Интеллектуальные транспортные системы в Японии: состояние и тенденции

Вашино Ш.; (По материалам журнала «Ассоциации автомобильных инженеров Японии» № 1 за 2009 год) Под редакцией Кима М.И., магистранта МГУ

УДК 629.067+629.047

Введение

В 1994 году в Париже была открыта первая конференция по ITS (Интеллектуальные транспортные системы), и вот, спустя более 14 лет, в 2008 году в Нью-Йорке была проведена конференция на эту же тему. В результате проведения таких конференций в течение 14 лет бурно развивались технологии, связанные с ITS. В Японии это дало результаты и способствовало развитию автомобильных навигационных систем, систем ETC (Electronic Tool Collection systems), VICS (Vehicle Information and Communication Systems) и других.

ETC (системы автоматического сбора пошлины) — это совокупность устройств для взимания оплаты за проезд по платному участку дороги без остановки транспортного средства.

VICS — технология, которая используется в Японии для передачи водителям информации о дорожных пробках и неблагоприятных дорожных условиях. Источником данных являются: установленные вдоль дорог радио– и оптические маяки, сенсоры и камеры, а также патрульные машины и звонки автомобилистов).

Говоря другими словами, ситуация такова, что развитие систем ITS осуществлялось и осуществляется в двух областях: первая — это создание высокотехнологичных навигационных систем, и вторая — это разработка систем автоматической оплаты за пользование дорогами. С другой стороны, существует третья область — системы, способствующие безопасности дорожного движения. Существует масса проектов в этой области, но ситуация такова, что до воплощения в реальность они не доходят, хотя это очень желательно и необходимо. Кроме того, в настоящее время существует система полностью безопасного вождения, так называемый «автопилот», но в настоящее время применение этой системы в реальности невозможно. Во второй части этой статьи сначала описывается нынешняя ситуация с ITS, затем на конкретных примерах показывается, что решение существующих проблем только за счет развития естественных наук не представляется возможным.

В заключительной части статьи приводятся мысли о будущих тенденциях и о необходимости работы с психологией и другими социальными науками.

ITS, без сомнения, является одной из областей для применения на практике технических достижений. В настоящее время многие ученые, занимающиеся естественными науками, продолжают развивать достижения «Научного сообщества по передаче электронной информации», «Научного сообщества по обработке информации», а также института IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) и других.

В результате совместных усилий ученых, занимающихся естественными науками, была впервые изложена идея системы безопасного вождения, и затем начата работа по ее воплощению, и это вызывает восхищение. Однако, в создании системы безопасного вождения должны принимать участие не только инженеры, занимающиеся естественными науками, так как есть проблемы, которые невозможно решить только их усилиями.

С 1994 года в течение десяти лет была первая стадия развития ITS, сейчас идет вторая. Хотя, конечно, ITS развивались и до этого. Учитывая это, называть нынешнюю стадию развития ITS второй не совсем правильно.

На рис. 1 показано развитие ITS в Европе и в США от самого начала до появления различных конкретных проектов. Первый период продолжался до 1980 года, затем наступил второй период, который продолжался до того момента, пока все подобные проекты не объединили под общим названием ITS (термин ITS был предложен японской стороной на конференции в Йокогаме), затем наступил третий период, когда появилась возможность классифицировать ITS.


Рисунок 1. Первые европейские и американские проекты, связанные с ITS

В 1975 году появились микропроцессоры, и этот прогресс значительно повлиял на развитие естественных наук, на рисунке можно это увидеть. Как уже говорилось в начале статьи, в настоящие время многие научные сообщества, которые занимаются ITS, развиваются за счет базы, которую обеспечивают ученые, занимающиеся естественными науками. В связи с этим в 1991 году был образован научный совет VeRi, который занимался не только технической стороной вопроса, но и общественной, говорил о существующих тенденциях и направлениях развития. В то время совет VeRi, который входил в Ассоциацию Автомобильных Инженеров Японии, играл важную роль. Большим достижение стало то, что водители стали задумываться об ITS. На рисунке 2 показаны направления развития ITS.


