В Самарской области запущен проект платформы «Автодата» по сбору и обработке автомобильных данных. Она использует инфраструктуру СМАРТС. В числе прочего платформа позволит автомобилистам оперативно узнавать о пешеходах, уборочной технике и открытых люках на проезжей части, о приближении к месту проведения дорожных работ, а также о свободных электрозаправках.
Что такое «Автодата»
«Автодата» представляет собой национальную сервисную телематическую платформу. На создание платформы выделено 325 млн руб.
На эти средства планируется спроектировать «Автодату» и создать на базе нее функциональные макеты сервисов. Речь идет о макетах «Умной дорожной сети», «Умной автомобильной магистрали» и страховой телематики («умное страхование», основанное на мониторинге стиля управления автомобилем).
Платформа позволит объединить большие объемы данных, поступающих от транспортных средств. В современном автомобиле формируется свыше 6 тыс. типов параметров, объемом 4 ТБ данных в день. В них входят сведения о техническом состоянии автомобиля, его скорости, манере вождения водителя, профиле дороги, погоде, окружающей среде и географии использования.
Предполагается, что «Автодата» будет использовать протоколы V2X (видов коммуникаций между транспортными средствами) и объединять в режиме реального времени информацию, поступающую от участников движения и инфраструктуры.
«Автодата» будет анализировать информацию из разных источников. Помимо телематических данных, поступающих с самих автомобилей, а также системы ГЛОНАСС и GPS-трекинга, в ее работе будет задействована городская интеллектуальная транспортная система, анализирующая работу светофоров, детекторов транспорта, камер телеобзора и дорожных табло.
Для передачи и обработки такого объема данных каналов сотовой связи будет недостаточно, нужна мощная волоконно-оптическая инфраструктура вдоль автомобильных дорог, а также центры обработки данных.
Инфраструктуру обеспечит СМАРТС
Самарская область включилась в реализацию проекта благодаря тому факту, что в губернии имеется мощная телекоммуникационная инфраструктура компании СМАРТС, проложенная вдоль автомобильных дорог общей протяженностью ~1000 км (в одноволоконном исчислении — ~144 000 км). Она необходима для того, чтобы передавать и обрабатывать огромный массив данных, генерируемый в рамках проекта «Автодата». «СМАРТС» является партнером национальной технологической инициативы (НТИ) «Автонет» по созданию пилотной зоны для платформы «Автодата» в Самарской области.
Необходимая минимальная емкость оптического волокна (ОВ) автодорожной телекоммуникационной инфраструктуры «умных» дорог для построения только системы V2X между основными узлами регенерации составляет 104 ОВ, а с учетом потребностей комплексов ИТС — не менее 144 ОВ. Необходимость увеличения количества оптических волокон обусловлена не только существенным ежегодным ростом трафика вдоль автодорог, но и внедрением решений, требующих минимальный уровень задержки при передаче данных (беспилотный транспорт, 5G).
Победа в конкурсе РФРИТ
Еще в декабре 2019 года АО «СМАРТС» победило в конкурсном отборе на предоставление грантов проектов по внедрению отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений на базе «сквозных» цифровых технологий в рамках федерального проекта «Цифровые технологии». Конкурс проводил Российский фонд развития информационных технологий.
Два проекта СМАРТС, «Система мониторинга автомобильных дорог на базе распределенного акустического сенсора» и «Магистральная квантовая сеть между городами агломерации Самарской области», получили гранты на сумму 241 млн руб. при условии софинансирования со стороны компании на такой же объем средств (общая сумма проектов по двум грантам составила 508 млн руб).
Проекты предусматривают создание магистральной квантовой сети и внедрение комплекса акустического мониторинга на федеральной автомобильной дороге между городами Самарской области: Самара-Тольятти-Сызрань.
Самара совершит «квантовый скачок»
Первый из проектов предусматривает строительство в Самарской области первой региональной магистральной квантовой сети. Ее создадут с применением квантовых систем для защищенной передачи конфиденциальной информации.
Такая сеть будет включать новые волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) на основе технологии строительства автодорожных телекоммуникационных сетей и решение квантовой системы защиты информации. Система разработана в Университете ИТМО и дочерней компании ООО «Кванттелеком» (Санкт-Петербург).
Для работы магистральной квантовой сети в Самарской области создадут три связанных центра обработки данных (ЦОД) в крупнейших городах агломерации — в Самаре, Тольятти и Сызрани.
Сеть будет использоваться для передачи конфиденциальной информации банками и финансовыми организациями, дата-центрами, объектами критической инфраструктуры, корпоративными заказчиками, телекоммуникационными операторами, правительством и муниципальными организациями.
Предполагается, что региональная магистральная квантовая сеть станет заделом для глобальной конкурентоспособной инфраструктуры передачи, обработки и хранения данных. Проект предполагается реализовать к 2021 году.
Дороги поставят на контроль
Второй проект АО «СМАРТС», реализуемый при поддержке регионального правительства, «Система мониторинга автомобильных дорог на базе распределенного акустического сенсора», должен помочь снизить число ДТП на дорогах. Только за 2019 год в России было выявлено почти 148 тыс. ДТП, в которых пострадали около 190 тыс. и погибли для 15 тыс. человек (по данным Госавтоинпекции МВД России в 2018 г. погибло — 18214 человек, в 2019 г. — 16981 человек). Согласно данным УГИБДД по Самарской области, в результате ДТП в губернии в 2019 году погибло 298 человек, из них более 90 человек оказались пешеходами. Многие аварии произошли ночью, во время тумана и обильных осадков, то есть в условиях ограниченной видимости.
