Андрей Чемезов.

Новый Марс



скачать книгу бесплатно

Скептики скажут: все автомобили одинаковыми устройствами не снабдишь, обязательно найдутся такие, кто будет ездить безо всего этого… Да, такие найдутся. Но система способна гарантировать безопасность, максимальную скорость и плотность транспортного потока даже в том случае, если оснащена приборами управления будет только энная часть автомобилей. Даже если всего один автомобиль из всего потока будет подчиняться командам ЦУТа, а все остальные будут ехать сами по себе – и в этом случае система будет работать! Другое дело, что её влияние на эффективность городского движения сведётся в таком случае к нулю.

Чем меньше в потоке машин, не подчиняющихся командам ЦУТа, тем выше будет эффективность городского движения!

Давайте разберёмся в том, как работает система в целом. Видеокамеры слежения снимают весь поток транспорта. Поскольку видеокамеры висят на каждом столбе и одновременно снимают картинку слева, справа, а также внизу (под столбом), то ни одна мышь, в буквальном смысле слова, не проскочит по дороге не замеченной, суперкомпьютер ЦУТа из множества точек съёмки составит цельную картину происходящего на всей проезжей части, в полноценном трёхмерном формате изображения, в понятном для суперкомпьютера виде отобразятся на этой схеме все габариты объектов, движущихся по проезжей части, а также рядом с ней (в 10—15 метрах от дороги), и – что особенно важно – движущихся в направлении пересечения проезжей части в неположенном месте! Суперкомпьютер выделит все движущиеся объекты без исключений, определит траекторию, скорость и координаты (независимо от «Глонасс») и далее всё пойдёт как по маслу. Определив в соответствии с программой параметры объектов, суперкомпьютер отнесёт их к той или иной категории опасности, создаст вокруг каждого объекта «неприкосновенное пространство» – свою зону безопасности, соответствующую типу объекта (речь идёт не только о транспортных средствах, но и о пешеходах!). Например: зона безопасности вокруг грузового автомобиля будет зависеть от массы и габаритов перевозимого груза, от текущей скорости движения, дистанции тормозного пути, наклона дороги, быстроты действия суперкомпьютера в ЦУТе и множества других факторов, которые предстоит выявить и учесть в программной обработке. Несанкционированное вторжение в зону безопасности грозит аварией, поэтому данное событие будет считаться ЦУТом нежелательным и учитываться при дальнейшей проработке дорожных сценариев. В первые годы, пока ЦУТ будет «учиться» водить ТС сам, зона безопасности вокруг каждого автомобиля и особенно вокруг пешеходов будет максимально широкой, однако по мере накопления ЦУТом опыта зона безопасности начнёт сужаться, чтобы по трассе проходило как можно больше машин. Возможно, на первых порах зона безопасности будет включать в себя две ключевые зоны: жёлтая (умеренная опасность) и красная (неприкосновенная), одна в другой. Нарушение жёлтой зоны будет считаться допустимым, но не желательным событием, а нарушение внутренней, красной зоны – недопустимым событием.

Таким образом дистанция и боковой интервал движения будут определяться границами зон безопасности автомобилей, движущихся в потоке.

При увеличении скорости потока зоны безопасности автомобилей автоматически расширятся (не пропорционально, конечно: спереди и сзади они раздуются больше, чем по сторонам), а при уменьшении скорости потока зоны сузятся, чтобы пропускная способность дороги осталась на прежнем уровне.

«Глонасс» может определять координаты с погрешностью в 1 метр – этого хватит, ведь управление автомобилями будет вестись не по сигналам с «Глонасс», а по тем данным, что будут получены с видеокамер (точность определения положения и габаритов транспортных средств с помощью видеокамер должна составлять около 1см).

Тем не менее «Глонасс» необходим, прежде всего для сверки результатов позиционирования и для опознания движущихся объектов. Если случится так, что расхождение определяемых координат превысит допустимый порог, например подул ветер и видеокамера сместилась или система позиционирования определила координаты неверно, то тогда, используя программный алгоритм, компьютер безопасно остановит движущийся автомобиль и разберётся, что произошло. Либо решит эту проблему прямо на ходу, системным образом (при появлении стандартных решений, проблемы будут решаться на ходу). Ключевое значение для безопасности дорожного движения имеет скоординированная работа двух различных систем, определяющих координаты транспортных средств независимо друг от друга. Данные верны, если они совпадают, данные ошибочны, если они расходятся.

