Навигационный тахограф и возможности его использования в

V Белорусский транспортный конгресс
Семинар
«Навигационные системы в транспортно-логистической отрасли»
Навигационный тахограф и возможности его применение в
интеллектуальных транспортных системах
Докладчик: Филатченков С.В., ОАО «Российский институт радионавигации
и времени», г. С.-Петербург
г. Минск, 5-6 октября 2011г.
Определения ИТС
•
ITS – это применение современных детекторов, компьютеров, электронных приборов,
коммуникационных технологий и стратегий управления, интегрированное в целях повышения
безопасности и эффективности наземных транспортных систем
из документа Конгресса США 1997 г
•
Интеллектуальная транспортная система Российской Федерации (ИТС РФ) – неотъемлемая
часть
инфраструктуры
транспортного
комплекса
РФ,
реализующая
функции
автоматизированного управления, информирования, учета и контроля для обеспечения
юридических, финансовых, технологических и информационных потребностей участников
транспортного процесса, а также требований транспортной, информационной и
экономической безопасности общества
из проекта ФЗ «ИТС РФ»
В соответствии с указом Президента Российской Федерации №899 от 7 июля 2011 года:
-создание информационно-телекоммуникационных систем и транспортных систем относится к
приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в РФ,
-технологии информационных, управляющих, навигационных систем относятся к критическим
технологиям РФ
2
Основные задачи, решаемые ИТС



Повышение качества транспортного обслуживания и обеспечение безопасности дорожного
движения и перевозок
Расширение возможностей городских, региональных и межрегиональных систем управления
дорожным движением
Повышение качества выполнения государственных функций и предоставления
государственных услуг в части транспортного комплекса
Технологии спутникового позиционирования позволяют совершить качественный скачок в
развитии ИТС и решать часть задач ИТС, таких как:

мониторинг и управление различными видами транспорта на уровнях предприятия,
администраций муниципальных образований и субъектов РФ

обеспечение сбора исходных данных для оценки транспортной ситуации и формирования
дорожной транспортной информации в реальном масштабе времени

оперативное предоставление информации в службы реагирования в случае возникновения
криминальных и чрезвычайных ситуаций на транспорте
Для России:
Внедрение ИТС с использованием системы ГЛОНАСС обеспечит высокий уровень
коммерциализации этой системы.
Объем мирового рынка ИТС по текущим оценкам составляет 313 млрд евро, в т.ч. объем
рынка России - 0,3 млрд евро.
3
Российский институт радионавигации и времени
ОАО «РИРВ» входит в Концерн ПВО «Алмаз-Антей», находится в ведении Министерства по
промышленности и торговли России и является ведущей научно-исследовательской организацией РФ
по системам и средствам радионавигации и единого времени.
Институт ведет разработки:
- Специализированных микросхем для навигационной аппаратуры ГНСС
- Навигационных и синхронизирующих модулей и приборов ГНСС, ИФРНС, ФРНС для наземных,
морских, авиационных и космических применений
- Геодезических приборов
- Систем мониторинга ТС
- Атомных стандартов частоты и систем единого времени РФ
- Систем дальней радионавигации (станций ФРНС, а также стационарных и мобильных станций
ИФРНС)
Аппаратура разработки РИРВ может применяться как в качестве источника, так и в качестве
приемника навигационной информации ИТС, а также являться основой систем синхронизации ИТС
4
Предпосылки разработки навигационного тахографа





В настоящее время наиболее распространенным инструментом обеспечения
безопасности дорожного движения являются тахографы. Использование
сертифицированных тахографов обеспечивает повышение безопасности движения,
увеличивает ресурс автомобилей, уменьшает выбросы вредных веществ,
облегчает решение юридических и страховых вопросов и претензий
Для создания ИТС необходимо знание координат и времени с высокой точностью
(что может быть обеспечено с использованием сигналов ГНСС), а также
обеспечение обмена данными между составными частями системы
Обычные навигационные ГНСС приемники, не являются юридически
легитимными средствами измерений, что затрудняет юридическое рассмотрение
вопросов и претензий на основании их показаний
Существуют определенные условия, когда сигналы ГНСС недоступны, в этом
случае данные тахографа позволят повысить непрерывность координатновременных определений, а также облегчат поиск сигналов ГНСС
Технические возможности позволяют конструктивно совместить бортовые
системообразующие технических средства – цифровой тахограф и навигационносвязной терминал - в стандартных габаритах ISO 7736
5
Навигационный тахограф НАП «АВТО-Т»





