CC BY
22TECHNOLOGY, ENGINEERING
UDC 656
Bakulov P.A. Advanced driver assistance systems as the basis for
public transport safety
Продвинутые системы помощи водителю как основа безопасности общественного
транспорта
Bakulov P.A.
MADI (GTU) "Moscow Automobile and Road state technical university" Moscow, Russia Бакулов П.А.
МАДИ (ГТУ) «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет»
г. Москва, Россия
Abstract.
Introduction. Nowadays, intelligent transport systems are widely used to assist the driver while driving. However, such systems have not yet found application in public transport. In connection with the actualization of the problem of the safety of the driver and passengers of public transport, an active development of a suitable intelligent transport system is underway.
Materials and methods. This article proposes a telematic system that allows you to increase the safety of passenger transport and reduce the risk of road accidents in participation with it.
Conclusions. The presented telematics system analyzes the driver's behavior while driving, helping him with various collision warnings. This system will potentially help reduce the risks of accidents with public transport, and in the future can be installed on cars.
Value. This telematics system is applicable to all types of public transport, where there is a driver.
Key words: ITS, telematics, security, public transport, ADAS-system, passenger traffic, passengers, road accident,
driver.
АННОТАЦИЯ.
Введение. В настоящее время интеллектуальные транспортные системы широко применяются для помощи водителю во время движения. Однако подобные системы пока что не нашли применения в общественном транспорте. В связи с актуализацией проблемы безопасности водителя и пассажиров общественного транспорта идет активная разработка подходящей интеллектуальной транспортной системы.
Материалы и методы. В данной статье предложена телематическая система, позволяющая повысить безопасность пассажирского транспорта и снизить риск ДТП в участие с ним.
Выводы. Представленная телематическая система анализирует поведение водителя в ходе движения, помогая ему с помощью различных предупреждений об опасности столкновения. Данная система потенциально поможет снизить риски возникновения ДТП с общественным транспортом, а в перспективе может быть установлена и на легковые автомобили.
Ценность. Данная телематическая система применима ко всем видам общественного транспорта, где есть водитель.
Ключевые слова: ИТС, телематика, безопасность, общественный транспорт, АВАБ-система, пассажиропоток, пассажиры, ДТП, водитель.
Рецензент: Сагитов Рамиль Фаргатович, кандидат технических наук, доцент, заместитель директора по научной работе в ООО «Научно-исследовательский и проектный институт
экологических проблем», г. Оренбург
Введение
Интеллектуальные транспортные системы (ИТС) - понятие не новое. Так, например, один из мировых лидеров, задающих тренды в научных исследованиях и формирующих стандарты в отрасли - компания ERTICO - основана в 1992 году. Созданная по инициативе Европейской комиссии, министерств транспорта и европейской промышленности, ERTICO сегодня играет важную роль в разработке широкого спектра телематики, в том числе продвинутых систем помощи водителю. В России у истоков ИТС стояла кафедра «Транспортной телематики» Московского Автомобильно-Дорожного Государственного Технического Университета (МАДИ) под руководством заслуженного деятеля науки РФ, доктора технических наук, профессора В.М.Власова Развитие ИТС в России начиналось в Москве, где на конец 2018 года было установлено 3300 детекторов загруженности дорог, 2254 «умных» светофоров, 166 динамических информационных табло (ДИТ) и 2059 видеокамер (наблюдения и автоматизированной фиксации нарушений правил дорожного движения). В феврале 2020 года в Твери заработал полномасштабный проект обновления парка автобусов, благодаря которому впервые в России 100% подвижного состава было оборудовано автоматизированной системой мониторинга пассажиропотока (АСМПП).
В период до 2025 года включительно Правительством Российской Федерации будет потрачено свыше 40 млрд руб. на развитие Интеллектуальных Транспортных Систем. Значительное место развитию ИТС выделено и в Транспортной стратегии 2035, разработанной Министерством транспорта и утвержденной Правительством РФ. В качестве одной из пяти ключевых целей обозначено «обеспечение безопасности транспортного комплекса».
1.1 Статистика ДТП с участием общественного транспорта
Об актуальности проблемы безопасности дорожного движения с участием общественного транспорта свидетельствует статистика.
С января по октябрь 2019 года, согласно статистике ГИБДД (статистика этого года будет не характерной в силу пандемии COVID-19), в России произошло 5598 дорожно-транспортных происшествий (погибли 263 человека, пострадали — 8242) с участием общественного транспорта, осуществляющего автобусные перевозки. Это на 12% больше, чем за первые 10 месяцев 2018 года (4990 случаев). Большинство аварий, 4518 случаев, произошло по вине водителей. Согласно исследованию Национального управления США по безопасности движения автотранспорта 73% аварий со смертельным исходом с участием пешеходов и 69% смертельных ДТП с участием велосипедистов произошли в черте населённых пунктов.
1.2 ADAS система
Ключевым шагом на пути повышения уровня безопасности является внедрение продвинутых систем помощи водителю (так называемые ADAS, от английского -Advanced Driver Assistance Systems), так, согласно директиве №142 Министерства транспорта и безопасности дорожного движения Израиля от 11 января 2016 года, устанавливается:
• п. А. Системы предупреждения о переднем столкновении и выезде с полосы движения - это системы, указывающие и предупреждающие водителя, когда есть опасность столкновения транспортного средства с впереди идущим транспортным средством или при отклонении с предназначенной для езды полосы движения.
• п. Б. Обе системы, по свидетельству стран ЕС, обладают высоким потенциалом для существенного сокращения числа жертв дорожно-транспортных происшествий.
• п. Г. Эффективность этих систем безопасности также была доказана в ходе проверок, проведённых в Израиле.
