SMART CITY TECHNOLOGIES: INFRASTRUCTURE OF THE FUTURE
- Authors: Erokhina O.V1
-
Affiliations:
- Financial University under the Government of the Russian Federation
- Issue: Vol 19, No 3 (2021)
- Pages: 271-276
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/2073-3909/article/view/112217
- DOI: https://doi.org/10.18469/ikt.2021.19.3.01
- ID: 112217
Cite item
Full Text
Abstract
Communications make up the most important part of the city's infrastructure, and as «smart» technologies spread, transport becomes one of the areas of their most active application. The use of intelligent solutions in the development of the transport industry is aimed at reducing of the impact of the «human» factor and associated negative manifestations, reducing transaction costs for the economy, increasing manageability and optimizing traffic management, which gives a positive effect of creating a better infrastructure along with environmentally friendly and socially favorable urban environment. The article describes intelligent transport system within the context of the «smart» city concept. The main advantages and risks of introducing intelligent transport systems, the prospects for their further development, as well as examples of digital forms of interaction between the authorities and society on topical issues of urban governance were analyzed.
Keywords
Full Text
Введение Понятие интеллектуальной транспортной си- стемы (ИТС) в обобщенном виде подразумевает объединенную общим программным обеспече- нием систему управления оборудованием (свето- форы с системой переключения по требованию; остановки, оснащенные информационным табло; информационные щиты для водителей на доро- гах; системы видеонаблюдения; пункты оплаты проезда и парковки; метеостанции и пр.), предна- значенным для регулирования движения на доро- гах и информирования граждан. Необходимое ус- ловие для работы ИТС - высокая плотность сети сенсорных датчиков, которая позволяет получить наиболее достоверную и полную картину работы различных систем городского хозяйства [1]. Наиболее успешный пример применения тех- нологий «умного» транспорта в России связан с развитием Москвы. Ситуационный центр, управ- ляющий движением через автоматизированный сбор и обработку информации, начал работу в конце 2016 г., в настоящее время цифровизация транспортной системы выступает одним из ос- новных направлений развития города, причем приоритет отдается общественному транспор- ту. Внимание к инфраструктурным проблемам столицы РФ связано как с объективными слож- ностями управления транспортными потоками в многомиллионном мегаполисе, так и с полити- ческим курсом главы региона Сергея Собянина на внедрение технологических решений, соот- ветствующих наиболее востребованным миро- вым стандартам. Анализ принимаемых решений показывает, что основным ориентиром для пра- вительства Москвы выступает опыт стран Ази- атско-Тихоокеанского региона, в частности Япо- нии и Сингапура. Именно в этих государствах в наибольшем масштабе были внедрены ИТС. Так, преимуществом Сингапура, которое было использовано и в Москве, выступает широкое применение детекторов движения, позволяющих отслеживать уровень загруженности транспорт- ной инфраструктуры, транспорта, а также повсе- местное применение систем видеонаблюдения (в общественном транспорте и на дорогах). В свою очередь, созданная в Японии система информи- рования водителей о дорожной ситуации, в рам- ках которой с помощью GPS осуществляется по- иск оптимальных маршрутов объезда «пробок», нашла отражение в использовании российской спутниковой системы навигации (ГЛОНАСС) при управлении транспортной инфраструктурой. ИТС в сфере городского управления Внедрение цифровых технологий в сфере го- родского управления характеризуется как тех- нологическим, так и политическим аспектами. Одна из актуальных исследовательских задач - анализ механизмов использования «умных» решений как нового способа согласования ин- тересов власти и общества. Речь идет о поиске компромисса: в экономической сфере повышение эффективности в долгосрочной перспективе, как правило, связано с сокращением издержек, тогда как социальное самочувствие граждан ухудшает- ся при возникновении перспективы сокращения рабочих мест или введения новых ограничений. «Infokommunikacionnye tehnologii» 2021, Vol. 19, No. 3, pp. 271-276 Важнейшими аспектами в работе ИТС вы- ступают сбор и анализ больших объемов дан- ных, что позволяет оптимизировать кадровые и финансовые ресурсы, затрачиваемые на управ- ление транспортной сферой, а также оперативно откликаться на изменение потребностей жителей города и более эффективно заботиться об охране окружающей среды. Две последние функции не- посредственно связаны с политическим аспектом эффективности управления. «Умный» транспорт при условии его полноценной работы вносит зна- чительный вклад в общее положительное пред- ставление граждан о работе городских властей и способствует росту доверия и поддержки. Од- нако развитие ИТС необходимо сопровождать PR-поддержкой, направленной в первую очередь