Дублирование каналов связи, дублирование элементов, отказ которых может привести к аварии, также необходимо. Чем безошибочнее будет работать вся система, тем выше будет скорость транспортных потоков, а чем выше будет скорость транспортных потоков, тем больше заработает на трафике ЦУТ.

Перед тем, как принять автомобиль в управление, ЦУТ определит его текущие габариты и запишет эти исходные данные в свою память. Однако, следует учесть, габариты ТС – это не константа. То есть они могут варьироваться по ходу движения, например: открылась задняя дверца багажника, высунулась голова ребенка из окна, сместился груз, уложенный в кузов или привязанный к крыше. При любом подобном инциденте ЦУТ немедленно увеличит зону безопасности вокруг ТС. Обратите внимание также, что для автомобиля с автономным управлением нужна специальная штанга, торчащая из крыши метра на полтора, с высоты которой автопилот мог бы рассмотреть все изменения габаритов. Вертикальные штанги над крышами использует компания «Гугл» на своих экспериментальных моделях. Эти штанги увеличивают размер автомобиля в высоту, и довольно существенно; а представьте, если штанга будет установлена на грузовик или на высокий автобус: как ТС с такой штангой пройдёт под мостом, заедет в гараж?..

Автомобили часто эксплуатируются с прицепами или буксируют другие ТС. Что может сделать автономный автопилот для буксировки ТС? Практически ничего. А вот ЦУТ всегда может воспользоваться своими возможностями для буксировки ТС или прицепа. ЦУТ сделает своё дело в полном соответствии с правилами дорожного движения: предварительно проверит исправность тормозной системы на прицепе (на буксируемом ТС тормоза и рулевое колесо должны подчиняться командам ЦУТа), удостоверится в том, что в буксируемом ТС нет пассажиров.

Если видеокамеры заметят, что от движущегося ТС начинают отделяться фрагменты чего-либо (мусор, камни из-под колёс, комья снега, плохо закреплённый груз, например кирпичи – бывают случаи, когда кирпичи падают за борт грузовика, летят на встречную машину и убивают людей!), то автоматически будет расширена зона безопасности вокруг авто.

Если из окна полетит мусор, то ЦУТ выпишет штраф на хозяина ТС. А если отпадёт какая-нибудь деталь автомобиля, например брызговик, ЦУТ сразу сообщит об этом происшествии водителю. Видеокамеры позволят отличить брызговик от кома грязи.

Среди целого ряда неописанных преимуществ системы централизованного управления выделим особенно ценное: регулирование плотности потока. Если пропускная способность дороги, к примеру, 200 автомобилей в минуту, а с выездом 201-й движение встаёт колом, то есть прекращается, то эту самую 201-ю будет велено не пущать на дорогу до тех пор, пока плотность потока не ослабнет до 199 машин в минуту! (Сколько времени придётся прождать до выезда на дорогу? Секунду-две, а то и меньше!). Скорость потока и текущую пропускную способность каждого конкретного участка дороги (а скорость меняется ежесекундно, и особенно заметно там, где часть машин движется, не подчиняясь командам ЦУТа) суперкомпьютер будет вычислять по своей программе. Благо, все необходимые данные для этого у него будут.

