«Транспортная телематика и робототехника»

университета находится проблема организации и безопасности дорожного движения - как в подготовке программных документов, определяющих краткосрочную и долгосрочную перспективу, так и в решении локальных задач по устранению мест концентрации дорожно-транспортных происшествий на существующих автомобильных дорогах и городских магистралях.

Загрязнение автомобильным транспортом окружающей среды побуждает нас к проведению исследований экологической направленности. Созданный при МАДИ(ГТУ) пункт круглосуточного экологического мониторинга Ленинградского проспекта обеспечивает возможность анализировать влияние широкого спектра факторов на состояние окружающей среды.

Коллектив университета занимается и научной деятельностью второго типа; в частности, наши специалисты активно работают по таким программам Министерства образования, как

«Научно-методическое обеспечение функционирования и модернизации системы образования», «Научное обоснование методологии и методов проектирования квалификационных требований и моделей профессиональной деятельности, структуры и содержания психолого-педагогической подготовки преподавателей», «Научное обоснование методологии и методов сравнительного социологического анализа состояния и перспектив развития высшей технической школы в России и других странах мирового сообщества».

Приведенные примеры охватывают лишь небольшую часть работ, выполняемых в университете и его структурных подразделениях.

Обширная фактическая информация, получаемая при выполнении этих работ, является базой для подготовки кандидатских и докторских диссертаций и способствует выпуску квалифицированных специалистов для автотранспортного комплекса страны.

В. ВЛАСОВ, профессор Московский автомобильнодорожный институт

Во всем мире интенсивно создаются и развиваются автоматизированные системы управления автомобильным транспортом, основанные на использовании средств спутниковой навигации, мобильной радиосвязи, геоинформационных систем (ГИС), систем передачи данных - всего того, что составляет понятие «транспортная телематика».

В начале 2002 года в составе факультета «Автомобильный транспорт» МАДИ образовалась новая кафедра -«Транспортная телематика и робото-

«Транспортная телематика и робототехника»

техника» (ТТР). Это была первая в Российской Федерации кафедра, заявившая в своем названии «телематику на транспорте» в качестве учебного предмета.

Таким образом, создание кафедры стало своего рода «реакцией» ученых и преподавателей нашего института на современное развитие информационно-телекоммуникационных технологий и их реализацию в автотранспортной сфере.

Действительно, в странах с развитой автоиндустрией понятие транс-

портной телематики используется довольно широко (термин основан на стыке двух понятий - «телекоммуникации» и «информатика»). В последнее время все больше и отечественных научных предприятий и компаний, работающих в сфере развития информационных технологий на транспорте, создают новые технологии, услуги, программные продукты, основанные на использовании технических средств телематики, беспроводных коммуникаций, спутниковой навигации, интранет- и интернет-технологий. Учитывая стремительное развитие «мобильности» современного общества, данные технологии постоянно усложняются, интегрируются друг с другом, быстро растет и количество функций, доступных конечному потребителю - водителям автомобилей, автотранспортным предприятиям и структурам управления транспортом.

В нашем вузе предпринимается попытка своевременного реагирования на перспективную конъюнктуру рынка инженерных специальностей в области автомобильного транспорта. Уже сейчас можно смело утверждать о наличии неподдельного интереса у абитуриентов, студентов и специалистов автотранспортных направлений к освоению новейших технологий. В первую очередь, это связано с тем, что «тотально доступной» стала мобильная связь, постоянно развиваются компьютерная техника, сетевые технологии. Молодые люди «с ходу» в совершенстве осваивают все возникающие нововведения в области Hi-Tech: смартфоны, карманные персональные компьютеры (КПК), GPRS-технологии и многое другое.

Сегодняшние системы управления транспортом успешно используют все вышеуказанные нововведения, к тому же автопарк страны все больше насыщается современными автомобилями со сложнейшей бортовой электроникой.

«Современность» затрагиваемых задач - это как раз то, что и привлекает на кафедру ТТР студентов, магистров и аспирантов.

