ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОМП В ЛОКАЛЬНЫХ И ЗОНАЛЬНЫХ АСУ АТП - Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте
Задачи ОМП автомобилей, других транспортных средств, ценных грузов крайне актуальны как для государственных правоохранительных органов, так и для частных структур безопасности. Такие задачи приходится решать в процессе управления патрульными службами и контроля перемещения подвижных объектов, обеспечения безопасности автомашин и их поиска в случае угона, сопровождении ТС, ценных грузов и т. д.
В системах автоматического (автоматизированного) определения местоположения транспортного средства -- AVL (Automatic Vehicle Location system) местоположение ТС определяется автоматически по мере перемещения его в пределах данной географической зоны. Система AVL обычно состоит из подсистемы ОМП, подсистемы передачи данных и подсистемы управления и обработки данных.
По назначению AVL-системы можно разделить:
На диспетчерские системы, в которых осуществляется централизованный контроль в определенной зоне за местоположением и перемещением ТС в реальном масштабе времени одним или несколькими диспетчерами системы, находящимися в стационарных диспетчерских центрах (это могут быть системы оперативного контроля перемещения патрульных автомашин, контроля подвижных объектов, системы поиска угнанных автомашин);
Системы дистанционного сопровождения, в которых производится дистанционный контроль перемещения подвижного объекта с помощью специально оборудованной автомашины или другого ТС; чаще всего такие системы используются при сопровождении ценных грузов или контроле перемещения транспортных средств;
Системы восстановления маршрута, решающие задачу определения маршрута или мест пребывания ТС в режиме постобработки на основе полученных тем или иным способом данных; подобные системы применяются при контроле перемещения ТС, а также с целью получения статистических данных о маршрутах.
В состав конкретной AVL-системы часто входят технические средства, обеспечивающие несколько способов определения местоположения.
В зависимости от размера географической зоны, на которой действует AVL-система, она может быть:
Локальной, т. е. рассчитанной на малый радиус действия, что характерно в основном для систем дистанционного сопровождения;
Зональной, ограниченной, как правило, пределами населенного пункта, области, региона; глобальной, для которой зона действия составляет территории нескольких государств, материк, территорию всего земного шара.
С точки зрения реализации функций ОМП AVL-системы характеризуются такими техническими параметрами, как точность местоопределения и периодичность уточнения данных. Очевидно, что эти параметры зависят от зоны действия AVL-системы. Чем меньше размер зоны действия, тем выше должна быть точность ОМП. Так, для зональных систем, действующих на территории города, считается достаточной точность ОМП (называемая также зоной неопределенности положения) от 100 до 200 м. Некоторые специальные системы требуют точности в единицы метров, для глобальных систем бывает достаточно точности в несколько километров. Для зональных диспетчерских систем идеальным может считаться получение данных о местоположении подвижного объекта до одного раза в минуту. Системы дистанционного сопровождения требуют большей частоты обновления информации.
Методы ОМП, используемые в AVL-системах, можно разбить на три основных категории: зональные методы, методы навигационного счисления и методы ОМП по радиочастоте. Рассмотрим коротко особенности современных систем ОМП.
1. Методы приближения. С помощью достаточно большого количества контрольных пунктов (КП), точное местоположение которых известно в системе, на территории города создается сеть контрольных зон. Местоположение ТС определяется по мере прохождения им КП. Распознанный индивидуальный код КП передается в бортовую аппаратуру, которая через подсистему передачи данных передает эту информацию, а также свой идентификационный код в подсистему управления и обработки данных. Так реализуется метод прямого приближения. Однако на практике чаще используется инверсный метод приближения -- обнаружение и идентификация ТС осуществляется с помощью установленных на них активных, пассивных или полуактивных маломощных радиомаяков, передающих на приемник КП свой индивидуальный код, или же с помощью оптической аппаратуры считывания и распознавания характерных признаков объекта, например, автомобильных номеров. Информация от КП далее передается в подсистему управления и обработки данных.
