Редакция The Village продолжает с помощью экспертов отвечать на вопросы киевлян о жизни города. В этот раз мы узнавали, как интернет-сервисы узнают актуальную информацию о заторах на дорогах.

• The Village Київ 24 грудня 2012
• 18224
• 0

В этом месяце жители Киева неоднократно получали возможность прочувствовать, что такое 10-балльные заторы. Актуальную информацию о загруженности дорог предоставляет интернет-сервис «Яндекс.Пробки». The Village узнавал, как в «Яндексе» узнают о ситуации на дорогах, обратившись к аналитику этой компании.

определить, о каком человеке или автомобиле идёт речь. Мы знаем только скорость, координаты и направление движения некой точки. Таким образом, мы автоматически собираем данные многих пользователей (в Киеве, например, это десятки тысяч людей). По каждому пользователю программа-анализатор строит единый маршрут движения с информацией о скорости его прохождения - трек. Треки поступают не только от частных водителей, но и от машин компаний-партнёров «Яндекс» (организаций с большим парком автомобилей, курсирующих по городу).

Чтобы правильно воссоздать картину загруженности дорог, необходимо проверять, соответствует ли трек ситуации на участке. Ведь пользователи мобильных «Яндекс.Карт» могут останавливаться или замедлять движение не из-за затора, а, например, чтобы купить что-нибудь в киоске или не пропустить малозаметный поворот. И если мимо свободно едут ещё несколько автомобилей с мобильными устройствами, такой трек будет отсеян алгоритмом, потому что не отображает реальную загруженность участка. Соответственно, чем больше пользователей передают нам данные о своём движении, тем точнее будет информация о пробках.

После объединения проверенных треков алгоритм анализирует их и выставляет «зелёные», «жёлтые» и «красные» оценки соответствующим участкам дорог. Эта схема отрисовывается на слое «Пробки Яндекс.Карты» - и в мобильном приложении, и на веб-сервисе.

Помимо своих координат автомобилисты могут сообщать сервису дополнительную информацию об авариях, ремонтных работах или других дорожных неприятностях. Для этого нужно поставить соответствующую точку в мобильных «Яндекс.Картах».

В Киеве, Москве, Санкт-Петербурге и ещё нескольких крупных городах, где пробки стали уже непобедимым явлением, сервис «Яндекс.Пробки» оценивает ситуацию по 10-балльной шкале. Для каждого из городов шкала баллов настроена по-разному: то, что в Москве - небольшое затруднение, в другом городе - уже серьёзная пробка. Например, в Санкт-Петербурге при шести баллах водитель потеряет примерно столько же времени, сколько в Москве при пяти.

Кстати, не так давно на улицах Киева появились экраны с информацией от «Яндекс.Пробки». Они показывают загруженность на ближайшем участке дороги и примыкающих улицах. Экраны расположены около стадиона «Динамо» и ТРЦ «Арена-Сити», на пересечении улицы Саксаганского с улицей Шота Руставели, а также на Бессарабке.

Современный водитель имеет драгоценную возможность выбрать удобный и быстрый маршрут до места назначения. Благодарить за это он должен своих братьев-водителей - именно простые пользователи навигаторов снабжают сервисы исходящими данными о текущей загруженности шоссе, проспектов и улиц. GSM-связь осуществляется с помощью смартфонов или навигационных устройств с соответствующим модулем, от которых с периодичностью в несколько секунд исходят сигналы о местонахождении, по которым составляется трек.

Пользователя, поступая в сервис, отображаются на электронной схеме с городскими объектами, и, благодаря этой детализации, программа понимает, как на самом деле двигается автомобиль. Компьютерная система сервиса анализирует координаты, скорость и вектор движения, а также проверяет, соответствует ли трек ситуации на участке. На основании этого строится карта загруженности дорог, где пользователь видит схему обобщенных данных на карте в виде красных, желтых и зеленых участков дорог.

Неточность информации обусловлена погрешностями, которые допускают GPS-модули при фиксации координат. Благодаря этим погрешностям, машина может виртуально переместиться на несколько метров в сторону, и в этом случае мы можем наблюдать на карте, как она забирается на тротуар или крышу соседнего здания.

Треки поступают не только от частных водителей, но и от курсирующих по городу автомобилей организаций-партнеров навигационного сервиса, располагающих большим парком. Многие водители, встретившие , предупреждают о нем в мобильном приложении соответствующим изображением на карте.

