Значительные объемы пассажироперевозок,
большая протя-женность маршрутной сети и, вместе с тем,
ограниченность воз-можностей большинства городов по обеспечению
необходимого уровня транспортной работы определяют особую
важность со-вершенствования методов и средств контроля
и управления дви-жением ГОТ. Как в Российской Федерации,
так и за рубежом, эти процессы развиваются преимущественно
в направлении внедре-ния информационных технологий и современных
средств связи.
Обмен информацией (речевой и цифровой) между диспет-черским
персоналом центра управления движением и водителями ПС,
находящимися на маршрутной сети дает возможность значи-тельно
повысить эффективность контроля и управления движе-нием,
полностью исключить линейный персонал и диспетчеров конечных
станций, снизить текущие эксплуатационные расходы, повысить
регулярность движения и точность соблюдения мар-шрутных
расписаний. На маршрутной сети города организуется один
центральный или несколько районных диспетчерских пунк-тов
управления движением, оборудованных вычислительными средствами
и системами связи, которые обеспечивают обмен ин-формацией
со всеми контролируемым данным пунктом единица-ми ПС.
Водитель ПЕ, выходящей из депо или начинающей дви-жение
на маршруте, обязан сообщить диспетчеру управляющего центра
о начале своей работы (зарегистрироваться) и в дальней-шем
строго следовать распоряжениям диспетчера и передавать
ему любую информацию, связанную с внештатными ситуациями
на маршруте, в речевом режиме или путем формализованных
со-общений в цифровом режиме. На аппарат диспетчерского
управ-ления ложатся также задачи составления расписаний
по данным изучения пассажиропотока, определение необходимого
количе-ства ПС в линии, разработка оптимальных маршрутов,
обеспече-ние регулярности движения и обработка, с последующим
анали-зом, результатов исполненного движения.
Практика ряда транспортных предприятий подтвердила це-лесообразность
создания информационно-диспетчерских центров (ИДЦ), при
необходимости, с сетью информационно-диспетчерских пунктов
(ИДЦ), в задачи которых входят: органи-зация сбора и комплексная
обработка входной информации; оформление и выдача выходной
информации; выдача запросной информации; организация функционирования
систем информа-ционного, технического и математического
обеспечения; оптими-зация информационных потоков.
Очевидно, что полноценное решение поставленных задач не-возможно
без применения информационных технологий и вне-дрения
коммуникационных систем и средств автоматизации управления
транспортным процессом. Общепринятый стандарт при построении
таких систем предполагает необходимость ос-новных принципиальных
технических решений:
- автоматическое определение местоположения ПЕ на маршру-те;
- автоматический контроль за соблюдением заданного графика
движения;
- выдача управляющих воздействий по восстановлению нор-мального
движения на маршруте в случае его нарушения и сбоев;
- цифровой и речевой обмен информацией по радиоканалам
между центром управления и каждой ПЕ на маршруте;
- отображение процессов движения ПЕ по маршруту в центре
управления;
- статистическая обработка данных, характеризующих процесс
движения.
Процесс развития систем контроля и управления маршрути-зированным
транспортом в городах России насчитывает уже бо-лее 30
лет, первые шаги на базе применения индуктивных датчи-ков
в контрольных пунктах (так называемые петли индуктивно-сти
на осветительных опорах для автобуса и в межрельсовом
пространстве для трамвая) были предприняты в 1972 году
в г.Тюмени (автобус) и в 1973 году в г.Горьком (трамвай).
Затем появились аналогичные, а в 80-х годах более сложные
системы, с использованием радиоканалов и бортовых компьютеров
в Наль-чике, Свердловске (Екатеринбурге), Москве, Воронеже,
Омске, Ульяновске, Горьком (Нижнем Новгороде) и ряде других
горо-дов.
