Управление и контроль транспортных систем

Управление и контроль транспортных систем

Новые требования к управлению, надзору и регистрации пассажиров требуют также новых системных подходов и решений. В связи с этим необходимо изменить не только состав транспортных средств, но и системы контроля, наблюдения и регистрации пассажиров на уровне городов, регионов и округов. Эти изменения стали возможными, в основном, благодаря появлению новых технологий в транспортных средствах, новых коммуникационных возможностей и технологий обработки данных. Все эти элементы позволяют изменить концепцию и философию работы систем. Это также позволит системам развиваться, искать новые возможности и принципы работы, удовлетворять сверхстандартные потребности современной эпохи. В статье рассматриваются эти концепции и обобщаются происходящие в области диспетчеризации и регистрации пассажиров изменения.

Какими системами можно управлять?

Для  управления трафиком существует множество различных систем, которыми можно управлять индивидуально –  в зависимости от их функций или расположения. Речь идет о передаче с помощью нескольких разных решений информации о местонахождении транспортного средства, состоянии транспортного средства и регистрации пассажиров в комплексных системах диспетчерского контроля, удаленного мониторинга транспортных средств и остановок и регистрации пассажиров.

Для диспетчерского контроля существует много версий программного обеспечения (у фирмы Herman представлены различными решениями ПО «SPRINTER»):

  • для транспортных предприятий городского общественного транспорта,
  • для транспортных компаний общественного рейсового транспорта,
  • для региональных диспетчерских служб интегрированных транспортных систем.
Диспетчерская городского общественного транспорта, управляемая ПО Sprinter (DPMB a.s.)

Диспетчерская городского общественного транспорта, управляемая ПО Sprinter (DPMB a.s.)

Другое управляющее ПО предназначено для управления отдельными компонентами на «местности» и может быть подключено к диспетчерским приложениям высшего уровня:

  • для управления панелями остановок на больших территориях, а также в их сочетаниях (обычно регионы или города),
  • для управления транспортными терминалами (локальное управление отображаемой информацией, например, на транспортных терминалах),
  • для управления городскими платформами – сочетание управления общественным транспортом, парковкой, управления перекрестками и другими элементами в рамках города,
  • для удаленного централизованного управления информационными панелями транспортных средств в местах, где все управляется из центра – например, аэропорт.

Весьма важным средством программного обеспечения являются также системы Backoffice (для компании Herman в нынешнее время BOS – BackOffice System), предназначенные для обработки данных о регистрации пассажиров, получаемых с транспортных средств и, в случае необходимости, служащих для наблюдения за транспортными средствами с технической точки зрения, к примеру, загрузки данных в транспортные средства и мониторинга их статуса (может быть составляющей частью диспетчерской для управления движением транспорта). Система Backoffice также включает в себя множественный доступ для многих перевозчиков, в котором каждый управляет своими транспортными средствами в одной системе, а системный администратор — общими характеристиками их всех.

Другие возможные приложения для мониторинга серверов могут обеспечивать:

  • управление рекламой на ЖК-экранах транспортных средств — так называемая диспетчерская «рекламы» (например, ИНФОРМАЦИОННО-РЕКЛАМНАЯ СИСТЕМА),
  • управление рекламой на ЖК-дисплеях остановки – системы для остановок в сочетании с чередующейся рекламой или информацией о городе (SW DARWIN)
  • управление и надзор за записью/считыванием данных в/из транспортных средств, а именно, рабочих данных или же данных, касающихся мониторинга поведения пассажиров, например, Wi-Fi в транспортных средствах, блоков V2X (блоки для контроля связи между транспортными средствами) и других.

