Программный модуль "Поток", автоматизирующий сбор данных о фактах фиксации транспортных средств рубежами контроля ФВФ, других событий в области мониторинга и управления транспортными потоками

Содержание

1. Цели
2. Возможности
3. Описание работы
   1. Сбор данных от комплексов фотовидеофиксации
   2. Наглядный вывод фотоизображений транспортных средств на визуальные устройства отображения информации в реальном времени 
   3. Сохранение данных в едином информационном массиве от любых видов регистрирующих устройств
   4. Применение искусственного интеллекта
   5. Проверка транспортных средств по розыскным, оперативным, сторожевым и другим подключаемым учётам в реальном времени
   6. Поиски и выборки зафиксированных транспортных средств
   7. Построение предполагаемых маршрутов движения заданного транспортного средства на цифровой карте
   8. Определение преследования заданного транспортного средства
   9. «Подписка» ответственного должностного лица на получение сведений о возникновении контрольного события в режиме реального времени
   10. Взаимодействие с ЦАФАПОБДД ГИБДД в части направления сведений о зафиксированных фактах нарушений в области БДД
   11. Взаимодействие с автоматизированной информационно-управляющей системой подразделений дорожно-патрульной службы Госавтоинспекции (АИУС ДПС)
   12. Взаимодействие с федеральной информационной системой контроля передвижения транспортных средств по улицам и автодорогам Российской Федерации «Паутина»
   13. Взаимодействие с интеллектуальными средствами регулирования дорожного движения
   14. Визуализация места расположения, состояния и эффективности работы комплексов фотовидеофиксации с помощью цифровой карты
   15. Оповещения ответственных должностных лиц о нарушении работоспособности комплекса, прекращении поступления данных, снижения эффективности работы
   16. Формирование статистических и аналитических отчётов по эффективности работы комплексов фотовидеофиксации
4. Преимущества 
   1. Web интерфейс
   2. Модульная структура, возможности масштабирования
   3. Собственный картографический сервер
   4. Применение современного стека технологий
   5. Полностью отечестванная разработка

 

1. Цели 

Рис.1 Иллюстрация КФВФ

• Обеспечение безопасности дорожного движения - сохранение жизни и здоровья населения РФ
• Контроль и управление транспортными потоками на автомобильных дорогах - анализ интенсивности дорожного движения, управление интеллектуальными средствами регулирования дорожным движением, поддержка управленческих решений..
• Контроль и анализ перевозок грузов по автомобильным дорогам - формирование необходимых условий для выявления фактов нарушений правил перевозки грузов, превышения весогабаритных характеристик транспортных средств с использованием автоматических измерительных комплексов. 
• Информационное обеспечение оперативно-розыскных мероприятий - выявление транспортных средств, находящихся в розыске, построение вероятных маршрутов движения транспортных средств, выявление фактов преследования.
• Мониторинг работы комплексов фотовидеофиксации нарушений в области БДД - предоставление в реальном времени сведений о состоянии и эффективности работы комплексов фотовидеофиксации с выводом на цифровую карту.

Программный модуль ”Поток” предназначен для эффективного решения поставленных, в том числе программой “Безопасные и качественные дороги”, задач:

• органов исполнительной власти субъектов РФ;
• органов местного самоуправления городов, городских округов, муниципальных образований;
• правоохранительных органов и служб спасения;
• владельцев автомобильных дорог и комплексов фотовидеофиксации транспортных средств.

