Перейти к основному содержанию
Дорожная сеть

Цифровой двойник улично-дорожной сети

1. Учёт автомобильных дорог и их характеристик

2. Учёт параметров автомобильных дорог на всей протяжённости дороги

3. Учёт объектов дорожной инфраструктуры и их характеристик

4. Учёт событий, связанных с автомобильными дорогами и дорожным движением 

5. Построение маршрутов движения ТС в зависимости от параметров автомобильных дорог и объектов дорожной инфраструктуры

6. Моделирование поведения дорожных потоков в зависимости от различных условий и событий

7. Взаимодействие с АСУДД и КСОДД

Дорожная сеть

 

  1. Введение
    1. Что такое "цифровой двойник"
    2. Роль цифрового двойника в ИТС
    3. Для чего нужен цифровой двойник
  2. Возможности модуля "Цифровой двойник"
    1. Учёт объектов и событий, связанных с дорогой и дорожным движением
      1. Виды объектов учёта
      2. Геоинформационная привязка
      3. Панорамные фотоизображения
    2. Особенности учёта автомобильных дорог
      1. Виды дорог
      2. Параметры дороги и дорожного полотна
      3. Учёт перекрёстков, примыканий, съездов
    3. Особенности учёта объектов дорожной инфраструктуры
      1. Виды учитываемых объектов дорожной инфраструктуры
      2. Учёт местаположения объекта дорожной инфраструктуры относительно дороги
      3. Учёт влияния параметров объекта дорожной инфраструктуры на параметры дорожного движения
    4. Мониторинг дорожного движения и формирование отчётов в соответствии с приказом Минтранса № 114
    5. Учёт других видов объектов для решения различных задач управления и контроля
    6. Анализ взаимодействий объектов учёта между собой и с параметрами дорожного движения
    7. Геоинформационное представление данных
      1. Отображение объектов учёта на цифровой карте
      2. Многофакторный поиск
      3. Ввод и редактирование с помощью цифровой карты
      4. Хранение и отображение фотоизображений и видеозаписей
      5. Выбор картографической подложки
  3. Наполнение цифрового двойника данными об объектах учёта
  4. Взаимодействие цифрового двойника с другими подсистемами ИТС
    1. Взаимодействие с АСУДД
    2. Взаимодействие с системой фотофиксации и весогабаритного контроля
    3. Учёт ДТП
    4. Получение данных от трекеров GPS/ГЛОНАСС
    5. Построение маршрутов движения различных видов ТС
  5. Возможности цифрового двойника для прогнозирования и моделирования
    1. Оптимизация параметров дорожного движения
    2. Повышение безопасности дорожного движения

 

 

 

 

Введение

Что такое "цифровой двойник"

Самое общее определение термина “цифровой двойник” - это цифровая копия физического реального объекта или процесса, помогающая оптимизировать эффективность управления этим объектом или процессом. Использование «цифрового двойника» позволяет быстро, без вмешательства в реальный процесс, обнаружить имеющиеся проблемы, определить пути их решения, предсказывать результаты вносимых в деятельность объекта или процесса изменений. Цифровой двойник основан на имеющемся объёме накопленных данных, полученных в ходе измерений показателей объекта или процесса в реальном мире. 

Роль "цифрового двойника" в ИТС

Основными целями создания любой интеллектуальной транспортной системы являются:

    • повышение уровня безопасности дорожного движения, выработка эффективных решений с целью предотвращения дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и минимизация негативных последствий от произошедших ДТП;
    • оптимизация условий движения транспортных потоков на автомобильных дорогах городской агломерации для повышения их пропускной способности и снижения риска возникновения ДТП;
    • обеспечение высокого качества транспортного обслуживания всех пользователей;
    • снижение вредного воздействия транспортного комплекса на экосистему;
    • повышение эффективности функционирования транспорта и транспортной инфраструктуры городской агломерации;
    • повышение качества планирования и управления в области транспортного комплекса и транспортной инфраструктуры;
    • повышение эффективности контроля транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог;
    • повышение эффективности работы по ликвидации ЧС и их последствий.

    Для решения перечисленных задач, ИТС должна искать и применять на практике максимально эффективные сценарии управления как всей транспортной системой в целом, так и отдельными транспортными средствами. Возникает вопрос, как оценить правильность, эффективность тех или иных сценариев, методов, способов управления дорожным движением? Применение не апробированных действий на реальной дорожной сети может не только не улучшить ситуацию, но и привести к её ухудшению вплоть до повышения вероятности возникновения аварийных ситуаций. 

