Цифровые технологии заняли достойное место в повседневной жизни обычного человека, наполнив ее дополнительным разнообразием. Смартфоны, ноутбуки, смарт-телевизоры и умные дома стали неотъемлемой частью нашего быта, и мы давно не удивляемся всем этим вещам, часто используя их практически по инерции. Однако есть различные сферы деятельности человека, где цифровые технологии еще не набрали полную силу, – например, строительство.
По данным аналитической компании McKinsey, на мировом рынке сложилась следующая ситуация: всего лишь 6% из опрошенных строительных компаний полностью переместили рабочие процессы в цифровое пространство. Однако 93% опрошенных компаний так или иначе уже используют цифровые технологии в различных сферах своего бизнеса, а 100% считают, что работа в цифровом пространстве имеет огромный потенциал для конкурентоспособного развития. Почему люди чувствуют возможности, видят потенциал? Ответ достаточно прост. Кто же из управленцев откажется иметь все данные о проекте у себя в кармане, следить с дивана за развитием процесса строительства и видеть, как те или иные рабочие решения влияют на изменение стоимости проекта и его рентабельность?
Информатика. Информация. Информационная технология
Да, это не сказки, а реальность, пришедшая вместе с BIM (Building Information Modelling – Строительная Информационная Модель). И если еще вчера BIM немногим отличались от GIS и решения позволяли произвести 3D-моделирование строительного объекта с присвоением различной семантической информации, то сегодня можно смело говорить о появлении новых – 5D – BIM- моделей, учитывающих временную и финансовую составляющие реализации проекта.
По данным другого аналитического агентства – McGraw Hill Construction – за последующие несколько лет информативность BIM-моделей возрастет на 50%! А это значит, что инвестиции в мобильные решения, программные продукты и единое цифровое пространство будут только расти. Вывод: строительной отрасли никуда не деться, альтернативы переходу в цифровое пространство просто нет. Но чтобы в это пространство попасть, нужно отворить двери, для которых существует четыре основных ключа, открывающих рост потенциала «цифры» в строительной отрасли.
Первый ключ – это Цифровые данные. Современные приборы и инструменты сбора данных имеют абсолютную цифровую основу.
С каждым годом происходит постоянное развитие различных технологий и аппаратных комплексов, например таких как наземные роботизированные тахеометры, беспилотные летательные аппараты, дроны, различные сканирующие системы, и, конечно же, спутниковое оборудование. Разнообразие современных инструментов очень велико, и это видно на примере линейки продуктов одного из лидеров производства позиционирующего оборудования и измерительных инструментов. Залог успеха – в цифровых инструментальных технологиях, это создание продуктов от А до Я. Компания Topcon называет эту идеологию «оптомехатроникой» продуктов, что значит слияние технологий оптики, механики и электроники в одном продукте и средствами единого производителя (рис. 1).
Оптимизация дорожного строительства
Второй ключ – это Автоматические системы управления строительной техникой, такие как Topcon 3DМС (рис. 2). Эти решения отвечают за автоматизацию выноса проекта в натуру непосредственно строительной техникой и осуществление работ в полном соответствии с проектом, исключая человеческий фактор на 90%!
Другими словами, 3D-системы нивелирования объединяют в себе не только этап разбивки, но и сводят к минимуму процесс промежуточного контроля и сопровождения строительства, тем самым увеличивая производительность работ до двух-трех раз! И такие решения даже в нашей стране можно встретить практически на каждом участке дорожного строительства. Уже настало время, когда без 3D-системы многим подрядчикам просто не доверяют основной подряд, а субподрядчики, не имея 3D-системы нивелирования, просто физически не могут поддержать необходимый темп строительства, не говоря уже о соответствии проекту и качестве выполнения работ. И, конечно же, ответственные производители 3D-систем стараются предложить рынку максимально удобный и передовой продукт. Так, на рынке уже второй год активно распространяются безмачтовые инерциальные 3D-системы нивелирования 3DMC-MAX, позволяющие машинам работать не только на повышенных скоростях, но и получать точное положение рабочего органа, учитывая при этом поворот, наклон и плановое положение.
Третьим ключом является Единая цифровая среда, которая позволяет объединять полевые цифровые технологии с офисными программными продуктами и обмениваться цифровыми данными абсолютно в различных направлениях, будь то передача между полевыми единицами, офисными единицами, или объединять поле с офисом. Ярким примером такой среды являются решения Topcon 3D Enterprise. Это облачное решение рассчитано не только на обмен данных внутри группы продуктов Topcon, но и позволяет оперировать общими данными с программными продуктами Autodesk и Bentley Systems. И эти возможности наводят мост взаимодействия проектных подразделений с полевыми бригадами.
Основываясь на общей цифровой среде, мы можем видеть уверенное слияние решений в части взаимодействия ранее не совместимых технологий. Такое слияние – это огромный потенциал перевода работы в полностью цифровую среду. Еще недавно офисные программные продукты и измерительное оборудование шли по параллельным дорожкам. Но сегодня их пути не просто пересекаются – они сливаются в единую многополосную магистраль общих цифровых данных, с взаимозаменяемыми форматами. Слияние технологий – это основной, четвертый, ключ к дверям в цифровое дорожное строительство!
Но все это было бы только словами, если бы не было решения или технологии, объединяющей ключи в одну связку. Примером такого решения может служить новая технология Topcon SmoothRide, рассчитанная, в первую очередь, на использование с целью восстановления дорожного покрытия.
Это решение основано на взаимодействии всех этапов и не подразумевает исключения того или иного звена в порядке работы. Первым звеном SmoothRide является сбор множественных пространственных данных. Выполняется эта задача с помощью одной из последних разработок в области современного позиционирующего приборостроения, специального дорожного мобильного сканера RD-M1 (рис. 3).
