ИТС в Нижнем Новгороде научилась прогнозировать пробки на три часа вперед
Дороги в Нижнем Новгороде давно перестали быть просто уложенным асфальтом, разметкой и чередой дорожных знаков. Сейчас они представляют собой целую цифровую систему, которая считает автомобили, анализирует плотность потоков, хранит историю движения за прошлые годы и способна спрогнозировать, что произойдет через три часа после перекрытия моста или начала сильного снегопада.
Интеллектуальная транспортная система (ИТС) постепенно превращается в цифровой "двойник" улично-дорожной сети. О том, как устроен этот механизм, в интервью корреспонденту ИА "НТА-Приволжье" рассказал и.о. директора ГКУ НО "ЦРТС" Александр Бачурин.
"Штат" ИТС
В настоящее время к системе подключены более 100 светофорных объектов, свыше 300 транспортных детекторов и 452 камеры на перекрестках, причем каждый из них является настоящим узлом сбора данных.
Камеры фиксируют интенсивность движения, среднюю скорость, плотность потока, появление заторов и нестандартные ситуации. Информация поступает в центр обработки в режиме реального времени. Важно, что система не требует постоянного просмотра всех потоков изображения для координации движения в городе. Она анализирует данные автоматически и реагирует на отклонения от нормы.
По штатному расписанию для непосредственного контроля за работой системы предусмотрено шесть операторов. Сейчас работают трое. Их задача заключается не столько в наблюдении за каждой камерой, сколько в реакции на возникающие события: резкое снижение скорости, остановка потока, признаки ДТП, иные нештатные ситуации.
Основная логика управления — алгоритмическая. Человек подключается там, где требуется оценка или нестандартное решение. Например, в случае возникновения дорожно-транспортного происшествия на экране у оператора появляется "колокольчик", сигнализирующий о необходимости вмешательства в ситуацию со стороны специалиста. В штатном же режиме большинство решений принимает алгоритм.
Как работает "зеленая волна"
Самый понятный для водителя элемент ИТС — координированная работа светофоров или "зеленая волна". Принцип простой: если автомобиль едет с заданной скоростью, он проезжает цепочку перекрестков без остановок.
Для этого в системе формируются так называемые "группы координации". В каждой группе есть "опорный" светофор. С помощью работающих в связке с ним группы камер он анализирует поток — сколько машин движется, с какой скоростью — и передает режим работы следующему светофору, затем следующему. Так выстраивается синхронная цепочка.
При этом "зеленая волна" не может работать на весь город. Если настроить ее для выезда из центра, противоположное направление неизбежно окажется в менее выгодном положении. Поэтому система постоянно балансирует интересы разных потоков, меняя расписание в течение суток. Например, утром один цикл зеленого может длиться, условно, 50 секунд, днем — 40, вечером — 60.
В часы пик светофоры могут работать почти в режиме "выпуска" транспорта из города, увеличивая длительность зеленой фазы до двух минут. Управление в большинстве своем не ручное: оператор лишь задает параметры на своем участке, дальше алгоритмы работают сами.
Демократия в "зеленой волне": приоритет автобусам или пешеходам?
Отдельный модуль системы отвечает за приоритет общественного транспорта. Он работает только на выделенных полосах, которых сейчас в городе около 18 километров.
Есть два режима: безусловный и условный приоритет. В первом случае, при таковой возможности, камера фиксирует движущийся в ее сторону автобус, и светофор переключается на зеленый цвет. Во втором — система анализирует, отстает ли автобус от расписания (данные поступают через ГЛОНАСС). Если транспорт выбивается из графика, при подъезде к перекрестку ему сокращают красную фазу и быстрее включают зеленый. Это позволяет автобусам "нагнать" расписание и не терять время в общем потоке.
Что касается приоритетности движения пешеходов, то по стандарту время их ожидания на светофоре не должно превышать 90 секунд. Однако в реальности этот баланс иногда пересматривается. Например, если перехода ждут пять пешеходов, а в пробке стоит поток автомобилей с сотнями людей, система может отдать приоритет большинству.
"Светофор — это в определенной степени демократия. Потому что если стоит пять человек на пешеходном переходе и тысяча машин, то, наверное, нужно принять решение, кого пропустить раньше. И здесь важно соблюсти баланс интересов всех участников движения", — отметил руководитель ЦРТС.Система, которая помнит прошлое и строит прогноз
В целом, в настоящее время ИТС помогает налаживать движение во многих городах России. Основное же отличие работы нижегородских механизмов, подчеркнул Александр Бачурин, заключается в развитии прогнозирования.
Говоря понятным языком, система архивирует данные о движении: скорость машин утром, днем, вечером, плотность потоков, повторяемость заторов, погодные условия.
Например, 28 февраля прошлого года на пр. Гагарина в Нижнем Новгороде была определенная картина движения, система это запомнила. Если похожая ситуация повторяется второй год подряд, формируется тенденция. К историческим данным добавляются погодные параметры (в том числе от автоматической метеостанции), информация о ремонтах, перекрытии дорог. Все это позволяет формировать прогноз от 30 минут до трех часов вперед.
"Если, например, закрыть метромост, модель сразу просчитывает, какие заторы возникнут и где именно", — пояснил Александр Бачурин, уточнив, что такие возможности позволяют тестировать управленческие решения в "виртуальном городе" прежде, чем применить их на реальных улицах.Также для более точного понимания городской мобильности используются обезличенные данные сотовых операторов. Система получает агрегированную статистику перемещений между районами — без персонализации. На ее основе строится матрица корреспонденции, отражающая направления и объемы перемещений жителей. Она не показывает, каким именно видом транспорта пользуется человек (на автобусе, самокате или личном ТС), однако позволяет видеть общую структуру мобильности города. С этого года в систему интегрируется и автоматическая метеостанция. Она будет самостоятельно передавать параметры температуры, осадков, влажности и состояния покрытия.
Суммарно все эти данные — десятки и сотни терабайтов информации. Все они хранятся и обрабатываются в "серверной" — помещении с огромными компьютерными установками (их две).
Осторожная автоматизация
Несмотря на высокий уровень цифровизации, полную автономность системе пока не дают. Часть режимов работает адаптивно, но специалисты сохраняют возможность ручной настройки и сценарного управления из-за сложности транспортной системы города и ее чувствительности к изменениям. Алгоритмы помогают принимать решения, но финальная ответственность остается за человеком.
"Когда ты настраиваешь вручную, ты понимаешь последствия. Полная автоматизация — это серьезный шаг, к которому нужно подходить аккуратно", — резюмировал Александр Бачурин.Напомним, также руководитель регионального ЦРТС заявил, что сигналы светофоров интегрируют в Яндекс.карты для Нижнего Новгорода в апреле. В настоящее время такой механизм работает только в Москве.
Фото: пресс-служба ЦРТС.