Назначение и область применения автоматизированных систем мониторинга автотранспорта.

Навигационные системы используются на: автотранспорте личного пользования (как правило, легковые автомобили); грузовом автотранспорте; пассажирском автотранспорте.

Навигационные системы на автотранспорте личного пользования (индивидуальном транспортном средстве), как правило, представляют собой системы без учёта динамики изменения дорожных условий. Данные системы основаны на применении компактного диска в транспортном средстве с дисплеем, изображающим карту страны, области или города.

Суть работы таких систем заключается в том, что водитель задаёт место назначения своей поездки, и ему с помощью цифровой карты (либо синтезатором речи) предлагается оптимальный маршрут движения. При этом местоположение его автомобиля определяется автоматически в момент активизации системы. Дальнейшее уточнение местоположения осуществляется с помощью коррекции в зависимости от движения транспортного средства по реальной карте.

Для грузового и пассажирского автотранспорта используются в основном системы, так называемой динамической навигации. Они способны предлагать водителю маршрут движения с учетом фактических условий движения на дорожной сети.

Наиболее развитой навигационной системой в транспортном средстве является навигация on-line (когда транспортное средство сообщает свои координаты вышестоящему центру посредством коммуникационного канала). При этом определённый диспетчерский центр рассчитывает оптимальную трассу с учётом реальных условий движения и передаёт данные расчета водителю.

В настоящее время в реально внедряемых автоматизированных системах управления транспортом применяются следующие методы определения местоположения транспортного средства:

- спутниковая навигация;

- локальная навигация;

- гибридные навигационные системы.

При использовании спутниковой навигации местоположение подвижной единицы определяется по сигналам глобальной спутниковой системы (GPS). В данном случае на транспортном средстве необходимо наличие навигационного приёмник который обеспечивает приём сигналов от спутников и вычисление координат транспортного средства на местности.

Основными преимуществами метода спутниковой навигации являются непрерывность контроля и отсутствие необходимости установки, какой либо аппаратуры (типа автоматизированных контрольных пунктов, радиомаяков и др.) на маршрутной сети. Основной недостаток данного метода - относительно высокая стоимость бортового оборудования.

При использовании локальной навигации факт проследования транспортным средством определённой контрольной точки определяется по сигналам специальной аппаратуры, устанавливаемой по маршруту следования транспортного средства (как правило, на маршрутной сети городского и пригородного транспорта).

Основным преимуществом локальной навигации является относительно невысокая стоимость бортового оборудования. Основные недостатки данного метода связаны с необходимостью установки аппаратуры контрольных пунктов на маршрутах и с дискретностью контроля местоположения транспортного средства (контроль и сопровождение обеспечиваются только в определенных точках).

При использовании гибридных навигационных систем местоположение подвижной единицы определяется с помощью сочетания двух вышеперечисленных методов. С точки зрения затрат автотранспортных предприятий данный метод является "золотой серединой", так как сочетает полный контроль транспортных средств на сложных маршрутах (как правило, пригородных) и выборочный контроль на отдельных узловых транспортных развязках транспортно-дорожной сети.

Технологические составляющие навигационных систем.

Навигационные системы обеспечивают возможность оперативного управления перевозками, фиксации фактически выполненной транспортной работы за счёт сбора, передачи и обработки информации о местоположении транспортных средств, доступа к этой информации всех заинтересованных участников транспортного процесса.

Можно выделить следующие основные технологические составляющие навигационных систем:

- средства получения навигационных отметок;

- средства фиксации и хранения навигационных отметок на борту автомобиля;

- средства передачи данных с борта автомобиля в диспетчерские пункты;

- программно-технические средства обработки информации.

К средствам получения и фиксации навигационных отметок относятся спутниковые антенны, спутниковые приёмники GPS. Оборудование локальной навигации-устройства подвижных единицы (УПЕ), взаимодействующие с устройствами контрольных пунктов (УКП) локальной навигации в моменте прохождения транспортным средствам специального контрольного пункта в узловых точках маршрутной сети.

Для фиксации и хранение навигационных отметок на борту автомобиля используется бортовые контролёры и автономные навигационные регистраторы транспортной работы (РАТР-Н) типа «чёрный ящик», который состоит из навигационных приёмника с контролёрами и радиомодемом и радиостанции «ближнего» радиоканала.

Посредством данной радиостанции осуществляется в автоматическом режиме выгрузка навигационных данных на АТП или на маршруте. При оборудовании приборам РАТР-Н, например, городских маршрутных автобусов, не имеющих средств оперативной радиосвязи с радиоцентром, обеспечивается запись истории движения и скоростных режимов транспортных средства в любой точке маршрута (также вне маршрута) за счёт регистрации навигационных данных в памяти бортового блока. При возврате в парк или подходе к оборудованной контрольной точке маршрута происходит считывание накопленных данных о движении в компьютер диспетчерского пункта.

