Применение цифровой инфраструктуры и телематических систем на городском пассажирском транспорте

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВОЙ 

ИНФРАСТРУКТУРЫ 

И ТЕЛЕМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 

НА ГОРОДСКОМ ПАССАЖИРСКОМ 

ТРАНСПОРТЕ

В.М. ВЛАСОВ
Д.Б. ЕФИМЕНКО
В.Н. БОГУМИЛ

Москва

ИНФРА-М

202УЧЕБНИК

Допущено Федеральным УМО по укрупненной группе специальностей 

и направлений подготовки 23.00.00 «Техника и технологии наземного транспорта»

 в качестве учебного пособия для обучающихся по направлениям подготовки 
23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»

 (квалификация (степень) «бакалавр»); 

23.04.01 «Технология транспортных процессов», 

23.04.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» 

(квалификация (степень) «магистр»); 

23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства» 

(квалификация «инженер»)

УДК 629.3(075.8)
ББК 39.18я73
 
В58

Власов В.М.

В58 
 
Применение цифровой инфраструктуры и телематических си -

стем на городском пассажирском транспорте : учебник / В.М. Власов, 
Д.Б. Ефименко, В.Н. Богумил. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 352 с. +
Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Высшее образование: Бака-
лавриат). — DOI 10.12737/textbook_5a7dba496f0086.14296455.

ISBN 978-5-16-013194-8 (print)
ISBN 978-5-16-105960-9 (online)
В учебнике дано понятие цифровой инфраструктуры городского пасса-

жирского транспорта и показана ее роль как технологического базиса со-
временных систем диспетчерского управления на городском пассажирском 
транспорте, рассмотрены вопросы создания и использования элементов 
цифровой инфраструктуры на городском пассажирском транспорте Рос-
сии. Подробно рассмотрены технологические процессы автоматизирован-
ного управления перевозками городским транспортом, а также требования 
к основным функциям и характеристикам телематического оборудования 
транспортных средств городского пассажирского транспорта. Материал 
учебника основан на результатах теоретических исследований и практиче-
ских работ по созданию и внедрению автоматизированных систем управле-
ния городским пассажирским транспортом в городах России.

Соответствует требованиям Федерального государственного образова-

тельного стандарта высшего образования последнего поколения.

Для студентов, обучающихся по техническим направлениям подготов-

ки и специальностям.

УДК 629.3(075.8)

ББК 39.18я73

Р е ц е н з е н т ы:

В.И. Сарбаев, доктор технических наук, профессор, профессор ка-

федры наземных транспортных средств Московского политехнического 
университета;

И.В. Спирин, доктор технических наук, профессор, главный научный 
сотрудник Научно-исследовательского института автомобильного 
транспорта

ISBN 978-5-16-013194-8 (print)
ISBN 978-5-16-105960-9 (online)

Материалы, отмеченные знаком 
, доступны 

в электронно-библиотечной системе Znanium

© Власов В.М., Ефименко Д.Б., 

Богумил В.Н., 2018

Список использованных сокращений

АНСДУ — автоматизированная навигационная система диспетчерского 
управления
АРМ — автоматизированное рабочее место
АСДУ-А — автоматизированная система диспетчерского управления 
автобусами
АСМ-ПП — автоматизированная система мониторинга пассажирских 
потоков
АСМ-ТП — автоматизированная система мониторинга транспортных 
потоков
АСУ — автоматизированная система управления
АСУДД — автоматизированная система управления дорожным 
движением
АТП — автотранспортное предприятие
АЦКН — автоматизированный центр контроля и надзора Федеральной 
службы по надзору в сфере транспорта
БД — база данных
БНСО — бортовое навигационно-связное оборудование
БП — бизнес-процессы 
ГИС — географическая информационная система
ГКЦ — Главный Командный Центр
ГЛОНАСС — Глобальная навигационная спутниковая система
ГНСС — Глобальные навигационные спутниковые системы
ГПТ — городской пассажирский транспорт
ДММ — динамическая модель маршрута
ДТП — дорожное транспортное происшествие
ИТ — информационные технологии
ИТС — интеллектуальные транспортные системы
КБТО-Б — комплект бортового телематического оборудования 
обеспечения безопасности пассажирских перевозок
КП — контрольный пункт
ЛТП — логико-трансформационное правило
МДЦ — мобильный диспетчерский центр
МСМ — массовые спортивные мероприятия
НАП — навигационная аппаратура потребителей
НГПТ — наземный городской пассажирский транспорт
НИОКР — научно-исследовательские и опытно-конструк-
торские работы
НСИ — нормативно-справочная информация
ОК — организационный комитет

