ОДМ 218.10.001-2020. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по разработке типовой архитектуры ведомственной интеллектуальной транспортной системы в сфере автомобильного транспорта и дорожного хозяйства

(издан на основании Распоряжения Росавтодора от 16.09.2020 № 2871-р)

Издан на основании Распоряжения Федерального дорожного агентства от 16 сентября 2020 г. № 2871-р

ОДМ 218.10.001-2020

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью «ОРИОН ТЕХНОЛОДЖИЗ» (ООО «ОРИОН ТЕХНОЛОДЖИЗ»).

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 16.09.2020 № 2871-р.

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее — методический документ) устанавливает рекомендации по созданию типовой архитектуры ведомственной интеллектуальной транспортной системы (ИТС), а также по терминологии, которую следует использовать при ее описании.

1.2 В данном методическом документе представлено описание типовой архитектуры ведомственной ИТС, подход и рекомендации по ее разработке без установления конкретных требований к процессам и методологии описания архитектуры.

1.3 Настоящий методический документ предназначен для применения организациями (предприятиями), осуществляющими дорожную деятельность (по проектированию, строительству, реконструкции, капитальному ремонту, ремонту и содержанию) на автомобильных дорогах общего пользования федерального значения, а также организациями, заинтересованными в создании, эксплуатации и использовании ИТС.

1.4 Этот методический документ может использоваться для нормативно-методического обеспечения разработки стандартов и других документов технического регулирования в сфере дорожного хозяйства.

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 архитектура (системы): Базовая организация системы, реализованная в ее компонентах, связях этих компонентов друг с другом и внешней средой и принципах, определяющих проектирование и развитие системы.

3.2 ведомственная интеллектуальная транспортная система, ведомственная ИТС: Система управления, интегрирующая современные информационные и телематические технологии и предназначенная для автоматизированного поиска и принятия к реализации максимально эффективных сценариев управления автомобильной дорогой (ее участком) общего пользования федерального значения с целью обеспечения установленных значений показателей использования автомобильной дороги (ее участка), повышения безопасности движения по ней, комфортности для водителей и пользователей транспортных средств.

3.3 знак переменной информации (ЗПИ): Техническое средство организации дорожного движения, предназначенное для отображения дорожных знаков, за исключением знаков индивидуального проектирования.

Примечание - Знаки переменной информации позволяют отобразить сменяющиеся во времени изображения дорожных знаков. Включенным состоянием ЗПИ называют его рабочее состояние, при котором он отображает изображение дорожного знака, выключенным — когда не отображает.

3.4 контекст (системы): Окружение системы — сущности, находящиеся вне системы и взаимодействующие с ней.

3.5 управляемый дорожный знак (УДЗ): Информационное устройство, предназначенное для оперативного изменения скорости, направления или маршрута движения транспортных средств путем смены дорожных знаков (указателей).

4 Сокращения и обозначения

В настоящем методическом документе применены следующие сокращения и обозначения:

4.1 ВИТС: Ведомственная интеллектуальная транспортная система.

4.2 ДИТ: Динамическое информационное табло.

4.3 ЛП: Локальный проект.

4.4 ДТП: Дорожно-транспортное происшествие.

4.5 ЧС: Чрезвычайная ситуация.

5 Общие положения

5.1 Основными целями создания ИТС на автомобильных дорогах являются:

• оптимизация условий движения транспортных потоков для обеспечения максимальной пропускной способности автомобильных дорог и снижения риска возникновения ДТП;
• увеличение эффективности контроля и оценки текущего транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог;
• повышение безопасности дорожного движения, эффективности мероприятий по предупреждению возникновения ДТП и ЧС и работ по ликвидации их последствий;
• совершенствование процессов сбора и аналитической обработки информации в интересах обеспечения производственно-хозяйственной деятельности органов управления и предприятий дорожного хозяйства.

