23.12.2021
Какую роль сыграют цифровые двойники в digital-трансформации управления дорожным движением ближайшего будущего.
Об опыте создания и актуализации цифровой модели объектов дорожно-транспортной инфраструктуры с использованием мобильных лабораторий и о других перспективных направлениях цифровизации транспортного комплекса России рассказывает генеральный директор компании «Цифровые дороги» (ГК «Урбантех») Андрей Бородин.
В мире сегодня стратегии цифровой трансформации транспорта разработали не более 35 государств, и Россия – в их числе. Этим летом Минтранс опубликовал соответствующий документ, рассчитанный на период до 2030 года и ставший главной темой для обсуждения на отраслевых дискуссионных площадках. Так, комментируя документ на «Транспортной неделе», вице-премьер Дмитрий Чернышенко отметил, что мобильность населения должна быть обеспечена повсеместным доступом к интернету не только в населенных пунктах, но и на магистральных сетях. И правительству поручено проработать на трех тестовых федеральных трассах стандарты доступности инфраструктуры для новых технологий интернета вещей, беспилотного транспорта, обеспечивающие передачу данных на скорости до 150 км/ч. А министр транспорта Виталий Савельев заявил о первоочередной важности развития автономного транспорта, беспилотных логистических коридоров и аэроуслуг для перевозки грузов, которые бы выполнялись в автоматическом режиме.
Новая транспортная стратегия России содержит шесть основных направлений:
- «Беспилотники для пассажиров и грузов»;
- «Зеленый цифровой коридор пассажира»;
- «Бесшовная грузовая логистика»;
- «Цифровое управление транспортной системой РФ»;
- «Цифровизация для транспортной безопасности»;
- «Цифровые двойники объектов транспортной инфраструктуры».
И именно последний блок, на мой взгляд, особенно важен, потому что в своевременном создании цифровых двойников транспортных объектов лежит ключ к общему успеху перехода отрасли на качественно другой уровень.
Важной составляющей формирования цифрового двойника объектов транспортной инфраструктуры является создание и максимально автоматизированное поддержание актуального состояния цифровой модели объекта, а именно цифровых паспортов, которые учитывают атрибуты объекта и его состояния на момент инвентаризации. Именно в этом направлении сейчас работают многие компании, связанные с цифровизацией транспортной инфраструктуры.
Дорожно-транспортная инфраструктура (ДТИ) – это живой механизм, который постоянно меняется, и в этих изменениях задействовано огромное количество людей: подрядчиков, служб, департаментов, обслуживающих организаций. Если контроль за инфраструктурой происходит в полуручном или ручном режиме, то у профильного ведомства нет возможности наблюдать актуальную картину расположения и состояния объектов. Постобработка данных в таком случае может длиться до месяца.
Производительность ручной обработки данных составляет 1–2 километра в день. В итоге полная оцифровка среднего или крупного города растягивается до полугода или принципиально невозможна.
Такая ситуация существенно усложняет работу городских служб, может привести к увеличению количества ДТП, а также к некорректному планированию и распределению средств на поддержание инфраструктуры.
К совершенствованию процесса должно привести внедрение цифровых двойников, а именно автоматическое формирование цифрового паспорта объекта ДТИ и автоматизация разработки проектов организации дорожного движения (ПОДД).
Для решения проблемы компанией «Цифровые дороги» разработан программно-аппаратный комплекс «Автодискавери», который предназначается для создания и актуализации цифровой модели объектов ДТИ с использованием передвижных комплексов. Внедрение таких мобильных лабораторий позволяет оцифровывать 30–40 км в день.
Работа «Автодискавери» построена следующим образом. На улицы или автомагистрали регулярно выезжают специально оборудованные автомобили, которые получают панорамные изображения, определяют, размечают и классифицируют объекты ДТИ: дорожные знаки, разметку, светофоры, ограждения, места установки и т.д. Всего обрабатывается более 25 классов объектов. Программное обеспечение сравнивает данные объектов с эталонными, а также визуализирует расположение объектов на карте. Результатами этой работы становятся создание цифровой копии объектов инфраструктуры и автоматизация подавляющего числа работ, связанных с ее контролем.
Итоги данной работы должен верифицировать сотрудник постобработки, а для создания ПОДД требуется квалифицированный проектировщик, который даст свое заключение. Но при этом основной функционал осуществляется автоматически. Такой подход существенно ускоряет процесс обработки данных и повышает качество самого продукта. Важно, что эксплуатант в итоге получает цифровую копию объектов ДТИ, актуальность которой он может поддерживать в автоматическом режиме. Сегодня все это не просто перспективные разработки, а уже работающий механизм, прошедший все этапы пилотных работ и вошедший в России в стадию использования.
В ноябре 2021 года о переходе на автоматический режим управления дорожной инфраструктурой заявили власти Москвы. Департамент транспорта столицы намерен создать цифровую модель города и единую электронную базу всех дорожных объектов. Для этой работы Центр организации дорожного движения столицы (ЦОДД) вывел на улицы восемь специальных автомобилей. Оцифровка дорог, которую планируется завершить в I полугодии 2022 года, позволит решить сразу несколько задач:
- получить актуальные сведения о состоянии дорожной инфраструктуры и распределении транспортных потоков;
- перенести в «цифру» различные пилотные проекты, чтобы не проводить их вживую в условиях плотного столичного трафика;
- цифровые двойники в будущем позволят использовать данные, необходимые для тестирования беспилотного транспорта и внедрения технологии V2I (vehicle-to-infrastructure, или автомобиль – придорожная инфраструктура).
Мосгордума уже одобрила проведение эксперимента с использованием беспилотных автомобилей.
Готовится к реализации и другой проект. В 2022 году Минтранс РФ планирует начать тестовые заезды беспилотных грузовиков на участках трассы М11 «Нева». Полномасштабное коммерческое использование этого автономного транспортного коридора намечено на 2024 год. Ожидается, что воплощение в жизнь этой идеи приведет к снижению себестоимости перевозки грузов на 15% и увеличению средней коммерческой скорости доставок грузов на 25%.
Аналогичное положение дел мы можем наблюдать и в другой отрасли. Программа развития беспилотных аэродоставок грузов наряду с задачей по созданию беспилотных логистических коридоров включена в перечень 42 инициатив Правительства РФ, которые считаются наиболее востребованными. Для масштабного использования грузовых дронов также необходимо создавать трехмерные цифровые модели. Аппарат должен не просто прилететь из точки А в точку Б – он должен понимать, где, условно говоря, стоят столбы, дома, деревья, где натянуты провода.
Из приведенных выше примеров следует, что без создания виртуальных дубликатов элементов инфраструктуры реализация таких проектов в полной мере невозможна. Это справедливо и для направлений «Цифровое управление транспортной системой РФ» и «Цифровизация для транспортной безопасности». Только владея обновляемой в режиме реального времени информацией о состоянии всех объектов, можно эффективно управлять системой и обеспечивать ее безопасность.
Направление стратегии цифровой трансформации транспорта «Зеленый цифровой коридор пассажира» предусматривает создание единого цифрового инструмента оплаты проезда для всех видов транспорта с применением биометрии, а также создание MaaS (Mobility-as-a-Service, или сервис как услуга) по построению оптимального маршрута поездки. И здесь тоже понадобится цифровой двойник.
Одним словом, успех реализации утвержденной стратегии во многом зависит от того, как документ будет «приземлен» на реальные проекты.