Этот сканер предназначен для сбора информации о состоянии поверхности дороги и позволяет получить данные, которые детально характеризуют текущее состояние дорожного покрытия. Следующим этапом является обработка данных и создание цифрового проекта ремонта дорожного полотна. Этот процесс можно выполнить различными программными продуктами, например Bentley OpenRoads или Magnet Collage и Magnet Office Resurfacing (рис. 4).
Так или иначе, эти современные программные продукты рассчитаны не только на создание проектов, но и на работу с облаками точек, которые формируются по результатам предварительного мобильного сканирования. Одной из важнейших частей этих современных программ являются интегрированные модули обмена данными с едиными облачными хранилищами – такими, например, как Topcon 3D Enterprise. Именно эта часть представляется как основа BIM, поскольку позволяет моментально передавать проектные данные в рабочие станции на строительном участке без необходимости какого-либо физического перемещения.
Следующим этапом SmoothRide становится выполнение работ на участке на основе данных, подготовленных на предыдущем этапе. В работу вступает второй ключ развития цифровых технологий – система управления строительной техникой Topcon RD-MC. Обмен данными с ней возможен как традиционным способом с помощью электронных носителей информации, так и с помощью облачных сервисов. Особенностью данного решения является возможность работать не просто по проектной 3D-поверхности, а учитывать точное значение переменного слоя фрезерования на основе данных о существующей поверхности и сделанного на основе нее проекта ремонта.
Завершающим этапом технологии ремонта SmoothRide смело можно считать процесс интеллектуального уплотнения асфальта катками с установленными системами контроля уплотнения (Рис.5).
Данные системы не просто помогают машинисту контролировать процесс работы по заданным параметрам, а еще и собирать данные о процессе уплотнения, картировать, структурировать их и с помощью третьего ключа отправлять в специальный сервис SiteLink3D. В этом сервисе любой пользователь сможет посмотреть карту процесса уплотнения по количеству проходов, достигнутой жесткости покрытия или карту поверхностной температуры.
Описывать все возможности данного сервиса можно долго, и детальную работу представленной выше технологии – тоже. Это достойно отдельного обзора. Главное, что подчеркнуто сегодня, это присутствие цифровых технологий на каждом этапе работ SmoothRide. Постоянное присутствие цифровых данных, а также BIM-процессов в этом решении заявляет о том, что Цифровое Дорожное Строительство уже не за горами, и переход в цифровую среду уже активно набирает ход.
Источник: topcon.pro
Дороги цифрового будущего.
Цифровизация транспортной индустрии — одна из важных составляющих стратегии развития Российской Федерации. И хотя это длительный многокомпонентный процесс, рассчитанный на годы, уже сегодня в стране удалось добиться ощутимых результатов. О том, что мешает и что способствует цифровизации дорожного хозяйства, а также о приоритетных направлениях внедрения цифры в отрасли, рассказывает заместитель руководителя Росавтодора Олег Ступников.
Транспортные перспективы
— В России идет активное внедрение цифровых технологий во все сферы экономики. Транспорт не исключение. Каковы, по вашему мнению, перспективы цифровизации транспортной отрасли?
Повсеместное применение информационных и автоматизированных систем в сфере транспорта и экономике в целом уже стало реальностью. Сейчас цифровое пространство преобразовывает работу всей транспортной отрасли. Показательный пример ‒ изменение транспортно-логистических систем, причем как на уровне государственного контроля и управления, так и на уровне отдельных компаний.
Электронные билеты, онлайн-регистрация на рейсы, умные системы навигации, вызов такси через приложение в телефоне ‒ уже привычные для нас вещи. А в скором времени такими же повседневными обещают стать беспилотный транспорт, интеллектуальные системы управления транспортными потоками, умные дороги.
Цифра трансформирует транспортные средства, услуги и инфраструктуру, то, как люди используют транспортную среду. Это приводит к появлению новых продуктов и услуг, которые поддерживают и стимулируют потребительский спрос в новых направлениях. Обмен данными будет иметь решающее значение для появления новых бизнес-моделей и транспортных услуг.
— Идет ли цифровизация непосредственно дорожной отрасли?
Безусловно, серьезные изменения затронули и дорожную отрасль. Уже накоплен большой опыт использования цифровых технологий для решения практических задач. Речь идет о создании систем мониторинга транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, в том числе с использованием интеллектуальных транспортных систем (ИТС), о создании цифровых двойников автомобильных дорог, о массовом внедрении технологий машинного обучения.
— В стратегии инновационной деятельности Росавтодора одним из приоритетных направлений является цифровизация дорожного хозяйства. На каком этапе трансформации находится дорожная отрасль?
Для дорожного хозяйства цифра — это создание единой цифровой базы данных обо всех дорогах страны, сформированной с учетом результатов диагностики автодорог.
Наша цель ‒ оптимизировать процессы планирования дорожных работ на всех этапах, от инженерных изысканий и проектирования до строительства и последующей эксплуатации дорог.
То есть от диагностики автодорог и внедрения технологий информационного моделирования до мониторинга работы конкретной единицы техники на строительной площадке или, например, контроля качества зимнего содержания на определенном участке трассы. Такой подход позволит заказчикам и пользователям автодорог в реальном времени отслеживать ситуацию и понимать, что все работы идут в соответствии с действующими регламентами, в установленные сроки и без сбоев.
В дальнейшем появится возможность объединить мониторинг состояния сети с информацией о выбросах в атмосферу, метеоданных, составе транспортных потоках. Это позволит получить объемный срез данных по каждому участку автомобильной дороги.
— Какие перспективные тренды и технологии вы могли бы выделить?
Среди передовых перспективных решений в области цифровизации дорожного хозяйства я бы выделил комплексное внедрение технологий информационного моделирования (ТИМ или англоязычный вариант ‒ BIМ-технологии) на всем жизненном цикле автомобильной дороги, действительно позволяющее добиться высокой эффективности.