Разработан в рамках выполнения Федеральной целевой программы
«Глобальная
навигационная
система»
по
заказу
Министерства
промышленности и торговли РФ
Совместная разработка ОАО «РИРВ»
(г. С.-Петербург) и УП «СКБ
Камертон» (г. Минск), испытания завершены в 2009г.
Объединены
функции
тахографии,
навигации
по
системам
ГЛОНАСС/GPS/SBAS, а также функции связи
Возможно сопряжения с терминалами электронных карт и с приемниками
локальных дифференциальных подсистем по стандартным протоколам
Технические решения запатентованы в РФ и РБ и согласуется с
перспективой развития аналогичных систем в странах ЕС
«Мы со следующего года будем оборудовать весь коммерческий автотранспорт, а также
автотранспорт, перевозящий опасные грузы и пассажиров тахографами российского
производства с системой ГЛОНАСС»
(из выступления Министра транспорта РФ на правительственном часе в Госдуме РФ 20.09.11)
6
Основные функции НАП «АВТО-Т»
- измерение и регистрация скорости движения (каждую секунду в течение 24 часов);
- измерение пробега транспортного средства;
- контроль за действиями экипажа (вождение, работа, готовность, отдых);
- хранение данных о работе экипажа в электронной памяти и на ЧИП-картах водителей;
- регистрация нарушений (превышение допустимой скорости, превышение времени непрерывного
вождения, превышении суммарного времени вождения за сутки);
- предупреждение водителя о нарушениях;
- запись необходимой информации на ЧИП- карты различных уровней;
- хранение данных в электронной памяти;
- криптозащита от несанкционированного доступа к данным;
- обмен информацией между с электронными модулями автомобиля по CAN-интерфейсу;
- обмен информацией с автомобильной системой диагностики по интерфейсу ISO-9141 (ISO-14230-1);
(Регуляции EC №1360/2002 (Annex 1B), требования ISO16844)
- определение координат, скорости и времени по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS с возможностью
приема информации локальных дифференциальных подсистем;
- сопряжение с компьютером (с терминалом электронной карты) по интерфейсам USB и RS232;
- передача параметров движения, состояния систем автомобиля и координат на диспетчерский центр
по каналам GSM в формате GPRS по запросу, по событию (кнопка «Тревога», срабатывание
контрольных датчиков) и периодическая передача информации через произвольный интервал
времени.
Перечисленные функции полностью соответствуют требованиям к терминалу ИТС
7
НАП «АВТО-Т»
ЖКИ-дисплей
Тенминал
электронной
карты (опция)
Элементы
управления
Считыватель Чип-карт
Связь тахографа с устройствами регистрации данных
Права доступа к зарегистрированной информации и некоторым функциям тахографа определяются типом ЧИП
– карты. В соответствии с регуляциями ЕС имеются следующие типы ЧИП – карт с различными уровнями
доступа:

ЧИП – карта водителя (белая);

ЧИП – карта администрации (желтая);

ЧИП – карта инспектора (голубая);

ЧИП – карта мастера (красная)
Требования к каждому типу
ЧИП-карт регламентированы
регуляциями ЕС
9
ГЛОНАСС/
GPS/ SBAS
антенна
Сигнал от
датчика пути
(скорости)
Сигнал к
спидометру
Сигнал к
АВС
В бортовую CANсеть
К
персональному
компьютеру,
стенду
тестирования,
калибровки
К
диагностическому
оборудованию
ГЛОНАСС/
GPS/SBAS
модуль
GSM модуль
Модуль
памяти
Входные цепи
Выходные цепи
Интерфейс CAN
Интерфейс RS-232
Интерфейс
ISO-9141
Микропроцессорный
блок
Индикаторный
блок
Модуль
управления
Модуль
БКРЧ
Часыкалендарь
GSM антенна
Проблемы внедрения НАП «АВТО-Т»
Разработана документация, изготовлены и прошли в Минпромторге РФ приемочные
испытания опытные образцы и сервисное оборудование