5.2 Основными задачами ИТС на автомобильных дорогах являются:

• постоянный автоматизированный сбор информации о текущем транспортно-эксплуатационном состоянии автомобильных дорог;
• автоматизация обработки и хранения информации о состоянии автомобильных дорог и обстановке на них;
• оперативное предоставление водителям достоверной информации о состоянии дорожного движения на автомобильных дорогах;

- автоматизация контроля и управления дорожным движением;

- оптимизация управления транспортными потоками, обеспечивающая максимально возможную пропускную способность автомобильных дорог и условия, необходимые для предупреждения столкновений транспортных средств при возникновении заторов;

- своевременное автоматизированное распознавание образования заторов на автомобильных дорогах и принятие мер по их ликвидации с использованием ДИТ, УДЗ и ЗПИ;

• оперативное получение информации о местах возникновения ДТП, своевременное информирование водителей о них на маршруте, реализация автоматизированных алгоритмов управления ДИТ, УДЗ и ЗПИ с целью оптимизации движения транспортных потоков в районах ДТП;
• своевременное доведение информации до оперативных служб о ДТП и ЧС в целях максимального сокращения времени оказания необходимой медицинской и технической помощи участникам дорожного движения.

5.3 Ведомственные ИТС рекомендуется создавать на автомобильных дорогах общего пользования федерального значения, закрепленных на праве оперативного управления за федеральными государственными учреждениями, находящимися в ведении Федерального дорожного агентства.

5.4 Цели ведомственной ИТС и задачи ее развития должны быть согласованы с транспортной политикой государства [1] в области решения проблем развития дорожного хозяйства и определяться следующими стратегическими приоритетами:

А. Снижение уровней аварийности, рисков и угроз безопасности.

Б. Повышение мобильности населения и доступности транспортных услуг.

В. Повышение коммерческой скорости и ритмичности продвижения партий товаров.

Г. Использование инновационных технологий строительства и содержания транспортной инфраструктуры.

Д. Снижение доли транспорта в загрязнении окружающей среды.

5.5 При проектировании и создании ведомственной ИТС рекомендуется в рамках реализации стратегических приоритетов, приведенных в подразделе 5.4, руководствоваться следующим минимальным составом целей верхнего уровня:

Приоритет А. Снижение уровней аварийности, рисков и угроз безопасности:

Цель А.1 Сокращение количества ДТП.

Цель А.2 Сокращение количества раненых при ДТП.

Цель А.3 Сокращение количества погибших при ДТП.

Цель А.4 Снижение количества происшествий в зонах проведения дорожных работ.

Цель А.5 Снижение ущерба на автомобильном транспорте.

Цель А.6 Повышение безопасности участников дорожного движения.

Приоритет Б. Повышение мобильности населения и доступности транспортных услуг:

Цель Б.1 Снижение задержек, связанных с перегрузкой дорожной сети.

Цель Б.2 Снижение задержек, связанных с ДТП и ЧС.

Цель Б.3 Снижение напряжения, вызванного поездкой.

Цель Б.4 Снижение задержек, вызванных дорожными работами.

Приоритет В. Повышение коммерческой скорости и ритмичности продвижения партий товаров:

Цель В.1 Повышение грузооборота.

Цель В.2 Повышение эффективности процесса перемещения грузов и выдачи разрешений.

Приоритет Г. Использование инновационных технологий строительства и содержания транспортной инфраструктуры:

Цель Г.1 Совершенствование управления активами автомобильных дорог.

Приоритет Д. Снижение доли транспорта в загрязнении окружающей среды:

Цель Д.1 Снижение воздействия выбросов при перегрузках дорожной сети.

Декомпозиция целей ведомственной ИТС и рекомендуемые сервисы для их реализации приведены в приложении А.

6 Роль и место типовой архитектуры в процессе проектирования ведомственной интеллектуальной транспортной системы и ее характерные признаки

6.1 В целях обеспечения организационно-технического единства построения и функционирования ИТС на автомобильных дорогах общего пользования федерального значения для применения при проектировании их строительства (реконструкции) могут разрабатываться типовые архитектуры ведомственных ИТС.

