Большая часть передвижения на транспортных средствах будет фиксироваться именно в пределах больших городов. Эта теория также подтверждается увеличением пробега транспортных средств в крупных городах США. На начало 1980 года пробег транспортных средств составляло 0,86 трлн. миль, а в 2007 году этот показатель достиг почти 2 трлн. миль, рост составил 233,2% в течение 27 лет [3].
Фактически, эта тенденция сильно затрагивает городские районы в аспектах ухудшения качества воздуха, увеличение объема трафика и скопления транспортных средств [4]. Последнее приводит к увеличению времени задержки пригородных рейсов и росту топливных расходов.
В 1982 году ежегодные расходы на топливо в США составило 20,6 млрд. долл. США,
и ожидается, что в 2020 году они составят 175 млрд. долларов США [5].
Неудивительно, что на большие города России, в особенности на Москву, также влияет явление растущей урбанизации, которая значительно препятствует мобильности.
В современном цифровом мире существуют разные способы улучшения мобильности на основе знаний окружающей среды и ситуации с дорожным движением. К таким способам можно отнести:
- краудсорсинг данных (массовое привлечение людей к получению информации);
- составление точных карт;
- повышение скорости обработки и полноты информации;
- использованием технологий беспроводной связи.
Все это приводит к созданию таких новых феноменов, как платформы цифровой мобильности и цифровые экосистемы.
Цифровая платформа – сложная информационная система, обеспечивающая специфический способ выполнения определенной функции и открытая для использования клиентами и партнерами, включая разработчиков приложений, мерчантов и агентов. Платформа может быть использована напрямую или же через приложения, созданные на ее основе ее владельцем или третьими лицами.
Цифровая экосистема – сообщество, которое появляется из комбинации повседневных использований платформы и ее приложений клиентами, разработчиками, мерчантами и агентами, с навыками и компетенциями, приобретенными посредством этого использования [8].
Цифровая экосистема платформы состоит из самой платформы, разработанных для нее вторичных приложений, участников, которые предоставляют, расширяют и используют платформу и приложения, а также их взаимодействия и эффекты этих взаимодействий.
Такие технологии имеют огромный потенциал для предоставления решений проблем в современных городах, в особенности:
- сокращение перегруженности транспортных путей;
- более эффективное использование существующих дорожных сетей и транспортных мощностей;
- сокращения выбросов в атмосферу.
Учитывая сегодняшние тенденции роста загруженности транспортных сетей и сложности быстрого передвижения по оживленным мегаполисам, следует использовать значительные ресурсы на создание платформ цифровой мобильности и создания необходимой инфраструктуры для их функционирования.
Руководители больших городов пытаются найти способы обеспечить мобильность граждан. В связи с этим в мире внедряются инноваций, связанные с мобильностью.
Но для того, чтобы действительно использовать новые технологии для решения наиболее неприятных проблем, для городов, вероятно, нужна всеобъемлющая система, которая превосходит существующую инфраструктуру, обеспечивает стандартизацию и функциональную совместимость и культивирует технологические достижения.
С появлением общей автономной мобильности, связанных инфраструктур и технологий интеллектуальных городов перспективы городской интермодальной транспортной экосистемы, которые быстрее, дешевле, чище и безопаснее, все еще находятся за горизонтом.
Хотя концепция вряд ли нова. Исследователи из Университета Южной Калифорнии описали «систему интермодальных перевозок» еще в 1998 году. Под интермодальностью понималась логистическая система доставки груза различными видами транспорта по единому документу без участия владельца груза, но управляемая внешними операторами. Но недавние технологические достижения приближают и расширяют эту возможность, как никогда, и ряд городов уже внедрили компоненты такой интегрированной платформы мобильности:
- Колумбус, штат Огайо, победитель «Smart City Challenge» Министерства транспорта США, объявил о создании программы для внедрения операционной системы Smart Columbus. Система будет делиться данными в режиме реального времени по всему городу, ориентируясь сначала на мобильность, но в конечном итоге охватывая весь спектр услуг.
- Интеллектуальная транспортная система Сингапура включает в себя электронную дорожную оценку, плату за перегрузку и мониторинг трафика с помощью датчиков шоссе и навигационных GPS-приложений, которые направляются в центр управления, позволяющий отслеживать и уведомлять путешественников.
- Копенгаген запустил первый в мире рынок данных о городе, реальный пример обмена данными мобильности, который может стать ключевым компонентом более широкой платформы мобильности.
В Барселоне и прилегающих городах была реализована платформа с открытым исходным кодом Sentilo, которая объединяет данные из нескольких источников и лежит в основе развертывания умной парковки и интеллектуальных транзитных услуг, а также мониторинга потребления энергии и интеллектуального сбора отходов. Городской совет также реализовал «Городскую ОС» для подключения различных городских проектов и услуг на единой платформе.
