Digital-дороги
Цифровые технологии уже помогают решать проблемы с перегруженностью дорог, нерациональным использованием ресурсов и загрязнением окружающей среды.
Глобально рынок интеллектуальных транспортных систем (ИТС), включая мониторинг трафика и управление светофорами, комплексы фотовидеофиксации нарушений и дорожные камеры, превысил в 2018 году $8,2 млрд. Такие данные приводит американская исследовательская компания Grand View Research. До 40% рынка приходится на США. «Умные» транспортные системы активно развивают Сингапур, Южная Корея и Дубай, где на дорогах установлены видеокамеры и датчики, передающие данные в единый центр управления дорожным движением. В Гонконге реализована система, которая на основе данных о загрязненности воздуха, температуре, влажности, скорости ветра в разных точках города прогнозирует экологическую обстановку. На основе этих прогнозов в комбинации с видеоданными о текущей загрузке дорог строится модель состояния городского трафика в ближайшие часы. Она необходима для своевременных решений по оптимизации нагрузки на дорожную сеть и регулированию трафика.
В России до 2024 года федеральные и региональные трассы также станут интеллектуальными — в соответствии со стартовавшим в 2019 году национальным проектом «Безопасные и качественные автодороги». Оснащение различными датчиками позволит отслеживать загруженность дорог, погодные условия, экологическую обстановку, а в дальнейшем обеспечит возможность для движения беспилотных машин. В паспорте национального проекта предусмотрено размещение 387 автоматизированных пунктов весогабаритного контроля на федеральных автодорогах и таких же пунктов на дорогах 75 субъектов РФ. Будет автоматизировано управление дорожным движением в городах с населением свыше 300 тыс. человек.
К настоящему моменту 80 участков федеральных трасс и 40 участков региональных дорог страны уже оснащены элементами ИТС. С 2020 года, по данным Росавтодора, ИТС будут внедрены в 64 городских агломерациях с населением свыше 10 тыс. человек. Ежегодно (до 2024 года включительно) на эти проекты будет выделяться по 8,4 млрд руб.
Эффективная цифровизация
Нацпроект по созданию безопасных и качественных дорог предусматривает сокращение вдвое количества аварийно-опасных участков дорог к 2024 году и снижение смертности в результате ДТП не менее чем в 3,5 раза по сравнению с уровнем 2017 года. Уровень безопасности движения повысит цифровая трансформация автодорог, считают власти. Также «умные» решения позволят значительно увеличить пропускную способность магистралей — за счет интеграции цифровых технологий с транспортной инфраструктурой.
«Решение задачи повышения эффективности управления дорожным движением неразрывно связано с внедрением цифровых систем, таких как автоматизированные системы управления дорожным движением, выполняющие функции управления транспортными потоками, предоставления всеобъемлющей транспортной информации, обеспечения безопасности и управления в особых ситуациях», — комментирует Дмитрий Соколов, эксперт управления «Цифровое производство» компании «Сименс» в России. Цифровые решения также повысят эффективность эксплуатации объектов, в том числе снижая затраты на ремонт и обслуживание за счет предиктивной аналитики и моделирования событий. Доход от них, по прогнозам, окупит понесенные затраты на инфраструктуру в период до 15 лет.
В Москве внедренная ИТС (объединяет около 40 тыс. светофоров, примерно 4 тыс. детекторов транспорта, около 48 метеостанций и более 170 информационных табло) уже позволяет сократить протяженность дорожных заторов, оптимизировать маршруты общественного транспорта, своевременно оповещать водителей и пассажиров о ситуации на дороге. По данным столичного Центра организации дорожного движения, на московских дорогах сегодня больше 3 тыс. различных датчиков, которые собирают информацию о машинах и загруженности трасс, а также около 2 тыс. комплексов фотовидеофиксации в местах с высокой аварийностью.
В Подмосковье пилотным участком проекта «Умная дорога» стало Волоколамское шоссе в Красногорске и Истре и на пересечении с трассой А-107. Здесь в местах концентрации пробок устанавливают 56 «умных» светофоров с возможностью дистанционного управления, 28 датчиков движения транспорта, 42 камеры и два информационных табло. Ожидается, что новая система мониторинга и управления движением вскоре сократит время поездки по Волоколамскому шоссе на 15%, а число аварий — на 10%.
Двойник в помощь
Актуальные модели дорог ближайшего будущего проектировщики получают с помощью технологий BIM (Building Information Modeling). Этот подход, базирующийся на использовании цифровых моделей (двойников) дорог, дорожных сооружений и связанной с ними инфраструктуры, востребован сегодня во всем мире для задач проектирования, строительства и эксплуатации дорожных объектов, отмечает Дмитрий Соколов. Информационная модель используется на протяжении всего жизненного цикла дорожного объекта, а процесс ее создания начинается еще на этапе принятия решения о строительстве с учетом множества аспектов — состояния окружающей среды, трафика, воздействия на дорожное полотно и другие конструктивные элементы и пр.