6.2 Проектирование архитектуры ИТС для конкретной автомобильной дороги общего назначения федерального значения или ее участка рекомендуется осуществлять на основе одной из типовых архитектур ведомственной ИТС (при наличии таковой) с учетом особенностей расположения и технических характеристик автомобильной дороги (ее участка), а также потребностей прилегающих населенных пунктов, промышленных и хозяйственных объектов в сервисах ИТС.

6.3 Использование типовых архитектур ведомственной ИТС осуществляется при создании предварительных функциональной и физической архитектур локального проекта ИТС на автомобильной дороге (ее участка) общего пользования федерального значения в рамках идеалистической модели и уточненной модели этого локального проекта [2].

6.4 Типовая архитектура ведомственной ИТС разрабатывается, как правило, для группы автомобильных дорог общего пользования федерального значения (их участков) со схожими техническими характеристиками классификационных признаков по ГОСТ Р 52398-2005 и должна обеспечивать возможность тиражирования (использования в качестве основы) при проектировании ИТС, размещаемых на аналогичных автомобильных дорогах (их участках).

6.5 Типовая архитектура ведомственной ИТС определяет типовой набор сервисов, а также минимальный состав подсистем и оборудования, необходимых для их реализации.

6.6 В основу схемы построения типовой архитектуры ведомственной ИТС рекомендуется закладывать сервисы, ориентированные на обеспечение деятельности Федерального дорожного агентства и подведомственных ему организаций, относящиеся к организации дорожного движения [3] и оперативному управлению состоянием автомобильных дорог общего пользования федерального значения [4].

6.7 При разработке архитектуры ведомственной ИТС рекомендуется обеспечивать следующие ее признаки как сложной системы:

• иерархическая структура и значительное количество взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, имеющих разные по своему типу связи;
• сохранение частичной работоспособности при отказе отдельных элементов;
• функционирование в условиях существенной неопределенности и воздействия среды на нее, обуславливание случайного характера изменения ее параметров или структуры;
• осуществление целенаправленного выбора своего поведения;
• обладание высокой информационной мощностью, определяемой количеством переменных, необходимых для управления и контроля.

6.8 При разработке архитектуры ведомственной ИТС рекомендуется обеспечивать следующие признаки ИТС как большой системы:

• наличие подсистем, имеющих собственное целевое назначение, подчиненное общему целевому назначению всей системы;
• большое число организационных, информационных, энергетических и других связей;
• наличие внешних связей с другими системами;
• наличие элементов технической самоорганизации.

7 Рекомендуемый минимальный структурно-функциональный состав типовой ведомственной архитектуры интеллектуальной транспортной системы

7.1 При формировании архитектуры ведомственной ИТС рекомендуется предусматривать следующий минимальный состав доменов (в скобках после наименования домена указан его номер в соответствии с таблицей 1 ГОСТ Р ИСО 14813-1-2011):

- «Информирование участников движения» (1);

- «Управление дорожным движением и действия по отношению к его участникам» (2);

• «Коммерческие перевозки» (4);
• «Чрезвычайные ситуации» (6);
• «Персональная безопасность, связанная с дорожным транспортом» (8);
• «Погодные условия и состояние окружающей среды» (9);
• «Катастрофы и чрезвычайные ситуации» (10);
• «Национальная безопасность» (11);
• «Управление данными ИТС» (12).

Рекомендуемый минимальный перечень доменов, сервисных групп и сервисов, составляющих типовую архитектуру ведомственной ИТС, приведен в приложении Б.

7.2 При формировании структуры сервисов ведомственной ИТС в дополнение к сервисам по ГОСТ Р ИСО 14813-1-2011 рекомендуется рассмотреть возможность включения сервисов, основанных на реализации доступных в настоящее время в России и за рубежом апробированных технологий ИТС:

• мониторинг дорожной инфраструктуры;
• управление дорожным освещением;
• управление электрозарядными станциями;
• гармонизация скорости;
• предупреждение о несоответствии габаритных характеристик транспортного средства;
• служба аварийных комиссаров;
• аварийно-вызывная связь и т.д.