Независимые системы управления

Независимые системы управления — это те системы, с помощью которых такая система управляется. Исторически они явились началом мониторинга движения транспорта в рамках транспортных предприятий или транспортных компаний. Ядром системы является программное обеспечение сервера CED (Central Dispatching), например, приложение для управления городским общественным транспортом. Она имеет коммуникационные каналы по разным направлениям:

  1. В основе лежит сбор данных о местонахождении транспортного средства и другая рабочая информация. Незаменимую роль в этой системе играет отдельная независимая радиосеть, пригодная для голосовой связи (муниципальные предприятия). Сегодня интегрирует как голосовую составляющую, так и составляющую данных связи с транспортными средствами.
  2. Вспомогательная сеть GSM с передачей LTE предназначена для передачи «более требовательных» данных, обновлений в режиме онлайн, а также обновления «звуковых» данных или связи, подходящей для крупномасштабных систем рейсового транспорта. Сегодня она также широко используется в современных системах регистрации пассажиров.
  3. Независимый интернет в виде Wi-Fi для пассажиров в целях увеличения привлекательности общественного транспорта.
  4. Обновление/скачивание данных в депо и гаражах (рабочих данных, записей с камер, состояние движения транспорта и т.д.) для дальнейшей офлайн оценки. Обновление может запускаться либо по прибытии в депо, либо путем регулярной активации припаркованных транспортных средств в зависимости от времени с использованием маломощной радиосвязи (например, связи типа FHSS). К примеру, для систем видеонаблюдения, данные сети требуют использования стандартов быстрой связи – например, до 430 Мбит / с, что в этом случае существенно меняет структуру транспортного средства.
  5. Приоритетный проезд транспортных средств общественного транспорта с помощью V2X (vehicle to everything) – новый стандарт связи, основанный на европейском стандарте C-ITS G5, включающий обработку данных надзора над управлением устройствами, расположенными в транспортных средствах и в контроллерах перекрестков.
  6. Связь с вышестоящей диспетчерской, обозначенной CED REAL, или с другим кооперирующим элементом для демонстрации движения в местах, где пересекается транспорт, управляемый из разных диспетчерских. Это направление, которое сейчас набирает силу, и существует несколько способов его решения.
  7. Выходящий API интерфейс для передачи данных в другие системы или для различных мобильных приложений, или, к примеру, для виртуальных ELP (динамических знаков) в транспортных средствах.
  8. Другие ссылки на источники данных, такие как расписания, карты, наличие транспортных средств и т. д.

Возможное расположение этой системы показано на Рис. 2. Базовая структура диспетчерской системы — клиент-сервер.

Независимая организация диспетчерской системы управления движением.

Независимая организация диспетчерской системы управления движением.

Основными функциями диспетчерских систем управления движением транспорта являются:

  • Голосовая связь с транспортными средствами и их водителями, или звуковая сигнализация панелям в сетях GSM или в частных радиосетях вместе с различными типами станций адресации – от выборочной до общей.
  • Периодический вызов / получение данных от транспортных средств общественного транспорта с целью определения их местонахождения, отображения на карте и их последующая автоматическая оценка в соответствии с расписанием, включая прогнозирование будущего поведения, а также включая последующие рейсы (распространение исключений в движении в будущем).
  • Ручная или автоматическая отправка статусных и текстовых сообщений между диспетчером и транспортным средством, в особенности у подключенных систем.
  • Дополнительная информация – возможность индикации состояния системы электроснабжения и отопления в транспортных средствах, в частности для трамваев и троллейбусов, мониторинг технологических транспортных средств, наблюдение за техническим состоянием панелей и т.д.
  • И к тому же он включает в себя множество других улучшений, таких как возможность воспроизведения истории, возможность «заглядывать» в будущее, проверять перерывы в работе водителей, различные типы предупреждений и сигнализирования о нестандартных условиях, поиск событий, различные типы фильтрации и т. д. …
Пример возможного расположения окон диспетчерского приложения SW SPRINTER – отображение транспортных средств на рейсе (графика), на карте и автопарк.

Пример возможного расположения окон диспетчерского приложения SW SPRINTER – отображение транспортных средств на рейсе (графика), на карте и автопарк.

Для упрощения связи и быстрого управления также поставляются сенсорные панели управления, которые предлагают быстрый обзор состояния сети и в то же время позволяют быстро и четко выбрать канал связи – радио, телефон и т. д.…

Коммуникационная консоль для быстрого управления вызовами (call centrum).

Коммуникационная консоль для быстрого управления вызовами (call centrum).

