Системный подход. Как цифровые технологии преображают российские дороги . Журнал БКД.

+7 (495) 662-69-96

Москва, Ярославское ш., МИСИ-МГСУ, д. 26Б, стр. 3 офис 23-26

Главные новости >> Системный подход. Как цифровые технологии преображают российские дороги

07-05-2021 09:31

Системный подход. Как цифровые технологии преображают российские дороги

На протяжении столетий российской истории отсутствие или ненадлежащее состояние дорог было одним из основных препятствий на пути развития государства. Эта проблема, нашедшая своё отражение и в фольклоре, не была решена даже в XX веке, с его индустриальной мощью и гигантскими стройками. Одна из причин – отсутствие системного подхода к управлению дорожной сетью и мониторингу её состояния.

Именно такой подход лежит в основе национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» (НП «БКАД »). Впервые в отечественной истории дорожники оперируют не только катками и асфальтоукладчиками, но также информационными потоками и большими массивами данных. Цифровые технологии, широко внедряемые в сфере дорожного строительства под контролем созданного на базе ФАУ «РОСДОРНИИ » Общеотраслевого центра компетенций (ОЦК), позволят всего за несколько лет полностью преобразить отрасль и решить одну из главных проблем страны. 

Цифровой двойник дорожной сети 

Любая автодорога или улица – не обособленный объект, а часть местной транспортной сети, которая, в свою очередь, входит в транспортную систему страны. По сути это единый организм, для эффективного управления которым и рассматривать его нужно как целое. Только в этом случае можно оценить влияние локальных проблем на работу системы в целом. 

Поэтому реализация НП «БКАД » базируется на системном анализе больших объёмов данных о состоянии дорожной сети страны, для сбора и систематизации которых была создана общедоступная информационная система контроля за формированием и использованием средств дорожных фондов всех уровней (СКД Ф). Она включает полную базу дорожных объектов, информацию об их состоянии и обследованиях, планы по строительству и ремонту, данные о текущих и завершённых работах, а также сведения об использовании средств дорожных фондов. Вся информация поступает в единую федеральную базу данных и доступна через портал скдф.р  не только в цифровом, но и в интерактивных форматах: в виде карт, диаграмм, аналитических отчётов и т. д. 

Система имеет три уровня детализации: федеральный, региональный и местный (улично-дорожная сеть). На каждом уровне доступна подробная интерактивная карта автодорог, их паспорта, сведения о состоянии транспортной инфраструктуры, о наличии аварийных и ремонтируемых участков. Все данные имеют привязку к объектам на картах. Фактически СКД Ф представляет собой непрерывно обновляемую цифровую модель российской дорожной сети. 

Пользователями системы могут стать любые заинтересованные субъекты дорожной деятельности: государственные и муниципальные ведомства, коммерческие организации, заказчики и подрядчики дорожно-строительных работ, владельцы и водители автотранспорта, а также граждане и общественные организации. Для каждой категории пользователей предусмотрен определённый регламент доступа к системе. 

Например, для граждан он реализован через платформу «Моя дорога» и мобильное приложение «Гражданин». Оно будет работать в режиме двусторонней связи и позволит не только следить за состоянием дорожной сети и планами по её развитию, но также направлять запросы и предложения, жалобы, фото аварийных и проблемных участков в адрес дорожных служб и ведомств. Пользователь, отправивший подобное обращение, сможет в режиме реального времени следить за решением проблемы. 

• Зачем это нужно: СКДФ позволяет в рамках единого информационного пространства обеспечить доступ к цифровым данным и обмен ими для всех участников дорожной деятельности: от чиновников и подрядных организаций до граждан, экспертного сообщества и ИТ-компаний.

Благодаря механизмам обратной связи система позволяет отследить движение средств дорожных фондов и оценить эффективность их использования. Это повышает уровень бюджетной дисциплины субъектов РФ, помогает внедрить и расширить инструментарий общественного контроля. 

Сканер для дороги 

Эффект от внедрения СКД Ф возможен только при соблюдении двух условий: система должна содержать исчерпывающие данные обо всех без исключения автодорогах и эти данные необходимо постоянно поддерживать в актуальном состоянии. То есть дорожную сеть нужно «оцифровать». 

Для выполнения этой задачи в ФАУ «РОСДОРНИИ» было разработано уникальное техническое решение – передвижная лаборатория непрерывной диагностики автодорог «Эскандор». Автопоезд на базе грузовика «КАМАЗ » с полуприцепом, начинённым новейшим измерительным оборудованием, фактически представляет собой сканер для дороги: он движется со скоростью транспортного потока (до 80 км/ч), на ходу сканирует профиль дорожного полотна и рельеф прилегающей местности вместе с придорожными сооружениями, обрабатывает полученные данные и выгружает их в СКД Ф. В день одна такая машина способна «оцифровать» до 400 км дороги, а накапливать собранные данные без выгрузки может в течение 20 дней. 

«Сердце» мобильного комплекса – система измерения прочности дорожного плотна, которая оценивает величину упругой осадки и форму чаши прогиба. Параллельно «Эскандор» измеряет продольную и поперечную ровность дороги (т. н. «колейность»), оценивает сцепные свойства дорожного полотна и сканирует его на дефекты покрытия. 

