Влияние ИТС на безопасность дорожного движения и развитие регионов

Что такое интеллектуальная транспортная система, из чего она состоит? Как влияет на безопасность дорожного движения и экологию? Каков зарубежный опыт использования таких систем? Читайте об этом в статье Петра Метёлкина.

Рост и развитие крупных городов неизбежно сопровождаются вызовами в управлении транспортными потоками. Увеличение числа автомобилей, строительство новых жилых районов, а также расширение дорожной сети и систем общественного транспорта требуют скоординированного и эффективного подхода к организации перевозок. Одним из ключевых методов решения этой проблемы является внедрение интеллектуальных транспортных систем.

Что такое интеллектуальная транспортная система

Интеллектуальная транспортная система (ИТС) предназначена для автоматизированного поиска и реализации наиболее эффективных сценариев управления транспортной инфраструктурой региона, отдельным транспортным средством или их группой с целью обеспечения заданного уровня мобильности населения, повышения показателей использования дорожной сети, улучшения безопасности и эффективности транспортного процесса, а также создания комфорта для водителей и пользователей транспорта.

Это комплекс оборудования, взаимодействующего посредством телекоммуникационных технологий для выполнения различных функций, таких как мониторинг транспортного потока и дорожных условий, обработка информации в центре управления, координация работы умных светофоров и других регулирующих средств, а также обеспечение пользователей информацией и безопасностью.

Из чего состоит ИТС

Основные элементы ИТС включают детекторы транспортного потока, информационные табло, дорожные видеокамеры, средства автоматической фиксации нарушений, электронные средства оплаты проезда, умные светофоры, автоматизированное управление освещением и центр управления, который объединяет все компоненты.

Видеокамеры высокого разрешения позволяют контролировать дорожный поток, распознавать номера автомобилей, отслеживать движущиеся объекты и фиксировать нарушения. Этот элемент помогает управлять транспортными потоками, что снижает уровень загрязнения воздуха и окрестных территорий. Информация о дорожных происшествиях в реальном времени ускоряет их устранение и уменьшает вероятность заторов, тем самым снижая вредные выбросы.

Умные светофоры регулируют движение на основе данных, поступающих от других элементов системы, увеличивая пропускную способность дорог и предотвращая заторы. Детекторы транспортного потока фиксируют присутствие или прохождение транспортных средств, подсчитывая их количество и интенсивность потока, что необходимо для регулирования движения.

Транспондеры, устанавливаемые на лобовом стекле автомобиля, позволяют безостановочно передвигаться по платным дорогам, уменьшив время в пути и, соответственно, объемы выбросов загрязняющих веществ. Информационные табло оповещают водителей о текущей ситуации на дорогах, способствуя перераспределению транспортных потоков и уменьшению заторов.

Автоматизированное управление освещением принимает решения на основе данных от различных датчиков и других элементов ИТС, оптимизируя потребление электроэнергии, что положительно влияет на экологическую обстановку. Средства автоматической фиксации нарушений стимулируют водителей соблюдать правила дорожного движения, предотвращая ДТП и улучшая экологическую безопасность.

Внедрение элементов интеллектуальных транспортных систем началось в ряде стран еще в 1960–1970-х гг. На сегодняшний день лидерами в этой области считаются Южная Корея, Япония, Сингапур и США. Значительные успехи в развитии ИТС показывают также Китай, Великобритания, Франция, Финляндия и Германия. В России первопроходцем является Москва, где применение ИТС началось с 2011 г.

Национальный проект "Безопасные качественные дороги"

В настоящее время в России внедрение ИТС осуществляется в рамках национального проекта "Безопасные качественные дороги", он нацелен на городские агломерации с населением более 300 тыс. человек. В 2020 г. участниками проекта стали города из 22 регионов, в 2021-м – из 25, а в 2022-м – уже из 42. Разработана также Концепция создания и функционирования национальной сети ИТС, которая предполагает создание единой федеральной цифровой платформы, связывающей ИТС различных регионов и автомобильных дорог федерального значения.

Во исполнение федерального проекта "Общесистемные меры развития дорожного хозяйства" (ФП ОМРДХ) разработано и реализуется мероприятие "Внедрение интеллектуальных транспортных систем, предусматривающих автоматизацию процессов управления дорожным движением в городских агломерациях, включающих города с населением свыше 300 тыс. человек". За период 2020–2024 гг. в рамках мероприятия субъектам Российской Федерации из федерального бюджета предоставлено 22,15 млрд руб. (см. табл.).