Существует несколько как бы параллельных классификаций
этих систем по ряду признаков (средствам технического
обеспе-чения, способу передачи данных, назначению системы,
ее функ-циональным возможностям и т.д.). Современная концепция
науч-ных подходов к проблеме, на наш взгляд, в числе прочих
исход-ных положений, должна исходить из отрицания правомерности
таких классификаций. Действительно, что означает в содержа-тельном
смысле подразделение систем, например, по функцио-нальному
признаку на системы с непрерывным, выборочным или отсутствующим
мониторингом, с непрерывным или дискретным режимом контроля,
с активным или пассивным контролем, нако-нец, с наличием
или отсутствием возможности обмена информа-цией? Строго
говоря, все сводится только к трем альтернативным оценкам:
функциональной пригодности, ограниченной функциональ-ной
пригодности и функциональной непригодности. Аналогично
можно задать вопрос: какой смысл классифицировать системы
по способу передачи данных – по проводам контактной сети,
по го-родским телефонным проводам, по автономной проводной
сети, в режиме радиосвязи? И дать аналогичный ответ: все
это последо-вательные этапы, сменявшие друг друга по мере
совершенство-вания технического обеспечения системы. И
так далее. Автома-тизированная система управления и контроля
движением должна объединить в себе все три обязательных
блока: АСОК (оператив-ный контроль), АСОИ (обработка информации),
АСДУ (диспет-черское управление). И классификация целесообразна
лишь по назначению (оперативное управление с непрерывной
или дис-кретной – по КП - выдачей управляющих воздействий
в реальном режиме времени и накопительно-аналитическое)
по реконструк-тивным возможностям (возможности или невозможности
расши-рения сферы действия или переключения на другие
виды транс-порта на модульной основе), по конкретным инженерным
реше-ниям и типам применяемого оборудования. Очевидны
при этом преимущества систем, допускающих непрерывный
мониторинг и достаточно высокую степень приспособляемости
к изменениям условий эксплуатации. Приходится, правда,
при всей категорич-ности этих утверждений допускать вынужденную
целесообраз-ность в определенных условиях считаться с
финансовыми воз-можностями предприятий и принимать промежуточные
варианты решений, но делать это осознанно, заведомо соглашаясь
и с огра-ниченностью возможной эффективности.
В значительной мере изложенным концептуальным требова-нием
отвечает реализованная в МУП «Нижегородэлектротранс» система
диспетчерского управления и контроля (СДУиК), дейст-вующая
на базе использования Глобальной системы спутниковой навигации.
Оборудование информационно-диспетчерского пункта (ИДП)
СДУиК состоит из приемо-передающего оборудования (ППО)
радиостанции любого класса, включая сотовую связь (в данном
случае на базе «Алтай ЦС-3М» 8 дуплексных каналов), компьютера
с радиомодемом и автоматизированных рабочих мест (АРМ)
диспетчеров и оператора АСУД, которые объедине-ны в единую
локальную сеть с файл-сервером. ППО позволяет вести обмен
информацией между ИДП и ПЕ в диапазоне радио-частот 300-340
МГц.
В условиях города работа систем радиосвязи в дециметровом
диапазоне длин волн сопряжена с множеством помех из-за
нали-чия отраженных сигналов (многолучевой характер распростране-ния
радиоволн), зон радиотени, различных источников радиоволн
с широким спектром излучения и многих других факторов,
что приводит в результате к случайным изменениям мощности
сиг-нала в точке приема. С целью повышения достоверности
переда-чи сообщений в составе программного обеспечения
(ПО) радио-модема реализованы процедуры каскадного помехоустойчивого
кодирования. При приеме дискретных информационных пакетов
на первом этапе выполняется декодирование в режиме исправле-ния
ошибок, а на втором этапе для обнаружения возможных ошибок
после декодирования используется дополнительная про-верка.
Кроме того, в ПО ИДП заложена проверка на достовер-ность
поступившего сообщения.
ПО ИДП, разработанное в МУП «Нижегородэлектротранс», включает
в себя программы, осуществляющие информационный обмен
между ИДП и ПЕ, обработку получаемой информации и интерфейс
автоматизированного рабочего места диспетчера (АРМД),
а так же пакет «сервисных» программ, позволяющих контролировать
работу АСУД, вести учет перемещения оборудо-вания (ПЕ,
ремонт, резерв), готовить исходную базу данных и т.д.
Оно обеспечивает подключение к одному радиоканалу до шести
рабочих АРМД и одно резервное (число АРМД может быть уве-личено
коррекцией ПО). Местоположение ПЕ отображается на маршрутных
схемах, сгруппированных в территориальные зоны, либо на
плане города. Каждое АРМД может контролировать ра-боту
до 100 ПЕ в трех территориальных зонах, включающих до
27 маршрутов (по 9 маршрутов в каждой зоне).
Компьютерный пульт позволяет диспетчеру получать опера-тивную
информацию о любой ПЕ, получать и передавать форма-лизованные
сообщения в режиме передачи данных, а так же пе-реключаться
на канал речевой связи. На экран монитора может быть вынесена
также масштабная карта города или отдельные ее участки
с расположенными на них ПЕ.