    Основная роль цифрового двойника в ИТС заключается в моделировании принимаемых решений на модели улично-дорожной сети, городской агломерации и других объектах, с которыми взаимодействует ИТС. Математическая модель позволит с минимальными приближениям прогнозировать результаты принимаемых решений, исключить потенциально опасные и выбрать наиболее эффективные способы и методы управления дорожным движениям и другими процессами деятельности города.

    Для чего нужен цифровой двойник

    К возможностям цифрового двойника необходимо отнести:

    Первое. Сбор, накопление, хранение данных - информации о всех параметрах дорожного движения и сопутствующих процессов. К такой информации можно отнести:

      • характеристики улично-дорожной сети и объектов дорожной инфраструктуры;
      • сценарии работы средств регулирования дорожным движением;
      • сведения о различных объектах, размещённых в непосредственной близости от дороги, от которых зависит дорожное движение, например, подземные или надземные коммуникации, здания и сооружения;
      • схему организации дорожного движения на контролируемом участке и историю её изменений;
      • сведения о возникновении различных событий, влияющих на дорожное движение, например: ДТП, ремонтные работы, сбои и аварии средств регулирования дорожным движением, поведение отдельных участников дорожного движения, общественно-массовые мероприятия и т. д.;
      • погодные условия;
      • сведения об интенсивности транспортных потоков в зависимости от дня недели, времени суток.

      Второе. Отображение собираемых в режиме реального времени данных пользователям на визуальные информационные устройства. Пользователи в центре управления дорожным движением “видят”, что происходит на реальном участке дороги:

        • движение транспортных потоков по направлениям с отображением их скорости;
        • режим работы и состояние средств управления и контроля дорожного движения;
        • возникновение различных событий, связанных с дорогой, дорожным движением, участниками дорожного движения;
        • движение отдельных транспортных средств.

        Отображение информации может осуществляться как в стилизованном виде с  помощью цифровой карты, так и в виде прямой видеотрансляции с систем видеонаблюдения за дорогой.

        Третье. Взаимодействие с подсистемами моделирования и прогнозирования дорожного движения позволит на основе анализа собранных данных с помощью нейронных сетей быстро искать и выбирать наиболее эффективные решения для управления дорожным движением, например: 

          • изменять циклы средств управления дорожным движением;
          • вносить  изменения в схемы организации дорожного движения;
          • вносить изменения в расположение и процессы связанных с дорогой объектов дорожной инфраструктуры и городской среды;
          • информировать участников дорожного движения о возникновении каких-либо событий с предложением наиболее оптимальных условий их движения.

          Возможности модуля "Цифровой двойник"

          Учёт объектов и событий, связанных с дорогой и дорожным движением

          Представляемый программый продукт "цифровой двойник" позволяет учитывать практически неограниченное количество объектов, связанных с дорогами и дорожным движением, различных видов. 

          Виды объектов учёта

          В представляемом продукте обеспечивается учёт следующих видов объектов:

          1. Автомобильные дороги. Для них учитываются: 

            • учётные данные дороги в соответствии с НПА собственника дороги, например:
              • наименование;
              • идентификационный номер;
              • значение;
            • географические координаты для отображения на цифровой карте;
            • параметры дорожного полотна, необходимые для построения маршрутов и расчёта ущерба, например:
              • нормативная осевая нагрузка;
              • вид дорожной одежды;
              • ширина проезжей части;
              • вид и ширина обочины;
            • параметры интенсивности транспортных потоков;
            • перекрёстки с другими дорогами, пересечения, примыкания, съезды и т.д.

             Пример справочника автомобильных дорог

             Значение каждого конкретного параметра может изменяться на протяжении автомобильной дороги. Поэтому каждая дорога может делиться на технические участки для каждого параметра. Каждый такой технический участок имеет начальную и конечную точки, которые “привязаны” к километровой отметке дороги.

            2. Объекты дорожной инфраструктуры. Перечень учитываемых объектов неограничен. Это могут быть инженерные сооружения, например: мосты, тоннели, путепроводы. Дорожные знаки и дорожная разметка. Комплексы весогабаритного контроля и другие объекты. В общем виде объекты дорожной инфраструктуры классифицируются следующим образом:

              • здания и сооружения обслуживания движения;
              • искусственные сооружения;
              • конструктивные элементы дороги;
              • обстановка и озеленение дорог;
              • обустройство и оборудования дорог;
              • перекрёстки и примыкания. 

