Програми диспетчерування

Статистичні дані роботи автомобілів на міжобласних і міжнародних перевезеннях дають такий розподіл часу використання автомобілів:

• – простої без завантаження та холості пробі™ на подачу під завантаження склали 23 % робочого часу;
• – затримки у рейсах – 9 %;
• – невиробничі втрати часу – 4%;
• – ремонт автомобілів – 16 %.

Таким чином, безкорисне існування рухомого складу досягає 52 % часу, а за винятком ремонтів, отримуємо, що практично 36 % часу транспорт не приносить прибутків. Підвищити ефективність використання автотранспорту допомагають сучасні програмно-апаратні комплекси диспетчерування, що можуть працювати як окремо, так і у структурі АСК підприємства. їх поділяють на післярейсове (off-line) диспетчерування та диспетчерування у реальному часі (on-line).

Післярейсове off-line диспетчерування базується на використанні певних типів записуючих приладів, у яких відображаються такі основні параметри руху, як швидкість автомобіля, час у русі та зупинки тощо. Оскільки основний параметр запису – швидкість, то і пристрої отримали назву тахографів – тих, що пишуть швидкість. Використання тахографів давно є обов'язковим при виконанні міжнародних перевезень у більшості країн.

Аналоговий тахограф зовні схожий на спідометр, він реєструє дані на персональному діаграмному диску водія – тахокарті, що вставляється під передню кришку тахографа. Принцип роботи будь-якого тахографа базується на обробці електричних імпульсів від датчика швидкості на коробці передач і фіксації часу, проведеного транспортним засобом у русі. Таким чином, під час руху на тахограмі записується швидкість руху, час роботи двигуна. Тахокарта встановлюються щоденно на добу руху. У центрі круга діаграмного диска (тахокарти) водієм записуються вручну звітні дані: прізвище й ініціали водія, географічні назви пунктів, де була вставлена тахокарта і де була вийнята з тахографа, дати цих подій, державний номер автомобіля, значення одометра на початку і у кінці робочого дня, пробіг за добу. Зібрані за рейс тахограми дозволяють диспетчеру при поверненні автомобіля з рейсу переглянути виконання водієм графіка руху та відпочинку.

Більш зручні та інформативні електромеханічні та електронні цифрові тахографи, у яких запис ведеться в електронну пам'ять, що має достатній обсяг на весь багатоденний маршрут [2]. Пристрої мають дисплей, інтерфейси електричного та оптичного каналів передачі даних, забезпечують діагностику роботи тахографа, сигналізацію при перевищенні заданої швидкості або відсутності ведення запису. На дисплей виводиться індикація щодо швидкості руху, дата, час, загальний і добовий пробіг, режим роботи водіїв, контроль роботи тахографа.

Принципова відмінність цифрового тахографа від електронного – це наявність незалежної пам'яті, здатної зберігати інформацію протягом року, та дуже серйозний захист від несанкціонованого доступу до даних, записаних у пам'ять. Як засоби запису та зберігання інформації використовується два типи носіїв: електронна картка водія та цифрова пам'ять самого тахографа. Електронних карток існує чотири типи: картка водія, картка підприємства, картка майстерні (тахосервіс), картка контролера. Цифровий тахограф фіксує та зберігає такі параметри: пробіг (з точністю до І км), швидкість (щосекундна швидкість за останні 24 години), перевищення максимально допустимої швидкості (якщо порушення тривало більше хвилини), час праці та відпочинку (аналогічно функції аналогового тахографа), відключення живлення, дефекти у роботі тахографа і карток водіїв, номер карток водіїв (час їх установки і витягнення з тахографа), дату і час керування транспортним засобом без картки або з несправною карткою, дані про місце початку і закінчення робочого дня, час і дату останньої періодичної перевірки тахографа, номер картки майстерні, де проводилася перевірка, номер картки контролера, який здійснював контроль, час і вид контролю.

