В прошлой статье мы рассмотрели проблемы на пути внедрения ИТС в России, которые, в общем-то, являются общими для всех высокотехнологичных областей, основанных на импортных технологиях. Сегодня разговор пойдет об эволюции систем взимания платы за проезд по автомобильным дорогам.
Данный класс систем интересен прежде всего тем, что он развивается как бы сам по себе и независимо от остальных систем ИТС. Заказчиком практически всех систем ИТС являются государственные структуры, но только СВП собирают живые деньги. Думаю, излишне объяснять, что операторы платных дорог чрезвычайно заинтересованы в предельной эффективности своих систем.
В одной из предыдущих статей я рассказал об архитектуре «классической» СВП, с картинками и диаграммами. «Классическая» СВП оборудована шлагбаумами и кабинами оплаты, это внушительных размеров сооружение из металла и бетона, с подсобными помещениями, включающими диспетчерский зал, комнату для подсчета наличных, комнаты и раздевалки для персонала и т.п.
Никакому оператору не хочется содержать все это капитальное хозяйство. Потому что в основе наиболее часто встречающихся отношений государства и оператора платной дороги лежит принцип «платежа доступности». То есть, государство ежегодно платит оговоренную сумму оператору, который выполняет определенный комплекс услуг с оговоренным качеством. По факту, это похоже на айтишный SLA. Таким образом, чем больше денег оператор потратит на обеспечение KPI, тем меньше ему (и его инвесторам) останется на хлебушек с икрой.
Содержать на дороге будки для оплаты проезда наличными оператор будет до тех пор, пока основным средством оплаты проезда будут оставаться наличные деньги. Как я уже писал, альтернативой оплаты проезда наличными являются электронные бесконтактные карты (как в метро) или транспондеры – специальные устройства, обеспечивающие связь с оборудованием СВП по беспроводному протоколу DSRC, основанном на стандарте IEEE 802.11p. Транспондер позволяет проезжать пункт оплаты без остановки, плата за проезд взимается непосредственно с электронного счета пользователя.
Транспондер ГК Автодор для проезда по трассе М-4 «Дон»
СВП свободного проезда
Использование транспондеров позволяет заменить классические пункты оплаты на облегченные рамки, как это сделано, например, в Португалии. Такие системы функционируют в режиме свободного потока транспорта (multi-lane free flow) и не накладывают на него никаких ограничений.
Типовая система MLFF состоит из сочетания следующих элементов:
- Видеокамеры для получения изображения ТС и распознавания номерного знака;
- Антенны DSRC для информационного обмена с транспондером (в США функцию DSRC частично исполняют RFID метки);
- Сканирующего устройства для определения габаритов и классификации ТС.
Типовой состав оборудования MLFF
Выбор оборудования определяется действующими правилами взимания платы (тарифы, классы, порядок оплаты), а также требованиями к оператору (процент собираемости платы). Все компоненты MLFF недешевые, промышленного исполнения, и операторы используют любую возможность обойтись меньшим количеством элементов.
Требования государства бывают весьма изысканные. В той же Португалии по закону для доказательства проезда под рамкой требуется предоставить фотографии передней и задней частей автомобиля, сделанные одновременно. Фотографии, сделанные с интервалом в полсекунды, португальское государство уже не устраивают, поэтому операторам приходится строить в точке замера по три рамки сразу. На средней размещаются антенны для связи с транспондерами и лазерные сканирующие датчики, выполняющие замер длины транспортного средства, а на двух других размещены камеры для получения изображения транспортного средства спереди и сзади, включая номерной знак.
Типовая инсталляция MLFF в Португалии
В шведском Гётеборге решили обойтись без транспондеров вообще, обязав автомобилистов содержать номерные знаки в чистоте и использовав номера в качестве единственных идентификаторов. Стоит отметить, что при этом у них довольно мягкие условия по сбору платы, так как они используют платный проезд скорее как меру регулирования транзитного потока, а не как средство извлечения прибыли.
Опора MLFF в Гётеборге
Независимо от типа оборудования на опоре, алгоритм работы такой системы предельно прост:
- Собирается максимально достоверная информация о проезжающем транспортном средстве, отвечающая требованиям местного законодательства. Собранная информация оформляется в так называемую транзакцию проезда;
- В центральной системе транзакция проверяется автоматически или вручную;
- Вычисляется тариф, происходит выставление счета или списание средств в случае использования предоплатной системы расчетов.
