बुद्धिमान परिवहन प्रणाली - रूस में कार्यान्वयन के रास्ते पर समस्याएं

ITS पर मेरे अंतिम प्रकाशन के बाद एक वर्ष से अधिक समय बीत चुका है। यह बाधित बातचीत जारी रखने का समय है। आज हम ITS के विषय की सही समझ के विषय पर बात करेंगे। विषय को समझने की समस्या सामान्य रूप से केवल परिवहन के क्षेत्र में ही नहीं, स्वचालन की भूमिका और स्थान को समझने के साथ जुड़ी हुई है। हम ITS की परिभाषा पर जोर देंगे, जहाँ से बहुत ही जिज्ञासु तार्किक संयोजकों को खींचा जाएगा। हम मॉडलिंग ट्रैफिक प्रवाह और यातायात प्रबंधन में ITS की वैचारिक भूमिका के विषय पर बात करते हैं। पढ़ना बिल्कुल भी मनोरंजक नहीं था। लेकिन जब से चुप्पी इस विषय पर हैबे (और वास्तव में RuNet) पर शासन करती है (सभी प्रकार के "मानविकी" के यादृच्छिक विरोधों को छोड़कर), आपको प्रबोधन का भारी बोझ उठाना पड़ता है और बड़े करीने से बुनियादी चीजों को सेट करना पड़ता है।

हमारा मुख्य ट्रबल

बुद्धिमान परिवहन प्रणाली बनाने के मामलों में, हमने अभी तक पर्याप्त शंकु प्राप्त नहीं किया है - यह क्षेत्र अपेक्षाकृत नया है, व्यावहारिक रूप से कोई विशेषज्ञ नहीं हैं, कुछ कार्यान्वयन हैं, और यहां तक ​​कि इन्हें सार्वजनिक व्यय पर बोल्ड प्रयोग माना जा सकता है, और कुछ ऐसा नहीं है जिसका व्यावहारिक लाभ हो। यहां तक ​​कि "ITS" शब्द का अब तक का अर्थ स्पष्ट नहीं है। इस तथ्य के बावजूद कोई आधिकारिक व्याख्या नहीं है कि ITS के क्षेत्र में पहले से ही पहला मानक GOST R ISO 14813-1 "ITS क्षेत्र के लिए अनुशंसित वास्तुकला मॉडल" है। यह सही है, एक मानक है, लेकिन इसमें ITS की कोई परिभाषा नहीं है।

रूसी विकिपीडिया अंग्रेजी से ITS की परिभाषा का अनुवाद प्रदान करता है, जिसका हम उपयोग करेंगे (मैं बोल्ड इटैलिक्स के लिए माफी माँगता हूँ, लेकिन यह परिभाषा पाठ के शरीर में नहीं खो जाएगी):

ITS एक बुद्धिमान प्रणाली है जो परिवहन प्रणालियों के मॉडलिंग में नए विकास और यातायात प्रवाह के नियमन का उपयोग करती है, जो उपयोगकर्ताओं को पारंपरिक परिवहन प्रणालियों की तुलना में अधिक से अधिक जानकारी और सुरक्षा प्रदान करती है, साथ ही यातायात प्रतिभागियों के बीच गुणात्मक रूप से उच्च स्तर की बातचीत भी प्रदान करती है। ( लेख से लिंक करें )

बुद्धिमान परिवहन प्रणाली मोटर परिवहन उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी उद्योग के बीच संपर्क का एक स्थान है और दो "स्तंभों" पर आधारित है - परिवहन प्रणालियों का मॉडलिंग और यातायात प्रवाह का विनियमन ।

ITS की परिभाषा से हमें मुख्य लक्ष्यों का पता चलता है:

• सूचनात्मक और सुरक्षा;
• सड़क उपयोगकर्ताओं की सूचना सहभागिता का गुणात्मक रूप से नया स्तर

