0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Метод мониторинга актуального состояния российских автодорог смартфонами пользователей

Содержание

Сайт о нанотехнологиях #1 в России

Целью одной из федеральных программ, направленных на реализацию Указа Президента «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» № 204 от 7 мая 2018 года (ссылка ) является улучшение качества автомобильных дорог за счет увеличения процентного соотношения, соответствующего нормативным требованиям.

Тем же указом предусмотрено внедрение общедоступной информационной системы контроля за формированием и использованием средств дорожных фондов всех уровней.

Однако объективный контроль качества проведения мероприятий по строительству или ремонту дорог бывает затруднителен в силу ряда причин, начиная от небезызвестных проблем а-ля коррупция в строительстве (ссылка ), и заканчивая естественными причинами трудоемкости организации такого процесса с использованием существующих методов — с помощью рейки и клин-промерника, дорожного профилометра или толчкомера, методом амплитуд и т.д. (затраты на проведение измерений качества автомобильных дорог, необходимость выезда на место, ограниченные человеческие и технические ресурсы).

Специалистами принимаются меры для упрощения процесса диагностики ровности дорог (ссылка ), однако все равно возможности масштабного исследования их качества крайне ограничены.

Существующие проекты типа «Автострада» (autostrada.info), «Дорожная инспекция ОНФ» (dorogi-onf.ru) ведут наполнение своей базы качества автодорог в основном за счет обратной связи от пользователей, присылающих фотографии или отзывы только об отдельных участках автодорог.

Впрочем, одним из выходов контроля качества дорожного покрытия, равно как и отслеживания его изменения как в лучшую, так и в худшую сторону, является агрегация уже существующих аналитических инструментов.

Начнем с того, что водители автотранспортных средств в большинстве своем являются пользователями смартфонов, имеющих по умолчанию функции гироскопа, акселерометра (далее — датчики) и GPS/Глонасс- навигации.

Ровность дорожного покрытия является одним из базовых показателей качества автодороги и характеризуется продольной и поперечной ровностью (колейностью).

Мобильный телефон с датчиками, способен постоянно отслеживать все движения, в том числе характерные для неровностей.

Метод мониторинга актуального состояния российских автодорог смартфонами пользователей

В последние годы поток автотранспорта значительно возрос. Значительно ухудшилась экологическая ситуация. Снижение скорости движения приводит к существенному, до 30% увеличению вредных выбросов. Автомобильный транспорт и его инфраструктура являются основным источником загрязнения воздуха, воды, и почвы, что наносит значительный ущерб населению и окружающей среде. Таким образом, появилась настоятельная необходимость в разработке мер по увеличению пропускной способности магистралей. Для успешного решения этой задачи необходимо иметь объективные данные по текущей загрузке улично-дорожной сети транспортными средствами и спрогнозировать изменение параметров безопасности дорожного движения в будущем.

Работы по измерению, анализу параметров безопасности дорожного движения требуют привлечения большого числа различных научно-исследовательских и проектных организаций и значительных капиталовложений. Условно можно выделить пять этапов выполнения этой работы:

1. Разработка рациональной технологии измерения параметров безопасности дорожного движения;

2. Измерение пространственного и временного распределения параметров безопасности дорожного движения;

3. Анализ полученного распределения параметров безопасности дорожного движения с использованием необходимой информации по объектам дорожной инфраструктуры (геометрические характеристики автомагистралей, состояние дорожного покрытия, наличие и расположение различных объектов транспортной инфраструктуры, и множество других особенностей);

4. Прогнозирование динамики изменения параметров безопасности дорожного движения за счет увеличения количества автотранспортных средств и предполагаемого изменения структуры, основных геометрических параметров и состояния дорожной сети.

5. Оптимизация дорожной инфраструктуры с учетом прогнозируемого прироста интенсивности движения и необходимости обеспечения достаточной пропускной способности дорог и приемлемой экологической нагрузки на прилегающую к дорогам территорию;

Для успешного функционирования дорожной сети города необходимо проводить подобные работы постоянно и с учетом динамически меняющейся ситуации, в рамках единой системы «Эксплуатационного мониторинга параметров безопасности дорожного движения». Разработка подобной системы в настоящее время весьма актуальна и технически возможна.

Комплексное решение проблем оптимизации дорожной сети возможно только на основе современных компьютерных технологий и спутниковых навигационных систем. Так на базе Географической информационной системы (ГИС), оперативно доступно все многообразие данных относящихся к интересуемому объекту. ГИС как система сбора, хранения, анализа пространственной и связанной с ней атрибутивной информации, включает в себя электронную карту и базу данных. Постепенно насыщаясь информацией ГИС позволит расширить границы применения системы, например, даст возможность навигации сторонним организациям (служба скорой медицинской помощи, пожарная служба и др.), проводить паспортизацию дорожной инфраструктуры и многое другое. На схеме «Система мониторинга дорожной сети» отображены основные составляющие части и потенциальные пользователи системы.

В настоящих предложениях более подробно рассмотрен первый этап работ по созданию подсистемы «Мониторинга параметров безопасности дорожного движения».