Созданная модель позволяет до начала строительства выполнить отработку всех элементов и систем объекта, включая оптимизацию профилей, конструкций, нагрузок, а также смоделировать взаимодействие систем автоматизации, мониторинга и обеспечения безопасности с конструктивными элементами, оборудованием и инженерными системами объекта, поясняет Дмитрий Соколов. Модель постоянно актуализируется на основе информации от датчиков, камер, оценок состояния конструктивных элементов. На ее основе осуществляются интеллектуальное управление объектом, прогнозирование и оптимизация потоков, предотвращение аварийных ситуаций, своевременное проведение ремонтных работ.
BIM позволяет в 3D-формате заранее увидеть все элементы дорожно-транспортного сооружения, проанализировать его эксплуатационные параметры и потенциальные нагрузки. Цифровой подход широко применяется, в частности, в проектах строительства и эксплуатации тоннельных сооружений. В отличие от традиционной методологии проектирования, инжиниринга и внедрения систем автоматизации и диспетчеризации, при которой на стыке этапов, относящихся к ответственности разных организаций, происходит потеря до 30% информации, цифровизация позволяет оптимизировать процесс использования информации на протяжении всего жизненного цикла, добавляет эксперт.
К 2022 году все государственное строительство в России будет вестись с применением технологий цифрового моделирования, а доля объектов, строящихся на основе BIM, достигнет 80% (в настоящий момент — 20%). До последнего времени, по данным консалтинговой компании McKinsey, строительная отрасль находилась на одном из последних мест в части цифровизации, причем глобально. «Дорожное строительство более консервативно, поэтому идет локальное внедрение новых технологий: это автоматизация календарно-сетевого планирования, получение данных о работе машин и механизмов на площадке и т.д.», — подтверждает начальник управления повышения операционной эффективности АО «ДСК «Автобан» Евгений Коршунов. Применение цифровых технологий позволяет сократить сроки проектирования минимум в два раза, а также существенно сократить сроки строительства и повысить выработку на одну единицу техники от 17 до 30%, добавляет эксперт.
«В дорожном строительстве цифровизация все еще предмет дискуссии»
Как на практике происходит модернизация дорожной отрасли, РБК+ рассказала директор по экономике и финансам АО «ДСК «Автобан» Юлия Штрек.
Какие тренды цифровизации дорожного строительства России вы бы выделили?
Цифровизация в организации дорожного движения сейчас развивается большими темпами. Почему планы цифровизации отрасли оказались присоединены к нацпроекту о безопасных и качественных дорогах? Как раз потому, что он учитывает линейную часть, всех участников дорожно-строительного бизнеса и дорожного движения. Одна из главных целей проекта — снижение аварийности и смертности на дорогах. Поэтому не стоит удивляться, что практические инструменты цифровизации сегодня больше продвигают экстренные и оперативные службы — МЧС, ГИБДД. Это направлено на предотвращение ДТП. В дорожном строительстве цифровизация — все еще предмет многочисленных дискуссий. Это не сарказм, учитывая, как устроена отрасль сегодня. Отсутствие актуальной нормативной базы мешает перейти к более решительным действиям в работе над цифровыми проектами. Структурно дорожностроительный бизнес курируется Минстроем, при этом нашим основным заказчиком является Минтранс. С точки зрения совершенствования нормативной базы это доставляет немало хлопот. Минстрой разрабатывает обновленные нормативы, в первую очередь для промышленно-гражданского строительства. Линейное и, в частности, дорожное строительство имеет свои особенности, пока они в подобных планах выражены не явно. Проекты цифровизации использования дорог — это автоматическое управление транспортными потоками, взимание платы за проезд по некоторым трассам, мониторинг дорожного движения. Они очень косвенно касаются непосредственного состояния дорог. Например, сегодня в России нет ни одной трассы или участка дороги, платного или бесплатного, которые были бы оснащены системой мониторинга состояния дорожного полотна, чтобы эти данные оперативно доводились до сведения эксплуатирующей организации или контролирующих органов. Такое оснащение позволило бы контролерам либо самим водителям быстро принимать адекватные меры: снижать скорость на проблемных участках, своевременно менять резину, соблюдать необходимую дистанцию между транспортными средствами. Да, сами транспортные средства становятся «умнее», беспилотники скоро станут нашей повседневной реальностью. На мой взгляд, частью «умного» движения должны стать не только они, но и сами дороги.
Что мешает масштабной цифровизации непосредственно дорожного строительства?