На Земле нередко возникают ситуации, когда движение транспорта затрудняется из-за плохих погодных условий: сильный снегопад, шквал дождя или града, туман, гололёд, ураганный ветер. Скверная погода – не подарок для любого вида транспорта, а тем более для автомобильного. И хотя статистика утверждает, что непогода становится причиной заторов лишь в 2-х% случаев, всё-таки статистика, наверное, не учитывает, что непогода случается на Земле не каждый день… Ведь если в течении двух часов на дорогу с оживлённым движением выпадет слой снега в 50 см, то избежать затора не удастся, это 100%! И нет ничего хуже, чем стоять в пробке в такую скверную погоду! Чем можно помочь людям, оказавшимся в плену у непогоды? Что может сделать суперкомпьютер? В его программе на этот случай будут предусмотрены следующие действия: во-первых, ограничение скорости движения транспорта и существенное ограничение скорости на опасных участках дороги, для предотвращения аварий. Во-вторых, увеличение дистанции и бокового интервала между машинами, во избежание аварий при заносе. В-третьих, существенное ограничение выезда на дорогу, рассылка извещений водителям, собирающимся в путь, оперативное информирование их о текущей пропускной способности дороги. Если поездка не срочная, то её, конечно, лучше отложить на определённое время. Суперкомпьютер, сделав прогноз развития ситуации на дороге, с учётом метеоданных и реальных возможностей снегоуборочной техники справиться с возникшим авралом, с точностью до одной минуты сообщит водителю то время, когда он сможет поехать со спокойной душой.

ЦУТ поможет и дорожным службам: вовремя освободит ту или иную полосу при подходе снегоуборочной машины, а после её прохода, наоборот, переведёт на эту полосу как можно больше автомобилей. Распознать снегоуборочную машину ЦУТ сможет по кодированному сигналу, который будет идти от неё одновременно с работой проблескового маячка (то же касается и других машин со спецсигналами – «пожарной», «скорой помощи», «милиции» – ЦУТ всегда будет безошибочно распознавать их и освобождать для них полосу, чтобы они смогли добраться до цели безопасно). Освобождённая от автомобилей полоса позволит снегоуборочной технике расчистить дорогу настолько быстро, насколько это возможно; когда работа будет выполнена, суперкомпьютер увеличит скорость и количество машин, проезжающих по дороге. В общем, и в экстремальных условиях, которые нередко преподносит погода, эффективнее всего справляется ЦУТ, а не миллион самостоятельных автопилотов. В такой ситуации автопилотики просто сходят с ума!..

При сильном тумане, дожде или снегопаде снижается видимость. Чтобы ЦУТ не ослеп в таких условиях, видеокамеры должны быть надёжно защищены от непогоды. Возможно, ЦУТу понадобится радарная съёмка движущихся объектов. Не исключено, что радары будут устанавливать, но не на каждой улице, ЦУТу в условиях непогоды нужно будет привлечь внимание водителя к тому, что творится на дороге, сделать это можно будет так: в момент приближения к непроглядному (для ЦУТа) туману перед водителем (на приборной панели) будет светить красный индикатор «Будь внимателен!». Водитель или пассажир при внезапном появлении на дороге пешехода или животного обязаны будут нажать на тормоз или дёрнуть ручку стоп-крана, при этом скорость ТС будет такой, чтобы оно смогло, успело остановиться. Есть более консервативный подход: прекратить движение полностью до тех пор, пока туман над дорогой не рассеется. Решение будет принимать диспетчер. Что касается остальных автомобилей на дороге, то ЦУТ будет видеть их без радаров даже под непроглядным туманом – по сигналам системы «Глонасс» (конечно, если все ТС будут оснащены приборами «Глонасс»).

Объективы видеокамер. Съёмка ведётся всепогодная, объективы защищены от налипания мокрого снега, не намокают от брызг проезжающего транспорта, не запотевают, не замерзают при температуре -60?С, диапазон рабочей температуры – как у российской военной техники – от -60?С до +50?С! Объективы видеокамер направлены сверху вниз, их не зальёт дождём. При этом они располагаются на максимальной высоте от дороги, под фонарём. Программное обеспечение ЦУТа учитывает всё, даже раскачивание столбов во время штормового ветра – координатная сетка камеры «цепляется» в таком случае за неподвижные объекты – бордюр, например.

Крайне редко бывают случаи, когда ЦУТ не может обеспечить пропуск транспорта на том или ином участке дороги. В таком случае водители должны вспомнить о своих водительских навыках и принять управление машиной на себя. Чтобы водители не теряли навыки, им необходимо от 3 до 5% времени в поездке управлять автомобилем самостоятельно, либо стажироваться на автодроме в безопасных условиях раз в три месяца. Регулярная стажировка на автодроме должна стать обязательной процедурой для тех водителей, чьи автомобили не тормозят перед препятствием самостоятельно.