Кроме того, данные о ДТП фиксируются особенным способом обработки треков. Информация корректируется на основе карты с высокоточной детализацией, которая отображает не только здания, но и разметку со схемами . За счет этого программа «видит», что движение заторможено только на одной полосе, откуда все машины перестраиваются в соседние ряды. Таким образом фиксируется ДТП в определенной полосе.

Но как быть, если машины снижают скорость не из-за пробки, а по какой-то другой причине - например, водитель замедляется в поисках нужного адреса или пытается не пропустить поворот? В этом случае система проверяет, соответствует ли трек на этом участке с помощью сигналов от других пользователей, следующих рядом. Если все остальные едут с нормальной скоростью, то трек отсеивается. Кстати, по этой причине количество пользователей сервиса влияет на точность информации о дорожной ситуации - чем больше людей, тем вернее данные.

«Мегамонстры» карт, навигации и пробок, Google и Яндекс, должны, по идее, развиваться в этом вопросе «ноздря в ноздрю», но на деле предлагают пользователю данные, весьма отличающиеся друг от друга! Точно так же и другие « пробочные» сервисы – кому верить, если на одном сайте пробки составляют 7 баллов, а на другом – все 10. При этом нужный вам участок дороги может быть как красным, так и зеленым!...

В чем проблема?

Пробки в 7 баллов – весьма серьезные затруднения, ехать (хотя это сложно назвать ездой!) придется весьма долго… Но 10 баллов по 10-балльной же шкале – это вообще полный… конец. Конец вашим планам на сегодня. Тут явно лучше пересидеть дома и переждать, пока не спадет пик. Однако, скажем, Петя поехал, а вот Вася решил подождать. Петя идиот? Да нет, просто он посмотрел перед выездом пробки по одному сервису, а Вася – по другому.

Вот скриншоты, сделанные на разных « пробочных» сервисах с интервалом в 1 секунду. Один сообщает о пробках в 7 баллов, другой более откровенен – «10 баллов, движения нет!». Как вам такая разница?

1 / 2

2 / 2

Как определяется уровень пробок?

Сегодня у всех навигационных сервисов главным средством получения информации о пробках является обратная связь от пользователей посредством GSM-связи. Люди едут по дорогам – смартфон или навигатор с GSM-модулем, на котором работает навигационный сервис, знает местоположение и скорость автомобиля и автоматически отправляет эти данные на сервер с некой периодичностью. Данные анализируются, и на их основе составляется скоростная карта, где интенсивность движения отмечается по визуально понятному принципу: зеленый – едем, желтый – плоховато, красный – стоим. Соответственно, чем многочисленнее у проекта коммьюнити участников, тем точнее данные и эффективней отсеиваются ошибки.

Крайне упрощенно это выглядит так. Представим, что по некой ночной улице машины летят без затруднений, а в правой полосе ползет со скоростью пешехода автомобиль с «аварийкой». И если в нем имеется смартфон с не слишком распространенной в массах навигационной системой, и других машин с этой навигацией на данной улице в эту минуту не окажется, то система для всех остальных пользователей покажет на карте на этой улице пробку, хотя по факту её там нет. Ну а проезжающие машины с другой навигационной системой, более распространенной и популярной, сообщат ей о своей высокой скорости, и их система определит улицу как «зеленую».

При этом лет десять назад, когда мобильный интернет был дорогим и нестабильным, первые системы оповещения о пробках работали в основном с использованием дорожных датчиков и даже веб-камер. Итоговая информация была скудная и точностью не отличалась, но это была заря « пробочных» технологий… К примеру, активно использовались датчики, установленные городскими службами Москвы: в 2004 году их было 2-3 сотни на столицу – на МКАДе, Садовом кольце и на въездах в город.

Кстати, эти датчики не канули в Лету – они используются и сейчас, и их число серьезно возросло. Около 7 000 датчиков применяет сегодня московский Центр организации дорожного движения (ЦОДД), ведущий для своих нужд анализ загруженности столичных трасс. Интересно, что когда их данные стали обнародовать, многие граждане в интернете накинулись на ЦОДД, обвиняя в том, что они приукрашивают данные. Якобы «официальные пробки» были заметно меньше яндексовских! Хотя и к самому Яндексу уже не один раз звучали претензии в том, что они, дескать, негласно «дружат» с департаментом транспорта и слегка «корректируют реальность»…

Что имеем и почему?

