Современные автобусы, троллейбусы, трамваи, электропоезда оснащены целым комплексом различных бортовых систем, которые, в свою очередь, являются неотъемлемой частью средств, позволяющих решать разного рода управленческие задачи. Такие системы действуют во многих городах мира.
В Чехии системы управления городским транспортом активно начали внедрять с 2002 года. На выставке «Электроника-Транспорт 2015» демонстрировалась система от компании Techniserv, которая внедрена в целом ряде чешских городов — в Брно, Пльзене, Остраве, Ихлаве и др. (рис. 1). Она охватывает всю транспортную сеть этих городов, включая автобусы, троллейбусы, трамваи и пригородные поезда. Важно отметить, что решение это комплексное, закрывающее практически весь спектр задач, которые стоят перед транспортной системой города, так что полных аналогов у него, объединяющих все сервисы «из коробки», насколько нам известно, нет. Все остальные являются объединением в принципе разнородных модулей, что потенциально может создать множество сложностей при внедрении, и, что хуже, данное обстоятельство часто приводит к целому ряду проблем уже в процессе эксплуатации.
Когда речь заходит об управлении транспортом, в первую очередь вспоминают о системах мониторинга. Действительно, комплекс проблем, связанных с мониторингом общественного транспорта, относится к разряду вечных. Ее решением приходилось заниматься еще во времена конки и карет-омнибусов, менялись только способы. Всегда приходилось следить за соблюдением расписания, проверять, насколько аккуратно извозчики, а потом водители управляют вверенным транспортным средством, используют ли они фураж, а затем топливо, да и сами транспортные средства по назначению, а также отслеживать уровень загрузки в разное время и на разных маршрутах.
Для рельсового транспорта также стояла проблема перевода стрелок. И если водитель трамвая еще мог перевести их самостоятельно, то для железнодорожного транспорта возможные ошибки персонала могли иметь самые серьезные последствия.
Задача мониторинга важная, но не единственная. Не менее вечной является тема сбора платы за проезд, причем так, чтобы данный процесс, с одной стороны, не занимал слишком много времени, а с другой — чтобы свести к минимуму количество безбилетников. Отдельный вопрос — пассажиры льготных категорий. Их также необходимо как-то учитывать, и долгое время данная задача не имела адекватного решения. Равно как и предотвращение использования поддельных льготных билетов или их передачи посторонним.
Не менее актуален вопрос, как довести до пассажиров информацию о маршруте. Простое объявление текущей и следующей остановки или станции — это минимум. Важна также информация о пересадках на другие виды транспорта. Хорошим тоном стало информирование пассажиров о прибывающем транспорте на остановках, а также сервисы для лиц с ограниченными возможностями, в том числе слабослышащих и незрячих.
Довольно долго все эти задачи возлагались (а иногда возлагаются и до сих пор) на людей — линейных ревизоров, кондукторов, водителей. Но качество реализации оставляло много лучшего. Кроме того, возникал пресловутый человеческий фактор, например, сговор между водителями и ревизорами. А многие сервисы, например, связанные с учетом пассажиров льготных категорий, до недавнего времени невозможно было реализовать в принципе. Да и просто таких сотрудников всегда не хватало.
Положение начало меняться в 80-е годы прошлого века, когда появились более-менее комплексные автоматизированные бортовые системы для общественного транспорта. Сначала они стали внедряться в метрополитенах и пригородных поездах, а затем и на остальных видах городского транспорта. Так, первая бортовая система от Techniserv была выпущена на рынок в 90-е годы. Она выполняла функции тахографа, который контролировал основные параметры движения, автоинформатора о маршруте (включая данные об остановках и тарифных зонах) и сбора платы за проезд. Информация в диспетчерский центр передавалась в режиме офлайн, когда автобус, троллейбус или трамвай покидал маршрут. Впрочем, к чести нашей страны, системы автоинформирования пассажиров начали внедряться у нас еще в 70-е годы прошлого века. Другой вопрос, что слишком долгое время их использование ограничивалось Москвой и Ленинградом/Санкт-Петербургом.
Надо отметить, что аналогичные решения от других производителей, возможно, с меньшей функциональностью, существовали и раньше. Так, первые аналоговые тахографы появились еще в 20-е, а первые цифровые приборы выпущены на рынок в 80-е годы прошлого века.