Под мониторингом параметров безопасности дорожного движения подразумевается система наблюдений, проводимых в пространстве и во времени, и направленных на достижение следующих целей:

  • установление фактических параметров безопасности дорожного движения и их изменения в пространстве и во времени;
  • выявления неблагоприятных тенденций и идентификация связанных с ними проблем;
  • вскрытие причин упомянутых явлений;
  • разработка мер по оптимизации и расширению транспортной сети.

Основой любой системы мониторинга является информация о характеристиках объектов наблюдения. В данном случае для мониторинга значимыми являются следующие свойства параметров безопасности дорожного движения:

  • Плотность потока;
  • Скорость потока;
  • Интенсивность движения.

Эти свойства изменяются в зависимости от временных циклов:

  • времени года;
  • дней недели;
  • времени суток.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И АНАЛИЗ ОСНОВНЫ Х МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ.

Существует несколько способов измерения параметров безопасности дорожного движения. Условно их можно подразделить на два вида:

  • Традиционные методы;
  • Методы дистанционного зондирования.
  • Регистрация проходящего автотранспорта людьми операторами на каждом перекрестке.

Практически все исследования до сих пор проводились методом расстановки операторов на перекрестках. При этом, человек должен регистрировать параметры безопасности дорожного движения и заносить свои наблюдения в полевой журнал. Для полного охвата города необходима одновременная работа порядка трех тысяч операторов. Сведения затем заносятся в единую базу данных и обрабатываются.

На точность влияет, так называемый, «человеческий фактор» — квалификация оператора, усталость, невнимательность и т.п., приводящий к ошибкам и некоторому искажению реальной ситуации. Повторное снижение точности происходит на этапе ввода информации в базу данных, так же из-за «человеческого фактора».

Весь цикл работ по регистрации и наполнению базы данных необходимо проводить регулярно несколько раз в год, для изучения зависимости свойств параметров безопасности дорожного движения от различных временных циклов. Таким образом, необходимо содержать большой штат операторов в течение всего года.

  • Регистрация при помощи различных датчиков, установленных на каждом перекрестке.

Этот метод по своей, сути аналогичен предыдущему, но здесь люди заменены различными приборами, регистрирующими количество проезжающих транспортных средств.

Оперативность получаемой информации, а также точность измерений повышаются за счет автоматической регистрации, автоматической передачи данных в центр обработки, и минимизации влияния «человеческого фактора».

Единовременные затраты на установку датчиков, развитие инфраструктуры связи с центром обработки довольно высоки. Но эксплуатация системы обходится дешевле, чем в предыдущем методе.

  • Опрос работников автотранспортных предприятий

Этот метод позволяет достаточно быстро на качественном уровне оценить наиболее напряженные участки дорожной сети.

Методы дистанционного зондирования.

Основаны на изучении объектов на расстоянии, т.е. без непосредственного контакта приемных чувствительных элементов (датчиков) регистрирующей аппаратуры с исследуемыми объектами.

Такой метод позволяет в едином центре обработки информации наладить цикл работ по получению первичных данных о параметрах безопасности дорожного движения путем дешифрирования и подсчета объектов на космических снимках, сделанных в разное время. Кроме того, возможно оценить укрупненные геометрические характеристики дорожной сети. Получаемые данные имеют высокую степень формализации, поэтому они легко интегрируются с электронной картой и базой данных

Космические снимки поверхности Земли, которые принимаются со спутников-автоматов обладают различным разрешением минимального объекта на местности: от 20-40 м до 1-2 м (фотографические методы). В данном случае необходимы фотографические снимки высокого разрешения для возможности распознавания отдельных транспортных средств. На последующих этапах «мониторинга дорожных сетей» возможно проводить экспресс обработку космоснимков на предмет оперативного анализа автомобильных пробок, возникающих на автомагистралях.

Автоматические летательные аппараты-спутники обеспечивают всепогодность, регулярность, повторяемость и большую обзорность изучения территорий. Важным свойством аэро- и космических снимков является их документальность, беспристрастность, отражающие реальную картину географо-экологического состояния территории.

  • Стерео аэрофотосъемка местности.

Технология работ (обработка фотоснимков — дешифрирование — нанесение измеренных параметров безопасности дорожного движения на электронную карту и в базу данных), аналогична предыдущему методу.

Данные полученные от низколетящих носителей — самолетов, вертолетов обладают существенно большим разрешением. Однако их недостаток в том, что нельзя выполнить съемки при плохой (нелетной) погоде и обследовать одновременно большие территории.

Читать еще:  Как обновить Вайбер на телефоне бесплатно на русском языке

Для исследования всех магистралей города Москвы во времени, потребуется большое число самолето-вылетов, что значительно удорожает себестоимость результатов.

Выбор наиболее приемлемого метода

Из приведенных выше характеристик видно, что из традиционных методов лишь установка регистрирующих датчиков обладает удовлетворительной оперативностью и точностью. Но нет возможности повторного изучения ситуации по другой методике. Экономически невыгодно устанавливать приборы на каждом перекрестке, для получения исходной информации о состоянии параметров безопасности дорожного движения во всем городе. Наиболее целесообразно помещать регистрирующие приборы для оперативного контроля ситуации в наиболее напряженных участках дорожной сети, но на поздних этапах по созданию системы «Эксплуатационного мониторинга дорожных сетей».

