Глава 3 Система Полного Регулирования и Управления Транспортом (СПРУТ)

Назначение

Задачей системы СПРУТ является организация автоматической диспетчеризации движения всего транспорта и пешеходов в городе, и в перспективе, полное автоматическое управление всем транспортом.

Цели системы СПРУТ:

1) Обеспечение безопасности дорожного движения.

2) Автоматическое управление всеми элементами дорожной инфраструктуры.

3) Организация беспрепятственного приоритетного движения специальных служб и общественного транспорта Автоматическая диспетчеризация общественного транспорта (АДОТ).

4) Организация движения всего транспорта в режиме зелёной волны, то есть без остановок.

5) Организация максимально полного использования площади дорог (ПВП).

6) Автоматическая диспетчеризация парковочных мест.

7) Дистанционное управление всем транспортом в автоматическом режиме.

Для обеспечения максимальной надёжности системы, СПРУТ является распределённой системой, состоящей из множества независимых сегментов (как сотовая связь). Система имеет минимум двукратное резервирование и аварийное питание. При необходимости возможно оперативное вмешательство человека-диспетчера.

Структурно СПРУТ состоит из радара (обеспечивающего вид сверху всей территории города) в режиме реального времени, интерфейса дорожной инфраструктуры (для управления светофорами и так далее), и множества терминалов, установленных в каждом транспорте для двусторонней полуавтоматической связи с диспетчером (индивидуальный светофор). Все элементы связаны цифровой беспроводной сетью.

Принцип работы

Анализируя в реальном времени данные с радара и терминалов, СПРУТ динамически определяет максимально эффективную и безопасную траекторию движения каждого транспорта и сообщает об этом через терминалы всем участникам движения. При наличии в транспорте соответствующего оборудования (дуамобиль), СПРУТ через терминал в автомобиле непосредственно управляет приводами автомобиля для дистанционного движения автомобиля по заданной траектории в автоматическом режиме.

В случае возникновения сбоев или нештатных ситуаций окончательное решение принимает человек-диспетчер.

При возникновении опасных или конфликтных ситуаций СПРУТ предупреждает о них участников движения, даёт указания для их устранения. Если же ДТП всё-таки произошло, СПРУТ имеет все необходимые доказательства для объективного определения виновных. Поэтому автомобили сразу убираются с дороги и не мешают движению.

Радар системы СПРУТ, СПКД

Задача радара предоставить вид сверху всех дорог, и соответственно всего транспорта, на всей территории города в режиме реального времени.

Для системы контроля движения (СПКД) достаточно разрешение в 50 сантиметров, а для автоматического управления транспортом (СПРУТ) около 5 сантиметров. Учитывая большую инерцию движения транспорта для разрешения по времени вполне достаточно стандартных 30 кадров в секунду.

Для этого нужна либо 1 камера очень высоко, например на спутнике, либо большее количество камер на меньшей высоте, например на привязных аэростатах на высоте около 300 метров. Или ещё большее количество камер, установленных на крышах высотных зданий. Количество камер определяется рельефом архитектуры города и выбирается таким, чтобы, используя перекрытие изображений, высотные здания и деревья не создавали «мёртвых» зон. При этом общая картинка получается «склейкой» изображений со всех камер как в мозаике или пазле.

Вид с вертолёта или аэростата (разрешение 45 см.) 1 камера на 300м

Воздушное заграждение из аэростатов 1917 год

Очевидным недостатком спутников и аэростатов является существенная зависимость от погоды и невозможность полностью избавиться от мёртвых зон (из-за придорожных деревьев).

Поэтому идеальным местом для установки являются крыши придорожных высотных зданий. Необходимость двукратного резервирования требует устанавливать камеры на домах по обеим сторонам улицы. А это полностью решает проблему недостаточной видимости участков дороги из-за придорожных деревьев.

Вид с крыши дома (разрешение 14 см.) 1 камера на 70м

На дорогах, вблизи которых нет высотных зданий, для установки камер можно использовать стандартные опоры освещения. Таким образом, для создания радара всегда можно использовать готовые опоры (все дороги в городе должны иметь освещение, так как у пешеходов нет фар).

Принципиальным отличием данной системы является направление съёмки камер строго вниз, а не как сейчас вдоль дороги, когда камера видит только первый ряд, а фон изображения постоянно меняется (движение машин в дальних рядах).

Такое решение уменьшает количество необходимых для полного видеопокрытия видеокамер в сотни раз, то есть делает полное видеопокрытие технически и экономически возможным.