CC BY
1
УДК 62
Карамуллин А.Н.
Магистрант программы «Интеллектуальные системы на предприятиях ТЭК и в строительстве» кафедры водоснабжения и водоотведения Архитектурно-строительного института Уфимского государственного нефтяного технического университета
Научный руководитель: Мартяшева В.А. кандидат технических наук, доцент кафедры водоснабжения и водоотведения
Архитектурно-строительного института Уфимского государственного нефтяного технического университета
ИНТЕГРАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ДОРОЖНУЮ ИНФРАСТРУКТУРУ
Аннотация
В работе рассматривается одна из наиболее перспективных направлений в области умных дорог -интеграция автономных транспортных средств. Интеграция различных технологий в дорожную инфраструктуру позволяет значительно повысить безопасность, эффективность и комфортность движения, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду.
Ключевые слова:
управление транспортными потоками, интеграция современных технологий, интеллектуальные системы
Технологии умной автомобильной дороги представляют собой интеграцию современных информационных и коммуникационных технологий в дорожную инфраструктуру, что позволяет значительно повысить безопасность, эффективность и комфортность дорожного движения. В последние десятилетия наблюдается активное развитие концепции «умных» дорог, что связано с ростом автомобильного трафика, увеличением числа транспортных средств и необходимостью оптимизации транспортных потоков. Умные автомобильные дороги используют различные технологии, такие как датчики, системы видеонаблюдения, беспроводные сети, а также алгоритмы обработки данных, что позволяет создавать динамическую и адаптивную дорожную среду.
Одной из ключевых технологий, используемых в рамках умных дорог, является система мониторинга дорожной обстановки. Датчики, установленные вдоль дорожного полотна, способны собирать данные о скорости движения транспортных средств, их количестве, а также о состоянии дорожного покрытия. Эти данные передаются в центральный контрольный центр, где обрабатываются с помощью современных алгоритмов анализа. В результате получается полная картина дорожной ситуации, что позволяет оперативно реагировать на изменения. Например, при возникновении заторов или аварий система может автоматически изменять режим работы светофоров, направлять водителей на альтернативные маршруты и информировать их о текущей ситуации на дорогах через мобильные приложения или информационные табло [1].
Интеграция технологий связи, таких как 5G и Wi-Fi, также играет важную роль в создании умных автомобильных дорог. Высокоскоростная связь позволяет передавать большие объемы данных в реальном времени, что критически важно для обеспечения высокой степени взаимодействия между транспортными средствами и дорожной инфраструктурой. Автомобили, оснащенные системами V2X (Vehicle-to-Everything), могут обмениваться информацией с другими автомобилями, светофорами, дорожными знаками и даже пешеходами. Это взаимодействие позволяет не только улучшить безопасность, но и оптимизировать транспортные потоки (рис.7). Например, автомобили могут заранее
получать информацию о состоянии светофоров, что позволяет им адаптировать скорость движения и минимизировать остановки, что, в свою очередь, снижает уровень выбросов и экономит топливо [2].
Рисунок 1 - Взаимодействия по технологии V2X
Еще одной важной составляющей умных дорог является система управления транспортными потоками. С помощью алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта можно моделировать различные сценарии движения и предсказывать поведение транспортных средств в зависимости от различных факторов, таких как время суток, погодные условия и плотность трафика. Это позволяет не только оптимизировать текущие потоки, но и планировать будущее развитие дорожной инфраструктуры. Например, на основе собранных данных можно выявить участки дорог, на которых часто возникают заторы, и принимать меры по их улучшению, такие как расширение проезжей части или изменение схемы движения [3].
Важным аспектом является также использование интеллектуальных транспортных систем (ИТС), которые включают в себя не только технологии мониторинга и управления, но и системы информационного обслуживания водителей. Интерактивные дорожные знаки и электронные табло, размещенные вдоль дорог, могут информировать водителей о текущей ситуации на дороге, предупреждать о возможных опасностях, таких как аварии или дорожные работы, а также предоставлять информацию о погодных условиях. Эти системы могут работать в режиме реального времени, что позволяет водителям принимать более обоснованные решения о маршруте и скорости движения.
Функциональная структура определяет и направление развёртывание, и задачи, которые перед ней стоят. К основным задачам развёртывания ИТС относят: безопасность участников дорожного движения, мониторинг на дорогах, организация дорожного потока, отслеживание направления движения транспортных средств. Задачи формируют комплексы подсистем ИТС (рис. 2).
Уровень модулей. К этой группе относятся объекты транспорта, которые классифицируются либо по назначению транспорта (коммерческие и индивидуальные), либо по функционалу. В свою очередь структуру объектов ИТС определяет группы подсистем. Эти группы подсистем включают составляющие технологии, например: управление транспортными потоками»
Все подсистемы ИТС сформированы за счёт набора базовых технологий. Базовые технологии связаны с развитием телематических элементов, и созданием стандартов коммуникационного взаимодействия всех систем ИТС.