Уровни зрелости ИТС

Результатом использования средств федерального бюджета в рамках мероприятия является последовательное достижение не ниже чем первого уровня зрелости ИТС 66 городами в 2030 г. (накопленным итогом). При этом паспортом ФП ОМРДХ в 2024 г. предусматривается достижение первого или последующих уровней зрелости ИТС 16 городскими агломерациями.

Всего предусмотрено шесть уровней зрелости (0–5) ИТС, к которым предъявляются определенные требования в части наличия:

• документов транспортного планирования;
• центров управления дорожным движением и общественным транспортом;
• программного обеспечения и периферийного оборудования.

К началу 2024 г. заявили о достижении первого уровня зрелости ИТС 19 городов (Белгород, Тула, Сургут, Пермь, Сочи, Архангельск, Саранск, Курск, Ульяновск, Волгоград, Волжский, Вологда, Череповец, Кемерово, Новокузнецк, Казань, Набережные Челны, Уфа и Рязань), а Красноярск и Тюмень – второго уровня зрелости.

С 2024 г. предоставление и распределение субсидий федерального бюджета регламентируется Правилами, установленными Приложением № 3 к государственной программе "Развитие транспортной системы" (ГП РТС), утвержденной постановлением Правительства РФ от 20.12.2017 № 1596.

Требования к оформлению и составу локального проекта – основного документа, в соответствии с которым проводятся работы по внедрению и модернизации ИТС, установлены распоряжением Минтранса России от 27.04.2024 № АК-95-р.

Ежегодно в результате внедрения и модернизации ИТС в рамках ФП ОМРДХ закупается и вводится в эксплуатацию значительное количество оборудования. Так, только в 2023 г. было установлено более 5,5 тыс. детекторов транспортного потока всех видов, более 1,2 тыс. дорожных контроллеров, 68 дорожных метеостанций.

Были созданы или модернизированы более 20 центров управления дорожным движением.
Одной из распространенных проблем при проектировании региональных ИТС в России является наличие отдельных систем, модулей и оборудования от разных поставщиков, что усложняет их интеграцию в единую систему.

Кроме того, общими препятствиями для процессов цифровизации являются нехватка квалифицированных специалистов и трудности с импортом электроники, вызванные текущей геополитической ситуацией.

Нормативно-правовые документы, регулирующие применение ИТС

Рассмотрим, каким образом применение ИТС отражено в действующих нормативно-правовых документах, и оценим промежуточные результаты внедрения ИТС в различных регионах России.

Внедрение интеллектуальных транспортных систем в России осуществляется в рамках федерального проекта "Общесистемные меры развития дорожного хозяйства", который является частью национального проекта "Безопасные качественные дороги". Ключевыми нормативными документами, регулирующими этот процесс, являются постановление Правительства РФ № 1762 от 21.12.2019, которое определяет правила предоставления и распределения межбюджетных трансфертов для внедрения ИТС, и Методические рекомендации Министерства транспорта, утвержденные 21.03.2022. Эти рекомендации описывают порядок подачи заявок субъектами РФ на получение межбюджетных трансфертов для целей внедрения ИТС.

Для получения финансирования из федерального бюджета региональные органы власти должны разработать локальный проект, направленный на создание или модернизацию ИТС в городской агломерации. В Методических рекомендациях подробно изложены требования к таким проектам, порядок предоставления межбюджетных трансфертов и критерии отбора. С 2022 г. критерии отбора регионов для предоставления финансирования основываются на уровнях зрелости ИТС, которые варьируются от нулевого до второго уровня, с планами на введение уровней от третьего до пятого в будущем. Уровни зрелости определяются на основе таких факторов, как наличие внедренных модулей ИТС, степень охвата дорожной сети техническими средствами для сбора данных о дорожной ситуации и доля умных светофоров. Эти показатели должны быть отражены в паспорте локального проекта, особенно в разделе 2 "Показатели локального проекта", что позволяет оценить эффективность реализуемых мероприятий по внедрению ИТС в городских агломерациях.

Оценка эффективности внедрения ИТС

В марте 2020 г. была введена новая методика оценки и ранжирования локальных проектов для внедрения интеллектуальных транспортных систем. В соответствии с этой методикой раздел 2 паспорта локального проекта назывался "Цели и показатели локального проекта" и включал следующие параметры: улучшение эффективности дорожного движения (такие как скорость, задержки и загруженность), обеспечение безопасности на дорогах (учитывая количество дорожно-транспортных происшествий, а также число пострадавших), улучшение экологической ситуации (в частности, снижение выбросов CO₂), повышение грузооборота, оптимизация пассажироперевозок (количество пассажиров) и уровень загруженности дорог.

