Разработка интеллектуальной геоинформационной системы на базе систем распределённого реестра для маршрутизации работы и управления режимами движения беспилотного транспорта в динамически меняющихся условиях внешней среды

Развитие дорожной сети, бурный рост количества транспортных средств и, как следствие, увеличение трафика и другие проблемы, связанные с безопасностью, повышают риски возникновения ДТП. В последнее время решению проблемы прогнозирования и оценке вероятности возникновения ДТП уделяют большое внимание как в Российской Федерации, так и за рубежом. Данная проблема представляет большой научный и практический интерес. Предлагаются различные варианты решения данной проблемы. До недавнего времени в основном преобладал подход, основанный на статистических методах и за основу брались данные по ДТП. К подобным методам можно отнести экстраполяцию, моделирование повторяемости аварий, прогнозирование с учётом сезонности и т.п. Но проверка на практике показала низкую точность прогнозов, основанных на подобных методах.В последнее время наметилась тенденция на использование в системах, связанных с безопасностью дорожного движения элементов технологии искусственного интеллекта, а именно экспертных систем. Подобные системы так или иначе связанные с транспортом и безопасностью дорожного движения уже созданы и введены в эксплуатацию.Подобные экспертные системы являются важным элементом в системах поддержки принятия решения в таких областях какпланирование маршрутов движения транспортных средств с целью исключения аварийно-опасных участков дорог и выявления наиболее опасных участков дорог для принятия мер по их реконструкции и ремонту. Так же подобный системы являются важной составляющей систем помощи водителю ADAS.Новизна предлагаемого решения заключается в разработке системы, предназначенной для прогнозирования ДТП на основе многофакторного анализа, базирующегося на трех переодовых технологиях: веб - ГИС , адаптивной экспертной системы на основе искусственного интеллекта и распределенного реестра.В качестве входных параметров системы будут использоваться:параметры улично-дорожной сети (количество и ширина полос, величина уклонов, радиусы поворотов, тип местности горы-равнина, населенный пункт, скоростные профили дорог и т.п.);объекты дорожной инфраструктуры (перекрестки, пешеходные переходы, остановки общественного транспорта, искусственные неровности, мосты, тоннели, развязки и т.п.);прогноз условий движения (интенсивность потока);прогноз погодно-климатических условий (температура воздуха, ветер, осадки, туман, коэффициент сцепления с дорогой).Первые два параметра выражаются детерминированной величиной, значение которой хранится непосредственно в базе данных используемой ГИС.Вторые два параметра носят вероятностный характер и, которые определяют используемый в экспертной системе математический аппарат. Вследствие неопределенности и неполноты входных данных предполагается разработка экспертной системы на основе нечеткой логики.Экспертные системы, основанные на аппарате нечетких множеств и нечеткой логике, используются уже более 20 лет и хорошо зарекомендовали себя. Вместе с тем они обладают характерным недостатком – субъективностью. Набор нечетких правил, входные и выходные лингвистические переменные, функции принадлежности определяет человек-эксперт или группа экспертов. Вследствие этого возможно получение результатов не вполне отражающие действительность. Для устранения этого недостатка предполагается использование, наряду с экспертной системой, самообучающейся искусственной нейронной сети, которая на основе данных о свершившихся ДТП в ходе работы системы будет корректировать правила и параметры функций принадлежности. Подобные системы получили название нечеткие нейросетевые системы.Данные, полученные в результате анализа буду визуализироваться на карте посредством многопользовательской веб ГИС и публиковаться в интернете в виде сервисов, что позволит использовать их в автоматизированных системах.Для учета ДТП, причин и условий их возникновения, предлагается использовать систему распределенного реестра. Данная технология в настоящее время переживает бурное развитие и по оценке авторитетных экспертов в различных областях, последствия ее использования в различных сферах человеческой деятельности могут сравниться с последствиями внедрения сети Интернет. Она предусматривает децентрализованное хранение информации, при котором становится невозможным изменение или удаление хранящейся информации. Такой подход может быть востребован как в органах исполнительной власти, которые так или иначе связаны с проектированием, оценкой состояния и ремонтом дорожной сети, так и в коммерческих организациях из различных сегментов рынка, особенно страхового. Предполагается, что общий доступ различных организаций к единому массиву информации о состоянии дорожной сети с одновременным отсутствием возможности единоличного администрирования данного массива позволить повысить оперативность принятия управленческих решений, повысить уровень контроля и, как следствие, исполнительскую дисциплину и уменьшить коррупционную составляющую. Для страховых компаний выгода использования распределенного реестра очевидна - повышенный уровень достоверности хранимых данных позволит персонифицировать предлагаемые страховые продукты, что может дать толчок развитию такого вида страхования как КАСКО и генерации новых страховых продуктов на основе "умного" страхования.Ближайшие существующие аналоги разрабатываемой системы в основном визуализуруют на карте только накопленную статистику по ДТП и другим факторам без привязки к дорожным, климатическим и другим внешним условиям, т.е. они отображают «что было», в отличие от предлагаемой системы, которая, в основном, предназначена для отображения «что может быть».Для решения поставленных задач необходимо выполнить следующие работы:Разработка адаптивной экспертной системы расчета прогноза ДТП на участках дорог.Разработка специализированного программного обеспечения для загрузки архивных данных по ДТП и погодных условиях.Обновление картографической основы со статичными параметрами и характеристиками дорог.Приобретение специализированного программного обеспечения для оперативного нанесения на картографическую основу динамических инцидентов, влияющих на аварийность дорог.Разработка специализированного программного обеспечения для анализа исходных данных для расчета интенсивности движения на дорогах.Разработка специализированного программного обеспечения, для приема и хранения текущих погодных условий в районах дорог и магистралей.РазработкаWEB-портала для предоставления широкому кругу пользователей данных с количественной оценкой текущей аварийности на дорогах, анализа статистики и динамики аварийности на участках дорог и магистралей.Разработка WEB-сервисов для предоставления данных на основе REST API.Разработка программного обеспечения распределенного реестра. Значимый контрольный результат дорожной карты, на который направлен выполняемый НИОКР - Создана информационная система в области автотранспортной телематики, обеспечивающая формирование национального массива статистических и аналитических данных о колесных транспортных средствах, дорожной инфраструктуре, поведенческих моделях пассажиров и водителей, и иной информации, связанной с логистикой людей и вещей.