1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "ТранснавиСофт" (ООО "ТранснавиСофт")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 57 "Интеллектуальные транспортные системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 декабря 2019 г. N 62-пнст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО 22951:2009 "Словарь данных и наборы сообщений систем оповещения о получении и назначении приоритетов для специального и общественного транспорта" [ISO 22951:2009, "Data dictionary and message sets for preemption and prioritization signal systems for emergency and public transport vehicles (PRESTO)", NEQ]

Прибытие на место происшествия в минимально сжатые сроки полицейских, пожарных машин и другого специального транспорта имеет жизненно важное значение, так как возникает реальная возможность улучшить показатели противодействия преступности, оказать помощь в спасении людей и т.д. По этой причине в разных странах разрабатывают или используют системы оповещения о предоставлении приоритетов, позволяющие обеспечить беспрепятственное движение данных транспортных средств (ТС). Кроме того, в некоторых странах эти системы применяют для регулирования движения автобусов и других видов общественного транспорта с целью своевременного комфортного обслуживания населения.

Приоритетный проезд ТС специального и общественного транспорта обеспечивается с помощью специализированных систем управления светофорами и сигнализации системы PRESTO.

Концепция системы PRESTO изложена в приложении А, архитектура системы PRESTO - в приложении Б; список требований системы PRESTO приведен в приложении В; потребности в стандартизации перечислены в приложении Г; предыстория построения архитектуры системы (SA) PRESTO представлена в приложении Д, а практические примеры применения системы PRESTO описаны в приложении Е.

Настоящий стандарт способствует стандартизации сообщений систем оповещения о предоставлении приоритетов для специального и общественного транспорта с целью содействия внедрению подобных систем путем разработки общей инфраструктуры.

Настоящий стандарт распространяется на системы, использующие функции управления сигналами приоритета и позволяющие содействовать беспрепятственному движению специальных транспортных средств (ТС). Настоящий стандарт устанавливает наборы сообщений и словарь данных, которые имеют отношение к взаимодействию:

- между придорожным средством связи и ТС;

- придорожным средством связи и другими придорожными устройствами;

- ТС и придорожными устройствами.

Настоящий стандарт содержит словарь данных и сообщения, относящиеся к управлению сигналами приоритета, и не затрагивает вопросы предоставления необходимой информации, например о ситуации на месте происшествия.

В настоящем стандарте применены термины по [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 антенна: Придорожное устройство, посредством радиосигналов взаимодействующее с транспортными средствами и придорожным оборудованием, таким как сигнальные контроллеры.

2.2 маячок: Придорожное устройство, взаимодействующее с транспортными средствами и придорожным оборудованием, таким как сигнальные контроллеры.

2.3 словарь данных: Список элементов данных (и их характеристик), отвечающий информационным и функциональным потребностям системы.

2.4 элемент данных: Неделимый элемент информации.

Примечание - Элемент данных является синтаксически формализованным представлением определенной информации (например, факт, предложение, наблюдение и т.д.) о какой-либо интересующей сущности (например, человек, место, процесс, собственность, объект, концепция, ассоциация, состояние, событие).

2.5 транспортное средство: Автомобильная техника, обменивающаяся информацией с придорожными средствами связи и в некоторых случаях выводящая информацию на экран.

2.6 набор сообщений: Набор базовых сообщений, как правило, используемый в бизнес-ориентированных приложениях.

2.7 придорожное средство связи: Придорожное устройство, взаимодействующее с транспортными средствами и придорожным оборудованием (например, маячки и антенны).

2.8 придорожное устройство: Придорожное оборудование, контролирующее сигналы и предоставляющее информацию (например, сигнальные контроллеры и контроллеры информационных табло).

2.9 сигнальный контроллер: Придорожное устройство, контролирующее переключение сигналов светофоров.

2.10 центр управления дорожным движением: Центральная система, контролирующая функции сбора данных транспортного потока, управления сигналами, информационного обслуживания на основе собранных данных и т.д.

2.11 идентификатор транспортного средства: Номер, используемый для идентификации чрезвычайной ситуации и/или общественного транспорта.

