Статья в журнале "Информост. Средства связи" №2 1999

Сергей Безрученко

Что это такое

В настоящее время во всем мире получают широкое развитие системы диспетчерского управления и контро-ля транспортных средств - Automatic Vehicle Location (AVL). Предназначе-ны они для обеспечения оперативно-го контроля и управления транспорт-ным парком предприятия или компа-нии, а также для решения вопросов безопасности при перевозке особо опасных грузов (вооружение, боепри-пасы, радиоактивные и промышлен-ные отходы), ценностей, пассажиров и т. д. Причем не важно какой это транспорт - система одинаково на-дежно функционирует на самолетах, кораблях и на легковых автомобилях. Актуальность использования подоб-ных систем подтверждает неуклонный рост интереса потенциальных заказ-чиков, несмотря на финансовый кри-зис в стране. Помимо задач безопас-ности, внедрение AVL- системы снижает потери, связанные с вынуж-денными простоями техники, позволяет более организованно подходить к проведению плановых ремонтов и технического обслуживания транс-портных средств в зависимости от их реального пробега, увеличивает дисциплинированность и ответственность персонала за конечный ре-зультат, обеспечивает объективную оценку трудовых затрат каждого со-трудника. Возможность создания систем такого назначения появилась в свя-зи с бурным развитием геоинформационных технологий, компьютерной техники и микроэлектроники, а также спутниковой навигации. В мире сей-час работает две системы спутниковой навигации - GPS, принадлежа-щая Министерству обороны США и ГЛОНАСС, принадлежащая Мини-стерству обороны РФ. Обе системы открыты для гражданских потреби-телей, однако ввиду того, что с ГЛОНАССа режим секретности снят не-давно, большую часть рынка приборов гражданского и промышленного назначения занимает GPS (примером этого могут служить персональ-ные навигаторы для охотников, рыболовов, туристов, а также геодези-ческое оборудование).

Диспетчерская система функционирует следующим образом: на транс-портные средства устанавливается бортовой комплект, с помощью кото-рого осуществляется определение текущих координат, скорости, кур-са, сбор информации о состоянии датчиков. Все это обрабатыва-ется специальным образом и затем передается на ДЦ. ДЦ пред-ставляет собой программно-аппаратный комплекс, пред-назначенный для решения задач контроля, управления и анализа. Для обеспечения высокой надежности в ка-честве операционных систем применяются UNIX или Windows NT. На ДЦ принятая информация поме-щается в базу данных, а также отображается на электронной карте местности. Таким образом оператор ДЦ имеет возможность визуально кон-тролировать местонахождение подчиненных транспортных средств, их состояние (по инфор-мации датчиков), а информация базы данных используется для анализа и генерации необходи-мых документов. Системы диспетчерского управления и кон-троля могут различаться по методам определения координат объектов, способам обмена информаци-ей между диспетчерским центром (ДЦ) и объектами контроля, логикой построения самого ДЦ и другим пара-метрам. Однако, наиболее удобно классифицировать та-кие системы по зоне предполагаемой работы, т.е. по макси-мальному расстоянию между ДЦ и объектом. По такому признаку диспетчерские системы можно условно разделить на: Системы глобального покрытия - «дальние системы»; Системы локального покрытия - «ближние системы».

Дальние системы

Системы данного типа используются для контроля международных и междугородных перевозок, когда расстояние между ДЦ и объектами состав-ляет десятки тысяч километров. Для таких систем наилучшим решением в качестве среды связи являются спутниковые каналы. Конечно, можно исполь-зовать и сотовую телефонию, однако для России такое решение не может быть признано удовлетворительным ввиду того, что зоны работы сотовых телефонов покрывают только крупные города и небольшие территории около них, да и то, преимущественно в Европейской части страны. А что касается Зауралья и северных регионов, то здесь альтернати-вы спутниковой связи в настоящее время практически нет. Спутниковые системы связи в России представлены двумя принципиально различными системами - на базе геостационарных спутников (Inmarsat и Eutelsat) и низкоорбитальных спутников (Iridium, Globalstar, Orbocomm). По поводу низкоорби-тальных систем можно сразу сказать, что за ними большое будущее, но на полномасш-табный эксплуатационный уровень они вый-дут через несколько лет. Поэтому диспетчер-ских систем, построенных на базе такой связи, в ближайшее время ожидать не приходится. Наиболее широко на рынке России представ лены диспетчерские системы, построенные с использованием связи стандарта Inmarsat-C. Этот стандарт предусматривает передачу цифровых сообще-ний определенной длинны. Передача информации между ДЦ и объек-том обеспечивается на всей территории земного шара, за исклю-чением приполярных областей. Время доставки сообщения до адресата не превышает 5-7 минут. Диспетчерская система, построенная на связи Eutelsat - EutelTracs обладает примерно такими же функциями, но область связи ограничена Европей-ской частью страны. Поэтому для Сибири и Даль-него Востока EutelTracs не применим. Комплект для объекта контроля состоит из спутниковой станции (размером с автомагни-толу), совмещенной спутниковой и навигаци-онной антенны, бортового компьютера и набо-ра различных датчиков. Бортовой компьютер обеспечивает передачу информации о место-положении либо через заданный промеж