Для систем контроля и надзора могут быть также отдельные специализированные «диспетчерские» (благодаря модульной концепции диспетчерского программного обеспечения), обеспечивающие независимую самостоятельную эксплуатацию управления панелями остановок ELP (электронная панель):

  • Автоматическая отправка на информационные панели сообщений, касающихся отправления транспортных средств.
  • Автоматическая оценка местонахождения транспортного средства относительно расписания движения и остановки, на которой расположена панель.
  • Принцип «маркировки» — т. е. обозначение рейсов или маршрутов, областей, и определение временных исключений для этих линий – например, задержка + 5 минут по причине увязки потока транспорта, задержки на участке и т. д.
  • Возможность отправки автоматически генерируемых сообщений согласно календарю на панели для пассажиров.
  • Возможность анимации истории отображения данных на панелях – так называемый режим «повтора» с несколькими скоростями анимации.
  • Система оповещения о нестандартных ситуациях и т.д.

Региональное устройство синхронизированных систем

Новым трендом является объединение диспетчерских систем управления и обмена информацией о движении транспорта, что повышает качество оперативного управления в случае проблем с трафиком. В основном используются два типа связи:

  • Обмен данными с использованием протоколов связи, которые в основном передают информацию о «трансграничных соединениях» между областями управления данных систем. Таким образом, диспетчер видит то, что происходит на границах системы, а также то, каким образом прибывающие рейсы повлияют на «его» систему.
  • Вторым вариантом является полная синхронизация систем управления, в частности, региона и транспортного предприятия региональной столицы (описано ниже)

На рис. 5 представлена ​​структура управления системой, где отдельные диспетчерские серверы – регионального координатора и транспортной компании – взаимно синхронизируются на уровне баз данных и выбранной информации на основе протоколов связи. Этот механизм предназначен для ситуаций, когда во многих случаях управление городским и рейсовым транспортом пересекается, включая управление увязкой движения и пересадками с одного транспорта на другой. Таким образом, функция управления во многих отношениях взаимозаменяема, особенно при создании расписаний и управлении информационными панелями, где информация из той или другой диспетчерской может быть отправлена на одну из панелей остановки.

Как правило, в этом случае способ синхронизации зависит от требований – от полной синхронизации баз данных сервера до простой передачи информации по протоколу связи.

Подключение региональной диспетчерской интегрированной транспортной системы и диспетчерской транспортного предприятия региональной столицы

Подключение региональной диспетчерской интегрированной транспортной системы и диспетчерской транспортного предприятия региональной столицы

Новое устройство системы управления и регистрации пассажиров

Дальнейшее развитие технологий позволяет изменить подключение транспортного средства, а вместе с ним и организацию всего метода управления движением. До сих пор в общественном транспорте существовало два типа относительно независимых систем – информационная система и система регистрации пассажиров. У каждой из них были отдельный блок управления и отдельная обработка данных. Такая организация часто вела к созданию параллельных систем в транспортных средствах (включая систему передачи данных), что делает оборудование и обслуживание транспортных средств очень дорогими.

Сегодняшние современные технологии с их вычислительной мощностью уже позволяют гарантировать наличие в транспортном средстве только одного блока управления транспортным средством (БУТС), который обеспечивает связь как с сервером управления трафиком, так и с сервером «регистрации» пассажиров, или другими серверами, необходимыми для работы системы (хранилище данных, биллинговые центры, система видеонаблюдения и т.д. …).

Демонстрация бортового компьютера с регистрацией пассажиров EPIS 5.0A, отвечающего требованиям одновременной связи с несколькими серверами.

Демонстрация бортового компьютера с регистрацией пассажиров EPIS 5.0A, отвечающего требованиям одновременной связи с несколькими серверами.