 

Рис.2 Возможности программного модуля "Поток"

 

2. Возможности

Решение указанных выше задач, а также вопросов, ежедневно возникающих в работе органов исполнительной власти, таких как:

• сбор, обработка и анализ данных, поступающих от комплексов фотовидеофиксации и других регистрирующих устройств;
• управление транспортными потоками, интенсивность которых постоянно растёт;
• выявление правонарушений в области БДД и реализация принципа “неотвратимости наказания”;
• контроль перевозок грузов и движения транспортных средств с превышением весогабаритных параметров;
• расширение действующих возможностей программы “Безопасный город”;
• оперативное управление нарядами правоохранительных органов и экипажами служб спасения, скорой помощи;
• эффективный мониторинг и управление комплексами фотовидеофиксации транспортных средств и нарушений ПДД;

поддерживается следующими функциональными возможностями программного модуля “Поток” интеллектуальной транспортной системы:

• Сбор данных от комплексов фотовидеофиксации в многопоточном режиме:
  • о проездах транспортных средств;
  • о нарушениях ПДД.
• Наглядный вывод фотоизображений транспортных средств, проходящих рубежи контроля, на визуальные устройства отображения информации в реальном времени.
• Сохранение данных в едином информационном массиве от любых видов регистрирующих устройств.
• Применение искусственного интеллекта:
  • определение марки, цвета, типа транспортного средства по фотоизображению с использованием обучаемых нейронных сетей;
  • возможность определения индивидуальных особенностей транспортного средства по фотоизображению с использованием обучаемых нейронных сетей.
• Проверка транспортных средств по розыскным, оперативным, сторожевым и другим подключаемым учётам в реальном времени.
• Гибкие возможности проведения поисков и выборок зафиксированных транспортных средств. 
• Возможность построения предполагаемых маршрутов движения заданного транспортного средства на цифровой карте.
• Возможность определения преследования заданного транспортного средства.
•  «Подписка» ответственного должностного лица на получение сведений о возникновении контрольного события в режиме реального времени.
• Взаимодействие с ЦАФАПОБДД ГИБДД в части направления сведений о зафиксированных фактах нарушений в области БДД для вынесения постановлений по делам об административных правонарушениях.
• Взаимодействие с федеральной информационной системой контроля передвижения транспортных средств по улицам и автодорогам Российской Федерации «Паутина» в части направления данных на федеральный уровень.
• Взаимодействие с автоматизированной информационно-управляющей системой подразделений дорожно-патрульной службы Госавтоинспекции (АИУС ДПС) в части получения сведений о дорожно-транспортных происшествиях. Визуализация очагов аварийности и статистики ДТП на цифровой карте.
• Взаимодействие с интеллектуальными средствами регулирования дорожного движения. 
• Визуализация места расположения, состояния и эффективности работы комплексов фотовидеофиксации с помощью цифровой карты.
• Оповещения ответственных должностных лиц о нарушении работоспособности комплекса, прекращении поступления данных, снижения эффективности работы.
• Формирование статистических и аналитических отчётов по эффективности работы комплексов фотовидеофиксации.

 

Перечисленные функциональные возможности позволяют автоматизировать процессы получения, обработки и использования данных от комплексов фотовидеофиксации транспортных средств и других регистрирующих устройств в следующем виде:

Рис.3 Общая схема информационных взаиомдействий при работе системы "Поток" в рамках интеллектуальной транспортной платформы

 

3. Описание работы программного модуля “Поток”

3.1. Сбор данных от комплексов фотовидеофиксации

Модуль “Поток” обеспечивает сбор данных от комплексов фотовидеофиксации в многопоточном режиме - для каждого комплекса выделяются отдельные вычислительные ресурсы, независимые от других потоков. 

Обеспечивается сбор данных:

• о проездах транспортных средств;
• о нарушениях ПДД.

Сбор данных может быть организован:

• в режиме реального времени - при наличии постоянного канала связи до комплекса фотовидеофиксации;
• при установлении связи с комплексом - в таком случае получаются все данные с момента последнего успешного сеанса связи;
• с внешних носителей информации - при отсутствии канала связи.

Возможности модуля “Поток” по конфигурации сбора данных позволяют пользователям самостоятельно подключить и настроить режимы получения данных с комплексов.

