Безопасный умный город

О том, какое место отводится "Умному", "Безопасному" городу, "Цифровому региону", о межведомственном взаимодействии и прогнозно-аналитических моделях рассказал ComNews Андрей Мишурный, руководитель проектного офиса АПК "Безопасный город" Объединенной приборостроительной корпорации (управляющей компании холдинга "Росэлектроника" Госкорпорации Ростех).\[quote\] В стандарте "Умный город", который выпустил Минстрой РФ в 2018 г. за подписью замминистра Чибиса, было сказано, что "Умный город" будет создаваться на базе инфраструктуры АПК "Безопасный город". Имела ли продолжение эта идея?\[/quote\] – Сейчас радиоэлектронный комплекс госкорпорации "Ростех", выполняя научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу МЧС России сформировал научно-обоснованный подход, в соответствии с которым АПК "Безопасный город" как средство автоматизации единой системы "Безопасный город" должно создавать единое информационное пространство с накоплением данных мониторинга с целого ряда подсистем, в том числе и систем так называемого "Умного города", в который сегодня входит и ЖКХ, и интеллектуально-транспортные системы, и ряд иных подсистем. Инициатива, которая была заявлена в 2018 году, немного трансформировалась, но она не утрачена и не потеряна. Нельзя сказать, что "Умный город развивается на решениях "Безопасного города". "Безопасный город" включает в себя решения "Умного города". Потому что, например, системы транспортной безопасности, мониторинга теплосетей в обычном режиме функционирования, выполняя задачи по управлению городской сферой, городской средой и городским хозяйством, при определенных условиях и в кризисных ситуациях становятся необходимым и неотъемлемым элементом АПК "Безопасный город". Если где-то что-то происходит, то интеллектуальная система в кризисной ситуации и в обычном режиме, регулируя движения транспорта, алгоритмы работы светофоров, при возникновении кризисной ситуации, должна построить максимально быстрый короткий маршрут для сил реагирования. Второй яркий пример – это мониторинг теплосетей, ЖКХ. Система "Умного города" понятная, в обычном режиме функционирования у нее есть задача – монетизация, то есть контроль теплопотерь, прогнозирование затрат на отопительный сезон и целый ряд других экономических факторов. Например, прорыв и выход из строя теплоцентралей при минус 30 °C в северных регионах превращается сначала в кризисную ситуацию, а потом перетекает в чрезвычайную, если своевременно не будут приняты меры реагирования. Поэтому, исходя из этой идеологии, "Безопасный город" идет по пути единого информационного пространства, в который войдут все подсистемы – и прямо относящиеся к сегментам безопасности, и подсистемы так называемого "Умного города", который, по сути, выполняет двойные задачи – и управление городским хозяйством и безопасностью.\[quote\] За последние несколько лет в России появилось несколько программ и инициатив вокруг тематики цифровизации и безопасности в населенных пунктах: Система-112, АПК "Безопасный город", ведомственный проект "Умный город", "Цифровой регион". Взаимоувязаны ли они, и каково место "Безопасного города" в ряду этих инициатив?\[/quote\] – "Цифровой регион", насколько мне известно, на данный момент имеет замысел, но не имеет правового статуса в качестве программы. Что касается Системы-112, то это – подсистема "Безопасного города". Система "Безопасный город" строится по принципу максимального использования того, что уже есть. Принимая решение о развертывании полноценного и полнофункционального АПК "Безопасный город", проводится аудит на наличие тех или иных систем и их дальнейшая интеграция в единый комплекс. Плюс добавляется то, чего не хватает. Поэтому Система-112 – это подсистема. Также есть и иные подсистемы: например, развернут экологический мониторинг.Все подобные подсистемы войдут в единое информационное пространство АПК "Безопасный город".\[quote\] Изначально говорили, что "Цифровой регион" придет на смену "Умному городу". Потом появилась информация, что это совсем разные и параллельные системы. Сейчас, в итоге, вообще все запутано?