              Каждый объект дорожной инфраструктуры расположен на определённой километровой отметке конкретной дороги, что учитывается в системе. 

              Пример справочника объектов дорожной инфраструктуры

              3.  События, связанные с дорогой и дорожным движением. К таким обытиям можно отнести:

                • ДТП;
                • погодные условия;
                • коммунальные аварии и происшествия
                • нештатные ситуации на дороге. 

                Каждое событие характеризуется временем и километровой отметкой, когда и где событие произошло.

                4. Интенсивность транспортных потоков.

                Модуль учитывает интенсивность транспортных потоков на заданных участках и перекрёстках за любые периоды времени. Сведения могут быть получены от датчиков интенсивности транспортных потоков, комплексов фото и видео наблюдения, специалистов-учётчиков. Получать данные модуль может, например от подсистемы сбора данных и мониторинга "Поток" специализированного отраслевого программного комплекса "Авангард".

                Геоинформационная привязка

                Каждый объект учёта “привязан” к километровой отметке автомобильной дороги. На цифровой карте такие объекты отображаются в месте действительного расположения объекта, для чего километровая отметка преобразуется в географические координаты.

                Пример отображения автомобильных дорог на цифровой карте

                 Пример отображения объекта дорожной инфраструктуры на цифровой карте

                Панорамные фотоизображения

                Для каждого участка дороги и объекта дорожной инфраструктуры загружаются фотоизображения, в том числе панорамные. Модуль “Цифрового двойника” позволяет просматривать изображения выбранного объекта с различных ракурсов, “перемещая” фотоизображения, как бы двигаясь вдоль объекта.

                 Вывод фотоизображений объектов учёта

                Особенности учёта автомобильных дорог

                Виды дорог для учёта 

                Модуль "Цифровой двойник" позволяет учитывать автомобильные дороги: 

                  • федерального значения;
                  • регионального значения;
                  • межмуниципальные;
                  • местные.

                   Выбор вида дороги при заполнении справочника

                  Учёт параметров дороги и дорожного полотна

                  Каждая автомобильная дорога является сложным инженерным объектов, который характеризуется заданным набором характеристик или параметров. Модуль “Цифровой двойник” позволяет учитывать все необходимые для работы параметры автомобильной дороги и дорожного полотна. Значение каждого параметра может изменяться на протяжении автомобильной дороги. Для фиксации изменений значения конкретного параметра вводятся технические участки, которые описываются начальным, конечным километром автомобильной дороги и значением выбранного парамтера на данном участке.

                  Каждый параметр учитывается в виде отдельного слоя. Таким способом учёта достигаются следующие преимущества:

                  Первое. Для каждого параметра возможно создание технических участков по значению данного парамтера, независимо от значений других параметров.

                  Второе. При необходимости добавления нового учётного параметра, его наименование добавляется в соответствующий словарь системы учёта. Параметр автоматически добавляется для заполнения.

                  Пример учёта конкретных значений параметров автомобильной дороги и дорожного полотна в зависимости от километража

                  Отображение участка автомобильной дороги с заданным значением конкретного параметра

                  Учёт параметров дорожного полотна необходим для расчёта размера превышений общей массы и осевых нагрузок ТС при построении маршурта для выдачи специального разрешения на проезд тяжеловесного и (или) крупногабаритного ТС. Как автоматизируется процесс выдачи специального разрешения с помощью специализированного отраслевого программного комплекса "Авангард" изложено в материале.

                  Учёт перекрёстков, примыканий, съездов

                  Учёт необходим для пострения схемы улично-дорожной сети и применяется:

                    • для отображения улично-дорожной сети и потоков дорожного движения на цифровой карте;
                    • для расчёта параметров дорожного движения (интенсивность транспортных потоков);
                    • для построения маршуртов движения ТС с помощью цифровой карты;
                    • для построения схем организации дорожного движения, например: расстановки светофорных и других объектов управления дорожным движением.

                     Пример перечня перекрёстков, примыканий, съездов на протяжении заданной автомобильной дороги

                     Пример создания нового перекрёстка в системе учёта модуля “Цифровой двойник”

                    Особенности учёта объектов дорожной инфраструктуры

                    Виды учитываемых объектов

                    Модуль "Цифровой двойник" позволяет учитывать любой объект, связанный с дорогой и дорожным движением. количество учитываемых объектов не ограничено. 