उपरोक्त परिभाषा में मुद्दे की सही समझ के लिए आवश्यक सब कुछ शामिल है। केवल एक चीज जो हमें इसे सही ढंग से समझने और सही करने से रोकती है, वह है हमारी पारंपरिक धारणा। कृपया इस सोच को गंभीरता से लें: हमारे पास व्यवसाय के लिए आवश्यक सभी चीजें हैं, सिवाय सोचने के सही तरीके के ! इस संदर्भ में, सोचने का " सही " तरीका विषय के लिए पश्चिमी दृष्टिकोण को समझने और समस्याओं को सुलझाने के लिए उपलब्ध साधनों का उपयोग करने के लिए पर्याप्त सोचने के तरीके के रूप में समझा जाता है, इससे ज्यादा कुछ नहीं। हम सार्वभौमिक सत्य का पीछा नहीं करने वाले हैं।

एक पश्चिमी इंजीनियर कार्यों के साथ सोचता है; वह मुख्य रूप से इस पर ध्यान केंद्रित करता है कि सिस्टम को क्या करना चाहिए। हमारी सोच में, दुनिया का उद्देश्य "सीना ऊपर" है, असली वस्तुएं हमारे लिए महत्वपूर्ण हैं, अर्थात्, हम सबसे पहले सोचते हैं कि सिस्टम कैसे काम करेगा। यह अंतर इतना मायावी नहीं है जितना पहली नज़र में लग सकता है।

मैं एक उदाहरण दूंगा। एक पश्चिमी इंजीनियर के लिए "सर्वर" शब्द का अर्थ कुछ ऐसा है जो सेवाएं, सेवा प्रदान करता है। यह एक फ़ंक्शन है। हमारे इंजीनियर के लिए, "सर्वर" मुख्य रूप से बल्बों के साथ एक लोहे का बॉक्स है, जो कि एक वस्तु है। समझ बनाने के लिए, हमें विभिन्न प्रकार की बैसाखी का उपयोग करना होगा: "सर्वर एप्लिकेशन", "मेल सर्वर", "कतार सर्वर", आदि। और सभी समान, यहां तक ​​कि बैसाखी के साथ भी हमारे पास एक कठिन समय है - "मेल सर्वर" शब्दों के साथ हम अभी भी प्रकाश बल्ब के साथ एक बॉक्स देखते हैं जो मेल भेजता है।

यह सब कोई मजाक नहीं है। वास्तविक दुनिया की वस्तुओं के साथ सोचने के लिए, निश्चित रूप से, संभव है। लेकिन यह उच्चतम पेशेवरों का विशेषाधिकार है जो कार्यात्मक अपघटन में महारत हासिल करते हैं ताकि यह एक बाहरी पर्यवेक्षक के लिए अदृश्य हो जाए। सर्कस में बाजीगरों को देखते हुए, यह भी लग सकता है कि वस्तुओं को फेंकना और पकड़ना आसान और सरल है। लेकिन केवल पूर्ण बेवकूफ ही ईमानदारी से विश्वास कर सकते हैं कि वे प्रशिक्षण और प्रशिक्षण के बिना बाजीगर चाल को दोहरा सकते हैं। दुर्भाग्य से, सर्कस में हर किसी के लिए जो स्पष्ट है वह तकनीक में सभी से स्पष्ट है।

यहाँ ITS शक्तिहीन हैं (व्यक्तिगत सेल फोन से फोटो)


हमारे साथ सूचना प्रणालियों के डिजाइन में सबसे दर्दनाक समस्याओं में से एक कार्यक्षमता पर वस्तुओं और उपकरणों का प्रभुत्व है। कई ग्राहक ईमानदारी से मानते हैं कि सूचना प्रणाली समस्याओं का समाधान करती है। जबकि वास्तव में, सूचना प्रणाली समस्याओं को हल कर सकती है। हम कहते हैं "एक इलेक्ट्रिक ड्रिल एक छेद को ड्रिल करता है।" लेकिन वास्तव में, "एक इलेक्ट्रिक ड्रिल आपको एक छेद ड्रिल करने की अनुमति देता है ।" इन्द्रिय जाल में पड़कर, हम अवचेतन रूप से सुनिश्चित हो जाते हैं कि इलेक्ट्रिक ड्रिल खरीदना दीवार के एक छेद के बराबर है । और फिर यह पता चला है कि आपको एक ड्रिल का उपयोग करने में सक्षम होने की आवश्यकता है, कि आपको एक ड्रिल के लिए बिजली की आवश्यकता है, कि आपको एक निश्चित व्यास की कठोर ड्रिल की आवश्यकता है, कि शोर और धूल होगी, आदि। और अगर एक ड्रिल के साथ उदाहरण में हम मोटे तौर पर काम की प्रक्रिया की कल्पना करते हैं और अनुमान लगा सकते हैं कि एक उपकरण खरीदने के अलावा क्या आवश्यक है, तो अधिक जटिल प्रणालियों के मामले में हम परियोजना के बहुत अंत तक एक मीठे भ्रम में रह सकते हैं।

