Идентификация в системах управления транспортными операциями

Оплата использования автодорог. В большинстве стран мира использование скоростных автодорог, мостов и других искусственных сооружений осуществляется за плату.

Однако традиционные системы сбора платы, предусматривающие устройство пунктов оплаты на въезде или выезде с платного участка дороги, являются причиной задержек движения и требуют значительных затрат. Поэтому в настоящее время ведется внедрение систем оплаты на основе идентификации ТС, которые представляют более широкие возможности и являются «прозрачными» для пользователей.

Системы дифференцированной оплаты пользования автодорогами являются эффективным регулятором автотранспортной деятельности. На их основе можно материально стимулировать использование перевозчиками определенных типов ТС, выполнение перевозки по определенным дорогам в определенное время и т. п. Блок-схема системы электронной оплаты EFC – Electronic Fee Collection, принятая за основу при разработке таких систем в Европе, приведена на рис. 15.4.

Организация – издатель электронных карт оплаты – несет ответственность за их изготовление и работу с бортовым устройством. Обычно эта организация поставляет и сами бортовые устройства. Финансовый посредник обеспечивает продажу карт оплаты в удобной для клиента форме.

Рисунок 15.4 – Блок-схема системы EFC

Клиент – лицо, пользующееся платными услугами. Он устанавливает бортовое устройство, которое при введении карты оплаты передает необходимые данные к контрольному устройству сбора оплаты. Для оплаты могут использоваться специальные пластиковые карты, смарт-карты или банковские карточки (VISA, MasterCard и т. п.). Последний вариант более прогрессивен, так как избавляет перевозчика от необходимости приобретения специальных карт.

Поставщик услуг – это владелец транспортной инфраструктуры (дорога, парковка и т. п.), за пользование которой взимается плата.

Оператор сбора оплаты обеспечивает сбор платежей и взаимные расчеты между отдельными поставщиками услуг.

Надзорный орган чаще всего представлен государственной администрацией, которая осуществляет сбор информации, лицензирование деятельности, контроль работы и безопасности EFC.

В зависимости от конфигурации мест сбора платежей различают два вида системы EFC:

• Открытая система предусматривает фиксацию АТС и, следовательно, сбор платы только при въезде в платную зону.

• Закрытая система фиксирует АТС как при въезде, так и при выезде из платной зоны. Это позволяет точно определить пробег АТС, подлежащий оплате, но увеличивает количество идентифицирующих устройств.

По количеству полос движения системы EFC делятся:

- на однополосные, в которых ТС могут в пределах зоны идентификации двигаться только по одной полосе, физически отделенной от других полос;

- псевдомногополосные, которые не предусматривают физическое разделение полос, но работа средств идентификации строится на предположении, что в зоне считывания ТС не будут менять полосы движения;

- многополосные, которые никак не лимитируют движение ТС по многополосной дороге в зоне идентификации.

Для передачи данных между устройством идентификации и бортовым модулем ТС в системах EFC практическое использование получили следующие технологии.

DSRC (Dedicated Short Range Communication) – поддерживает связь на небольшом расстоянии в микроволновом (5,8 ГГц) или инфракрасном диапазонах. Использование инфракрасного диапазона предпочтительно, так как скорость передачи данных в этом случае доходит до 10 Мбит/с, тогда как микроволновое излучение обеспечивает не более 500 Кбит/с. Однако в Европе использование инфракрасного диапазона не стандартизировано. Схема работы системы приведена на рис. 15.5. В пунктах идентификации по ходу движения

АТС оборудуются три зоны контроля. Датчики каждой зоны располагаются рядом с дорожным полотном или над дорогой.

В первой зоне происходит определение прохождения АТС и распознавание его типа.

Рисунок 15.5 – Схема считывания данных в системе DSRC

Во второй зоне устанавливается связь с бортовым устройством АТС, производится его идентификация и необходимые финансовые операции. Если используется платежная карта, то с нее снимается необходимая сумма или плата суммируется для формирования ежемесячного счета владельцу ТС.