                    Для удобства поиска и выбора, все объекты классифицированы по нескольким уровням:

                      • Класс объекта
                        • Группа в классе
                          • Тип объекта в группе
                            • Вид объекта
                              • Подвид

                      Например, приведём перечень классов объектов:

                        • Здания и сооружения обслуживания движения
                        • Искусственные сооружения
                        • Конструктивные элементы дороги
                        • Обстановка и озеленение дорог
                        • Обустройство и оборудование дорог
                        • Перекрёстки и примыкания

                        На приведённом ниже рисунке представлен пример классификации дорожных знаков как объектов дорожной инфраструктуры.

                        Пример классификации дорожных знаков на учёте объектов дорожной инфраструктуры

                        Учёт местоположения объекта относительно дороги

                        Для построения связей и зависимостей взаимодействия объекта с дорогой модуль требует учесть форму и положение объекта дорожной инфраструктуры по отношению к дороге.

                        Форма объекта может быть:

                          • точка - например: дорожный знак, фонарный, километровый столб и т.д.;
                          • протяжённая линия - дорожная разметка, барьерное огрждение, лесополоса;
                          • полигон - объект большой площади, к которым можно отнести мосты, стоянки, придорожные сооружения.

                          Следующий уровень - это положение объекта относительно дорожного полотна:

                            • справа;
                            • слева;
                            • по центру;
                            • пересекает дорогу:
                              • над полотном;
                              • под полотном;
                              • в плоскости полотна.

                            Пример заполненной карточки учёта автоматического пункта весогабаритного контроля

                            Заполнение сведений об автоматических комплексах весогабаритного контроля обязательно при работе системы весогабаритного контроля. Подробно о работе системы весогабаритного контроля "Авангард" можно узнать в материале.

                            Учёт влияния объектов дорожной инфраструктуры на дорожное движение

                            Модуль "Цифровой двойник" обеспечивает учёт и анализ влияния параметров объектов дорожной инфраструктуры на дорожное движение. К видам такого влияния можно отнести:

                              • возможность построения маршуртов и проезда определённых видов ТС, например крупногабаритных и (или) тяжеловесных, перевозящих опасные грузы, перевозящих детей и т. д.;
                              • влияние объектов дорожной инфраструктуры на параметры дорожного движения, например: на скорость движения ТС на участках дороги, условия парковки, въезда, выезда на дорогу с прилегающих территорий или примыкающих дорог и т.д.;
                              • влияние на безопасность дорожного движения, в частности на условия возникновения очагов аварийности.

                              Интеграция модуля цифрового двойника с комплексной схемой организации дорожного движения (КСОДД) позволит, изменяя параметры объектов дорожной инфраструктуры, моделировать и прогнозировать поведение транспортных потоков в зависимости от взаимного расположения таких объектов или их параметров.

                              Сведения об объектах дорожной инфраструктуры, их парамтерах, возможных ограничениях, накладываемых ими на дорожное движение необходимы для построения маршрутов ТС, например, для выдачи специального разрешения на проезд тяжеловесного и (или) крупногабаритного ТС. Как автоматизируется процесс выдачи специального разрешения с помощью специализированного отраслевого программного комплекса "Авангард" изложено в материале.

                              Мониторинг дорожного движения

                              Модуль "Цифровой двойник" позволяет организовать сбор, обработку, накопление и анализ параметров дорожного движения, регламентированных требованиями приказа Минтранса России от 18 апреля 2019 г. № 114 "Об утверждении Порядка мониторинга дорожного движения”. Сбор данных может выполняться подсистемой "Поток" специализированного отраслевого программного комплекса "Авангард", подробно о которой можно узнать в материале.

                              Для организации мониторинга цифровой двойник обеспечивает учёт объектов мониторинга дорожного движения с выделением направлений транспортных потоков:

                                • участок дороги (перегон);
                                • перекрёсток любой конфигурации;
                                • опорный участок.

                                Пример карточки учёта объекта обследования дорожного движения "перегон"  

                                Пример карточки учёта объекта обследования дорожного движения "перекрёсток"

                                Данные о параметрах дорожного движения модуль может получать:

                                  • от специализированных датчиков интенсивности транспортных потоков;
                                  • от видеодетекторов;
                                  • от мобильных приложений учёта ТС, проходящих контролируемый участок дороги и (или) перекрёсток, находящихся у учётчиков;
                                  • с помощью ручного ввода сведений о параметрах транспортного потока при отсутствии каких-либо технических средств.