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

ТС - транспортные средства;

PRESTO - система оповещения о предоставлении и назначении приоритетов для специального и общественного транспорта.

В таблицах 1 и 2 указаны словарь данных и наборы сообщений для области стандартизации с учетом концепции данных (см. [1]).

Примечание - Характер взаимодействия с общественным транспортом зависит от особенностей инфраструктуры конкретного города и региона, поэтому раздел относительно наборов сообщений и словаря данных, связанный с управлением сигналами приоритета ТС, рассматривается как дополнительная возможность. Настоящий стандарт не учитывает тип используемой среды передачи данных.

Система PRESTO позволяет специальному транспорту (полицейские, пожарные и другие автомобили оперативных служб) быстро и четко реагировать на чрезвычайные ситуации посредством включения разрешающих сигналов светофоров и прокладывания оптимальных маршрутов для ТС с наивысшим приоритетом. Кроме того, эта система привлекает внимание водителей обычных ТС и пешеходов, сообщая с помощью информационных табло о приближении специального транспорта. Такая система выполняет управление сигналами приоритета для общественного транспорта (например, автобусы и трамваи). Управляя движением специального и общественного транспорта таким образом, система позволяет добиться следующих результатов:

а) сокращения сроков прибытия специального транспорта:

- ускоренное устранение аварий и улучшение показателей задержаний,

- быстрое спасение и увеличение количества спасенных людей;

б) сокращения количества дорожных происшествий по маршруту движения специального и общественного транспорта;

в) повышения качества работы общественного транспорта (например, автобусов и трамваев) путем обеспечения регулярного движения ТС на маршрутах.

На рисунке А.1 показано, что система этого типа состоит из центра управления дорожным движением, автомобилей, придорожных средств связи и прочих придорожных устройств. Общественный транспорт (например, автобусы) также получает информацию от службы управления сигналами приоритета.

Система PRESTO реализует следующие функции:

- управление сигналами приоритета;

- навигация по маршруту;

- обеспечение безопасности.

Функция управления сигналами приоритета охватывает функции макро- и микроуправления.

Функция макроуправления заранее передает параметры сигналов (например, центр управления дорожным движением задает группе светофоров на перекрестках максимальную продолжительность включения зеленого сигнала для специального и общественного транспорта), благодаря чему можно уменьшить влияние факторов, препятствующих движению по приоритетному маршруту, таких как транспортные заторы и очередь ТС, ожидающих зеленый сигнал.

Функция микроуправления продлевает длительность зеленого сигнала или сокращает длительность красного сигнала, когда датчик ТС обнаруживает приближающийся специальный или общественный транспорт, чтобы позволить проехать перекресток на зеленый сигнал.

Функция навигации по маршруту эффективно способствует прибытию специального транспорта на место происшествия, направляя их из исходной точки к месту происшествия по рекомендованному маршруту. Функция макроуправления связана с функцией навигации по маршруту и способствует минимизации тех неудобств, которые испытывают водители обычных ТС и пешеходы.

Функция обеспечения безопасности, используя информационное табло, привлекает внимание водителей обычных ТС и пешеходов к приближающемуся специальному транспорту.

Кроме того, функция управления сигналами приоритета и функция обеспечения безопасности реализуют вышеуказанные возможности посредством управления устройством светофорного регулирования <1> и устройством контроля информационного табло <2> из центра управления дорожным движением, регулирующего потоки обычных ТС.

--------------------------------

<1> Одна из главных функций, которая управляет сигнальными контроллерами путем передачи параметров сигналов и т.д.

<2> Придорожное оборудование, которое управляет информационными табло, отображающими транспортную информацию вместе с инструкциями.

Как указано выше, система управляет сигналами приоритета общественного транспорта, в том числе автобусов и трамваев (LRT). Такая система будет вводиться в эксплуатацию на тех участках дороги, где, как ожидается, она улучшит соблюдение графика движения общественного транспорта и уменьшит неблагоприятное влияние на обычные ТС.

