Светофоры обретают интеллект: как уникальная российская разработка наводит порядок на дорогах Твери

Создатели «умных перекрёстков» рассказали корреспонденту Tverigrad.ru, как работает система адаптивного регулирования дорожного движения, и для чего на городских улицах нужны выделенные полосы для автобусов.

Машин с каждым годом на дорогах Твери всё больше, расширять дороги – некуда, а автомобилисты не желают идти по европейскому пути и пересаживаться на общественный транспорт. Впрочем, федеральные власти не очень-то и мотивируют водителей к этому. В итоге в часы пик транспортные заторы всё больше, а если же на магистральной улице произойдёт даже маленькое ДТП, или же сюда приедут работать коммунальщики, начинается транспортный коллапс. Всё это приводит к тому, что в первую очередь пора менять систему регулирования дорожного движения, сделать её более современной. И вот Тверь этого дождалась.

В областном центре началась масштабная работа по внедрению интеллектуальной транспортной системы. Первое, на что обратили внимание горожане – появление так называемых «умных перекрёстков», на которых светофорный объект работает в адаптивном режиме. И результат их работы уже виден практически каждому. Проехать по городским улицам там, где появились «умные перекрёстки», теперь можно либо без пробок, либо с минимальным количеством. Это, конечно, при условии, что водители ведут себя адекватно.

Но одними «умными перекрёстками» вся система не ограничивается. Она подразумевает внедрение целого комплекса подсистем, которые будут не только регулировать сигналы светофора, но и собирать все возможные данные о городском трафике. О том, как всё это работает и для чего нужна интеллектуальная транспортная система, корреспонденту Tverigrad.ru рассказали её создатели. Задачу реализуют ООО «СпецДорПроект» и ООО «Швабе-Москва».

Эффективный «зелёный»

– В рамках программы, которая реализуется под патронажем губернатора Тверской области и Федерального дорожного агентства, мы устанавливаем так называемые «умные перекрёстки». Это введение адаптивного светофорного регулирования. То есть светофоры работают не в жестких фиксированных фазах, как раньше, а в зависимости от наличия трафика машин и их количества меняется длительность сигналов, они управляются синхронно, когда транспортная нагрузка падает, они работают каждый сам на себя в адаптивном режиме. Задача – эффективное использование зелёного сигнала светофора. Мало машин – короткая фаза, много машин – длинная фаза, нет машин – нет фазы. С 9 вечера до 7 утра пешеходы чтобы перейти дорогу должны нажать кнопку. Кнопку не нажали, пешехода нет, фаза не включается. Никто никого не ждёт, максимально быстро все разъезжаются, – объясняет алгоритм работы «умного перекрёстка» генеральный директор ООО «СпецДорПроект» Константин Антонович.

Тверь не стала экспериментальным городом по внедрению ИТС. Первым делом такие системы появились в Москве, и сегодня ИТС уже успешно работает в Южно-Сахалинске, Рыбинске, Челябинске, в сателлите Санкт-Петербурга городе Кудрово и так далее. И по этим городам уже можно смело судить о её эффективности.

Правда, стоит подчеркнуть, что внедрение интеллектуальной транспортной системы не отменяет других действий по оптимизации трафика. Например, по созданию выделенных полос, благодаря которым ИТС будет предоставлять приоритет общественному транспорту.

– Это улучшает движение. Но, это не снимает темп часа пик. Это не снимает других действий по повышению приоритета для общественного транспорта. То есть если взять конкретно Тверь, то у вас отличные автобусы, но они тащатся в одной толпе. По Тверскому проспекту, безусловно, я бы, как транспортный инженер, рекомендовал бы делать выделенные полосы. Автобусы должны «свистеть» мимо машинок, которые не то что стоят в пробках, но едут медленнее. От этого никуда не деться, и кто бы чтобы ни говорил, всё равно все большие города, а Тверь – большой город, к этому придут. Потому что значимость общественного транспорта, она должна повышаться. Его удобство должно повышаться. И к этому надо двигаться. А умные перекрёстки в том числе обеспечивают приоритет движения общественного транспорта, если есть выделенные полосы. Как я уже говорил, если все едут в одном потоке, просто максимально эффективно используется улично-дорожная сеть, чтобы всех раскидать, кому куда ехать. Если есть выделенные полосы для автобусов, то эта система работает максимально ярко, понятно и эффективно, – объясняет Константин Антонович.

Сегодня два берега Волги, на которых расположена Тверь, связывают только три моста, если исключить Мигаловский мост на трассе М-10 – далеко не каждый готов ехать из одного конца города в другой по федеральной автодороге. Это накладывает свой отпечаток на загрузку центральных улиц в часы пик. И хоть уже совсем скоро в областном центре появится Западный мост, сегодня приходится решать проблему относительно текущих дорожных условий. И потому одними из первых перекрёстков интеллектом наделили перекрёстки на Тверском проспекте и проспекте Чайковского.