                                  Пример обследования параметров дорожного движения с помощью видеодетектора

                                  Интерфейс мобильного приложения для подсчёта количества ТС по типам для планшета 

                                  Мобильные устройства: планшеты, смартфоны, с установленным на них специальным программным обеспечением выдаются учётчикам. Учётчики на заданном объекте обследования дорожного движения фиксируют проходящие типы ТС, выбирая соответствующий рисунок на экране. Приложение автоматически подсчитывает количество ТС по видам за установленный интервал времени и передаёт данные в модуль "Цифровой двойник".

                                  Модуль "Цифровой двойник" обеспечивает статистику и аналитику транспортных потоков и формирование отчётных форм в соответствии с требованиями приказа 114.

                                  Аналитика параметров дорожного движения в виде тепловых карт

                                  Возможность учёта других видов объектов для решения задач управления и контроля

                                  Возможности модуля "Цифровой двойник" позволяют решать задачи не только связанные с контролем и управлением дорожным движением, но и в других сферах деятельности. В цифровом двойнике может быть сформирован учёт:

                                    • коммунального хозяйства, например:
                                      • водопроводы;
                                      • тепловые линии;
                                      • канализация и водоотведение;
                                    • проводного хозяйства, например:
                                      • линии электроснабжения;
                                      • линии связи;
                                    • зданий и сооружений;
                                    • других видов объектов, необходимых для решения различных хозяйственных или управленческих задач, и их инфраструктуры.

                                    Количество и виды учитываемых объектов не ограничены, поэтому модуль может использоваться как для работы в малых предприятиях и хозяйствах, так и в муниципальных органах крупного населённого пункта. 

                                    Модуль "Цифровой двойник" позволяет совмещать в едином информационном учёте как сведения об объектах, свазанных с автомобильными дорогами и дорожной инфраструктурой, так и учёт любых других видов инфраструктуры. Подсистема разграничения доступа позволяет пользователям "видеть" и работать только с теми объектами учёта, которые находятся в зоне ответственности организации, в которой работает данный сотрудник. Доступ к любым другим данным будет запрещён.

                                    Обработка взаимодействий объектов учёта между собой и с параметрами дорожного движения

                                    Каждый учитываемый объект имеет набор параметров, свойств, характеристик. Параметры определяются видом учитываемого объекта. Понятно, что, например, для объектов дорожной инфраструктуры и объектов коммунального хозяйства набор таких параметров различен.

                                    В тоже время, цифровой двойник позволяет определить параметры объекта, от которых могут зависить другие объекты или события в системе в целом. И наоборот, определить параметры объекта, которые сами могут зависить от парамтеров других объекты и (или) событий, возникающих с ними. Дополнительно модуль имеет возможноть самостоятельно опредять параметры или свойства, от которых могут влиять на состояние других объектов. Например, местоположение объекта. При указании местоположения дорожного знака, он автоматически "привязывается" к автомобильной дороге, которая находится по данному месту. В случае появления нового дорожного знака, может измениться схема организации дорожного движения, применяться другие сценарии работы светофорных объетков и т.д. В таком примере связь объектов выполнятеся по их географическим координатам.

                                    В случае единого информационного учёта различных видов инфраструктуры цифровой двойник позволит использовать необходимые сведения всех видов учитываемых объектах при интеграции с КСОДД и (или) АСУДД. Как пример, можно привести запуск в АСУДД определённого сценария работы светофорных или других объектов прямого управления дорожным движением при возникновении заданных событий на объектах других инфраструктур. Например прорыв водопровода, обрыв линии электропередачи запустит изменение организации дорожным движением и информирования его учатсников о необходимости объехать место коммунальной аварии.

                                    Геоинформационное представление

                                    Отображение объектов учёта на карте

                                    Для удобного отображения объёктов учёта модуль "Цифровой двойник" использует электронную (цифровую) карту автомобильных дорог. Каждый объект учёта отображается на карте именно в том месте, где он реально расположен. 

                                    Для каждого вида объекта используется уникальный значок (иконка, рисунок) позволяющий быстро найти и идентифицировать объект на карте.