Применение ТИМ подразумевает создание информации о проектируемом или существующем объекте, пригодной для обработки специальными программами. При этом технология позволяет полностью просчитать объект, определить все процессы, которые будут происходить при строительстве, и сформировать наиболее полную базу данных, содержащую актуальную информацию о нем. На ее основе можно проводить анализ качества выполняемых работ, состояния самого объекта, оценить стоимость проводимых работ и т. д.
Следующим направлением структурных перемен в отрасли станет использование искусственного интеллекта для принятия управленческих решений по эксплуатации объектов транспортной инфраструктуры и управления транспортными потоками.
Также в числе приоритетов ‒ создание условий для ожидаемого массового коммерческого использования беспилотников всех видов транспорта для доставки пассажиров и грузов.
— Все эти цифровые инновации заметны рядовым участникам дорожного движения?
Изменения уже ощутили и пользователи дорог. Сейчас мы активно работаем над предоставлением государственных услуг в электронном формате. К примеру, в конце прошлого года Росавтодор завершил модернизацию информационной системы оказания государственной услуги «Выдача специальных разрешений на автомобильную перевозку крупногабаритных и (или) тяжеловесных грузов». Теперь прием заявлений и выдача результатов оказания государственной услуги осуществляются в электронном виде.
С января 2023 года все разрешения будут выдаваться Росавтодором в режиме «одного окна». Субъекты и муниципалитеты будут осуществлять только согласование подведомственных участков. Предполагаем, что число специальных разрешений вырастет более чем в 2,5 раза и ежегодный объем выдаваемых разрешений превысит 750 тысяч.
В 2021 году переводу услуг в электронный вид и автоматизации их мониторинга способствовало обновление автоматизированной информационной системы межведомственного электронного взаимодействия Росавтодора (АИС СМЭВ) в рамках перехода агентства на отечественное программное обеспечение. За счет интеграции АИС СМЭВ с единым порталом государственных услуг (ЕПГУ) количество госуслуг, предоставляемых в электронном виде, увеличилось.
Отмечу, что информационные технологии развиваются невероятно быстро и буквально каждый день возникают новые возможности для цифровизации дорожной отрасли.
ИТС осваивают территории
— Одним из самых обсуждаемых вопросов на текущий момент стало внедрение интеллектуальных транспортных систем. Как на данный момент реализуется программа внедрения ИТС в регионах страны?
Мероприятия по внедрению интеллектуальных транспортных систем реализуются в городских агломерациях с населением свыше 300 тысяч человек. Работа ведется в рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги».
Ключевой целью внедрения ИТС является автоматизация процессов управления дорожным движением, и как результат — повышение безопасности всех участников движения.
В этом вопросе важен комплексный подход. Неправильно выделять какие-либо подсистемы или умные технологии как наиболее важные — эффективно они работают только вместе.
В 2021 году была проведена большая работа по внедрению ИТС в 24 субъектах РФ: было создано или модернизировано 15 центров управления дорожным движением, с которыми интегрировано 1 350 детекторов транспортного потока, 630 камер видеонаблюдения, 460 умных светофоров, 115 комплексов фотовидеофиксации нарушений ПДД, 70 умных остановок, 45 метеостанций.
— За этой статистикой скрывается реальная польза?
К примеру, что нам дает установка умных светофоров? Повышается пропускная способность улично-дорожной сети городских агломераций посредством управления ими по типу «зеленая волна», «зеленая улица».
Как я говорил, всё это работает в связке. Так и адаптивное управление светофорными объектами выполняется за счет взаимодействия с детекторами транспортного потока. В зависимости от типов датчиков система может учитывать приоритет общественного транспорта, экстренных служб и спецсопровождения перед остальными участниками движения.
Детекторы оценивают интенсивность потоков на перекрестках. Вся информация с датчиков и камер видеонаблюдения с системой аналитики передается в единый центр обработки данных (ЦОД) интеллектуальной транспортной системы. Модуль транспортного прогнозирования и моделирования анализирует эти данные и на основе полученной информации формирует планы координации движения.
Система способна предсказывать транспортную ситуацию на 15‒30 минут вперед и заранее выработать эффективный план управления трафиком. При возникновении ДТП на перекрестках, данный план автоматически корректируется. Такие светофоры будут особенно полезны на участках дорог с трафиком разной динамики.
— Какие регионы в числе пионеров внедрения ИТС?
Среди регионов-лидеров по внедрению ИТС в прошлом году можно выделить республики Татарстан и Башкортостан, Белгородскую, Волгоградскую, Вологодскую, Курскую, Тульскую области, Красноярский край.
В 2022 году работа в этом направлении продолжится. Количество регионов-участников возросло до 42, а на реализацию программы уже предусмотрено 7,35 млрд рублей.
— Какие проблемы и задачи необходимо решить в ближайшей перспективе для успешного внедрения интеллектуальных транспортных систем?
Одна из главных системных проблем в регионах ‒ нехватка квалифицированных специалистов, поэтому Росавтодор оказывает необходимую методологическую поддержку субъектам-участникам.
В минувшем году была проведена большая работа по анализу планов регионов по цифровизации. По итогам провели обучающий вебинар, в субъекты направили рекомендации по внедрению ИТС и проекты технических заданий.
Важную роль сыграло проведение совещаний рабочих групп в регионах, на которых обсуждались проблемные вопросы, лучшие и худшие практики внедрения ИТС, новые цифровые технологии. В таких заседаниях принимают активное участие представители федеральных органов власти, ГУОБДД МВД России, субъектов страны, а также эксперты и представители бизнес-сообщества. Считаю важным продолжать такой формат работы с субъектами, поэтому выездные заседания будут проводиться и в этом году.
