Введение
1 Анализ состояния вопроса в области разработки и внедрения проектов интеллектуальной транспортной системы 23
1.1 Формирование глоссария и формирование терминологического справочника основных понятий Интеллектуальной транспортной системы в соответствии с международными стандартами и российским официальным переводом 23
1.2 Мировой опыт развития Интеллектуальных транспортных систем 26
1.3 Обоснование необходимости разработки Интеллектуальной транспортной системы в Российской Федерации, актуализация Интеллектуальной транспортной системы для различных сегментов деятельности на автомобильном транспорте 29
1.4 Описание фактического уровня научной проработки в области Интеллектуальных транспортных систем в Российской Федерации 30
1.5 Опыт стандартизации в области Интеллектуальных транспортных систем 36
1.5.1 Описание европейской и мировой систем стандартизации в области Интеллектуальных транспортных систем 36
1.5.2 Стандартизация в сфере Интеллектуальных транспортных систем в Российской Федерации 37
1.6 Анализ зарубежных технологий Интеллектуальных транспортных систем
и оценка их эффективности 39
1.7 Выводы по главе 1 40
2 Научная гипотеза по формированию концепции жизненного цикла локального проекта интеллектуальной транспортной системы 42
2.1 Методология формирования архитектур Интеллектуальной транспортной системы 42
2.1.1 Доменная архитектура 42
2.1.2 Функциональная архитектура 43
2.1.3 Физическая архитектура 50
2.1.4 Архитектура Интеллектуальной транспортной системы в целом 56
2.2 Обоснование необходимости поиска оптимума при проектировании архитектуры Интеллектуальной транспортной системы 61
2.3 Разработка научной гипотезы по формированию концепции жизненного цикла локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 62
2.3.1 Концепция структуры жизненного цикла 64
2.3.2 Требования к технико-экономическому обоснованию локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 68
2.3.2.1 Становление жизненного цикла локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 68
2.3.2.2 Вывод интегральной эффективности локального проекта Интеллектуальной транспортной системы по совокупности индикаторов 70
2.4 Методология построения сегмента проектирования жизненного цикла локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 71
2.4.1 Взаимодействие инженерная система - социум 71
2.4.2 Прикладная архитектура методик в задаче проектирования локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 74
2.4.3 Разработка требований к плану научных исследований в сфере Интеллектуальных транспортных систем, сопровождение жизненного цикла локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 77
2.4.3.1 Нормативно-методическое обеспечение в области Интеллектуальных транспортных систем 77
2.4.3.2 Развитие нормативно-правового регулирования сферы Интеллектуальных транспортных систем 80
2.4.3.3 Описание основных концепций научного сектора в обосновании принципов технического регулирования в сфере Интеллектуальных транспортных систем 81
2.5 Выводы по главе 2 83
3 Теоретические основы формирования жизненных циклов локальных проектов интеллектуальных транспортных систем 84
3.1 Научные подходы при проектировании систем косвенного управления транспортными потоками 84
3.1.1 Структура и методологические принципы построения системы косвенного управления транспортными потоками 84
3.1.2 Методика зонирования систем косвенного управления транспортными потоками 87
3.1.2.1 Актуализация теории зонирования 87
3.1.2.2 Разработка методических принципов сбора данных для территориального зонирования 90
3.1.2.3 Разработка модели, описывающей эффективность локального проекта систем косвенного управления транспортными потоками 97
3.1.2.4 Формирование целевой функции, определяющей сложность ситуации на дороге 104
3.1.2.5 Разработка эталона для задачи зонирования системы косвенного управления транспортными потоками 124
3.1.2.6 Разработки методики определения оптимальной зоны установки системы косвенного управления транспортными потоками 127
3.1.3 Определение требований к технологии косвенного управления транспортными потоками (методика качественной матрицы корреспонденции, методика построения матрицы объектов притяжения, формирование банка стандартных сообщений, технология информирования для разных режимов) 129
3.1.3.1 Процесс разработки систем косвенного управления транспортного потока 129
3.1.3.2 Структура технологии косвенного управления транспортными системами 130