В начале 2014 года в Дубае начали реализацию инициативы «Умный Дубай», возглавляемой Дорожным и транспортным ведомством города, которое инициировало несколько пилотных проектов в области управления движением, парковок, электронных платных систем и управления перегрузками. Город также объявил о создании «Платформы Smart Dubai» в партнерстве с телекоммуникационной компанией Дубая, целью которой является создание «цифровой магистрали» города, позволяющей открытое совместное использование данных.
Жители Хельсинки смогли использовать приложение MaaS под названием Whim для планирования и оплаты всех видов общественного и частного транспорта в пределах города - будь то на поезде, такси, автобусе или метро. Любой, у кого есть приложение, может войти в пункт назначения, выбрать ее предпочтительный режим - или в тех случаях, когда ни один режим не охватывает всю поездку от двери до двери, их комбинацию. Пользователи могут либо предварительно оплатить услугу в рамках ежемесячной подписки на мобильность, либо заплатить, во врем
я поездки, используя платежную учетную запись, связанную с услугой. Цель состоит в том, чтобы большее количество жителей отказалось от своих личных транспортных средств не потому, что они вынуждены, а потому, что альтернатива более привлекательна.
Одним из способов повышения мобильности стало внедрение интеллектуальных транспортных систем (ИТС). Здесь происходит обработка всех поступающих внешних данных о местоположении транспортных средств и их состоянии, перегруженности основных магистралей и оценка свободы резервных путей. На основании поступившего массива данных вырабатываются управляющие воздействия и рекомендации водителям транспортных средств различного назначения и принадлежности в режиме онлайн. Помимо упоминавшегося уже Сингапура такие системы уже внедрены в таких мегаполисах как: Москва (ИТС г. Москвы), Токио (VICS), Мюнхен (COMFORT), Сидней (SCATS), Лас-Вегас (FAST) и в других городах [6]. Причем сама система не дорогостоящая, позволить её себе могут и небольшие городские образования. Пример, — ИТС Зеленограда (Россия).
В ходе изучения отечественного и зарубежного опыта была выделена особая значимость Архитектуры информационно транспортных систем [9]. Системный подход, основанный на данной Архитектуре, позволит снизить себестоимость и избежать значительных сложностей в разработке ИТС. Применение этого структурного способа позволяет прогнозировать последствия внедрения ИТС еще на стадии разработки, что в результате предотвратит негативные моменты и позволяет реализовать эффективные сценарии предотвращения и устранения опасных ситуаций на дорогах.
Анализ не цифровых технологий применяемых для решения проблем мобильности уже на уровне 80-х годов прошлого века выявил необходимость системности и структурирования. Цифровая потребность в архитектуре была подтверждена в начале 1990-х годов с ростом различных приложений, программ и услуг ИТС. Впервые Архитектура была внедрена Министерством транспорта США в 1996 году. За ней последовала инициатива Европейского союза в данном направлении, она внедрена на практике в 2000 году.
Обе эти системы постоянно развиваются и обмениваются опытом использования. Растет программный объем и содержание услуг, обрабатываются значительно количество запросов пользователей системы. Структурность и логика построения ИТС включает в себя инструменты, разрешающие множественные проблемы движения. Учитывается, как безопасность дорожно-уличной сети, мобильность всех транспортных средств, так и состояние экологии на подконтрольных участках.
Благодаря продуманной изначально Архитектуре обеспечена согласованность действий всех подсистем регуляции и управления транспортными потоками на любом уровне. Общая структура интеллектуальной системы транспорта разделена на логические составляющие:
- Опорная. Включает в себя все основные структурные элементы и процессы ИТС, базовые целевые особенности и обратную связь с окружающей средой.
- Функциональная. Оценивает, обрабатывает и рекомендует к использованию решения для отдельных модулей и подсистем, включая внутренние связи между ними. На этой основе создаются различные приложения.
- Физическая. Включает в себя все используемые устройства внешнего контроля и исполнения отдельных функций, которые обеспечивают общий анализ ситуации и работу приложений за счет установления связей с внешними объектами (устройствами).
- Коммуникационная. Обеспечивает передачу всего массива собранной информации физической структурой в рамках ИТС и определяет принципы структуры подсистемы информации. Данная подсистема определяет требования по размещению, кодировке и перемещению полученной информации.
- Общая архитектура модулей. Обобщает связи между каждой функцией ИТС, а также обеспечивает общее функционирование системы.
- Организационная. Устанавливает общие правила функционирования структуры и выбор отдельных активных элементов системы всеми пользователями или уровнями принятия решений.
Всего существует четыре уровня пользователей ИТС: непосредственные участники движения (в т.ч. их менеджеры и операторы), местные органы власти (заказчики), руководство системой, разработчики. Их эффективное взаимодействие и обеспечивает в итоге общую мобильность.