आइए अब हम ITS की परिभाषा पर लौटते हैं और इसे एक नए प्रकाश में मानते हैं। ITS, I दोहराना, परिवहन प्रणालियों के मॉडलिंग और यातायात प्रवाह के नियमन पर आधारित है। "हमारा आदमी", परिभाषा पढ़ने के बाद, तुरंत निष्कर्ष निकालता है कि उसे जरूरत है:

1. परिवहन मॉडलिंग के लिए प्रणाली;
2. यातायात प्रवाह के नियमन के साधन।

"हमारा आदमी" काम का एक बयान लिखता है, जहां वह एक मॉडलिंग प्रणाली और यातायात प्रवाह को विनियमित करने के साधन के लिए विस्तृत आवश्यकताओं का वर्णन करता है। वह बाजार पर उपलब्ध प्रणालियों का अच्छी तरह से अध्ययन कर सकता है और उनका विस्तार से वर्णन कर सकता है। ये सिस्टम लाएंगे, तैनात करेंगे और कनेक्ट करेंगे। शायद समय पर भी।

क्या अब हमारे पास ITS है? हमारा व्यक्ति निश्चित रूप से "हां" का जवाब देगा। एक पश्चिमी निश्चित रूप से नहीं कहेगा। क्योंकि हमारा व्यक्ति उपकरणों की उपलब्धता का मूल्यांकन करता है, और पश्चिमी व्यक्ति प्रासंगिक कार्यों के कार्यान्वयन का मूल्यांकन करता है।

हमारे व्यक्ति से पूछें कि उसके द्वारा खरीदे गए उपकरण लक्ष्यों को प्राप्त करने में कितना योगदान देंगे (ITS की परिभाषा देखें): सूचना सामग्री, सुरक्षा बढ़ाने और सूचना सहभागिता में सुधार करने के लिए? सबसे अधिक संभावना है, कोई जवाब नहीं होगा। क्योंकि उत्तर कार्यात्मक अपघटन के क्षेत्र में निहित है, जो हमें निर्धारित प्रणालियों से भविष्य की प्रणालियों के कार्यों तक ले जाने की अनुमति देता है, साथ ही साथ संबंधित क्षेत्रों से हमारी जरूरत की हर चीज को हड़प लेता है।

शहर में ITS के विभिन्न तत्वों के उपयोग का प्रश्न इस बात की समझ के साथ जुड़ा हुआ है कि हम लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए कितनी सही योजना बनाते हैं। और समस्याओं को हल करने के मुख्य तरीके निर्धारित करने के बाद ही उपकरणों की तकनीकी विशेषताओं पर जाएं।

परिवहन मोड

ITS की परिभाषा में फिर से लौटते हुए, हम पढ़ते हैं कि ITS " एक बुद्धिमान प्रणाली है जो मॉडलिंग परिवहन प्रणालियों में नवीन विकासों का उपयोग करती है और यातायात प्रवाह को नियंत्रित करती है ।"

कुछ भी शब्द "मॉडलिंग परिवहन प्रणालियों में अभिनव विकास" के तहत छिपाया जा सकता है, लेकिन अगर आप तर्क और तकनीकी ज्ञान पर भरोसा करते हैं, तो हम यह मान सकते हैं कि क्या दांव पर है।

कोई भी स्वचालित नियंत्रण प्रणाली, जिसके लिए ITS पूरी तरह से संबंधित है, एक साधारण बात करता है: यह नियंत्रण वस्तु के बारे में जानकारी एकत्र करता है, इसका विश्लेषण करता है और इस वस्तु पर प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष नियंत्रण प्रभाव पड़ता है।