Кроме того, проведена серьезная работа по корректировке методики оценки ранжирования локальных проектов, доработана концепция изменения подходов по внедрению ИТС. Были внесены изменения в Правила предоставления субъектам иных межбюджетных трансфертов, которыми предусмотрено достижение определенных уровней зрелости (нулевой, первый и второй уровни). Это позволит сделать выводы о состоянии интеллектуальных транспортных систем в субъектах страны. Со своей стороны мы также будем оказывать регионам необходимую методологическую поддержку.
Фокус на безопаснлость
— Повышение безопасности дорожного движения — ключевой фактор и стимул для развития цифровых технологий. Одно из направлений ‒активное внедрение АПВГК. Как обстоят дела с развертыванием системы автоматизированного весогабаритного контроля?
С начала реализации нацпроекта «Безопасные качественные дороги» в стране приведено к нормативу около 48 тысяч км дорожной сети, но наша задача не только строить новые магистрали, но и обеспечить сохранность их эксплуатационного состояния.
Одна из главных причин разрушения асфальтового покрытия ‒ сверхнагрузка на него. Поэтому система автоматизированного весогабаритного контроля объективно востребована и необходима.
На сегодняшний день в 52 регионах функционируют 270 автоматических пунктов весового и габаритного контроля. К 2030 году их количество на региональных, межмуниципальных и местных автодорогах достигнет 598 в 81 субъекте страны.
Аналогичная работа ведется и на федеральных трассах. На сегодняшний день в федеральный проект «Общесистемные меры развития дорожного хозяйства» в составе нацпроекта включено устройство 417 АПВГК на федеральных дорогах.
— Каковы самые значимые преимущества АПВГК?
Главное преимущество таких пунктов по сравнению со стационарными и передвижными ‒ возможность контролировать транспорт без его остановки или снижения скорости. Также при помощи системы можно проверять наличие специального разрешения на перевозку крупногабаритных или тяжеловесных грузов в федеральных и региональных базах данных транспортных средств без участия человека. Умные весы сами обрабатывают полученную информацию и составляют акт о взвешивании. Он автоматически направляется в центр фиксации административных правонарушений, после чего собственнику машины направляется постановление, по которому в дальнейшем оплачивается штраф. В целом могу сказать, что мероприятия по развертыванию системы АПВГК идут по графику.
ТИМ на вырост
— Росавтодор готовится к масштабному внедрению технологий информационного моделирования, а их использование станет чуть ли не обязательным при строительстве объектов. Расскажите, как обстоят дела с внедрением ТИМ. Чего уже удалось добиться, что мешает полноценному запуску технологии?
С 1 января 2022 года заказчики обязаны обеспечивать формирование и ведение информационной модели в рамках контрактов по строительству и реконструкции объектов капитального строительства. Исключениями являются объекты, создаваемые в интересах обороны и безопасности.
В качестве пилотных проектов в 2019 и 2020 годах Росавтодор разработал проектную документацию четырех объектов с использованием технологий информационного моделирования, на все из них было получено положительное заключение экспертизы. Это строительство двух разноуровневых развязок на трассе М-7 «Волга» в Татарстане, обхода Нижнекамска и Набережных Челнов, а также реконструкция автодороги А-146 Краснодар — Верхнебаканский и строительство транспортной развязки в Адыгее.
В 2021 году разработка проектной документации с использованием ТИМ была выполнена уже на шести объектах. На этот год у нас более масштабные планы: требования в части ТИМ включены во все технические задания на проектирование. Таким образом, планируем провести работы с использованием ТИМ на 53 объектах капремонта участков автодорог, 20 объектах капремонта искусственных сооружений, 4 объектах строительства и реконструкции дорог.
— Готов ли рынок к ведению проектов в ТИМ?
Важно отметить, что на рынке есть организации, которые имеют достаточный опыт работы с ТИМ и готовы выполнять проекты в соответствии с требованиями нормативных актов, а также делиться полученным опытом.
Пока не все компании используют ТИМ, но мы стараемся изменить эту ситуацию и в ходе диалога упростить переход к расширению использования таких технологий. Росавтодор в рамках сформированной рабочей группы по внедрению ТИМ в дорожном хозяйстве собрал представителей заказчиков, подрядчиков, проектировщиков, строителей, а также вендоров. В заседаниях рабочей группы принимают участие представители ФАУ «Главгосэкспертизы России», ФАУ «ФЦС» и иных заинтересованных органов и организаций.
Такой формат работ помогает оперативно решать вопросы во всех плоскостях, связанных с внедрением ТИМ. Коллеги обмениваются опытом и формируют предложения к ПО и требования к ТИМ, порядку организации взаимодействия всех заинтересованных сторон, включая обмен данными и хранение информации.
Совместная реализация всех задач, в том числе в части нормативно-правовых актов, позволит расширить применение ТИМ на все этапы жизненного цикла автомобильной дороги.
— Что еще может стимулировать распространение ТИМ?
На мой взгляд, главными задачами, направленными на внедрение ТИМ, являются повышение качества именно отечественного ПО, позволяющего создать корректную информационную модель. Кроме того, важно обеспечить необходимые мощности хранения и обработки цифровых данных, выработку единых подходов по проведению государственной экспертизы проектной документации, а также развивать кадровый потенциал проектировщиков, строителей и заказчиков.
Фундамент для трансформации
— Какая работа ведется по совершенствованию нормативной правовой и сметно-нормативной баз в рамках цифровой трансформации?
Сейчас корректируется проект федерального закона «О высокоавтоматизированных и полностью автоматизированных транспортных средств и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» с учетом замечаний МВД России. Утвержден план мероприятий по совершенствованию законодательства и устранению административных барьеров в целях обеспечения реализации Национальной технологической инициативы по направлению «Автонет».
Кроме того, Росавтодор возобновил сотрудничество с Финляндией в области применения интеллектуальных транспортных систем и реализации иных проектов в дорожной отрасли. Совместная работа ведется в том числе в рамках меморандума о сотрудничестве в области развития интеллектуальных транспортных систем и информационных технологий. Он был подписан в апреле 2018 года Росавтодором и Агентством транспортной безопасности Финляндии Trafi.