• п. Д. Поскольку системы безопасности могут уменьшить количество жертв, министр транспорта принял решение об их применении также к существующим транспортным средствам.
• п. Е. Для реализации этого решения была опубликована новая директива о дорожном движении под номером 364 для определения типа устанавливаемых систем, технических требований, применения и даты начала действия директивы.
Далее, в директиве №364 конкретизируется ряд фактов и устанавливается административный порядок внедрения ADAS-систем.
1.3 Существующие системы помощи водителю
В понятие продвинутых систем помощи водителю входят несколько систем (подсистем, в случае реализации в рамках одного комплекса), различных по функциональной принадлежности. Рассмотрим технические особенности на примере системы <^ЫеМ+» израильского производителя «МоЫЕуе».
Предупреждает о непосредственной опасности столкновения с пешеходом или велосипедистом в передней или боковых опасных зонах автомобиля (рис. 1); сигналы подаются при скорости не более 50 км/ч (порог может быть увеличен до 70 км/ч), что позволяет водителю своевременно среагировать и выполнить соответствующий маневр. И
Рис. 1 - Предупреждение о столкновении с пешеходами и велосипедистами Fig. 1 - Warning of collision with pedestrians and cyclists
Предупреждение о столкновении с движущимся впереди транспортом. Предупреждает о непосредственной опасности столкновения с мотоциклом, легковым или грузовым автомобилем, движущимся с любой скоростью впереди в попутном направлении, что позволяет водителю своевременно среагировать и выполнить соответствующий маневр.
№6-2021
Функция контроля дистанции. Помогает водителю соблюдать безопасную дистанцию до идущего впереди транспортного средства, оповещая звуком и визуальной индикацией об опасном сокращении расстояния.
Предупреждение о сходе с полосы. Предупреждает звуком и визуальной индикацией об отклонении от полосы движения, если оно происходит без включения соответствующего сигнала поворота. Данная функция автоматически активируется при скорости движения свыше 65 км/ч.
Индикатор ограничения скорости. Распознает дорожные знаки ограничения скорости и уведомляет водителя в случае превышения транспортным средством предписанного знаком ограничения.
Система «Mobileye Shield+» включает в себя следующие компоненты:
• Главный блок камеры - блок «Mobileye Shield+» «Master» (основной): содержит фронтальную камеру, гироскопический датчик, звуковой зуммер и главный процессор (EyeQ2 ™). Устанавливается на ветровом стекле и имеет угол обзора 38 градусов.
• Задняя камера «SerDec» - модуль камеры, герметичный кронштейн корпуса, включая коаксиальный соединительный кабель и демпфирующий элемент для предотвращения вибраций.
• Платы заднего моста «SeeQ» - основная плата, которая подключается непосредственно к задней камере через коаксиальный соединительный кабель.
• Блок угловых камер - два модуля камер, герметичный кронштейн корпуса, включая коаксиальный соединительный кабель.
• ЖК-дисплей и блок управления - по одному дисплею с каждой стороны (монтируются в кабине водителя).
В кабинете водителя автобуса устанавливается четыре небольших дисплея, на которые выводится соответствующая информация. Схематичное расположение отражено на рисунке 2.
5^11' щJL^ 'ML J
Правый информациоуы^ Левый информационный " _ писп^й
дисплей . " __// И
Щ^Г Jo)
Правый информадооуы^^
Фронтальный центральный консольный дисплей
Дисплей
тлей Eyewatch
Рис. 2 - Расположение элементов системы «Shield+» в кабине водителя автобуса Fig. 2 - Positioning of elements of the Shield+ system in the bus driver's cab
Во всех случаях в качестве предупреждающего используется специфический звуковой сигнал громкостью 86 децибел. Система предусматривает подключение к CAN-шине транспортного средства для получения следующих сигналов:
• Скорость транспортного средства;
• Зажигание (вкл. / выкл.);
• Активация тормозной системы;
• Активация левого указателя поврота;
• Активация правого указателя поврота.
При этом процесс установки системы не нарушает заводскую проводку, используя индукционные разъёмы и/или устанавливаясь в разрыв с помощью переходников.
Согласно исследованиям производителя, ложные срабатывания возможны всего лишь в 0.4% случаев.
Важно, что помимо непосредственно помощи водителю, современные ADAS-системы способны передавать данные о поведении водителя на телематический блок. Впоследствие, с помощью специального программного обеспечения становится возможным проанализировать и дать оценку качеству рабочего процесса водителя транспортного средства. Подробный пример изображен на рисунке 3.
Рис. 3 - Пример отчета по оценке водителя Fig. 3 - Example of a driver evaluation report
Обсуждения и заключения
К сожалению, сегодня на общественном транспорте в России внедряются системы контроля водителей, но не помощи. Измеряя давление, контролируя реакцию зрачков и применяя другие методы контроля состояния водителя, создатели подобных систем пытаются предупредить дорожно-транспортные происшествия. При этом согласно исследованию шведского автопроизводителя Volvo, одного из лидеров мирового автопрома с точки зрения безопасности, по чисто медицинским показателям вычислить критический уровень усталости водителя достаточно сложно. Теоретически это может помочь в предупреждении аварийных ситуаций, однако использование эффективных систем контроля состояния водителя, кроме того, неизменно сопряжено с высокой стоимостью оборудования и отсутствием простоты эксплуатации.
Основываясь на мировом опыте и изучив технические характеристики современных продвинутых систем помощи водителю, можно сделать вывод о необходимости внедрения ADAS-систем на общественном транспорте в рамках развития ИТС в России и реализации целей Транспортной стратегии 2035. Кроме того, значительную пользу в борьбе за безопасность на дорогах общего пользования может оказать и более широкое внедрение подобных систем, в перспективе охватывающем все автомобили страны.