В последующих методических рекомендациях часть этих показателей, направленных на достижение стратегических целей проекта, была исключена из паспорта локального проекта внедрения ИТС.

Оценка эффективности проекта внедрения интеллектуальных транспортных систем в регионах России осуществляется путем сравнения запланированных и фактических значений количественных показателей, характеризующих достижение результата федерального проекта "Общесистемные меры развития дорожного хозяйства". Эти показатели включают в себя достижение целевого числа городов и участков дорог, где внедрены ИТС, увеличение числа видеофиксационных приборов и прочие метрики.

В рамках национального проекта "Безопасные качественные дороги" особое внимание уделяется улучшению безопасности дорожного движения и повышению удовлетворенности населения качеством транспортного обслуживания. Однако в действующих программах и нормативных документах чаще всего учитываются количественные результаты проекта, при этом внимание к снижению негативного воздействия транспорта на окружающую среду остается недостаточным, что противоречит одной из целей внедрения ИТС, особенно в крупных российских городах.

ИТС и безопасность дорожного движения

Если говорить о влиянии ИТС на безопасность, то интеграция интеллектуальных транспортных систем играет ключевую роль в улучшении безопасности дорожного движения. Различные компоненты ИТС, такие как камеры фотовидеофиксации правонарушений, системы контроля скорости, умные светофоры, и системы управления транспортными потоками, способствуют повышению дисциплины участников движения и снижению аварийности на дорогах.

Основными показателями эффективности безопасности дорожного движения, используемыми при оценке влияния ИТС, являются количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и число раненных и погибших в этих происшествиях. Исследования, проведенные в различных странах, подтверждают значительное снижение аварийности и тяжести последствий ДТП благодаря использованию ИТС.

Результаты исследований эффективности внедрения ИТС

Исследование, проведенное в Великобритании в 2000–2002 гг., показало, что в населенных пунктах с установленными камерами фиксации нарушений число погибших или серьезно пострадавших в ДТП уменьшилось на 31–67%.

В других странах, таких как Швейцария и Германия, внедрение систем информации и контроля также привело к значительному снижению числа ДТП с травмами и материальным ущербом. Таким образом, ИТС не только оптимизируют управление транспортным потоком и повышают эффективность дорожного движения, но и значительно способствуют улучшению безопасности на дорогах, что делает их важным инструментом для современного городского планирования и управления транспортной инфраструктурой.

Исследования, проведенные в различных странах, демонстрируют значительное снижение аварийности и тяжести последствий дорожно-транспортных происшествий (ДТП) благодаря использованию камер контроля скорости.

Отчетливо видно, что установка таких систем способствует снижению средней скорости движения и уменьшению доли транспортных средств, превышающих установленные лимиты скорости. Это, в свою очередь, ведет к общему снижению числа аварий на дорогах, а также аварий с тяжелыми последствиями, такими как смертельные исходы и серьезные травмы.

Например, исследование в Великобритании показало, что введение камер контроля скорости привело к снижению числа ДТП на 8–49%, а аварий со смертельным исходом и серьезными травмами – на 11–44%. Было также установлено, что на участках с камерами контроля скорости аварийность сократилась на 19% и 44% соответственно.

В России также проводились исследования, которые подтверждают положительный эффект от использования камер контроля скорости. Например, исследование НИУ ВШЭ показало обратную корреляционную связь между количеством установленных камер и числом погибших в ДТП на 100 тыс. человек населения. В Московской области также было отмечено значительное снижение аварийности на участках с установленными камерами фотовидеофиксации. 

Оценка эффективности внедрения ИТС

Одним из центральных вопросов при реализации крупных проектов является достижение запланированных целей и оценка эффективности проведенных мероприятий. Необходимо отметить, что оценка влияния ИТС на безопасность дорожного движения в России требует комплексного подхода и учета специфики местных условий и методологии проведения исследований.

Официальная методика оценки социально-экономического эффекта реализации мероприятий по организации дорожного движения предусматривает анализ статистики ДТП до и после введения мероприятий, что является важным инструментом для объективной оценки их эффективности.

Таким образом, внедрение камер контроля скорости и других элементов ИТС является эффективным инструментом для снижения аварийности на дорогах и улучшения безопасности дорожного движения в России и за рубежом.

В рамках национального проекта "Безопасные качественные дороги" было запланировано значительное сокращение числа смертельных случаев в дорожно-транспортных происшествиях, с 13 до четырех человек на 100 тыс. человек населения за период с 2017 по 2024 г. Несмотря на текущий стабильный тренд снижения смертности от ДТП, с 2011 г., достижение этой амбициозной цели кажется сложным заданием. Это требует введения дополнительных мероприятий по улучшению безопасности дорожного движения, включая развитие интеллектуальных транспортных систем (ИТС). В 2021 г. число погибших в ДТП составило 10,2 человека на 100 тыс. человек населения, что означает снижение на 21,6% по сравнению с 2017 г. и на 7,5% по сравнению с предыдущим годом, – самый высокий показатель снижения с 2017 г.