ITS के लिए प्रबंधन का उद्देश्य यातायात प्रवाह है। कंट्रोल ऑब्जेक्ट के बारे में जानकारी का स्रोत सड़क पर सेंसर और डिटेक्टर, संबंधित सूचना प्रणाली और ऑपरेटर द्वारा डेटा प्रविष्टि हैं।

लेकिन नियंत्रण वस्तु के बारे में जानकारी के विश्लेषण के लिए, सिस्टम में इस वस्तु का एक निश्चित विचार रखना आवश्यक है, जिसे मॉडल कहा जाता है। मॉडल का विस्तार और सटीकता केवल ITS का सामना करने वाले कार्यों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

परिवहन मॉडल गणितीय और सिमुलेशन में विभाजित हैं। पूर्व यातायात के सुप्रसिद्ध कानूनों पर काम करते हैं, सूत्र, समीकरणों की प्रणाली, आदि के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं। दूसरा व्यक्तिगत वाहनों की आवाजाही, ड्राइवरों के व्यवहार, ट्रैफिक लाइट के काम आदि का अनुकरण करता है। व्यवहार में, गणितीय और सिमुलेशन मॉडल का मिश्रण अधिक बार उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, मैक्रो स्तर पर परिवहन मॉडलिंग सिस्टम (देश, शहर, माइक्रोडिस्ट्रिक्ट) जनसांख्यिकीय डेटा, "रोड ग्राफ", "आकर्षण क्षेत्र", "परिवहन मांग और आपूर्ति" की अवधारणाओं के साथ काम करते हैं। वे खरीदारी केंद्रों पर पार्किंग स्थानों की संख्या पर, सड़कों के थ्रूपुट पर आबादी द्वारा कार के उपयोग के प्रतिशत पर डेटा रखते हैं। मैक्रो मॉडल मुख्य रूप से गणितीय मॉडलिंग विधियों का उपयोग करता है और सवालों के जवाब देने की कोशिश करता है: "हर कोई क्यों और कहां जाता है?", "क्या हर किसी की सेवा करने के लिए पर्याप्त सड़क क्षमता होगी?", "अगर इस सड़क को अवरुद्ध किया जाता है तो क्या होगा?" आदि

नमूना PTV Visum मैक्रो मॉडलिंग सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस ( स्रोत )


माइक्रो-मॉडल "वास्तविक दुनिया" से विशिष्ट वस्तुओं के साथ काम करते हैं - एक समायोज्य चौराहा, एक यातायात चौराहा, एक सड़क नेटवर्क, एक कार। उसी समय, माइक्रो-मॉडल लेन की संख्या के बारे में "जानता है", उतार / चढ़ाव की उपस्थिति के बारे में, कार इंजन की विशेषताओं के बारे में (वे कितनी तेजी से आगे बढ़ सकते हैं), चलने और रोकने के नियमों के बारे में। पूर्ण क्षमता पर काम करने के लिए माइक्रो-मॉडल के लिए, इसे मैक्रो-मॉडल से जानकारी इनपुट करने की आवश्यकता है: समय में कुछ बिंदुओं पर वाहनों की संख्या और रचना (कितनी कारें और कितने ट्रक, कितनी बसें, ट्राम, आदि), व्यवहार ड्राइवर (वे कितनी बार लेन बदलते हैं, कितनी बार वे संकेतों और संकेतों का पालन करते हैं, क्या वे पार्किंग नियमों का पालन करते हैं)। यदि मैक्रो-लेवल डेटा सही है, तो माइक्रो-लेवल आपको वास्तविक ट्रैफ़िक प्रवाह का सही अनुकरण करने की अनुमति देता है।

Aimsun माइक्रो-मॉडलिंग सॉफ्टवेयर पैकेज इंटरफ़ेस उदाहरण ( स्रोत )


