Інформаційно-навігаційні системи керування рухомими одиницями, Контент-платформа
ІНФОРМАЦІЙНО-НАВІГАЦІЙНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ РУХОВИМИ ОДИНИЦЯМИ
Останнім часом в Україні спостерігається зростання попиту на АС, що поєднують сучасні навігаційні системи з системами мобільного зв'язку для вирішення різних прикладних завдань. Яскравим прикладом такої інтеграції є системи управління транспортним парком підприємства з можливістю організації зв'язку з рухомими одиницями та автоматичним відстеженням та відображенням їх поточних координат у просторі. На Заході системи позиціонування (ОМП) активно використовуються для контролю за місцем розташування та станом автотранспорту спеціального призначення: патрульних автомобілів поліції, карет швидкої допомоги, автомобілів служб інкасації тощо. В Україні також є невеликий досвід експлуатації комплексів автоматизованого стеження в деяких банків та служб МНС.
Створення та використання таких систем немислимо без надійних засобів зв'язку диспетчера з МС та постійного контролю за їх рухом. Кошти УКХ-радіозв'язку діють лише на дуже невеликих відстанях (десятки кілометрів). Спроби створення мережі ретрансляторів в УКБ-діапазоні наштовхуються на значні технічні та фінансові труднощі, оскільки це потребує значних одноразових та експлуатаційних витрат.
Кошти КВ-діапазону в принципі забезпечують зв'язок на великих відстанях, проте цей зв'язок вкрай нестабільний і можливий лише в певні періоди доби. До того ж обладнання та антени КВ-радіозв'язку досить громіздкі, а досконаліші зразки досить дорогі. Стільниковий зв'язок навіть у Західній Європі не охоплює всю територію, а в Україні та країнах СНД охоплює лише окремі великі міста та ділянки доріг.Супутникові системи зв'язку (ССС), безумовно, найбільше відповідають потребам транспортників.
У супутникових системах зв'язок із ТЗ здійснюється безпосередньо через супутник, тому зона зв'язку надзвичайно широка. Так, система «Евтелтракс» охоплює зону від Північного Льодовитого океану до Африки та від Атлантики до Уралу. З 2000 р. зона її дії розширилася Схід й у перспективі охопить практично весь Сибір. В експлуатації системи, подібні до «Евтелтракс», надійні, прості в користуванні і зручні. Зв'язок із МС та спостереження за його рухом здійснюються безпосередньо в офісі транспортної компанії або в диспетчерській службі АТП. При цьому необхідне дотримання низки вимог.
Надійність доставки повідомлень. ТС періодично виявляються в умовах, коли зв'язок із супутником відсутній (у тунелі, в залізобетонному ангарі, під мостом, у металевому поромі), або бувають просто загороджені близько розташованими високими будівлями. Для надійної доставки повідомлень, переданих у такі моменти, у системі передбачено підтвердження про доставку. Якщо підтвердження немає, система автоматично, без втручання оператора, повторює його. Коли повідомлення буде доставлено, диспетчер отримає повідомлення з вказівкою часу і місця доставки (з точністю близько 100 м). Крім того, диспетчер отримує повідомлення про те, що повідомлення прочитане, також із зазначенням точного часу та місця прочитання. Регулярне автоматичне визначення місця розташування ТЗ. ОМП ТЗ тільки на запит диспетчера ускладнює його роботу і не дозволяє простежувати графік руху. Крім того, за якихось надзвичайних ситуацій останнє відоме диспетчеру місцезнаходження МС може виявитися дуже далеким від району події. Щоб диспетчер міг постійно матиактуальну інформацію про місцезнаходження та рух ТЗ, в системі має бути передбачено автоматичне визначення їх місця розташування. Воно проводиться, як правило, щогодини, а також з кожним повідомленням, підтвердженням про отримання та прочитання повідомлення, при кожному вимкненні двигуна. Всі дані автоматично вводяться в комп'ютер і подаються як у табличній формі, так і безпосередньо на електронній карті в комп'ютері диспетчера. Автоматичне отримання та зберігання інформації. Комп'ютер приймає і зберігає всю інформацію, що надходить навіть за відсутності диспетчера. Крім того, в системі використовується принцип електронної поштової скриньки. Якщо комп'ютер диспетчера вимкнений, інформація не пропадає, а зберігається в центральному комп'ютері системи. Коли диспетчер включає свій комп'ютер, він отримає всю інформацію.
4. Мале споживання енергії. ПС автотранспорту має обмежені можливості електроживлення, тому система має бути економічною. Мобільний зв'язковий термінал (МСТ) системи використовує гостронаправлену антену, що постійно стежить за супутником, що забезпечує надійний зв'язок при невеликій потужності випромінювання, що дозволяє при низькому рівні енергоспоживання тривалий час працювати від акумулятора. Ця обставина особливо важлива для автомашин, які під час рейсу можуть мати чимало тривалих зупинок із вимкненим двигуном. Щоб ще більше збільшити можливий час роботи від акумулятора, в системі "Евтелтракс" передбачено особливо економічний режим, в який автоматично переходить МСТ при вимкненні запалювання. Режим дозволяє щонайменше 3 доби підтримувати зв'язок при вимкненому двигуні без ризику розрядити акумулятор. Цей режим використовується не тільки на ПС, але і в інших випадках, коли живлення можливе лише від акумулятора(наприклад, для відстеження контейнерів).