 

3.2. Наглядный вывод фотоизображений транспортных средств на визуальные устройства отображения информации в реальном времени

Позволяет в режиме реального времени отображать на:

• информационных панелях;
• мониторах ПЭВМ;
• экранах мобильных устройств

фотоизображения и сведения о транспортных средствах, прошедших установленный рубеж контроля, предоставляя возможность для контроля над дорожной обстановкой в режиме реального времени.

 

Рис.4 Пример вывода фотоизображений ТС в "ночном" режиме

Рис.5 Пример вывода фотоизображений ТС в "обычном" режиме

Рис.6 Пример вывода фотоизображений ТС на цифровую карту, развёрнутую на весь экран

3.3. Сохранение данных в едином информационном массиве от любых видов регистрирующих устройств

Используемое технологическое решение позволяет интегрировать и собирать данные в едином информационном массиве от любых видов регистрирующих устройств:

• комплексы фотовидеофиксации транспортных средств;
• специальные технические средства фотовидеофиксации нарушений в области БДД;
• автоматический системы весогабаритного контроля;
• пункты весогабаритного контроля;
• дорожные метеостанции;
• трекеры ГЛОНАСС/GPS, установленные на транспортных средствах и самоходных машинах.

  

3.4. Применение искусственного интеллекта

Рис.7 Фото распознавания ТС

Возможности использования технологий “искусственного интеллекта” в программном модуле “Поток” позволят реализовать следующие возможности.

• Автоматическое распознавание типов и категорий транспортных средств с помощью обучаемых нейронных сетей в транспортном потоке в режиме реального времени или с помощью анализа фотоизображений и (или видеозаписей).
• Определение и прогнозирование загруженности участков улиц и автомобильных дорог. Например, по данному участку дороги регулярно фиксируется значительное количество грузового транспорта.
• Планирование степени износа, необходимости ремонтных работ, модернизации, расширения дорожной сети в зависимости от соотношения видов транспортных средств.
• В автоматическом режиме выявлять правонарушения допускаемые водителями определённых видов транспортных средств. Например, движение грузовых транспортных средств в зоне действия знака 3.4 “Движение грузовых транспортных средств запрещено” или контроль максимальной разрешённой скорости в зависимости от типа транспортного средства.
• Автоматическое распознавание марок, моделей, цвета транспортных средств с помощью обучаемых нейронных сетей в транспортном потоке в режиме реального времени или с помощью анализа фотоизображений и (или) видеозаписей обеспечит правоохранительным органам оперативных розыск и выявление заданных транспортных средств.

Рис.8 Пример превышения скорости грузовым ТС

Рис.9 Пример превышения скорости легковым ТС

Автоматическое определение типа ТС для расчёта превышения допустимой скорости. Величина максимальной допустимой скорости для грузовых и легковых ТС на дорогах вне населённых пунктов различна

 

Рис.10 Фото уникальных особенностей ТС

• Автоматическое определение уникальных внешних особенностей транспортных средств, таких как, например:
  • установленное дополнительное оборудование;
  • специальные цветографические схемы;
  • рекламные и другие надписи и изображения;
  • сколы, царапины лакокрасочного покрытия;
  • повреждения кузова и других элементов,

с помощью обучаемых нейронных сетей в транспортном потоке в режиме реального времени или с помощью анализа фотоизображений и (или) видеозаписей обеспечит:

• автоматическое выявление правонарушений, связанных с внесением изменений в конструкцию транспортных средств;
• автоматическое выявление фактов дорожно-транспортных происшествий и их последствий;
• оперативных розыск и выявление конкретных транспортных средств;
• контроль движения специального автотранспорта с включенными проблесковыми маяками.