Схема зон MLFF (синий — детекция и фотографирование, красный — зона связи по DSRC, зеленый — классификация)
Несмотря на простоту системы, существует множество тонкостей и нюансов. Главный из них – нарушители. Не нужно думать, что Европа полна законопослушными леммингами, готовыми безропотно платить. Доля нарушителей по статистике составляет от 5 до 10 процентов. Приемы применяются разные. Самый простой – перестроение в момент проезда рамки (вариант – проезд по обочине). Когда есть транспондер, и он хранит номерной знак ТС, идентификация не представляет проблемы, так как камеры просматривают полосы с перекрытием. Но в ряде стран номер в транспондере не хранится, и связывание в рамках транзакции идентификатора транспондера с изображением конкретного ТС может стать проблемой. Производители софта для систем класса MLFF соревнуются между собой в умении работать с «хитрыми» случаями, так как больше им конкурировать особо не в чем.
Грязные номера, закрашенные номера, всякие сетки и прочее, что затрудняет распознавание в инфракрасном диапазоне – тоже проблема. Наличие транспондера помогает смягчить требования к проценту распознавания, но лог транзакций к делу не подошьешь, нужно нормально читаемое изображение, которого может не оказаться.
В случае использования транспондеров основной минус – это необходимость 100% их использования всеми пользователями дороги. Транспондер стоит копейки, работает 5-7 лет от собственной батарейки, но его нужно всем раздать или продать, заставить водителей прикреплять его на лобовое стекло…
Раздербаненный транспондер KAPSCH (фотка отсюда)
Как заведено, во многих странах «под раздачу» транспондеров попали в первую очередь водители коммерческого транспорта – грузовиков и автобусов. Если для проезда по автобанам Австрии простым автомобилистам достаточно приобрести бумажную виньетку, то водители грузовиков должны ездить с транспондерами.
Также транспондерами активно пользуются пользователи «обычных» платных магистралей, для которых это одновременно и экономия времени, и экономия денег. В России транспондеры предлагают все операторы платных дорог – и частных, и находящихся под управлением ГК «Автодор».
Итак, в Европе и Штатах системы класса MLFF стали эволюционным продолжением классических систем «stop-and-go» со шлагбаумами и выделенными полосами. Но что же насчет России, в которой никакой «эволюции» СВП не было, как и самих СВП? Стоит ли нам в ускоренном порядке проходить все стадии развития СВП или, может быть, воспользоваться уникальной возможностью и пропустить некоторые этапы развития?
State Of The Art
СВП в мире развивались относительно неспешно (30 лет – ужасно долгий срок для ИТ), но вызвано это было не ленью инженеров и не консервативностью заказчика. Дело в том, что потребителями СВП являются автомобилисты, очень немногие из которых являются фанатами ИТ штучек. Для того, чтобы технологии прижились, чтобы пользователь осознал их пользу лично для себя, необходимо время. Тут мало полагаться на популярных гиков, как при раскрутке мобильной электроники. В вопросах СВП мы движемся со скоростью критической массы пользователей, говорить о тех же MLFF можно начинать когда уже 60% людей пользуются транспондерами добровольно, и можно закладываться на 80% добровольное использование, поставив остальные 20% маргиналов перед фактом.
В России на редкость велик процент любителей новых технологий, которые охотно пробуют различные новшества. По подсчетам специализированных агентств таких людей около 30% от всех автомобилистов (вспомните хотя бы всенародную популярность видеорегистраторов, навигаторов и прочего мелкого оборудования). Если этим 30% внятно объяснить преимущества новых технологий и не обманывать их ожиданий, у нас уже на старте будет значительное количество пользователей, способных стать ядром для критической массы, делающей внедрение новшеств не только «прикольным», но еще и экономически выгодным.
В настоящий момент все пункты взимания платы, функционирующие в России, построены для поддержки сбора наличных. Никому не хочется ждать момента, когда сам собой вырастет процент пользователей электронных средств оплаты, чтобы сделать следующий шаг. Потому что это означает снова плестись в хвосте западных технологий с десятилетним отставанием.
У нас есть уникальная возможность сразу выйти на «технологическую передовую» СВП, тем более, что эта «передовая технология» для многих наших соотечественников уже лет пять как является привычной.
Я говорю о технологиях взимания платы на базе спутникового мониторинга транспорта. Но об этом в следующей статье.
Автор: drosselmayer