Проведен анализ требований на основе концепций, указанных в приложении Б. Результаты этого анализа используют для определения пользовательских сервисов PRESTO, перечисленных в таблице В.1. Пользовательские сервисы PRESTO систематизируются с учетом используемых в Японии пользовательских подсервисов архитектуры ITS, которые описаны в приложении Д.

Необходимые функции и сообщения проанализированы и определены для каждого пользовательского сервиса PRESTO.

Имя функции характеризует наименование функции.

Общая функция обозначается номером, присвоенным группе элементов, которая классифицируется по функциональности в нескольких пользовательских сервисах.

Имена присваивают сообщениям, получаемым и передаваемым функциональными элементами.

Общее сообщение обозначается номером, который присваивается каждому сообщению в нескольких функциональных элементах.

Б.2.5.1 Информация - это информация, которая передается между системой и объектом (ТС и источники информации).

Б.2.5.2 Данные - это данные, полученные и переданные в рамках системы.

Б.2.5.3 Статус - это информация, которая передается между системой и объектом (ТС и источники информации). Формат не задан.

Б.2.5.4 Контроль - это практический порядок управления на основе контрольных параметров.

Функциональные модели классифицируют с учетом пользовательского подсервиса. Их основой служат пользовательские спецификации в рамках системы.

Соответствующие условные обозначения имеют следующие определения:

Ниже на рисунках показаны функциональные модели (логическая архитектура).

Настоящий стандарт содержит словарь данных и сообщения с учетом области стандартизации и концепции данных (см. [1]).

При управлении сигналами предоставления приоритета для общественного транспорта нижеследующие определения необходимо рассматривать в качестве дополнительных возможностей при предоставлении приоритета ТС.

Система приоритетов и преимущественных прав для специального и общественного транспорта представляет собой систему, регулирующую движение ТС специального и общественного транспорта (например, полицейским/пожарным машинам, автобусам и т.д.) прямо по маршруту. Как правило, существует несколько агентств, в юрисдикцию которых включены данные ТС. Если каждое агентство попытается создать отдельную систему управления приоритетами, произойдет значительный рост нагрузки на общую инфраструктуру, при этом придорожные средства связи и сигнальные контроллеры будут получать информацию через различные интерфейсы от ТС специального транспорта вместе с командами управления приоритетами, используя различные алгоритмы. Работы по разработке или подготовке к эксплуатации систем подобного рода проводят в разных странах (см. приложении Д). Вышеописанные риски возрастают, когда границы государств пересекают автобусы, осуществляющие международные рейсы, или ТС специального транспорта, принимающие участие в международных спасательных операциях. Необходимо принятие международной стандартизации для того, чтобы избежать сложностей в таких ситуациях и использовать общую инфраструктуру для всех ТС специального транспорта в разных странах. Кроме того, возможны следующие преимущества от применения данной стандартизации:

- унификация интерфейса между подсистемами может стимулировать конкуренцию среди поставщиков устройств и приводить к сокращению общих издержек. При этом также упрощается реализация систем взаимодействующими организациями;

- стандартизация компонентов, устанавливаемых на ТС, может привести к упрощению работы автомобильного оборудования;

- популяризация системы стимулируется общепринятой стандартизацией. Общество сможет быстро воспользоваться преимуществами системы, например, такими, которые указаны в А.1 приложения А.

Д.1.1 Существенное значение имеет координация деятельности государственных органов власти западных стран и Японии, которая будет способствовать эффективному продвижению международной стандартизации системы PRESTO. В целях содействия этой стандартизации и дальнейшего развития рекомендуется рассмотреть основу концепции системы и ее архитектуру (эталонные модели), так как они разработаны с учетом многообразия ТС специального и общественного транспорта. PRESTO является развитием концепции и сообщений систем FAST (систем быстрого получения приоритета для ТС специального транспорта), которые представляют собой одну из практических реализаций PRESTO, разработанную Обществом универсального управления дорожным движением Японии.