уток времени, либо по запросу с ДЦ. Кроме этого, на ДЦ может передаваться информация о состоянии всех подключенных датчиков. Водитель и диспет-чер могут обмениваться между собой текстовыми со-общениями произвольной формы, что практически пол-ностью заменяет голосовую связь, которая является дос-таточно дорогой услугой, тем более на таких расстояниях. Точность определения местоположения составляет около 100 метров. Информация на ДЦ отображается на электронной карте той местности, где проходит маршрут транспортных средств. Кроме этого, вся поступающая и исходящая информация архивируется и в любой момент может быть представлена как в графическом, так и в табличном виде при анализе. Существенным достоинством являет-ся то, что бортовой компьютер и программное обеспечение ДЦ для Inmarsat-C русифицировано (в отличие от EutelTracs).

Ближние системы

Ближние системы предназначены для контроля и управления пар-ком транспортных средств на удалении от ДЦ не более 200 км. На таких расстояниях применение спутниковой связи уже не рационально. Поэтому в диспетчерских системах такого типа применяются другие виды радио-связи: выделенный УКВ - канал, транкинговые сети, сотовая телефо-ния. В последнее время идет бурное развитие этих видов связи - в Москве сейчас работают не менее десяти фирм-операторов транкинговых сетей и несколько фирм-операторов сотовой телефонии. При-мерно аналогичная ситуация складывается и в регионах. Основ-ными потребителями подобных систем могут быть городские оперативные службы (милицейские патрули, службы ско-рой помощи, ГИБДД, ВОХР), службы доставки, орга-низации, задействованные в вывозе бытовых отхо-дов, службы безопасности для VIP - клиентов и др. В «ближних системах» важным фактором явля-ется оперативность доставки информации, а также поддержка голосовой связи (в последнее время вме-сто голосовой связи широко применяются формализованные текстовые сообщения). Скорость обмена информаци-ей между ДЦ и объектами контроля может достигать 10 объектов в секунду. При этом обеспечивается при-оритетная передача специальной информа-ции (тревожных сообщений), и состояние дискретных и аналоговых датчиков. Бортовой комплект ближней сис-темы состоит из бортового контролле-ра со встроенным навигационным при-емником (иногда приемник может пред-ставлять собой отдельное устройство), бортовой радиостанции (или сотового телефона), навигационной антенны, связной антенны и комплекта датчиков. Функции управления бортовым комп-лектом возлагаются на контроллер, ко-торый обрабатывает информацию, по-ступающую от всех источников, а затем передает сформированный пакет на ДЦ. Помимо указанных для дальней системы способов обмена между транспортными средствами и ДЦ, здесь могут применяться специаль-ные методы, которые и позволяют реализовать скорости, указан-ные выше (до 10 машин в секунду).

Точность определения местоположения составляет около 100 мет-ров, но в подобных системах возможно использование так называемого дифференциального режима, который повышает точность относитель-ного определения местоположения до нескольких метров. Суть данного метода заключается в том, что используется базовая навигационная станция, относительно которой и производятся уточнение положения транспортных средств. На базовой станции вычисляются соответствую-щие поправки, которые могут либо передаваться на борт для генерации уточненных координат и передачи их на ДЦ (прямой дифференциаль-ный метод), либо передаются на ДЦ, где они используются для коррек-ции получаемых с бортов менее точных координат (инверсный диффе-ренциальный метод). На ДЦ принятая информация также помещается в базу дан-ных и отображается на электронной карте города или той мес-тности, где проходят маршруты. Архивирование поступающей информации позволяет в дальнейшем подвергнуть ее анали-зу. Упомянем здесь еще одну функцию, доступную оператору ДЦ. В случае получения информации о нападении на транс-портное средство, оператор может дистанционно выключить или включить один или несколько исполнительных механиз-мов (например, зажигание автомобиля). В принципе, такая воз-можность имеется и в дальней системе, но там она теряет всякий смысл - отправить оперативную группу поддержки за тысячу километров невозможно. В заключение отмечу, что поставляемое программное обес-печение ДЦ для ближних систем обычно полностью русифицировано.