Наша отрасль серьезно регулируется государством. Существуют нормативы, которые определяют технологию, стоимость и другие параметры строительства вплоть до уровня плановой рентабельности. Принятые еще 20–30 лет назад, они не соответствуют современным процессам. Например, когда проект попадает в виде сметы в Главгосэкспертизу России, накладные расходы по ней не учитывают в полной мере динамику банковского процента или банковские продукты, которые «зашиты» в проект. В этих нормативах нет ничего про процессы модернизации, автоматизации, сложное трехмерное проектирование, календарное сетевое планирование. «Автобан» выделяет ресурсы на цифровизацию по мере возможности, но это инвестиции в развитие, решение о которых принимают акционер и руководство компании. Такое может себе позволить не каждая организация.
То, что решения о цифровизации строительной области принимает непосредственно организация, говорит о том, что государство пока не видит в этом приоритета. Есть много разговоров, появились инициативные группы энтузиастов, инновационные центры. Но не хватает главного — чтобы такие меры системно прорабатывались со стороны властей.
При этом «Автобан» заявляет о себе как о лидере по показателям цифровизации среди российских дорожно-строительных компаний. Что вы вкладываете в это понятие?
Если посмотреть на рейтинг отраслей по уровню цифровизации и автоматизации, то на первом месте будут банки и телекоммуникационные компании, а на последнем — строительная отрасль.
С одной стороны, это плохо, с другой — позволяет нам использовать уже проверенные технологии и не взваливать на себя роль первопроходцев. За последнее два-три года мы реализовали целый портфель проектов по автоматизации и цифровизации, а также разработали и оцифровали свою собственную нормативную базу, чтобы оценивать экономику проектов. У нас есть система сбора оперативных данных в режиме онлайн, автоматизированное календарно-сетевое планирование и система информационного моделирования. Последняя заслуживает особого внимания, так как ее внедрение делает «Автобан» безусловным лидером на рынке дорожного строительства. Техника оборудована датчиками, которые контролируют маршрут, расход ГСМ, объем выполненных работ. Внедрены система 3D-нивелирования и беспилотные облеты для оперативной координации. Все данные отображены в едином информационном пространстве. Это дает возможность контролировать экономику и эффективность строительства.
Как это выглядит в реальности?
Представьте линейный дорожный проект протяженностью 100 км. Мы видим, что где-то необходим перенос коммуникаций, на этом участке надо вырубить лес, здесь проект проходит через населенный пункт, а через три месяца на всем участке замерзнет земля. Есть сотни факторов, которые надо учитывать. Чтобы уложить в головы столько вводных и оперативно их анализировать, абсолютно все сотрудники должны быть как минимум чемпионами мира по шахматам. Поэтому мы пытаемся упростить процессы с помощью ИТ-технологий, чтобы в достаточно жестких климатических и нормативных условиях строить качественно и в срок, а не по наитию. Имея дело с устаревшими шаблонами и ограниченными ресурсами — например, когда заказчик просит реализовать проект в два раза быстрее его нормативного срока строительства, — мы просто не имеем возможности обойтись без современных технологий.
Почему компания делает акцент на проектах государственно-частного партнерства (ГЧП)?
Для нас они интересны по двум причинам. Во-первых, у компании накоплен опыт реализации таких проектов, каждый из которых имел свои особенности. И по числу дорожно-строительных проектов в области ГЧП наша компания — лидер на рынке. Во-вторых, ГЧП дает возможность оптимизации проекта на стадии его реализации, в том числе с учетом внедрения новых материалов и технологий. Это позволяет нам, как генеральному подрядчику, привести экономику проекта в более привлекательное состояние.
Как вышло, что вы в компании стали совмещать компетенции директора по экономике и финансам и CDTO — Chief Digital Transformation Officer?
Проекты, связанные с эффективностью, — это жизненно необходимая часть работы любого современного руководителя блока экономики. Подтверждение своих выводов о необходимости совмещения функций CFO и CDTO я получила неожиданным для себя образом — посетив в прошлом году конференцию «Цифровые технологии» в ИЦ «Сколково» и услышав выступления коллег из НЛМК и «Северстали». Оказалось, что в этих компаниях процессы цифровой трансформации курируют финансовые директора. Выслушав их кейсы, я пришла к выводу, что интуитивно выбрала правильное направление развития: наиболее эффективный путь решения наших задач лежит в области межфункциональных знаний. Надо сказать, что коллеги из производственных подразделений меня поддерживают, что очень воодушевляет.
Какие возможности дает такое совмещение функций?
Во-первых, я стала свободно ориентироваться в современных цифровых технологиях и задачах, которые решает наш ИТ-блок, четко понимать, какие идеи они продвигают и при помощи каких инструментов собираются реализовывать инициативы. Во-вторых, родная мне позиция финансового директора позволяет быстро и адекватно оценить эффективность предлагаемых решений для компании. Вот такая синергия.
Фото: Виталий Невар/ТАСС, Алена Кондюрина для РБК