Download - V Белорусский транспортный конгресс Семинар
V Белорусский транспортный конгрессСеминар
«Навигационные системы в транспортно-логистической отрасли»
Навигационный тахограф и возможности его применение в интеллектуальных транспортных системах
Докладчик: Филатченков С.В., ОАО «Российский институт радионавигации и времени», г. С.-Петербург
г. Минск, 5-6 октября 2011г.г. Минск, 5-6 октября 2011г.
22
• ITS – это применение современных детекторов, компьютеров, электронных приборов, коммуникационных технологий и стратегий управления, интегрированное в целях повышения безопасности и эффективности наземных транспортных систем
из документа Конгресса США 1997 г
• Интеллектуальная транспортная система Российской Федерации (ИТС РФ) – неотъемлемая часть инфраструктуры транспортного комплекса РФ, реализующая функции автоматизированного управления, информирования, учета и контроля для обеспечения юридических, финансовых, технологических и информационных потребностей участников транспортного процесса, а также требований транспортной, информационной и экономической безопасности общества
из проекта ФЗ «ИТС РФ»
В соответствии с указом Президента Российской Федерации №899 от 7 июля 2011 года:- создание информационно-телекоммуникационных систем и транспортных систем относится к
приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в РФ,- технологии информационных, управляющих, навигационных систем относятся к
критическим технологиям РФ
Определения ИТС
Основные задачи, решаемые ИТС
Повышение качества транспортного обслуживания и обеспечение безопасности дорожного движения и перевозок
Расширение возможностей городских, региональных и межрегиональных систем управления дорожным движением
Повышение качества выполнения государственных функций и предоставления государственных услуг в части транспортного комплекса
Технологии спутникового позиционирования позволяют совершить качественный скачок в развитии ИТС и решать часть задач ИТС, таких как:
мониторинг и управление различными видами транспорта на уровнях предприятия, администраций муниципальных образований и субъектов РФ
обеспечение сбора исходных данных для оценки транспортной ситуации и формирования дорожной транспортной информации в реальном масштабе времени
оперативное предоставление информации в службы реагирования в случае возникновения криминальных и чрезвычайных ситуаций на транспорте
Для России:
Внедрение ИТС с использованием системы ГЛОНАСС обеспечит высокий уровень коммерциализации этой системы.
Объем мирового рынка ИТС по текущим оценкам составляет 313 млрд евро, в т.ч. объем Объем мирового рынка ИТС по текущим оценкам составляет 313 млрд евро, в т.ч. объем рынка России - 0,3 млрд евро.рынка России - 0,3 млрд евро. 33
44
Российский институт радионавигации и времени
ОАО «РИРВ» входит в Концерн ПВО «Алмаз-Антей», находится в ведении Министерства по промышленности и торговли России и является ведущей научно-исследовательской организацией РФ по системам и средствам радионавигации и единого времени. Институт ведет разработки:-Специализированных микросхем для навигационной аппаратуры ГНСС -Навигационных и синхронизирующих модулей и приборов ГНСС, ИФРНС, ФРНС для наземных, морских, авиационных и космических применений-Геодезических приборов-Систем мониторинга ТС-Атомных стандартов частоты и систем единого времени РФ-Систем дальней радионавигации (станций ФРНС, а также стационарных и мобильных станций ИФРНС)
Аппаратура разработки РИРВ может применяться как в качестве источника, так и в качестве приемника навигационной информации ИТС, а также являться основой систем синхронизации ИТС
Предпосылки разработки навигационного тахографа
В настоящее время наиболее распространенным инструментом обеспечения безопасности дорожного движения являются тахографы. Использование сертифицированных тахографов обеспечивает повышение безопасности движения, увеличивает ресурс автомобилей, уменьшает выбросы вредных веществ, облегчает решение юридических и страховых вопросов и претензий
Для создания ИТС необходимо знание координат и времени с высокой точностью (что может быть обеспечено с использованием сигналов ГНСС), а также обеспечение обмена данными между составными частями системы
Обычные навигационные ГНСС приемники, не являются юридически легитимными средствами измерений, что затрудняет юридическое рассмотрение вопросов и претензий на основании их показаний
Существуют определенные условия, когда сигналы ГНСС недоступны, в этом случае данные тахографа позволят повысить непрерывность координатно-временных определений, а также облегчат поиск сигналов ГНСС
Технические возможности позволяют конструктивно совместить бортовые системообразующие технических средства – цифровой тахограф и навигационно-связной терминал - в стандартных габаритах ISO 7736
55
Навигационный тахограф НАП «АВТО-Т»
Разработан в рамках выполнения Федеральной целевой программы «Глобальная навигационная система» по заказу Министерства промышленности и торговли РФ
Совместная разработка ОАО «РИРВ» (г. С.-Петербург) и УП «СКБ Камертон» (г. Минск), испытания завершены в 2009г.