\[/quote\] – Я не располагаю полной информацией, чтобы комментировать "Цифровой регион". Единственное, могу сказать, что сейчас сформировался тренд на то, чтобы система "Безопасный город" объединила все имеющиеся подсистемы. А вновь создаваемые должны располагать возможностью простой интеграции в АПК "Безопасный город". Время идет вперед, научно-технический прогресс и цифровизация развиваются стремительно. Наверняка появятся еще какие-то системы. Поэтому наша задача сейчас – создать единую методологию, чтобы системы будущего легко интегрировались в "Безопасный город" и позволяли эффективно обеспечивать безопасность региона и управление субъектом и его хозяйственной деятельностью. Безопасный город – это сервис с большим объемом информации, инструмент для муниципалитетов, регионов и федеральных органов.\[quote\] В конце 2020 г. во всех субъектах федерации были развернуты Центры управления регионом (ЦУР). Есть ли связка между ЦУР и АПК "Безопасный город" (а также с ситуационными центрами губернаторов)?\[/quote\] – Да, такая связка есть. Это единый контур системы "Безопасный город". И, принимая решение о внедрении АПК в регионе, губернатор как заказчик этой системы принимает решение, где будет развернут "мозг" этой системы - где в итоге будут консолидироваться все данные, поступающие из региона. Это может быть и ситуационный центр, и центр управления регионом. Сейчас мы знаем, что в отдельных регионах ситуационного центра нет, он не развернут. По разным причинам - не получилось, средств не хватило. А в целом это единый контур, так называемый "верх пирамиды". Внизу этой пирамиды находятся датчики, камеры, все первичные устройства, которые способны собирать информацию. Дальше это поднимается на муниципальный уровень, обрабатывается. Преследуются несколько целей: безопасность, которая состоит из прогноза, мониторинга, сбора данных в единое место и их обработка, и формирование на базе этих данных прогнозов. Плюс поддержка принятия управленческих решений при реагировании. На региональный уровень уходит уже обработанная информация для решения задач губернатора. А задач у него две: хозяйственная – управлять регионом, и глобальная – безопасность региона.\[quote\] Насколько отлажено межведомственное взаимодействие в рамках АПК "Безопасный город"? Что в этом направлении нужно улучшить или изменить?\[/quote\] – Межведомственное взаимодействие – это организационная основа АПК "Безопасный город". В этом направлении в рамках НИОКР МЧС России поставил нам задачу отработать примеры, подтверждая правоту научно-обоснованных подходов, которые мы применяем, прорабатываем и представляем МЧС России типовые сценарии реагирования на угрозу. Сейчас мы классифицировали 116 угроз, по каждой угрозе должно быть решение о типовых сценариях реагирования. Мы отрабатываем 12 угроз, но в идеале их должно быть 116. Что такое сценарии реагирования? Это, как раз, взаимодействие всех служб и ведомств. Например, в случае выброса вредных веществ, реагируют подразделения МЧС России, скорая помощь, подразделения МВД, в ряде случаев –Росгвардия, местные региональные силы и средства, когда принимается решение об эвакуации населения из определенного района. Все их действия должны быть скоординированы и в пространстве, и во времени. Это и есть взаимодействие, и это одна из главных задач, которую мы выполняем в рамках НИОКР. Более того, типовой сценарий реагирования мы предлагаем МЧС России перевести в разряд государственного стандарта (предварительно они согласились, ждут от нас окончательного результата).\[quote\] Рассматривается ли в рамках АПК "Безопасный город" массовая установка различных датчиков и иных устройств "Интернета вещей"?\[/quote\] – Обязательно. Экспертные оценки сегодня разные. Кто-то говорит о том, что для полнофункциональной работы "Безопасного города" по всей Российской Федерации необходимо установить миллиарды датчиков, кто-то называет цифру до триллиона. В любом случае, по нашей предварительной и приближенной оценке, потребуются десятки миллиардов датчиков по всей Российской Федерации. Сюда входят камеры, газоанализаторы, экологический мониторинг, контроль водного бассейна, состава почвы и воздуха. Возможна установка локальных метеостанций, если их где-то не хватает, например, по границе региона, области, республики. Это большой объем ресурсов, в том числе и ЖКХ. Транспортные ресурсы, все эти системы работают на датчиках первичных устройств. Любое устройство, которое снимает, фиксирует данные и затем передает их для переработки – это и есть конечное устройство. Таких датчиков нужны десятки миллиардов, а, может, и сотни.