परिवहन मॉडल का मुख्य उद्देश्य प्रयोगों का संचालन करना है । हम जांच कर सकते हैं कि आंदोलन के संगठन में कुछ परिवर्तन यातायात को कैसे प्रभावित करेंगे। हम ट्रैफिक लाइट स्थापित कर सकते हैं, वन-वे ट्रैफ़िक को व्यवस्थित करने पर प्रतिबंधों को बदलने या अनुमति देने पर सड़क के विस्तार पर निर्णय ले सकते हैं। मॉडल प्रमुख घटनाओं - प्रतियोगिताओं, स्ट्रीट परेड, आदि की अवधि के लिए ट्रैफ़िक के आयोजन के लिए समय की योजनाओं को विकसित करने में मदद करेगा। शहर के स्तर पर, परिवहन मॉडलिंग अगले शॉपिंग सेंटर या नए पड़ोस के निर्माण की परिवहन स्थिति के परिणामों के बारे में निर्णय करना संभव बना देगा। दूसरे शब्दों में, परिवहन मॉडल गंभीर परिणामों के बिना शहर को बेहतर बनाने के लिए एक अनिवार्य उपकरण है।

मॉडल जितना सटीक होगा, उतनी ही विविध जानकारी संग्रहीत होगी। मॉडल को अद्यतित रखने का अर्थ है वास्तविक दुनिया में सभी परिवर्तनों को प्रतिबिंबित करना - यातायात, सड़क की मरम्मत, नई सड़कों की उपस्थिति, ट्रैफ़िक लाइट, लेन, आवासीय क्षेत्र, स्कूल, कार्यालय और खुदरा स्थान। मॉडल को अप-टू-डेट रखना एक श्रमसाध्य और जिम्मेदार प्रक्रिया है जो कर्मियों की योग्यता पर, आंतरिक प्रक्रियाओं के संगठन पर, सूचना चैनलों की गुणवत्ता और स्थिरता पर उच्च मांगों को रखती है।

सहमत हूं, कुछ लोग शुरू में सोचते हैं कि परिवहन प्रणालियों के मॉडलिंग में अभिनव विकास वास्तव में पीछे क्यों खड़े हैं। आखिरकार, इस तरह की एक स्तर की प्रक्रिया का आयोजन, लोगों को शिक्षित करना, उनके काम के लिए भुगतान करना, विभिन्न विभागों के साथ उच्च-गुणवत्ता वाले स्रोत डेटा के प्रावधान पर सहमत होना हमारे देश में एक नागरिक उपलब्धि के लिए समान है! और यह निश्चित रूप से कंप्यूटर पर सिमुलेशन सिस्टम खरीदने और स्थापित करने के समान नहीं है।

इसके प्रकार

जब हमने मॉडलिंग और मॉडल का पता लगाया, तो हम ITS के कार्यों को आगे बढ़ा सकते हैं।

सामान्यतया, इस तरह के प्रश्न के साथ ITS की आवश्यकता बिल्कुल स्पष्ट नहीं है। यह संभव है कि आंदोलन के आयोजन के उपलब्ध तकनीकी साधनों के सक्षम उपयोग से अधिकांश समस्याओं का समाधान किया जा सके। लेकिन जब उपलब्ध तकनीकी साधन पर्याप्त नहीं हैं, तो सवाल उठता है कि ITS का उपयोग कैसे किया जाता है।

हम ITS की परिभाषा से विचलित नहीं होंगे, और याद रखें कि ITS न केवल " विनियमन का अभिनव साधन " है, बल्कि एक प्रणाली भी है जो " अंतिम उपयोगकर्ताओं को अधिक से अधिक जानकारी और सुरक्षा प्रदान करती है "।

शहर की स्थितियों में "विनियमन के अभिनव साधनों" के तहत, इसे अक्सर ट्रैफिक लाइट (तथाकथित "स्मार्ट ट्रैफिक लाइट") के नेटवर्क समन्वित नियंत्रण और कांटे पर डिजिटल सूचना बोर्डों के प्लेसमेंट के रूप में समझा जाता है।

इसके अलावा, सूचना उपकरण में यात्रा की योजना के लिए इंटरनेट साइटें (प्रसिद्ध यैंडेक्स ट्रैफिक जाम सेवा के समान) और यात्रा करते समय ड्राइवरों के लिए सूचना सेवाएं (विभिन्न नेविगेशन सेवाएं) शामिल हैं। यह सब वास्तव में ITS का एक सबसिस्टम है, और पश्चिमी देशों में वे एक ही सूचना स्थान का हिस्सा हैं।

