Система автоматизированного контроля движения транспортных средств и перевозки грузов

(51)7 08 1/123, 08 25/10, 60 25/10 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Абдигалиев Нурдан Канаевич Бовкун Владимир Алексеевич Лян Борис Николаевич(73) Бовкун Владимир Алексеевич Лян Борис Николаевич Абдигалиев Нурдан Канаевич(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ПЕРЕВОЗКИ ГРУЗОВ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания единой автоматизированной информационной системы транспортного комплекса. Задача изобретения - создание единой автоматизированной информационной системы транспортного комплекса, обеспечивающей его дальнейшее совершенствование. Предлагаемое изобретение позволит осуществить эффективное информационное обеспечение движе ния транспортных средств и перевозки грузов, организовать экономичные грузоперевозки, обеспечить безопасность движения транспортных средств, расширить сферу сервисных услуг. Система включает в себя автоматический дистанционный идентификатор 1, состоящий из устройства ввода информации и радиопередающего модуля 2. В качестве носителя кодированной информации о транспортном средстве использован электронный идентификационный паспорт транспортного средства. Пункты сбора информации представляют собой выполненные на базе существующих постов транспортной инспекции или таможенного контроля и расположенные по пути движения транспортных средств автоматизированные контрольные пункты, в состав которых входят датчики фиксации прохождения транспортным средством границ контролируемого участка, устройство приема-передачи радиосигнала от идентификатора, устройство коммутации и преобразования ответных радиосигналов, устройство визуального контроля и устройство обмена информацией. 10136 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания единой автоматизированной информационной системы транспортного комплекса. Известно устройство для контроля движения транспортных средств по патенту СССР 1836714,кл.081/123, 1993, реализующее обмен информацией между транспортными средствами и пунктом контроля по принципу запрос-ответ. Устройство обеспечивает контроль движения транспортных средств на узкотерриториальном пространстве. Известно устройство для автоматического контроля и регистрации движения транспорта, содержащее селектор, блоки управления диспетчера,управления оператора, индикации оператора и циклического спроса (а. с. СССР 595765, кл.081/01, 1978). Недостатком данного устройства являются ограниченные возможности по управлению движением транспорта. Известен способ определения местоположения и идентификации подвижных объектов, основанный на излучении сигналов передатчиками, снабженными индивидуальными кодами и установленными на объектах, приеме этих сигналов и передаче с приемников на пункт обработки данных о факте приема и коде принятых сигналов, где по координатам приемников, принимающих сигналы передатчиков объектов определяют местоположение подвижных объектов и производит их идентификацию (патент Франции 2630565, кл.087/06, 1988). Недостатками известных способа и системы являются, вопервых, низкая точность местоопределения координат объектов, соизмеримая с расстоянием между ближайшими приемниками, во-вторых, низкая пропускная способность, в-третьих, ограниченный радиус действия, увеличение которого приводит к резкому увеличению затрат на реализацию. Известен способ контроля местоположения транспортных средств по а. с. СССР 1837343, кл.0817/00, 21/00, 1993, основанный на измерении каждым транспортным средством своего местоположения, преобразовании его в радиосигнал и передаче в центр управления. Известный способ сложен в реализации, для его выполнения необходимо обеспечить множество сложных действий в центре управления, что требует специальной подготовки оператора и значительные временные затраты. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система сбора и представления информации о транспортных средствах по а. с. СССР 1596364, кл.0817/00,6125/00,1990, принятая за прототип. Известная система содержит встроенный в каждое транспортное средство передатчик кодированной информации с входящим в его состав носителем кодированной информации о транспортном средстве, а также расположенные по пути движения транспортных средств пункты сбора информации. Известная система имеет ряд недостатков. Так,она может быть использована лишь в автоматизиро 2 ванных транспортных средствах для контроля степени загруженности транспортных средств (в частности, на железнодорожном транспорте для сбора и представления информации о наличии свободных мест в приближающихся пассажирских поездах). При современной, сильно возросшей интенсивности перевозок необходимо, с одной стороны, увеличить объем передаваемой информации, а с другой - обеспечить оперативность ее передачи. В этих условиях целесообразно использование такого носителя информации, который обеспечивал бы кодирование и представление в компактной форме определенного объема информации (в первую очередь, данных о транспортном средстве, маршруте и графике его движения, о перевозимом грузе), а также обеспечивал бы возможность ее обновления и оперативной выдачи. Известная система не позволяет эффективно решить проблему информационного обеспечения транспортных перевозок. Наблюдения показывают, что на транспортных магистралях имеют место неординарные ситуации аварии, стихийные бедствия. В этих случаях необходимо