3.1.3.3 Алгоритм разработки системы косвенного управления транспортными потоками, основанной на динамических информационных табло 132
3.1.3.4 Выбор зоны установки и ее оценка с точки зрения актуальности установки системы косвенного управления транспортными потоками 132
3.1.3.5 Анализ выбранного участка улично-дорожной сети 134
3.1.3.6 Проектирование качественной матрицы корреспонденции 136
3.1.3.7 Определение областей информирования водителей 145
3.1.3.8 Разработка требований к типу стандартных сообщений выводимых на динамические информационные табло в соответствии с режимом работы системы косвенного управления транспортными потоками 147
3.1.3.9 Разработка требований к банку стандартных сообщений выводимых на динамические информационные табло и его формированию 154
3.1.3.10 Разработка требований по выбору сообщения из банка 156
3.1.3.11 Требования по выбору сообщений из банка стандартных сообщений 157
3.1.4 Определение требований к динамическим информационным табло как к техническим средствам 158
3.1.4.1 Описание процесса формирования требований к динамическим информационным табло 158
3.1.4.2 Требования к размещению динамических информационных табло 160
3.1.4.3 Требования к видам опор 162
3.1.4.4 Требования к опорам 164
3.1.4.5 Общие требования к расположению табло 165
3.1.4.6 Требования к горизонтальному размещению табло 166
3.1.4.7 Требования к вертикальному размещению табло 166
3.1.4.8 Разработка требований к информационным примитивам динамических информационных табло 167
3.1.4.9 Требования к высоте символов 170
3.1.4.10 Разработка требований к техническим параметрам динамических информационных табло, как средствам косвенного управления транспортными потоками 171
3.1.4.11 Рекомендации к применению динамических информационных табло в различных дорожных ситуациях 174
3.1.4.12 Анализ восприятия структуры сообщений участниками дорожного движения 178 3.1.5 Методика лоцирования динамических информационных табло 179
3.1.5.1 Разработка структуры методики лоцирования динамических информационных табло 179
3.1.5.2 Определение целевой функции 180
3.1.5.3 Создание математической модели определения минимального расстояния от транспортного узла до места установки динамических информационных табло 183
3.1.5.4 Разработка методики определения мест установки динамических информационных табло по условию наличия возможности отвлечения внимания водителя от дорожной обстановки 199
3.1.5.5 Разработка алгоритма нахождения узлов установки динамических информационных табло, соответствующих максимальной эффективности работы системы косвенного управления транспортными потоками 211
3.1.5.6 Разработка методики определения мест оптимальной установки динамических информационных табло 213
3.2 Разработка особой группы факторов взаимодействия участников дорожного движения с Интеллектуальной транспортной системой 215
3.2.1 Принципы определения факторов взаимодействия участников дорожного движения и Интеллектуальной транспортной системы 215
3.2.2 Методика определения границ перехода между группами типов участников дорожного движения 219
3.2.3 Методология определения типов водителей 222
3.2.3.1 Проведение экспериментов по выявлению типов водителей 223
3.2.3.2 Выявление типов водителей 225
3.2.4 Проблема лидера-провокатора на улично-дорожной сети 233
3.3 Выводы по главе 3 234
4 Эксприменальные иследованя при выработке проектных решений интеллектуальной транспортнойсистемы на примере комплексной подсистемы косвенного управления транспортными потоками 236
4.1 Описание объекта экспериментального исследования 236
4.1.1 Анализ объекта экспериментального исследования 236
4.1.2 Видеообследование объекта экспериментального исследования 237
4.2 Проектирование системы косвенного управления транспортными потоками на объекте внедрения 248
4.2.1 Определение области эффективного распространения системы косвенного управления транспортными потоками 248
4.2.2 Проектирование качественной матрицы корреспонденции на примере участка Ленинградского проспекта 257
4.2.2.1 Определение условий дорожного движения 257
4.2.2.2 Определение мест установки идентификационных блоков формирования качественной матрицы корреспонденции 258
4.2.2.3 Определения маршрутов и локаций установки идентификационных блоков 264
4.2.2.4 Предлоцирование 265
4.2.3 Лоцирование динамических информационных табло 269
4.3 Оптимизация замечаемости динамических информационных табло 275
4.3.1 Определение угла обзора участников дорожного движения на реальном участке дороги аппаратным методом 275
