Digital-дороги
Материалы выпуска
Новые километры нацпроекта Решения До и после покрышки Инновации «Дорожникам должен быть доступен весь комплекс современных технологий» Компетенция Digital-дороги Инструменты «В дорожном строительстве цифровизация все еще предмет дискуссии» Компетенция
Инструменты
0
Материалы подготовлены редакцией партнерских проектов РБК+.
Материалы выпуска

Digital-дороги

Цифровые технологии уже помогают решать проблемы с перегруженностью дорог, нерациональным использованием ресурсов и загрязнением окружающей среды.
Фото: Виталий Невер/ТАСС

Глобально рынок интеллектуальных транспортных систем (ИТС), включая мониторинг трафика и управление светофорами, комплексы фотовидеофиксации нарушений и дорожные камеры, превысил в 2018 году $8,2 млрд. Такие данные приводит американская исследовательская компания Grand View Research. До 40% рынка приходится на США. «Умные» транспортные системы активно развивают Сингапур, Южная Корея и Дубай, где на дорогах установлены видеокамеры и датчики, передающие данные в единый центр управления дорожным движением. В Гонконге реализована система, которая на основе данных о загрязненности воздуха, температуре, влажности, скорости ветра в разных точках города прогнозирует экологическую обстановку. На основе этих прогнозов в комбинации с видеоданными о текущей загрузке дорог строится модель состояния городского трафика в ближайшие часы. Она необходима для своевременных решений по оптимизации нагрузки на дорожную сеть и регулированию трафика.

В России до 2024 года федеральные и региональные трассы также станут интеллектуальными — в соответствии со стартовавшим в 2019 году национальным проектом «Безопасные и качественные автодороги». Оснащение различными датчиками позволит отслеживать загруженность дорог, погодные условия, экологическую обстановку, а в дальнейшем обеспечит возможность для движения беспилотных машин. В паспорте национального проекта предусмотрено размещение 387 автоматизированных пунктов весогабаритного контроля на федеральных автодорогах и таких же пунктов на дорогах 75 субъектов РФ. Будет автоматизировано управление дорожным движением в городах с населением свыше 300 тыс. человек.

К настоящему моменту 80 участков федеральных трасс и 40 участков региональных дорог страны уже оснащены элементами ИТС. С 2020 года, по данным Росавтодора, ИТС будут внедрены в 64 городских агломерациях с населением свыше 10 тыс. человек. Ежегодно (до 2024 года включительно) на эти проекты будет выделяться по 8,4 млрд руб.

Эффективная цифровизация

Нацпроект по созданию безопасных и качественных дорог предусматривает сокращение вдвое количества аварийно-опасных участков дорог к 2024 году и снижение смертности в результате ДТП не менее чем в 3,5 раза по сравнению с уровнем 2017 года. Уровень безопасности движения повысит цифровая трансформация автодорог, считают власти. Также «умные» решения позволят значительно увеличить пропускную способность магистралей — за счет интеграции цифровых технологий с транспортной инфраструктурой.

«Решение задачи повышения эффективности управления дорожным движением неразрывно связано с внедрением цифровых систем, таких как автоматизированные системы управления дорожным движением, выполняющие функции управления транспортными потоками, предоставления всеобъемлющей транспортной информации, обеспечения безопасности и управления в особых ситуациях», — комментирует Дмитрий Соколов, эксперт управления «Цифровое производство» компании «Сименс» в России. Цифровые решения также повысят эффективность эксплуатации объектов, в том числе снижая затраты на ремонт и обслуживание за счет предиктивной аналитики и моделирования событий. Доход от них, по прогнозам, окупит понесенные затраты на инфраструктуру в период до 15 лет.

В Москве внедренная ИТС (объединяет около 40 тыс. светофоров, примерно 4 тыс. детекторов транспорта, около 48 метеостанций и более 170 информационных табло) уже позволяет сократить протяженность дорожных заторов, оптимизировать маршруты общественного транспорта, своевременно оповещать водителей и пассажиров о ситуации на дороге. По данным столичного Центра организации дорожного движения, на московских дорогах сегодня больше 3 тыс. различных датчиков, которые собирают информацию о машинах и загруженности трасс, а также около 2 тыс. комплексов фотовидеофиксации в местах с высокой аварийностью.

В Подмосковье пилотным участком проекта «Умная дорога» стало Волоколамское шоссе в Красногорске и Истре и на пересечении с трассой А-107. Здесь в местах концентрации пробок устанавливают 56 «умных» светофоров с возможностью дистанционного управления, 28 датчиков движения транспорта, 42 камеры и два информационных табло. Ожидается, что новая система мониторинга и управления движением вскоре сократит время поездки по Волоколамскому шоссе на 15%, а число аварий — на 10%.

Двойник в помощь

Актуальные модели дорог ближайшего будущего проектировщики получают с помощью технологий BIM (Building Information Modeling). Этот подход, базирующийся на использовании цифровых моделей (двойников) дорог, дорожных сооружений и связанной с ними инфраструктуры, востребован сегодня во всем мире для задач проектирования, строительства и эксплуатации дорожных объектов, отмечает Дмитрий Соколов. Информационная модель используется на протяжении всего жизненного цикла дорожного объекта, а процесс ее создания начинается еще на этапе принятия решения о строительстве с учетом множества аспектов — состояния окружающей среды, трафика, воздействия на дорожное полотно и другие конструктивные элементы и пр.

Созданная модель позволяет до начала строительства выполнить отработку всех элементов и систем объекта, включая оптимизацию профилей, конструкций, нагрузок, а также смоделировать взаимодействие систем автоматизации, мониторинга и обеспечения безопасности с конструктивными элементами, оборудованием и инженерными системами объекта, поясняет Дмитрий Соколов. Модель постоянно актуализируется на основе информации от датчиков, камер, оценок состояния конструктивных элементов. На ее основе осуществляются интеллектуальное управление объектом, прогнозирование и оптимизация потоков, предотвращение аварийных ситуаций, своевременное проведение ремонтных работ.

BIM позволяет в 3D-формате заранее увидеть все элементы дорожно-транспортного сооружения, проанализировать его эксплуатационные параметры и потенциальные нагрузки. Цифровой подход широко применяется, в частности, в проектах строительства и эксплуатации тоннельных сооружений. В отличие от традиционной методологии проектирования, инжиниринга и внедрения систем автоматизации и диспетчеризации, при которой на стыке этапов, относящихся к ответственности разных организаций, происходит потеря до 30% информации, цифровизация позволяет оптимизировать процесс использования информации на протяжении всего жизненного цикла, добавляет эксперт.

К 2022 году все государственное строительство в России будет вестись с применением технологий цифрового моделирования, а доля объектов, строящихся на основе BIM, достигнет 80% (в настоящий момент — 20%). До последнего времени, по данным консалтинговой компании McKinsey, строительная отрасль находилась на одном из последних мест в части цифровизации, причем глобально. «Дорожное строительство более консервативно, поэтому идет локальное внедрение новых технологий: это автоматизация календарно-сетевого планирования, получение данных о работе машин и механизмов на площадке и т.д.», — подтверждает начальник управления повышения операционной эффективности АО «ДСК «Автобан» Евгений Коршунов. Применение цифровых технологий позволяет сократить сроки проектирования минимум в два раза, а также существенно сократить сроки строительства и повысить выработку на одну единицу техники от 17 до 30%, добавляет эксперт.