ОКТМО — Общероссийский классификатор территориальных 
и муниципальных образований
ОМ — отмена мониторинга
ПО — программное обеспечение
ПС — поисковые системы
РМТ — Расписания маршрутного транспорта (название прог-
раммного комплекса)
РНИС — региональная навигационно-информационная система
СМО — система массового обслуживания 
СНС — спутниковая навигационная система
СЦТО — сервисный центр по техническому обслуживанию
ТО — техническое обслуживание
ТОП — транспорт общего пользования
ТП — транспортный поток
ТР — текущий ремонт
ТР ТС — Технический регламент Таможенного союза
ТС — транспортное средство
УВ — управляющее воздействие
УДС — улично-дорожная сеть
УКВ — ультракороткие волны
ФЦП — федеральная целевая программа
ЦДО — Центральный диспетчерский отдел
ЦДС — Центральная диспетчерская служба
ЧС — чрезвычайная ситуация
ЭВМ — электронно-вычислительная машина
ЭПМ — электронный паспорт маршрута
ЭРА-ГЛОНАСС — Система экстренного реагирования при ава-
риях
ЭРМ — электронный реестр маршрутов
APC — Automatic Passenger Counting
ATM — Autoritat del Transport Metropolita
AVL — Automated Vehicle Location
iOS — Операционная система для смартфонов
NMEA — National Marine Electronics Association
GPRS — General Packet Radio Service — Пакетная радиосвязь об-
щего пользования
GPS — Global Positioning System — Система глобального пози-
ционирования
GSM — Groupe Spécial Mobile
SLA — Service Level Agreement
TfL — Transport for London
TSP — Traffic Signal Priority

Предисловие

Телематика, понимаемая, с одной стороны, как прикладная 
наука, с другой — как комплекс аппаратно-программных средств, 
предназначенных для повышения эффективности транспортных 
технологий, превратилась в главную движущую силу научно-тех-
нического прогресса на автомобильном транспорте.
В России в связи с особенностью развития автомобиль-
ного пассажирского транспорта средства глобальной навигации 
и системы на их основе получили наибольшее развитие и внедря-
лись в форме автоматизированных навигационных систем диспет-
черского управления городским пассажирским транспортом. Для 
работы под контролем данных систем пассажирские транспортные 
средства оснащались бортовым навигационно-связным оборудо-
ванием. С течением времени телематические средства и системы 
на городском пассажирском транспорте развивались путем рас-
ширения состава решаемых задач, с одной стороны, и совершен-
ствования технологий решения уже известных задач — с другой. 
В результате произошел качественный скачок в развитии данных 
систем за счет синергетического эффекта, который возникает при 
взаимодействии различных элементов. В транспортной телема-
тике, как в прикладной науке, появилось новое понятие — циф-
ровая инфраструктура для телематических систем автомобильного 
транспорта.
Настоящий учебник посвящен вопросам создания и исполь-
зования элементов цифровой инфраструктуры и телематических 
систем на городском пассажирском транспорте России. Материал 
учебника основан на результатах теоретических исследований 
и практических работ по созданию и внедрению автоматизиро-
ванных систем управления городским пассажирским транспортом 
в городах России, в которых авторы принимали личное участие.
Распределение материала по главам выполнено следующим 
образом.
В главе 1 даны описание и характеристики основных этапов 
развития автоматизированных систем диспетчерского управления 
городским пассажирским транспортом в России. Описаны осо-
бенности организации и планирования процесса перевозок го-
родским транспортом в соответствии с основными положениями 
Федерального закона от 13 июля 2015 г. № 220-ФЗ «Об органи-
зации регулярных перевозок пассажиров и багажа автомобильным 