Сбои в любой системе управления иногда случаются, поэтому навыки управления автомобилем ещё долго будут необходимы водителям.

ЦУТ способен не только контролировать движение, но и диагностировать состояние автомобилей, то есть получать информацию о техническом состоянии каждого автомобиля и действовать в соответствии с ней. Информация может быть получена как от бортового компьютера, так и от внешних источников, от тех же видеокамер, что ведут наблюдение за дорогой. Например, у автомобиля внезапно лопнуло колесо или нарушилась система управления тормозами. ЦУТ узнает об этом от видеокамер, пожалуй, даже раньше, чем от бортового компьютера автомобиля: сигнал на торможение не выполняется, либо автомобиль отклоняется от курса и продолжает движение в опасном направлении с опасной скоростью. ЦУТ обязательно заметит это и предпримет соответствующие меры… Путь перед аварийным автомобилем суперкомпьютер ЦУТа начнёт немедленно расчищать и будет это делать до тех пор, пока неисправный автомобиль не остановится. При этом суперкомпьютер ЦУТа будет знать, где спуск, где подъём дороги, то есть ему будет точно известно, куда и с каким ускорением покатится автомобиль до и после остановки. То же самое можно сказать и об опасностях, связанных с неисправностью рулевой системы. А вот что касается запаса топлива в баке или масла, то эта информация может быть получена только от бортового компьютера автомобиля. В соответствии с ней, этой информацией, компьютер ЦУТа запланирует в маршруте заезд на заправочную станцию или СТО и проинформирует об этих планах водителя. Тот в свою очередь может не согласиться и откорректировать план поездки, либо выбрать один из предложенных вариантов маршрута, рассчитанных ЦУТом, причём с точным временем прибытия к нужному месту!

Прохождение столь нелюбимых техосмотров будет отменено для тех, кто пользуется услугами ЦУТа. Зачем техосмотры, если ЦУТ и так прекрасно видит, насколько правильно и чётко выполняются команды на поворот и торможение автомобиля, работают ли его осветительные приборы, и всё прочее, что необходимо для безопасного движения. Фактически автомобиль будет находиться под постоянным техническим наблюдением, все его ключевые характеристики (тормозной путь, скорость разгона, радиус поворота) будут постоянно измеряться с точностью до миллиметра и заноситься в картотеку ЦУТа, которая несомненно принесёт большую пользу во время техобслуживания транспортного средства. Эта же информация окажет влияние и на стоимость автомобиля, если владелец захочет продать его не отремонтированным. При общедоступности такой картотеки никто не сможет обмануть покупателя! СТО не надует клиента: результаты проведённого на станции ремонта станут известны сразу, после первой же поездки. Что касается покупки-продажи подержанных автомобилей, то принято ведь защищать интересы покупателя, а не продавца, из этого и будем исходить. В случае общедоступности картотеки ЦУТа покупатель сможет узнать о реальном состоянии автомобиля ещё до того, как приобретёт его.

Если не стесняться подходить к делу новаторски, то возможности системы управления городским транспортом в плане обеспечения безопасности движения и эффективности эксплуатации автомобилей могут показаться безграничными… Насколько успешно система может быть интегрирована с параллельно движущимися потоками пешеходов, велосипедов, мотоциклов? Понятное дело, что они не будут подчиняться командам ЦУТа, некоторые будут просто мешать, скажем велосипедист движет свой транспорт сам. Как сделать так, чтобы велосипедисты не мешали, чтобы из-за них не случалось аварий? Насчёт мотоцикла есть определённое решение: он может удерживаться в равновесии при автономном движении… но как быть с велосипедами, тем более с пешеходами? Скажем так: в течении десятилетий… должны проводиться эксперименты, опыты, некоторые могут носить и провокационный характер, например такой: участники эксперимента встают вне зоны видимости видеокамер (в 11 метрах от проезжей части!), затем без предупреждения, резко, прицеливаясь на движущиеся объекты, бросают на дорогу предметы – плюшевых зайцев, предположим, а потом и что-нибудь потяжелее… Когда дело дойдёт до кирпичей, уже не будет уверенности в том, что водители не взбунтуются, не остановятся экстренно сами, не выхватят монтажку или ключ на 43 из-под коврика и не набросятся на участников эксперимента… Но следует превозмочь последствия и продолжать эксперимент, на подмогу можно вызвать милицейскую дружину.