Серийное освоение производства НАП «АВТО-Т», считывающих устройств, устройств
калибровки и КИА сдерживается следующими основными факторами:
Не определены органы РФ, отвечающие за информационную безопасность применения
навигационных тахографов и за выдачу международного сертификата одобрения типа, не определен
порядок сертификации (по нормам ЕС необходимы сертификаты безопасности (обеспечение
криптографической защиты), функционирования, взаимозаменяемости выпускаемых ЧИП-карт)
Отсутствуют сети сервисных станций, не определен регламент их функционирования и аудита
Не организована государственная система выпуска, персонализации и учета выданных, утерянных и
замененных ЧИП-карт, система оперативной передачи информации о ЧИП-картах в международную
информационную систему ТАХОНЕТ
Отсутствуют инфраструктура и стандартизованные регламенты, необходимые для внедрения на
транспортных предприятиях навигационных тахографов, не организована система обучения кадров
(водителей, механиков, администрации предприятий, инспекции)
Будущие ИТС РФ и РБ территориально расположены между активно развивающимися ИТС
Европы и Восточной Азии и должны гармонично вписаться в них
Без решения указанных вопросов в соответствии с нормами ЕС полноценное внедрение
отечественных тахографов в международных транспортных коридорах невозможно

11
Особенности использования
навигационных тахографов в ИТС


При работе в городских условиях и на пересеченной местности обработка сигналов
спутников может быть затруднена из-за затенений и многолучевого
распространения сигналов, что приводит к уменьшению точности, доступности и
непрерывности местоопределений и может привести к сбоям и к некорректной
работе ИТС с соответствующими юридическими с экономическими
последствиями
ИТС относятся к системам с высокими требованиями к безопасности жизни
(т.н.SoL-применения). Высокая юридическая и экономическая ответственность за
результаты измерений терминалов ИТС требует совершенствования алгоритмов
определения достоверности навигационных данных с учетом специфики работы в
городских условиях за счет привлечения дополнительной информации
12
Перспективные направления модернизации
навигационного тахографа для использования в ИТС
- Обработка сигналов развертываемой системы ГАЛИЛЕО в дополнение к сигналам
ГЛОНАСС, GPS и SBAS для повышения точности, доступности и непрерывности
- Обработка спутниковых сигналов в доступных для гражданских применений
частотных
диапазонах
(L1/L2/L3/L5/E5)
для
повышения
точности
и
помехозащищенности
- Обработка сигналов импульсно-фазовых систем типа ЧАЙКА/еЛоран для
повышения доступности, непрерывности и помехозащищенности
- Комплектование тахографа автономными навигационными датчиками (МЭМСгироскоп, акселерометр, компас, датчик высоты) для повышения доступности,
непрерывности и помехозащищенности навигационных определений
- Комплексная обработка навигационной информации, поступающей от различных
датчиков
Развитие микроэлектроники позволяет произвести модернизацию тахографа с целью
улучшения его характеристик в стандартных габаритах ISO 7736.
Дополнительно

Анализ
рекомендаций
Европейской
Ассоциации
участников
рынка
интеллектуальных транспортных систем ERTICO (ADASIS, AIDE и др.)
13
Рабочие зоны ИФРНС «Чайка»
14
Использование навигационного тахографа в качестве
элемента ИТС
КА ГЛОНАСС
КА GPS
КА ГАЛИЛЕО
Станция ИФРНС
Каналы GSM/GPRS,
спутниковая связь,
интернет
Телематический
сервер
диспетчерского
пункта ИТС
Заключение

Навигационный тахограф НАП «АВТО-Т», созданный ОАО «РИРВ» и СКБ
«Камертон» и объединяющий функции тахографии, навигации по системе
ГЛОНАСС и связи, после выпуска технического регламента может быть
использован для оснащения автотранспорта. Модификации навигационного
тахографа с улучшенными показателями точности, доступности и непрерывности
могут стать основой ИТС, включая системы мониторинга и транспортной
логистики, системы определения дорожных сборов

Для серийного внедрения навигационного тахографа необходимо проведение
комплекса мероприятий, в т.ч. на государственном уровне. Такие мероприятия
целесообразно проводить в рамках целевых программ союзного государства РФ и
РБ

Представляется целесообразным создание консорциума заинтересованных
структур, частных компаний, общественных организаций в целях формирования
единой ИТС Российской Федерации и Республики Беларусь, расширения
возможностей коммерческого использования навигационных систем ГЛОНАСС и
ЧАЙКА
16
Благодарю за Ваше внимание
17