Объединены функции тахографии, навигации по системам ГЛОНАСС/GPS/SBAS, а также функции связи
Возможно сопряжения с терминалами электронных карт и с приемниками локальных дифференциальных подсистем по стандартным протоколам
Технические решения запатентованы в РФ и РБ и согласуется с перспективой развития аналогичных систем в странах ЕС
«Мы со следующего года будем оборудовать весь коммерческий автотранспорт, а также автотранспорт, перевозящий опасные грузы и пассажиров тахографами российского производства с системой ГЛОНАСС»
(из выступления Министра транспорта РФ на правительственном часе в Госдуме РФ 20.09.11)
66
Основные функции НАП «АВТО-Т»
- измерение и регистрация скорости движения (каждую секунду в течение 24 часов);
- измерение пробега транспортного средства;
- контроль за действиями экипажа (вождение, работа, готовность, отдых);
- хранение данных о работе экипажа в электронной памяти и на ЧИП-картах водителей;
- регистрация нарушений (превышение допустимой скорости, превышение времени непрерывного вождения, превышении суммарного времени вождения за сутки);
- предупреждение водителя о нарушениях;
- запись необходимой информации на ЧИП- карты различных уровней;
- хранение данных в электронной памяти;
- криптозащита от несанкционированного доступа к данным;
- обмен информацией между с электронными модулями автомобиля по CAN-интерфейсу;
- обмен информацией с автомобильной системой диагностики по интерфейсу ISO-9141 (ISO-14230-1);
(Регуляции EC №1360/2002 (Annex 1B), требования ISO16844)
- определение координат, скорости и времени по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS с возможностью приема информации локальных дифференциальных подсистем;
- сопряжение с компьютером (с терминалом электронной карты) по интерфейсам USB и RS232;
- передача параметров движения, состояния систем автомобиля и координат на диспетчерский центр по каналам GSM в формате GPRS по запросу, по событию (кнопка «Тревога», срабатывание контрольных датчиков) и периодическая передача информации через произвольный интервал времени.
Перечисленные функции полностью соответствуют требованиям к терминалу ИТС77
НАП «АВТО-Т»
ЖКИ-дисплей
Элементы управления
Считыватель Чип-карт
Тенминал электронной карты (опция)
Связь тахографа с устройствами регистрации данных
Права доступа к зарегистрированной информации и некоторым функциям тахографа определяются типом ЧИП – карты. В соответствии с регуляциями ЕС имеются следующие типы ЧИП – карт с различными уровнями доступа:ЧИП – карта водителя (белая);ЧИП – карта администрации (желтая);ЧИП – карта инспектора (голубая);ЧИП – карта мастера (красная)
Требования к каждому типу
ЧИП-карт регламентированы
регуляциями ЕС
99
Сигнал к спидометру
Сигнал к АВС
ГЛОНАСС/GPS/ SBAS
антенна
Сигнал от датчика пути
(скорости)
В бортовую CAN- сеть
К диагностическому
оборудованию
GSM антенна
Часы-календарь
ГЛОНАСС/ GPS/SBAS
модуль
Входные цепи
Выходные цепи
Интерфейс CAN
Интерфейс RS-232
Интерфейс ISO-9141
Микропроцессорный блок
К персональному
компьютеру, стенду
тестирования, калибровки
GSM модуль
Модуль памяти
Индикаторный блок
Модуль управления
Модуль БКРЧ
Проблемы внедрения НАП «АВТО-Т»
Разработана документация, изготовлены и прошли в Минпромторге РФ приемочные испытания опытные образцы и сервисное оборудование
Серийное освоение производства НАП «АВТО-Т», считывающих устройств, устройств калибровки и КИА сдерживается следующими основными факторами:
- Не определены органы РФ, отвечающие за информационную безопасность применения навигационных тахографов и за выдачу международного сертификата одобрения типа, не определен порядок сертификации (по нормам ЕС необходимы сертификаты безопасности (обеспечение криптографической защиты), функционирования, взаимозаменяемости выпускаемых ЧИП-карт)
- Отсутствуют сети сервисных станций, не определен регламент их функционирования и аудита- Не организована государственная система выпуска, персонализации и учета выданных, утерянных и