Рисунок 2. Три стороны ITS

Навигационные системы и развитие VICS


Рисунок 3. Первая навигационная система

На рисунке 3 показана первая навигационная система, разработанная в 1991 году. Конечно, по сравнению с современными системами она кажется неудобной и сложной. На рисунке 4 показана тенденция развития навигационных систем и приборов VICS.


Рисунок 4

Ситуация с развитием систем безопасного вождения

Существует масса дискуссий на тему, какие именно системы можно отнести к системам, способствующим безопасному вождению, но многие из систем, которые можно было бы туда отнести, не получают достаточного развития. Невозможно не задуматься о том, почему многие из этих систем, разработанных более 10 лет назад, практически не используются в настоящее время. Причина в том, что развитием этих систем занимаются только инженеры, и никто не поддерживает их развитие, поэтому с 2008 года совет Ассоциации Автомобильных Инженеров Японии по ITS взял на себя лидерство в вопросе внедрения этих систем в массовое производство.

Необходимость социальной работы

Ученые, занимающиеся естественными науками, не могут доказать необходимость использования ITS. Удивительно, но если сравнивать процент аварийности автомобилей с автоматической коробкой передач (далее АТ) и механической (далее МТ), то окажется что автомобили с автоматической трансмиссией попадают в аварии примерно в два раза чаще. Однако, процент смертности в обоих случаях одинаковый. Это обобщенная ситуация, но, если мы будем рассматривать по отдельности, например, каждую возрастную группу или еще как-то разделять водителей, то ничего не изменится.

Анализируя эту ситуацию, можно сделать вывод, что это происходит по той причине, что у водителей автомобилей с АТ появляется больше «свободного времени», их внимание рассеивается, что и приводит к авариям (рис 5).


Рисунок 5. Пояснение к модели «свободного времени»

Это не имеет никакого отношения к управлению автомобилем, просто в ситуации, где требуется внимание, водитель допускает больше ошибок. Существует также связь «экономичного стиля вождения» с количеством аварий.

Мы видим, что, если водитель использует экономичный стиль вождения или просто включает «drive record», который показывает, сколько километров автомобиль проезжает на одном литре, количество аварий уменьшается. Это можно объяснить тем, что в этих случаях водитель более сосредоточен на дороге и у него меньше «свободного времени».

На рисунке 6 показано количество аварий в округе Токио, которое сравнивается с количеством аварий по распределению Пуассона. Видно, что реальное количество аварий соответствует распределению Пуассона.


Рисунок 6. Реальное количество аварий и количество аварий по распределению Пуассона

Далее поговорим о теории гомеостаза* риска и подумаем о взаимодействии водителя и различных систем.
* гомеостаз — относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды*

Теория гомеостаза риска показывает предположительный стиль поведения человека. По этой теории человек постоянно ставит на весы риск и удобство, выгоду, и если он допускает какой-то риск, значит, он ожидает получить максимум выгоды. Например, если есть выбор: поехать по более длинной дороге, сделать круг, но это будет безопасно, или поехать по короткой и опасной дороге, многие выберут второй вариант и возьмут на себя определенный риск. Если рассматривать современные технологии, обеспечивающие более безопасное вождение, с точки зрения этой теории, то напрашивается вывод о том, что, даже если технически управление автомобилем станет более безопасным, стиль вождения станет более рискованным.

Если различные системы будут незаметно помогать водителю, он будет брать на себя дополнительный риск.

В результате может получиться так, что использование дополнительных систем, обеспечивающих безопасность вождения, не то что не повлечет за собой снижение количества ДТП, но и наоборот, станет причиной их увеличения. Это хорошо подтверждает тот факт, что водители автомобилей с автоматической трансмиссией чаще попадают в ДТП, чем водители автомобилей с механической коробкой передач.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что просто фразой «давайте будем осторожны» нельзя добиться того, что аварий не будет. Необходимо тщательно изучить механизм возникновения аварийных ситуаций, психологию человека, и работать совместно с другими учеными.