– Безусловно, есть проблема, связанная с тем, что у вас сейчас только три моста, с одного берега Волги на другой. Соответственно утром и вечером все устремляются к ним, и возникают ударные нагрузки. Если брать Новый мост, то это самое узкое наше «бутылочное горлышко». Там полосы – две, после опять в пять полос. То есть это постоянное хаотичное перемещение транспорта, возникают мини-аварии, притёрлись, пропускная способность падает ещё сильнее. Что есть, с этим и работаем. В итоге час пик по времени сократился, соответственно сейчас люди «вкатаются», поймут, как это работает, будут выбирать более комфортные пути проезда, через какие мосты, а мы будем делать свою работу, – утверждает специалист.

Дорогу пешеходам

Также «умные перекрёстки» стали удобнее для пешеходов. Именно пешие участники дорожного движения первыми ощутили пользу их появления. Самое заметное изменение для пешеходов – на светофорах появились кнопки вызова пешеходной фазы. Днём система работает в полностью автоматическом режиме, а ночью пешеходам, чтобы перейти проезжую часть, требуется нажать на кнопку. Время для самостоятельного вызова пешеходной фазы – с 21:00 до 7:00.

– Когда мы делаем «умные перекрёстки», мы стараемся работать, как нейрохирурги. Мы пытаемся сделать так, чтобы выжать максимум для всех. Пешеход – это важный участник дорожного движения, он не может ждать на каждом перекрёстке по 120-140 секунд, это отбивает всякое желание ходить пешком. Все тут же садятся в машины, появляется ещё больше машин на дорогах, это такой замкнутый круг. На всех объектах, где мы делаем «умные перекрёстки», мы вместе с департаментом дорожного хозяйства, благоустройства и транспорта находим общий язык и делаем так называемые фазы «на просачивание» вдоль основных магистралей, – поясняет гендиректор ООО «СпецДорПроект».

Если взять для примера пересечение Тверского проспекта и улицы Советской, то чтобы пешеход не стоял, не ждал две-три минуты, во время работы «основного хода» перекрёстка, коим является Тверской проспект, и для пешеходов, и для водителей горит разрешающий сигнал. Светофоры оснащены дополнительными секциями – бело-лунными стрелками, напоминающими водителю о том, что он обязан при повороте уступить дорогу пешеходам.

– Пешеход идёт, машины поворачивают направо и ему уступают дорогу. Также включается выделенная пешеходная фаза. Мы на всём проспекте увеличили время пешеходной фазы на пять секунд – 25 % времени, чтобы люди могли спокойно идти мамы с колясками, пожилые люди, то есть чтобы было комфортно, – подчеркнул Константин Антонович.

Точно также светофорные объекты работают и на других «умных перекрёстках». Но главное для водителей теперь – усвоить правило: «Не надо ездить по памяти».

Следить за переменами

Профессиональный водитель отличается от дилетанта, в том числе тем, что всегда следит за дорогой, за знаками, за светофорами. И даже если он ездит по одному и тому же маршруту много лет, он всё равно будет смотреть на дорожные знаки, разметку и так далее. Он будет следить, не поменялась ли минувшей ночью тут схема дорожного движения. Но профессионалов в Твери очень мало. Потому водители в нашем городе ездят по большей части, не обращая внимания на перемены вокруг них. Теперь автомобилистам следует усвоить одно простое правило: пора перестать ездить по памяти. Это связано с внедрением «умных перекрёстков». У них не существует такого понятия, как четкая последовательность фаз светофоров. Они могут меняться абсолютно в любом порядке.

– Люди не должны ездить по памяти, потому что если транспорта с Советской, с этого направления, нет, то эта фаза не включится. Она может не включиться 10, 20 минут. Фазы могут чередоваться в хаотичном порядке. Просто как приехали машины, пришли люди, так они и разъезжаются. И поэтому ездить по привычке водителям не надо, – призывает водителей руководитель «СпецДорПроекта».

И конечно же следует соблюдать правила дорожного движения. Наглядный пример – один таксист пожаловался, что он ночью простоял на красный свет почти 20 минут, когда по другому направлению машин не было совсем. Специалисты стали разбираться, в чем причина, и, отсмотрев видеозаписи с камер, установили, что он в нарушение ПДД выехал за стоп-линию. Как следствие, «умный светофор» был уверен, что машина проехала перекрёсток, и там нет никого. А значит зелёный сигнал светофора включился для главной дороги. Ещё одна особенность – на этих светофорах нет таймеров. Многие водители стали возмущаться, что перед ними якобы внезапно загорается красный свет. Решение проблемы простое: соблюдать скоростной режим.