4.3.2 Определение угла обзора участников дорожного движения на модельном участке дороги аппаратным методом 277
4.3.3 Определение доверительного интервала корреляции модельньных методов проведения психофизиологических экспериментов 280
4.3.4 Разработка методики повышения замечаемости динамических информационных табло с целью оптимизации проектных решений систем косвенного управления транспортными потоками 290
4.3.4.1 Замечаемость динамических информационных табло без применения дополнительных средств привлечения внимания водителей 290
4.3.4.2 Замечаемость динамического информационного табло с применением дополнительных средств привлечения внимания водителей 298 4.4 Выводы по главе 4 303
5 Разработка исследовательского центра обоснования проектных решений интеллектуальной транспортной системы на основе оценки психофизиологических параметров участников дорожного движения 304
5.1 Концепция структуры исследовательского центра 304
5.2 Обоснование требований к исследовательскому комплексу 305
5.2.1 Предложения по структуре исследовательского комплекса 305
5.2.2 Система сбора исходной информации 308
5.2.3 Комплекс имитационного моделирования транспортного потока 309
5.2.4 Разработка комплекса имитации движения участников дорожного движения 311
5.2.4.1 Графопостроитель 311
5.2.4.2 Модуль импорта внешних данных 312
5.2.4.3 Модуль 2-х мерного редактирования локации 315
5.2.4.4 Модуль генерации ландшафта 316
5.2.4.5 Модуль 3-х мерного редактирования локации 317
5.2.4.6 Модуль экспорта в симулятор 318
5.2.5 Разработка симулятора индивидуальной оценки воздействия на
водителя предлагаемых технических решений локального проекта
интеллектуальной транспортной системы 318
5.2.5.1 Требования к симулятору 318
5.2.5.2 Описание симулятора 318
5.2.5.3 Структура симулятора 321
5.2.5.4 Требование к визуализации 321
5.2.5.5 Схема симуляции 321
5.2.5.6 Технология работы симулятора 322
5.2.5.7 Требование к системе бортовой навигации 323
5.2.6 Разработка комплекса психофизиологического мониторинга участников дорожного движения 325
5.2.6.1 Способы оценки влияния полученной информации на водителя 325
5.2.6.2 Параметры оценка физиологических особенностей водителя 326
5.2.6.3 Классификация типов систем, используемых для трекинга взгляда 327
5.2.6.4 Описание разработанного аппаратно-программного комплекса
трекинга глаз водителя и анализа фокуса его зрения 329
5.2.6.5 Требования к рабочему режиму 333
5.2.6.6 Подпрограмма обработки видео 334
5.2.6.7 Подпрограмма просмотра 334
5.2.6.8 Видео наблюдение за водителем во время эксперимента и общий
анализ полученных данных со всех устройств 335
5.3 Обоснование требований к комплексу формирования информационных платформ для разрабатываемых локальных проектов Интеллектуальных транспортных систем 337
5.4 Обоснование требований к полигонно-тестовому комплексу 338
5.4.1 Назначение и цель создания полигонно-тестового комплекса 338
5.4.2 Состав Полигонно-тестового комплекса 338
5.4.3 Центр обработки данных локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 340
5.4.4 Подсистема информирования 341
5.4.5 Подсистема светофорного регулирования 341
5.4.6 Подсистема детектирования транспортных средств 342
5.4.7 Подсистема видеонаблюдения 342
5.4.8 Подсистема метеомониторинга 343
5.4.9 Подсистема весового контроля 344
5.4.10 Подсистема платных дорог 344 5.5 Выводы по главе 5 345
6 Методология формирования концепции жизненного цикла локального проекта ИТС 346
6.1 Формирование структуры жизненного цикла локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 346
6.2 Формирование комплекса мероприятий по внедрению жизненного цикла локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 362
6.2.1 Мероприятия органа исполнительной власти в сфере нормативно-правового обеспечения Интеллектуальной транспортной системы 362
6.2.2 Мероприятия Минтранса в сфере Интеллектуальных транспортных систем 363
6.2.3 Прикладная архитектура документов локального проекта Интеллектуальной транспортной системы 364
6.3 Концепция структуры нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения, регулирующего деятельность в сфере интеллектуальных транспортных систем 366
6.3.1 Подготовка структуры и повременного плана мероприятий по разработке нормативно-правового и нормативно-технического обеспечения 366
6.3.2 Подготовка проектов стандартов (обоснование выбора группы стандартов для проектной разработки) 367
6.4 Выводы по главе 6 370
Основные выводы и результаты 372
Список литературы