Одной из отличительных особенностей кафедры с этой точки зрения является отчетливо выраженный практический (можно сказать - прикладной) характер научных разработок в транспортной сфере. Большинство сотрудников, магистров и аспирантов кафедры успешно совмещают преподавательскую, научную и производственную деятельность в области информационных технологий на транспорте. Это позволяет обмениваться опытом в процессе обучения и выполнения научной работы, а также совершенствовать лекционные материалы тематическими разделами, непосредственно связанными с практической деятельностью.

Преподаватели кафедры постоянно читают лекции в рамках факультета повышения квалификации МАДИ (ГТУ), в частности, на выездных семинарах повышения квалификации персонала ГУП «Мострансавто». На данных курсах в процессе общения со слушателями (в основном это профессиональные специалисты среднего и высшего управленческого звена) приходится постоянно убеждаться в своевременности и актуальности темы транспортной телематики, что связано с заинтересованностью транспортников в развитии информационных технологий на своих предприятиях и общим текущим положением вещей в данной сфере.

Для проведения лекций, семинаров и практических занятий со студентами привлекаются высококвалифицированные научные работники и специалисты-практики, имеющие серьезный опыт внедрения информационно-навигационных и телекоммуникационных систем в ряде регионов России.

Нельзя не отметить и тот факт, что преподаватели кафедры являются участниками программы дистанционного обучения проекта «Реформирование городского транспорта» и сертифицированными консультантами созданного в МАДИ (ГТУ) учебного центра данной программы. С учетом того, что программа реализуется при поддержке Центра содействия реформам на пассажирском транспорте общего пользования Минтранса России и Всемирного Банка (в рамках проекта «Городской транспорт»), это позволяет использовать в преподавательской деятельности накопленный современный российский и мировой опыт в сфере транспортного образования.

Преподавателями и аспирантами кафедры за период 2002-2004 гг. опубликовано и задепонировано более 20 статей и публикаций, связанных с перспективными направлениями развития транспортных технологий. С участием преподавателей кафедры написана и издана книга «Телематика на автомобильном транспорте», а в издательстве «Академия» вышел учебник для техникумов «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей». К тому же силами кафедры готовится издание базового учебника по направлению «Транспортная телематика», учебного пособия «Информационное обеспечение автотранспортных систем», а также ряда других учебно-методических трудов.

Кафедра активно взаимодействует с РОИН (Российским общественным институтом навигации), МПК (Межгосударственной правительственной комиссией) «Интернавигация», а также с рядом организаций и научных учреждений, исследующих и реализующих задачи транспортной телематики (с учетом как российского, так и мирового опыта).

По инициативе кафедры создана принципиально новая структура - Ас-

социация транспортной телематики России. В рамках Ассоциации налажено активное взаимодействие с аналогичными организациями ведущих европейских государств, в том числе с Ассоциациями транспортной телематики Чехии, Словакии и Италии. Ведется деловое общение с представителями Финляндии, Норвегии, Испании и других стран.

«Приверженность» кафедры современным тенденциям также подтверждается участием ее сотрудников (как преподавателей, так и магистров с аспирантами) в международных и российских конференциях по перспективным направлениям транспортной телематики, что отмечено дипломом по направлению «Научные достижения МАДИ (ГТУ)».

В этой связи наибольший интерес заслуживает успешное участие МАДИ (ГТУ) на выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» в рамках «Недели высоких технологий» в Санкт-Петербурге в 2003 году, отмеченное получением диплома и медали за разработку «Автоматизированной радионавигационной системы управления для транспортных комплексов городов». Кафедра ТТР имеет самое непосредственное отношение к данной победе.