8. Дистанційний контроль параметрів. Додатково МСТ можуть оснащуватися системами телеметрії в кількох варіантах комплектації для контролю різних параметрів транспортних засобів і вантажів (температура в рефрижераторах, витрата пального, несанкціоноване відкриття тощо).
9. Сигнал тривоги у надзвичайній ситуації (НС). При виникненні на транспортному засобі НС, коли терміново потрібна допомога (аварія, напад, раптова хвороба), одним натисканням кнопки може бути надісланий сигнал тривоги, що супроводжується вказівкою місцезнаходження лиха. Цей сигнал додатково дублюється по «гарячій» лінії Центру системи.
В АТП та компаніях, де використовуються системи типу «Евтелтракс», ефективність використання ПС зростає на 15-20%. Такі результати забезпечують передусім такі фактори:
оптимальне планування, засноване на наявних фрахтах, точному знанні місцезнаходження та термінів прибуття автомашин;
а) оптимального управління рухом ТЗ (повідомлення вантажовідправника/вантажоодержувача про точний час прибуття автомобіля, що значно скорочує простий при завантаженні/вивантаженні, завчасне замовлення по ходу руху диспетчером інших ТЗ та сервісних послуг, оптимізація маршруту з урахуванням відомостей про дорожню обстановку допомога у пошуку клієнта тощо);
б) своєчасної допомоги водію при виникненні у нього труднощів у контактах з відправником вантажу/вантажоодержувачем, на прикордонних переходах, при поломках, аваріях, різних конфліктних ситуаціях;
в) відсутності необхідності згортати з траси та шукати телефон для зв'язку з диспетчером, простоївши на очікування відповіді;
г) виключення несанкціонованих простоїв та змін маршруту;
д) можливості для диспетчера зв'язатися з водієм у будь-який час;
Це лише основні чинники. Є й безліч інших, які дозволяють досягти вражаючих результатів. Досвід роботи як зарубіжних, так і українських транспортних підприємств показує, що в сучасних умовах кошти, вкладені в систему зв'язку та управління, приносять більше, ніж кошти, що вкладаються в нарощування кількості ПС без таких систем.
До сучасних засобів координатно-часового визначення різних об'єктів, у тому числі ТЗ, належать системи супутникового позиціонування. Супутникове позиціонування – метод визначення координат об'єкта у тривимірному просторі з використанням супутникових систем. Особливо важливою особливістю даних систем є їхня інтеграція з геоінформаційними системами (ГІС).
Автомобіль, оснащений таким приймачем, переміщаючись місцевістю, автоматично фіксує свої координати. Можливе введення додаткової інформації. Дані накопичуються у цифровому вигляді у відповідних форматах і можуть бути виведені на екран з метою візуалізації та контролю.
До першого покоління супутникових систем ЗМЗ можна віднести системи, які розроблялися до 1970-х років і використовувалися понад два десятиліття: NNSS (США), ЦИКАДА (СРСР). NNSS (Navy Navigation Satellite System) спочатку призначалася для ВМФ США. Пізніше система отримала назву TRANSIT; в експлуатації з 1964 р., 1967 р. відкрита для цивільного комерційного використання. У 1970-х роках з'явилися порівняно малогабаритні приймачі GEOCEIVER, які дали змогу визначати координати з дециметровою точністю. До 1980 р. багато тисяч споживачів різних країн світу користувалися послугами цієї системи.
До другого покоління належать двісистеми: GPS (США) та ГЛОНАСС (РФ). GPS (Global Positioning System) має паралельну назву NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging). Запуск супутників першого блоку розпочато у 1978 р. ГЛОНАСС розшифровується як Глобальна навігаційна супутникова система. Вже працюють прийомні пристрої, що одночасно використовують і GPS, і ГЛОНАСС.
Орбітальні угруповання GPS та ГЛОНАСС складаються з 24 космічних апаратів (КА). КА в GPS розташовані в шести, а ГЛОНАСС - у трьох площинах, розгорнутих відповідно через 60 ° і через 120 °.
Для передачі даних сигнал модулюється по фазі, частоті або амплітуді. Відповідно, модуляція називається фазовою, частотною або амплітудною (ФМ, ЧС або AM).
У ГЛОНАСС і GPS має місце спеціальний метод ФМ - маніпуляція фази: в момент зміни в коді 0 на 1 або 1 на 0 фаза несучого коливання змінюється на 180 °.
У 1970-х роках стали розвиватися методи вимірювання дальностей з використанням радіоімпульсів з початковими фазами 0 і л, що інтерпретуються як 0 і 1. Закономірне чергування нулів та одиниць утворює код. Кодові сигнали сприймаються як довільний шум. Тому їх називають псевдовипадковими послідовностями (ПСП) або псевдовипадковими кодами (Pseudo Random Code). Вони мають малу потужність, проте завдяки суворій закономірності побудови їх вдається виділити із загального шумового фону навіть за допомогою мініатюрних антен. Тим не менш, сигнали повинні в кілька разів перевищувати рівень шуму. Важливим показником є відношення сигнал/шум - SNR (Signal to Noise Ratio). Чим більше SNR, тим краще.