На сегодняшний день Федеральным дорожным агентством утверждена стратегия развития инновационной деятельности в области дорожного хозяйства на период 2021‒2025 годов. Она направлена на повышение качества дорожных работ, эффективности применения инновационных технологий, материалов и конструкций. Для нашего ведомства это ключевой документ при реализации единой научно-технической политики. Именно на него мы будем ориентироваться в ближайшие годы.
— Цифровая трансформация, несомненно, требует новых кадров, повышения квалификации действующего состава работников на всех уровнях. Каков, по вашему мнению, кадровый потенциал отрасли, какая работа ведется по его повышению?
Кадровый потенциал отрасли рассматривается нами в качестве одного из важнейших элементов стратегического развития. Мы стараемся учитывать изменения, происходящие в технологии и организации производства, содержании труда, оптимальном использовании рабочего времени, а также стремимся организовать процесс непрерывной переподготовки и повышения квалификации специалистов. С этой целью сейчас разрабатываются и актуализируются дополнительные профессиональные программы.
Мы сегодня много говорили о технической составляющей цифровой трансформации, но нужно понимать, что ее осуществлением и созданием новых технологий занимаются люди. Что особенно важно, готовые быть гибкими в быстро меняющихся условиях. Ведь насколько бы умной ни была та или иная программа, всегда будут необходимы высококвалифицированные специалисты для анализа полученных данных и проведения исследований в новых плоскостях, то есть для работы на перспективу. В плане цифровой трансформации мы сейчас в начале пути, поэтому вклад в человеческие ресурсы для нас имеет первостепенное значение.
Источник: itsjournal.ru
Информационные технология в дорожном строительстве
Спецпроекты
Обзор: ИТ в транспортной отрасли 2017
Информационные технологии могут помочь снизить стоимость строительства дорог, сделать его прозрачным для инвесторов. О технологии Process Mining и недавно появившихся на российском рынке решениях на ее основе в интервью CNews рассказал Николай Ситников, директор по развитию продуктов «РАМАКС Интернейшнл».
CNews: Как вы оцениваете уровень информатизации транспортной отрасли в России?
Николай Ситников: Информатизация транспорта – это очень широкая тема. Когда мы говорим о транспорте в целом, то сразу начинаем мыслить стратегически и запускать космические корабли. Но транспорт транспорту рознь – есть автомобильные дороги, железные дороги, авиация, морской транспорт, который традиционно даже не относят к этой категории.
Поэтому я предлагаю поговорить не о стратегических задачах, таких как беспилотные поезда и автомобили – об этом уже много сказано, и все знают, как это важно. Мы все хотим иметь более умные вагоны, машины, поезда, автобусы, фуры – что угодно. Однако, на мой взгляд, ключевым является развитие транспортной сети. Если это авиация, то речь может идти о строительстве аэропортов. Если автомобильная или железнодорожная отрасль – то об авто- и железных дорогах.
И здесь ИТ существуют в двух плоскостях. Первая – это умные дороги и все необходимое для запуска беспилотников, которых все так ждут. Вторая – это информатизация процесса развития и эксплуатации дорожной инфраструктуры. И об этом говорят существенно меньше просто потому, что до самого последнего времени на рынке не существовало хорошего ИТ-решения.
Мы все хотим иметь хорошие, красивые и широкие дороги по всей стране, мечтаем, чтобы в городах не было пробок. При этом надо четко понимать, что строительство дорог – это чрезвычайно ресурсоемкое дело, требующее дотаций государства несмотря на платные парковки, систему «Платон» и прочее. И информационные технологии могут помочь снизить стоимость строительства, сделать его прозрачным для инвесторов и таким образом привлечь дополнительные средства.
CNews: Об информатизации каких процессов идет речь?
Николай Ситников: Речь идет об автоматизации и оптимизации процесса строительства и эксплуатации дорожно-транспортной сети. Сегодня управление этим процессом осуществляется традиционным способом – выбрали подрядчиков, отвечающих за определенные этапы работ, подписали контракты, создали какую-то систему отчетности. Каждый подрядчик выполняет свою работу, но сквозные бизнес-процессы проконтролировать фактически невозможно.
Давайте в качестве примера поговорим про строительство автодорог. За развитие дорожной сети в целом отвечает Росавтодор. У него имеется карта дорог, стратегия их развития и утвержденный государством план. Процесс строительства требует огромных капиталовложений и длительного времени. Понятно, что им необходимо управлять.
Но сегодня все, что может заказчик – это отдельно запланировать дорогу, отдельно ее спроектировать, отдельно построить и сдать. Никто не видит процесса целиком, потому что он состоит из огромного количества кусков, выполняемых разными организациями, и слишком растянут во времени. А ведь именно в момент перехода обязанностей от одной компании к другой из-за несогласованности действий, неполного обмена информацией и множества несовпадений теряются очень существенные деньги. Таким образом, построение сквозных процессов до настоящего времени остается непаханым полем для автоматизации.
CNews: Речь идет о создании системы государственного уровня?
Николай Ситников: В идеале, конечно, это должна быть государственная информационная система. И она должна позволять автоматически контролировать все бизнес-процессы.
К примеру, что происходит сегодня в крупных компаниях? Приходят аудиторы, выясняют, кто чем занимается, рисуют красивую диаграммку. И мы надеемся, что она соответствует действительности и отражает эту действительность в актуальном состоянии. Неправда ни то, ни другое. В крупной компании аудиторы не могут ни опросить всех, ни убедиться, что никто ничего не забыл рассказать, ни обновлять полученные данные по мере их изменения.