Представленная на выставке разработка автоматизированной системы предназначена для диспетчерского управления городским транспортом (в первую очередь речь идет о пассажирским транспорте), объективного инструментального контроля выполнения транспортной работы, т.е. осуществляется постоянный (в режиме «онлайн») мониторинг движения транспортных средств по расписанию с отображением их на электронной карте местности на экране диспетчера, поддерживается взаимодействие диспетчера с водителями транспортных

средств (радиопереговоры, текстовые сообщения) и архивирование всей информации за любой период с выдачей разнообразных отчетных форм. Принципиальная схема работы системы представлена на рис.1.

Системой обеспечивается повышение безопасности пассажиров и оперативность при проведении мероприятий по ликвидации последствий ДТП и ЧС.

зированного управления перевозками, электронных видеограмм местности с нанесенными трассами маршрутов движения автобусов и остановочными пунктами, распределенной корпоративной вычислительной сети, объединяющей компьютеры диспетчерского центра, автобусных парков и управленческих структур городской администрации.

Навигационные спутники

1 / Сигнал^і навигационных/

* * / ё^утнифв /

Транспортное ^

средство с бортовым оборудованием

Координаты і Стационарная

транспортного радиостанция,

средства на местности V сопряженная с

Г ^ Г Л ' |\/1 \ вычислительным комплексом АТП

Обмен информацией по дуплексному радиоканалу в цифровом и аналоговом (голос) режиме

АТП,

Диспетчерская

АТП,

ЦДС

Рис.1. Принципиальная схема работы «Автоматизированной радионавигационной системы управления для транспортных комплексов городов»

Система полностью основана на использовании современных коммуникационных технологий автоматизированного диспетчерского управления и технических средств телематики: это мобильные бортовые блоки УКВ радиосвязи и спутниковой навигации, устанавливаемые на городских автобусах, базовое радиотехническое оборудование и вычислительная техника для диспетчерских центров.

Основные технологические решения базируются на совместном использовании специального программно-технологического обеспечения автомати-

Пр одемонстрированная на выставке система вызвала интерес как у представителей автотранспортной отрасли (специалистов городских администраций, курирующих транспорт и связь, директоров и начальников подразделений автотранспортных предприятий), так и у рядовых посетителей. Это и понятно: все в той или иной степени являются пассажирами, т.е. потребителями транспортных услуг, и, соответственно, для всех немаловажно повышение качества транспортного обслуживания и его безопасности.

Система реально работает в 18 городах России, таких как Москва, Ярославль, Кемерово, Архангельск, Сургут и другие.

Планируется оборудовать на остановках общественного транспорта электронные табло для пассажиров. Такое табло подключается к компьютерам диспетчерской службы и круглосуточно отражает ежеминутную информацию о фактическом времени прибытия на остановку очередной машины каждого маршрута. Примерный вариант внешнего вида остановочного табло представлен на рис.2.

Таким образом, пассажиры получают возможность сориентироваться относительно времени прибытия транспорта (что само по себе уже социально значимо), и если их не устраи-

кой деятельности кафедра опирается на практический опыт научно-производственного предприятия «Транснавигация», созданного и возглавляемого заведующим кафедрой ТТР, доктором технических наук, профессором Власовым В.М. Предприятие функционирует в тесном взаимодействии с Минтрансом России, с такими его структурами, как Управление автомобильным и электрическим общественным пассажирским транспортом и Департамент автомобильного транспорта, в частности, по Федеральной целевой программе «Глобальные навигационные системы». Основная деятельность предприятия относится к научно-исследовательской и практической работе, связанной с разработкой и вне-

Текущее время

Информирование пассажиров о времени прибытия автобуса, исходя из реально складывающейся ситуации на маршруте.

Оперативные (не плановые) значения расписания.

Номер маршрута

Рис.2. Примерный вариант внешнего вида остановочного табло

вает момент прибытия, то они могут воспользоваться другим транспортом.

Технологию формирования информации для вывода на табло можно использовать и для опубликования расписания движения автобусов в сети Internet (что можно отнести к повышению общей культуры транспортного обслуживания населения).

В этой связи необходимо отметить, что в своей научной и преподавательс-

дрением в городах РФ навигационных систем.