Д.1.2 Описание архитектуры системы PRESTO не является конечной целью настоящего стандарта. Процесс стандартизации должен концентрироваться на двух основных моментах: практическое регулирование архитектуры системы (эталонные модели) и точная стандартизация с учетом архитектуры системы. Благодаря этому достигается более широкое признание этой архитектуры всеми заинтересованными сторонами, а также определяются соответствующие области стандартизации.

Д.1.3 Архитектура системы предусматривает не только функции, но и сообщения (входящие и исходящие сообщения каждой функции). В рамках стандартизации также проводится спецификация сообщений.

В настоящее время архитектура системы PRESTO (как всеобъемлющая структура ITS) определена в западных странах и Японии, несмотря на то что ее описание зависит от инфраструктуры конкретной страны. Такая архитектура предусматривает, например, приоритетное функционирование общественного и специального транспорта, а также управление сигналами приоритета.

Д.2.1.1 В таблице Д.1 указаны отдельные пользовательские сервисы архитектуры системы для ITS в Японии, сформированные четырьмя государственными органами власти. Данные сервисы связаны с функциями системы 6 и 9 таблицы Д.1, допустимыми при стандартизации PRESTO, и представляют собой основные принципы системной функции.

Д.2.1.2 Ниже перечислены архитектуры, определенные для каждой области разработки. Указанные модели целесообразно использовать для построения архитектуры системы во время стандартизации PRESTO:

- логическая архитектура (информационная модель);

- логическая архитектура (модель управления);

- физическая архитектура.

Помимо архитектуры системы ITS в Японии необходимо рассмотреть следующие архитектуры для определения концепции и области стандартизации PRESTO:

а) JSK (Япония)

Японская ассоциация разработчиков электронных технологий, предназначенных для автомобильного транспорта и вождения (JSK), пересматривает сервисы ITS с точки зрения автомобильного оборудования, относящегося к архитектуре системы ITS в Японии. Архитектура системы охватывает сервисы под следующими наименованиями: "14 Содействие управлению работой общественного транспорта; [34] Управление приоритетами общественного транспорта", "18 Содействие оказанию помощи ТС специального транспорта; [42] Управление приоритетом для ТС специального транспорта";

б) Соединенные Штаты Америки (национальная архитектура ITS)

Требования, предъявляемые к пользовательским сервисам под наименованием "2.1 Управление общественным транспортом" и "5.2 Управление специальным транспортом", включают управление приоритетами общественного и специального транспорта. Архитектура системы определяется с учетом этих рекомендаций;

в) Европа (архитектура системы транспортной телематики)

Управление приоритетами общественного и специального транспорта учтено в пользовательских сервисах под наименованиями "5.2 Управление специальным транспортом" и "10.1 Управление общественным транспортом". Данные элементы добавлены в список анализа потребностей пользователей, связанный с KAREN (базовая архитектура, необходимая для европейских сетей).

Настоящее приложение содержит описание практических примеров реализации системы PRESTO в разных странах. Реализованные системы проверяют цель поездки ТС и управляют приоритетами, которые меняются в зависимости от типа ТС с учетом его идентификатора. Кроме того, эти системы используют информацию о передвижении ТС, определяющую местоположение ТС, направление и скорость их движения, а также идентификаторы ТС, для того чтобы достоверно и своевременно обнаружить приближающиеся ТС специального транспорта и прекратить предоставление им приоритетов непосредственно после того, как они проследуют по месту назначения. Таким образом, благодаря управлению приоритетами движения минимизируется отрицательное влияние на движение остального транспорта. Кроме того, используются различные средства связи: системы OPTICOM, TSS, система FAST. Информация о последней представлена на конференции "ITS in EUROPE: e-Safety" (г. Лион, Франция).

Opticom вместо волоконно-оптической линии связи использует излучатели и детекторы для того, чтобы добиться передачи данных посредством инфракрасного излучения в пространстве. Система излучает инфракрасные сигналы, которые передают идентификационную информацию, полученную от излучателя, установленного на ТС специального транспорта или общественного транспорта, средствам управления перекрестком по направлению движения. На перекрестке установлен детектор, который после получения идентификационной информации ТС осуществляет микроуправление ТС после подтверждения возможности предоставления приоритетов со стороны системы (см. рисунок Е.1).