Очевидно, для зональных систем точность местоопределения и периодичность обновления данных напрямую зависит от плотности расположения КП по территории действия системы. Методы приближения требуют развитой инфраструктуры связи для организации подсистемы передачи данных с большого числа КП в центр управления и контроля, а в случае использования оптических методов считывания требуют и сложной аппаратуры на КП, и поэтому являются весьма дорогостоящими, особенно при построении систем, охватывающих большие территории. В то же время инверсные методы приближения позволяют минимизировать объемы бортовой аппаратуры или даже вообще не устанавливать ее на автомашину. Основное применение зональных систем -- комплексное обеспечение охраны автомашин, обеспечение поиска автомашин при угоне. Примером подобной системы является система КОРЗ-ГАИ, отслеживающая приближение угнанной оборудованной автомашины к посту дорожной инспекции. В Москве предполагалось оснащение подобной аппаратурой всех постов на выезде из города.
- 2. Методы ОМП по радиочастоте. Местоположение ТС определяется путем измерения разности расстояний от ТС до трех или более радиомаяков. Данную группу методов можно условно разбить на две подгруппы: радиопеленгация, при которой абсолютное или относительное местоположение ТС определяется при приеме излучаемого им радиосигнала сетью стационарных или мобильных приемных пунктов, и вычисление координат по результатам приема специальных радиосигналов на борту подвижного объекта (методы прямой или инверсной радионавигации). 2.1. Методы радиопеленгации. С помощью распределенной по территории города сети пеленгаторов или с помощью мобильных средств пеленгации возможно отслеживание местоположения ТС, оборудованных радиопередатчиками-маяками.
Примером AVL-системы, основанной на методах радиопеленгации, можно считать систему ГИПС (новое название -- СКИФ). Принцип работы системы -- прием сигнала, излучаемого малогабаритным радиомаяком на ТС, сетью стационарных радиоприемных центров и вычисление области неопределенности положения ТС. Точность местоопределения зависит от плотности размещения стационарной радиоприемной сети на территории и может составлять несколько метров в режиме непрерывного слежения и корректировки данных с использованием ГИС.
Подобную систему с применением пейджеров двухсторонней связи и сети приемопередающих станций предлагает фирма "Ме-гаПейдж". Широкополосный передатчик, установленный на автомашине, включается по сигналу стандартного пейджингового приемника, либо по сигналу системы противоугонной сигнализации. ОМП передатчика осуществляется с помощью сети базовых станций пейджинговой системы.
Примером системы на базе мобильных пеленгаторов является система ЛОДЖЕК. Пеленгаторами данной системы оборудованы автомашины спецбатальона дорожно-постовой службы ГАИ и посты-пикеты ГАИ на выезде из города.
2.2. Методы радионавигации. Наилучшие точностные и эксплуатационные характеристики в настоящее время имеют спутниковые навигационные системы (СНС), в которых достигается точность местоопределения в стандартном режиме не менее 50 --100 м, а с применением специальных методов обработки информационных сигналов в режиме фазовых определений или дифференциальной навигации -- несколько метров.
Технические решения, предлагаемые различными фирмами, достаточно близки по своим показателям и различаются деталями, которые, однако, могут оказаться существенными для конкретного пользователя системы. Как правило, оборудование системы включает в себя бортовой навигационный вычислитель, радиостанцию УКВ-радиосвязи или сотовый телефон (рис. 5.1).
В диспетчерском центре устанавливается компьютер с электронной картой и ПО системы диспетчеризации и мониторинга автотранспорта на территории города. В качестве примеров подобных систем можно привести систему "Магеллан" фирмы "Транснетсер-вис", "Юником-AVL" фирмы "Юником", "Гранит" НТЦ "Сеть", КОРД фирмы "КОРД", GrantGuard группы компаний "ГРАНТ-Вымпел", TrackMaster Саг компании "ГЕО СПЕКТРУМ" и др.
Главной проблемой при внедрении этих систем является недостаточное развитие в России инфраструктуры подвижной связи для организации надежного канала передачи информации между бортовым и центровым оборудованием на территории крупных городов.
Рис. 5.1 Схема работы AVL-системы, оснащенной радиомодемом сотовой связи
Определенный прорыв в этой области можно ожидать с расширением площади покрытия и мощности центров коммутации данных, использующих стандарты цифровой сотовой связи GSM.
