Президент Ассоциации вузов транспорта, ректор МИИТ, д.т.н., профессор Борис Лёвин

Актуальность и механизмы внедрения интеллектуальных транспортных систем (ИТС) стали активно обсуждаться в начале 90-х годов прошлого века. Мегаполисы Западной Европы, США и Австралии испытывали острую нужду в «умном» транспорте как факторе рациональной организации транспортных потоков, имеющем как экономическую, так и социальную значимость.

Ведущие ученые и специалисты транспорта и других сфер активно включились в работу по научному обоснованию, разработке и внедрению оптимальных алгоритмов ИТС.

В определение ИТС сегодня вкладываются пусть и однотипные, но отличающиеся по формулировкам и содержанию понятия.

Предлагается за исходную принять следующую формулировку: интеллектуальные транспортные системы – это автоматизированный комплекс аппаратно-программных средств, осуществляющих:

- сбор информации о текущем состоянии транспортной сети;

- обработку полученной информации с целью принятия решений по управлению движением транспорта;

- передачу управляющих сообщений пользователям транспортной сети.

«Умный» транспорт

Понятие ИТС является комплексным и предполагает эффективную организацию взаимосвязанной деятельности различных видов транспорта: автомобильного и рельсового (трамвай, железные дороги, метрополитены), в том числе в крупных городах.

С учетом содержания понятия ИТС основными целями функционирования интеллектуальных транспортных систем являются:

- обеспечение комфорта и безопасности движения;

- обеспечение экологических условий на транспорте;

- снижение материальных и финансовых издержек при движении в транспортной сети;

- информационное обеспечение участников движения о текущей ситуации в транспортной сети.

Разработка ИТС требует привлечения ведущих ученых в сфере транспорта и других областей экономики, а также наличия квалифицированного персонала, обеспечивающего функционирование «умного» транспорта.

Отраслевые высшие учебные заведения одними из первых в России разработали научные основы «умного» транспорта. Пример – активное участие железнодорожных вузов в реализации ФЦП «Глобальная навигационная система» в рамках подпрограммы «Внедрение и использование спутниковых систем в интересах транспорта».

Отраслевая высшая школа активно откликнулась на вызовы времени, требующие разработки и механизмов внедрения концепции «умного» города, которая является весьма актуальной для мегаполисов России.

ИТС в развитии транспортной отрасли

Приоритеты научной деятельности отраслевых вузов в сфере ИТС определяются политикой Минтранса России, интересами и потребностями субъектов РФ и крупных транспортных компаний.

Напомним, что концепция создания автоматизированной системы управления транспортным комплексом Российской Федерации (АСУ ТК) является составной частью Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года, предусматривающей развитие информационного обеспечения российской транспортной системы на основе создания единой информационной среды транспортного комплекса, аналитических информационных систем поддержки процессов управления его развитием.

Позиция руководства Минтранса России однозначна: отсутствие интеллектуально интегрированных систем управления является барьером на пути дальнейшего развития транспортной отрасли.

Крупнейшая транспортная компания России – ОАО «РЖД» – также считает разработку и внедрение интеллектуальных транспортных систем на железнодорожном транспорте одним из важнейших приоритетов дальнейшего развития отрасли.

Задачи вузов транспорта

Высшая транспортная школа активно участвует в научном сопровождении осуществлении проекта ИТС. При этом инициатива внедрения и генерация новых идей исходит как от руководства транспортных предприятий, так и от сотрудничающих с ними научных, в том числе вузовских коллективов, что можно проследить на примере участия Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ) в реализации концепции «умного» города.

Деятельность вуза в этом направлении скоординирована с политикой городских властей и приоритетами развития, намеченными Министерством транспорта России и крупными транспортными компаниями (ОАО «РЖД» и Московский метрополитен).

Сегодня активно развиваются методы эффективного управления процессами перевозок на метрополитене и пригородном сообщении. МИИТ по упомянутым направлениям имеет серьезные достижения как в теоретическом, так и в практическом плане.

Прогресс в данной области получил бы дополнительное ускорение, если бы к выполнению работ шире привлекались университеты. Именно в университетах сосредоточен интеллектуальный потенциал различных научных отраслей, а их соединение может приводить к научным открытиям, появлению нетрадиционных методов решения инженерных задач, созданию новых технологий, внедрению новых образцов техники и систем управления производственными процессами.

К примеру, в МИИТ разработана не имеющая аналогов в мире обобщенная теория транспортных процессов и систем, позволяющая выстраивать прогнозы и анализировать устойчивость работы таких комплексов.

При этом отраслевые университеты открыты для сотрудничества, активно ищут эффективные формы взаимодействия и ожидают подобных шагов со стороны производства и бизнеса.

Внедрение ИТС

Для проведения работ по внедрению интеллектуальных транспортных систем существуют разные формы. Особенно хотелось бы выделить создание академических центров, использующих совместный потенциал крупных компаний, как IBM и крупнейшего транспортного вуза России, каким является МИИТ. Эта форма подобна той, которая успешно используется в вузах Западной Европы.