– Он загорается точно также. Три раза моргнул зелёный, три секунды жёлтый, а потом уже красный. Не надо нарушать скоростной режим, чтобы это было неожиданностью, не надо «давить гашетку». В городе скорость – 60 километров в час. Едете спокойно 60, везде успеваете среагировать. Таймеры в нашем понимании, как транспортных инженеров – это неправильно. Это плохо с точки зрения безопасности. Потому что очень много аварий какого плана: водитель видит, что осталось три секунды, нажимает педаль газа, а в это время с другого направления водитель стартует, вдавив газ в пол, и они «встречаются» на перекрёстке. Поэтому при адаптивном управлении таймер отключается, так как непонятно, сколько осталось времени, длительность фаз – она разная всегда, – объясняет Константин Антонович.

В этом году в Твери появится 12 «умных перекрёстков». Основная масса светофоров уже работает, как должна, но идёт постоянная настройка и корректировка режимов работы. Всего же таких перекрёстков будет более 60. И что самое главное – это полностью российская разработка.

– Всё, что мы используем для работы умных перекрёстков – «железо», дорожные контроллеры, контроллеры индуктивных петлевых детекторов, сами петлевые детекторы – это всё отечественные разработки. Плюс софт, который используется как в дорожных контроллерах, так и в верхнем уровне, куда все данные стекаются, установленный у заказчика – это всё наше российское, которое с 2018 года мы планомерно писали, разрабатывали, и теперь применяем по всем городам страны, – заверяет Константин Анотонович.

Работает индукция

– Интеллектуальные перекрёстки работают за счет того, что они по каждому направлению понимают, какое количество машин, с какого направления и с каким разрывом между собой движутся. Соответственно если направление занято, открывается зелёный свет, автомобили начинают двигаться, как только направление начинает пустеть, закрывается фаза, открывается другое направление. Все эти объекты между собой связаны, они работают в так называемой координации, каждый светофор понимает, что у него происходит, и в зависимости от этого они синхронизируются, – рассказывает об особенностях системы заместитель генерального директора по развитию строительства и эксплуатации интеллектуальных транспортных систем ООО «Швабе-Москва» Иван Морданов.

Принцип работы простой. За основу, как самый главный датчик для анализа трафика, взята индукционная петля. Та самая, с помощью которой нас проверяют через металлодетектор , например, при проходе на массовое мероприятие.

– Принцип работы индуктивной петли нам объясняли в школе, на уроках физики. Она установлена непосредственно под дорожным полотном. На том углублении, которое позволяет легко менять асфальт. Для тех людей, кто сомневается, что они останутся после смены асфальта: фреза так глубоко не срезает дорожное полотно. Это важно понимать. И естественно петля по индукции понимает автомобиль, как металлическую коробку, но за счет того, что у нас есть хитрые математические алгоритмы, и установлена не одна петля, их несколько, мы можем считать и длину автомобиля и понимать даже тип транспортного средства, скорость передвижения, и так далее – все параметры, которые нам необходимы, чтобы управлять светофором, – рассказывает эксперт.

В этом и есть принципиальное качественное различие устанавливаемой в Твери ИТС от других, работающих, например, за счет анализа трафика посредством видеокамер. Камеру засыплет снегом, укроет туманом, и всё. А тут снегом засыплет, дождём зальёт – она будет работать, и это факт. Система апробирована на территории России.

Тверская область – не самая экстремальная с точки зрения погодных условий. Системы ИТС от «Швабе-Москва», как уже было упомянуто ранее, широко используются в регионах с более суровым климатом. Это и Челябинск, и Южно-Сахалинск. Система по управлению дорожным движением должна быть максимально эффективной.

– Мы постоянно дорабатываем систему, постоянно её улучшаем. Пытаемся сами в своих лабораториях придумать какие-то сложности, что-то подсматриваем, что происходит у других производителей, обмениваемся опытом, участвуем в конференциях. Мы стараемся сделать свою систему максимально эффективной, и наша позиция такова, что если мы её где-то установили, то мы продолжаем с нашим заказчиком постоянный диалог, консультируем его, что-то подсказываем, перенимаем какой-то опыт, в том числе и региональный, потому что особенности всё равно существуют, который для нас важный, и мы не останавливаемся на достигнутом. Постоянно всё это улучшаем, – обозначил Иван Морданов.