Решить эту проблему должна предлагаемая АО «СМАРТС» технология, основанная на принципе «Акустического мониторинга». С ее помощью водители будут оперативно получать информацию о пешеходах на обочине и проезжей части, о работе уборочной и дорожной техники, а также открытых колодцах и прочих событиях на дороге.
Для детекции событий на автомобильной дороге применяется технология оптической рефлектометрии, где в качестве сенсора выступает оптическое волокно в волоконно-оптическом кабеле автодорожной телекоммуникационной инфраструктуры СМАРТС на городском участке.
С помощью этой же инфраструктуры подключаются все комплексы интеллектуальных транспортных систем (ИТС) и технологической сети V2X. В качестве детектора выступает отечественный програмно-аппаратный комплекс «Дунай» компании «Т8-Сенсор». Благодаря технологии оптической рефлектометрии и физических свойств оптического волокна он получает отраженный сигнал со всей протяженности оптической линии до 70 км.
При этом учитываются воздействие вибрации от передвижения людей и транспорта. Система опознает события на дороге в зависимости от массы предмета, его вибрации, передаваемой на полотно автодорог, и скорости движения. Эта информация о событиях направляется диспетчеру центра мониторинга за ситуацией на дороге для аналитики и принятия мер. В последующем, будет осуществляться информирование водителей подключенного автотранспорта о событиях на дороге для обеспечения безопасного движение и своевременного принятия решений о маневре.
Систему «Акустического мониторинга» заточат под «беспилотники»
Система акустического мониторинга использует нейросеть для самообучения и создания разных сценариев для оперативного предупреждения водителя о ситуации на дороге. Комплекс акустического мониторинга по волоконно-оптической линии проложеной вдоль автомобильной дороги, без регенерации закрывает трассу на участке протяженностью 70 км и сможет опознать заранее изученные события по вибрации вдоль всей длины проложенной линии. При этом вероятность возникновения слепых зон, в том числе, ночью и в условиях ограниченной видимости, практически исключена.
В перспективе система акустического мониторинга станет вспомогательной инфраструктурой для распознавания дорожных событий в критически важных системах беспилотного автотранспорта. Как известно, с 1 марта Самарская область участвует в эксперименте по тестированию беспилотных автомобилей на дорогах общего пользования. В течение трех лет планируется подтвердить возможность эксплуатации таких машин в автоматизированном режиме и выработать технические требования к автоматизированной системе вождения. Они лягут в основу технических регламентов и документов по стандартизации.
Работы по проекту «Система мониторинга автомобильных дорог на базе распределенного акустического сенсора» на сегодняшний день завершены. Сегодня в Самаре технологические макеты на базе «Акустического мониторинга» используются на ключевой транспортной артерии города — Московском шоссе.
В конце марта в режиме реального времени прошла видеотрансляция работы комплекса на этом участке дороги в Москву в НП «ГЛОНАСС».
Система работает совместно с интеллектуальной интеграционной платформой (ИИП) разработки ООО «СРЕДА» с целью реализации макетов «умной дороги».
В настоящее время в Самарской области на основе принципа «Акустического мониторинга» реализованы три макета — сценария работы системы. Они касаются информирования о пешеходе на обочине и проезжей части автодорог, работы уборочной техники и открытом люке колодца на проезжей части.
Во всех трех случаях система распознает события за счет детекции вибрации от движения объектов на поверхности автодорог независимо от погодных условий. Интеллектуальная интеграционная платформа получает сведения от акустического мониторинга и оповещает водителя подключенного автотранспорта через инфраструктуру V2X. Причем водитель осведомлен о событиях на дороге даже в условиях ограниченной видимости. Платформа также может выдавать рекомендации и собирать статистику для улучшения безопасности дорожного движения.
Помимо прочего, в Самаре компанией СМАРТС был реализован еще и четвертый сценарий работы Интеллектуальной Интеграционной Платформы для водителей электромобилей. Он позволит оперативно оповещать автомобилистов о свободной электрической заправке. С учетом того, что в Самарской области уже в 2020 году запустят производство электромобиля Zetta и что в течение пяти лет продажи этого вида транспорта достигнут 30%, такая услуга совсем скоро станет востребованной у автолюбителей.
Сценарий предусматривает автоматическую передачу водителям электромобиля информации о ближайшей свободной электрической заправке в случае низкого заряда аккумулятора. Как только уровень заряда батареи опустится ниже 20%, программная платформа автопроизводителя направит запрос в интеллектуальную интеграционную платформу о наличии ближайшей свободной заправки.
В свою очередь ИИП, подключенная к системе оператора электрозаправок, оперативно прорабатывает разные варианты и по сети V2X передает на монитор бортового компьютера электромобиля соответствующее оповещение с указанием адреса свободной электро-заправочной станции. Кроме того, платформа может выдавать рекомендации операторам электросетей о востребованных местах установки дополнительных электрозаправок. В будущем с ее помощью автомобилисты смогут заранее бронировать свободную электрозаправку.