                                    Цифровая карта имеет возможность выводить объекты учёта по слоям, где для каждого вида объектов задан собственный слой. Дополнительно на цифровую карту можно вывести все слои или несколько выбранных слоёв, т. е. видов объектов.

                                    Пример отображения слоя маршрута ТС

                                    Пример отображения слоя АПВГК как объектов дорожной инфраструктуры

                                    Многофакторный поиск объекта

                                    Модуль "Цифровой двойник" позволяет найти любой объект по совокупности его параметров и характеристик:

                                      • наименование;
                                      • учётный номер;
                                      • месторасположение;
                                      • комбинация параметров;

                                      а также по его взаимодействию с другими объектами. Например, можно найти все дорожные знаки на участке дороги с такого-то по такой-то километр. Или выбрать все объекты, у которые ограничивают проезд ТС с определённой общей массой или осевой нагрузкой (мосты, путепроводы, участки дороги с ослабленным дорожным полотном и т. д.).

                                      Поиск и выборка объектов учёта возможны как ручным текстовым вводом поисковых реквизитов, так и выбором области на цифровой карте.

                                      Выбор областей на карте для поиска

                                      Ввод и редактирование объектов учёта с помощью цифровой карты

                                      Цифровая карта модуля "Цифровой двойник" позволяет ввести любой объект учёта указав точку на карте. Географические координаты выбранной точки определятся автоматически. Такое решение исключает ошибки связанные с человеческим фактором при вводе данных. Далее будет выведена для ввода и редактирования карточка соответствующего объекта.

                                      Для ввода и редактирования протяжённых объектов, таких как, например, автомобильные дороги, маршурты движения ТС и т. д. цифровая карта позволяет вести линию заданной протяжённости. При достижении конечной точки модуль проинформирует пользователя о завершении построения траектории объекта.

                                      Взаимодействие с фотоизображениями объектов

                                      Для каждого объекта учёта имеется возможность сохранить фотоизображения и видеозаписи, в том числе панорамные. Количество таких записей ограничено только объёмом используемых для цифровой карты дисковых ресурсов.

                                      По требованию пользователя может быть выведено любое фотоизобрадение и (или) видеозапись.

                                      Использование различных подложек

                                      Для работы цифровой карты, отображения слоев могут использоваться различные картографические подложки, например, Яндекс-карты, Google-карты, карты в формате OSM. Выбор подложки зависит от предпочтения пользователя и доступности соответствующего ресурса.

                                      В том случае, когда модуль эксплуатируется в защищённой сети без доступа в сеть Интернет, может быть установлен собственный автономный картографический сервер с заранее загруженными картами в формате OSM. Работа собственного картографического сервера не требует наличия соединения с сетью Интернет и может быть полностью автономна.

                                      Переключение между подложками осуществляется пользователем и не требует перезагрузки модуля "Цифровой двойник".

                                      Наполнение цифрового двойника

                                      Для полноценной работы цифрового двойника интеллектуальной транспортной системы или ЖКХ требуется выполнить первичный ввод информации о всех объектах учёта. Ввод информации можно разделить по видам объектов учёта, по видам параметров и т. д. Фактически система будет работоспособна даже если ввести информацию, которая есть "здесь и сейчас". Далее последовательно планомерно наполнять информационные массивы.

                                      Каким образом можно заполнять систему данными:

                                      1. Оцифровка улично-дорожной сети с помощью дорожных лабораторий. Дорогостоящий метод, который требует проезда дорожной лаборатории по всем улицам и дорогам заполняемого населённого пункта. В тоже время, такой метод наиболее точный и позволяет получить актульную на текущий момент информацию "как есть" без ошибок. Цифровая информация получаемая дорожной лабораторией через специальный конвертор загружается в информационные массивы модуля "Цифровой двойник". Дооплнительно возможна полная интеграция дорожной лаборатории и массивов данных цифрового двойника, чтобы загрузка сведений об УДС выполнялась напрямую в момент снятия информации с дороги.

                                      2. Загрузка данных из имеющихся информационных систем. Возможна ситуация, когда часть информации уже введена в различные информационные системы различными организациями по подведомтсвенности. Такие информационные системы работают только со "своими" данными, никак не взаимодействуют между собой и не позволяют оценить данные в целом по улично-дорожной сети и любой другой инфраструктуре. Модуль "Цифровой двойник" позволяет загружать данные из общедоступных форматов, таких как MS Word, MS Excel, в которые возможна выгрузка из имеющихся информационных система, а также xml файлов Росреестра.