Научные школы и лаборатории вузов призваны разрабатывать инновационные технические решения с учетом того что такая огромная и распределенная отрасль, как транспорт, может работать слаженно только в том случае, если производственный процесс в различных его структурах и подразделениях будет базироваться на единых стандартах и нормативах. Это касается и информационных систем, поддерживающих реализацию перевозочных процессов. Более того, во многих случаях это влечет за собой необходимость применения одинакового инструментария при использовании информационных технологий в различных подразделениях отрасли.

Сами же алгоритмы и методы управления могут отличаться друг от друга и выбираться исходя из степени их эффективности. В этом и заключается свобода выбора технических решений. Ее остается достаточно много для творческого начала. При этом мы стараемся там не изобретать велосипед, а использовать хорошо зарекомендовавший себя опыт других компаний, в том числе и зарубежных. Иначе говоря, реализуются те же подходы в эффективной и научно обоснованной организации производства, что и во всем мире.

Создание технических и технологических решений в области интеллектуального управления транспортом в нынешних российских условиях можно считать, с одной стороны, адаптацией к зарубежному опыту, с другой – продуктом собственных интеллектуальных ресурсов.

Пример такой оригинальной инновационной разработки – создание компьютерных моделей, построенных на основе упомянутой обобщенной теории транспортных процессов, разработанной в МИИТ.

Сфера интеллектуального управления транспортом в городе (как и любая другая технология интеллектуального управления городским хозяйством) не только завязана на информационных технологиях, но и предусматривает трансформацию практики оперативного управления движением, решения проблемы строительства и модернизации транспортных коммуникаций.

Современная фаза развития информационных технологий, по сути дела, автоматизирует те методы управления, которые сложились в «докомпьютерную» эпоху. И сейчас надо подходить к модернизации транспортного комплекса и формированию процессов управления на новой основе, применяя все то богатство технических средств и математического обеспечения, которое появилось в последние десятилетия. Конечно, в результате должны начаться изменения в инфраструктуре, и это неизбежно.

Весьма важным является вопрос о жизненном цикле инноваций, с учетом того что от разработки концепции решения до его полного практического воплощения порой надо пройти еще много промежуточных этапов.

Жизненный цикл во многом определяется уровнем (масштабом) проекта. Если это крупный инновационный проект, связанный с долговременной реализацией, то выбирается одна из эффективных форм управления и контроля, для проектов другого уровня выбираются соответствующие им формы. Точно так же и выделение ресурсов определяется характером проекта. В перспективе мы готовимся ввести в практику динамическую систему управления бизнес-процессами, чтобы анализировать ход реализации проектов.

Программа НИОКР

Важным шагом в научном обеспечении концепции ИТС можно считать программу НИОКР вузов транспорта.

Программа разработана при участии практически всех отраслевых вузов и ведущих ученых Российской академии транспорта и одобрена руководством Минтранса России.

В рамках приоритетного направления «Транспортные и космические системы» в тематической области исследований «Транспортные системы» предусматривается проведение фундаментальных поисковых, проблемно-ориентированных и прикладных исследований, формирование инфраструктуры, а также создание научно-технического и технологического заделов, предназначенных для последующей реализации результатов исследований посредством опытно-конструкторских и опытно-технологических работ.

Среди основных направлений исследований:

- развитие единого транспортного пространства на федеральном, межрегиональном и региональном уровнях;

- формирование интеллектуальных транспортных систем на базе современных цифровых телекоммуникационных и спутниковых технологий;

- обеспечение доступности и повышение качества транспортных услуг.

Перечисленные направления исследований логично вписываются в концепцию «умного» транспорта, реализация которой сегодня весьма актуальна как для отрасли, так и для экономики России в целом.

Несколько слов о перспективах деятельности высшей транспортной школы как в рамках ИТС, так и в масштабе Транспортной стратегии России.

Не будем перечислять все проблемы отраслевых вузов, связанные с практическим отсутствием бюджетного финансирования их развития. Отметим, что большинство проблем можно преодолеть путем создания отраслевой (аналогичной Минобрнауки России) системы поддержки транспортных вузов.

В заключение несколько слов о кадровом обеспечении проекта ИТС.

Ведущие вузы транспорта традиционно ведут подготовку специалистов для «умного» транспорта в областях: взаимодействия различных видов транспорта, управления транспортными потоками, логистики, информационных технологий, обеспечения безопасности и экологии в транспортном комплексе, строительства и модернизации транспортных коммуникаций и т.д.

При необходимости существующие учебные программы можно доработать и скорректировать с учетом приоритетов и потребностей отрасли и регионов.

Одним из основных факторов повышения качества подготовки кадров для транспорта является внедрение в учебный процесс результатов научных исследований. Поэтому государственная поддержка вузовской науки, ведущих научных школ, действующих на базе вузов научно-образовательных центров, обеспечит эффективное решение двуединой задачи, связанной с кадровым обеспечением и научным сопровождением приоритетных для государства проектов в сфере транспорта, в том числе проекта создания ИТС.