Диденко Д.Н.
ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СФЕРЫ ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИИ *
Аннотация:
в статье описаны основные тенденции цифровой трансформации сферы транспорта и дорожного хозяйства России. Обобщены используемые технологии, проблемы и перспективы цифровизации отрасли.
Ключевые слова:
цифровая трансформация, транспорт, дорожное хозяйство, интеллектуальные системы, искусственный интеллект
Ключевая задача государственного управления в России- повышать качество и уровень жизни населения страны. Во многом этому способствует процесс цифровизации, который активно проникает во все сферы жизнедеятельности общества и государственного управления. Одним из стратегических направлений цифровой трансформации является сфера дорожного хозяйства России. Использование и развитие современных цифровых технологий позволит реализовать всесторонние изменения в организационных и управленческих процессах, целью которых является формирование целевого состояния услуг и сервисов, обеспечение безопасности информационных систем и элементов ИТ-инфраструктуры, достижение технологической независимости.К преимуществам использования цифровых сервисов в сфере дорожного хозяйства можно отнести возможность анализа данных отрасли и эффективного распределения средств, повышение прозрачности проектов, возможность оперативно выявлять проблемы дорожного хозяйства и реагировать на них, тем самым продляя срок службы объектов транспортной инфраструктуры- в общем, более эффективно осуществлять деятельность в сфере дорожного хозяйства с использованием достижений цифровизации.Предпосылками цифровой трансформации сферы дорожного хозяйства является наличие ряда проблем, которые носят разносторонний характер:1. проблема наличия и состояния дорог в России,2. аварийность, на рост которой влияет человеческий фактор (внимание, утомляемость и пр.),3. несовершенство логистических систем и, как следствие, большой срок доставки грузов и пр.,4. отсутствие возможностей осуществления непрерывного мониторинга за объектами транспортной инфраструктуры,5. низкая информированность пользователей транспорта по ситуациям на дороге и пр. [1].Основная цель цифровизации сферы дорожного хозяйства — это создание единой цифровой базы данных обо всех дорогах страны, сформированной с учетом результатов диагностики автодорог. При достижении данной цели объективную важность имеет процесс оптимизации планирования дорожных работ на всех этапах, связанных с управлением дорожным хозяйством, начиная с инженерных изысканий и проектирования до строительства и последующей эксплуатации дорог. То есть от диагностики автодорог и внедрения технологий информационного моделирования до мониторинга работы конкретной единицы техники на строительной площадке или, например, контроля качества зимнего содержания на определенном участке трассы. Такой подход позволит заказчикам и пользователям автодорог в реальном времени отслеживать ситуацию и понимать, что все работы идут в соответствии с действующими регламентами, в установленные сроки и без сбоев [2].В дальнейшем необходимо реализовать возможность объединить мониторинг состояния сети с информацией о выбросах в атмосферу, метеоданных, составе транспортных потоках. Это позволит получить объемный срез данных по каждому участку автомобильной дороги [2].Цифровая трансформация сферы дорожного хозяйства России в настоящее время включает следующие направления:1. Принятие решений на основе данных. Использование аналитики данных и искусственного интеллекта для анализа проектных данных, прогнозирования потребностей в обслуживании и оптимизации распределения ресурсов.3. Дистанционный мониторинг: Развертывание датчиков и IoT-устройств для мониторинга хода строительства дорог, состояния оборудования и факторов окружающей среды в режиме реального времени.4. Цифровые двойники. Создание цифровых копий дорожной инфраструктуры, позволяющих в режиме реального времени моделировать и анализировать ее состояние для более эффективного обслуживания и контроля эксплуатационных характеристик.5. Автоматизация и робототехника. Использование автономной техники для выполнения таких задач, как земляные работы, позволяет снизить трудозатраты и повысить точность.6. Дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR): Использование AR/VR для визуализации проектов, обучения и помощи в решении сложных задач.7. Умные материалы и технологии дорожного покрытия. Интеграция материалов с датчиками для самоконтроля и сбора данных [4].Цифровизация дорожной отрасли приводит к значительным изменениям в ее структуре и функционировании. Одной из ключевых тенденций, которая является основой этого процесса, является внедрение устройств и датчиков Интернета вещей (IoT) для сбора данных в режиме реального времени о состоянии дорог, транспортном потоке и инфраструктуре. Это позволяет получать актуальную информацию о состоянии дорожного покрытия, пробках и других факторах, которые влияют на безопасность и эффективность дорожного движения.