Появление решений по спутниковой навигации дало серьезный виток развитию систем управления транспортом. Особенно когда оснащение соответствующим оборудованием пассажирского транспорта в целом ряде стран стало обязательным. Ужесточались и требования по оснащению транспортных средств системами безопасности. Традиционной «тревожной кнопки» оказалось уже недостаточно, и автобусы, троллейбусы, поезда, трамваи начали оснащать системами видеонаблюдения, а в последнее время и аналитическими комплексами, применение которых дало быстрый и ощутимый эффект.
В результате функциональность бортовых систем транспортных средств росла. Их ядром в проектах компании Techniserv является бортовой компьютер разработки HERMAN Elektronika (рис. 2). Он представляет собой систему на архитектуре ARM, оснащенную довольно приличными ресурсами: 1 Гбайт оперативной и 8 Гбайт постоянной памяти в минимальной конфигурации. Работающий на Linux, бортовой компьютер оснащен приемником спутниковой навигации с поддержкой GPS и ГЛОНАСС. Как отметил проект-менеджер компании Techniserv Растислав Ленарт, включение поддержки новых систем не представляет никаких технических сложностей. Помимо этого устройство выполняет функцию сервера системы видеонаблюдения и тахографа, собирая информацию с установленных в транспортном средстве датчиков, автоинформатора (работающего как для водителя, так и для пассажиров, причем он является полноценной вещательной системой, позволяющей воспроизводить не только данные об остановках, но и другую информацию, в том числе коммерческую рекламу). Видеокамеры используются также для анализа заполняемости салона — данный аналитический модуль является ноу-хау Techniserv. Системы, предназначенные для рельсового транспорта, включают модуль автоматического перевода стрелок. Связь с внешними устройствами осуществляется с помощью стандартного для транспорта интерфейса IBIS/IPIS, а также RS 485/CAN и Ethernet. Все управление данной системой для конечного пользователя сводится к девяти кнопкам.
Бортовые компьютеры поддерживают постоянную связь с диспетчерской системой в режиме реального времени. Они показывают, где именно находится каждая единица, что позволяет оперативно реагировать на ситуацию в течение дня. Например, перераспределять транспорт с учётом загрузки маршрутов или перестраивать сетку по мере изменения ситуации на улицах. Важной функцией такой системы является также автоматический перевод стрелок на рельсовом транспорте. Диспетчерскую систему можно объединять с ПО для автоматизации бизнес-процессов, для чего разработчики предусматривают необходимые интерфейсы. В результате решение Techniserv может интегрироваться с любыми ERP-системами, которые эксплуатируются. Подобные ему российские разработки имеют аналогичный инструментарий.
Однако передача даже одной только телеметрической информации с транспортных средств долгое время была не слишком простой задачей, не говоря уже о видеонаблюдении, где объемы данных многократно выше. FM-радиосвязь, которую традиционно использует городской наземный транспорт, дёшева и имеет широкое покрытие, но она не может обеспечить высокую скорость передачи данных. В сотовых сетях, особенно в крупных городах, до появления 4G/LTE также нельзя было рассчитывать на стабильную пропускную способность, особенно в дневное время, в период пиковой загрузки. Плюс ко всему стоимость трафика в сотовых сетях высока. Сети Wi-Fi обладают неплохой пропускной способностью, но обеспечить полное покрытие ими даже в относительно небольшом городе крайне сложно и дорого. Тем не менее именно Wi-Fi удобнее всего использовать для загрузки больших объемов информации (например, данных видеонаблюдения) в офлайн-режиме. В Techniserv решили сохранить поддержку всех перечисленных интерфейсов. Вместе с тем, как отметил Растислав Ленарт, ставка будет делаться на сети LTE, поскольку именно они, с одной стороны, имеют наибольшее покрытие, а с другой — позволяют обеспечить стабильно высокое качество связи. При этом стоимость их услуг постоянно снижается.
Как уже было сказано выше, системы Techniserv эксплуатируются в городах, где используется исключительно наземный транспорт. Однако включение в общую систему метрополитена не является принципиально нерешаемой задачей. По словам Растислава Ленарта, хотя системы спутниковой навигации неработоспособны под землей, можно использовать другие способы определения местоположения. Например, в Москве можно применять точки доступа Wi-Fi, в других городах — базовые станции мобильной связи.