на эффективное информирование граждан о пре- имуществах «цифровых» технологий в сфере городского управления. Адекватное информиро- вание не только способствует повышению лояль- ности по отношению к ограничениям, но и по- могает бороться с распространением в массовом сознании стереотипов о заведомо неправомерном использовании собираемых данных властными структурами, о приоритетах «силовиков» в части контроля за обществом путем внедрения цифро- вых технологий (камеры фото- и видеофиксации и др.). Это не отменяет необходимости учета ри- сков, связанных с цифровизацией управления го- родским хозяйством, в том числе в транспортной сфере. Основные преимущества использования «умного» транспорта и востребованные спосо- бы организации диалога с обществом по вопро- су цифровизации управления будут рассмотрены ниже. Основные преимущества использования «умного» транспорта Обобщая преимущества, связанные с ис- пользованием интеллектуальных транспортных систем, можно отметить несколько основных направлений. Анализ отчетов и открытых ис- следований, публикуемых Всемирным банком и структурами ООН, показывает, что одна часть преимуществ ИТС может быть реализована в настоящее время (и это происходит во многих развитых странах), тогда как другие достиже- ния требуют дальнейшего внедрения техноло- гических новшеств и смогут значительно улуч- шить качество городской «окружающей среды» для граждан в долгосрочной перспективе (до 2040-2050 гг.). Основные направления взаимо- действий касаются отношений по направлени- ям «транспортное средство - инфраструктура», «транспортное средство - технологии» («облач- ные» сервисы и пр.), взаимодействие транспорт- ных средств друг с другом и с пешеходами [2]. Приоритетными направлениями, стимулиру- ющими применение интеллектуальных транс- портных систем как в РФ, так и в других странах, выступают повышение безопасности дорожного движения и рост эффективности использования дорожной инфраструктуры. Ключевыми изме- ряемыми показателями выступают число ДТП, средняя скорость движения. Отметим, что поня- тие безопасности включает как активную, так и пассивную форму. К инструментам для достиже- ния активной безопасности относятся техноло- гии, позволяющие повысить контроль водителей за транспортными средствами и, как следствие, снижающие вероятность ДТП (например, элек- тронные системы контроля устойчивости транс- портных средств). Пассивную безопасность движения обеспечивают системы и устройства, позволяющие уменьшить степень вреда здоро- вью человека в случае, когда авария неизбежна или произошла. В этом контексте информаци- онно-коммуникационные технологии, основан- ные на использовании спутниковой навигации, позволяют обеспечить взаимодействие между транспортными средствами и электронными си- стемами, а также инфраструктурой. Отметим, что перспективы развития систем обеспечения безопасности связываются экспертами в первую очередь с развитием возможностей для предот- вращения аварий, в частности путем внедрения систем информационной поддержки водителей, что сделает управление транспортными сред- ствами более эффективным [3]. К преимуществам ИТС, которые проявляются уже в настоящее время, в том числе и в странах «догоняющей» модернизации, с развивающейся экономикой (к ним можно отнести и Россию), можно отнести разнообразные решения, на- правленные на оперативное информирование водителей об изменениях дорожной ситуации и угрозах безопасности, оптимизацию маршрутов, предоставление помощи в аварийных ситуаци- ях, повышение ответственности за нарушение правил. Благодаря применению новых инфор- мационно-коммуникационных технологий по- вышается скорость реагирования операторов на возникновение чрезвычайных ситуаций: ИТС бо- лее точно определяют место аварии и оперативно вызывают службы реагирования на место проис- шествия, анализируя актуальную ситуацию. Не- маловажным фактором выступает развитие «ум- ных» мобильных сервисов, которые существенно сокращают транзакционные издержки во взаимо- действии между водителями и специальными до- рожными службами, а также иными участниками дорожного движения. Результатом становится снижение нарушений правил движения, аварий- ности, числа погибших и раненых в дорожно- транспортных происшествиях. Также ИТС спо- собствуют снижению временных затрат на орга- низацию движения по платным автодорогам за счет функционирования пунктов оплаты проезда в «умном» режиме (оплата в процессе движения без необходимости остановки). Особенно востребованным аспектом функци- онирования ИТС выступает применение техно- логий, которые позволяют пользователям решать проблемы обеспечения безопасности с помощью GPS (или другой технологии определения место- положения), проводной и беспроводной связи, а также улучшенных датчиков и информационных систем. Эффективность логистики повышается за счет контроля передвижения и расположения, а также маршрутов перемещения грузов и инте- грации процессов управления перевозками. Таким образом, можно говорить о большей безопасности и комфорте движения как об одном из важнейших