дать экстренное сообщение о случившемся и четко сформулировать характер необходимой помощи. Этим требованиям не отвечает известная система. Известная система не позволяет также организовать экономичные перевозки, поскольку не обеспечивает потребителей информацией о фактической степени загруженности транспортного средства. Известная система не обеспечивает и безопасности движения транспортных средств, и сохранности перевозимых грузов. Все эти недостатки делают известную систему неэффективной и неконкурентоспособной. Задача изобретения - создание единой автоматизированной информационной системы транспортного комплекса, обеспечивающей его дальнейшее совершенствование. Решение поставленной задачи позволит осуществить эффективное информационное обеспечение движения транспортных средств и перевозки грузов,организовать экономичные грузоперевозки, обеспечить безопасность движения транспортных средств,расширить сферу сервисных услуг. Это достигается тем, что в системе автоматизированного контроля движения транспортных средств и перевозки грузов, содержащей передатчик кодированной информации с входящим в его состав носителем информации о транспортном средстве, а также расположенные по пути движения транспортных средств пункты сбора информации, в качестве передатчика кодированной информации о транспортном средстве использован дополнительно введенный в состав системы и состоящий из устройства ввода информации и радиопередающего модуля автоматический дистанционный идентификатор, а в качестве носителя кодированной информации о транспортном средстве использован обеспечивающий возможность электронного ввода и считывания информации элек 10136 тронный идентификационный паспорт транспортного средства, пункты сбора информации представляют собой выполненные на базе существующих постов транспортной инспекции или таможенного контроля и расположенные по пути движения транспортных средств автоматизированные контрольные пункты, состоящие из размещенных на границах контролируемого участка датчиков фиксации прохождения транспортным средством границ контролируемого участка, устройств приема-передачи радиосигнала от автоматического дистанционного идентификатора, устройств коммутации и преобразования ответных радиосигналов, устройств визуального контроля и устройств обмена информацией по радио- и телефонным каналам связи как между автоматическими контрольными пунктами, так и региональными диспетчерскими пунктами, при этом вводимая с электронного идентификационного паспорта транспортного средства и по команде водителя в автоматический дистанционный идентификатор кодированная информация включает в себя данные о транспортном средстве, маршруте и графике его движения, о перевозимом грузе, сообщения о возникновении аварийных ситуаций и характере необходимой помощи, при этом электронный идентификационный паспорт транспортного средства выполнен в виде твердотельного плоского пластикового носителя информации и снабжен специальным сектором для ввода и считывания информации, а автоматический дистанционный идентификатор размещается с внутренней стороны лобового стекла транспортного средства. При этом включение автоматического дистанционного идентификатора производится автоматически по запросу наземной службы контроля или вручную водителем транспортного средства, при несанкционированном же использовании транспортного средства осуществляется блокировка его включения, а расстояние между двумя расположенными по пути движения транспортного средства соседними автоматизированными контрольными пунктами не превышает дальности действия устройств обмена информацией на этих пунктах, а информационный обмен между автоматизированными контрольными пунктами происходит в эстафетном режиме передачи информации, излучение же сигнала автоматическим дистанционным идентификатором в автоматическом и в ручном режимах производится на одних и тех же частотах, при этом, в первом случае, радиопередающий модуль обеспечивает надежную передачу данных в пределах границ контролируемого участка, а во втором - передачу сигнала бедствия в пределах расстояния между двумя соседними автоматизированными контрольными пунктами. На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемой системы автоматизированного контроля движения транспортных средств и перевозки грузов (в пределах границ контролируемого участка автоматизированного контрольного пункта), на фиг. 2 - блоксхема предлагаемой системы автоматизированного контроля в масштабах отдельного региона (области республики). Предлагаемая система включает в себя автоматический дистанционный идентификатор 1 (АДИ),состоящий из устройства ввода информации и радиопередающего модуля 2. АДИ 1 размещается с внутренней стороны лобового стекла транспортного средства 3, его включение производится автоматически по запросу наземной службы контроля - автоматизированных контрольных пунктов 4 (АКП) или вручную водителем транспортного средства. При несанкционированном использовании транспортного средства (взломах, умышленных повреждениях), с помощью АДИ осуществляется блокировка его включения. В состав АКП 4 входят размещаемые на границах контролируемого участка (протяженностью ) датчики 5 фиксации прохождения транспортным средством 3 границ контролируемого участка, устройство 6 приема-передачи радиосигнала от АДИ 1,устройство 7 коммутации и преобразования ответных радиосигналов, устройство 8 визуального контроля и устройство 