Проведено сравнение показателей безопасности дорожного движения до и после внедрения ИТС в регионах России. 22 региона, получившие финансирование для внедрения ИТС в 2020 г. (группа ИТС), были выбраны в качестве группы воздействия, в то время как остальные регионы выступили контрольной группой. С 2015 по 2021 г. средняя аварийность в группе ИТС оказалась ниже по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует о положительных тенденциях в области безопасности дорожного движения. Введение ИТС в 2020 г., возможно, способствовало ускорению снижения числа погибших в ДТП в группе воздействия. В регионах с внедрением ИТС смертность в ДТП сократилась на 12,2%, в то время как в контрольной группе уменьшилась на 7,5%, что соответствует средним значениям по России. Однако из-за короткого временного промежутка наблюдений нельзя с уверенностью утверждать, что такая динамика обусловлена именно внедрением ИТС, хотя такой метод сравнения может быть полезным в будущем исследованиям.

Безусловно, более корректным подходом будет сравнивать не регионы, а конкретно города с численностью более 300 тыс. человек (за исключением федеральных городов), так как именно на них сосредоточена реализация федеральной программы по внедрению ИТС.

Это направление программы предполагает, что эффект от внедрения может быть наиболее заметен и эффективен именно в крупных городах. Однако оценка этого эффекта на основе представленных данных является сложной задачей, учитывая разнообразие условий и характеристик каждого города.

Как точно оценить эффективность внедрения ИТС

Ясно, что наиболее точные оценки воздействия внедрения интеллектуальных транспортных систем (ИТС) на снижение частоты дорожно-транспортных происшествий можно получить через анализ данных, собранных на конкретных участках дорог. На текущем этапе можно было бы обобщить результаты программ внедрения ИТС в городах на основе отчетов регионов и других общедоступных источников информации.

Однако сообщения об ИТС на портале национального проекта "Безопасные качественные дороги" зачастую ограничиваются указанием на количество установленного и модернизированного оборудования, а также на планируемые результаты в будущем, вместо достигнутых качественных целей. Например, в отчете о реализации национального проекта в регионе (скажем, в Красноярском крае) говорится только о выполненных работах, без оценки их результатов с точки зрения ключевых целей проекта. Это может свидетельствовать как о недостаточности данных для формирования достоверных выводов из-за ограниченного срока действия программы, так и о необходимости усовершенствования системы мониторинга и анализа эффектов внедрения ИТС, которые не являются основными целевыми показателями реализации проекта.

ИТС и экологическая безопасность

Еще один значимый аспект – влияние ИТС на окружающую среду.

Опыт зарубежных стран демонстрирует важность мероприятий, направленных на улучшение экологической ситуации в транспортной отрасли. Помимо административных, законодательных и стимулирующих мер, активно внедряются инновации, способствующие интеллектуализации транспортных систем. Компоненты интеллектуальной транспортной системы (ИТС) объединяются в единую сеть, что обеспечивает эффективное управление транспортом и его бесперебойную работу. Тем не менее остается открытым вопрос о влиянии отдельных компонентов ИТС на экологическую безопасность транспорта в крупных городах. Эффекты от этих мероприятий в контексте экологической безопасности зачастую не оцениваются, несмотря на растущий интерес к данной теме в научных кругах.

В России проблема выбросов от автотранспорта остается актуальной, особенно в крупных городах, где их доля может превышать 50% от общего объема выбросов в атмосферу (из них более 90% приходится на автотранспорт). Стратегия сокращения выбросов важна как в рамках низкоуглеродного развития экономики, так и для решения местных экологических проблем в городах.

Использование интеллектуальных транспортных систем (ИТС) предлагает разнообразные технологии для снижения выбросов, например мониторинг транспортных потоков, управление скоростью, умные светофоры, организация "зеленой волны" и др. Такие системы позволяют оптимизировать движение, сокращая число остановок и избыточных разгонов, что способствует снижению потребления топлива и выбросов вредных веществ. Например, технология управления скоростью (speed-guided ITS) показала снижение потребления топлива на 18,9% и выбросов на 24,9–32,6%.

Различные компоненты интеллектуальной транспортной системы (ИТС) по-разному влияют на экологическую безопасность города. Наибольшее воздействие, согласно экспертным оценкам, оказывают умные светофоры, автоматизированное управление освещением, детекторы транспортного потока и информационные табло.