Аэрофотосъемка также может быть использована на дальнейших этапах работ для исследования детальных характеристик местности и дорожного полотна.

Наиболее оптимальным решением, с точки зрения точности, дешевизны, регулярности измерений во времени, охвату территории, воспроизводимости результатов — является технология обработки данных космической съемки высокого разрешения. Но отечественные и зарубежные космоснимки разрешением менее 10 метров, относятся к категории “закрытых”. Поэтому для получения более детальных космоснимков и их дешифровке требуется соответствующее разрешение компетентных органов. Обработка подобных снимков может вестись аттестованным подразделением МАДИ, с выдачей части дешифрированного материала (параметров безопасности дорожного движения и другой открытой информации) в проектные и другие заинтересованные организации.

План-график первого этапа работ по созданию подсистемы «Мониторинг параметров безопасности дорожного движения»

Анализ существующего оборудования и программного обеспечения

1. Разработка технического задания.

2. Разработка технических предложений.

3. Выбор эталонного участка.

4. Выбор исполнителя космосъемки.

5. Выбор оборудования и программного обеспечения для обработки снимков.

6. Выбор типа приемников системы спутниковой навигации.

7. Выбор контрольных участков для исследования традиционными методами.

8. Отбор оборудования для традиционных методов.

9. Выбор программного обеспечения для ведения ГИС-проекта, а также анализ вспомогательного ПО (навигационные системы, способные решать частные задачи и др.).

Измерение параметров безопасности дорожного движения по часам суток

1. Разработка технического задания.

2. Разработка технических предложений.

3. Получение космоснимков:

4. Исследование контрольных площадей.

5. Обработка снимков.

6. Дешифрирование снимков (подсчет транспортных средств).

7. Создание ГИС-проекта распределения параметров безопасности дорожного движения (электронная карта дорожной сети города или района с привязанной базой данных по параметрам).

Результатом первого этапа работ будет являться электронная карта дорожной сети города Москвы с базой данных по параметрам безопасности дорожного движения.

Техноэкономическое обоснование указанных работ может быть выполнено в дальнейшем, после выбора заказчиком способа мониторинга параметров безопасности дорожного движения, подготовки ТЗ, получения соответствующих разрешений на допуск к необходимой информации и финансирования проектных и экспериментальных работ по разработке соответствующей технологии.

Метод мониторинга актуального состояния российских автодорог смартфонами пользователей

Прежде всего, хочу Вас поблагодарить за то, что согласились повторно поднять тему информационных технологий в мэрии Москвы и их применении для борьбы с распространением вируса.

Карантин — это широко известное ещё с древних времён эффективное средство борьбы с распространением опасных болезней. То, что его можно весьма умело и успешно применять даже в условиях тотальной глобализации в многомилионных городах-промышленных центрах, не останавливая жизнь на 100%, мы видим на примере Китая и Южной Кореи. Что бывает, если делать вначале «абсолютно всё наоборот» — на примере Италии и Испании.

Основная опасность коронавируса — сочетание высокой заразности и крайне тяжёлые осложнения в ряде случаев. Тем, кто столкнулся с осложнениями, требуется круглосуточная высокотехнологичная медицинская поддержка. А если одновременно заразится слишком много человек — тупо по статистике, в абсолютных числах, будет слишком много тяжёлых пациентов. Тогда медицинская система перегружается, рушится. Те, кому нужна экстренная помощь (не только при лечении от пневмонии), уже не могут её получить и погибают.

Те, кто сейчас заболел ОРВИ в Москве и был вынужден обратиться к врачам, наверняка уже прекрасно всё это знают. Особенно те, кто посетил «красную зону» для проведения КТ лёгких. Более того, я уверен, что они реально боятся за свою жизнь и прекрасно осведомлены о том, какую опасность они представляют для окружающих. Да. отдельные несознательные люди среди инфицированных есть, но тут уже нужно проводить точечную работу — выявлять, предупреждать, выявлять причину нарушения, а потом только ловить, наказывать. Может, человек почему-то не знал, что его собаку могут выгуливать волонтёры?

Применение мэрией приложения «Социальный Мониторинг» для контроля за носителями и потенциальными носителями опасной инфекции, как я теперь абсолютно уверен, оказалось ошибочным решением. Почему? Ведь задумка кажется весьма здравой: положение телефона легко отследить, остаётся только отследить положение пользователя относительно телефон. И это тоже легко сделать, заставив его регулярно делать фотографии по запросу. Но идея не выдержала проверку практикой. Я даже не беру юридическую сторону вопроса. Побочных последствий оказалось СЛИШКОМ много. А причин несколько:

  1. Отличие от дорожных и уличных камер, оно требует серьёзного изменения пользовательского поведения. Регулярное отслеживание оповещений телефона, приходящих в произвольное время и совершение ритуальных действий с камерой — это не то, что нужно заболевшему. Заболевшему нужно отдыхать, пить лекарства, сообщать медикам о состоянии своего здоровья и выполнять их указания. Стресс от страха пропустить «сигнал» приложения и получить штраф нарушают сон, в том числе вынужденный дневной, да и вообще не способствуют борьбе организма с вирусом. Проверено на себе.
  2. Постоянные сбои в работе приложения и всего «сервиса», не устранённые до сих пор. Фотка не всегда отправляется, иногда нужно фотографироваться по несколько раз. Раньше — вообще вплоть до бесконечности. А оно вибрирует в руках и требует. СМС, от ДИТ, которые живут своей жизнью: «Вам направлен запрос на прохождение обязательной идентификации. откройте приложение. » А там ПУСТО. И перезагрузка не всегда помогает. Иногда пусто десятки минут. Иногда запрос так и не приходит. Стресс? Однозначно. Периодически приложение переходит в режим, когда оно требует фотографию каждый раз при вызове из шторки уведомлений. Лечится только перезагрузкой. Ненадолго. Все эти проблемы регулярно отправлялись в службу поддержки. Они их знают. Они говорили, что знают. Но до сих пор, фактически за неделю с первых моих обращений — не поправили. А в один из дней ни одного запроса на идентификацию вообще не пришло. Пришлось на всякий случай обращаться в поддержку. Про перегревы, зависания и трафик — отдельная история. Было. Но больше не повторялось. Самое интересное, приложение, если верить соцсетям и отзывам на Google Play, «глючит» даже на специально предоставленных властями устройствах. Получается, пациент фактически постоянно вынужден общаться с технической поддержкой и «лечить» приложение, а не себя.
  3. Полная нестыковка в работе ведомств. Больничные больным ОРВИ без однозначно подтверждённого COVID-19 выписывают на 2 недели. В последний день его нужно закрывать «ногами» в поликлинике. И ни днём позже. Постановление о строгой «самоизоляции» выдаётся также на 2 недели. То есть, вместо того, чтобы сидеть на карантине до конца, пациент должен его нарушить и потопать в медучреждение. Чтобы закрыть больничный. Чтобы система здравоохранения его посчитала излечившимся. Мы писали запрос и в поддержку, и в поликлинику. Первые разрешили идти, вторые — фактически тоже. Даже пропуск заказали. Но, понимая общий уровень взаимодействия, ждём штрафов. Если придут — будет особенно цинично.
  4. Недоработанный регламент «снятия с учёта». ДИТ Москвы снимает вас с обязательной слежки на основе данных, передаваемых Департаментом здравоохранения. А они ходят с задержкой, ДИТ сам это признаёт. У нас постановления кончились 7 мая. Тогда же супруга закрыла больничный. Но снимать нас со слежки они до сих пор не хотят. Хуже того — отправляют в Департамент здравоохранения: «Требуйте от них передачи данных, что вы здоровы. Если они подтверждают, что вы здоровы, удаляйте приложение. Если придут штрафы — обжалуйте в Главконтроле».
  5. Штрафы. Это вообще отдельная и, наверное, самая страшная история. Потому что если вы почитали отзывы на Google Play и думаете, что поддержка вам в этом поможет (а именно туда рекомендует обратиться представитель разработчика в официальных отзывах), вы ошибаетесь. Нам тоже пришёл счёт на оплату штрафа. Непонятно за что, так как мы не нарушали режим и исполняли все указания по первому требованию. В поддержке вас направят в Главконтроль, потому что, перефразируя известное выражение, «Вот кто выписывал вам штраф, к тому и обращайтесь». Аргумент, что Главконтроль выписывал штраф на основании данных, переданных ДИТ, их не убеждает. Всё по поводу штрафов — в Главконтроль. Мне туда дозвониться не удалось. Кто-таки дозвонился со своим пишет: «Отвечает мадам, которая посылает по всем вопросом в электронную приемную. Или посоветовала сходить на почту и направить им бумажное письмо. Повесила трубку. Так же сказала, что вы не сразу поставили Социальный мониторинг вот и получите штрафы.» Человек разрешил на него сослаться на свой опыт в письме.

Стоит отметить, что в ряде случаев, как у Алексея Пузанова, которому уже выписали 2 штрафа по 4 000 рублей, поддержка признаёт наличие сбоев и обещает, что штрафы будут отменены. Но у него штрафы до сих пор «висят», а приложение — продолжает давать сбои и вынуждает испытывать сильнейший стресс.

Читать еще:  Как узнать разрешение экрана телефона Android?

Среди уже «осчастливленных штрафами» на целых 40 000 рублей пациентов есть Шанина Наталья, которая, увы, подтвердила реальное существование предположенного мной порочного круга: Главконтроль заявляет, что выписал штрафы на основании данных, полученных от ДИТ. А ДИТ, как не трудно убедиться, поговорив с технической поддержкой — отправляет в Главконтроль.

К слову, судя по пришедшей квитанции на оплату, по каждому делу об административном штрафе проводится рассмотрение. Но нас, фактически потерпевших пациентов, на него никто не приглашал. К нам не приходила полиция, убедиться, соблюдаем мы или нет. Просто штраф. И дают только 10 дней, на то, чтобы весь этот порочный круг ведомств попытаться разорвать. Используя юридически-административный язык.