Николай Ситников: Процесс строительства дорог требует огромных капиталовложений и длительного времени, и им необходимо управлять
Николай Ситников: Процесс строительства дорог требует огромных капиталовложений и длительного времени, и им необходимо управлять
Николай Ситников: Процесс строительства дорог требует огромных капиталовложений и длительного времени, и им необходимо управлять
Николай Ситников: Процесс строительства дорог требует огромных капиталовложений и длительного времени, и им необходимо управлять
При создании государственной дорожной сети такая схема вообще не работает. И эксперты, которым свойственно быть оптимистами, на вопрос, как часто все идет не так, как ожидалось, приводят цифру 2%. Если же попробовать ответить на этот вопрос, основываясь на реальных данных, то они превратятся в 15-20%. И тот, кто сможет эти 15-20% превратить в 1-2%, сэкономит реальные деньги.
До самого последнего времени на рынке не было представлено ни одного продукта, автоматизирующего все этапы создания дорожной сети. До тех пор пока в 1997 году не появился Process Mining – технология, предназначенная для поиска последовательности событий. И поскольку уровень автоматизации каждого отдельного этапа строительства дорог достаточно высокий, мы можем выгрузить данные из этих систем, обработать их специальными математическими алгоритмами и получить описание всего процесса, в котором будут видны лишние циклы, задержки и прочие события, которые привели к лишним тратам. И тогда у нас появится возможность оптимизировать процесс строительства. Прежде всего, сократить его сроки, а значит трудозатраты на его реализацию.
Кроме государства, в системах такого уровня могут быть заинтересованы и крупные государственные организации, например, РЖД, которая занимается развитием железнодорожной сети. Process Mining может быть полезен строительным и транспортным компаниям при планировании работ или организации доставки грузов. Например, исследования показали, что использование математических алгоритмов при формировании логистической сети позволяет добиться как минимум 10-процентного роста ее пропускной способности. Дело в том, что любой человек, составляя график доставки, руководствуется общепринятыми правилами и по этой причине может упустить из виду эффективное, но нестандартное решение. А система руководствуется исключительно понятиями «это можно, а это нельзя» и тщательно просчитывает все варианты.
CNews: То есть технология Process Mining способна не только описывать процессы, но и планировать их?
Николай Ситников: Да, можно не только практически поминутно описать бизнес-процесс, но и оптимизировать его, оцифровав все формальные и неформальные правила, которые сегодня существуют лишь в головах у планировщиков, прорабов, начальников бригад – не важно, как называется должность этих людей. И тогда ситуации, когда вся бригада пьет кофе потому, что ей вовремя не привезли стройматериалы, будут случаться все реже и реже.
CNews: Вы упоминали о том, что Process Mining появился на рынке относительно недавно. Насколько это зрелое решение? Можно ли ему доверять?
Николай Ситников: Сегодня технологию Process Mining на рынке предлагает не так много игроков. Как и с другим ПО, есть решения, нацеленные на разные группы пользователей. Так, для консультантов или для разовых проектов внутри корпораций популярны решения Fluxicon Disco и QPR Process Analyzer. Есть облачные решения, нацеленные на небольшой бизнес и разовые проекты, – это MyInvenio. Есть подсистемы в составе других решений, которые используют алгоритмы Process Mining, – ARIS и Signavio.
Из серьезных универсальных решений для регулярного использования корпорациями в рамках непрерывной оптимизации бизнес-процессов есть только одно — Celonis Process Mining. Мы являемся партнерами немецкой компании Celonis, одной из немногих, которая разработала решение, позволяющее описывать сквозные бизнес-процессы в области строительства транспортной сети. Альтернатива – бесплатная программа, свободно распространяемое программное обеспечение, которое потенциально тоже может использоваться в этой области, но только в очень ограниченном объеме, поскольку оно создавалось для науки.
Что касается оптимизации планирования, здесь проблема не в программном обеспечении – его предлагает множество вендоров, например, SAP. Самое сложное – описать с помощью формул все условия, которые необходимо соблюдать при планировании. Это требует наличия специально обученных специалистов, которые умеют это делать. И в нашей компании они есть. Они более 10 лет работают в области Process Mining и умеют решать самые сложные задачи.
Если говорить про опыт использования таких решений, то в США они достаточно широко применяются в области коммерческих перевозок. Весьма актуален Process Mining в любой стране при строительстве дорог (Construction Project Management https://www.cnews.ru/reviews/obzor_it_v_transportnoj_otrasli_2017/interviews/nikolaj_sitnikov» target=»_blank»]www.cnews.ru[/mask_link]
Строительство
Информационные технологии в управлении дорожным хозяйством. Опыт Новосибирской области
А.В. КОНКИН, к.т.н., начальник отдела ГБУ НСО ТУАД (Новосибирск)
Развитие информационных технологий в ГБУ НСО ТУАД являются частью мероприятий по повышению эффективности управления дорожным хозяйством, а также по развитию системы диспетчеризации и связи в дорожном хозяйстве. Это должно улучшить эффективность управления дорожным комплексом НСО, взаимодействие заказчика и подрядчика, органов власти, ГИБДД, МЧС и т. д.
В настоящее время в ГБУ НСО ТУАД создан диспетчерский центр, который позволяет реагировать на возникающие ситуации более оперативно. В идеале мы стремимся перейти к оперативному управлению дорогами в режиме online на основании разнородной информации. Конечно, задача комплексная и решается в первую очередь системой законов, норм, правил, регламентов и т. д., а информационные технологии в данном случае лишь прикладной инструмент.
В настоящее время внедрено и планируются к внедрению несколько систем: система контроля дорожных механизмов; геоинформационная система автомобильных дорог; система учета интенсивности движения; система видеонаблюдения за обстановкой на дорогах; система мониторинга метеоданных; система видеофиксации работы подрядчика при приемке работ по содержанию автомобильных дорог; система документооборота предприятия.
