СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ И ЗАГРУЖЕННОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Полезная модель относится к области мониторинга и управления автотранспортными потоками, а именно к автоматизированным системам управления дорожным движением (АСУДД)
Наличие полной и достоверной информации о пробках позволило бы водителям планировать свое перемещение по городу - оптимизировать маршруты движения или даже отказываться от поездок на автомобиле. Информация о дорожных пробках для сотен тысяч людей становится такой же важной, как, например, прогноз погоды.
Современные средства связи позволяют доставить информацию о пробках персонально каждому заинтересованному лицу - на компьютер, КПК или сотовый телефон. Проблема заключается в сборе достоверной и полной информации.
Известен проект «Свободные дороги» развивается с 2001 года компанией «СМИЛинк» (www.smilink.ru). Известная система предоставляет информацию о загруженности в Москве, в том числе является поставщиком информации о городских пробках для сервиса Яндекса (http://maps.yandex.ru/moscow_traffic).
Источником информации компании СМИЛинк является собственная сеть радиолокационных детекторов на МКАД (50), система управления городским дорожным движением АСУДД «СТАРТ» и звонки водителей, сообщающих о пробках.
У компании «СМИЛинк» наиболее развитая сеть сбора данных, но даже она охватывает только незначительную часть городской дорожной сети - только МКАД и основные магистрали.
В известных системах сбора, измерения и регистрации характеристик транспортных потоков используются детекторы транспорта. Данные, измеряемые детекторами транспорта, по каналам связи передаются на центральное управляющее устройство, где происходит их обработка и интерпретация. Для системы сбора, измерения и регистрации характеристик транспортных потоков требуется развертывание сети детекторов транспорта, что значительно удорожает все систему.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение контролируемой зоны автомобильных дорог, повышение достоверности информации о загруженности дорог и снижении материальных затратах на создание системы.
Поставленная задача решается тем, что система определения загруженности автомобильных дорог содержит детекторы транспортных средств, соединенные по каналам связи с центральным управляющим устройством (сервером), причем каждый детектор установлен в зданиях или сооружения, расположенных в зоне, позволяющей вести наблюдение за автомобильной дорогой и включает телекамеру или веб-камеру, персональный компьютер или ноутбук с вычислительным модулем, осуществляющим определение (измерение и вычисление) характеристик загруженности участка автомобильной дороги в зоне наблюдения телекамеры или веб-камеры.
Детектор может быть установлен внутри помещений зданий и сооружений. Таким образом телекамеры или веб-камеры осуществляют наблюдение за зоной контроля через окна помещений. Тем самым снижается скорость загрязнения объектива и повышается надежность функционирования программного обеспечения, которое обрабатывает изображение.
В предлагаемой системе в качестве детекторов транспорта предлагается использовать компьютеры или ноутбуки с вычислительным модулем, установленные в помещениях зданий и сооружений, имеющие подключенную телекамеру или веб-камеру и подключенные к центральному серверу по каналу связи. Телекамеры или веб-камеры устанавливают таким образом, чтобы в ее поле зрения попадал участок дороги.
Вычислительный модуль представляет собой известное из уровня техники многофункциональное устройство (процессор), использующий совокупность известных из уровня техники алгоритмов, которые обеспечивают, в частности, детекцию движущихся объектов изображении, выделение транспортных средств в поле зрения телекамеры или веб-камеры и определение характеристик движения участка автодороги в зоне наблюдения камеры. Таким образом, вычислительный модуль выполняет функцию обработки и анализа изображений с телекамеры или веб-камеры.
Детектор транспорта по каналам связи (например, Интернет) передает в центральное управляющее устройство адрес своей установки (местоположение зоны наблюдения и измерения характеристик транспортного потока), вычисленные характеристики транспортного потока за заданный интервал времени и кадры изображения зоны наблюдения.
Центральное управляющее устройство (сервер) по каналам связи (например, Интернет) осуществляет сбор и обобщение информации от отдельных детекторов транспорта и отображает загруженность дороги на всей территории дорожной сети.
Исходными данными для центрального управляющего устройства являются данные о месте установки (адресе) и загруженности дороги в этом месте.
Центральное управляющее устройство осуществляет выдачу общей информации о загруженности дороги, количественную информацию о загруженности в каждой точке установки детектора и графическую информацию (кадры) зон контроля детекторов.
Технический результат, заключающийся в повышении достоверности информации о пробках обусловлен тем, что в предлагаемой системе общее количество и места установки отдельных детекторов могут меняться. Изменение числа и мест установки отдельных детекторов не влияет на достоверность общей информации о загруженности дорожной сети. При этом на одном участке дороги предполагается установка несколько детекторов. Выход из строя (выключение) одного детектора не влияет на достоверность информации о загруженности дороги на контролируемом участке за счет обобщения информации от разных детекторов.
Важно, что детектор установлен в зданиях или сооружения, расположенных в зоне, позволяющей вести наблюдение за автомобильной дорогой». Таким образом, имеется возможность получения информации о пробках от нескольких детекторов с практически одного и тог же участка дороги, т.к. здания и сооружения, как правило, практически непрерывно расположены одно за другим и одно напротив другого (известное свойство мегаполисов). Поэтому, по сравнению с системой по ближайшему аналогу - Смилинк, в которой детекторы не дублируют друг друга и в случае выхода одного из детекторов из строя, теряется информация о загруженности соответствующего ему участка дороги, а следовательно снижается общая достоверность информации о пробках, в предлагаемой системе выход одного из детекторов из строя, или его отключение по какой-либо другой причине не повлияет на достоверность информации, поскольку его обязательно продублирует как минимум еще один детектор, расположенный в соседнем доме, или доме напротив, или в этом же доме, но в другом месте (в соседней квартире), или в домах или сооружениях, расположенных недалеко (в зоне видимости веб-камер) и т.п.Поэтому расположение указанных детекторов именно в зданиях или сооружения, расположенных в зоне, позволяющей вести наблюдение за автомобильной дорогой крайне существенно и является отличительным признаком заявленной системы. Следует отметить, что достоверность в предлагаемой системе повышается при небольших затратах, связанных с установкой детекторов в зданиях и сооружениях. Если бы система Смилинк была бы усовершенствована аналогичным образом, затраты на установку новых детекторов были бы значительно выше.
Возможность реализации полезной модели, подтверждается следующим примером.
Имеется достаточное количество людей, у которых окна квартир выходят на проезжую часть. У этих людей есть компьютер, оснащенный веб-камерой и подключенный к Интернету по безлимитному тарифу. У этих людей есть стимул установить веб-камеру для наблюдения за дорогой из окна квартиры и предоставить часть вычислительных мощностей своего компьютера (5-10%) для выполнения программы, которая будет измерять данные о загруженности дороги в поле зрения веб-камеры и по запросу отсылать эту информацию, а также кадр с изображением дороги на центральное управляющее устройство.
Информация о загрузке в разных точках дорожной сети обобщается и отображается на сайте. Кроме того, на этом сайте можно просмотреть кадр с интересующей веб-камеры.
Пользователь, зарегистрировавшись на сайте, может скачать и установить программу определения занятости дороги, после чего отмечает на карте сайта точку, соответствующую зоне наблюдения своей веб-камеры.
Информация от разных пользователей обобщается на центральном управляющем устройстве и отображается на карте. Доступна обобщенная информация о загруженности дорог и кадры с мест установки веб-камер. Проблемы, связанные с возможным выключением части компьютеров из сети, решаются избыточностью источников информации.