9 обмена информацией по радиои телефонным каналам связи. При этом обмен информацией осуществляется как между различными АКП 4, так и между региональными диспетчерскими пунктами (РДП) 10 и ведомственными центрами 11 пользователей (ВЦП). В предлагаемой системе в качестве носителя кодированной информации использован обеспечивающий возможность электронного ввода и считывания информации электронный идентификационный паспорт транспортного средства (на фигурах не показан), выполненный в виде твердотельного плоского пластикового носителя информации и снабженный специальным сектором для ввода и считывания информации. Исходная информация включает в себя данные о транспортном средстве, маршруте и графике его движения, о перевозимом грузе, а также сообщения о возникновении аварийных ситуаций и характере необходимой помощи. Излучение сигнала автоматическим дистанционным идентификатором 1 как в автоматическом, так и в ручном режимах производится на одних и тех же частотах, но при этом, в первом случае, радиопередающий модуль 2 обеспечивает надежную передачу данных в пределах контролируемого участка, а во втором - передачу сигнала бедствия в пределах расстояниямежду двумя соседними АКП 4 (фиг. 2). АКП 4 выполнены на базе существующих постов транспортной инспекции (например, постов ГАИ) или таможенного контроля и располагаются по пути движения транспортных средств 3. При этом расстояниемежду двумя расположенными по пути движения транспортного средства соседними АКП не превышает дальности действия устройств обмена информацией на этих пунктах, а информационный обмен между АКП происходит в, так называемом,эстафетном режиме передачи информации. 3 10136 АКП 4 предназначены как для контроля прохождения транспортными средствами 3 контрольных участков с одновременным приемом сигналов от АДИ 1, так и для передачи полученных данных в региональные диспетчерские пункты 10 и центральный банк данных (на фигурах не показан). В региональных диспетчерских пунктах 10 и ведомственных центрах 11 пользователей производится обработка и отображение принимаемых данных о движении транспортных средств и грузов, а также сигналов оповещения о происшествиях, авариях и катастрофах. Посредством радиопередающих устройств (на фигурах не показаны) автоматических контрольных пунктов 4 через ретрансляторы искусственных спутников Земли (ИСЗ) 12 таких, например, как Электрод и Альтаир, и центральную станцию 13 производится передача данных в пакетном режиме от АКП 4 к региональным диспетчерским пунктам 10 и ведомственным центрам 11 пользователей, а также в режиме пакетного разделения каналов производится обмен информацией между региональными диспетчерскими пунктами 10 и ведомственными центрами 11 пользователей. В состав центральной станции 13 входит комплекс приема-передачи информации с ИСЗ типа Электро и Альтаир. Этот комплекс оснащен антенной системой 14, многоканальным приемным устройством, устройством уплотнения, вычислительным комплексом и аппаратурой сопряжения (на фигурах не показаны). Предлагаемая система автоматизированного контроля движения транспортных средств и перевозки грузов работает следующим образом. В исходном пункте сбора (например, на таможенных постах у государственной границы) транспортное средство 3 укомплектовывается АДИ 1 с входящим в его состав радиопередающим модулем 2. С помощью электронного идентификационного паспорта транспортного средства в АДИ вводится кодированная информация о транспортном средстве 3. Через единую сеть 15 сбора и передачи данных(фиг. 2) данная информация заносится в центральный банк данных с одновременной передачей соответствующих данных во все расположенные по маршруту движения транспортных средств автоматизированные контрольные пункты 4. Начав движение с исходного пункта, транспортное средство 3, преодолев часть своего маршрута,въезжает в границы расположенного по пути его движения контролируемого участка АКП 4. Непосредственное вхождение в пределы границ и выход за пределы контролируемого участка фиксируется датчиками 5. При этом с помощью устройства 6 приема-передачи и устройства 7 коммутации и преобразования производится как формирование сигнала запроса на расположенный на транспортном средстве АДИ, так и обработка полученного от АДИ ответного радиосигнала. Посредством же устройства 4 8 производится визуальный контроль оператором полученной информации, а с помощью устройства 9 через единую сеть 15 сбора и передачи данных осуществляется обмен информацией между различными автоматизированными контрольными пунктами 4 и региональными диспетчерскими пунктами 10. При необходимости или по дополнительному запросу полученная информация о местоположении транспортного средства может передаваться в ведомственные центры 11 пользователей или предоставляться другим заинтересованным пользователям. При возникновении дорожных происшествий(аварий, поломок, отклонениях от маршрута движения и др.) на перегонах между АКП 4 водитель транспортного средства в ручном режиме с помощью радиопередающего модуля 2 передает сигнал бедствия. На основе полученных на центральной станции 13 данных, после их обработки и определения местоположения происшествия, формируется сигнал оповещения, который передается в соответствующую службу для принятия решения и оказания экстренной помощи. Информационный обмен между автоматическими контрольными пунктами происходит в эстафетном режиме передачи информации. При попытках несанкционированного использования транспортного средства (например, попытке его угона) с помощью автоматического дистанционного идентификатора осуществляется блокировка его включения. Излучение сигнала автоматическим дистанционным идентификатором в автоматическом и ручном режимах производится на одних и тех же частотах,В первом случае, радиопередающий модуль обеспечивает надежную передачу данных в пределах границконтролируемого участка, а во втором обеспечивает передачу сигнала бедствия в пределах расстояниямежду двумя соседними АКП. Внедрение предложенной системы позволит осуществлять контроль за передвижением транспортных средств и перевозки грузов на транспортных магистралях информировать владельцев транспортных средств, отправителей и получателей грузов о точном местоположении и фактическом состоянии интересующих их транспортных средств и грузов регулярно обеспечивать центральный банк данных о состоянии дорожной сети, о грузовых и транспортных потоках на транспортных магистралях, о возникновении непредвиденных ситуаций, о стихийных бедствиях и других происшествиях, необходимых для оперативного управления и принятия решения по совершенствованию и развитию отрасли оповещать региональные диспетчерские пункты и ведомственные центры пользователей о происшествиях, авариях и катастрофах на маршрутах движения транспортных средств предоставлять услуги связи на маршрутах движения, включая возможность необходимого документального обмена,связанного с транспортными операциями в пунктах отправки или получения грузов. 10136 Кроме того, внедрение предлагаемой системы будет способствовать повышению эффективности функционирования дорожной службы в части надзора за дорожным движением и его оперативным регулированием как в обычных условиях, так и при происшествиях в экстремальных ситуациях на транспортных магистралях, в части выявления и пресечения нарушений Правил дорожного движения в целях повышения безопасности на дорогах, а также в части выявления и предотвращения несанкционированного использования, угона и кражи транспортных средств. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система автоматизированного контроля движения транспортных средств и перевозки грузов,содержащая передатчик кодированной информации с входящим в его состав носителем информации о транспортном средстве, а также расположенные по пути движения транспортных средств пункты контроля, отличающаяся тем, что в качестве передатчика кодированной информации о транспортном средстве использован автоматический дистанционный идентификатор, состоящий из устройства ввода информации и радиопередающего модуля, в качестве носителя кодированной информации о транспортном средстве использован обеспечивающий возможность электронного ввода и считывания информации электронный идентификационный паспорт транспортного средства, а пункты контроля выполнены как автоматизированные контрольные пункты,размещенные на базе существующих постов транспортной инспекции или таможенного контроля, расположенных по пути движения транспортных средств, и состоят из размещенных на границах контролируемого участка датчиков фиксации прохождения транспортным средством границ контролируемого участка, устройств приема-передачи радиосигнала от автоматического дистанционного идентификатора, устройств коммутации и преобразования ответных радиосигналов, устройств визуального контроля и устройств обмена информацией по радио и телефонным каналам связи как между автоматическими контрольными пунктами, так и региональными диспетчерскими пунктами, при этом вводимая с электронного идентификационного паспорта транспортного средства и по команде водителя в автоматический дистанционный идентификатор кодированная информация включает в себя данные о транспортном средстве, маршруте и графике его движения, о перевозимом грузе, сообщения о возникновении аварийных ситуаций и характере необходимой помощи. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что электронный идентификационный паспорт транспортного средства выполнен в виде твердотельного плоского пластикового носителя информации, который снабжен сектором для ввода и считывания информации. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что автоматический дистанционный идентификатор размещен с внутренней стороны лобового стекла транспортного средства. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью автоматического включения автоматического дистанционного идентификатора по запросу наземной службы контроля или вручную водителем транспортного средства, а также с возможностью блокировки его включения при несанкционированном использовании транспортного средства. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью излучения сигнала автоматическим дистанционным идентификатором в автоматическом и в ручном режимах на одних и тех же частотах, при этом в первом случае радиопередающий модуль имеет возможность надежной передачи данных в пределах границ контролируемого участка, а во втором - передачи сигнала бедствия в пределах расстояния между двумя соседними автоматизированными контрольными пунктами. 6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью производить информационный обмен между автоматизированными контрольными пунктами в эстафетном режиме передачи информации по пути движения транспортного средства при расстоянии между пунктами, не превышающем дальности действия устройств обмена информацией на этих пунктах.