मैंने पहले ही किसी तरह से हैबे ( लिंक ) पर "स्मार्ट ट्रैफिक लाइट" के बारे में लिखा है, यहां हम खुद को एक त्वरित बिंदीदार रेखा तक सीमित कर लेंगे। हमारे समय में इलेक्ट्रॉनिक्स की कम लागत को देखते हुए, ट्रैफिक लाइट को अपने आप में नेटवर्किंग स्पष्ट और उपयोगी है। एक सड़क वीडियो निगरानी प्रणाली के साथ, यह आपको रिमोट कंट्रोल के साथ एक गंदे अंकुश पर खड़े होने के बजाय एक गर्म कार्यालय में बैठकर ट्रैफिक लाइट्स को कम से कम समायोजित करने की अनुमति देगा।

यदि चौराहा परिवहन डिटेक्टरों की एक प्रणाली से सुसज्जित है, और एक विशेष एल्गोरिथ्म केंद्र में काम करना शुरू कर देता है, तो ट्रैफिक लाइट "चालाक" बन जाती है। एक "स्मार्ट" ट्रैफिक लाइट, साथ ही नियंत्रण एल्गोरिदम की सेटिंग्स की आवश्यकता, परिवहन मॉडल और एक विशेष "ट्रैफिक लाइट" मॉड्यूल का उपयोग करके निर्धारित की जाती है, जो आपको नियंत्रण चक्र के प्रारंभिक मापदंडों की गणना करने और स्वचालित नियंत्रण की सीमाओं का निर्धारण करने की अनुमति देता है।

TRANSYT "स्मार्ट" ट्रैफ़िक लाइट (स्रोत - "TRANSYT 14 उपयोगकर्ता गाइड") कॉन्फ़िगर करने के लिए एक सॉफ्टवेयर पैकेज इंटरफ़ेस का एक उदाहरण


उसी तरह, डिजिटल डिस्प्ले की स्थापना का स्थान और एक विशेष मामले में उन पर प्रदर्शित होने वाली जानकारी निर्धारित की जाती है।

जाहिर है, शहर की सड़कों पर स्थापित ITS के तत्वों को मॉडल में दर्ज किया जाना चाहिए, और अनुकूली ट्रैफिक लाइट, डिस्प्ले, आदि के एल्गोरिदम के बारे में मॉडल को "जानना" चाहिए। उदाहरण के लिए, यह अनुशंसा करने वाले पैनल के लिए कि आप B स्ट्रीट के बजाय A स्ट्रीट चुनते हैं, मॉडल में एक नियम है कि 80% मोटर चालक सलाह का पालन करेंगे, और 20% पारंपरिक रूप से इसे अनदेखा करेंगे, जो तुरंत ट्रैफ़िक प्रवाह को प्रभावित करेगा। आधुनिक मॉडलिंग सिस्टम वर्चुअल सड़कों पर स्थित डिटेक्टरों की रीडिंग का अनुकरण कर सकते हैं, ट्रैफ़िक फ़्लो पर इलेक्ट्रॉनिक डिस्प्ले के प्रभाव और गति सीमाओं के चर संकेत, आपको ITS में उपयोग के लिए उपयुक्त रूप में जटिल नियंत्रण परिदृश्य बनाने की अनुमति देते हैं। ITS के लिए एक प्रतिक्रिया परिदृश्य का एक उदाहरण: "यदि डिटेक्टर एक्स 70% की एक फ्लक्स घनत्व का पता लगाता है, तो एम को डिस्प्ले वाई पर प्रदर्शित करें और ट्रैफिक लाइट जेड पर मोड एन चालू करें"।

कई सैकड़ों नियंत्रण परिदृश्य हो सकते हैं, जबकि परिवहन मॉडलिंग की प्रणाली उनकी पीढ़ी की प्रक्रिया को स्वचालित कर सकती है।

यही है, ITS न केवल पोल पर उपकरण और एक विशाल स्क्रीन के साथ एक नियंत्रण केंद्र है। ITS मुख्य रूप से खुफिया है - वास्तविक जीवन परिवहन स्थितियों के सिमुलेशन के साथ-साथ उनके संकलन, परीक्षण और कार्यान्वयन की प्रक्रियाओं पर आधारित एल्गोरिदम को नियंत्रित करता है।