Облако мониторинга и управления дорожным движением
|
Скачать 0.71 Mb.
|
                                ЗЕЛЕНАЯ ВОЛНА –ОБЛАКО МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ (Green Wave Traffic on Cloud – Cloud Traffic Control) Бондаренко М.Ф., Хаханов В.И., Энглези И.П., Убар Р., Лобур М.В., Меликян В., Дохов А.И., Бодянский Е.В., Тевяшев А.Д., Филатов В.А., Ткаченко В.Ф., Филиппенко О.И., Шахов Д.В., Саатчян А.Г., Литвинова Е.И., Чумаченко С.В., Хаханова И.В., Гузь О.А., Белоус Н.В., Полетайкин А.Н., Чугуров И.Н. Аннотация. Предлагается облачный сервис «Зеленая волна» (интеллектуальная инфраструктура дорожного движения) для мониторинга и управления дорожным движением в реальном масштабе времени на основе использования глобальных систем позиционирования, навигации (GPS, GPRS), интеллектуальных дорожных контроллеров, средств радиочастотной идентификации автомобилей в целях повышения качества и безопасности передвижения транспортных средств, а также минимизации временных и материальных затрат при движении автомобилей по заданным маршрутам. Предлагается комплекс инновационных научно-технических решений для социальных, гуманитарных, экономических, топливно-энергетических и экологических проблем, связанных с созданием и применением облака мониторинга и управления. Все упомянутые технологии и средства интегрируются в системные модели интерактивного взаимодействия в реальном времени облаков мониторинга и управления с транспортными средствами и инфраструктурой дорожного движения. Каждый автомобиль имеет виртуальную модель в киберпространстве – индивидуальную ячейку в облаке, инвариантную по отношению к водителям, обслуживающим транспортное средство. Предложены метрики измерения процессов и явлений в киберпространстве, которые дают возможность адекватно выполнять оценивание оптимизационных решений, анализ инфраструктуры и состояния дорожного движения для облачного мониторинга и управления в режиме реального времени.
Процессы раздельного и несинхронизированного развития двух компонентов: реального мира и киберпространства в настоящее время приобретают векторный формат, направленный на создание структурированных и взаимно интегрированных компонентов КиберГеоСистемы (КГС). Последняя эволюционирует в настоящее время путями создания в киберпространстве облачных сервисов точного мониторинга и оптимального управления несовершенным реальным миром на основе моделей взаимно однозначного отображения всех земных процессов и явлений. Упрощенно КГС можно представить двумя модулями: «облачного» управления и исполнительного земного механизма, представленного ресурсами и людьми. При этом механизмы управления и исполнения не должны пересекаться по материальным и человеческим ресурсам. Здесь облако, которое вошло в обиход совсем недавно, вдруг оказывается знаково связанным по исторически существующим сказаниям и легендам с местом, отведенным для Бога – Главного Менеджера Человечества. Как в прошлом, так и в будущем оно не способно, не хочет и/или не может эффективно, оптимально и качественно управлять самим собой. Поэтому в настоящее время, в помощь Высшему разуму, человеческий интеллект небезуспешно пытается создать киберсистему для детального, точного и гуманного управления собой. Поскольку любая система является замкнутой относительно составляющих ее компонентов, то Бог и Человечество, как участники создания замкнутой системы, не могут существовать друг без друга. Оставив глобальный и стратегический менеджмент Богу, человеческий разум направляет свои усилия на помощь Высшему разуму в деталях мониторинга и управления процессами и явлениями, направленными на повышение качества жизни и улучшение среды обитания человечества, устраняя тем самым из данной епархии деструктивные земные и неземные силы. История человеческого бытия практически не знает примеров справедливого и доверительного управления странами и группами людей со стороны руководителей различного уровня. Всегда находятся люди и организации, которые «страдают» от неправомерных или непрофессиональных управленческих действий, вызванных некомпетентностью или субъективизмом топ-менеджеров. Отсюда у каждого человека возникает потребность в справедливом барине, добром царе, а в пределе – каждому нужен Бог, в компетентность и доброту которого мы верим. Достойно и корректно управлять человечеством, группой людей или индивидуумом может только КГСистема – беспристрастный, неподкупный и толерантный ко всем материальным и человеческим ресурсам киберменеджер, функционирующий на основе существующих законов юриспруденции, морали, общечеловеческих ценностей и гуманизма. Менеджер не должен иметь функциональности исполнительного механизма системы. Например, ректор, сочетающий обязанности заведующего кафедрой, всегда будет принимать субъективные и не всегда правильные решения. Более того, в идеале, он не должен принадлежать какой-либо кафедре. Менеджер должен быть абсолютно рафинированным специалистом в своей области и не обязательно ученым или профессором. Тому есть много положительных примеров в бизнесе и академической сфере деятельности. Кадры управления и исполнения не должны пересекаться на поле функциональных обязанностей. Не должно привлекать кухарок к управлению, верно и обратное, менеджеров – варить борщ. Это следует из структуры системы, где функции механизмов управления и исполнения не пересекаются. Исход управления на облака имеет серьезные экономические и философские аргументы. Если вспомнить, что ресурсы управления не создают продукцию, то они являются паразитирующей частью системы вместе с инфраструктурой обслуживания, которые негативно влияют на стоимость конечной продукции. Поэтому любая система должна иметь целью – уменьшить соотношение между мощностью компонентов управления и исполнения. Только частный бизнес успешно решает данную проблему, где критерии время – деньги – качество регулируют численность управленческих кадров и ресурсов сервисного обслуживания на уровне не более 20 процентов. Интересен пример с Лабораторией Касперского, где менеджмент способствовал в создании и запуске кибер-робота для поиска новых вирусов, производительность которого намного выше чем 200 профессиональных аналитиков, которые стали не нужны компании. Другой, но уже негативный пример государственного предприятия, которое имеет 500 ученых и преподавателей, создающих продукцию – 1000 инженеров в год, где мощность управленческого и вспомогательного персонала – 1500 человек! Университет в Швеции (г. Карлскрона) имеет на 800 преподавателей всего 200 человек персонала, участвующего в управлении и обслуживании. Выводы: 1) Государственные структуры (предприятия, организации, университеты), как экономически сверхзатратные, коррумпированные и паразитирующие, уходят в историю. Но и смена собственности, государственной на частную, не есть решение проблемы, поскольку на некачественное управление человечеством уже сегодня требуется 50 процентов работоспособного населения планеты. 2) Исход управления на облака – ключевое решение проблемы повышения качества жизни каждого человека и экологии земли. Человечество не может управлять самим собой, две тысячи лет истории – только драмы и трагедии, равно как и каждый индивидуум не может быть объективным менеджером по отношению к другим людям и безошибочным при самоуправлении. Если человечество есть исполнительный механизм, а это так, то другого варианта нет, как создавать масштабируемого киберменеджера для объективного, толерантного и точного в деталях управления человеком, группами людей и странами! К 2050 году в рамках киберпространства должен появиться КиберМозг Человечества, который будет управлять каждым из нас и всеми вместе в целях обеспечения качества жизни и здоровья планеты. Таким образом, формально КиберГеоСистема представляется в виде двух компонентов (механизмов): Cyberity – мониторинга - управления и Humanity – исполнения желаний, которые связаны между собой четырьмя сигналами: Мониторинга, Управления и Инициирования обоих механизмов в целях реализации желаний. Аналитическая форма задания CH-системы и ее структурный эквивалент изображены на рис. 1. Рис. 1. Аналитическая и структурная формы задания CH-системы Здесь представлены  соответственно: блоки управления (менеджеры и киберы – cybers) и исполнения (инфраструктура, исполнители и роботы); сигналы мониторинга и управления, входы управляющих идей и исполнительных ресурсов (время – деньги – материалы), выходы индикации состояния алгоритма (плана) реализации идеи и выпуска продукции (сервиса).Вход управляющих идей служит не только коллектором всех интересных предложений, поступающих от членов сообщества, но и селектором, который способен отфильтровать деструктивные или невыполнимые в условия ограниченных временных и материальных ресурсов. От структуры данного входа существенно зависит эффективность системы в целом, поскольку правильно настроенный первый фильтр дает возможность собирать большое количество конструктивных идей путем материальной и моральной активизации членов сообщества. Функция второго фильтра заключается в качественной селекции плодотворных идей за счет привлечения экспертов мирового уровня из среды ученых, экономистов и маркетологов. Деструктивно, когда менеджер хочет быть генератором или реализатором идей. Традиционно он впадает в искушение – ставить запрет на все идеи, чтобы со временем выдавать их за свои. Но время – враг реализации идеи, которая быстро стареет, следовательно, такой менеджер – враг системы. Но еще более худший вариант, когда посредственный менеджер обладает неконтролируемым чувством зависти, здесь работает принцип – самая плодотворная идея закапывается, потому что она не моя. Функция менеджера – только качественное управление для реализации идеи в условиях ограничений на время, людские, финансовые и материальные ресурсы. В рамках создания КиберГеоСистемы актуальными и рыночно привлекательными являются следующие направления исследований: 1. Технологии дифференцирования мобильных систем на специализированные и структурированное киберпространство облачных сервисов. 3. Квантовые параллельные вычисления и специализированные мультипроцессоры. 4. Сенсорные интеллектуальные устройства для реального мира и быстродействующие роботы для киберпространства. 5. Трехмерные мультипроцессоры, 3D-вычислительные процессы и многомерное киберпространство. Здесь речь идет о неминуемом переходе вычислительных устройств, процессов и компонентов в 3D-измерение в связи с появлением трехмерного FinFETs транзистора. 6. Это приведет весь компьютерный мир к реализации совершенно новой парадигмы – параллельного программирования вычислительных структур в трех измерениях. 7. Важным представляется создание 3D-мультипроцессора на объемном кристалле, что станет возможным в ближайшие 5 лет. Здесь следует внедрять треугольную, а также тетраэдрную структуры межкомпонентных соседних связей в качестве базовых элементов для формирования вычислительных объемов микро- и мультипроцессоров, а также киберпространства сервисов. 8. Становится актуальной разработка 3D-принтеров для реализации технологий печатания (изготовления) трехмерных оптимальных специализированных архитектур, функционально заточенных под конкретные алгоритмы решения практических задач. Эволюция киберпространства планеты делится на следующие периоды: 1) 1980-е годы – формирование парка персональных компьютеров; 2) 1990-е годы – внедрение Интернет-технологий в производственные процессы и быт человека; 3) 2000-е годы – повышение качества жизни за счет внедрения мобильных устройств и облачных сервисов; 4) 2010-е годы – создание цифровой инфраструктуры мониторинга и управления движущимися объектами (воздушный, морской, наземный транспорт и роботы). Поэтому в настоящее время рыночно привлекательной проблемой является системная интеграция облачного сервиса мониторинга и управления, блоков радиочастотной идентификации транспорта, а также цифровых средств дорожной инфраструктуры для оптимального on-line управления транспортными средствами и дорожным движением в целях решения социальных, гуманитарных, экономических и экологических проблем. Что является основой киберпространства планеты? Кристалл кремния и его аналоги. Современная микроэлектроника дает возможность создавать уже не плоские, а объемные транзисторные структуры (3D – FinFETs) в 14 нанометровом диапазоне, соизмеримым с размером атома. Это означает появление в скором будущем объемных 3D-System-on-Chip вместо плоских структур или систем в пакете. Преимущества таких объемных кристаллов существенно повлияют на характеристики промышленных изделий в части: энергопотребления, размерности, быстродействия, стоимости и качества за счет уменьшения не только размерности компонентов, но и связей между ними. При этом возникают и проблемы связанные с отводом тепла из внутренних областей 3D-кристалла, а также с созданием новых технологий проектирования, верификации, тестирования, диагностирования и восстановления работоспособности его компонентов. Таким образом, микромир киберпространства переходит не без труда в 3D-измерение. Макромир все еще остается плоским при объединении в систему мультипроцессорных компонентов, компьютеров, сетей, облачных сервисов киберпространства. Какие аргументы можно выдвинуть за переход макромира в 3D-пространство? Компактность информационных объемов, быстродействие перемещения в киберпространстве и его размерность. Треугольная плоская структура системы, где все вершины являются соседними, что есть хорошо, имеет существенный недостаток в двух измерениях – кодирование трех вершин или ребер занимает три кода, а это означает, что один код двухбитового вектора не используется. Поэтому создать примитивную структуру, где все вершины являются соседними, а их количество равно четырем для полного использования кодового пространства двух битов, значит вновь открыть удивительную по своим свойствам 3D-фигуру – тетраэдр! Он имеет шесть ребер или расстояний, xor-сумма которых равна нулю. При задании фигуры два ребра являются избыточными, что можно использовать для уменьшения информационных объемов до 66 % при хранении и передаче данных. Формирование кибернетического пространства на основе использования примитивов-тетраэдров дает возможность оптимизировать (минимизировать) отношение структурной сложности пространства к среднему расстоянию между двумя точками. Куда сегодня стремится реальный кибернетический мир? Корпоративные сети, персональные компьютеры, а также отдельные сервисы (программные продукты) уходят в облака киберпространства, которые имеют ярко выраженную тенденцию к расслоению Интернета по специализированным сервисам, рис. 1. Если сегодня 4 миллиарда пользователей соединяются в интернете (1 zettabytes =  байт) посредством 50 миллиардов гаджетов, то через пять лет каждый активный пользователь будет иметь не менее 10 устройств для связи с киберпространством. Становится невозможным использование персональных компьютеров без частичного или полного их отображения или синхронизации на облаках Интернета. Это дает возможность решать проблему удаленного доступа к личным данным и сервисам персонального компьютера при перемещении пользователей в пространстве. Экономический фактор неэффективного использования приобретенных приложений, размещенных в гаджетах и персональных компьютерах, заставляет пользователя отказываться от их покупки в пользу почти бесплатной аренды сервисов на облаках. Все упомянутое выше является существенным аргументом и неоспоримым доказательством неминуемого перехода всего человечества в киберпространство виртуальных сетей и компьютеров, располагаемых в профессионально надежных облаках сервисов. Достоинства виртуального мира заключаются в том, что микро-ячейки и макро-сети в облаках инвариантны по отношению к многочисленным гаджетам каждого пользователя или корпорации. Облачные технологии снимают практически все упомянутые выше проблемы надежности, безопасности, сервисного обслуживания и практически не имеют недостатков. В связи с глобальным переходом корпораций и пользователей в облака чрезвычайно актуальной и рыночно привлекательной становится проблема защиты информации и компонентов киберпространства от несанкционированного доступа, деструктивных проникновений, вирусов. Необходимо создавать надежную, тестопригодную и защищенную от несанкционированных проникновений инфраструктуру киберпространства и его компонентов (виртуальные персональные компьютеры и корпоративные сети) по аналогии с существующими сегодня решениями в реальном кибернетическом мире. Таким образом, каждый сервис, разрабатываемый в реальном мире, должен быть помещен в соответствующую ячейку облака, которое объединяет близкие по функциональностям и полезные человеку компоненты. Сказанное непосредственно относится и к сервису дорожного движения, которое имеет цифровое отображение в киберпространстве для последующего моделирования всех процессов на облаке с целью предложить каждому водителю качественные условия передвижения с экономией времени и средств.Рис. 1. Виртуализация реального мира |
Похожие:
 |
Информационно-аналитическая система регулирования на транспорте (асу тк) Автоматизированного рабочего места оператора органа управления дорожным хозяйством субъекта РФ (арм оператора рдф) системы мониторинга... |
|
О. В. Тони «15» июля 2016 г Закупка осуществляется для нужд Центральной дирекции управления движением – филиала ОАО «ржд» |
|
Основная задача авиадиспетчера непрерывный контроль за воздушной... Контроль за движением вс осуществляется от момента покидания им стоянки перед взлётом на аэродроме вылета до заруливания на стоянку... |
 |
Автоматизированная система мониторинга Руководство администратора дсмк. 421411. 00 Автоматизированная система мониторинга «Monitor» (далее «программа») предназначена для сбора информации с контролируемых объектов... |
|
Государственный стандарт российской федерации гост р 50597-93 автомобильные... Ниц гаи мвд россии, Научно-производственным объединением "Росдорнии", Московским автомобильно-дорожным институтом, Государственным... |
|
Государственный стандарт российской федерации гост р 50597-93 автомобильные... Ниц гаи мвд россии, Научно-производственным объединением "Росдорнии", Московским автомобильно-дорожным институтом, Государственным... |
|
Конкурсная документация на выполнение работ по адаптации физической... Специализированный программный комплекс мониторинга и управления временным персоналом во время подготовки |
|
Наставление по производству полетов в гражданской авиации СССР (нпп га-85) оглавление Особенности управления движением иностранных воздушных судов в воздушном пространстве СССР 105 |
|
Конкурсная документация открыт ый одноэтапн ый конкурс на право заключения... Договора на Приобретение системы мониторинга и управления сетью sdh «alcatel 1353EM/1354RM1» |
|
Программа Организация и управление движением на железнодорожном транспорте Программа предназначена для реализации государственных требований к уровню подготовки по предмету: «Организация и управление движением... |
|
Плохой английский или гильотина беспечности? Загребского центра управления воздушным движением (увд) слились вместе и исчезли, навсегда унеся 176 человеческих жизней. Произошло... |
|
В первой главе проведен анализ предметной области, рассмотрены аналоги... В данной работе представлена разработка программных средств системы мониторинга автоматов продажи проездных билетов, а точнее приложение... |
|
Приказ от 23 июля 2015 г. N 226 об утверждении требований к радиолокационным... Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности, объектам и средствам автоматической информационной... |
|
Отчет о результатах контрольного мероприятия Проверка исполнения... Проверка исполнения муниципального задания Муниципальным бюджетным учреждением «Управление городским дорожным хозяйством» за 2015... |
|
Условия проведения открытого запроса предложений в электронной форме Документация по открытому запросу предложений в электронной форме (СЗбф 182-16) на выполнение проектных работ по объекту «Реконструкция... |
|
О проведении мониторинга цен и предложений Управления делами Президента Российской Федерации, (сокращенное наименование – фгуп «Госзагрансобственность») |