Крім контролю виконання графіка роботи на маршруті, для диспетчера є важливою інформація і щодо дотримання маршруту руху. Завдяки наявності вбудованого у тахограф навігаційного модуля ГЛОНАСС/GPS є можливість переглянути рух транспортного засобу на маршруті по електронній карті.

Додаткові комунікаційні функції дає використання як тахографа бортового контролера із функцією WiFi. Це компактний електронний самописець, що реєструє всі переміщення транспортного засобу шляхом запису часу і маршруту у вигляді точок з географічними координатами, отриманих від супутників глобальної навігаційної системи GPS (NAVSTAR). Накопичені дані через мережу Wi-Fi за допомогою точки доступу передаються на локальний комп'ютер, ноутбук або виділений сервер, з якого вони можуть бути отримані через мережу Інтернет для подальшого аналізу та обробки диспетчерською програмою. Таким чином, диспетчер матимете актуальні дані набагато частіше, ніж при використанні звичайних off-line – систем, не маючи їх тільки у дорозі між точками доступу. При цьому вимагається тільки встановити точку доступу Wi-Fi у необхідному місці та не піклуватися про необхідність наявності у цих місцях персоналу, що стежить за зчитуванням даних.

Оперативне on-line диспетчерування транспорту – це система супутникового моніторингу і контролю рухомих об'єктів у реальному часі засобами GPS (Global Positioning System – глобальні системи позиціювання). Система побудована на базі новітніх систем супутникової навігації, устаткування і технологій зв'язку, обчислювальної техніки і цифрових карт [7].

Система GPS, також відома як NAVSTAR (NAVigation System using Timing And Ranging), базується на супутниках, що рухаються навколо Землі по орбітальних траєкторіях. 24 супутники забезпечують 100 % роботоздатність системи у будь-якій точці земної кулі, але не завищи можуть забезпечити впевнений прийом і достатньо точний розрахунок позиції [3]. Тому, для збільшення точності позиції та резерву на випадок збоїв, загальне число супутників на орбіті підтримується у більшій кількості. Максимальне можливе число одночасно працюючих супутників у системі NAVSTAR обмежене 32-а.

Щоб визначити координати, GPS-приймачу необхідно "засікти" як мінімум три супутники. Подібний метод визначення координат називають "двовимірною фіксацією", при цьому на моніторі приймача будемо бачити довготу й широту положення приймача. Метод виміру відстані від супутника до антени приймача оснований на визначеності швидкості поширення радіохвиль. Найточніші значення можна отримати, коли ведеться прийом сигналів на відкритій місцевості не менш ніж з чотирьох супутників, рівномірно розташованих по всьому небозводу, при цьому пристрій має бути нерухомий відносно землі. Якщо у діапазоні роботи навігатора з'являться більш чотирьох супутників, то інформації для визначення місцеположення стає більше. Якщо приймач має можливість вибрати з великої кількості сигналів кращі, це позитивно позначиться на якості визначення координат. Якщо ж вибору немає, то точність роботи буде низькою.

З кожного супутника постійно передається закодований сигнал мітки часу для узгодження всіх приймачів і визначення відстані від супутника до приймача. У свою чергу кожен супутник отримує сигнали щодо його координат від наземних станцій спостереження. Бортове обладнання транспортних засобів включає навігаційний обчислювач, радіостанцію У ЮС – діапазону або сотовий телефон.

Навігаційні системи поділяють на навігаційні системи водія та диспетчерські. Навігаційні системи водія призначені для надання водієві інформації про його місцезнаходження на панель приладів або прямо на вітрове скло, для прокладання маршруту на карті міста, контролю графіка руху. За типом виконання такі системи можуть бути:

• – картографічні, які показують трасу маршруту та місцезнаходження на карті – дисплеї;
• – маршрутні, що вказують водію напрямок руху, залежно від його місцезнаходження (звукові повідомлення).

