1.2 Хмарове цифрове керування дорожнім рухом (Smart Cloud Traffic Control)

ГАЛУЗЬ (СФЕРА), ДО ЯКОЇ НАЛЕЖИТЬ РОЗРОБКА: Інформаційні технології, хмарні технології. Потенційними споживачами розробки є підприємства Мінзв’язку та транспорту.

МЕТА (ПРОБЛЕМА) РОЗРОБКИ: Підвищення якості та безпеки дорожнього руху за рахунок створення інтелектуальної інфраструктури дорожніх зв’язків, що включає хмари моніторингу трафіку і квазіоптимального керування рухом у реальному масштабі часу на основі застосування RFID-паспортів транспортних засобів, що дає можливість мінімізувати часові та матеріальні витрати при організації дорожнього руху, а також створювати інноваційні науково-технічні рішення соціальних, гуманітарних, економічних і екологічних проблем світового співтовариства.

СТИСЛИЙ ОПИС РОЗРОБКИ: Сутність розробки полягає у створенні інтелектуальної інфраструктури дорожнього руху (ІІДР) – хмарного сервісу моніторингу інфраструктури і керування дорожнім рухом у реальному масштабі часу «Зелена хвиля» на основі віртуальної інфраструктури дорожнього руху, інтегрованої з вуличними дорожніми контролерами, засобами радіочастотної ідентифікації автомобілів з метою підвищення якості й безпеки пересування транспортних засобів, мінімізації часових і матеріальних витрат при виконанні заданих маршрутів (рис. 1).

 

 

Рис. 1 – Загальна схема хмарного сервісу моніторингу інфраструктури і керування дорожнім рухом

ІННОВАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОЗРОБКИ: Інноваційна привабливість розробки полягає у тому, що запропонована інтелектуальна система (інфраструктура, транспорт, хмара) моніторингу і керування дорожнім рухом відрізняється від існуючих структурною інтеграцією трьох взаємозалежних інтерактивних компонентів: 1) існуючі сервіси електронної картографії із засобами радіолокації і радіонавігації, 2) новий хмарний сервіс моніторингу і керування дорожнім рухом на основі дорожніх контролерів, 3) удосконалені засоби радіочастотної ідентифікації автомобіля і доступу до хмарних сервісів для комфортного й безпечного пересування за маршрутами, оптимізації часових і матеріальних витрат.

Наукова новизна визначається системною інтеграцією хмари моніторингу і керування, блоків радіочастотної ідентифікації транспорту, а також засобів моніторингу і керування дорожньої інфраструктури, що дає можливість автоматизувати процеси оптимального керування транспортними засобами і дорожнім рухом у режимі реального часу для рішення соціальних, гуманітарних, економічних і екологічних проблем.

Патенто- та конкурентоспроможні результати: сервіси – спеціального та оптимального керування перемиканням дорожніх світлофорів у режимі on-line на дорогах; планування оптимального маршруту; інтелектуальної історії пересування автомобіля, що має віртуальну модель у кіберпросторі; інтелектуального керування контролером світлофора; хмарного моніторингу міток радіочастотної ідентифікації транспортних засобів у режимі on-line. Планується подання заявки на отримання патенту.

ПЕРЕВАГИ РОЗРОБКИ: Переваги від впровадження хмарних сервісів: 1) для державних структур – міліція, дорожня інспекція – точна ідентифікація автомобілів, моніторинг позиціонування транспортних засобів у часі й просторі, включаючи угони. Суттєве зниження аварійності, зменшення наслідків дорожньо-транспортних випадків, підвищення безпеки й комфорту учасників дорожнього руху; 2) для транспортних компаній – моніторинг позиціонування й пересування транспортних засобів, квазіоптимальне виконання замовлень щодо перевезення пасажирів і вантажів з погляду мінімізації матеріальних і/або часових витрат; 3) для водія – надання сервісів, пов’язаних із прокладанням квазіоптимальних маршрутів і графіка руху з урахуванням негативних факторів існуючої інфраструктури з метою мінімізації матеріальних і часових витрат у режимі реального часу; 4) для пасажира – надання сервісів з моніторингу позиціонування і руху пасажирських транспортних засобів на зупинних або транспортних терміналах за допомогою використання стаціонарних моніторів або мобільних гаджетів для зв’язку з відповідними хмарними сервісами. Візуалізація на екрані в автомобілі критичних точок маршруту руху транспортного засобу в реальному масштабі часу шляхом використання камер відеоспостереження.

АНАЛІЗ РИНКУ: Існуючі системи моніторингу дорожнього руху в США, Канаді та Японії – OnStar та NEXCO Central. Автоматне моделювання процесів управління транспортом реалізує теза «потоки автомобілів керують світлофорами, але не навпаки». Ідея описана у [http://www.wired.com/wiredscience/2010/09/traffic-lights-adapt/] і реалізована в центральній частині Дрездена, що забезпечило істотне зниження часу простою на перехрестях (56% для автобусів і трамваїв, 9% для автомобілів, вантажівок і 36% для пішоходів).

ОЦІНКА ТРАНСФЕРУ РОЗРОБКИ: Запропоновані шляхи трансферу розробки: обмін досвідом та інформацією про науково-технологічні досягнення, проведення консультацій з питань застосування технологій, постачання технологій у межах договорів про їх трансфер з урахуванням ринкової потреби.

СТАДІЯ РОЗРОБКИ: Часткова реалізація, прототип. Проект зайняв І місце, отримавши диплом і медаль, на конкурсі інноваційних проектів «IT-Kharkiv» у номінації «Кращий проект в області хмарних обчислень» у 2013 р.

ФІНАНСОВІ ВИТРАТИ НА РОЗРОБКУ: За наявністю у країні 10 мільйонів автівок та вартості однієї мітки RFID $100, витрати на оснащення усього транспортного парку складають $1 млрд. Витрати на створення масштабуємого прототипу ІІДР – $10 млн. плюс накладні витрати з технічної підтримки та експлуатації інфраструктури. Річна вартість продажу хмарового сервісу – не більш $100 для кожної автівки. Це складає біля $2 млрд. прибутку після 3 років експлуатації хмари. Термін окупності ІІДР – 1,5 роки. Можливі джерела фінансування: 1) бюджетні кошти на розробку комплексної науково-дослідної фундаментальної роботи «Інтелектуальна інфраструктура дорожнього руху – хмарний сервіс «Зелена хвиля» (2014-2016), що виграла конкурс у межах пріоритетного напряму розвитку науки і техніки (згідно з Законом України від 12.10.2010 №2519-17) «Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, суспільно-політичного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави, п. 1.10 – математичні основи інтелектуальних систем опрацювання інформації; експертні системи; математичні проблеми розуміння природної мови» за пріоритетним тематичним напрямом (згідно з постановою КМУ від 07.09.2011 № 942) «Найважливіші проблеми фізико-математичних та технічних наук»; 2) власні кошти – $10000.

ІНФОРМАЦІЯ ПРО АВТОРСЬКИЙ КОЛЕКТИВ: Хаханов Володимир Іванович, д.т.н, проф.; Чумаченко Світлана Вікторівна, д.т.н., проф.; Литвинова Євгенія Іванівна, д.т.н., проф.; Зіарманд Артур Нісарович; Мізь Володимир Олександрович; Філіппенко Олег Ігорович, к.т.н.

зберегти цю сторінку в PDF