То есть болеющему, а иногда и тяжело болеющему человеку придётся ещё потратить силы и время на поиски юриста, который поможет составить грамотные обращения в мэрию об отмене ошибочно выставленных штрафов и, если это не поможет, будет представлять интересы пациента в суде. По каждому такому такому штрафу. Это же бесполезная трата времени и денег целой кучи лиц! А часть людей в этой истории — уже дважды пострадавшие: и от болезни, и от необоснованных штрафов.

Мне подобные решения властей касательно кажутся ещё более сюрреалистичными, чем решение о тотальной проверке электронных пропусков ограниченным контингентом контролёров в метрополитене 15 апреля, вызвавшем колоссальное скопление людей в замкнутом пространстве. Очень хорошо, что пусть и с задержкой, оно было отменено.

Но почему в случае уже больных людей, лечащихся дома и нуждающихся в покое и заботе, власть продолжает упорствовать несмотря на фактически очевидный вреда «Социального Мониторинга» даже для абсолютно законопослушных людей, мне непонятно. Думаю, только широкая огласка позволит нам всем справиться с проблемой.

Разработка информационной системы мониторинга состояния дорожного покрытия Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Якименко Александр Александрович, Малявко Александр Антонович, Богомолов Дмитрий Александрович, Морозов Антон Евгеньевич

В статье процесс разработки инструмента мониторинга состояния дорожного покрытия, в частности решение проблем хранения и обработки данных. В статье утверждается актуальность разработки. Разработан прототип экспериментальной системы, работающей на основе данной платформы .

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Якименко Александр Александрович, Малявко Александр Антонович, Богомолов Дмитрий Александрович, Морозов Антон Евгеньевич

DEVELOPMENT OF AN INFORMATION SYSTEM FOR MONITORING ROAD CONDITIONS

In the article, the process of developing a tool for monitoring the condition of the road surface, in particular, solving problems of storage and processing of data. The article confirms the relevance of the development. A prototype of an experimental system working on the basis of this platform was developed.

Текст научной работы на тему «Разработка информационной системы мониторинга состояния дорожного покрытия»

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ

© 2017 А.А. Якименко1,2, А. А. Малявко1, Д. А. Богомолов1, А.Е. Морозов1

1 Новосибирский государственный технический университет 2 Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск

Статья поступила в редакцию 11.12.2017

В статье процесс разработки инструмента мониторинга состояния дорожного покрытия, в частности решение проблем хранения и обработки данных. В статье утверждается актуальность разработки. Разработан прототип экспериментальной системы, работающей на основе данной платформы. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 16-37-00240 мол_а. Ключевые слова: мониторинг, нагрузка, PostgreSOL, PostGIS, платформа, веб-сервис, REST, API.

Согласно статистике, наибольшее количество дорожно-транспортных происшествий случается по причине неудовлетворительного состояния дорожного покрытия. В связи с этим всё большую значимость приобретает контроль состояния дорожного покрытия. Актуальность исследования определяется также потребностью города Новосибирска в инструменте стратегического планирования дорожно-ремонтных работ, в связи с участием региона в пилотном проекте комплексного развития транспортной инфраструктуры «Безопасные и качественные дороги» [4]. В качестве основных целей данной программы ставится задача по приведению к 2018 году в нормативное состояние не менее половины дорог агломерации (к 2025 году таких дорог должно быть не менее 85%), снижение к 2018 году число мест концентрации ДТП на дорогах агломерации до половины (к 2025 году количество аварийно-опасных участков должно сократиться до 10% от уровня 2016 года). Разработанная система позволяет в режиме реального времени отслеживать текущее качество дорожного покрытия и динамику образования неровностей на отдельных участках.

Целью данной работы является создание информационной системы, позволяющей отслеживать динамику образования неровностей в разное время года на различных участках дорог.

Якименко Александр Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры вычислительной техники. E-mail: yakimenko@corp.nstu.ru

Мялявко Александр Антонович, кандидат технических

наук, доцент кафедры вычислительной техники.

Богомолов Дмитрий Александрович, магистрант.

Морозов Антон Евгеньевич, магистрант.

Данная система позволяет прогнозировать образование новых неровностей с помощью сбора статистических данных о характере неровностей (0-3, 0 — нет неровностей, 3 — глубокая яма). Она помогает более корректно получать данные о пробках на дорогах, оперативно выполнять ремонт дорожного покрытия, а также существенно сократить трату средств на ремонт автомобиля, так как его техническое состояние зависит от состояния пройденного дорожного покрытия. Для достижения цели поставлены следующие задачи: выбор СУБД для хранения данных, которая должна отвечать высоким требованиям к скорости работы, выбор и установка дополнительных библиотек для СУБД, разработка SOL-запросов на получение данных, тестирование разработанных запросов и сравнение времени потраченных на их выполнение у различных СУБД.

Общий алгоритм работы системы:

1. Анализ в реальном времени данных получаемых аппаратно-программным комплексом «PitBox», далее АПК «PitBox»

2. При нахождении АПК «PitBox» ощутимых неровностей, отправка данных с характеристикой неровности на сервер

3. Отображение состояния дорожного покрытия, посредством выборки данных из СУБД и отображением в web-приложении

2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И УСТРОЙСТВА

Для реализации информационной части системы была выбрана технология построения веб-сервисов как RESTful API (REST, REpresentational State Transfer — архитектурный стиль взаимодействия между компонентами распределенного приложения в сети) [6]. Использование методологии разработки веб-сервисов позволяет разрабатывать различные инструменты, доступные через Интернет. Данная технология ис-

Выборка и отображение данных пользователям

Рис. 1. Общая схема работы системы

пользуется в обмене информацией между АПК «PitBox», она является кроссплатформенной, что делает ее использование возможной на любых языках программирования.