современных эффектов использо- вания интеллектуальных транспортных систем. Также повышается мобильность живущих в сфе- ре действия «умной» инфраструктуры граждан. В общегосударственном масштабе это создает новые возможности для развития отдаленных территорий, а также регионов, ранее находив- шихся в удалении от основных транспортных ко- ридоров. Технологически это связано с запуском «умных» светофоров, проектированием дорог с учетом потенциальной загруженности, развити- ем новых видов транспортного сообщения. По- вышение мобильности в «умном» городе - благо- приятный фактор для повышения качества жизни лиц с ограниченными возможностями. К «эффектам будущего» от использования ин- теллектуальных транспортных систем можно от- нести возможности для сокращения загрязнения окружающей среды даже в государствах с поло- жительной динамикой роста числа используемых транспортных средств, а также технологии для предотвращения дорожно-транспортных проис- шествий. Избыточные потери времени и энер- гии могут быть сокращены за счет оптимизации поездок, уменьшения дорожных заторов и, как следствие, уровня загрязнения воздуха, повыше- ния производительности транспортных средств и водителей и улучшения управления транспорт- ной системой в целом [4]. Повысить уровень безопасности станет возможно за счет внедре- ния интеллектуальных процессов в навигацион- ные системы автомобилей. Это непосредствен- но повлияет на процесс планирования поездок: «умная» транспортная система будет собирать и анализировать большой объем данных в режи- ме реального времени, прогнозировать развитие транспортной ситуации и направлять участников движения по наиболее оптимальным маршру- там, снижая вероятность негативных эффектов, связанных с загруженностью дорог («пробки», аварии) [5]. В целом за счет внедрения искус- ственного интеллекта возможен активный и по- стоянный обмен информацией, что обеспечивает принципиально иной уровень интеграции транс- портных систем и качественное улучшение ин- фраструктуры города. Перспективными направлениями развития ИТС выступают государственно-частное партнерство и применение «умных» решений для транспорта в промышленности. Государство в этом случае обе- спечивает формирование нормативно-правовой базы и создание стимулов для бизнес-структур, побуждая их использовать более эффективные для экономики и окружающей среды интеллекту- альные транспортные системы. В свою очередь частные компании заинтересованы в совместной с властными структурами реализации ресурсо- емких проектов на основе «умных» решений. Отметим, что во многих случаях развивающим- ся странам выгоднее импортировать передовые технологии, нежели чем проводить собственные разработки. Вместе с тем при наличии некоторой технологической базы для производства оборудо- вания возможно, что спрос подстегнет развитие IT-отраслей. Также положительным фактором может стать необходимость обслуживания новых устройств и обновления программного обеспечения. Что же касается диалога власти и общества по вопросу о внедрении цифровых технологий в процесс управления городом, то наиболее вос- требованы практики сбора предложений граждан относительно решений актуальных проблем либо усовершенствования существующих институтов [6]. Самыми распространенными способами при- влечения граждан к процессу принятия управ- ленческих решений выступают онлайн-голосо- вание и сбор мнений по актуальным вопросам на интернет-площадках (повестку, в отличие от процесса созданий петиций, определяют органы власти). Так, в сфере городского управления раз- вивается краудсорсинг, способствующий более продуктивному взаимодействию администра- ции и активной общественности: российским примером служит запущенный в Москве в апре- ле 2020 г. проект «Марафон идей» [7]. В рамках «марафона» мэрия предложила жителям города направить по электронной почте свои идеи по развитию транспортной отрасли, пообещав при- нять к рассмотрению и дальнейшей реализации наиболее актуальные предложения, связанные с применением информационных технологий и на- правленные на снижение аварийности на дорогах столичного региона. Развитие технологий кра- удсорсинга направлено на повышение доверия власти со стороны жителей Москвы, однако не отменяет общих принципов принятия решений в сфере управления городом. Наиболее значимые решения, в том числе в сфере развития транс- портной инфраструктуры, будут приниматься исключительно «командой» Сергея Собянина. Москва выступает лидером среди субъектов РФ по таким важнейшим параметрам развития ин- фраструктуры «умного» города, как ресурсная база и человеческий капитал [8]. Можно прогно- зировать, что опыт внедрения интеллектуальных транспортных систем в Московском регионе бу- дет в дальнейшем использован и в других субъ- ектах федерации, в первую очередь в рамках ре- ализации национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги». Одним из примеров успешного следования этому курсу вы- ступает разработка цифровых решений для улуч- шения транспортной ситуации в Белгородской области: широкий спектр инициатив региональ- ной