Система контроля дорожных механизмов
ГБУ НСО ТУАД с 2007 года внедряет систему контроля работы дорожных механизмов при зимнем содержании автомобильных дорог Новосибирской области. Для этого на дорожные механизмы установлены специальные датчики, которые передают информацию в единый диспетчерский центр.
Выгоды для заказчика:
— Полный контроль механизмов, занятых эксплуатацией автомобильных дорог (заказчик в любой момент может проконтролировать объем выполненных работ по содержанию, оценить их качество, сравнить с нормативами и т. д.;
— Оценка фактических затрат подрядчика (что в перспективе позволит перейти на изменение принципов оплаты работ по содержанию).
— Создание полноценной диспетчерской службы.
— Создание информационной базы данных (что позволит более эффективно планировать набор работ, обосновывать лимиты и стандарты содержания, разрабатывать целевые программы и т. д.).
Систем контроля транспорта на рынке много, однако, для целей дорожного хозяйства они пока приспособлены слабо. А разрабатывать систему только для своих собственных нужд неэффективно. Было решено разработать единую систему для всех подрядчиков (под все их нужды) с передачей части данных заказчику (для организации диспетчерского центра), а также прочим заинтересованным организациям (ГИБДД, МЧС, администрации районов и МО и т. д.). Так как система открытая, то в нее могут быть включены любое оборудование и любые операторы при выполнении несложных техусловий.
Основные функции системы:
— Идентификация дорожного механизма на дороге (марка и номер механизма, дорога и пикетажное положение и т. д.).
— Позиционирование дорожного механизма на карте в режиме online.
— Определение времени работы механизма (начало и конец работы, пройденные моточасы, время работы с включенными рабочими органами, время работы на конкретной дороге или группе дорог, расчет количества пройденных километров, скорости движения и т. д.).
— Контроль наличия топлива (текущего в режиме online, остатки, скорости расходования и т. д.).
— Контроль узлов дорожных механизмов. Для каждого дорожного механизма контролируются специфические параметры работы их узлов (для автогрейдеров – положения отвалов, для КДМ – работа щетки и т. д.).
— Создание информационной базы данных и отчетов (отображение механизмов и основных характеристик работы на карте, поиск и запрос информации по механизмам, построение сводных отчетов за определенный промежуток времени (смена/день/месяц); отображение графиков расхода топлива, графиков работы, эффективности использования рабочего времени и т. д.)
На данный момент можно констатировать, что три из шести пунктов работают полностью, два подключаются опционально и один перенесен на второй этап.
Система состоит из следующих основных блоков:
— Мобильный блок на транспортном средстве.
— Система связи – от мобильного блока до сервера сбора данных и в обратном направлении.
— Центральный сервер (сервера) выполняет функцию сбора данных, их обработку, хранение и выдачу информации конечному пользователю. Данные могут поступать на несколько серверов одновременно, что позволяет решать каждой структуре свои специфические задачи и неограниченно масштабировать систему.
— Вычислительно-картографическая подсистема (ГИС-сервер) реализует пользовательские запросы и выдает информацию в требуемом виде.
— Диспетчерский центр – компьютер с Интернет/Интранет и специализированным программным обеспечением.
В настоящее время только на зимнем содержании территориальных автомобильных дорог Новосибирской области к системе подключены более 600 механизмов.
Основные предварительные итоги для заказчика:
1. Мы стали более жестко контролировать работу подрядчика на дорогах. Появилась уверенность, что работы по содержанию на дорогах выполняются своевременно и регулярно.
2. Работа системы позволила вскрыть ряд застарелых проблем, а также систематизировать работу с подрядчиком.
3. Эта система – составная часть мероприятий по развитию системы диспетчеризации и связи в дорожном хозяйстве.
4. В настоящее время прорабатываются и реализуются более новые и прогрессивные методы взаимоотношений (в том числе финансовых) с подрядными организациями. То есть мы идем на повышение нормативов содержания, но и более жестко подходим к оплате выполненных работ. Данная система позволяет оценить фактическую работу подрядчика.
5. Создается уникальная информационная база данных, что позволяет заказчику более обоснованно планировать работы, разрабатывать целевые программы и т. д.
Так как система открытая, она может быть интегрирована в любую другую подобную систему более высокого уровня и сама может интегрировать более мелкие системы контроля. В том числе система может интегрироваться в системы подобного назначения, развиваемые под эгидой Росавтодора, а также быть переведена на систему ГЛОНАСС. Главное в данных системах – это механизмы сбора и потоки данных, созданные базы данных, программное обеспечение, координатная основа, комплекс организационных мероприятий и т. д.
Основное отличие нашей системы от подавляющего большинства подобных систем – наличие координатной основы. Это значит, что отчеты в системе можно делать и группировать не только по механизмам, но и по другим характеристикам. Например, пробег по определенной группе дорог, исполнение норматива по каждой дороге, участки с недостаточным уровнем содержания, сравнение эффективности работы техники по районам и т.д. Иными словами, мы знаем не только, сколько работала техника, но и на каких участках дорог. Это кардинально меняет информативность системы, так как из системы мониторинга система превращается в инструмент контроля. Можно автоматизированно сравнивать показатели с фактическими, находить «брошенные» участки дорог, сравнивать эффективность работы подразделений подрядчика и т. д.
В настоящее время производятся или планируются работы:
— Обновление информации в базах данных (внесение или правка титулов дорог, обслуживающих организаций и т. д.)
— Обновление картографического материала (кроме обновления карт данный пункт включает обновление координатной основы).
— Оптимизация алгоритмов и повышение производительности системы.
— Создание новых сервисов.
— Создание новых отчетов (например, почасовая карта наличия навигационных данных, почасовой график движения механизма и т. д.)
— Решение аналитических задач (определение «брошенных» участков дорог, «отработка норматива» содержания и т. д.)