\[quote\] Как вы оцениваете идею создания ГИС "Национальная платформа видеонаблюдения", которая объединит все системы видеонаблюдения в стране? Насколько она реалистична и осмысленна?\[/quote\] – Я прочитал об этом в средствах массовой информации, поэтому мне сложно комментировать этот вопрос. Могу точно сказать, что мы не получали предложение участвовать в разработке этой платформы.\[quote\] Сама идея – реалистична? Может ли она иметь развитие?\[/quote\] – Реалистична. Учитывая имеющиеся каналы связи и логику построения большой системы федерального уровня, такая система, если бы ее планировалось разрабатывать, носила бы территориально-распределенный характер.\[quote\] Расскажите, пожалуйста, про системы мониторинга и прогнозно-аналитические модели АПК "Безопасный город". \[/quote\] – В рамках исполнения НИОКР в интересах МЧС России и Межведомственной комиссии под руководством Юрия Борисова мы предлагаем рассмотреть подход к прогнозированию, основанный на Байесовском методе. Байесовский метод базируется на большом наборе статистических данных, и чем больше статистических данных, тем выше вероятность прогнозирования наступления событий. Мы определили 116 угроз, которые могут меняться, со временем может появиться 118, 120 угроз. Байесовский метод хорошо работает там, где, во-первых, есть статистический ряд, а во-вторых, как это ни парадоксально, там, где нет ничего - ни средств мониторинга, ни исторических данных, ни данных для анализа. Поэтому мы в своих исследованиях учитывали так называемый "эффект бабочки" – задача, которую перед нами поставил МЧС России. К примеру, повышение уровня воды на 1.5 метра условно в Мурманской области возможно будет иметь некую связь с повышением уровня воды через месяц в Астраханской области. Основываясь на научных традиционных подходах, проследить такую связь или невозможно, или крайне сложно. Кроме того, Байесовский метод "обучаемый", так как он способен обработать до 12 тыс. параметров одновременно. Программный модуль может найти зависимость там, где объяснить зависимость невозможно. Байесовский метод будет показывать, что повышение уровня воды в этой географической точке на метр всегда совпадет с повышением уровня воды в другой географической точке через месяц даже тогда, когда бассейны рек разные. Значит, некоторая зависимость существует. Познаваема ли эта зависимость? Нет. Объяснима ли эта зависимость? Нет. Но, тем не менее, она существует. Значит, Байесовский метод говорит, чтобы мы и далее изучали эту зависимость. Пройдет год или два, опять будет наблюдаться эта зависимость, значит, ее надо учитывать. Еще один грубый пример для понимания: сейсмические колебания в Аргентине в конце земного шара в определенной точке, если их соотнести с сейсмической активностью на Камчатке, также, возможно, связаны друг с другом, пусть нелинейно и сложно объяснимо. Байесовский метод вычисляет такие закономерности и показывает, что они реально существуют. В этом суть метода, который мы предлагаем применять к прогнозированию.\[quote\] Сейчас все анализируют последствия пандемии коронавируса. Что изменилось? Какой опыт вы приобрели?\[/quote\] – Что касается пандемии, то МЧС России поставил перед нами задачу построить прогнозно-аналитическую модель по такому риску, как вирусная пандемия. Заказ поступил от МЧС России именно в силу актуальности этой проблемы. Кроме того, мы будем сдавать прогнозно-аналитическую модель по разливу нефтепродуктов. Разработку этой модели нам также поручил МЧС России. Эта модель стала актуальна из-за Норильска. Мы будем пытаться построить также прогнозно-аналитическую модель, исходя из фундаментальных исследований и практических знаний вирусной пандемии. Результаты мы будем сдавать в декабре 2021 года. В целом модель будет рассматривать любой вирус, но Covid-19 будет в центре внимания. Мы очень надеемся на метод Байеса, так как именно он ищет нелинейные зависимости. Конечно же, все будет зависеть от набора данных, которые есть. Мы сотрудничаем с Российской Академией Наук, привлекаем на работу специалистов, кандидатов наук, докторов наук. Эту область нам еще предстоит изучить.\[quote\] Что именно будет прогнозироваться? Какая именно вероятность?\[/quote\] – Любая прогнозная модель, которая сегодня строится на Байесовском методе, состоит из двух видов прогнозов. Первое – это так называемый долгосрочный прогноз, когда мы прогнозируем возникновения события: будет или не будет, а если будет, то с какой вероятностью произойдут вспышки того или иного заболевания при определенном наборе данных и факторов. Вторая задача, которая ставится перед нами – это прогнозируемое развитие динамики. Она зависит от набора имеющихся данных: например, в отношении повышения уровня воды можно давать прогноз раз в 3-4 часа, иногда даже раз в час можно прогнозировать, в каком направлении и с какой интенсивностью пойдет вода. В случае вирусной пандемии можно будет выяснить, с каким шагом получится прогнозировать и выявлять распространение вируса, выяснять локации и условия распространения вируса и т.д. Эта модель сложная и одновременно очень актуальная. Мы проработали уже шесть моделей, сейчас сдаем прогнозные модели лесного пожара и разлива нефтепродуктов, наводнений – то есть все то, что, к сожалению, часто происходит на территории Российской Федерации. Сдаем прогнозные модели аварий на сетях теплоснабжения и электросетях, которые нередко происходят. Шестая модель крайне сложная – это землетрясения, она включает в себя и расчетные методики, и метод Байеса. Существуют хорошо проработанные ранее долгосрочные методики, которые предоставляют отличный результат.\[quote\] Новая ли это модель?\[/quote\] – В России таким подходом еще никто не занимался. При разработке модели мы анализируем и зарубежный опыт. Канада, например, сильна по лесным пожарам. Япония – по наводнениям. Поэтому осторожно скажу, что в мире такой подход, скорее всего, еще никто и нигде не демонстрирует именно в части предупреждения и предотвращения чрезвычайной ситуации. Байесовский метод, конечно же, используется. Байес доказал этот метод еще в 1750-х годах, работа была опубликована в 1763 году. Просто этот метод долгие годы не пользовался популярностью и не находил практического применения, так как он построен на обработке больших объемов данных. А технических средств в те годы еще не было. Сегодня человечество обладает мощными вычислительными возможностями, позволяющими обрабатывать большие массивы информации. В других сферах также активно применяется метод Байеса, например, в финансовой сфере биржевые роботы работают и на Байесе тоже, а иногда даже исключительно на Байесе. Биржевые роботы, тем не менее, допускают ошибки, потому что часто они получают искаженные исходные данные (например, данные из социальных сетей, которые можно очень легко исказить, дать расчетному модулю изначально неверные параметры, из которых он сделает неверный вывод). Но мы работаем не с информацией, а с сертифицированными датчиками. Если датчик показывает, например, температуру 26°C, значит так оно и есть. Если он показывает определенную влажность или уровень воды, то эти параметры абсолютно точные.\[quote\] То есть неверные данные можно получить лишь в случае, если датчики неисправны?\[/quote\] – Система мониторинга предусматривает бесперебойную работоспособность датчиков, есть специальные регламенты проверки. Поэтому если регламент соблюдается, это допущение никак не повлияет на работу модели в целом.\[quote\] Вы привлекаете к построению модели специалистов из других компаний?\[/quote\] – Мы используем потенциал различных предприятий радиоэлектронного комплекса Ростеха. А там, где нам компетенций недостаточно, привлекаем специалистов со стороны. Например, мы активно сотрудничаем с Российской академией наук. Создание по-настоящему "Безопасных городов" - это сложный, междисциплинарный, межотраслевой проект, для успешной реализации которого нужно объединить усилия и компетенции специалистов из самых разных организаций и областей. Ссылка на источник