транспортом и городским наземным электрическим транспортом 
в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные за-
конодательные акты Российской Федерации». Описан инструмент 
формирования и ведения реестра маршрутов автомобильного пас-
сажирского транспорта. Дано понятие цифровой инфраструктуры 
городского пассажирского транспорта и показана ее роль как тех-
нологического базиса современных систем диспетчерского управ-
ления на городском пассажирском транспорте.
В главе 2 даны характеристики основных автоматизированных 
процессов и систем, обеспечивающих технологическую подготовку 
диспетчерского управления перевозками пассажиров городским 
пассажирским транспортом, включая процессы сбора и обработки 
данных о пассажиропотоках на маршрутах городского пассажир-
ского транспорта, данных о скоростях движения пассажирского 
транспорта на участках маршрутной сети. Описаны автоматизи-
рованные процессы подготовки расписаний движения городского 
пассажирского транспорта, варианты представления расписаний 
движения для специалистов и населения.
В главе 3 представлены технологические процессы автомати-
зированного управления перевозками городским транспортом 
с использованием пространственной цифровой модели маршрута 
движения пассажирского транспорта. Рассмотрены процессы автоматического 
контроля выполнения рейсов и оценки регулярности 
движения пассажирских транспортных средств. Описан критерий 
оптимальности движения пассажирских транспортных средств 
на маршруте, основанный на оценке потерь времени пассажиров, 
и его использование при регулировании процесса перевозок. Подробно 
рассмотрены технологические операции диспетчерского 
управления перевозками пассажиров, описаны методы сбора исходных 
данных и статистического анализа действий диспетчеров 
системы. Дано описание методики оценки состояния системы диспетчерского 
управления с использованием аппарата марковских 
цепей. Показаны перспективные методы организации и технологии 
диспетчерского управления городским пассажирским транспортом 
на основе использования принципов ситуационного управления, 
уменьшающие долю ручных операций в процессе управления и количество 
ошибок, допускаемых диспетчерами.
В главе 4 описана организация процессов автоматизированного 
управления городским пассажирским транспортом на основе ис-
пользования элементов цифровой инфраструктуры городского 
пассажирского транспорта. Представлены цели и задачи системы 
диспетчерского управления. Показаны функции специалистов 

городской центральной диспетчерской службы (ЦДС), органи-
зация взаимодействия ЦДС с внешними системами, организация 
ЦДС движения по выделенным линиям с использованием средств 
и систем телематики.
Представлен сравнительный анализ отечественного и зарубеж-
ного опыта создания систем, технологии и организации процессов 
автоматизированного управления перевозками пассажиров го-
родским пассажирским транспортом.
В главе 5 изложены основы организации и управления пере-
возками пассажиров при проведении многодневных массовых 
спортивных мероприятий. Описаны основные бизнес-процессы 
системы управления перевозками пассажиров на массовых спор-
тивных мероприятиях и подходы к их автоматизации.
В главе 6 рассмотрены требования к основным функциям 
и характеристикам телематического оборудования транспортных 
средств городского пассажирского транспорта, регламентиро-
ванные национальными и межгосударственными стандартами.
С целью закрепления пройденного материала в конце каждой 
главы приведен перечень контрольных вопросов, задания для само-
стоятельной работы, список тем для рефератов и докладов.
Учебник написан в соответствии с федеральным государ-
ственным образовательным стандартом по направлениям под-
готовки 20.03.01 «Техносферная безопасность» (направленность 
(профиль) «Инженерная защита окружающей среды»); 23.05.01 
«Наземные транспортно-технологические средства» (специали-
зация «Автомобильная техника в транспортных технологиях»); 
43.03.01 «Сервис» (профиль «Сервис транспортных средств»); 
23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и 
комплексов» (профиль «Автомобильный сервис»); 23.04.01 «Тех-
нология транспортных процессов»; 23.04.03 «Эксплуатация транс-
портно-технологических машин и комплексов» (профиль «Синтез 
инфраструктуры телематики автотранспортного комплекса»); 
38.03.02 «Менеджмент» (профиль «Логистика и управление цепями 
поставок»); 38.05.02 «Таможенное дело» (специализация «Тамо-
женная логистика»).
В результате изучения материалов данного учебника студент 
должен:
знать
 
• основные элементы цифровой инфраструктуры телематических 
систем городского пассажирского транспорта, принципы их со-
здания и внедрения;

 
• организационную структуру автоматизированных навигаци-
онных систем управления городским пассажирским тран-
спортом;
 
• основы организации и технологии информирования пассажиров 
городского пассажирского транспорта;
 
• основы организации и управления перевозками пассажиров при 
проведении многодневных массовых спортивных мероприятий;
уметь
 
• использовать принципы создания и внедрения основных эле-
ментов цифровой инфраструктуры при разработке телематиче-
ских систем городского пассажирского транспорта;
 
• применять методы и средства глобальной спутниковой нави-
гации в диспетчерских системах управления городским пасса-
жирским транспортом;
 
• использовать технологии глобальной спутниковой навигации 
в системах управления перевозками зрителей и пассажиров мно-
годневных массовых спортивных мероприятий;
владеть
 
• навыками формирования технических требований к основным 
элементам цифровой инфраструктуры телематических систем 
городского пассажирского транспорта;
 
• навыками анализа технических характеристик и функций эле-
ментов цифровой инфраструктуры телематических систем го-
родского пассажирского транспорта;
 
• навыками оценки возможностей технических средств телема-
тики при решении задач управления перевозками пассажиров 
на городском пассажирском транспорте.