Не перекрёстками едиными

Но одними «умными перекрёстками» система ИТС не ограничивается. Также в рамках госзаказа в Твери внедрят и другие подсистемы, которые, может быть не будут заметным горожанам, но принесут ощутимую пользу. Это более профессиональные инструменты для работы контролирующих органов.

– В рамках этого проекта будут установлены метеорологические комплексы, которые позволят заведомо предсказывать погоду непосредственно на территории тверской агломерации, и за счет этого более эффективно и своевременно выпускать, в том числе дорожные службы. Устанавливаются специализированные детекторы транспорта, которые не имеют прямого отношения к светофорным объектам. Они нужны для того, чтобы считать скорость и интенсивность потока, – обозначил Иван Морданов.

Уточним, речи о выявлении нарушений ПДД в данном случае не идёт. Они будут собирать только ту информацию, которая нужна транспортным инженерам для того, чтобы своевременно принимать какие-то стратегические решения по управлению дорожным движением в городе: внедрение парковок, новых остановок общественного транспорта и так далее.

– Ну и помимо этого – это программное обеспечение, которое позволяет правительству региона в режиме «онлайн» фиксировать, что происходит на дорогах, получать картинку с телекамер, которые установлены, и управлять дорожным движением, – сообщил собеседник Tverigrad.ru.

Также он уточнил, что очень важно, что эта система не занимается выявлением нарушений ПДД.

– И это очень важно, что мы затронули эту тему, потому что ранее регионы на территории Российской Федерации в основном внедряли системы фиксации нарушений. Сегодня благодаря Федеральному дорожному агентству, минтрансу Российской Федерации, правительству, создана программа, которая позволяет внедрять именно интеллектуальные системы, призванные эффективно управлять дорожным движением. Это новая ступень развития. Это иная цель. В рамках этого проекта появляется инструмент, при помощи которого заказчик сможет на это реагировать, – объяснил Иван Морданов.

Безусловно каждый водитель мечтает о том, что у него на пути будет «зелёная волна», только по тому направлению, по которому движется он. Но и на перпендикулярных улицах также есть автомобили, есть пешеходы, которые переходят дорогу и идут на остановку общественного транспорта. И именно для того, чтобы максимально эффективно использовать пропускную способность перекрёстков, создаётся эта система.

Мультиинструмент для развития

Ещё одним важным объектом во всей этой системе становится центр обработки данных, куда стекается вся информация о городском трафике.

– Данные безусловно накапливаются, и они используются в том числе для того, чтобы оценивать ситуацию по критерию «было-стало». Сегодня мы уже видим рост интенсивности движения, то есть количество машин, которые едут по тому же самому Тверскому проспекту, по проспекту Чайковского. Оно возросло. При этом время часа пик сократилось. Мы это видим. Мы можем очень простым инструментом пользоваться с точки зрения жителей и посмотреть, например, бордовый отрезов на «яндексе», а по факту вы увидите, что там нет никакого бордового отрезка, машины едут достаточно свободно. Почему? Потому что системы, которые призваны быть сервисом, а не призваны для управления города, они очень часто подгружают историю и имеют на это право. И сегодняшняя история – мы можем сравнить с тем, что есть на дорогах, и увидеть уже улучшение. Такой очень простой инструмент для жителей, – рассказывает Иван Морданов.

Конечно же за основу сектора, в котором будут применяться собранные данные, идёт транспортное планирование. Это анализ и последующее применение каких-либо стратегий в модернизации схемы дорожного движения. Как серьёзных изменений, так и локальных. Но собранные данные могут использоваться и в совершенно других сегментах развития города и региона.

– Мы видим четко, что Тверь – это очень большой центр притяжения для туристов. В выходные дни приезжает очень много туристов. Это видно и по косвенным признакам – по количеству номеров в отелях, по тому потоку, который мы фиксируем и со стороны Москвы, и со стороны Санкт-Петербурга, и по количеству видеороликов, которые выходят в интернете, и этот транспортный спрос мы тоже должны обрабатывать, и это очень важно. И в том числе не исключено, что эти данные будут использоваться и для ведомств, которые занимаются, в том числе и развитием туризма. То есть это такая комплексная история. Big Data, если хотите, которую можно использовать в благих целях, для развития региона в том числе, – подытоживает собеседник Tverigrad.ru.

На этот год этап работ по внедрению интеллектуальной транспортной системы в Твери завершен. Но уже с началом нового сезона специалисты вернутся на улицы областного центра, чтобы продолжить наделять искусственным интеллектом тверские перекрёстки. А пока те «умные» светофоры, что уже появились в городе, продолжат самостоятельно обучаться и изучать трафик на улицах столицы Верхневолжья.

Подпишись на Telegram-канал «Твериград. Главные новости Твери!»: это только самые важные новости в удобном формате.