Главные новости
ПАРТНЕРЫ
07-05-2021 09:31
Системный подход. Как цифровые технологии преображают российские дороги
![](../uploads/news/292/54647567856b.jpg)
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.
Просмотры: 950