обработки информации обеспечивает прием и обработку информации поступающей блока 4 спутниковой навигации, прием информации от комплекса датчиков 6, характеризующих параметры движения ТС 3, обеспечивает выдачу необходимой информации в модуль 5 сотовой связи, а также прием информации от базовой станции 2 через модуль 5.
Бортовой блок 7 обработки информации включает в себя: микропроцессор, блок
памяти для размещения информации о текущих особенностях движения, принятой от базовой станции 2, кольцевой буфер для сохранения параметров движения ТС 3, представляющий собой энергонезависимую память (на чертежах не показаны).
Блок 7 функционирует под управлением специализированного программного обеспечения и обеспечивает периодический прием текущего времени от аппаратуры спутниковой навигации с одновременной регистрацией параметров движения ТС 3.
Регистрация указанной информации осуществляется со штатных датчиков 6, входящих в комплект бортового сегмента.
Блок 8 выдает информационное сообщение на блок 8 отображения информации о превышении допустимой скорости движения. Эта функция реализуется при получении информации от базовой станции 2 при въезде ТС 3 в зону ответственности данной базовой станции. Кроме того, блок 7 транслирует передаваемые базовой станцией 2 сообщения необходимые водителю ТС для обеспечения безопасного движения.
Модуль сотовой связи 5 обеспечивает передачу информации подготовленной БР на базовую станцию и прием информации от базовой станции.
Комплекс датчиков 6, размещаемый в ТС 3, обеспечивает получение бортовым регистратором (на чертежах не показан) необходимой информации о текущем состоянии узлов ТС 3, влияющих на безопасность движения.
Блоки и узлы бортового сегмента размещаются за приборной панелью или в подкапотном пространстве ТС 3.
Базовые станции 2 (фиг.3) с помощью приемо-передающей станции 9 принимают информацию от соответствующих ТС 3 об их текущем местоположении, передают информацию для бортового сегмента о текущих особенностях движения по трассе (в частности, ограничения скоростного режима на определенных участках) в зоне ответственности базовой станции 3, принимают информацию от ТС 3 в случаях требующих вмешательства сотрудников ГИБДД, в частности при нарушении водителем ТС ПДД или при ДТП;
Вместе с тем, базовые станции 2 с помощью аппаратно-программного комплекса 10 формируют обобщенную информацию о текущем состоянии транспортных потоков в
зоне ответственности (количество ТС 3 и усредненная скорость их движения на участках трассы, где имеется нарушение соответствующих нормативов) и передают ее на центральную станцию 1 региона.
При этом периодически осуществляется также передача обобщенной информации о состоянии транспортных потоков потребителям (водителям ТС 3 и на центральную станцию 1 региона), а также передача сообщения водителям ТС 3 о наличии ДТП на трассе их движения или какой-либо иной необходимой водителям информации.
Предлагаемая система наблюдения и контроля транспортных потоков реализована на современных средствах вычислительной техники с использованием доступных и широко распространенных в настоящее время средств связи. Для обслуживания системы разработано специализированное программное обеспечение.
Благодаря иерархическому принципу построения системы на нескольких аппаратных и информационных уровнях система позволяет повысить эффективность и оперативность при наблюдении и контроле за транспортными потоками в сложной дорожной обстановке.
Источники информации:
1. Патент РФ №2228542, М. Кл. G08G 1/123, 2003 г.
2. Патент РФ №2297044, М. Кл. G08G 1/00, 2005 г.
3. Патент РФ №2254616, М. Кл. G08G 1/101, 2003 г.