Вечер, люди разъезжаются из столичных офисов домой в область. Традиционно стоят в пробках все вылетные магистрали и кольца. Берем для примера выезд из Москвы по трассе М7 – участок дороги с вечно проблемным движением. Пытаемся выяснить оптимальное время для выезда домой или на дачу. Открываем навскидку пробочные сервисы – Яндекс, Google и активно развивающийся в последнее время 2ГИС, который пробками еще недавно вообще не занимался и не является авторитетным источником. Обновляем и делаем скриншоты с интервалом в 1 секунду. Вот результат в 21:00:

Яндекс

2ГИС

Данные, как видим, весьма различаются, и во многих случаях способны повлиять на выбор маршрута и привести к недоумению – «почему я глухо стою там, где по карте была желтая или даже зеленая дорога?!» Не особенно, впрочем, надеясь на откровения, сайт не могли не спросить специалистов «пробочных» сервисов, почему так происходит. В чем правда, брат? (с)

Есть несколько объяснений этому обстоятельству. Во-первых, в разных сервисах один и тот же цвет может соответствовать разным скоростям. Например, на одних картах красный цвет используется для маркировки пробки, в которой автомобили движутся со скоростью 20 км/ч и ниже, а на других – 15 км/ч и ниже.
Во-вторых, даже если открыть сразу две вкладки с одним и тем же сервисом, и в этом случае данные могут незначительно, но отличаться. Это происходит, если информация передается с разных серверов, которые работают в режиме реального времени, асинхронно и непрерывно пересчитывая данные по пробкам. Тогда с одного сервера, например, приходит картинка, которая собрана на основе информации 3 минуты назад, а с другого – 5 минут назад. Если трафик в этом месте быстро изменяется, картинки будут отличаться.
И, наконец, картинку с пробками имеет смысл использовать только для предварительной оценки ситуации на дорогах. Чтобы получить полное представление о том, сколько займет путь до точки назначения, необходимо построить на картах маршрут. Отличительная особенность Карт Google в том, что при построении маршрута учитывается не только текущий трафик.

Алгоритм на основе множества данных пытается предсказать пробки, которые могут появиться на вашем пути позже – например, через 40 минут, и строит маршрут, чтобы избежать затруднений по ходу движения. Исследования показали, что такой предиктивный метод позволяет существенно улучшить качество маршрутизации и, как следствие, значительно сократить время, которое водитель проводит в пробках. При использовании мобильного приложения алгоритм постоянно пересчитывает текущий маршрут и, если находит более быстрый, обязательно предлагает его пользователю.

Евгений Гребенников, менеджер сервиса Google Карты в России

Яндекс.Пробки получают информацию о скорости движения потока машин от автомобилистов, которые используют Яндекс.Навигатор или Яндекс.Карты с включенным режимом «сообщать о пробках». Каждые несколько секунд устройство передаёт свои географические координаты, направление и скорость движения в компьютерную систему Яндекс.Пробок. Цвет участка дороги зависит от средней скорости движения автомобилей и типа дороги.

Мы также изучили пожелания водителей, чтобы цвет участка наиболее точно соответствовал их ожиданиям при движении с данной скоростью.

Большинство современных « пробочных» сервисов используют примерно такую же модель: получают данные от водителей и раскрашивают дорогу в один из цветов в соответствии со средней скоростью движения. Однако алгоритмы усреднения данных, а также правила выбора цвета в зависимости от скорости, могут отличаться у разных сервисов.

Дмитрий Горчаков, региональный представитель компании «Яндекс» (Юг и Поволжье)

В данный момент наш сервис пробок в Москве работает в тестовом режиме. Для расчета дорожной ситуации в городе мы используем данные о скорости движения транспорта, которые передают нам наши партнеры. Информация поступает в реальном времени с датчиков, которыми партнер оборудовал свою технику – это автомобили такси, служб доставки, грузовые машины и т.д.

Второй источник данных – наши мобильные приложения. Когда пользователь включил слежение за своим местоположением, мобильное устройство передает нам обезличенную информацию о скорости, направлении движения. На основе этого и данных от партнеров сервис пробок рассчитывает среднюю скорость на каждом участке дороги, а затем показывает ее в графическом виде на карте. Эта информация обновляется каждые 5 минут.

Общий балл пробок в городе у разных сервисов обычно схожий, но картина на местах, как правило, несколько отличается. Это объясняется просто – у каждого сервиса свои алгоритмы и источники данных.

Татьяна Богданова, руководитель сервиса пробок в 2ГИС

Выводы

«Верить нельзя никому, даже себе!» – говорил гражданин в известном анекдоте, застирывая штаны… Безусловно, нет смысла надеяться, что разные картографические сервисы когда-либо объединят усилия в формировании единого дата-центра « пробочной» информации, хотя это было бы здорово. Каждый сервис будет лелеять и отстаивать свои алгоритмы расчета и прогноза и свои источники данных.