В качестве средств передачи данных с борта автомобиля в диспетчерские пункты могут служить:

- технические средства, использующие «ближний» радиоканала (200-300 м);

- радиостанции УКВ-радиосвязи (одно зоновой-до 50 км и много зоновой – до 100 км и более);

- радиостанции транкинговой радиосвязи ;

- радиотелефоны мобильной сотовой связи стандарта GSM;

- радиотелефоны спутниковой связи.

- автотранспортном средстве может установлен целы

- ряд дополнительных специализированных устройств, таких как «тревожная кнопка SOS», дисплей- индикатор водителя, средства контроля оплаты проезда и подсчёт количества пассажиров (валидатор, турникет) и тд.

Средствами связи оборудуются и диспетчерские центры (базовые радиотехнические оборудование), а также распределённые корпоративные и локальные вычислительные сети, объединяющие компьютеры диспетчерского центра, автотранспортных предприятий и управляющих структур.

К программно-техническим средствам обработки информации в навигационных системах относятся:

- компьютеры и периферийное оборудование;

- кабельные системы и коммутационные оборудование локальных сетей;

- системное программное обеспечение;

- системы управления базами данных;

- прикладное программное обеспечение.

Как правило, прикладное программное обеспечение позволяет взаимодействовать с информацией, хранящейся в базах данных и картографической информацией. Визуализация данных возможна с использованием цифровой модели местности (или цифровой карты), которая может быть получена с использованием специализированного программного обеспечения – географические информационных систем.

Наиболее актуальными задачами на автомобильном транспорте являются задачи оперативного диспетчерского управления работой подвижного состава в режиме реального времени и учёта фактически выполненной транспортной работы. Кроме того, на пассажирском транспорте актуальным является решение вопроса автоматизации сбора и учёта линейной выручки.

На пассажирском транспорте навигационные системы используются для оперативного управления движением и учёта фактически выполненной транспортной работы. В основном это связано с работой, так называемых автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ).

Внедрение навигационных систем на пассажирских предприятиях направлено на решение следующих базовых задач - информационное обеспечение перевозок: ведение паспортов маршрутов, расчёт расписаний движения, формирование электронной карты города и пригородной зоны (нанесение и корректировка маршрутной сети), составление оперативных сменно-суточных заданий (нарядов) и т.д.; оперативное управление движением; формирование и вывод оперативных справок и выходных отчётных форм в конце смены.

В свою очередь, оперативное управление движением заключается в решении следующего блока задач:

- автоматизированный контроль процесса выпуска подвижного состава на линию и его возврата в парк;

- автоматизированный контроль движения транспортных средств, формирование и выдача сообщений об отклонениях от графиков движения отдельных подвижных единиц;

- реализация управленческих воздействий диспетчера (корректировка графиков движения, выпуск резервного транспорта, изменение расписания движения и т.д.).

В основном управляющие воздействия диспетчера доводятся до водителей в сеансах радиосвязи, но при наличии соответствующего оборудования (например, бортового дисплея водителя) возможна отправка текстового сообщения также, если используется радиотелефон мобильной сотовой связи, это может быть реализовано посредством "коротких текстовых сообщений" (SМS).

Зарубежный опыт эксплуатации АСДУ на базе спутниковой навигации показывает, что внедрение таких систем приводит к сокращению численности транспортных средств, необходимых для выполнения конкретной транспортной работы. При этом зависимость эффективности системы от её масштабов является нелинейной. Это достигается за счёт получения возможности организации централизованного управления всем парком подвижных средств с учётом фактически складывающейся обстановки в реальном масштабе времени.

Внедрение навигационных систем позволяет производить объективную оценку результатов работы водителей и диспетчеров. Что исключает основания для потенциальных конфликтов в трудовых коллективах, связанных с оценкой выполненных работ, необоснованным предоставлением более "выгодных" условий и транспортных заданий и т.д. После внедрения системы каждый участник перевозочного процесса в любой момент времени может получить информацию о результатах своей работы. При этом полностью исключается возможность влияния на этот процесс субъективных факторов. Таким образом, указанные системы позволяют повысить объективность оценки труда участников перевозочного процесса и исключить некоторые предпосылки для трудовых конфликтов.

Эффективность АСДУ значительно повышается, если задействованы все виды пассажирского транспорта в городской черте и пригородной зоне, а также при осуществлении диспетчерского управления специальным и технологическим транспортом (как правило, это автомобили безопасности движения, тягачи, аварийно-ремонтные машины и др.)