Введение

Одной из главных проблем автомобилизации являются заторы 
на автомобильных дорогах. В настоящее время основным сред-
ством борьбы с заторами на дорогах являются интеллектуальные 
транспортные системы (ИТС). В связи с этим современный этап 
развития автотранспортного комплекса в любой стране характери-
зуется внедрением различных элементов ИТС.
Одной из важнейших особенностей развития современных ИТС 
является использование телематических систем, которые на ав-
томобильном транспорте широко внедряются в форме автомати-
зированных навигационных систем диспетчерского управления 
(АНСДУ) перевозками.
Автоматизированные системы диспетчерского управления пас-
сажирскими перевозками, использующие спутниковую навигацию 
ГЛОНАСС/GPS и мобильную связь, доказали свою эффектив-
ность и получили распространение в городах России. Эти системы 
являются тем инструментом, который обеспечивает эффективное 
управление перевозочным процессом и формирование объективной 
информации о работе городского пассажирского транспорта (ГПТ) 
инструментальными методами для специалистов и руководителей, 
ответственных за организацию эффективной работы пассажир-
ского транспорта общего пользования.
Социальная и экономическая эффективность подобных систем 
проявляется в улучшении точности и регулярности движения пас-
сажирского транспорта, повышении безопасности поездок, эко-
номии времени пассажиров за счет оптимизации маршрута и вре-
мени поездки на основе повышения регулярности движения и ин-
формировании пассажиров как о плановом, так и фактическом 
движении пассажирских транспортных средств.
Используя возможности АНСДУ, городская администрация 
организует эффективное централизованное управление пассажир-
ским транспортом, контролирует качество транспортного обслужи-
вания, получает объективную информацию о работе данного вида 
транспорта.
Автоматизированные системы диспетчерского управления пас-
сажирскими перевозками обеспечивают также возможность опера-
тивного реагирования при возникновении критических ситуаций 
на городском пассажирском транспорте.
В настоящее время АНСДУ рассматриваются как важные под-
системы современных ИТС, поскольку эффективно работающий 

городской пассажирский транспорт помогает решать важнейшие 
задачи ИТС — уменьшение заторов на дорогах, уменьшение загряз-
нения окружающей среды.
Основной причиной заторов является транспортный поток, 
перенасыщенный легковыми автомобилями частных владельцев. 
Косвенной причиной заторов является низкий коэффициент ис-
пользования легковых автомобилей. Так, согласно статистике, 
в среднем на один легковой автомобиль в транспортном потоке 
приходится 1,5 пассажира. При этом легковые автомобили состав-
ляют основную долю транспортного потока в современных го-
родах — более 80%.
В то же время городской автобус большой вместимости пере-
возит в час пик около 100 человек за рейс. Минимальный дина-
мический интервал при стоянии легкового автомобиля в заторе 
составляет около 6,5 м. Минимальный динамический интервал 
автобуса большой вместимости при стоянии в заторе составляет 
около 15 м. Для перевозки 100 человек легковыми автомобилями 
потребуется 100/1,5 = 67 автомобилей. При этом в заторе очередь 
этих автомобилей растянется на 6,5 · 67 = 435 м. Таким образом, 
пересадив всех пассажиров 67 легковых автомобилей в один ав-
тобус, мы уменьшим очередь автомобилей, стоящих в заторе на по-
лосе автомобильной дороги, с 435 до 15 м, т.е. сократим очередь 
автомобилей в 30 раз (рис. В1) [55]. Именно этот эффект в значи-
тельной степени привлекает администрации крупных городов как 
инструмент борьбы с транспортными заторами.
Возможности общественного транспорта помогают в решении 
задачи по уменьшению загрязнений внешней среды. Легковой ав-
томобиль при движении в городских условиях в плотном транс-
портном потоке расходует в среднем около 12 л топлива на 100 км 
пробега. Автобус большой вместимости при таких же условиях 
движения расходует около 30 л на 100 км. 67 автомобилей на про-
беге 100 км израсходуют в среднем 67 · 12 = 804 л топлива. Таким 
образом, при одинаковой транспортной работе количество из-
расходованного топлива для автобуса большой вместимости 
в 804/30 ~ 27 раз меньше. Однако для получения указанных эф-
фектов необходимо, чтобы общественный транспорт был доста-
точно привлекательным для большинства населения, чего можно 
добиться только повышением качества процесса перевозок.
Основные направления повышения качества перевозок пас-
сажиров городским пассажирским транспортом представлены 
на рис. В2. Здесь выделены четыре направления по повышению 
качества перевозочного процесса.