Як бортові пристрої для реалізації on-line моніторингу використовується автотрекер, або контролер – пристрій, який установлюється на автомобіль з метою відслідковування його переміщення, контролю його швидкості, напрямку руху, за необхідності контролю витрати палива та інших параметрів автомобіля та вантажу. Контролер визначає своє положення, приймаючи сигнали супутників GPS. Убудований радіопередавач через канал GSM або GPRS відправляє дані на Інтернет-сервер провайдера послуги, з якого далі інформація надходить на автопідприємство диспетчерові або іншим учасникам перевізного процесу. Сучасні системи GPS відносяться до 4-го покоління супутникового моніторингу, який характерний використанням пристроїв мобільного Інтернету як транспортної системи повідомлень. Від 3-го покоління система відрізняється впровадженням технологій веб-сервера, коли сервер розташовується у компанії-постачальника, його можливості розділені між усіма клієнтами, а доступ до бази даних здійснюється через web-сторінку. Один сервер може працювати відразу з великою кількістю GPS-трекерів, істотно знижується вартість упровадження та обслуговування супутникової системи GPS. Відразу зростає надійність зберігання і доступність даних, тому що компанії-оператори здатні використовувати багаторазово резервоване високоякісне серверне обладнання і штат технічних професіоналів для його цілодобового обслуговування (рис. 4. 7).

Можливим недоліком систем 4-го покоління є повна централізація – можливість збоїв або наявність форс-мажорних подій у таких системах дуже мала, зате наслідки збою можуть стати дуже дорогими для компанії-оператора і для всіх користувачів, зокрема.

Практично всі сучасні прилади, що працюють на цьому принципі, можуть також отримувати вхідні телефонні дзвінки. Крім цього, деякі термінали GPS- моніторингу можуть працювати у режимі gsm-сигналізації, іншими словами дзвонити на певний телефонний номер у разі спрацьовування сигналізації. Тому зустрічаються такі визначення бортового контролера як "трекфон".

Рисунок 4.7 – Схема дії GPS/GSM моніторингу 4-го покоління

Системи супутникового моніторингу GPS наступного – 5-го покоління являють собою глобальний розвиток і централізацію систем попереднього покоління у єдиний, розподілений центр GPS-моніторингу. У такому варіанті інформація з датчиків збирається одним або декількома комунікаційними серверами, потім переходить на один основний сервер бази даних і розходиться між приєднаними серверами, які вже забезпечують взаємодію з клієнтом. При такій побудові системи користувачі із різних районів, держав і навіть материків працюють з ближче розмішеним регіональним веб-сервером-сервером з мінімальним "пінгом".

Отримані дані щодо позиціювання також можуть накопичуватися у бортовому пристрої та потім переноситися до центральної бази після повернення у парк (обсяг пам'яті може варіюватися від 5-ти до 60-ти днів), або передаватися на центральний сервер у режимі реального часу.

Функціональні можливості поширених систем GPS-моніторингу наведено на прикладі системи Lookout [7]:

• – GPS-контроль маршруту, швидкості, кількості витрат палива;
• – визначення схеми пройденого маршруту ТЗ на електронній карті.;
• – виявлення несанкціонованих маршрутів і дій водіїв, контроль непланових витрат палива, антивикрадальна система;
• – одночасний доступ користувачів до системи моніторингу з будь-якої точки;
• – дані про усі переміщення і стан об'єктів зберігаються більш двох років (швидкість руху, режими роботи двигуна, закриття і відкриття дверей, час і кількість стоянок);
• – сповіщення при виникненні тривожної ситуації – відправка тривожного повідомлення до центрального офісу або на мобільний телефон.
• – можливість експортувати і імпортувати накопичені gps дані для аналізу і порівняння в облікових системах АСУ підприємства.

Дана система складається з двох головних компонентів:

• – Спеціальний GPS-пристрій для накопичення та передачі інформації про рух автомобіля, а також даних з різних датчиків, у тому числі датчика рівня палива;
• – Програмне забезпечення для накопичення всіх даних та їх аналізу.