Но вот как минимум в системе визуализации такого рода информации явно требуется навести порядок и ввести унификацию. Сейчас красный, желтый и зеленый цвета, а также те или иные цифры по 10-балльной шкале у разных сервисов могут свидетельствовать о разных условиях движения, что категорически неверно. Эта визуализация обязана быть едина и всем понятна, как цвета светофора, одинаковые в любой стране мира!

Длина пробки или свободного участка с определенной скоростью должна быть у всех сервисов приблизительно одинакова и обозначаться одним цветом и одной и той же цифрой по 10-балльному графику. А не так, как сегодня, когда один и тот же отрезок может быть одновременно и красным, и зеленым, а общий уровень заторов отличаться на три балла!

<a href=»http://polldaddy.com/poll/9157867/»>Какие вы используете сервисы для мониторинга пробок?</a>

Источники данных

Один из источников - непосредственное наблюдение. В Москве у Яндекс.Пробок установлены видеокамеры. Они присутствуют вдоль всех крупнейших автомагистралей, на крупных развязках и перекрестках. На страницах сервиса можно даже посмотреть онлайн-трансляции с них. Исходя из плотности движения и скорости потока, операторы выставляют каждому видимому участку соответствующую оценку. Если транспорт движется быстро, то участок дороги отмечается как «зеленый» - движение свободно. По мере скопления автомобилей, операторы могут сменить оценку на «желтый» – движение с затруднениями, а то и на «красный» – это пробка. На некоторых магистралях, например на МКАД, вместо видеокамер установлены специальные видеодетекторы, которые автоматически распознают автомобили, определяют плотность потока и выставляют участку оценку самостоятельно.

Однако, в общей сложности таких камер несколько сотен, и они не могут охватить весь город целиком. Но есть еще один источник, который с каждым днем поставляет все больше информации: это сами автомобилисты. Оказывается, мобильные устройства пользователей Яндекс.Карт передают в аналитический центр Яндекс.Пробок параметры движения автомобиля. Для этого пользователю требуется подключенное к интернету мобильное устройство с GPS-приемником и установленное на этом устройстве приложение Яндекс.Карты с включенным режимом «сообщать о пробках». Это может быть КПК, навигатор, смартфон. Такое устройство каждые 20 секунд передает свои координаты, направление и скорость движения в процессинговый центр Яндекс.Пробок. Конечно, эти данные не содержат никакой информации о самом пользователе или автомобиле. Основным поставщиком данных являются автомобили компаний-партнеров Яндекса (службы такси и прочие, постоянно курсирующие по городу). Дополнительно автомобилисты могут сообщать сервису информацию об авариях или ремонтных работах.

Конечно, данные не используются в сыром виде. Компьютер должен отсеять погрешности, вызванные неточностями GPS-приемников по определению координат и скоростей, а также поведением водителя, который вполне может остановиться, пропуская пешехода или завернув к киоску чтобы купить водички. Иногда как пробку сервис может показать стихийную стоянку автомобилей. Чем больше пользователей у сервиса, тем точнее информация о дорожной ситуации.

Каждые две минуты программа-агрегатор собирает информацию, полученную с камер, детекторов и от пользователей. Полученная картинка отображается Яндекс.Карте – как в мобильном приложении, так и на веб-сервере. Если данные для одного участка противоречат друг другу, программа выбирает наиболее достоверное значение, исходя из количества треков и их свежести.

Откуда могут быть ошибки? Представим, например, фантастическую ситуацию, что через пробку двигается группа на мопедах с включенными приборами. Такое движение сервис воспримет как знак, что дорога свободна. Ночью же, когда автомобилей, а значит источников информации уже статистически мало, каждый остановившийся на обочине автомобиль может стать причиной решения системы о том, что на дороге пробка.

Как же окупается работа персонала и техники, ведь казалось бы услуга эта предоставляется совершенно бесплатно. Оказывается, вполне окупается сервис благодаря контекстной рекламе. По оценкам, бюджет такого сервиса составляет десятки миллионов долларов в год. Но, согласитесь, эти деньги честно заработаны!

Яндекс.Пробки показывают пользователям картину загруженности дорог. Для этого сервис собирает из разных источников данные о загруженности улиц, анализирует их и отображает на Яндекс.Картах. В наиболее крупных городах, где пробки - серьезная проблема, а не просто неприятность, сервис рассчитывает балл пробок - средний уровень загруженности. Чтобы понять, как именно работают Яндекс.Пробки, рассмотрим весь путь - от реальной дорожной ситуации на дороге до ее изображения на сервисе. Технология сервиса устроена таким образом, что информацию о пробках собирают в том числе и сами пользователи. То есть можно сказать, что водители помогают водителям объезжать пробки.