Применение «умных» светофоров и дорожных датчиков является важным шагом в развитии интеллектуальной транспортной системы (ИТС). Они позволяют динамически регулировать потоки транспорта, оптимизировать время ожидания на светофорах и сокращать пробки. Благодаря сбору данных в реальном времени и анализу этой информации с помощью алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МЛ), можно предсказывать изменения в транспортном потоке и принимать меры для его оптимизации.Одной из практических применений ИИ и МЛ в дорожной отрасли является предиктивное обслуживание. С помощью анализа данных о состоянии дорог и транспортных потоках можно предсказывать возможные проблемы и износ дорожного покрытия. Это позволяет заранее планировать ремонтные работы и предотвращать возникновение аварийных ситуаций. Такой подход снижает затраты на обслуживание и улучшает безопасность дорожного движения.Еще одной важной технологической тенденцией в цифровизации дорожной отрасли является использование блокчейн-технологии. Блокчейн обеспечивает прозрачность, прослеживаемость и безопасность управления дорожной инфраструктурой. Например, блокчейн может использоваться для подтверждения происхождения и качества дорожно-строительных материалов. Это позволяет снизить уровень мошенничества и повысить доверие к процессу строительства и обслуживания дорог. В целом, цифровизация дорожной отрасли открывает новые возможности для повышения безопасности, эффективности и устойчивости дорожного движения. Применение технологий Интернета вещей, искусственного интеллекта и блокчейна помогает оптимизировать управление дорожной инфраструктурой, предсказывать проблемы и принимать меры для их предотвращения. Это способствует созданию более комфортной и безопасной среды для всех участников дорожного движения.Современные технологии играют важную роль в совершенствовании дорожной инфраструктуры и обеспечении безопасности на дорогах. Одной из таких технологий являются геоинформационные системы (ГИС), которые позволяют эффективно картографировать и проводить пространственный анализ для более эффективного планирования и содержания дорог. ГИС предоставляют инструменты для отслеживания состояния дорог в режиме реального времени, что помогает принимать обоснованные решения [4].Благодаря этим системам можно оперативно реагировать на изменения дорожных условий, например, наличие ям или повреждений асфальта. С помощью ГИС можно также оптимизировать маршруты движения, учитывая текущую ситуацию на дорогах и предотвращая пробки. Одной из преобразующих тенденций в сфере транспорта являются автономные транспортные средства. Эта новая технология обещает значительно повысить безопасность дорожного движения и улучшить транспортный поток. Высокоавтоматизированные транспортные средства и подключенные автомобили взаимодействуют друг с другом и с дорожной инфраструктурой, обмениваясь информацией о своем местоположении и перемещении. Это позволяет снизить количество аварий и создать более гладкое движение на дорогах. Одним из преимуществ автономных транспортных средств является их способность адаптироваться к различным дорожным условиям и предотвращать опасные ситуации. Например, автомобили с автопилотом могут реагировать на препятствия на дороге, такие как пешеходы или другие транспортные средства, и принимать соответствующие меры для предотвращения столкновений. Внедрение цифровых технологий в дорожное хозяйство имеет огромный потенциал для революционного повышения эффективности, безопасности и устойчивости.Кроме ГИС и автономных транспортных средств, также существуют и другие инновационные разработки, такие как системы мониторинга и управления дорожным движением, электронные платежные системы для дорожных сборов и многое другое. Современные технологии играют ключевую роль в совершенствовании дорожной инфраструктуры и обеспечении безопасности на дорогах. ГИС позволяют эффективно картографировать и проводить пространственный анализ, а автономные транспортные средства обещают более безопасные дороги и улучшение транспортного потока. Внедрение цифровых технологий в дорожное хозяйство открывает новые возможности для повышения эффективности, безопасности и устойчивости наших дорог.Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) в дорожное строительство открывает перед нами огромные возможности для достижения прорывных результатов. Вместе с анализом разнообразных данных с помощью ИИ, мы можем оптимизировать проектирование и планирование дорог, что приведет к более эффективным и безопасным инфраструктурным решениям. Одной из ключевых областей, где ИИ может сделать значительный вклад, является прогнозирование технического обслуживания. С использованием информации с датчиков и данных о погоде, ИИ может предсказывать возможные проблемы и предлагать оптимальные пути их решения. Это позволит снизить затраты на обслуживание и улучшить состояние дорожной инфраструктуры.