Можно утверждать, что результаты совместной работы НПП «Транснавигация» и кафедры «Транспортная телематика и робототехника» по развитию средств и технологий телематики, спутниковой навигации на автомобильном транспорте заслужили мировое признание. Так, в рамках прошедшей в ноябре 2003 года американской торго-

вой миссии «Городской общественный транспорт в России» была продемонстрирована действующая автоматизированная система диспетчерского управления в центральной диспетчерской 12-го и 15-го автобусных парков ГУП «Мосгортранс».

Основными участниками форума выступили Министерство транспорта РФ, Министерство транспорта США, Федеральное транспортное агентство США и ряд американских и российских компаний транспортного комплекса (в том числе такие, как российские -Сантэл, Глобал Ориент, американские

- Американская ассоциация общественного транспорта, Контролд пауэр корпорейшн, Digital Reformes, Inc, Mark IV Industries, Spear Technologies и другие).

В ходе демонстрации системы представители американской стороны признались, что не ожидали встретить столь серьезный уровень развития и внедрения в России средств транспортной телематики и спутниковой навигации. По некоторым утверждениям, аналогичные системы функционируют в США, причем несколько уступают по сложности технологической проработки, в то же время стоимость программного обеспечения, «ноу-хау» и авторских прав на данные системы там

- в несколько раз выше, чем в России (счет идет на миллионы долларов). Несмотря на это, с российской стороны в очередной раз говорили о недостаточном финансировании указанных разработок, что является основным тормозом в развитии данных систем.

Коллектив кафедры творчески работает над совершенствованием существующих проектов и созданием новых, в частности в сфере городского пассажирского транспорта. Так, в середине 2004 года планируется участие кафедры в составе делегации МАДИ (ГТУ) в международной выставке-конгрессе

«Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» в рамках «Недели высоких технологий» в Санкт-Петербурге. На этот раз основным экспонатом будет система, принципиально новая для России и не имеющая мировых аналогов по уровню технологической проработки. Речь идет об Автоматизированной системе мониторинга пассажирских перевозок (АСМ-ПП), разработанной в результате совместных усилий МАДИ (ГТУ), НПП «Транснавигация» и Минтранса России (при участии специалистов ГУП «Мосгортранс»).

Как и в предыдущем случае, кафедра рассчитывает на признание и заинтересованность результатами кропотливой работы разработчиков системы на выставке-конгрессе в Санкт-Петербурге.

Несколько слов об АСМ-ПП. Аппаратно-программный комплекс системы основан на автоматическом подсчете числа входящих и выходящих на остановках городского транспорта пассажиров с определением времени и места их посадки и высадки - с помощью средств спутниковой навигации.

Комплекс предназначен для замены существующих «ручных» методов обследования пассажиропотоков на использование современных технологий, реализуемых в составе постоянно действующей автоматизированной системы мониторинга и анализа фактически выполненных услуг по перевозке пассажиров.

В данном случае транспортные средства (автобус, троллейбус, трамвай) оборудуются специальным комплексом аппаратуры для подсчета количества вошедших и вышедших пассажиров на каждой остановке и фиксированием времени и места остановки. Общий принцип работы анализатора, фиксирующего движение пассажиров (в инфракрасном спектре), входящего в комплекс аппаратуры автоматического

подсчета пассажиров, представлен на рис.3.

Весь блок аппаратуры включает в себя: анализатор движения инфракрасного излучения и специальные бесконтактные датчики для подсчета

Д^Гчмкм ДЛЧ

(ЩДСЧ-Ш

икпдчцнлн

Г№£№фО«

Передача данных

Взаимодействие

бортовой

аппаратуры

Питание

Рис. 3. Принцип работы аппаратуры, отвечающей непосредственно за автоматический подсчет пассажиров

числа входящих и выходящих пассажиров на каждой остановке на каждой двери; бортовой спутниковый навигационный регистратор местоположения с платой спутникового навигационного приемника; радиомодем для управления радиоканалом ближнего действия для автоматической передачи информации в компьютерную базу данных и непосредственно контроллер, управляющий работой всех функциональных блоков аппаратуры (российского производства).