Источники данных

Для наглядности представим, что мы с вами - ДТП на Страстном бульваре перед Петровкой (небольшое и без жертв). Своим появлением мы перегородили, допустим, два ряда из существующих трёх. Автомобилисты, которые двигались по нашим рядам, вынуждены объезжать нас, а водители, перемещавшиеся по третьему ряду, - пропускать объезжающих. Некоторые из них - пользователи приложений Яндекс.Карты и Яндекс.Навигатор, и их мобильные устройства передают Яндекс.Пробкам данные о движении автомобиля. По мере приближения машин этих пользователей к нашему ДТП их скорость будет уменьшаться, и устройства начнут «сообщать» сервису о заторе.

Каждые несколько секунд устройство водителя передаёт свои географические координаты, направление и скорость движения в компьютерную систему Яндекс.Пробок. Все данные обезличены, то есть не содержат никакой информации о пользователе или его автомобиле. Затем программа-анализатор строит единый маршрут движения с информацией о скорости его прохождения - трек. Треки поступают не только от частных водителей, но и от машин компаний-партнеров Яндекса (организации с большим парком автомобилей, курсирующих по городу).

Помимо своих координат автомобилисты могут сообщать сервису дополнительную информацию об авариях, ремонтных работах или других дорожных неприятностях. Например, какой-нибудь сознательный водитель, увидев наше ДТП, предупредил о нём других автолюбителей, поставив соответствующую точку в мобильных Яндекс.Картах.

Технология обработки треков

GPS-приёмники допускают погрешности при определении координат, что затрудняет построение трека. Погрешность может «сместить» автомобиль на несколько метров в любую сторону, например, на тротуар или крышу рядом стоящего здания. Координаты, поступающие от пользователей, попадают на электронную схему города, на которой очень точно отображены все здания, парки, улицы с дорожной разметкой и прочие городские объекты. Благодаря этой детализации программа понимает, как на самом деле двигался автомобиль. Например, в том или ином месте машина не могла выехать на встречную полосу или поворот был совершен по дорожной разметке, не «срезая» угол.

Чтобы правильно воссоздать картину загруженности дорог, необходимо проверять, соответствует ли трек ситуации на своём участке. Пользователи мобильных Яндекс.Карт могут иногда останавливаться или замедлять движение не из-за пробки, а, например, чтобы купить что-нибудь в киоске или не пропустить малозаметный поворот. И если мимо свободно едут еще несколько автомобилей с мобильными устройствами, такой трек будет отсеян алгоритмом, потому что не отображает реальную загруженность участка. Поэтому, чем больше пользователей у сервиса, тем точнее информация о дорожной ситуации.

После объединения проверенных треков алгоритм анализирует их и выставляет «зелёные», «жёлтые» и «красные» оценки соответствующим участкам дорог.

Объединение данных

Далее происходит агрегация - процесс объединения информации. Каждые две минуты программа-агрегатор собирает, как мозаику, информацию, полученную от пользователей мобильных Яндекс.Карт в одну схему. Эта схема отрисовывается на слое «Пробки» Яндекс.Карт - и в мобильном приложении, и на веб-сервисе.

Шкала баллов

В Москве, Санкт-Петербурге и других крупных городах сервис Яндекс.Пробки оценивает ситуацию по 10-балльной шкале (где 0 баллов - свободное движение, а 10 баллов - город «стоит»). С помощью этой оценки водители могут быстро понять, сколько примерно времени они потеряют в пробках. Например, если средний балл по Киеву равен семи, то дорога займёт приблизительно в два раза больше времени, чем при свободном движении.

Шкала баллов настроена по-разному для каждого из городов: то, что в Москве - небольшое затруднение, в другом городе - уже серьёзная пробка. Например, в Санкт-Петербурге при шести баллах водитель потеряет примерно столько же времени, сколько в Москве уже при пяти.

Баллы рассчитываются следующим образом. По улицам каждого города заранее составлены маршруты, включающие в себя основные шоссе и проспекты. Для каждого маршрута есть эталонное время, за которое его можно проехать по свободной дороге, не нарушая правил. После оценки общей загруженности города программа-агрегатор рассчитывает, на сколько отличается реальное время от эталонного. На основе разницы по всем маршрутам и вычисляется загруженность в баллах.