 

3.5. Проверка транспортных средств по розыскным, оперативным, сторожевым и другим подключаемым учётам в реальном времени

Позволяет в режиме реального времени, немедленно после фиксации факта прохождения транспортным средством установленного рубежа контроля, проверить его регистрационный знак на наличие в учётах:

• угнанного (похищенного) транспорта (в части совпадения регистрационного знака);
• транспортных средств, регистрация которых прекращена;
• утраченных, похищенных, уничтоженных регистрационных знаков;
• транспортных средств, движущихся с поддельными или подложными регистрационными знаками;
• подключаемых пользователем любых других служебных, оперативных и сторожевых учётов, например учёта транспортных средств неплательщиков штрафов и (или) алиментов, формируемого службой судебных приставов, учёта транспортных средств, перемещение которых контролируется правоохранительными органами или ФСБ РФ и т. д.

 

Рис.11 Пример формирования пользователем неограниченного коичества розыскных, оперативных, контрольных учётов ТС

 

3.6. Поиск и выборка зафиксированных транспортных средств

Модуль “Поток” обеспечивает поиск зафиксированного транспортного средства по:

• регистрационному знаку;
• любому фрагменту регистрационного знака;
• времени фиксации;
• месту фиксации;
• наименованию и серийному номеру комплекса фотофиксации.

Втроенная цифровая карта позволяет выбрать необходимые для поиска комплексы фотовидеофиксации выделив манипулятором "мышь" область на карте.

Полученные в виде списка результаты поиска могут быть выведены на экран рабочего места или выгружены в отдельный файл формата MS Excel или другого удобного пользователю.

Для быстрого анализа полученной информации в состав списка включено превью изображения (уменьшенное изображение) зафиксированного транспортного средства с быстрым переходом в “один клик” к просмотру полного изображения.

Рис.12 Вывод результатов поиска зафиксированных ТС

Рис.13 Предпросмотр изображения зафиксированного ТС в результатах поиска

 

3.7. Возможность построения предполагаемых маршрутов движения заданного транспортного средства на цифровой карте

На основе полученной в результате выборки фактов фиксации заданного транспортного средства за определённый период модуль “Поток” имеет возможность построить и вывести цифровую карту маршруты движения данного транспортного средства.

Применение обучаемых нейронных сетей позволяет “научить” модуль, используя имеющиеся данные, построить предполагаемый маршрут движения или определить вероятное местонахождение транспортного средства в зависимости от заданного времени, дня недели и т. д.

 

3.8. Возможность определения сопровождения или преследования заданного транспортного средства 

Выборка транспортных средств, которые двигались за контролируемым автомобилем (с настраиваемой пользователем глубиной времени) и были зафиксированы несколькими рубежами контроля (количество рубежей контроля может быть установлено пользователем).

Функциональная возможность поможет правоохранительным органам определить, например, вероятных виновников ДТП, скрывшихся с места происшествия.

Рис.14 Пример автоматического построения списка ТС, преследующих  заданное ТС

 

3.9. «Подписка» ответственного должностного лица на получение сведений о возникновении контрольного события в режиме реального времени

Реализован механизм направления сообщения о возникновении заданного контрольного события заинтересованному должностному лицу. Как примеры таких событий можно привести:

• факт фиксации транспортного средства с заданным регистрационным знаком или фрагментом регистрационного знака;
• факт проезда транспортного средства , находящегося на оперативном или сторожевом учёте.

Пользователь имеет возможность самостоятельно настроить виды событий, о которых он хочет получать оповещения. Сведения о событии могут быть направлены на рабочее место пользователя. 

Имеется возможность формирования текстового сообщения (СМС) на мобильный телефон сотрудника. Например, инспектор по розыску может получать сведения о всех выявленных совпадениях зафиксированных транспортных средств с розыскными учётами.

Рис.15 Пример карточки события фиксации ТС, предоставляемой должностному лицу

 

3.10. Взаимодействие с ЦАФАПОБДД ГИБДД в части направления сведений о зафиксированных фактах нарушений в области БДД

Программный модуль “Поток” автоматически направит материал о зафиксированном факте правонарушения в области БДД в ЦАФАПОБДД ГИБДД для принятия решения о вынесении постановления по делу об административном правонарушении на имя собственника ТС.