Умные светофоры, детекторы транспортного потока и информационные табло регулируют интенсивность транспортного потока, перераспределяя его и уменьшая вероятность заторов, что способствует снижению уровня загрязнения воздуха. Автоматизированное управление освещением оптимизирует использование электроэнергии, производство которой негативно сказывается на окружающей среде.

Москва, начав внедрение умных перекрестков в 2018 г., сообщает о значительных улучшениях: среднее время прохождения перекрестков у троллейбусов сократилось на 45%, а у трамваев – на 24%, время ожидания пешеходов уменьшилось на 16%. За последние 10 лет выбросы от автотранспорта в Москве уменьшились почти в три раза, что связано с изменением методологии оценки и многочисленными мерами по улучшению экологии.

Однако анализ экологических эффектов ИТС в России остается не очень полным и точным, особенно для регионов, где внедрение систем началось недавно. Экологические аспекты не являются основными целями реализации ИТС, что требует учета специфики каждого города при планировании проектов.

Зарубежный опыт внедрения ИТС

Международный опыт внедрения интеллектуальных транспортных систем показывает их значительное влияние на развитие городов, улучшение экологической обстановки и повышение общей эффективности транспортных сетей.

В Сингапуре система управления дорожным движением с использованием ИТС позволила существенно сократить время в пути и снизить частоту заторов. Интеллектуальные светофоры и системы мониторинга трафика помогают в реальном времени управлять потоками транспорта. В Лондоне внедрение системы Congestion Charge и связанных с ней ИТС привело к значительному снижению пробок в центре города и улучшению качества воздуха. В Стокгольме система платных дорог и использование ИТС помогли сократить выбросы CO₂ на 10–15%, улучшив качество воздуха и общее экологическое состояние города. А в Токио введение интеллектуальных транспортных решений позволило снизить выбросы от транспорта за счет оптимизации маршрутов и управления движением.

В Амстердаме системы автоматического управления освещением и умные светофоры значительно повысили безопасность на дорогах, сократив количество ДТП. Внедрение ИТС в Нью-Йорке для контроля скорости и автоматического выявления нарушений помогло снизить количество аварий и повысить общую безопасность на дорогах. В Барселоне транспортные системы способствуют экономии топлива и времени, что положительно сказывается на городской экономике и повышает привлекательность города для инвесторов. А в Вене благодаря ИТС жители города могут тратить меньше времени на дорогу и наслаждаться более чистым воздухом, что улучшает общее качество жизни.

Заключение

Внедрение ИТС в городах по всему миру показывает, что они не только решают текущие транспортные проблемы, но и способствуют долгосрочному устойчивому развитию городов, делая их более экологичными, безопасными и комфортными для проживания.

Опыт использования интеллектуальных транспортных систем (ИТС) демонстрирует их положительное влияние на безопасность дорожного движения, пропускную способность дорожной сети и снижение выбросов вредных веществ.

В большинстве регионов России ИТС находятся на начальных стадиях развития, требуя накопления достаточного количества элементов для перехода на более высокий уровень функциональности. Однако успешное внедрение ИТС зависит от правильной постановки целей, учитывающих специфику каждого города или участка дороги, где они реализуются.

Обзор исследований, посвященных оценке эффектов от внедрения ИТС, показал, что часто анализируются отдельные компоненты системы, причем наиболее распространенным методом является сравнение показателей до и после внедрения ИТС. Положительное влияние ИТС на снижение числа погибших в ДТП налицо: в регионах с внедрением ИТС в 2020 г. наблюдалось снижение на 12,2%, в то время как в других регионах это значение составило 7,5%. Однако важно отметить, что из-за недостаточной продолжительности наблюдений сложно сделать однозначные выводы о полном влиянии ИТС, но такой подход к сравнению данных может быть полезен для будущих исследований в данной области.

И не стоит забывать, что успех внедрения интеллектуальных транспортных систем во многом зависит от уровня технической готовности страны, ее участия в решении международных проблем, компетенции специалистов и их опыта, а также от наличия финансовых ресурсов, которыми управляют эффективно.

Независимо от типа и количества внедряемых подсистем ИТС опыт показывает, что любая система управления движением – это надстройка на хорошо спланированную и развитую дорожно-транспортную инфраструктуру.

Если инфраструктура не прошла этап комплексного транспортного планирования с учетом перспектив ее развития, то даже самые современные подсистемы ИТС не смогут полностью реализовать свой потенциал и повлиять на развитие региона.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 1/2025

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>