Если необходимые идентификационные или финансовые операции выполнить не удалось (на ТС отсутствует бортовое устройство, оно неисправно или на платежной карте нет необходимых средств для оплаты и т. п.), то передается сигнал в третью зону, в которой видеокамера фиксирует передний номерной знак. Одновременно видеокамера первой или второй зоны (в зависимости от расстояния между ними) фиксирует задний номерной знак. С помощью специального программного обеспечения изображение номерного знака переводится в последовательность знаков. Специальные технологии съемки в нескольких частотных диапазонах, шаблоны распознавания и сверхбыстродействующие компьютерные программы позволяют идентифицировать номерные знаки даже при загрязнении и различных других дефектах практически без вмешательства оператора. На основании данных об идентификации номерного знака владельцу данного ТС будет выслан счет об оплате проезда.

Системы оплаты проезда, построенные на данном принципе, функционируют во многих европейских странах.

GSM/GPS (Global System for Mobile Communication/Global Positioning System) – использует данные местоположения ТС, полученные с помощью GPS. Обмен информацией с бортовым устройством ТС осуществляется по сетям сотовой связи. В данной системе не требуется установка контрольных пунктов по границам зоны платного проезда, так как попадание в эту зону ТС определяется на основе данных GPS. Система фиксирует моменты въезда и выезда ТС в платную зону (на платную автомагистраль) и, в зависимости от пройденного расстояния, рассчитывает плату за проезд. В отличие от DSRC, в данной системе не требуется выполнение финансовых операций в режиме реального времени, так как на обмен данными с бортовым устройством ТС не накладываются жесткие ограничения по времени проезда зоны идентификации. Существенным преимуществом этой системы является отсутствие необходимости иметь пункты идентификации на границах платной зоны, однако для контроля проезда ТС, не обслуженных системой, необходимо иметь определенную сеть пунктов идентификации DSRC и (или) передвижные контрольные посты.

Система оплаты проезда грузовых автомобилей данного типа работает в Германии. Стоимость проезда зависит от числа осей и соответствия ТС экологическим нормам. Например, для грузового автомобиля, соответствующего нормам Euro 2 и числом осей более 4, за проезд 1 км по автобану необходимо заплатить 0,12 евро.

LVSA – система разработана и внедрена в Швейцарии. Бортовой блок ТС имеет цифровой тахограф, измеряющий пройденное расстояние между получением сигналов активизации и деактивизации от пунктов DSRC, установленных на границах страны. Показания тахографа контролируются встроенным устройством GPS. Зафиксированное расстояние умножается на коэффициент экологичности ТС и коэффициент, зависящий от допустимой полной массы. Полученное значение оплаты записывается на смарт-карту, которую владелец ТС обязан пересылать по почте в центральное управление системой или передавать данные с помощью сети Интернет.

Бортовое устройство устанавливается на передней панели перед лобовым стеклом и имеет индикацию состояния на внешней стороне, что удобно для визуального контроля со стороны дорожной полиции.

Иностранные ТС, не оборудованные требуемым бортовым устройством, оплачивают проезд на таможне.

Автоматизация слежения за грузами. Слежение за грузами в процессе транспортировки является одной из самых сложных задач транспортной фирмы. При этом возможность в любой момент времени точно знать местонахождение груза, скорость его транспортировки и другие параметры, характеризующие процесс доставки, является важнейшей составляющей качества обслуживания заказчиков. Схема использования средств автоматизации слежения за грузами на транспорте приведена на рис. 15.6.

В современной практике слежение за грузами выполняется для установки их точного местонахождения в любой момент времени и контроля их состояния в процессе транспортировки. Как правило, определение местонахождения груза привязано к ТС, на котором перевозится груз. Как только груз сгружается с ТС, его положение фиксируется в точке разгрузки (склад, терминал, порт и т. п.). Хотя технически можно установить средства определения местоположения непосредственно на груз, это практически не используется (не оправдано для массовых грузов).

Рисунок 15.6 – Схема использования средств автоматизации слежения за грузами на транспорте

Метод определения местонахождения ТС зависит от вида транспорта. Для определения местонахождения автомобилей и судов используются системы трассирования или навигационные системы. Местоположение подвижного состава железнодорожного транспорта фиксируется на промежуточных станциях. Со станций информация передается по сетям связи в информационную систему, где может быть доступна организатору перевозок.

Для кодирования видов груза в системах слежения необходимо придерживаться требований ОКВГУМ, который входит в состав Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ЕСКК). В основу ОКВГУМ положена Рекомендация 21 Рабочей группы по упрощению процедур международной торговли ЕЭК ООН «Коды для видов грузов, упаковки и упаковочных материалов». ОКВГУМ предназначен:

- для идентификации видов груза, упаковки и упаковочных материалов при перевозках на всех видах транспорта;

- упрощения механизации погрузочных операций, хранения и контроля транспортирования груза;

- обеспечения статистической отчетности и экономического анализа перевозимого груза.