Информационная система базируется на связке Apache 2.4+mod_wsgi+Python, где Apache -свободный кроссплатформенный веб-сервер, позволяющий подключать внешние модули, Python 3 — высокоуровневый язык программирования, ориентированный на производительность разработчика и читаемость кода, а также связка этих элементов, mod_wsgi — модуль для Apache позволяющий запускать Python приложения под Apache, осуществляя это безопасно и быстро.

В качестве аппаратной платформы используется микрокомпьютер Raspberry Pi и их близкие аналоги — Orange Pi. Данные микрокомпьютеры базируются на процессорах ARM (от англ.

Advanced RISC Machine — усовершенствованная RISC-машина; иногда — Acorn RISC Machine) и количеством оперативной памяти более 512 Мб, также для нужд пользователя доступно большое количество выводов GPIO (интерфейс ввода/вывода общего значения). В качестве операционной системы используется система, основанная на ядре Linux — Raspbian,

Использование портов GPIO дает возможность использования внешний модулей таких как акселерометр/гироскоп и GPS-модуль, для осуществления поставленных целей. Для работы с сетью передачи данных может использоваться любой USB-модем. Данное решение позволяет сделать АПК «PitBox». Для реализации приложения сбора и категорирования данных используется высокоуровневый язык программирования Python версии 3.

Рис. 2. Архитектура приложений с использованием mod_wsgi

Рис. 3. Микрокомпьютер Raspberry Pi 2 поколения

3. ДАННЫЕ. ХРАНЕНИЕ, ОБМЕН И ОБРАБОТКА

Обмен данными осуществляется в современном формате JSON-структур (JavaScript Objective Notation), который произошел от JavaScript. Выгодно отличается от XML [1], отсутствием избыточности данных, а также поддержкой во всех современных браузерах. Этот формат данных является достаточно популярным во многих Web API, представляет в своей основе одну из двух структур: словарь ключ-значение или упорядоченный массив значений. Рисунок 4 демонстрирует пример JSON-структуры используемой в системе.

Для хранения данных были выбраны две СУБД — MySQL и PostgreSOL, среди которых для определения наиболее производительной СУБД, был проведен тест на реальных данных. В информационной системе мониторинга используются данные дорог в формате GeoJSON (открытый формат, предназначенный для хранения географических структур данных, основан на JSON) [2] полученные из системы OpenStreetMap (сокращённо OSM — некоммерческий веб-картографический проект по созданию силами сообщества участников — пользователей Интернета подробной свободной и бесплатной географической карты мира) [3] , в формате разбитых на сегменты по 20 или менее метров. Каждый из сегментов дороги связан логически с объектом дороги, который имеет принадлежность улице,

принадлежащая району города, данная структура представлена на рис. 5.

В таблице, хранящей данные о сегментах дорог, хранится 3612588 записей с геометрическими типами данных Новосибирской области, начала/середины/конца сегмента и относящейся к нему идентификатор дороги, ее содержимое для первых записей отображено на рис. 6. Как можно видеть из рис. 6, данные начала/середины/ конца сегмента являются бинарными геометрическими типами данных, а точнее типом POINT. Для тестирования производительности двух СУБД был выбран сценарий вставки большого количества данных и проход в дальнейшем по этим данным. Для вставки потребуется создать копию таблиц без индексов, а также предусмотреть копию таблицы с использованием примитивных данных типа int/double/float, для сравнения производительности вставки.

Читать еще:  АлкоСканер — проверка алкоголя по акцизу 6

После подготовленного массива данных в формате JSON занимающий 740 Мб в файловой системе APFS (файловая система, разработанная Apple Inc. для замены, ранее использовавшейся HFS+), необходимо вставить их СУБД. В табл. 1 приведено время, понадобившееся на вставку 3612588 записей в СУБД и конечный объем этих таблиц в байтах в различных СУБД. Все измерения проводились с одного компьютера до одного сервера с установленными обеими СУБД, поочередно, скорость сетевого соединения составляет на момент тестирования 100 Мбит/с.

Рис. 4. JSON-структура, хранимая районы города

Рис. 5. Структура данных, хранимых в системе

1004257 0101000000AA1663CDB85B5340106A6FB2E4A34B40 1004255 0101000000F257AC97B65B5340CA539A49E4A34B40

1004265 010100D0006F960E20A75B5340044E546DE1A34B40 100426B Q1010000003B4DB9EAA45B5340E2CDQCQ6E1A34B40 1004267 01O10O0000O60464B5A2SB534QBF4DC59EE0A34B40