Система использует уровень приема детектора в качестве информации о местоположении ТС. Направление движения ТС определяется по углу сигнала, полученного детектором. Когда уровень приема достигает определенного значения для приближающегося ТС, начинается управление сигналами приоритета с учетом углового направления сигналов, получаемых детектором. Управление сигналами приоритета для соответствующего ТС, проследовавшего мимо места установки детектора, прекращается в тот момент, когда уровень приема достигает нуля.

Данная система использует функцию двусторонней связи инфракрасного маячка. Центр управления дорожным движением заранее передает результаты расчетов рекомендованных маршрутов от точки установки инфракрасного маячка до места происшествия. Инфракрасный маячок, получивший идентификатор инцидента или проходящего ТС специального транспорта, направляет обратно информацию о рекомендованном маршруте, ведущем к месту происшествия, к которому следует ТС, после подтверждения возможности предоставления приоритетов для ТС со стороны системы. Так как дальность связи между инфракрасным маячком и ТС невелика, во время обмена сигналами становится возможным идентификация местоположения ТС относительно места установки инфракрасного маячка.

Когда ТС специального и общественного транспорта двигаются мимо инфракрасного маячка, установленного в восходящей точке на расстоянии несколько сотен метров от перекрестка по маршруту движения, идентификатор маячка передается как часть информации о передвижении ТС вместе с полученным идентификатором ТС к нисходящему перекрестку. На перекрестке микроуправление осуществляется в зависимости от приоритета движения ТС путем преобразования идентификатора маячка в информацию о местоположении ТС и направлении маршрута его движения на основе базы данных точек установки маячков (см. рисунок Е.2).

Восходящая информация: идентификатор транспортного средства, обязанность уступить дорогу

Нисходящая информация: рекомендуемый маршрут

Предупреждение о приближении ТС специального транспорта отображено на информационном табло. Кроме того, если идентификатор ТС, полученный в момент его движения мимо инфракрасного маячка, установленного непосредственно вблизи выезда с перекрестка, согласуется с идентификатором ТС, который ранее отправлен восходящим инфракрасным маячком, считает, что ТС миновало перекресток, то завершается микроуправление и прекращается отображение предупреждения о приближении ТС специального транспорта. Далее идентификатор ТС, идентификатор маячка и информация о соблюдении маршрута отправляются инфракрасным маячком в центр управления дорожным движением, при этом макроуправление осуществляется для ТС специального транспорта, в отношении которого подтверждено движение по рекомендованному маршруту.

Благодаря использованию излучателя/детектора системы OPTICOM и взаимодействия излучателя с инфракрасным маяком в восходящей точке и детектора с сигнальным контроллером и информационным табло, взаимодействие между инфракрасным маячком и придорожным оборудованием осуществляется посредством распространения излучения в окружающем пространстве.

Когда ТС специального или общественного транспорта проезжают над меткой местоположения, размещенной в дорожном покрытии, система TSS считывает идентификатор, записанный в метку позиционирования с помощью радиочастотной антенны, установленной под корпусом ТС. Используя различные средства связи, ТС передает в центр управления дорожным движением идентификатор метки, содержащий информацию о его передвижении (например, местоположение, скорость, направление и т.д.), полученную с помощью одометра или другого устройства и идентификатора ТС. В центре управления дорожным движением идентификатор метки преобразуется в информацию о месте установки меток посредством использования базы данных точек установки меток. Возможно получение наиболее точной информации о местоположении ТС в режиме реального времени. Информация о местоположении движущегося ТС корректируется с помощью информации о местах установки меток. На основе данных о местоположении и скорости движения ТС после подтверждения его соответствия предназначению системы центр управления дорожным движением оценивает время прибытия на перекресток и длительность его пересечения (см. рисунок Е.3). Кроме того, центр управления дорожным движением передает сигнал начала/завершения микроуправления с учетом приоритета, который может быть назначен сигнальным контроллером соответствующему ТС.