Материал направляется в оригинальном виде, содержащем электронную подпись, сформированную комплексом фотовидеофиксации. 

Программный модуль “Поток” не вносит изменений в первичный оригинальный материал.

 

Рис.16 Пример вынесенного постановления

  

3.11. Взаимодействие с автоматизированной информационно-управляющей системой подразделений дорожно-патрульной службы Госавтоинспекции (АИУС ДПС). Визуализация очагов аварийности и статистики ДТП на цифровой карте

Получение информации от АИУС ДПС МВД РФ о фактах дорожно-транспортных происшествий, анализ и визуализация на цифровой карте очагов аварийности.

Программный модуль “Поток” имеет возможности анализа соответствия мест возникновения очагов аварийности от мест и эффективности работы комплексов фотовидеофиксации нарушений ПДД.

 

3.12. Взаимодействие с федеральной информационной системой контроля передвижения транспортных средств по улицам и автодорогам Российской Федерации «Паутина»

Реализовано направление данных о всех проездах транспортных средств в федеральную информационную систему контроля передвижения транспортных средств по улицам и автодорогам Российской Федерации «Паутина» в режиме реального времени в установленном формате (при наличии доступа).

 

3.13. Взаимодействие с интеллектуальными средствами регулирования дорожного движения

На основе анализа интенсивности транспортных потоков по различным направлениям выдача рекомендаций или прямое управление интеллектуальными средствами регулирования дорожным движением, например:

• светофорные объекты - увеличение или уменьшение времени запрещающего или разрешающего цвета светофора в зависимости от количества транспортных средств с различных сторон перекрёстка;
• реверсивные полосы - изменение направления движения по реверсивной полосе в зависимости от интенсивности движения в различных направлений или от времени суток;
• изменение разрешённой скорости в зависимости от интенсивности движения, погодных или других заданных условий;
• формирование и вывод дополнительной предупреждающей информации участникам дорожного движения на информационные табло.

 

3.14. Визуализация места расположения, состояния и эффективности работы комплексов фотовидеофиксации с помощью цифровой карты

Отображение в режиме реального времени на цифровой карте в виде пиктограмм мест установки комплексов фотовидеофиксации :

• работающих - информация от которых поступает в настоящий момент;
• работающих, но информации от которых не поступало заданное время;
• выключенных пользователем для проведения поверки, регламентных или других работ.

Возможности цифровой карты и анализа собранных данных позволяют отображать сведения об эффективности работы комплексов фотовидеофиксации, выделяя цветом комплексы, для которых параметры эффективности работы ниже средних или установленных пользователем значений. Например:

• количество выявляемых нарушений ПДД в отношении всего фиксируемого потока транспортных средств;
• процент материалов, для которых регистрационный знак не распознан или распознан с ошибкой;
• процент зафиксированных нарушений ПДД, которые ЦАФАПОБДД ГИБДД отклонил от вынесения постановлений по техническим причинам.

Дополнительно цифровая карта модуля “Поток” обеспечивает следующие возможности:

• выбор комплексов фотовидеофиксации кликом манипулятора “мышь” или выделением области на карте;
• просмотр статистики работы выбранных комплексов за отчётный период;
• выключить получение данных с комплекса для выполнения поверки, регламентных и других видов работ (только администратор модуля “Поток”);
• установить место дислокации нового комплекса фотовидеофиксации (только администратор модуля “Поток”).

Рис.17 Выбор комплексов на цифровой карте выделением заданной области "мышью

Рис.18 Отображение состояния работоспособности комплексов на цифровой карте

 

3.15. Оповещения ответственных должностных лиц о нарушении работоспособности комплекса, прекращении поступления данных, снижения эффективности работы

Возможность направления сообщения об изменении режима работы или состояния комплекса  фотовидеофиксации ответственному должностному лицу. Как примеры таких событий можно привести:

• включение (выключение) получения данных с комплекса;
• неожиданное прекращение получение данных с комплекса;
• отсутствие данных от комплекса в течение заданного времени;
• снижение эффективности работы комплекса:
  • уменьшение числа выявляемых нарушений ПДД;
  • снижение качества фотоизображений;
  • увеличение количества отклонённых от вынесения постановления материалов.