Система моніторингу в автоматичному режимі цілодобово збирає та накопичує деталізовану інформацію про вміст паливного бака, використання палива і параметри руху транспортного засобу, а також дозволяє щодня отримувати достовірні звіти щодо різних параметрів (пробіг, паливо і т. д.).

Наявність наведених функцій диспетчерування транспорту дозволяє забезпечити контроль за безпекою вантажів, керування пристроями, отримати значне зниження витрат паливних ресурсів, виключити непланові витрат. Очевидні вигоди використання від систем диспетчерування відображаються такими даними:

• – скорочення витрат палива на 5-20 %;
• – скорочення зайвих простоїв на 10-15 % за рахунок кращого і безперервного контролю за реальним місцезнаходженням і режимом руху транспорту;
• – система дозволить повністю ліквідовувати втрати, пов'язані з не цільовим використанням транспорту, дає можливість ліквідувати ризики і підвищений знос транспорту, пов'язані з порушенням швидкісного режиму руху.

У Європі використовується єдина загальноєвропейська супутникова система транспортного зв'язку і контролю за вантажоперевезеннями Євтелтракс, яка є найбільш поширеною системою транспортного зв'язку у світі; 98 % європейських автомашин, оснащених супутниковим зв'язком, працюють у даній системі. У системі використовуються геостаціонарні супутники європейського космічного співтовариства Eutelsat, один з них для передачі повідомлень, а другий – для визначення (разом з першим) місця розташування автомобіля. Компанія Eutelsat володіє 55 геостаціонарними супутниками, які забезпечують охоплення двох третин земної кулі, є провідною у Європі та третім у світі оператором супутникового зв'язку.

Система Євтелтракс є єдиною супутниковою системою, розробленою спеціально для наземного транспорту, що дозволило розробникам урахувати всю специфіку автоперевезень. Система автоматично щогодини визначає місце розташування всіх автомашин і закладає їх у пам'ять комп'ютера. Таким чином, диспетчер завжди бачить, де зараз перебувають усі його автомашини, і може переглянути трасу руху кожної з них. Автомашини, на відміну від інших транспортних засобів, періодично можуть перебувати у зоні, де немає зв'язку. Автомобіль може в'їхати під міст, в ангар, на паром або виявитися заекранованим від супутника близько розташованим високим залізобетонним будинком. Щоб забезпечити надійну доставку переданих у такі моменти повідомлень система одержує на автомобіль підтвердження про доставку та у випадку неотримання такого підтвердження, автоматично, без втручання оператора повторює повідомлення. Якщо за час до 18 годин автомашина не з'явиться в зоні зв'язку, диспетчер одержить повідомлення, що повідомлення не вручене.

Система "Сіті ГІС" надає якісне географічне програмне забезпечення. Програма відображає транспортні засоби та транспортні пригоди на векторній цифровій карті. Використання векторних карт, замість бітових, дає можливість більш швидкої обробки інформації, представлення карт у більш звичній для користувача формі звичайних карт, можливість підключення до векторних баз даних, наприклад, міських комунікацій, карти дорожніх знаків, пожежних гідрантів тощо. Нові транспортні пригоди, які реєструє операційне доповнення, зразу відображаються на карті. Таким чином, користувачі програми, своєчасно отримавши інформацію, можуть оперативно змінити свій маршрут або скористатись автоматичним будівником маршруту Сіті ГІС. Маршрут автоматично перераховується у міру переміщення транспортного засобу.

Основними перевагами використання подібного програмного диспетчерсько-комунікаційного забезпечення є:

• – можливість бачити, де знаходяться партнери;
• – автоматичне направлення транспорту до місця роботи або транспортної події;
• – отримання інформації про тимчасові перешкоди на маршруті;
• – швидкий підбір альтернативного маршруту.