Одна из важнейших задач, решаемых хозяйственным комплексом Москвы, как и любого другого мегаполиса мира - рациональное компьютеризированное управление дорожным движением.Для этих целей более 10 лет тому назад была создана ныне действующая система СТАРТ , представляющая собой сложный трехуровневый иерархический комплекс. На первом уровне расположены средства управления светофорной сигнализацией (дорожные контроллеры, (ДК)) и детекторы транспорта (ДТ) - сенсоры, собирающие информацию о параметрах транспортных потоков. ДК и ДТ расположены в зонах перекрестков и функционируют непосредственно в уличных условиях. Каждый ДК может работать автономно (локальный режим) по заданной программе, а при функционировании в режиме системы представляет собой транслятор команд центра управления (ЦУ), передаваемых на светофорную сигнализацию и управляемые дорожные знаки (УДЗ).

ДК и ДТ связаны с центром управления некоммутируемыми телефонными линиями связи. В центре управления каждые пятнадцать линий связи (или ДК)объединяются концентратором, который в соответствии со специальным протоколом, собирает с ДК информацию об их функционировании, параметрах транспортных потоков и обратную сигнализацию об исполнении команд ЦУ. Обратно от концентратора к ДК передаются команды управления светофорами и УДЗ.Концентраторы образуют второй ранг иерархии. Они передают собранную с перекрестков информацию в верхний уровень - управляющий вычислительный комплекс - через сервер проводных каналов связи. При выходе из строя УВК каждый концентратор может работать автономно, что резко повышает надежность системы. Система разработана рядом предприятий страны. Генеральный разработчик - институт МосгортрансНИИпроект .

После десяти лет функционирования системы начата модернизация. В центре управления использованы средства вычислительной техники фирмы Sun Microsystems, организованные в ЛВС Ethernet, действующую под управлением сетевой ОС Solaris. В системе использована СУБД Информикс (архитектура клиент-сервер). Все эти средства образуют верхний уровень управления. В нем, кроме автоматического, предусмотрено оперативное диспетчерское управление. При этом оперативный персонал получает информацию:

· от УВК, через рабочие станции;

· через средства связи (речевую информацию);

· от подсистемы телевизионного надзора за движением (телевизионную информацию, выводимую на полиэкран видеоконтрольных устройств);

· через коллективные средства информации на базе видеостены .

Все районные концентраторы (в настоящее время их около 20) заменяются единым концентратором (компьютерным комплексом), разработанным и поставленным АО РТСофт (прикладное ПО разработано МосгортрансНИИпроектом). Этот концентратор, получивший название КВИН , связан с перекрестками проводными линиями связи, а с верхним уровнем управления - через сетевые карты с ЛВС УВК (использован протокол TCP/IP).

Комплекс КВИН построен на базе промышленных контроллеров, функционирующих в стандарте VME. Ядром КВИНА является интеллектуальный встраиваемый компьютер MVME-162 (фирмы Motorola), работающий под управлением операционной системы OS-9. Структурная схема комплекса КВИН приведена на рис.2.MVME162 получает по сети Ethernet от компьютера верхнего уровня локальную базу данных и необходимые программные модули, которые сохраняются в его памяти. В процессе работы компьютер верхнего уровня принимает от MVME162 информацию для анализа и отображения, а также команды оператора верхнего уровня.

Для связи с дорожными контроллерами в качестве контроллеров ввода/вывода используются ме-зонинные контроллеры IP-Digital48 фирмы Green Spring Computers. IP-Digital48 - это 48-канальный недорогой контроллер цифрового ввода/вывода, объединяющий в себе беспрецедентную плотность каналов, размещенных на мезонинном модуле одинарного формата (45мм х 90мм), с прекрасными параметрами надежности (наработка на отказ - более 1000000 часов). Кстати, встраиваемый компьютер фирмы Motorola MVME162, используемый в комплексе, имеет не менее впечатляющие параметры надежности - 200000 часов наработки на отказ и 5 лет официальной гарантии безотказной работы.

Каждый дорожный контроллер подсоединен к компьютеру MVME162 тремя линиями связи (ввод, вывод и старт). Таким образом, один мезонинный контроллер IP-Digital48 управляет 16-ю дорожными контроллерами, т.е. 16-ю перекрестками в центре Москвы.Протоколы обмена информацией между MVME162 и дорожными контроллерами наследованы от старой системы управления (по физическим параметрам сигналов и логике приема/передачи они не соответствуют ни одному из современных коммуникационных протоколов), поэтому для физического сопряжения IP-Digital48 и существующих линий связи с дорожными контроллерами специалисты АО РТСофт разработали специальные адаптеры линий связи. Адаптер линий связи представляет собой модуль подключения существующих каналов связи к IP-Digital48 и осуществляет оптическую развязку и преобразование сигналов дорожных контроллеров в соответствии с интерфейсом IP-Digital48.

Конструктивно адаптер представляет собой VME-плату формата 6U, к которой подключаются 48 физических линий связи с дорожными контроллерами. IP-Digital48, в свою очередь, подключаются к адаптеру, т.е. 16 перекрестков получают и передают информацию для обработки MVME162 посредством одного IP-Digital48 и одного адаптера. Максимальное расстояние управляемого перекрестка от центра управления - 20 км.

Раз в секунду MVME162 осуществляет следующие операции:

· опрашивает все дорожные контроллеры;

· на основании полученной информации, используя локальную базу данных и текущие алгоритмы координации, вырабатывает управляющие воздействия;

· производит вывод управляющей информации на дорожные контроллеры;

· производит обмен информацией с компьютером верхнего уровня по сети Ethernet;

· выводит информацию на локальный пульт оператора и обрабатывает введенные с него команды.

В качестве операционной системы, управляющей работой комплекса, используется операционная система реального времени OS-9. Эта система предоставляет программисту прекрасные возможности по реализации поставленных задач, обладает высокой реактивностью и чрезвычайной компактностью получаемого кода.

Центральная часть города Москвы образует сеть из более чем 100 перекрестков, оборудованных светофорами. Всей этой сетью управляет компьютерный комплекс, установленный в компактный VME-крейт, содержащий встроенный контроллер MVME162 (фирмы Motorola), две платы-носителя мезонинных контроллеров VIPC616 (фирма GreenSpring), на которые установлены 8 мезонинных контроллеров IP-Digital 48 (фирма GreenSpring). В крейте также содержится 8 адаптеров линий связи (фирма РТСофт), каждый из которых, с одной стороны, подсоединен к соответствующему мезонинному контроллеру, а с другой - с помощью кроссовых средств - к линиям связи с дорожными контроллерами перекрестков.

В результате получена чрезвычайно компактная высоконадежная VME-система, которая занимает 11 слотов в VME-крейте и имеет прекрасные характеристики по расширяемости, модернизации и надежности. Один VME-крейт заменяет ранее используемую систему из 20 концентраторов, размещенных в огромном зале.Разработанный комплекс работает в круглосуточном режиме. MVME162, IP-Digital48, VIPCV616 и адаптеры линий связи показывают прекрасные характеристики по надежности, удобству эксплуатации и сопровождению.