Должна быть уверенность у разработчиков, гарантия того, что ЦУТ не подставит под удар ни один автомобиль, что бы ни произошло на дороге, какие бы камни не полетели в лобовые стёкла автомобилей, и так далее…

Необходимо довести функциональность системы управления транспортными средствами в хаосе потока движения до совершенства. Хаос нарочно либо не нарочно могут создавать: пьяные пешеходы, неуверенные в себе велосипедисты, группа хулиганов малолетних и даже организованная толпа митингующих, ведь проезжая часть нередко используется для несанкционированных акций протеста.

Экспериментаторы должны воспроизвести те действия, которые проявят наиболее проблемные места в системе управления транспортом в момент возникновения любого хаоса. Разработчики системы принятия решений в ЦУТе учтут обнаруженные недочёты и исправят их на стадии проектирования. Такие возможности у них будут.

Когда весь автомобильный поток находится под управлением ЦУТа, экспериментаторы могут не боясь выбегать на проезжую часть, повторяя, так сказать, последний путь Анны Карениной… Машины благополучно останавливаются – значит, система работает штатно.

Безопасность трассы, регулируемой извне, должна поддерживаться на должном уровне. Есть ещё один нюанс, точнее несколько нюансов в плане обеспечения безопасности движения. Не обязательно, чтобы сразу все улицы в городе были оборудованы под работу ЦУТа. Система управления движением сможет эффективно и безопасно работать, даже если будут оборудованы всего несколько головных магистралей, но от начала и до конца, с подъездными путями к ним.

При полном покрытии города система даст возможность не расширять узенькие улочки, на которых часто бывают заторы и аварии. ЦУТ может различными методами оптимизировать движение на таких улочках (разумеется, до определённого предела).

Часть функций системы управления движением может быть использована и по иному целевому назначению, то есть не связанному с движением городского транспорта вообще. Видеокамеры на столбах уличного освещения, система беспроводной связи для передачи команд управления движением и приёма данных вольются в общегородскую, и, конечно, в общефедеральную систему охраны ресурсов страны, обеспечивающую не только общественный порядок и покой, но и комфортное проживание.

Любая система видеокамер может быть использована злоумышленниками для незаконной слежки, если она не является частью системы СОРЕС.*44
  Система охраны ресурсов страны (СОРЕС), или СОХР (Система ОХраны Ресурсов).


[Закрыть]
Основная задача государственной системы охраны ресурсов заключается в том, чтобы предотвращать незаконное слежение за людьми, гарантируя тем самым конституционные права и свободу граждан. С этой целью в системе обезличиваются все наблюдаемые лица и фигуры, и только тем, кто по долгу службы обязан вести поиск подозреваемых, выдаётся ключ дешифровки на некоторые обезличенные фигуры, и то лишь после установления вины подозреваемых в Суде это происходит. Когда человек подозревается в совершении преступления – есть необходимость в его розыске, когда человек считается без вести пропавшим – его тоже нужно искать, при помощи ключей дешифровки СОРЕС это делается. Однако без разрешения Суда ни то, ни другое делать нельзя, даже к поиску свидетелей по делу нельзя приступить, потому что инструменты поиска в системе СОРЕС очень мощные, всепроникающие, они, после длительной обкатки и отладки системы, приобрели невероятную эффективность; тайна личной жизни при этом, как всегда, остаётся неприкосновенной. Поэтому в том случае, если гражданин сталкивается с произволом правоохранительных органов в деле применения инструментов СОРЕС, он жалуется в судебные инстанции на незаконные методы (процедуры) слежки, розыска и задержания, а в качестве компенсации добивается выплаты морального ущерба.

Система обмена радиосигналами, помимо основного режима работы, тоже приносит существенную пользу – обслуживает «умные вещи», в частности. Когда искомые вещи снабжены микрочипами, они легко могут быть обнаружены; милиция найдёт местоположение любой помеченной маячком вещи, как только получит заявление о пропаже от её владельца. Милиция и без заявления может найти вещь, однако в случае кражи необходимо написать заявление – таков порядок.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12