Если бы страна была живым организмом, а дороги – сосудами, то у России давно бы случилась аневризма. В 2016 году Росстат опубликовал данные о состоянии автомобильных дорог в стране – оказалось, стандартам качества не отвечают 62% из них. По подсчетам портала L!FE.ru, на комплексное решение «дорожной» проблемы по всей России необходимо потратить 8,6 трлн рублей – больше половины госбюджета на тот же 2016 год.

Умные дороги обходятся еще дороже. При этом их все равно внедряют по миру – такие страны, как Южная Корея, Нидерланды, Германия и многие другие. Какую выгоду это приносит в долгосрочной перспективе?

Умные дороги как способ всегда оставаться на связи

С помощью умных дорог можно устранить транспортные затруднения и нерациональный расход ресурсов. Это, в свою очередь, повышает качество жизни горожан и их деловую активность.

Новые разработки внедряются комплексно: от умных светофоров (которые, кстати, уже есть во Владивостоке) до умных пешеходных переходов.

В 2015 году TechCrunch опубликовал статью об умных городах и их достижениях в управлении трафиком. В ней отмечается, что безопасность – ключевой компонент в разработке любого интеллектуального транспортного решения.

Внедрение умных дорожных знаков и пешеходных переходов, безусловно, будет творить чудеса. Но если водитель потеряет контроль над своим автомобилем из-за черного льда – они вряд ли помогут. Хотя данные о погоде играют важную роль в обслуживании безопасных дорог, ими часто пренебрегают.

Один из инструментов мониторинга погодных условий на дороге — RWIS.

Что такое RWIS и как это работает

RWIS, или информационная система дорожной погоды – это комплекс программного и аппаратного обеспечения, созданный для наблюдения за метеорологическими условиями на дорогах. Станции измеряют метеорологические данные в режиме реального времени и передают эту информацию в дата-центры RWIS.

Датчики измеряют:

• температуру воздуха, поверхности, подземную температуру (на глубине до 30 см);
• состояние поверхности дороги (сухость, влажность, снег, лед);
• толщину водного слоя;
• тип, интенсивность и количество осадков;
• скорость и направление ветра;
• видимость на дороге;
• концентрацию противообледенительных химикатов.

Датчики собирают соответствующие данные о погоде, которые потом можно перевести в прогнозы. Эти прогнозы помогают предсказать, как дорога отреагирует на различные погодные явления – и, таким образом, рационально распределить ремонтные бригады по территории.


Так выглядит оборудование для метеорологического мониторинга от российского производителя «АРМИС РУС»

Каждая станция собирает огромное количество информации, но используют не всю. Современная система RWIS позволяет хранить информацию в центральной базе данных и обращаться к ней по мере необходимости. Информация со станции поступает в виде необработанных данных, в графики и прогнозы их превращают сами метеорологи.

Уже готовые таблицы и графики используют системы предупреждения дорожно-транспортных происшествий, центры оперативного реагирования и аварийных операций, а также подрядчики по обслуживанию дорог.

Все это звучит довольно оптимистично: RWIS контролирует погоду на дорогах, специалисты по техническому обслуживанию вовремя принимают меры. Теперь дороги безопасны, верно? Или есть нюансы?

В чем проблема традиционных RWIS

Проблема в том, что система может дать корректный прогноз только в том случае, если датчики расположены на небольших расстояниях.

Специалисты WeatherBrain вспоминают, что в 2017-м в канадском городе Калгари происходили значительные скачки температур, что привело жителей города в замешательство.

Так, в ноябре того года международный аэропорт Калгари регистрировал температуру -8,1 °C, в то время как аэропорт «Springbank» показал 8,4 °C. В итоге температурная разница составила 16,5 °C в пределах 25 километров. Маловероятно, что в этом 25-километровом пространстве находятся две станции RWIS – как правило, их размещают на расстоянии 150-200 км друг от друга.

Но ведь такие колебания температур значительно повлияют на дорожные условия. Следовательно, для корректной работы информационной системы нужно много станций.

Но полноценные станции RWIS требуют больших инвестиций. Это не было бы проблемой, если бы у умных городов были большие капитальные бюджеты для покупки систем RWIS и много места для размещения станций. Однако это не так – придорожное пространство предназначено для пешеходов, а городские бюджеты жесткие.

Получается, что единственный способ узнать обо всех изменениях погоды на дороге – заполнить пробелы между станциями RWIS и контролировать различные участки. Но чем больше станций, тем больше денег для них нужно. Как же быть?

Разделяй и властвуй

Один из способов снизить расходы на RWIS – уменьшить ее размеры. «Мини-станциями» с ограниченным функционалом можно заполнить пробелы между крупными и надежными станциями, сохранив точность данных о погоде. Маленькие станции будут стоить дешевле.

Одна из таких разработок представлена в Канаде. WeatherBrain – это интеллектуальная система мониторинга окружающей среды от Campbell Scientific Canada (CSC). Компания использует IoT для упрощения сбора и анализа данных.

В течение 40 лет CSC обеспечивала точную экологическую разведку по всему миру – начиная от мониторинга солнечной фермы в Индии и отслеживания метеорологических событий вдоль Канадского Арктического архипелага, заканчивая дизайном интеллектуальных городов по всей Канаде. Пока это единственная компания в Северной Америке, разрабатывающая «мини-станции» для уплотнения существующих сетей RWIS и сбора данных микроклимата.

WeatherBrain получает информацию о дорожной погоде из уже существующей сети RWIS, дополняя собственными наблюдениями. Затем система предоставляет общий интеллектуальный анализ сведений в виде индикаторов. Это одно из преимуществ WeatherBrain – ИИ сам обрабатывает данные и предоставляет их потребителю в простом и понятном виде.


Компактная станция от WeatherBrain

Станция работает на солнечной энергии, что стало ключевым фактором экономической эффективности устройства. Правда, с этим связано и неудобство: для корректной работы устройство нужно установить в месте, куда будет беспрепятственно поступать дневной свет.

Умные дороги в России

В России ряд транспортных магистралей также оборудован дорожными метеорологическими станциями. Одна из RWIS находится на Российском маршруте М5, также известном как Уральское шоссе. ОАО «Московские дороги» совместно с немецким производителем Lufft установили там 98 станций.


Датчик NIRS31-UMB от Lufft, расположенный на Уральском шоссе

Также представлен умный транспортный коридор «Хельсинки – Санкт-Петербург – Москва», запущенный совместно с Финляндией в 2014 году.

В рамках данного проекта создана информационная сеть «Петербург-Хельсинки», позволяющая оперативно информировать участников движения, государственные службы и транспортные компании о состоянии дорог, об авариях и несчастных случаях на пути. Также маршрут оснащен системой автоматических метеорологических датчиков, которые фиксируют изменения погодных условий. Правда, пока из-за неплотной сети станций данные недостаточно точные.

Это означает, что первые шаги по созданию интеллектуальной транспортной инфраструктуры уже сделаны. Но готова ли Россия к новым решениям?



Перспективы умных дорог в России обсудят во время панельной дискуссии «Эффективные городские технологии будущего». Она пройдет в рамках конференции «Интернет вещей». Подробности и полную программу мероприятия смотрите на официальном сайте.