Пользователь имеет возможность самостоятельно настроить виды событий, о которых он хочет получать оповещения. Сведения о событии могут быть направлены на рабочее место пользователя. Имеется возможность формирования текстового сообщения (СМС) на мобильный телефон сотрудника.

 

Рис.19 Предоставление пользователю списка состояния комплексов фотовидеофиксации

 

3.16. Формирование статистических и аналитических отчётов по эффективности работы комплексов фотовидеофиксации

В программный модуль “Поток” встроены статистические и аналитические отчёты, позволяющие объективно оценить качество и результаты работы комплексов фотовидеофиксации. 

На основании анализа полученных отчётов принимаются необходимые управленческие и технические решения о повышении эффективности работы системы фотовидеофиксации в целом.

Рис.20 Пример определения пользователем параметров формирования отчётов

Рис.21 Пример сформированного отчёта

 

4. Преимущества

Программный модуль “Поток” интеллектуальной транспортной системы имеет следующие преимущества:

4.1. Web интерфейс

Используется собственный пользовательский интерфейс, разработанный промышленным дизайнером. Интерфейс пользователя разработан как полноценное кэшируемое web-приложение, не требующее значительных вычислительных ресурсов рабочего места пользователя. Для работы web-интерфейса модуля достаточно вычислительных ресурсов «тонкого» клиента.

4.2. Модульная структура, возможности масштабирования

Устанавливаются функциональные возможности модуля. которые необходимы “здесь и сейчас”. Снижаются первоначальные затраты на приобретение и внедрение модуля. 

Расширение функциональных возможностей происходит без остановки работы модуля “прозрачно” для пользователя.

Приложения могут работать как на персональных ЭВМ, так и на высокопроизводительном серверном оборудовании, в зависимости от объёма обрабатываемых данных.

4.3. Собственный картографичекий сервер

Программный модуль "Поток" имеет в своём составе собственный картографический сервер, который позволяет отображать цифровую карту автомобильных дорог, установленных комплексов фото, видеофиксации, объектов дорожной инфраструктуры. Все объекты сохранены в базе данных картографического сервера в графическом виде подготовленном для быстрого отображения на экране информационных устройств - нет необходимости ожидать выполнения каки-либо расчётов изображения. Необходимые объёкты выводятся сразу же по запросу пользователя.

Собственный картографический сервер с базой данных объектов обеспечивает полноценную работу модуля в закрытых вычислительных сетях без доступа к Интернет, что особенно актуально для правоохранительных органов, ситуационных центров службы "Безопасный город" и в других случаях, когда требуется повышенная безопасность данных.

4.4. Применение современного стека технологий

При проектировании программного модуля “Поток” принята трёхуровневая модель построения приложений.

В качестве системы управления базами данных используется PostgreSQL.

Используемый компилируемый язык программирования Go позволяет строить многопоточные кроссплатформенные приложения с высокой степенью масштабирования.  

Для разработки пользовательских интерфейсов используется фреймворк для создания пользовательских web-интерфейсов Webix, который обеспечивает создание кэшируемого web-приложения, не требующего значительных вычислительных ресурсов рабочего места пользователя.

Данные инструментальные средства позволяют эффективно создавать, поддерживать и развивать ПО с более низкой стоимостью работ

4.5. Полностью отечественная разработка

Программный модуль "Поток" в составе специализированного отраслевого программного комплекса "Авангрард" включен в единый реестр Российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных (реестр отечественного ПО) Министерства связи РФ за номером 4930 от 03.12.2018 года.