— Создание «зеленой волны» для перевозчиков крупногабаритных и тяжеловесных грузов. В перспективе каждый перевозчик сможет установить аппаратуру на механизмы и, подтверждая их работоспособность на постах весового контроля, избежать процедуры взвешивания, оплачивать ущерб дорогам «по факту».
— Интеграция с системой мониторинга метеоданных (возможность создать систему раннего оповещения диспетчеров и ответственных лиц о неблагоприятных метеоусловиях и реагирования на них подрядных организаций).
— Интеграция с системой видеонаблюдения за обстановкой на дорогах (создание геозон для видеофиксации работы подрядчика).
— Автоматизированное заполнение баз данных ГИС автомобильных дорог (т. к. при работе механизмов накапливаются значительные объемы пространственных данных, то стоит задача их автоматизированной передачи в ГИС для более глубокого анализа).
Выводы:
— Пока нет «готовых» технических решений для внедрения такой масштабной системы, охватывающей разные типы техники, разные условия сотовой связи и каналов Интернет, разную структуру организаций. Создание такой системы достигается индивидуальными настройками и уникальными техническими решениями.
— Внедрение подобной системы должно сочетаться со структурными изменениями в работе организаций.
— Обязательно присутствие ответственных лиц в каждом подразделении.
— Внедрение подобной системы должно повлечь изменение юридических документов всех заинтересованных сторон (договоров, регламентов и т. д.)
Геоинформационная система автомобильных дорог
Географическая информационная система автомобильных дорог Новосибирской области (ГИС АД НСО) начала создаваться в 1996 г. на базе цифровых карт масштаба 1:200 000 и изначально была ориентирована на функции хранения и распечатки карт и схем. С 1999 года система была модернизирована для решения задач мониторинга дорожных объектов и решения аналитических задач и в настоящее время представляет собой гибридную модель из СУБД DB2 и ГИС-оболочек ArcInfo, ArcView и ArcGIS.
Геомониторинговые функции ГИС АД НСО обеспечиваются системой калиброванных маршрутов. Процесс формирования точечного или линейного слоя в ГИС ArcInfo/ArcView из таблицы СУБД или произвольной таблицы происходит методом динамической сегментации. При изменении информации в источниках данных обновление пространственной информации об объектах в модели пространственных данных ГИС АД НСО происходит автоматически. Временные срезы состояния объектов позволяют проследить их динамику, выявить тенденции развития интересующих характеристик, решение аналитических задач и планирование.
Для картографического мониторинга автомобильных дорог и дорожных объектов разработана методика создания картографических материалов в ГИС для передачи их в издательские системы, что позволило издать полиграфическим способом 4 тиража атласа автомобильных дорог Новосибирской области, серию настенных карт и буклетов о состоянии сети автодорог области.
Начиная с 2002 года ТУАД совместно со СГУПС разработал и внедрил комплексную автоматизированную технологию паспортизации и инвентаризации автомобильных дорог с использованием GPS и ГЛОНАСС. Данная технология зарекомендовала себя как высокотехнологичная, эффективная и относительно малозатратная, обеспечивающая высокую точность и контроль информации. Полевые данные автоматизированно передаются в специализированные базы и банки данных и ГИС АД НСО, при этом они организованы таким образом, что позволяют вести эффективный геомониторинг объектов, отслеживать динамику изменений параметров и т. д.
Система видеонаблюдения за обстановкой на дорогах
Мероприятия по развитию систем видеонаблюдения за обстановкой на дорогах начаты ГБУ НСО ТУАД совместно с ГИБДД в 2007 году в рамках создания и развития системы связи и диспетчеризации в дорожном хозяйстве. Была определена следующая конфигурация системы:
На выбранных ключевых участках дорог монтируется аппаратно-программный комплекс, который включает: видеокамеру дистанционного видеонаблюдения за потоком; радар-скоростемер; контроллер обработки информации с энергонезависимой памятью; программное обеспечение по обработке фотовидеоматериалов; датчик интенсивности движения, либо программное обеспечение по расчету интенсивности движения по фотовидеоматериалам; датчик измерения температуры; датчик измерения атмосферного давления; систему передачи данных; систему управления камерой; автономную систему питания; антивандальный термокожух
(с пыле-, влаго- и грозозащитой).
В ТУАДе и ГИБДД устанавливаются выделенные серверы, базы данных и программное обеспечение, обеспечивающие работу диспетчера. В итоге в диспетчерском центре ТУАД имеется следующая информация: фотовидеоинформация о состоянии дорожного покрытия, дорожной обстановке, затруднениях и пр.; интенсивность движения; метеоданные (температура, давление); фиксация работы подрядчика на дороге.
В дежурной части ГИБДД: фотовидеоинформация о состоянии дорожного покрытия, дорожной обстановке, затруднениях и пр.; интенсивность движения; видеозапись потока на дороге; фиксация нарушений ПДД с записью фото- и видеоматериалов и автоматизированной передачей их в отдел административной практики ГИБДД.
С августа 2008 года оборудование работает в штатном режиме и на данный момент является единственным средством автоматической фиксации нарушений ПДД в Новосибирской области.
Система мониторинга метеоданных
Данная система позволяет получать оперативный прогноз как в целом по Новосибирской области, так и по каждому району в отдельности. Обновление данных происходит каждые 3 часа. Кроме того, в системе доступны сводные отчеты за произвольный период.
Система видеофиксации работы подрядчика при приемке работ
В настоящее время при освидетельствовании и приемке работ куратором никакие документальные материалы не используются, что периодически вызывает разногласия с подрядными организациями по качеству содержания и выполненным работам. Поэтому в ГБУ НСО ТУАД внедряется система видеофиксации работы подрядчика при приемке работ по содержанию автомобильных дорог.
Данная система позволит повысить качество принимаемых управленческих решений и документировать работу подрядчика. В перспективе систему планируется интегрировать с системой контроля дорожных механизмов.
Источник: www.ids55.ru