На рис. 7 представлена ​​возможная схема устройства этой сложной региональной системы (город и район), где в транспортных средствах установлен только один бортовой компьютер, который решает следующие задачи:

  • регистрация пассажиров:
    • связь с back office системой, а также в основном билеты с предоплатой (строка № 2),
    • связь с ТБС (транспортной биллинговой системой), а также текущие билеты (строка № 3),
  • управление транспортом, отправка всех необходимых данных в центральный диспетчерский пункт — CED (строка № 1),
  • загрузка данных и рекламы, мониторинг состояния транспортных средств – в данном случае это решает также backoffice система (строка № 2),
  • в случае продажи большого количества билетов БУТС отправляет запрос на поиск соединения и комбинации зон при продаже билетов или связи с покупателем (строка № 4),
  • прямая on-line оплата или off-line оплата банковской картой (строка № 5). В этом случае также можно проводить токенизацию и способ оплаты, цена в последствии будет обработана в ТБС (строка № 3)

На рисунке также показаны потоки данных, из которых поступают данные. Здесь очевидно, что каналы связи независимы от оператора GSM и «самостоятельно» работающей системы в рамках транспортного предприятия региональной столицы. Тем не менее, все проданные билеты (особенно одноразовые) затем направляются из центра ТБС через каналы ко всем транспортным средствам и их оптимизация будет произведена.

Схема комплексной системы, включая управление, регистрацию пассажиров и запись данных.

Схема комплексной системы, включая управление, регистрацию пассажиров и запись данных.

Для того, чтобы эта система работала, используется новый тип BackOffice System, который обеспечивает управление данными и предоплатными билетами, и в то же время готовит данные для БУТС, а также обрабатывает данные, полученные не только от регистрации пассажиров. Его основной функцией является (в случае фирмы Herman речь идет о BOS – BackOffice System):

  • администрирование пользователей и их прав,
  • администрирование отдельных перевозчиков,
  • администрирование транспортных средств и их оборудования,
  • управление регистрацией пассажиров (тарифы, создание билетов, прайс-листы, вычеты, транзакции и их экспорт),
  • управление расписанием движения (редактирование, импорт-экспорт),
  • и многое другое ….
Демонстрация нового типа решения системы Back Office в версии для регистрации пассажиров.

Демонстрация нового типа решения системы Back Office в версии для регистрации пассажиров.

Другие виды удаленного мониторинга

В рамках общественного транспорта часто создаются другие независимые системы, особенно если это системы, которые не подходят или не могут быть интегрированы в эксплуатируемые системы, или к которым имеют доступ несколько разных компаний.

Такой типичной системой является, например, система управления рекламой или другой информацией (регион, город, …) в транспортных средствах, которая может быть независимой от оператора общественного транспорта. Однако, для оптимизации рекламы необходимы другие данные с транспортного средства, например, сколько людей было в транспортном средстве, где и сколько раз реклама транслировалась, в какие промежутки времени и т. д. Рекламу можно проецировать на ЖК-дисплеях в транспортных средствах, на остановках или в Wi-Fi транспортных средств и остановок.

Возможная организация показана на рис. 9, где удаленный сервер поддерживает текущие данные о транспортных средствах через сети GSM / UMTS / LTE и на остановках через общественный Интернет. Данные обновляются сразу после того, как «новая версия» генерируется на Медиа Веб-Сервере. Каждая транслированная реклама сообщит об этом серверу. Сервер сам скачивает данные об отправлении и расписании движения, и на основе этого делает прогнозы о местах вещания.

Принцип устройства системы Media Web Server.

Принцип устройства системы Media Web Server.

Что написать в заключение?

В статье представлены несколько вариантов решения диспетчерских систем и их связи, начиная от исторического решения (в нынешнее время, конечно, актуального) только независимого диспетчерского управления, через новое решение синхронизированной диспетчеризации, и заканчивая универсальной системой с несколькими серверами, т.е. туда, куда направлено сегодня развитие в данной области. Очевидно, что система становится все более компактной и позволяет решать многие задачи в транспорте и, следовательно, улучшать его качество.

В настоящее время проводится много тендеров на новые системы информатики транспортных средств и, особенно, на бортовые управляющие компьютеры. Их выбор повлияет на дальнейшее развитие услуг в транспортных средствах, как минимум, на следующие 10 лет. Поэтому следует тщательно выбирать решения для транспортных средств с точки зрения компьютерных сетей, особенно, если мы хотим использовать все возможности современных технологий.