Комплекты оборудования для ПЕ разработаны и изготовле-ны
по заказу МУП «Нижегородэлектротранс» в ФГУП КБ «Ква-зар»
(г.Н.Новгород) и включают в себя:
- мобильную радиостанцию «Алтай АС-НН» с встроенными цифровым
модемом и GPS-приемником;
- терминал водителя со съемным пультом, оснащенным инди-каторным
табло и кнопками управления;
- источник вторичного электропитания, обеспечивающий галь-ваническую
развязку бортовой сети транспортного средства с аппаратурой
АСДУ и имеющий защиту от бросков напряже-ния по входу
и короткого замыкания по выходу;
- приемопередающую и навигационную антенны;
- конструктивные элементы крепления, обеспечивающие защи-ту
от несанкционированного доступа.
Диспетчер в СДУиК располагает постоянной информацией о
расположении ПЕ на маршруте, времени ее проследования
через последний контрольный пункт, о плановом и фактическом
нали-чии ПЕ, месте и времени задержки или простоя, интервалах
дви-жения, всех нарушениях графика, аварийных и иных нештатных
ситуациях (вызов спецслужб). При необходимости диспетчер
может связаться с любым водителем по каналу речевой связи,
получить или передать дополнительную информацию, а также
передать циркулярную информацию.
На индикаторное табло в кабине водителя в дежурном режи-ме
выводится единое время системы, номер маршрута, время
прибытия на пункт, отклонение от поездного расписания,
а также в запросном режиме время начала и конца смены,
обеденного перерыва, время оборотного рейса.
Автоматически ведется электронная ведомость исполненно-го
движения, содержащая информацию о продолжительности ра-боты
ПЕ, графике работы поездных бригад, изменениях маршру-тов
движения; задержках, простоях, возвратах и выбытиях ваго-нов
и машин, нарушениях регулярности движения, принятых диспетчером
регулировочных мерах. На основе этой информации формируется
электронная версия путевого листа.
Внедрение АСДУиК на троллейбусных маршрутах Нижнего Новгорода
– в рамках первого этапа в систему включены 107 ПЕ – показало
ее высокую эффективность.
Диспетчер, работающий с ПЕ, оснащенными аппаратурой АСУД,
видит ситуацию на маршрутах в реальном времени и име-ет
возможность более эффективно влиять на нее, внося поправки
в график движения на линии, не дожидаясь прихода троллейбуса
на конечную станцию. Зная местоположение ПЕ и имея прямую
телефонную связь с водителем, диспетчер может изменить
мар-шрут движения троллейбусов, не допуская большого скопления
их в аварийной зоне. Водители троллейбусов передают информа-цию
о возможных местах отказа контактной сети (обрыв растяж-ки,
провис контактного провода и т.д.) и способствуют предот-вращению
аварийных ситуаций, приводящих к остановке движе-ния.
В случае же аварийной ситуации водителю не надо тратить
время на поиск исправного телефонного аппарата, чтобы
сооб-щить диспетчеру, что в свою очередь сократит время
на устране-ние аварии и простоя подвижного состава. По
каналу телефонной связи СДУиК неоднократно передавались
сообщения о вызове скорой помощи, милиции, пожарной команды
при ДТП и в дру-гих случаях.
За один и тот же период времени в троллейбусном депо №1,
где на 80% подвижного состава установлено оборудование
АСУД, среднее время линейного простоя составило 2,6 часа,
в то время как в троллейбусном депо №3, где СДУиК пока
не внедре-но -6,2 часа. В троллейбусном депо №2, где число
оборудован-ных ПЕ возросло с 5% до 30% среднее время линейного
простоя снизилось с 4,4 часа до 2,7 часа.
Очевиден и косвенный эффект внедрения СДУ и К за счет
сокращения продолжительности поездки и, в том числе, времени
ожидания на остановках и, как следствие, уменьшения «транс-портной
усталости» пассажиров. Можно отметить и значимость своевременности
информации, не связанной прямо с работой транспорта, той,
которая поступает в адрес спецслужб при ис-пользовании
оборудования ПЕ в качестве мобильных пунктов телефонной
связи для чрезвычайных вызовов общего назначения.
Дальнейшее повышение эффективности СДУиК возможно за счет
увеличения парка ПС, оснащенного комплектами ПЕ, более
рационального использования оборудования ИДП и неразрывно
связано с развитием системы в целом. Прорабатывается и
совре-менный путь развития – это переход на сотовую связь
стандарта CDMA. Здесь количество ПЕ включенных в СДУиК
определяется возможностями оператора и может составлять
несколько тысяч. В перспективе на базе уже действующей
СДУиК возможно соз-дание общегородской интегрированной
системы диспетчерского управления ГОТ.