7.3 Для реализации сервисов (см. приложение Б) рекомендуется в состав типовой ведомственной ИТС включать в соответствии с обобщенной схемой физической архитектуры ЛП ИТС (рисунок Б.1 ГОСТ Р 56294-2014) следующие подсистемы:

• информирования участников дорожного движения с помощью ДИТ и ЗПИ;
• мониторинга параметров транспортного потока;
• светофорного управления;
• обеспечения приоритета движения транспортных средств;
• управления въездом на автомагистрали;
• видеонаблюдения, детектирования ДТП и ЧС;
• мониторинга состояния дороги и дорожной инфраструктуры;
• обеспечения противогололедной обстановки;
• диспетчерского управления транспортом служб содержания дорог и коммунальных служб;
• весогабаритного контроля и контроля доступа транспортных средств на участки автомобильной дороги;
• метеомониторинга;
• управления дорожным освещением;
• автоматизированной противогололедной обработки.

Верхнеуровневые функции указанных подсистем приведены в соответствии с рекомендациями [2].

7.4 Схема основных процессов ведомственной ИТС и процессы, рекомендуемые для ее обеспечения в типовой архитектуре, приведены в приложении В.

8 Рекомендации по разработке типовой архитектуры ведомственной интеллектуальной транспортной системы

8.1 Создание типовой архитектуры ведомственной ИТС следует начинать с разработки словаря общих терминов и определений проекта, сокращений и обозначений.

8.2 Разработка типовой архитектуры ведомственной ИТС включает разработку типовых функциональной и физической архитектур. Исходные данные формируются с использованием рекомендаций [2].

8.3 Цели типовой ведомственной ИТС целесообразно формировать на основе прогноза требований потенциального заказчика ведомственной ИТС автомобильной дороги (ее участка) общего пользования федерального значения с учетом ее предполагаемых технических характеристик классификационных признаков по ГОСТ Р 52398-2005. Разработчику архитектуры следует выполнить декомпозицию целей (с учетом подразделов 5.4, 5.5 и приложения А), разработать обобщенную архитектуру индикаторов эффективности с использованием рекомендаций [2].

8.4 На основе анализа формализованного перечня целей ведомственной ИТС формируется стратегия реализации системы — разрабатывается (с учетом раздела 7 и приложения Б) перечень доменов, сервисных групп, сервисов, подлежащих реализации в рамках типовой архитектуры ведомственной ИТС.

8.5 Следующим шагом в разработке архитектуры типовой ведомственной ИТС является разработка контекста системы — окружающей среды, в которой предполагается ее работа. На этапе разработки контекста идентифицируются все предполагаемые заинтересованные стороны ведомственной ИТС (ее участники и пользователи), устанавливаются их потребности (пользовательские требования).

В контексте архитектуры ведомственной ИТС заинтересованной стороной является любая организация (компания), которая отвечает за элемент в архитектуре, где элемент может быть центром, системой или устройством. В перечень заинтересованных сторон, как правило, включаются пользователи, операторы, приобретающие стороны, владельцы, поставщики, разработчики, строители, обеспечивающие стороны.

В качестве основы для структуризации потребностей заинтересованных сторон рекомендуется использовать доменную архитектуру ИТС: потребности заинтересованных сторон должны быть идентифицированы, распределены в соответствующие сервисные группы (сервисы), формализованы. В результате набор требований заинтересованных сторон следует оформить в виде документа, включающего:

• перечень требований, которые необходимо выполнить;
• описание окружающей среды, в которой их следует выполнить;
• требуемые характеристики системы;
• услуги, связанные с вспомогательными системами.

8.6 При разработке типовой архитектуры ведомственной ИТС рекомендуется исходить из следующих требований к архитектуре:

- не должна зависеть от конкретных технологий;

- должна обеспечивать возможность предоставления сервисов различными поставщиками, в том числе позволять выбирать одного из нескольких поставщиков одного и того же сервиса;

• должна позволять использовать существующую телекоммуникационную инфраструктуру.

8.7 Описание архитектуры должно определить соответствующие интерфейсы для взаимодействия с системами, информационный обмен с которыми предполагается в рамках реализации типовой архитектуры ведомственной ИТС.