замененных ЧИП-карт, система оперативной передачи информации о ЧИП-картах в международную информационную систему ТАХОНЕТ
- Отсутствуют инфраструктура и стандартизованные регламенты, необходимые для внедрения на транспортных предприятиях навигационных тахографов, не организована система обучения кадров (водителей, механиков, администрации предприятий, инспекции)
Будущие ИТС РФ и РБ территориально расположены между активно развивающимися ИТС Европы и Восточной Азии и должны гармонично вписаться в них
Без решения указанных вопросов в соответствии с нормами ЕС полноценное внедрение отечественных тахографов в международных транспортных коридорах невозможно
1111
Особенности использованиянавигационных тахографов в ИТС
При работе в городских условиях и на пересеченной местности обработка сигналов спутников может быть затруднена из-за затенений и многолучевого распространения сигналов, что приводит к уменьшению точности, доступности и непрерывности местоопределений и может привести к сбоям и к некорректной работе ИТС с соответствующими юридическими с экономическими последствиями
ИТС относятся к системам с высокими требованиями к безопасности жизни (т.н.SoL-применения). Высокая юридическая и экономическая ответственность за результаты измерений терминалов ИТС требует совершенствования алгоритмов определения достоверности навигационных данных с учетом специфики работы в городских условиях за счет привлечения дополнительной информации
12
Перспективные направления модернизациинавигационного тахографа для использования в ИТС
- Обработка сигналов развертываемой системы ГАЛИЛЕО в дополнение к сигналам ГЛОНАСС, GPS и SBAS для повышения точности, доступности и непрерывности
- Обработка спутниковых сигналов в доступных для гражданских применений частотных диапазонах (L1/L2/L3/L5/E5) для повышения точности и помехозащищенности
- Обработка сигналов импульсно-фазовых систем типа ЧАЙКА/еЛоран для повышения доступности, непрерывности и помехозащищенности
- Комплектование тахографа автономными навигационными датчиками (МЭМС-гироскоп, акселерометр, компас, датчик высоты) для повышения доступности, непрерывности и помехозащищенности навигационных определений
- Комплексная обработка навигационной информации, поступающей от различных датчиков
Развитие микроэлектроники позволяет произвести модернизацию тахографа с целью улучшения его характеристик в стандартных габаритах ISO 7736.
ДополнительноАнализ рекомендаций Европейской Ассоциации участников рынка интеллектуальных транспортных систем ERTICO (ADASIS, AIDE и др.)
1313
1414
Рабочие зоны ИФРНС «Чайка»
15
КА ГЛОНАСС КА GPS
Телематический сервер диспетчерского пункта ИТС
Использование навигационного тахографа в качестве элемента ИТС
КА ГАЛИЛЕОСтанция ИФРНС
Каналы GSM/GPRS, спутниковая связь, интернет
Заключение
Навигационный тахограф НАП «АВТО-Т», созданный ОАО «РИРВ» и СКБ «Камертон» и объединяющий функции тахографии, навигации по системе ГЛОНАСС и связи, после выпуска технического регламента может быть использован для оснащения автотранспорта. Модификации навигационного тахографа с улучшенными показателями точности, доступности и непрерывности могут стать основой ИТС, включая системы мониторинга и транспортной логистики, системы определения дорожных сборов
Для серийного внедрения навигационного тахографа необходимо проведение комплекса мероприятий, в т.ч. на государственном уровне. Такие мероприятия целесообразно проводить в рамках целевых программ союзного государства РФ и РБ
Представляется целесообразным создание консорциума заинтересованных структур, частных компаний, общественных организаций в целях формирования единой ИТС Российской Федерации и Республики Беларусь, расширения возможностей коммерческого использования навигационных систем ГЛОНАСС и ЧАЙКА
1616
Благодарю за Ваше внимание
17