                                      3. Оцифровка фотоизображений. Фактически идентична работе с дорожными лабораториями, за исключением того, что фотоизображения объектов могут получены любыми способами: съёмкой с движущейся машины или квадрокоптера, аэрофотосъёмкой и т. д. Адгоритмы обработки фотоизображений позволяют распознавать основные объекты учёта и "привязывать" их к геограифческим координатам. Во время работы происходит обучение нейронной сети и, со временем такая оцифровка становится более точной.

                                      4. Ручной ввод. Самый простой способ. Модуль "Цифровой двойник" имеет необходимые интерфейсные формы для ручного ввода информации о каждом объекте. Конечно, такой метод самый трудоёмкий, самый длительный, но может быть применён в любых имеющихся условиях.

                                      5. Комбинация вышеперечисленных способов в любых пропорциях.

                                      Взаимодействие цифрового двойника с другими подсистемами ИТС

                                      Взаимодействие с АСУДД

                                      Модуль "Цифровой двойник" имеет возможность получения и хранения сведений о сценариях работы АСУДД в любой момент времени. Учитывая сведения, поступающие от системы мониторинга параметров дорожного движения (например, подсистемы специализированного отраслевого программного комплекса "Авангард" "Поток", подробно о которой можно узнать в материале) модуль обеспечивает соответствие между интенсивностью транспортных потоков в зависимости от сценариев работы средств управления дорожным движениям в то или иное время, при возникновении тех или иных событий.

                                      Анализ полученных соответствий позволяет выдавать рекомендации по применению имеющихся сценариев работы АСУДД или разработке новых при возникновении заданных событий.

                                      Взаимодействие с системами фотовидеофиксации и весогабаритного контроля

                                      Получение сведений о проездах ТС, зафиксированных средствами фотофиксации, а также о совершённых правонарушениях позволяют модулю "Цифровой двойник":

                                        • использовать фотоматериалы от КФВФ и АПВГК  для дополнительного подсчёта количества проходящих рубежи контроля ТС и расчёта интенсивности транспортных потоков;
                                        • строить вероятные маршурты движения заданного ТС;
                                        • анализировать и выделять места, в которых фиксируется наибольшее количество правонарушений по видам, для выдачи рекомендации и принятия решения об изменении схемы ОДД.

                                        Как обрабатываеются данные, получаемые с помошью системы фотофиксации, изложено в материале. О системе весогабаитриго контроля "Авангард" можно узнать в материале.

                                        Учёт ДТП

                                        Учёт ДТП позволяет анализировать очаги аварийности и выделять сопутствующие ДТП условия в зависимости от свойств окружающих объектов учёта и других фиксируемых событий.

                                        Модуль позволяет фиксировать ДТП:

                                          • с пострадавшими, в том числе детьми;
                                          • без пострадавших,

                                          что выгодно отличает его от используемой в настоящее время в ГИБДД АИУП ДПС.

                                          Информация о ДТП может поступать:

                                            • от АИУП ДПС МВД РФ;
                                            • от видеодетектров, имеющих функиции распознавания ситуаций;
                                            • с помощью ручного ввода.

                                             

                                            Учёт ДТП и столкновений в цифровос двойнике

                                             

                                            Пример карточки учёта ДТП, столкновения или другого происшествия с ТС

                                            Анализ очагов аварийности и факторов сопутствующих совершению ДТП позволяет принимать решения по изменению схем организации дорожного движения.

                                            Взаимодействие с трекерами GPS/ГЛОНАСС в реальном времени

                                            Модуль "Цифровой двойник" имеет возможность подключения к оператором систем GPS/ГЛОНАСС и получать данные о местонахождении объектов, имеющих трекеры в реальном времени. Это могут быть транспортные средства, в том числе коммунальные, специальные, перевозящие детей и т.д, самоходные машины, другие участники дорожного движения.

                                            Информация о местонахождении такого объекта сохраняется в информационном массиве. На цифровой карте в реальном времени отображается текущее местоположение контролируемого объекта (объектов). Модуль позволяет вычислить историю перемещения объекта и отобразить на цифровой карте его маршруты движения.