01010000 D0AA16 63CDBB5B5 340106A6FB2E4 A34B40 0101000000F257AC97B65B5340CA539A49E4A34B40 □1010000O03A99F551B45B5340843DC5E0E3A34B40 01010000 0082DA3E2CB25B53403E27F077E3A34B40 0l0l0000O0CB1BeBF6AF5B5340F8l0lB0FE3A34B40 Q101000000135DD1COAD5B5340B3FA45A6E2A34B40 01010000DG5B9E1A8BAB5B5340SDE4703DE2A34B40 01010000 OOA3 DF6 355A95B534027CE9B04 E1A34B40 01010000006F960E20A75B534 0044 E546DE1A34B40 01010000O03B4DB9EAA45B5340E2COOCO6E1A34B4Q 0101000000060464B5A25B5340B F4DC59EE0A34B40 01Q10000O0D2BA0E80A05B534O9CCD7D37EOA34B4O

0101QQOQ0006763EE8B95B534032F5D9E6E4A34B4Q 01010000004E B787B2B75B5340EDDE047EE4 A34B40 010100000096FSD07CB55B5340A7C82F15E4A34B40 0101OGOOOODE391A47B35B534061B25 ААСЕЗ A34B40 0101000000267В6311В15В53401ВЭС8543ЕЗА34В40 Ol0l00O0006FBCACDBAESB5340D6a5B0DAE2A34B40 0101000000B7FDF5A5AC5B5340906FDB71E2A34B40 0101OOOOOOFF3E 3F70AA5B53404A590609E2 A34B40 01010000000 93BB93AAB5B534 016QEFBAOE1A34B40 0101OOOOOOD5F16305A65 B5340F38DB039E1A34 B40 0101OQOQOOAQABOEDOA35B5340DOODB9D2 E0 A34 B40 O1010OOQ006C5FB99AA15B5340AEBD216BE0A34B40

Рис. 6. Данные таблицы сегментов дорог Таблица 1. Эксперимент со вставкой большого количества данных

Как работает приложение «Социальный мониторинг»: ответы на вопросы

Приложение «Социальный мониторинг» создано для пациентов с COVID-19 и ОРВИ, которые лечатся в домашних условиях. Разработка позволяет москвичам, у которых болезнь протекает в легкой форме, оставаться дома в комфортных условиях и при этом информировать о добросовестном соблюдении карантина. Рассказываем, как приложение работает и в каких случаях нужно им пользоваться.

Как работает приложение?

При регистрации пользователь подтверждает номер телефона, делает фотографию и делится геолокацией (местонахождением). Это нужно для того, чтобы проверить, находится ли пользователь в той же локации, которую указал в согласии, выбирая лечение на дому.

Чтобы у пользователя не было возможности оставить смартфон дома и выйти на улицу без него, приложение в случайное время присылает пуш-уведомления с запросом дополнительного подтверждения — для этого потребуется сделать селфи.

Что будет, если пользователь нарушит правила?

Если пользователь покидает исходную геолокацию или не реагирует на уведомления, система предупреждает городские службы о возможном нарушении режима изоляции.

Кто разрабатывал приложение?

Какие данные пользователь передает сервису и как они защищены?

Личные данные, которые пользователь передает сервису, определены в согласии на получение медицинской помощи на дому и соблюдение режима изоляции. Пациент обязан подписать документ, если выбирает лечение на дому. Он указывает ФИО, адрес, по которому обязуется находиться на протяжении всего периода лечения, и номер мобильного телефона. Также пациент дает согласие на осуществление фотосъемки и предъявление документа, удостоверяющего личность.

Приложение при авторизации просит подтвердить номер телефона и сделать селфи, а в дальнейшем фиксирует геолокацию и запрашивает фотографию посредством пуш-уведомления.

Все данные, которые пользователь передает приложению, хранятся в защищенном виде на серверах Департамента информационных технологий. После окончания лечения эти данные уничтожаются.

Получается, что всех пациентов с коронавирусом обязывают пользоваться приложением. Насколько это законно?

Указом Мэра Москвы от 5 марта 2020 года № 12-УМ установлено, что пациенты с подтвержденной коронавирусной инфекцией, проходящие лечение на дому, обязаны использовать технологии электронного мониторинга геолокации, в том числе сервис «Социальный мониторинг».

На дому лечение проходят только те пациенты, у которых заболевание протекает в легкой форме. Они лично подписывают согласие о получении медицинской помощи на дому и соблюдении режима изоляции, в котором обязуются обеспечить регистрацию в приложении «Социальный мониторинг» и его дальнейшее использование.

Что будет, если человек откажется подписать согласие?

Подписание согласия — обязательное условие для прохождения лечения на дому. Пациента, не подписавшего этот документ, госпитализируют в медицинское учреждение.

Я не являюсь пациентом с COVID-19 и ОРВИ. Смогу ли я воспользоваться приложением?

Нет, приложение создано исключительно для пациентов с подтвержденным коронавирусом и ОРВИ. Использовать его для контроля местоположения остальных горожан не планируется. Более того, если человек не является больным COVID-19 и ОРВИ, он не сможет завершить регистрацию в приложении, поскольку его данные не подтвердятся в базе пациентов.

У меня нет своего смартфона, но я хочу лечиться на дому и обязан пользоваться «Социальным мониторингом». Как быть?

Тем, у кого нет возможности установить приложение на личный смартфон, на время лечения бесплатно предоставляется телефон с установленным приложением. Использовать его как обычный смартфон не получится — все функции кроме «Социального мониторинга» будут заблокированы. После окончания лечения пациент обязан вернуть технику городу для дезинфекции.