3. Методы навигационного счисления. Данные методы ОМП основаны на измерении параметров движения ТС с помощью датчиков ускорений, угловых скоростей, пройденного пути и направления. На основе полученных данных вычисляется текущее местоположение ТС относительно известной начальной точки. В целом данные методы могут использоваться в системах, применяющих методы радионавигации. Основное преимущество методов навигационного счисления -- независимость от условий приема навигационных сигналов бортовой аппаратурой. На территории города с плотной застройкой могут встречаться участки, где затруднен прием сигналов от наземных систем и даже СНС. На таких участках бортовая навигационная аппаратура не в состоянии вычислить координаты подвижного объекта. Приемные антенны радионавигационных систем должны размещаться на ТС с учетом обеспечения наилучших условий приема навигационных сигналов. Это делает их уязвимыми для злоумышленников в случае применения для нужд охраны ТС или перевозимых ими грузов. Существующие методы камуфлирования приемных антенн достаточно сложны и дороги.
Недостатками методов навигационного счисления можно считать необходимость коррекции накапливаемых ошибок измерения параметров движения, достаточно большие габариты бортовой аппаратуры, отсутствие доступной малогабаритной элементной базы для создания бортовой аппаратуры (акселерометров, автономных счислителей пройденного пути, датчиков направления), сложность обработки параметров движения с целью вычисления координат в бортовом вычислителе. Наиболее перспективным направлением применения подобных методов можно считать их совместное использование с радионавигацией, что позволит скомпенсировать недостатки, присущие обоим методам.
Систему ОМП с использованием данного метода предлагает ЗАО "Автонавигатор". В бортовом ТС используются: датчик пути, подключаемый к спидометру автомашины, датчик направления на основе феррозондов, измеряющих отклонение оси автомашины от магнитного меридиана Земли, и датчик ускорения (акселерометр), обеспечивающий устранение ошибок феррозондового датчика, возникающих из-за негоризонтального расположения объекта относительно поверхности Земли. Корректировка ошибок счисления производится по цифровой векторной карте транспортной сети города, что позволяет достичь точности ОМП до нескольких метров. Имеется возможность использования элементов бортового оборудования совместно с приемником СРНС.
По сравнению с приемниками СРНС приборы инерциальной навигации не подвержены воздействию радиопомех. Они начинают работать сразу после включения (не требуются 1--2 мин для загрузки информации со спутника, как в СРНС), зона их действия практически не ограничена (не требуется прямая видимость нескольких спутников), в них производятся курсоуказание, определение расстояния до ориентиров, измерение дирекционного угла. Очевидно, что в ближайшее время для систем местоопределения ТС приборы инерциальной навигации найдут наибольшее применение не в качестве автономных устройств, а как дополнение к устройствам спутниковой СРНС, что позволит увеличить точность местоопределения, устранить "мертвые зоны", потерю начальных участков маршрута.
Даже краткий обзор методов и аппаратуры ОМП позволяет сделать вывод, что не существует универсальной системы, способной удовлетворить все требования пользователя. Задача создания эффективно работающих систем ОМП оказывается гораздо шире выбора конкретного метода. Микросотовая структура систем связи может стать основой для построения зональных систем ОМП или позволит решать вопросы ОМП радиопеленгационными методами.
Отдельно стоят вопросы создания электронных карт, предназначенных для эксплуатации с AVL-системами. Преимущества будут иметь те системы, в которых организована оперативная коррекция дорожной обстановки, вплоть до учета информации о заторах на отдельных участках транспортных магистралей.
Похожие статьи
-
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ База данных как основа информационного обеспечения В состав информационного, программного и математического обеспечения...
-
Нет необходимости для детального рассмотрения предлагающихся разнообразных направлений классификации информации. Выделим только те признаки информации,...
-
В основу успешного решения задач учета и управления автоперевозками положен комплексный подход к автоматизации предприятий, сочетающий в себе...
-
Информация с точки зрения информационной безопасности обладает следующими категориями: * конфиденциальность -- гарантия того, что конкретная информация...
-
Назначение и структура комплекса технических средств АСУ АТП Для информатизации бизнеса необходим широкий спектр программно-аппаратных средств, в том...
-
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ Совокупность управляющих воздействий, направленных на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал...
-
Если множество элементов объединено в систему по определенному признаку, то всегда можно ввести некоторые дополнительные признаки для разделения этого...
-
Параметры и особенности АСУ весьма индивидуальны для каждого предприятия. На них накладываются достаточно жесткие ограничения, диктуемые характером...
-
При принятии стратегического решения относительно используемых в корпоративной сети сетевых ОС необходимо учитывать, что они делятся по своим...
-
Информационное обеспечение, информационный фонд, информационная база, автоматический банк данных, система информации -- далеко не полный перечень...