Под видом груза понимается груз, состоящий из однотипных предметов или упаковок и сведенный к одной единице, форма которой влияет на грузовые операции, транспортирование и хранение.

Оптимизация загрузки транспортных средств и транспортных единиц. Оптимальная загрузка транспортного средства, это важная задача в области организации грузовых перевозок, эффективное решение которой позволяет не только уменьшить затраты на перевозку, так и сократить время погрузо-разгрузочных работ. В настоящее время разработано множество программных комплексов, позволяющих в минимально короткие сроки рассчитать оптимальную загрузку транспортного средства различными видами грузов.

Стандартная программа «оптимизации загрузки» включает следующие элементы:

· База учетных транспортных единиц (ТС, поддоны, контейнеры и пр.);

· Оптимизация загрузки по площади транспортной единицы;

· Оптимизация загрузки по объему кузова (контейнера);

· Оптимизация загрузки с учетом различных ограничений (габариты, масса, нагрузки на оси ТС и пр.);

· Загрузка с учетом последовательности разгрузки (развозка товаров);

· Технологии погрузо-разгрузочных работ;

· Программное обеспечение для автоматизации загрузки (автоматический режим, ручной режим на 3D сцене).

В качестве примера рассмотрим порядок работы программы Packer3d, ЗАО «Пакер 3д». Основные этапы работы:

1. Ввод товаров, выбор параметров загрузки.

2. Выбор модели вагона, фургона или грузовика. Возможность ввода собственной модели транспортного средства.

3. Визуализация плана загрузки транспортного средства на АРМ логиста.

4. Создание отчетов. Экспорт отчетов на e-mail.

Управление перегрузочными операциями. На крупных терминалах, обрабатывающих большие партии грузов, широкое распространение получили косвенные методы идентификации местонахождения груза. Основной проблемой здесь является быстрый поиск требуемой грузовой единицы среди тысяч находящихся на терминале. Обслуживая многих перевозчиков различных видов транспорта, трудно обеспечить наличие на каждой грузовой единице единообразных средств автоматической идентификации. Поэтому для определения местонахождения грузовой единицы фиксируется факт работы погрузочно-разгрузочной машины (ПРМ) с данным грузом и с помощью навигационной системы отслеживается перемещение ПРМ. Точка разгрузки заносится в память ЭВМ как текущее местонахождение грузовой единицы. При получении запроса на данный груз ЭВМ терминала ищет ближайший к последнему месту нахождения груза ПРМ и передает его оператору данные о месте хранения грузовой единицы.

С помощью специального алгоритма оператору ПРМ передаются указания по оптимальному маршруту для перемещения грузовой единицы.

Таким образом, электронная система отслеживает каждую грузовую единицу. Система позиционирования позволяет считывать и выдавать точное местоположение каждого контейнера, а также перегрузочной техники. За счет этого специальная компьютерная программа оптимизирует все производственные процессы. Операторам системы только выводятся необходимые данные. Схема работы системы приведена на рис. 15.7.

В мире используется лишь несколько подобных систем. При объемах перевалки до 150 тыс. контейнеров в год внедрение такой сложной системы экономически не оправдывается. Если объем перевалки превышает указанное значение, то человек фактически перестает эффективно контролировать производственные действия, он становится неким тормозом в процессе обработки грузов. Электронная система лишена этих недостатков. Такая система позволяет также анализировать эффективность выполнения производственных процессов и оценивать работу каждого оператора за счет того, что все процессы – судовые операции, обработка автотранспорта, железнодорожных платформ, – связанные с досмотром товара в контейнерах, управляются, архивируются и анализируются электронной системой.

Рисунок 15.7 – Схема работы системы косвенной идентификации грузовой единицы

Контрольные вопросы

1. Классификация систем управления транспортными операциями

2. Назначение диспетчерских навигационных систем.

3. Варианты передачи данных о местонахождении ТС.

4. Информационные технологии для оплаты использования автодорог.

5. Информационные технологии для автоматизации слежения за грузами.

6. Информационные технологии при оптимизации загрузки ТС и транспортных единиц и при управлении перегрузочными операциями.