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