Кроме того, ИИ может быть использован для мониторинга строительства в режиме реального времени. Беспилотные летательные аппараты и IoT-датчики могут предоставлять нам информацию о прогрессе работ, качестве материалов и соблюдении строительных норм. Это позволит оперативно реагировать на возникающие проблемы и улучшить контроль над процессом строительства дорог.Интеграция ИИ также способствует оптимизации распределения ресурсов. Анализ данных с помощью ИИ позволяет определить наиболее эффективное использование материалов, техники и рабочей силы. Это помогает снизить затраты и улучшить эффективность проекта в целом. Безопасность на дорогах - еще один аспект, который можно значительно улучшить с помощью ИИ. Системы дорожного движения, основанные на ИИ, позволяют динамически управлять движением, предотвращая возникновение аварий и оптимизируя поток транспорта. Оценка рисков на основе ИИ также способствует повышению безопасности, предоставляя данные для принятия информированных решений.Искусственный интеллект может способствовать экологически безопасным методам строительства. Оценка экологического воздействия с помощью ИИ позволяет нам выбирать наиболее эффективные и экологически чистые материалы и методы строительства. Автономное оборудование, управляемое ИИ, также способствует повышению безопасности на стройплощадке и снижению негативного воздействия на окружающую среду. Внедрение ИИ в дорожное строительство обещает повысить эффективность, рентабельность, безопасность и устойчивость процессов. Однако, необходимо учитывать, что успешная интеграция требует компетентности и обучения специалистов в области дорожного строительства, чтобы они могли максимально использовать потенциал ИИ и преобразовать нашу инфраструктуру для лучшего будущего [4].Вопросы цифровизации сферы дорожного хозяйства тесно переплетаются с вопросами цифровизации сферы транспорта. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 3 ноября 2023 г. № 3097-р об утверждении стратегического направления в области цифровой трансформации транспортной отрасли Российской Федерации до 2030 года определяет основные направления развития сферы транспорта, описывает внедряемые технологии, которые затрагивают как сферу дорожного хозяйства, так и сферу транспорта.Задачи цифровой трансформации сферы транспорта:1. цифровизация пассажирских перевозок,2. цифровизация грузовых перевозок,3. цифровизация жизненного цикла инфраструктуры и транспортных средств,4. цифровизация управления транспортным комплексом,5. обеспечение безопасности на объектах критической информационной инфраструктуры в транспортной отрасли,6. повышение уровня технологического развития и декарбонизация транспортного комплекса [1].Предполагается, что в сфере транспорта до 2030 года будут развиваться технологии искусственного интеллекта, технологии сбора и обработки больших данных, технологии робототехники и сенсорики, технологии информационного моделирования, виртуальной и дополненной реальности и пр.Важным в исследовании процесса цифровизации сферы транспорта и дорожного хозяйства является изучение внедрения данного инструмента в реальной жизни в регионах России. В настоящее время внедрение ИТС осуществляется в рамках национального проекта «Безопасные дороги» в городских агломерациях России с численностью населения более 300 тыс. человек.В 2022 году участниками внедрения ИТС стали 49 городских агломераций из 42 субъектов РФ (в 2021 году принимало участие 24 субъекта РФ, в 2020 году-22 региона) [3]. Количественные показатели, характеризующие внедрение ИТС, представлены на рисунке 1.Рис. 1. Внедренная инфраструктура интеллект. транспорт. систем в 2022 г. [3].Интеллектуальные транспортные системы преимущественно влияют на управление транспортными потоками. Лидерами по внедрению ИТС являются Московская область, Татарстан, Башкортостан, Белгородская, Волгоградская, Курская, Тульская области, Красноярский край [2].На сегодняшний день цифровизация сферы транспорта и дорожного хозяйства преимущественно охватывает непосредственно сферу транспорта. В сфере дорожного хозяйства использование цифровых технологий характерно для управления проектами, геодезических работ, проектирования работ. По-прежнему существуют проблемы, такие как необходимость создания стандартизированных цифровых платформ, совершенствования инфраструктуры и подготовки квалифицированных кадров.Вместе с этим в настоящее время государство и заинтересованные стороны отрасли прилагают усилия для ускорения цифровой трансформации, направленной на повышение эффективности проектов, снижение затрат, улучшение качества и обеспечение безопасности дорожной инфраструктуры.
Номер журнала Вестник науки №12 (81) том 2
Ссылка для цитирования:
Диденко Д.Н. ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СФЕРЫ ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИИ // Вестник науки №12 (81) том 2. С. 973 - 982. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/19539 (дата обращения: 16.05.2025 г.)
Вестник науки © 2024. 16+