Для оцифровки рельефа дороги и прилегающей местности используется мобильный лазерный сканер с технологией LiDAR. Он сканирует дорожное полотно и объекты инфраструктуры, создавая их цифровые 3D-модели в так называемом облаке точек. Это позволяет автоматически создать цифровой паспорт дороги и выполнять проектные работы с использованием BIM-технологий. Параллельно «Эскандор» производит глубинное сканирование дорожного полотна с помощью бортового георадара, а также осуществляет панорамную фотосъёмку. 

Ещё одна особенность мобильного комплекса – бортовой компьютер с искусственным интеллектом. Пройдя самообучение и собрав определённый объём данных, эта нейросеть, связанная с СКД Ф, сможет самостоятельно, без участия оператора, оценивать состояние незнакомых ей дорог. Анализ такого рода позволит рассчитать интегральный индекс состояния дорожного покрытия и своевременно планировать ресурсные вложения на текущий и капитальный ремонт дорог. 

По расчётам РОСДОРНИИ , для эффективного покрытия всей российской дорожной сети необходимо запустить в эксплуатацию пять комплексов «Эскандор». В настоящий момент один из них уже работает. Есть вероятность, что следующая машина будет беспилотной. 

• Зачем это нужно: Мобильные лаборатории «Эскандор» обеспечат оперативное наполнение базы данных СКДФ и позволят поддерживать её в актуальном состоянии в режиме реального времени. Использование технологий искусственного интеллекта даст возможность оптимизировать использование средств дорожных фондов и решит проблему человеческого фактора при их распределении и использовании. 

Дорога начинается с пешехода 

Одной из ошибок прошлых попыток модернизации дорожной отрасли была их реализация «сверху», без вовлечения граждан и учёта их интересов и потребностей. На сей раз всё иначе: НП «БКАД» имеет целью сделать дорожную деятельность максимально открытой и доступной для общественного контроля. Для решения этой задачи совместными усилиями Минтранса России, Агентства стратегических инициатив (АСИ ) и ФАУ «РОС ДОРНИИ» была разработана платформа «Моя дорога», которая служит для отображения объективного уровня удовлетворённости граждан состоянием дорожно-уличной сети. 

В 2021 году внедрение платформы происходит в тестовом режиме на базе 11 пилотных площадок: в Великом Новгороде, Нефтекамске, Лабытнанги, Шатуре, Сочи, Волжском, Новомосковске, Петропавловске-Камчатском, Астрахани, Нижнем Новгороде и Набережных Челнах. В настоящий момент в этих городах организованы специальные муниципальные штабы по реализации программы «Моя дорога». Свою деятельность они осуществляют при экспертной поддержке ФАУ «РОСДОРНИИ», необходимой для качественной и эффективной реализации проекта. 

Задача штабов на 2021 год – разработать и внедрить стандарты вовлечения граждан в решение вопросов развития городской среды, реконструкции и строительства улично-дорожной сети, а также спроектировать систему новой городской мобильности. 

• Зачем это нужно: Программа способствует вовлечению граждан в реализацию дорожных нацпроектов и поможет отраслевым структурам наладить обратную связь с непосредственными пользователями автодорог. Это упростит контроль качества работ, облегчит сбор информации о текущем состоянии дорожной инфраструктуры и позволит выстраивать стратегию деятельности в соответствии с интересами россиян и с учётом климатических и региональных особенностей. 

Грузовики взвесят себя сами 

Для грамотного управления транспортными потоками наряду с изучением и мониторингом состояния дорожной сети необходимо постоянно анализировать проходящий через неё трафик. Особенно важно контролировать движение грузового транспорта, который в наибольшей степени изнашивает дорожную инфраструктуру. Однако эффективно реализовать эту задачу путём взвешивания грузовиков на пунктах весогабаритного контроля вряд ли возможно. Их организация и содержание требуют немалых затрат, а постоянные пробки из-за очередей на весах сами по себе стали проблемой, требующей решения. Поэтому на смену традиционному взвешиванию пришла новая технология.

Начиная с 2021 года весь российский грузовой транспорт массой более 3,5 т будет оборудован датчиками осевых нагрузок, способных с погрешностью не более 5 % определить загрузку и вес автомобиля в любой момент времени, прямо на ходу. Технология, разработанная специалистами ФАУ «РОС ДОРНИИ », решает сразу две проблемы. Во-первых, она позволяет отказаться от традиционных автовесов: данные бортовой системы контроля веса проезжающих грузовиков будут автоматически передаваться на пульт оператора пункта весогабаритного контроля. Во-вторых, теперь каждый водитель сможет контролировать загрузку своей машины, не выходя из кабины. 

• Зачем это нужно: Отказ от стационарных весов решит проблему очередей на пунктах весогабаритного контроля, позволит оптимизировать грузовой трафик и сократить расходы на содержание дорожной инфраструктуры. Кроме того, это решение даст водителям инструмент контроля загрузки, что позволит снизить аварийность и облегчить контроль коммерческих перевозок. 

Широкое применение цифровых технологий в дорожной деятельности решает многие «исторические» проблемы и позволяет в кратчайшие сроки повысить эффективность использования ресурсов отрасли. Поэтому её цифровизация – непременное условие достижения целевых показателей НП «БКАД»: приведения автодорог в соответствие с нормативными требованиями, снижение уровня перегрузок, аварийности и числа ДТП.


Главная Наши журналы Свежий номер Архив Партнеры Выставки Наши услуги Контакты

Дорожное хозяйство. Всероссийский отраслевой журнал. © 2018 - 2021