Функциональные требования к архитектуре ИТС и её описания:
— Уровневая структура системы;
— Линейное обеспечение системы;
— Уровень диспетчеризации - управление по задачам подсистем;
— Взаимодействие с внешними информационными системами (другой вид транспорта, министерств и ведомств);
— Уровень ситуационного управления - взаимодействие с органами исполнительной власти;
— Уровень мониторинга работы систем - анализ эффективности систем;
— Уровень интеграции в федеральную информационную систему;
— Элементный комплекс ИТС в объектах системы;
— Связевое взаимодействие всех объектов ИТС в разных режимах работы (штатный, оперативный, ситуационный)
Рисунок 2 - Функциональное строение и организационная модель ИТС
Одним из наиболее перспективных направлений в области умных дорог является интеграция автономных транспортных средств. Автономные автомобили, оснащенные современными сенсорами и системами навигации, могут значительно повысить безопасность и эффективность дорожного движения. Взаимодействие между автономными автомобилями и дорожной инфраструктурой может быть реализовано через системы V2X, что позволит автомобилям получать информацию о дорожной ситуации, состоянии светофоров и других важных аспектах. Это взаимодействие может привести к более слаженному движению, снижению числа аварий и, в конечном итоге, к повышению пропускной способности дорог.
С точки зрения экологии, умные дороги также могут внести значительный вклад в снижение негативного воздействия транспортного сектора на окружающую среду. Оптимизация транспортных потоков, снижение пробок и улучшение условий для пешеходов и велосипедистов способствуют уменьшению выбросов углекислого газа и других вредных веществ. Кроме того, внедрение электромобилей и соответствующей инфраструктуры для их зарядки также является важной частью концепции умных дорог. Установка зарядных станций вдоль основных маршрутов и интеграция их в систему управления транспортными потоками позволит создать комфортные условия для использования электромобилей, что в свою очередь поможет снизить зависимость от ископаемых видов топлива.
Не следует забывать и о важности безопасности данных в контексте умных дорог. С увеличением объемов собираемой информации и взаимодействия между транспортными средствами и дорожной инфраструктурой возникает необходимость в защите данных от несанкционированного доступа и кибератак. Разработка надежных систем шифрования и аутентификации, а также создание протоколов безопасности для обмена данными между различными компонентами инфраструктуры становятся критически важными. Это позволит не только защитить личные данные пользователей, но и обеспечить надежность работы всех систем, связанных с управлением дорожным движением.
В заключение, технологии умной автомобильной дороги являются важным шагом в развитии современного транспортного сектора. Интеграция различных технологий в дорожную инфраструктуру позволяет значительно повысить безопасность, эффективность и комфортность движения, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду. Будущее дорожного движения будет зависеть от дальнейшего развития и внедрения этих технологий, а также от способности общества адаптироваться к новым условиям. Умные дороги — это не просто технологическое новшество, но и важный элемент устойчивого развития городов и регионов, который поможет создать более безопасную и комфортную среду для всех участников дорожного движения.
Список использованной литературы:
1. Иваненко Л. В., Тасеев В. Б. ТЕХНОЛОГИИ" УМНОГО ГОРОДА" В УПРАВЛЕНИИ ТРАНСПОРТНОЙ СФЕРОЙ ГО САМАРА // Вестник Поволжского государственного университета сервиса. Серия: Экономика. - 2019. -№. 2-3. - С. 99-107.
2. Милькина И. В., Косарин С. П. Искусственный интеллект в системе управления городом // В сборнике: Шаг в будущее: искусственный интеллект и цифровая экономика-Материалы. - 2017. - С. 258-264.
3. Вертакова Ю.В. и др. " Умный город" как комплексный инновационный проект // Экономическое возрождение России. - 2019. - №. 3 (61). - С. 157-172.
© Карамуллин А.Н., 2024
УДК 621
Керимова Б.А.
Преподавательница Государственный энергетический институт Туркменистана
г. Мары, Туркменистан Матякубова М., Матниязова Р., Деряева Я.
Студенты
Государственный энергетический институт Туркменистана
г. Мары, Туркменистан
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОКОВ
Аннотация
Энергетика является одной из ключевых отраслей современного общества, и её изучение имеет большое значение для подготовки будущих специалистов. В статье рассматриваются основные виды преподавания энергетических уроков, включая лекционные, практические, лабораторные и интерактивные методы. Особое внимание уделяется инновационным подходам, таким как проектное обучение и использование цифровых технологий.