8.8 При разработке типовой архитектуры ведомственной ИТС рекомендуется базироваться на системном подходе, предусматривающем решение вопросов не только построения системы, но и ее дальнейшей эксплуатации — в разрезе этапов жизненного цикла системы, представляющих интегрированный набор видов деятельности, которые преобразуют вводы в требуемые результаты. При этом в контексте описания архитектуры типовой ведомственной ИТС эта система рассматривается по ГОСТ Р 57193-2016 как комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. При создании типовой архитектуры ведомственной ИТС также рекомендуется руководствоваться ГОСТ Р 57100-2016.

8.9 При разработке типовой функциональной архитектуры ведомственной ИТС должны быть описаны:

• режимы управления;
• сценарии управления;
• цели управления;
• основные функции;
• основные задачи;
• дополнительные задачи.

Обобщенная схема типовой функциональной архитектуры ведомственной ИТС и общие требования к типовой функциональной архитектуре ведомственной ИТС даны, соответственно, в приложении А и разделе 4 ГОСТ Р 56294-2014. При этом необходимо исходить из следующих особенностей:

• при достижении каждой из целей управления ведомственной ИТС необходимо реализовать одну или несколько основных функций управления;
• для реализации каждой из функций управления необходимо решение одной или нескольких основных задач управления;
• каждая задача управления может содержать одну или несколько дополнительных задач различного уровня.

8.10 Типовая физическая архитектура ведомственной ИТС по ГОСТ Р 56294-2014 должна включать следующие уровни:

• интеграционной платформы ИТС;
• комплексных подсистем ИТС;
• инструментальных подсистем ИТС;
• элементов подсистем ИТС;
• оборудования.

Обобщенная схема типовой физической архитектуры ведомственной ИТС и общие требования к типовой физической архитектуре ведомственной ИТС приведены соответственно в приложении Б и разделе 4 ГОСТ Р 56294-2014.

8.11 Структура подсистем ведомственной ИТС должна быть выстроена по иерархическому принципу в соответствии с физической архитектурой ИТС (рисунок 1).

Рисунок 1 — Физическая типовая архитектура ведомственной ИТС

Интеграционная платформа должна обеспечивать управление всеми комплексными подсистемами ведомственной ИТС в штатном и нештатном режимах за счет накопления входящих первичных и обработанных данных от подсистем ИТС.

Ведомственная ИТС может включать одну или несколько комплексных подсистем, которые, в свою очередь, способны включать в свой состав одну или несколько инструментальных подсистем как исполнительных элементов.

8.12 При разработке типовых архитектур ведомственной ИТС в процессе определения состава и функционала подсистем ведомственной ИТС рекомендуется учитывать требования национальных стандартов и других нормативных документов в сфере ИТС, перечень которых приведен в приложении Г.

Приложение А

ДЕКОМПОЗИЦИЯ ЦЕЛЕЙ ВЕДОМСТВЕННОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ

Таблица А.1

Декомпозиция целей ведомственной ИТС

Приложение Б

Таблица Б.1

Минимальный перечень доменов, сервисных групп и сервисов, составляющих типовую архитектуру ведомственной ИТС

Приложение В

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ВЕДОМСТВЕННОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ И ПРОЦЕССЫ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ ЕЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ТИПОВОЙ АРХИТЕКТУРЕ

Ниже приведены схема основных процессов ведомственной ИТС (рисунок В.1) и перечень процессов, рекомендуемых для обеспечения в типовой архитектуре ведомственной ИТС (таблица В.1).

Рисунок В.1 — Схема основных процессов ведомственной ИТС

Таблица В.1

Приложение Г

ПЕРЕЧЕНЬ НАЦИОНАЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ И ДРУГИХ НОРМАТИВНЫХ

Таблица Г.1

Перечень национальных стандартов и других нормативных документов в области интеллектуальных транспортных систем

БИБЛИОГРАФИЯ

Руководитель организации-разработчика ООО «ОРИОН ТЕХНОЛОДЖИЗ»

Генеральный директор _____________________ Н.В. Пырсикова