власти в рассматриваемой сфере уже привлек внимание исследователей [9]. Выводы Наличие современной транспортной сети - часть концепции «умного» города как высокотех- нологичного пространства, открывающего новые возможности для эффективного ресурсосбере- жения и одновременно для повышения качества жизни граждан. Технологии, основанные на при- менении искусственного интеллекта, позволяют повысить эффективность транспортной инфра- структуры и обеспечить безопасность перевозок. Однако наряду с преимуществами необходимо учитывать и риски, связанные с развитием «ум- ного» транспорта. Основными препятствиями в процессе вне- дрения ИТС могут стать административные барь- еры (неготовность властных структур перейти к масштабной реализации инфраструктурных решений на основе искусственного интеллек- та), технологические ограничения, связанные с нехваткой «человеческого капитала», невозможностью интеграции транспортных систем на межрегиональном и межгосударственном уровне, издержки адаптации ИТС, связанные с культурным контекстом. Наиболее успешно тех- нологические и культурные ограничения пре- одолеваются в европейских странах: стоит от- метить директиву 2004/52/CE о совместимости электронных систем сбора платежей в Европе и стандарт DATEX, разработанный для обмена ин- формацией между центрами управления дорож- ным движением [10]. Экономический аспект внедрения ИТС связан с тем, что для их успешного функционирования политической воли правительств или админи- страций может быть недостаточно: необходимы стимулы, обосновывающие выгоду использова- ния «умных» решений для бизнеса и отдельных пользователей, возможность выхода технологий на потребительский рынок. Отдельно стоит ска- зать о рисках информационной безопасности, связанных с контролем над процессом сбора и об- работки данных о жизни «умного» города: кибер- преступления могут касаться как финансовых во- просов (платежи и сборы), так и широкого круга данных об использовании инфраструктуры. От- ветом на эти угрозы могут стать совершенство- вание нормативной базы и правоприменительной практики, а также постоянное обновление техни- ческих средств защиты информации. Наконец, не стоит забывать о том, что новая технологическая среда «умного» города не заменяет человеческий интеллект. Новые риски безопасности могут быть связаны: 1) со снижением критического воспри- ятия реальности пользователями, полагающи- мися на удобные автоматизированные сервисы, управляющие дорожным движением; 2) с недо- статочной информированностью граждан о воз- можностях и функциях «умного» транспорта, что чревато ошибками эксплуатации; 3) с избыточ- ным потоком информации от ИТС, который мо- жет привести к искажению восприятия ситуации пользователями и снижению безопасности.×
About the authors
O. V Erokhina
Financial University under the Government of the Russian Federation
Email: o.v.erokhina@gmail.com
Moscow, Russian Federation
References
- Sangole K. Intelligent transport system - Study of intelligent transportation systems for urban transport planning // International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. 2020. Vol. 8, no. IX. P. 421-433. DOI: https://doi.org/10.22214/ijraset.2020.31475
- Engwicht D. Reclaiming our cities and towns: better living with less traffic // New Society Publishers. 1993. P. 190.
- Digital Innovation in Transport Systems. URL: https://www.innovationpolicyplatform.org/www.innovationpolicyplatform.org/system/files/Session%203_Moon/index.pdf (дата обращения: 02.10.2021).
- Gately C.K., Hutyra L.R., Wing I.S. Cities, traffic and CO2: A multidecadal assessment of trends, drivers, and scaling relationships // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015. № 112 (16). P. 4999-5004. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1421723112
- Аналитический доклад «О принципах и подходах цифровой логистики в сфере транспортных услуг государств - членов Евразийского экономического союза». URL: http://www.eurasiancommission.org/ru/act/energetikaiinfr/transport/SiteAssets/Forms/DispForm.aspx?ID=439 (дата обращения: 02.10.2021).
- Ерохина О.В. Цифровые технологии принятия решений: краудсорсинг как форма политического участия // Вестник университета. 2020. № 11. С. 189-194.
- Московский транспорт запускает Марафон идей. URL: https://mosgortrans.ru/press/transport/moskovskiy-transport-zapuskaetmarafon-idey (дата обращения: 01.10.2021).
- Мухаметов Д.Р. Проблемы и перспективы реализации концепции «Умный город» в России (на примере Москвы) // Мир новой экономики. 2019. Т. 13, № 3. С. 81-88. DOI: https://doi.org/10.26794/2220-6469-2019-13-3-81-88
- Боровской А.Е., Новиков И.А., Шевцова А.Г. Внедрение интеллектуальных транспортных систем в рамках национальных программ повышения безопасности дорожного движения // Вестник ХНАДУ. 2013. № 61-62. С. 279-283.
- Festag A. Cooperative intelligent transport systems standards in Europe // Communications Magazine, IEEE. 2014. Vol. 52. P. 166-172. DOI: https://doi.org/10.1109/MCOM.2014.6979970
Supplementary files
![](/img/style/loading.gif)