Непрерывный рост уровня автомобилизации российских городов предъявляет все более высокие требования к совершенствованию управления ТрИ (транспортная инфраструктура). Одной из важнейших задач становится повышение пропускной способности улично-дорожной сети (УДС), что, в свою очередь, обусловливает необходимость решения широкого перечня задач: строительство городских скоростных дорог, развитие методов управления транспортными потоками, включая применение интеллектуальных транспортных систем, и т.д. Для этого требуется автоматизация сбора информации о характеристиках транспортных потоков, развитых методов оценки пропускной способности, без которых невозможны как проектирование организации движения, так и верификация результатов моделирования транспортных потоков. 

Для развития информационного обеспечения характерно наличие механизмов формализации знаний, адаптирующихся под интеллектуальный кругозор пользователя. Интеллектуальная транспортная ГИС ITSGIS базируется на успешно развивающейся информационной технологии, объединяющей в себе возможность создания тематических слоев, работы с БД, с объектами ТрИ, с визуализацией данных в виде интерактивных геообъектов на географической карте. Система является удобным средством для хранения и обработки геоданных, обладает огромным потенциалом при поддержке принятия решений.

Области применения ITSGIS можно разделить на предназначенные для решения задач сетецен- трического управления и ориентированные на отдельный транспортный геообъект. Такое деление связано, прежде всего, с существенно разной функциональностью. В первом случае важны все описательные характеристики объектов, их детальные планы, увязка с БД имущества, кадастром и т.д. Во втором важно знать, как объекты ТрИ связаны, какова пропускная способность участков сети, как можно двигаться из одного пункта в другой, какова дислокация технических средств организации дорожного движения и т.д.

Интеллектуальность ITSGIS обеспечивается наличием нейросетевых технологий. С помощью нейросетей сформирован универсальный аппарат для решения различных специфических задач из разных проблемных областей, в том числе в управлении транспортными процессами. Такая универсальность обусловливается тем, что нейро­сети дают стандартный способ решения многих нестандартных задач. Возможно, что специализированная программа лучше решает какой-либо класс задач, однако намного важнее, что один нейроимитатор может решить задачу как одного, так и другого класса. При этом отпадает необходимость в создании специализированных приложений для каждой специфической задачи. Геоинформационные технологии ITSGIS, использующие нейросети, позволяют объединить две задачи: распознавание образов и классификацию. Нейросеть более гибка по отношению к внешним факторам, таким как возникновение теней или положение камеры. Обнаруженное с помощью нейронной сети транспортное средство может быть классифицировано как относящееся к одному из нескольких типов с учетом его государственного номера, марки, наличия или отсутствия в розыске и т.д.

В своем функционале ITSGIS имеет нейросеть, способную классифицировать городскую уличную обстановку по степени ее перегруженности, анализировать сезонные изменения интенсивности транспортных потоков уличного трафика. Ограниченность этой работы заключается в трудности переносимости результатов, так как обучение сети осуществляется на сугубо специфическом наборе данных, предоставленных конкретной ТрИ. Кроме того, имеется существенная зависимость от характеристик сечения УДС, и данные должны быть получены в узком сезонном промежутке. К рассматриваемому классу задач относится также задача идентификации затора, вызванного чрезвычайной ситуацией, возникшей на дороге.

ITSGIS позволяет решать следующие задачи, связанные со светофорными объектами:

• установка опор различных типов для светофоров и знаков;

• установка светофоров на электронной карте города с выбором местоположения и угла поворота на опоре;

• удаление светофора, установленного на электронной карте города;

• добавление и редактирование детальной семантической информации по светофорному объекту;

• мониторинг установленных на улично-дорожной сети светофоров;

• добавление, удаление и редактирование программ работы светофорных объектов;

• проверка на валидность структуры светофорного цикла;

• идентификация светофоров по типам, указанных в ГОСТ Р 52282-2004 с выбором типа по изображению.

Одно из решений, способных увеличить надежность и достоверность результатов работы ITSGIS как системы управления ТрИ, заключается в наличии нескольких различных моделей, построенных на основе разных методов моделирования. Поскольку невозможно заранее узнать, какая из моделей даст лучший прогноз при текущих условиях, в ITSGIS реализована возможность объединения моделей для получения гибридного решения. Гибридизация в геоинформационных технологиях ITSGIS состоит в совместном применении различных методов и моделей для обработки информации об одном и том же объекте. Парадигма такого подхода основана на согласии с тем, что любая сколь угодно сложная искусственная модель реального объекта всегда будет примитивнее и проще оригинала, и только его многоаспектное изучение с последующей интеграцией получаемых результатов позволит обрести необходимые знания или приблизиться к оптимальному решению. Логично ожидать от гибридизации, что совместное решение отразит реальность тщательнее, чем любая единичная модель за долгий промежуток времени.

Подсистемы в ITSGIS используют общие данные и схожие алгоритмы доступа к ним. Унифицированная программная инфраструктура ITSGIS разработана на базе платформы Microsoft .NET, включает стандартный набор элементов уровней бизнес-логики и представления и облегчает создание прикладных клиент-серверных приложений, ориентированных на решение задач управления ТрИ урбанизированной территории. В программной инфраструктуре ITSGIS выделены серверное и клиентские ядра. Серверное ядро обеспечивает подключение к БД, авторизацию и аутентификацию пользователя, управление работой всех компонентов системы в целом.

В статье используются материалы из следующих источников:

http://itsgis.ru

http://www.swsys.ru/index.php?page=article&id=4391

http://www.mce.su/rus/archive/mce18/sect101361/doc97142/