-
Актуальность проблемы хранения и оперативного поиска данных привела к появлению такого понятия, как хранилище данных. Следует упомянуть о необходимости...
-
ВВЕДЕНИЕ - Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте
Автоматизированные системы управления нашли широкое применение во всех отраслях экономики. Создано и функционирует несколько тысяч АСУ различного класса...
-
"Автоматизированные системы обработки информации и управления (по отраслям)" -- специальность, по которой готовят специалистов, занимающихся созданием...
-
Математическое обеспечение позволяет использовать методы автоматизированного поиска оптимальных вариантов при проектировании системы. Часто при решении...
-
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И СВЯЗИ В последнее время в России наблюдается рост спроса на АС, объединяющие...
-
Структура программно-математического обеспечения АСУ, его функции и принципы разработки Программные средства обеспечивают обработку данных и состоят из...
-
Обработка путевой и перевозочной документации включает в себя расчет оплаты выполненной транспортной работы, а также расчеты следующих итоговых...
-
ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗКАМИ Подсистема управления перевозками представляет собой совокупность задач планирования, организации, контроля,...
-
Производство и потребление информационных продуктов и услуг На современном уровне развития общества научно-технический прогресс в области материального...
-
Значительное влияние на процесс дифференциации и интеграции управленческого труда оказывает возрастание сложности и масштабов решаемых управленческих...
-
Назначение и технологические функции автоматизированной системы оперативного управления перевозками Автоматизированная система оперативного управления...
-
В составе большинства АСУ (а для АСУП это обязательно) принято выделять функциональную и обеспечивающую части (рис. 2.3). Функциональная часть...
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ Своевременно получать информацию о ходе перевозочного процесса, расходе горючесмазочных...
-
ПО развивается исходя из требований других подсистем. ПО при обработке данных является связующим звеном между комплексом технических средств и другими...
-
Внутримашинное ИО - Автоматизированные системы обработки экономической информации
Это совокупность всех данных, записанных на машинных носителях, сгруппированных по определенным признакам. ИО формирует информационную среду....
-
Всю документацию на программный продукт можно разделить на следующие категории: Документация управления проектом -- организационные документы, которыми...
-
Общая характеристика предприятия Здание администрации муниципального поселения Новый Сарбай, которое расположено на территории села Новый Сарбай, ул....
-
Безопасность информации предполагает отсутствие недопустимого риска, связанного с утечкой информации по техническим каналам, несанкционированными и...
-
Описание основных информационных потоков в подразделениях АТП Существуют две основные организационные формы использования автотранспорта: аренда...
-
Методы и средства проектирования - Автоматизированные системы обработки экономической информации
Проектирование - процесс создания проекта-прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, его состояния. Современная технология создания АИС...
-
Система - совокупность разнородных объектов, объединенных для достижения определенной цели. Системы могут различаться по элементам и целям....
-
Табличный процессор или электронная таблица - это интерактивная система обработки данных, в основе которой лежит двухмерная таблица. Ячейки таблицы могут...
-
База данных представляет собой информационную модель того объекта (организации или предприятия), информация о котором требуется пользователю для...
-
Способы обработки данных - Автоматизированные системы обработки экономической информации
Различаются следующие способы обработки данных: централизованная, децентрализованная, распределенная и интегрированная. Централизованная предполагает...
-
Внемашинное ИО - Автоматизированные системы обработки экономической информации
Внемашинное ИО - информация, которая воспринимается человеком без каких-либо технических средств (документы). Классификация - система распределения...
-
1. по функциональному назначению: информационные сети, вычислительные (по обработке), смешанные. Информационная сеть выполняет функции обработки,...
-
Обеспечение высокопомехоустойчивого обмена информацией в автоматизированных системах управлениях
При передаче цифровых данных в комплексах средств автоматизации управления войсками и оружием существует вероятность того, что принятые данные могут...
-
Охрана труда на предприятии - Автоматизированные системы управления и обработки информации
1. Общие требования безопасности Настоящая инструкция разработана для административно-управленческого персонала, специалистов, инженерно-технического...
-
Техническое обеспечение (ТО) - совокупность технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация...
-
Рабочее место -- это зона нахождения работника и средств приложения его труда, которая определяется на основе технических и эргономических нормативов и...
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОМП В ЛОКАЛЬНЫХ И ЗОНАЛЬНЫХ АСУ АТП - Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте