Цифровизация управления дорожной деятельностью Тюменской области

Заказчик
Департамент информатизации Тюменской области
Руководитель проекта со стороны заказчика
ИТ-поставщик
ООО "Интеллектуальная Транспортная Система"
Год завершения проекта
2020
Сроки выполнения проекта
Октябрь, 2019 - Июль, 2020
Масштаб проекта
4500 человеко-часов
Цели
Цель:
Обеспечение безопасности дорожного движения, путем снижения количества аварийно-опасных участков и приведения в нормативное состояние улично-дорожной сети, в рамках реализации национального проекта «Безопасные и качественные дороги».
Задачи:
Автоматизировать процессы, позволяющие осуществлять мониторинг и визуализацию:
  • состояния улично-дорожной сети (далее УДС);
  • результатов диагностики УДС мобильными лабораториями;
  • поддержание в нормативном состоянии УДС в гарантийный период;
  • результатов обследования нормативного состояния пешеходных переходов;
  • автоматизировать процесс оказания услуги на выдачу специальных разрешений на автомобильные перевозки крупногабаритных и (или) тяжеловесных грузов в региональном, межмуниципальном и местном сообщении Тюменской области.

Уникальность проекта

Для обеспечения результата по достижению цели проекта,при создании подсистемы, использованы современные средства разработки и библиотеки (свободное программное обеспечение), позволяющие вести работу с большим объемом данных. Система имеет высокую стабильность,не снижает производительность при визуализации на картографической подложке более 500 000 объектов и обработке в реестрах более 1 000 000 записей. Для удобства работы с Системой реализована визуализацию данных в 3D режиме. Возможность пространственного анализа в любом удобном представлении: Точки; Линии; Полигоны; Тепловые карты; Гексагональные карты; Геоагрегация данных.
Использованное ПО
Средства разработки:
• Python3.5 (высокоуровневый язык программирования общего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода);
• Django(свободный фреймворк для веб-приложений на языке Python, использующий шаблон проектирования MVC);
• Celery(распределённая очередь заданий, реализованная на языке Python);
• RabbitMQ(программный брокер сообщений на основе стандарта AMQP);
• Websockets(протокол связи поверх TCP-соединения, предназначенный для обмена сообщениями между браузером и веб-сервером в режиме реального времени. В настоящее время в W3C осуществляется стандартизация API WebSockets);
• Gunicorn(это Python WSGI HTTP сервера);
• ReactJS(v16.12+, JavaScript-библиотека с открытым исходным кодом для разработки пользовательских интерфейсов);
• deck.gl(v8.2+, библиотека для MapBox);
• react-map-gl(v5+, построение векторных карт на основе Mapbox);
• d3 (v5+, библиотека распределенных расчетов);
• react-hook-form(v5+, библиотека для сборки данных форм);
• react-redux(v7+, библиотека хранения и обработки глобального стейта приложения);
• redux-saga(v1.1+, библиотека управления асинхронными операциями над стейтом приложения);
• reselect(v4, библиотека оптимизации селекторов стейта);
• styled-components(v5+, библиотека управления стилями и темами приложения);
• gatsby.js(библиотека серверный рендер приложения);
• ApolloClient(библиотека клиента GraphQL);
• jest(v26, библиотека тест раннера);
• enzyme(v3+, библиотека тестирования);

СУБД:
• PostgreSQL9.5.4 и выше (свободная объектно-реляционная система управления базами данных (СУБД));
• Redis(резидентная система управления базами данных класса NoSQL с открытым исходным кодом);
• ClickHouse(колоночная аналитическая СУБД с открытым кодом, позволяющая выполнять аналитические запросы в режиме реального времени на структурированных больших данных);
• Mongodb(документоориентированная система управления базами данных с открытым исходным кодом, не требующая описания схемы таблиц. Классифицирована как NoSQL, использует JSON-подобные документы и схему базы данных. Написана на языке C++. Используется в веб-разработке, в частности, в рамках JavaScript-ориентированного стека MEAN);

Используемое программное обеспечение:
• Nginx(веб-сервер и почтовый прокси-сервер, работающий на Unix-подобных операционных системах (тестировалась сборка и работа на FreeBSD, OpenBSD, Linux, Solaris, macOS, AIX и HP-UX);
• Haproxy(серверное программное обеспечение для обеспечения высокой доступности и балансировки нагрузки для TCP и HTTP-приложений, посредством распределения входящих запросов на несколько обслуживающих серверов);
• Https(расширение протокола HTTP для поддержки шифрования в целях повышения безопасности. Данные в протоколе HTTPS передаются поверх криптографических протоколов TLS или устаревшего в 2015 году SSL. В отличие от HTTP с TCP-портом 80, для HTTPS по умолчанию используется TCP-порт 443);
• Grafana(платформа с открытым исходным кодом для визуализации, мониторинга и анализа данных) + Loki;
• Prometheus(база данных временных рядов);

Средства разработки мобильного приложения:
• Firebase(сервис интеграции с приложениями);
• Java(Строго типизированный объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией SunMicrosystems);
• Kotlin(Статически типизированный, объектно-ориентированный язык программирования, работающий поверх JavaVirtualMachine и разрабатываемый компанией JetBrains. Также компилируется в JavaScript и в исполняемый код ряда платформ через инфраструктуру LLVM) + библиотеки RxJava2, Retrofit2, OkHttp3;
• Realm(база данных для нескольких платформ)

Платформа: операционная система Linux

Сложность реализации
Разрозненность информации об автомобильных дорогах;
Отсутствие централизованного учета и управления процессами содержания и развития дорожной инфраструктуры;
Различные подходы при анализе и выстраивании рейтингов приоритетности проведения работ;
Отсутствие механизмов обследования ответственными лицами объектов улично-дорожной сети;
Потребность в создании электронных сервисов для граждан и органов власти;
Потребность в создании сервиса учета, хранения и мониторинга данных выданных специальных разрешений на осуществление движения по автомобильным дорогам регионального или межмуниципального значения.

Описание проекта
Функциональные возможности:
  • Сбор сведений о технических характеристиках дорог.
  • Формирование реестра УДС и его элементов
  • Визуализация УДС на карте, возможность изменения отражения по определенной характеристике УДС
  • Загрузка данных результатов диагностики по всем параметрам технического состояния дорожного покрытия (ровность, сцепление, колейность, прочность и т.д.), визуализация сведений на картографической подложке
  • Ранжирование (выстраивание рейтинга) реестра участков дорог, требующих ремонта по признакам:
    • Интенсивность движения общественного транспорта
    • Интенсивность движения школьных автобусов
    • Интенсивность транспортных потоков
    • Наличие альтернативного проезда
    • Социальная значимость участка дороги
    • Наличие обращений граждан
    • Возможность нанесения элементов УДС с указанием характеристик
  • Учет искусственных сооружений, возможность проецирования участков ремонта дорог на любой участок искусственного сооружения. Интерактивная карта с возможностью просмотра истории дорожных работ, состояния последней диагностики искусственных сооружений.
  • Регулярный автоматический анализ ДТП с целью выявления новых аварийно-опасных участков УДС.
  • Функционал отработки процесса согласования нового аварийно-опасного участка, планирования и реализации мер по устранению. Контроль снижения аварийности
  • Интеграция с региональным порталом государственных услуг в части получения заявления на выдачу специальных разрешений на автомобильные перевозки крупногабаритных и (или) тяжеловесных грузов в региональном, межмуниципальном и местном сообщении Тюменской области;
  • Ведение реестра заявлений на получение специальных разрешений на автомобильные перевозки крупногабаритных и (или) тяжеловесных грузов в региональном, межмуниципальном и местном сообщении Тюменской области;
  • Автоматический расчёт причиняемого вреда по маршруту движения транспортных средств;
  • Построение оптимального маршрута с учётом ограничений по допустимой нагрузке на ось технических характеристик участков УДС;
  • Интеграция с ГИС ГМП с целью автоматического формирования счетов и контроля оплат за услуги выданных специальных разрешений на автомобильные перевозки крупногабаритных и (или) тяжеловесных грузов в региональном, межмуниципальном и местном сообщении Тюменской области;
  • Согласование маршрута движения между региональными и муниципальными владельцами участков дорог;
  • Мобильное приложение для проведение очного анализа нормативного состояния пешеходных переходов. Формирование реестра пешеходных переходов в ненормативном состоянии. Контроль в гарантийном периоде после проведения дорожных работ нормативного состояния. Возможность работы на отдалённых участках дорог в офф-лайн режиме.

Как технология повлияла на трансформацию регионального (муниципального) управления?
  • Созданы инструменты ведения единого реестра улично-дорожной сети региона с возможностью отражения полного перечня характеристик и элементов;
  • Реализована возможность контроля состояния дорожного покрытия в гарантийном периоде;
  • Созданы инструменты автоматического выстраивания рейтингов (приоритетности) проведения ремонтных работ;
  • Реализована возможность автоматического выявления аварийно-опасных участков УДС и контроля их устранения;
  • Создана возможность анализа нормативного состояния элементов УДС на основе анкетирования.


География проекта
Тюменская область
Дополнительные презентации:
Презентация_цифровизация_УДД.pdf
Коментарии: 16
  • 18.11.2020 11:36

    Необходимо будет интегрировать функционал обращений пассажиров с ПОС, в остальном - конечно очень интересное решение

    • Станислав Логинов
      Рейтинг: 1091
      Департамент информатизации Тюменской области
      Заместитель директора
      21.11.2020 14:54

      Анатолий, спасибо! Интеграцию сделаем обязательно, как только API будет доработано в ПОС :)
      Уже сегодня на портале общественного транспорта Тюменской области реализована форма обратной связи с различными категориями, такими как - качество обслуживания, работа мобильного приложения и т.д.

  • Станислав Логинов
    Рейтинг: 1091
    Департамент информатизации Тюменской области
    Заместитель директора
    03.01.2021 14:21

    https://yadi.sk/i/tSiio1bfBoRfug

    загрузил визуальное представление одного из процессов (работа нейросетки и оцифровка результатов в ИС в онлайне) в рамках системы управления дорожной деятельностью Тюменской области.

  • Владимир Кеппель
    Рейтинг: 387
    Центр организации дорожного движения Правительства Москвы (ГКУ ЦОДД)
    Начальник управления администрирования и эксплуатации интеллектуальной транспортной системы г. Москвы
    05.01.2021 22:01

    Решение однозначно заслуживающее высокой оценки! По части функций смело можно ставить в пример. В Москве например, пока только пилотируются различные подходы к наполнению и актуализации цифровой дороги, анализу состояния УДС, мониторингу объектов организации дорожного движения с использованием нейросетей. В целом достаточно нетривиальная задача. С какой периодичностью осуществляется анализ? Какой процент погрешности при оцифровке закладываете?

    • Станислав Логинов Владимир
      Рейтинг: 1091
      Департамент информатизации Тюменской области
      Заместитель директора
      06.01.2021 13:05

      Владимир, благодарю за высокую оценку, приятно быть примером!
      Планируется поставить на регулярные маршруты городского и межмуниципального транспорта и осуществлять фактически онлайн мониторинг всех изменений.
      Хочется отметить, что решение не привязано к вендору оборудования, нужен лишь поток с любой IP-камеры.
      Особенности оцифровки и погрешность оценим в 2021 году, когда выйдем на тираж решения.

  • Илья Куриленко
    Рейтинг: 20
    ООО "Анлим-ИТ"
    Заместитель генерального директора по развитию
    08.01.2021 17:29

    Проект актуальный и очень интересный. Особенно контроль нормативного состояния в гарантийный период. Возможно ли развитие функционала для создания "цифрового двойника" улично-дорожной сети? (электронной схемы организации дорожного движения)

    • Станислав Логинов Илья
      Рейтинг: 1091
      Департамент информатизации Тюменской области
      Заместитель директора
      08.01.2021 19:08

      Контроль нормативного состояния в гарантийный период действительно одно из важных направлений, важно вовремя реагировать на ухудшение состояния и инициировать ремонтные работы и претензионную деятельность с исполнителем.
      Да, это одна из подсистем единой цифровой платформы управления транспортной системой. Дальнейшее развитие ИТС в Тюменской области идёт в рамках Национального проекта "Безопасные и качественные автомобильные дороги".

  • 08.01.2021 18:44

    Задача очень масштабная. Если я все верно прочитал, то почему-то не увидел отражение концепции "умного города", который будет оснащён такой транспортной ИТ-инфраструктурой. Но умный город это не только ИТ и велодорожки. Это борьба за экономику, чтобы она потекла в те регионы, где для этого созданы условия. Как эта концепция отражается в ожиданиях от реализации проекта?

    • Станислав Логинов
      Рейтинг: 1091
      Департамент информатизации Тюменской области
      Заместитель директора
      08.01.2021 19:24

      Олег, спасибо за обратную связь!

      Данные проект является составляющей в том числе и межведомственного проекта "Умный регион" в рамках концепции/стандарта Минстроя РФ "Умный город".

      По итогам оценки Минстроем РФ IQ-городов (оценивалась реализация мероприятий в 2019 году), Тюмень поднялась на 2 место среди крупных городов в том числе и благодаря данному проекту, что благоприятно влияет на экономику региона и комфортную городскую среду для жителей Тюменской области.

      • Станислав
        08.01.2021 23:00

        "комфортную городскую среду для жителей ..." Гм... это хорошо. Но не про это вопрос. Умные города и место силы экономики. 95 % экономики будет сосредоточено в этих городах. Все остальное jung space. Это прогноз Кьелла Нордстрема, профессора Стокгольмской школы бизнеса. Вот и вопрос про привлечение инвестиций в регион в результате этого ИТ-проекта, который поднимет качество жизни в Тюмени. А с экономикой что?

        • Станислав Логинов
          Рейтинг: 1091
          Департамент информатизации Тюменской области
          Заместитель директора
          09.01.2021 09:02

          Прямой экономический эффект в цифрах не считали.

          Тюмень в 2020 году стала лидером по качеству дорог среди российских городов, следует из опроса исследовательского центра портала Superjob. Опрос был проведен среди водителей 37 крупнейших городов России.

          По данным исследования, около 86% жителей Тюмени оценили качество дорог в городе как хорошее и отличное. «Суровый климат не мешает жителям нефтегазовой столицы России следить за дорожным хозяйством: в среднем качество тюменских дорог оценивается на 4,18 балла из 5. Ни один из респондентов не поставил городским дорогам неудовлетворительную оценку», —отмечается в исследовании.

          Тюмень однозначно становится более и более привлекательнее для граждан и бизнеса, строятся новые индустриальные парки, логистические центры крупных компаний, что и способствует привлечению инвестиций в регион, но детальных цифр привести сейчас не смогу.

  • Анатолий Золотов
    Рейтинг: 21
    Клуб ИТ-директоров "iТюмень"
    Директор по развитию
    08.01.2021 19:41

    Судя по описанию крупный проект, большой объем задач решает. Интересно на сколько применим для использования компаниями не из госсектора? Также интересно, предоставляет ли система открытые API( или данные в формате csv) по аналогии с https://data.gov.ru ?

    • Станислав Логинов Анатолий
      Рейтинг: 1091
      Департамент информатизации Тюменской области
      Заместитель директора
      08.01.2021 20:03

      Анатолий, приветствую! Проект действительно уже крупный и состоит из порядка 7 подсистем, уже неоднократно данный проект вызывал интерес у коллег из бизнеса и по имеющейся у меня информации уже применяется на практике. Систему открытых данных планируется реализовать через ГИС-портал (для граждан), в том числе с возможностью выгрузить данные, так же будет возможность направить информацию о качестве дорожного покрытия через платформу обратной связи по данному направлению в ИОГВ.

  • 08.01.2021 23:08

    Какое место в данном проекте отводится ИБ? Как выглядит архитектура ИБ, чтобы быть встроенной в проект на ранних стадиях, а не быть навесной и не растягивать проект? Какая модель угроз рассматривается? Как выглядит мониторинг состояния ИБ и атак на инфраструктуру? Какими средствами и ресурсами (компетенциями) предполагается реализация? Чьи компетенции в качестве внешних исполнителей планируется привлечь к проекту?

    • Станислав Логинов
      Рейтинг: 1091
      Департамент информатизации Тюменской области
      Заместитель директора
      10.01.2021 16:13

      Олег, ключевые вопросы ИБ у нас всегда в приоритете. Во всех ООЗ - это один из основных и любимых наших разделов, но очень часто неприятный для исполнителей. Этот проект был не исключением.

      Все информационные системы (ГИС, ИСПДн) ИОГВ Тюменской области находятся в государственном ЦОДе и подключены к различным системам мониторинга и защиты информации (SIEM, Ptaf, Zabbix и т.д.).

      Мы достаточно большое внимание уделяем развитию внутренних компетенций по ИБ в одном из подведомственных учреждений, можно даже смело его назвать SOC - регионального уровня. Внешние компетенции привлекаем когда требуется аттестация ГИС.

  • Алексей Ставров
    Рейтинг: 15
    ООО Первое Маршрутное Телевидение
    Директор по развитию
    11.01.2021 06:41

    Также стоит уделить внимание формированию у граждан культуры безопасного поведения на дороге, особенно у пешеходов.
    Нужно проводить системную информационную работу.

Год
Предметная область
Отрасль
Управление