Процесс подсчета пассажиров автоматический и не отвлекает водителя.

Погрешность подсчета общего числа вошедших и вышедших пассажиров в течение одного рейса - от 4 до 10%, в

зависимости от интенсивности пассажиропотока (особенно в часы пик).

При заезде в парк оборудованное транспортное средство автоматически по радиоканалу ближнего действия «выгружает» собранные сведения о времени и числе вошедших и вышедших пассажиров по каждой остановке. Вся информация записывается в хронологической последовательности по всем остановкам маршрута. Данные о количестве вошедших и вышедших пассажиров в дальнейшем обрабатываются и относятся к конкретным остановкам маршрута. Такая возможность появляется за счёт наличия приемника глобальной спутниковой навигации, входящего в состав бортового регистратора местоположения.

Полученная с маршрутов информация накапливается в постоянно хранимых базах данных пассажиропотоков, в дальнейшем обрабатывается прикладными программными средствами для автопарков и городской администрации. Это позволяет проводить анализ пассажиропотоков по таким показателям, как остановки маршрутов, часы суток, дни недели, сезоны.

Основное программное обеспечение АСМ-ПП по фиксированию и обработке информации - российское (НПП «Транснавигация», МАДИ (ГТУ), ГУП «Мосгортранс»), техническая часть (оборудование) использует анализатор «IRMA» для подсчета пассажиров, производимый в Германии. За время тесного сотрудничества удалось серьезно

улучшить как точность работы немецкой аппаратуры, так и основные технологические составляющие системы. Немецкие производители проявили большую заинтересованность в системе и после обстоятельного тестирования её в Германии дали высокую оценку качеству работ, выполняемых с российской стороны. На данный момент имеются намерения дальнейшего продвижения

системы за рубеж. Первыми откликнулись представители Португалии, Латвии и Израиля.

Предполагается, что внедрение такой системы позволит обеспечивать органы управления необходимой информацией о пассажиропотоках для решения задач совершенствования транспортного обслуживания населения и его перспективного развития.

Н. БЫСТРОВ, профессор Московский автомобильнодорожный институт

Последнее десятилетие - сложный этап в деятельности высших учебных заведений страны. Фактическое прекращение государственной поддержки вузовской науки поставило всех нас в чрезвычайно трудные условия, когда решение задач сохранения и развития научно-технического потенциала стало зависеть в первую очередь от усилий руководства учебных заведений и конкретных кафедр. Нет необходимости подробно останавливаться на последствиях оттока квалифицированных кадров из вузов в условиях предельно низкой заработной платы (и отсутствия возможности ее увеличения за счет профессиональной деятельности). Для технических кафедр, к которым относится и кафедра дорожно-строительных материалов, проблема стала быстро усугубляться ввиду закрытия государственных источников поддержания и развития материальной базы, как научных исследований, так и учебного процесса.

Шансов получения заказов на научно-исследовательские разработки не было, и главной задачей мы определи-

Кафедра дорожностроительных материалов

ли сохранение квалифицированных профессорско-преподавательских и научно-технических кадров.

Для этого необходимо было найти устойчивый источник финансирования, связанный именно с профессиональной деятельностью. Не без колебаний мы взяли заказ на исполнение ранее нехарактерных для нас технических работ в области контроля качества в дорожной отрасли.

Очень скоро мы пришли к выводу, что выполнение задания требует гораздо более высокой квалификации, а главное, - существенно более жесткого подхода к метрологическому обеспечению испытаний. В ходе исследований становились все более очевидными недостатки многих действующих нормативных документов, включая государственные стандарты и строительные нормы. Так постепенно стали складываться новые направления исследований, связанные с метрологией и стандартизацией.

По мере роста объемов работ и расширения географии их объектов возникла необходимость увеличения чис-