                                            Дополнительно, при взаимодействии с системами фотофиксации и видеонаблюдения (например, подсистемы специализированного отраслевого программного комплекса "Авангард" "Поток", подробно о которой можно узнать в материале), модуль обеспечивает контроль  соответствия данных, получаемых от GPS/ГЛОНАСС трекеров с реальными фотоизображениями и видеозаписями. Такая возможность повышает точность измерений и исключает вероятность несанкционированной перестановки трекера на другой объектв.

                                            Построение маршрутов движения различных видов ТС

                                            Учёт всех объектов, связанных с дорожным движеним, и их параметров обеспечивает возможность автоматического построения маршурта по улицам и дорогам для определённых видов ТС. Например, автоматически строятся варианты маршрута для тяжеловесных и (или) крупногабаритных ТС:

                                              • с минимальным временем движения в пути;
                                              • с максимальной безопасностью дорожного движения;
                                              • с нанесением минимального ущерба дорожному полотну и объектам дорожной инфраструктуры.

                                              Как автоматизируется процесс построения маршрута при согласовании проезда тяжеловесного и (или) крупногабаритного ТС с помощью специализированного отраслевого программного комплекса "Авангард" изложено в материале.

                                              При построении маршурта ТС, перевозящего опасные грузы, учитываются, например, места скопления людей, социальные объекты, пожаро, взрывоопасные объекты и, маршрут строится с максимально возможным удалением от таких мест.

                                              Для оперативных и специальных служб применяется построение маршурта, позволяющего прибыть по адресу вызова с учётом текущей обстановки на дорогах, погодных и других условиях. Учитываются пробки, заторы, дорожные ремонты и другие события, препятствующие максимально быстрому прибытию оперативной службы на вызов.

                                              Возможности цифрового двойника для прогнозирования и моделирования

                                              Оптимизация параметров дорожного движения

                                              Наличие в цифровом двойнике накопленной информации о параметрах дорожного движения в зависимости от времени суток, дня недели и т.д., а также соответствие их изменений при возникновении определённых событий, например, ДТП, ремонтные работы, неудовлетворительные погодные условия, позволяет применять алгоритмы "нейронных сетей" для анализа и прогнозирования состояния дорожного движения в заданное время, день недели или при возникновении какого-либо события.

                                              Прогнозирование и моделирование дорожного движения позволяет заранее принять необходиые меры для нивелирования возможных негативных событий, разрабатывать и применять сценарии управления дорожным движением, обеспечивающие комфортное перемещение участников дорожного движения.

                                              Повышение безопасности дорожного движения

                                              Совокупность информации о параметрах дорожного движения, возникновениях определённых событий, например очагов аварийности или массового совершения какого-либо правонарушения на участке дороге, параметрах объетов дорожной инфраструктуры позволяет выявлять зависимости между событиями.

                                              Анализ таких зависимостей может использоваться при моделировании схем организации дорожного движения, внесения в них изменений с расчётом предполагаемого поведения участников дорожного движения и измнений параметров дорожного движения. 

                                              Модуль прогнозирования имеет возможность рассчитать как изменятся те или иные параметры при добавлении нового объекта дорожной инфраструктуры, изменении параметров дорожного полотна и самой автомобильной дороги. Например, при наличии очага аварийности, модуль имеет возможность смоделировать необходимые изменения в схеме ОДД (ограничение скорости движения, необходимости выделения полос движения, необходимости расширения проезжей части и т.д.), которые исключат данный очаг и повысят общую безопасность дорожного движения.

                                              Внесение в модель цифрового двойника тех или иных изменений и математическое моделирование влияния данных изменений на состояние дорожного движения и его безопасноть позволят выбрать наиболее оптимальные схемы организации дорожного движения в заданных условиях и применить их на практике.

                                               

                                               

                                               

                                               

                                               

                                               Данный материал ищут также по фразам: интеллектуальная транспортная система, ИТС, цифровая карта, карта улиц, карта автомобильных дорог, картографический учет улиц, картографический учет  автомобильных дорог, учет автомобильных дорог на карте, учет улиц на карте, учет характеристик дорожного полотна, учет характеристик автомобильной дороги, мониторинг транспортных потоков, обследование параметров дорожного движения, мониторинг параметров дорожного движения, интенсивность транспортных потоков, мониторинг интенсивности транспортных потоков, приказ минтранс 114, объект дорожной инфраструктуры, учет объектов дорожной инфраструктуры, учет параметров объектов дорожной инфраструктуры, построение маршурта, АСУДД, КСОДД, Авангард.