Что будет, если пациент откажется устанавливать приложение или перестанет им пользоваться?

Пациент, выбравший лечение на дому, обязан использовать приложение до полного выздоровления и получения отрицательного результата анализа на коронавирус. Если пациент подписал согласие, а затем отказался использовать приложение либо в какой-то момент перестал отвечать на пуш-уведомления, он будет привлечен к административной ответственности и принудительно госпитализирован в медицинское учреждение.

Используются ли подобные сервисы в мире? Доказали ли они свою эффективность?

Ранее ограничительные меры, доказавшие свою эффективность, были приняты в Китае. Если в России приложение будет использоваться только для больных коронавирусом и данные будут передаваться в защищенном виде только специалистами, то в Китае информация о заразившихся доступна практически всем. Например, китайское приложение Close Contact Detector позволяет пользователю проверить, находился ли он в тесном контакте с кем-то из зараженных. Кроме того, в приложении есть карта, показывающая здания, где проживают инфицированные пациенты.

В Польше власти запустили мобильное приложение «Домашний карантин». У людей появляется выбор — или внезапные визиты полиции для проверки соблюдения карантина, или установка приложения. Геолокация и современный алгоритм распознавания лиц позволяет определять, действительно ли человек соблюдает карантин в месте, указанном в форме местоположения.

Какую ответственность ввели за нарушения? Существует ли штраф? Если да, сколько придется заплатить?

За нарушение режима изоляции гражданину грозит штраф на сумму от 15 до 40 тысяч рублей, а также принудительная госпитализация в медицинское учреждение.

Система мониторинга и оповещения о качестве дорог

В России, как известно, две беды, одна из которых наши дороги. И победить эту беду в обозримом будущем не представляется возможным. Если проблему нельзя решить, ее можно обойти или объехать. Компания Google запатентовала систему, которая позволяет избежать различных повреждений на дороге (выбоин, провалов, бугров и др.) за счет своевременного предупреждения водителя о них.

Предполагается создать специальную базу данных, в которую в автоматическом режиме будет поступать информация о состоянии дорожного полотна от различных автомобилей. Для регистрации повреждений на дороге будут задействоваться специальные бортовые датчики. Место повреждения в момент проезда автомобиля будет фиксироваться с помощью системы глобального позиционирования. Полученная информация по беспроводной сети будет попадать на удаленный сервер. Таким образом, в результате работы системы водители смогут заблаговременно получать предупреждения о повреждениях на дороге.

В работе системы мониторинга и оповещения о качестве дорог выделяется ряд взаимосвязанных функцией:

  • определение географического положения транспортного средства;
  • мониторинг качества дорожного полотна;
  • обработка результатов мониторинга качества дорог;
  • передача результатов мониторинга на удаленный сервер;
  • прием обобщенной информации от удаленного сервера;
  • оповещение водителя о качестве дороги;
  • контроль работоспособности системы.

Для реализации перечисленных функций конструкция системы включает следующие элементы:

  1. GPS-приемник;
  2. датчик (датчики) для оценки качества дорог;
  3. бортовой компьютер;
  4. передатчик;
  5. приемник;
  6. средства вывода информации.

Кроме того, в работе системы мониторинга и оповещения о качестве дорог задействуются беспроводная компьютерная сеть, удаленный сервер, спутники системы глобального позиционирования.

С помощью GPS-приемника осуществляется прием сигналов от спутников и определение текущего географического положения транспортного средства, среди которых широта, долгота, высота, направление и скорость движения. В качестве GPS-приемника используется отдельное устройство или соответствующий блок в составе автомобильной навигационной системы.

Для мониторинга качества дорог планируется использовать датчик вертикальных перемещений, измеряющий величину вибраций кузова от неровностей дорожного полотна. Вместе с датчиком вертикальных перемещений могут быть задействованы датчики хода подвески (датчики движения поршня амортизатора), датчик скорости, акселерометр, гироскоп, высотомер.

Для оценки качества дорог в головное устройство информационно-развлекательной системы автомобиля загружается специальное программное обеспечение, обрабатывающее сигналы от GPS-приемника и датчиков. Функции бортового компьютера могут быть возложены на различные мобильные гаджеты (ноутбук, планшет или смартфон), подключенные к сети автомобиля.

Обработанные пакеты данных преобразуются передатчиком в радиочастотный сигнал и передаются по беспроводной сети на удаленный сервер, построенный на облачных сервисах. Далее производится прием информации от удаленного сервера, которая содержит усредненные характеристики качества дорожного полотна от множества автомобилей.

Полученные данные используются для непосредственного предупреждения водителя о плохих дорогах, предлагая ему информацию в виде специальных интерактивных карт. На основе полученных данных навигационная система сможет построить безопасный и комфортный маршрут. Кроме этого, информацией от удаленного сервера смогут воспользоваться дорожные службы для оперативного устранения повреждений дорожного полотна.

Пока система мониторинга и оповещения о качестве дорог только на бумаге, но судя по намерениям и возможностям компании Google, мы скоро сможет увидеть ее на автомобилях.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector