وعلى مستوى الخدمات المرورية، فإن إدارة المرور هي مجموعة من الإجراءات الهندسية والتنظيمية على شبكة الطرق القائمة والتي تضمن السلامة والسرعة الكافية لحركة النقل وتدفقات المشاة. وتشمل هذه الأنشطة التحكم في حركة المرور، والتي، كقاعدة عامة، تحل مشاكل أكثر تحديدا. بشكل عام، تعني الإدارة التأثير على كائن معين من أجل تحسين أدائه. فيما يتعلق بحركة المرور على الطرق، فإن موضوع السيطرة هو النقل وتدفقات المشاة. نوع معين من الإدارة هو التنظيم، أي. الحفاظ على معلمات الحركة ضمن الحدود المحددة.

مع الأخذ في الاعتبار أن التنظيم ما هو إلا حالة خاصة لكل من مراقبة وتنظيم حركة المرور، والغرض من استخدام الوسائل التقنية هو تنفيذ مخططها، مصطلح “الوسائل الفنية لتنظيم حركة المرور” أو “الوسائل الفنية للتحكم في حركة المرور” يتم استخدامه، والذي يتوافق مع الوثائق التنظيمية المقبولة (GOST 23457-86).

وفي الوقت نفسه، وبسبب التقاليد الراسخة، أصبح مصطلح "التنظيم" واسع الانتشار أيضًا. على سبيل المثال، في قواعد الطريق (SDA)، تسمى التقاطعات ومعابر المشاة المجهزة بإشارات المرور منظمة، على عكس غير المنظمة، حيث لا توجد إشارات مرور. هناك أيضًا مصطلحات "دورة التحكم"، "الاتجاه المنظم"، وما إلى ذلك. في الأدبيات المتخصصة، غالبًا ما يُطلق على التقاطع المجهز بإشارة مرور اسم "كائن إشارة المرور".

جوهر السيطرة هو إلزام السائقين والمشاة، أو منعهم أو التوصية بإجراءات معينة لصالح ضمان السرعة والسلامة. ويتم تنفيذها من خلال تضمين المتطلبات ذات الصلة في قواعد المرور، وكذلك باستخدام مجموعة من الوسائل التقنية والإجراءات الإدارية لمفتشي شرطة المرور وغيرهم من الأشخاص ذوي السلطة المناسبة.

كائن التحكم ومجمع الوسائل التقنية وفرق الأشخاص المشاركين فيه العملية التكنولوجيةالتحكم في الحركة,

تشكيل حلقة التحكم (الشكل 1). نظرًا لأن بعض الوظائف في حلقة التحكم يتم تنفيذها غالبًا بواسطة معدات أوتوماتيكية، فقد تم تطوير مصطلحات "التحكم الآلي" أو "أنظمة التحكم". كائن التحكم.

رسم بياني 1. رسم تخطيطي لحلقة التحكم.

يتم التحكم الآلي بدون مشاركة الإنسان وفق برنامج محدد مسبقاً، أما التحكم الآلي فيتم بمشاركة عامل بشري. مشغل يستخدم مجموعة من الوسائل التقنية للتجميع معلومات ضروريةوالبحث عن الحل الأمثل يمكن ضبط برنامج تشغيل الأجهزة الأوتوماتيكية. وفي كلتا الحالتين الأولى والثانية، يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر في عملية التحكم. وأخيرًا، هناك التحكم اليدوي، عندما يقوم المشغل بتقييم حالة النقل بصريًا، ويقوم بإجراء تحكم يعتمد على الخبرة والحدس الحاليين. يمكن أن تكون حلقة التحكم الآلي مغلقة أو مفتوحة.

في الحلقة المغلقة، هناك ردود فعل بين الوسيلة وكائن التحكم (تدفق حركة المرور). يمكن تنفيذها تلقائيًا بواسطة أجهزة خاصة لجمع المعلومات - أجهزة كشف المركبات. يتم إدخال المعلومات إلى أجهزة التشغيل الآلي، وبناء على نتائج معالجتها، تحدد هذه الأجهزة وضع تشغيل إشارات المرور أو إشارات الطريق التي يمكن أن تغير معناها عند صدور الأمر (الإشارات المتحكم بها). وتسمى هذه العملية بالإدارة المرنة أو التكيفية.

عندما تكون الحلقة مفتوحة، عندما لا يكون هناك أي ردود فعل، تقوم الأجهزة التي تتحكم في إشارات المرور - وحدات التحكم في الطريق (DC) بتبديل الإشارات وفقًا لبرنامج محدد مسبقًا. في هذه الحالة، يتم تنفيذ رقابة صارمة على البرمجيات.

في الشكل 1 تظهر دائرة التغذية المرتدة التي تغلق حلقة التحكم الآلي بخط متقطع، مع الأخذ في الاعتبار أن هذا الاتصال قد يكون موجودا أو غير موجود. في التحكم اليدويتوجد ردود فعل دائمًا (بسبب التقييم البصري الذي يجريه المشغل لظروف حركة المرور)، وبالتالي تظهر دائرته في الشكل 1 كخط متصل.

وفقا لدرجة المركزية، يمكن النظر في نوعين من الإدارة: المحلية والنظامية. يتم تنفيذ كلا النوعين باستخدام الطرق الموضحة أعلاه.

مع التحكم المحلي، يتم توفير تبديل الإشارة بواسطة وحدة تحكم موجودة مباشرة عند التقاطع. في النظام القائم على النظام، تؤدي وحدات التحكم في التقاطع، كقاعدة عامة، وظائف مترجمي الأوامر الذين يصلون، كقاعدة عامة، من خلال قنوات اتصال خاصة من نقطة التحكم (CP). عندما يتم فصل وحدات التحكم مؤقتًا عن UE، يمكنها أيضًا توفير التحكم المحلي. تسمى المعدات الموجودة خارج نقطة التحكم محيطية (إشارات المرور، وحدات التحكم، أجهزة كشف المركبات)، بينما تسمى عند نقطة التحكم مركزية (معدات الكمبيوتر، التحكم في الإرسال، أجهزة الميكانيكا عن بعد، إلخ).

ومن الناحية العملية، يتم استخدام مصطلحي "وحدات التحكم المحلية" و"وحدات تحكم النظام". الأول ليس له أي اتصال مع UE ويعمل بشكل مستقل، والأخير لديه مثل هذا الاتصال وقادر على تنفيذ التحكم المحلي والتحكم في النظام.

ومن خلال التحكم اليدوي المحلي، يكون المشغل مباشرة عند التقاطع، ويراقب حركة المركبات والمشاة. مع النظام الأول، يقع في مركز التحكم، أي. بعيدًا عن كائن التحكم، ولتزويده بالمعلومات حول ظروف حركة المرور، يمكن استخدام وسائل الاتصال والوسائل الخاصة لعرض المعلومات. يتم إجراء الأخير على شكل خرائط مضيئة للمدينة أو المناطق - مخططات ذاكرية وأجهزة لإخراج المعلومات الرسومية والأبجدية الرقمية باستخدام الكمبيوتر أنبوب أشعة الكاثود- شاشات العرض وأنظمة التلفزيون التي تسمح بالمراقبة المباشرة للمنطقة الخاضعة للرقابة.

يتم استخدام التحكم المحلي في أغلب الأحيان عند تقاطع منفصل أو كما يقولون معزول، والذي ليس له أي اتصال مع التقاطعات المجاورة سواء من حيث التحكم أو التدفق. يتم تغيير إشارات المرور عند هذا التقاطع وفق برنامج فردي، بغض النظر عن ظروف حركة المرور في التقاطعات المجاورة، ويكون وصول المركبات إلى هذا التقاطع عشوائيًا.

يُطلق على تنظيم التغيير المنسق للإشارات في مجموعة من التقاطعات، والذي يتم تنفيذه من أجل تقليل وقت حركة المركبات في منطقة معينة، اسم التحكم المنسق (التحكم وفقًا لمبدأ "الموجة الخضراء" (GW)). في هذه الحالة، عادة ما يتم استخدام التحكم في النظام.

يعمل أي جهاز تحكم آلي وفقًا لـ بواسطة خوارزمية معينةوهو وصف لعمليات معالجة المعلومات وتطوير إجراءات الرقابة اللازمة. فيما يتعلق بحركة المرور على الطرق، تتم معالجة المعلومات حول معلمات حركة المرور ويتم تحديد طبيعة التحكم في إشارات المرور التي تؤثر على تدفق حركة المرور. يتم تنفيذ خوارزمية التحكم تقنيًا بواسطة وحدات التحكم التي تقوم بتبديل إشارات المرور وفقًا لبرنامج محدد. في أنظمة التحكم الآلي التي تستخدم الكمبيوتر، يتم أيضًا تنفيذ خوارزمية حل مشكلات التحكم في شكل مجموعة من البرامج لتشغيلها.

أنظمة التحكم في حركة المرور الآلية (ATCS) هي مجموعة مترابطة من التدابير الفنية والبرمجية والتنظيمية التي تجمع وتعالج المعلومات حول بيانات تدفق حركة المرور، وعلى أساس ذلك، تعمل على تحسين التحكم في حركة المرور. مهمة أنظمة التحكم الآلي في حركة المرور (ATCS) هي التأكد منظمات السلامة على الطرقعلى الطرق.

تنقسم أنظمة التحكم في حركة المرور الأوتوماتيكية إلى عدة أنواع:

أنظمة التحكم الآلي في حركة المرور الرئيسية (ATCS) للتحكم المنسق - ذكي لا مركزي ومركزي ومركزي.

• · ATCS بلا مركز - ليست هناك حاجة لإنشاء مركز تحكم. هناك تعديلان لأنظمة التحكم في حركة المرور الآلية غير المركزية. في إحداها، تتم مزامنة العمل بواسطة وحدة التحكم الرئيسية، والتي يوجد بها اتصال من وحدات التحكم الأخرى (خط واحد للجميع). في التعديل التالي لـ ATCS غير المركزية، جميع وحدات التحكم لديها خط اتصال خاص بها.
• · ATCS مركزية - لديها مركز تحكم، مع وحدات تحكم متصلة به عن طريق خطوط الاتصال الخاصة بها. في كثير من الأحيان، يمكن لـ ATCS تنفيذ CG متعدد البرامج مع تغيير البرامج خلال اليوم.
• · أنظمة مركزية ذكية ومؤتمتة للتحكم في حركة المرور - وهي مجهزة بمعرفات النقل، واعتمادًا على حمل حركة المرور، يمكنها تغيير خطط تنسيق حركة المرور.

أنظمة التحكم في حركة المرور الآلية على مستوى المدينة (ATCS) - مبسطة وذكية، مع التحكم في حركة المرور على طرق المدينة ذات حركة المرور المستمرة وحركة المرور العكسية.

· أنظمة ذكية للتحكم في حركة المرور - تحتوي على مجمعات كمبيوتر قوية للتحكم (UCCs)، وشبكة من شاشات عرض المعلومات المتغيرة. يمكن لـ ATCS إجراء مراقبة مستمرة لتدفق حركة المرور ويمكنها إدارة التحكم التلقائي في حركة المرور والسماح بإعادة توزيع تدفقات حركة المرور عبر الشبكة.

تقوم ACS، كجزء من ITS، بوظائف التحكم والمعلومات، وأهمها:

• · إدارة تدفق حركة المرور.
• · توفير معلومات النقل.
• · تنظيم المدفوعات الإلكترونية.
• · إدارة الأمن وإدارة الحالات الخاصة.

بشكل عام، يمكن تقديم أنظمة ACS الفرعية كمجموعة من أجهزة التحكم عن بعد الخاصة بالطرق، ووحدات التحكم ومحطات العمل الآلية (AWS)، المضمنة في شبكة تبادل البيانات، مع تنظيم مراكز التحكم المركزية والمحلية - اعتمادًا على كثافة وكثافة حركة المرور على الطرق .

يتم استخدام علامات المعلومات المتغيرة (VIS)، وإشارات الطرق متعددة المواضع، ولوحات المعلومات المتغيرة (VIP)، وأجهزة كشف المركبات، ومحطات الطقس الأوتوماتيكية على الطرق (ADMS)، وكاميرات الفيديو، وما إلى ذلك كأجهزة لمعلومات الطريق.

جزء الاتصالات من نظام التحكم الآلي في حركة المرور هو نظام الاتصالات المتكامل للطرق. يتيح الأداء المستقر لأنظمة الاتصالات على الطرق السريعة زيادة مستوى السلامة على الطرق وضمان التشغيل الفعال لخدمات صيانة الطرق، فضلاً عن خدمات التشغيل والإنقاذ في حالة الطوارئ.

يمكن تنظيم الأنظمة الفرعية الوظيفية التالية كجزء من DISS:

• · تبادل المعلومات عن ACS DD؛
• · الاتصالات بالأجسام المتحركة (بما في ذلك الأنظمة الفرعية للاتصالات الراديوية التشغيلية التكنولوجية والوصول إلى الراديو) ؛
• · الإدارة والتشغيل الفني.
• · ضمان أمن المعلومات من DISS.
• · توفير خدمات المعلومات والاتصالات على أساس سداد التكاليف.

ترتبط زيادة كفاءة إدارة حركة المرور بإنشاء أنظمة التحكم الآلي في حركة المرور (ATCS)، والتي تعد مكونات أساسية لأنظمة النقل الذكية (ITS). ITS هو نظام شامل لدعم المعلومات وإدارة النقل البري، يعتمد على استخدام تقنيات المعلومات والاتصالات الحديثة وطرق الإدارة.

لضمان عمل أنظمة التحكم المروري الآلية وتوفير خدمات المعلومات والاتصالات لمستخدمي الطريق، تم إنشاء نظام DISS، والذي يخضع حاليًا للمتطلبات العامة التالية:

• · متعددة الوظائف.
• · الاستدامة؛
• · الربحية.

ACS "CITY-DD" - مصممة لتوفير الإدارة الفعالةحركة النقل وتدفقات المشاة في المدن باستخدام الوسائل، وإشارات المرور الضوئية، ومراقبة الفيديو وتسجيل الانتهاكات على الطرق، والتحليل التشغيلي للوضع البيئي في المدينة، ومراقبة حركة النقل على الطرق، وما إلى ذلك.

المزايا والفوائد الرئيسية لـ ACS "CITY-DD"

• - زيادة كبيرة في كفاءة إدارة حركة المرور ومراقبة الوضع على الطرق، مما يتيح تحقيق وفورات سنوية تبلغ حوالي 5-8 ملايين دولار سنويا في جميع أنحاء المركز الإقليمي (تتكون الوفورات من انخفاض استهلاك الوقود، وتقليل وقت السفر للمركبات ، الوقت الذي يقضيه الركاب على الطريق، وما إلى ذلك. د.)؛
• - أكثر الاستخدام الفعالالتدابير التنظيمية والوقائية لتطبيع حركة المرور على الطرق؛
• - نهج متكامل لإدارة حركة المرور؛
• - استخدام الأجهزة والبرامج المحلية التي تهدف إلى التقنيات الحديثةوالأساليب الحديثة لإدارة حركة المرور طبقاً لمتطلبات المواصفة ISO 9001؛
• - فرص جديدة لمراقبة الوضع على الطرق: المراقبة البصرية لتقاطعات المدينة، وتسجيل حوادث الطرق بالفيديو، وتسجيل الفيديو لانتهاكات حدود السرعة وقواعد التقاطع، والتحليل التشغيلي للوضع البيئي، وما إلى ذلك؛
• - إمكانية التشغيل المرحلي عن طريق الاستبدال التدريجي الأنظمة الحاليةالتحكم في حركة المرور في نهاية العمر و التوافق الكاملأي من أجزاء النظام المقترح (وحدات التحكم، مركز التحكم، MZTs) مع جميع أنواع المعدات الموجودة.

النظام الآلي "City-DD":

• · نقطة المراقبة المركزية.
• · وحدات مراكز المنطقة (إذا لزم الأمر)؛
• · وحدات التحكم (في ثلاثة إصدارات - S، SM، SL)؛
• · معدات إضافية.
• · حزمة البرامج.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru/

مقدمة

أصبح النمو في عدد السيارات، ونتيجة لذلك زيادة عددها على طرق المدن الكبرى، مشكلة ذات أهمية متزايدة اليوم. يؤدي التركيز الكبير لمراكز جذب جماهير الناس في وسط معظم المدن الكبرى إلى تعقيد إدارة شبكة الطرق وزيادة تكلفة صيانتها. لا تستطيع العديد من المدن حول العالم مواجهة تحديات النقل اليومية وتواجه عدة كيلومترات من الاختناقات المرورية يومًا بعد يوم.

وفي الوقت نفسه، تستمر حاجة السكان إلى وسائل النقل في النمو. وبالتالي، وبدون اتخاذ التدابير المناسبة، فإن الوضع يتجه نحو طريق مسدود. UDS المصمم للحمل الأخف لا يمكنه التعامل ويتطلب التحديث والتحسين. واليوم، لا تحتاج المدينة إلى طرق جيدة ومصممة جيدًا ثم مبنية فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى إدارة الجودة. أيضًا، من نواحٍ عديدة، أصبحت الأساليب السابقة لإدارة حركة المرور قديمة ولا يمكنها مواكبة المدينة المتنامية، وتتطلب التدفقات متعددة الاتجاهات إدارة ديناميكية وتكامل الأنظمة المبتكرة لتحسين وضع النقل، وخاصة في موسكو. يحتاج نظام بناء الطرق بأكمله وإدارته إلى التغيير من خلال التقنيات الجديدة، بما في ذلك النمذجة الرياضية، والذي يسمح لك بالتنبؤ بسلوك جهاز MAC وإجراء تعديلات على تكوينه وغير ذلك الكثير. ولهذا السبب تتزايد بشكل حاد الحاجة إلى مصادر بديلة وأي مصادر إضافية للمعلومات حول حالة حركة المرور. يتم بالفعل تنفيذ أحدث المجمعات والأنظمة لجمع ومعالجة البيانات.

يقدم الفصل الأول تحليلا موجزا لوضع النقل الحالي في مدينة موسكو، وتحليلا لاستلام واستخدام البيانات المترية للمركبة باستخدام خدمة Yandex.Traffic، وتحليل مدى فائدة هذه البيانات وإمكانية استخدامها يستخدم. وفي نهاية الفصل تم تقديم معلومات نظرية عن الطرق وتصنيفها وكذلك ماهية التدفقات المرورية وخصائصها الرئيسية وكذلك صياغة المشكلة

وفي الفصل الثاني تم اختيار قسم “تجريبي” من شبكة الطرق، وتم النظر في مشاكلها الرئيسية باستخدام خريطة Yandex.Traffic الحرارية، وأيضًا، بناءً على صياغة المشكلة، تم اقتراح تدابير لتحسين وضع النقل في هذا الجزء من شبكة الطرق.

ويقدم الفصل الثالث مبررا مفصلا للتغييرات المقترحة باستخدام النمذجة الحاسوبية والمقارنة بين نموذجين UDS ومعلماتها. تم إنشاء نموذج حاسوبي على أساس الموقع الفعلي المختار، وتم تحليل المشاكل والبيانات، وبعد ذلك تم إنشاء نموذج حاسوبي مع التغييرات المقترحة في الفصل الثاني. أُجرِي تحليل مقارنالبيانات من نموذجين، مما يسمح لنا باستنتاج أن التغييرات التي تم إجراؤها ستؤدي إلى تحسين حركة المرور في هذا المجال.

الهدف من الدراسة هو تدفقات حركة المرور على شبكة الطرق في المدينة.

موضوع الدراسة هو إمكانية استخدام النمذجة الحاسوبية لحل المشكلات العملية الحقيقية.

تتكون الفرضية العلمية من افتراض إمكانية استخدام البيانات الحقيقية في نموذج الكمبيوتر، مع مزيد من التحديث (النموذج)، والحصول على نتائج التحسين التي من المحتمل جدًا أن تكون موثوقة وقابلة للتطبيق في الممارسة العملية

الغرض من الدراسة هو النظر في أحد الطرق السريعة الجذرية التي تعاني من مشاكل في موسكو، وإنشاء نموذج حاسوبي له، ومقارنة سلوك النموذج مع الصورة في الواقع العملي، وإجراء تحسينات وتغييرات على هيكل شبكة الطرق والمزيد من النموذج وتعديل شبكة الطرق للتأكد من تحسن الوضع في هذه المنطقة.

يتم ضمان موثوقية نتائج البحث المنجز في العمل من خلال التأكيد التجريبي للفرضية الرئيسية، واتساق نتائج البحث النظري التي تم الحصول عليها على أساس تحليل النماذج الرياضية المتقدمة لحساب المعلمات الرئيسية لل UDS، مع نتائج البحث.

1 تحليل الوضع الحالي وبيان المشكلة

1.1 مبررات أهمية المشكلة

ليس سراً أن العديد من المدن الكبرى حول العالم تواجه مشاكل كبيرة في قطاع النقل. يلعب النقل في المدينة الكبرى دورًا ربطًا كبيرًا، ولهذا السبب يجب أن يكون نظام النقل في المدينة متوازنًا وسهل الإدارة ويستجيب بسرعة لجميع التغييرات في حركة المرور داخل المدينة. في الواقع، تعد المدينة عبارة عن تجمع حضري به تركيز كبير من السيارات والأشخاص، حيث يلعب النقل البري (الشخصي والعامة) دورًا كبيرًا، سواء في حركة السكان نفسها أو في الخدمات اللوجستية العامة. ولهذا السبب تلعب الإدارة المختصة لنظام النقل في المدينة دورًا كبيرًا في أنشطتها.

تتزايد حاجة السكان إلى وسائل النقل، سواء من خلال وسائل النقل العام أو السيارات الشخصية، كل يوم. من المنطقي أن نفترض أنه مع زيادة عدد وسائل النقل في المدينة، يجب أن يزيد عدد الطرق والتقاطعات ومواقف السيارات بشكل متناسب، ومع ذلك، فإن تطوير شبكة النقل البري (RTN) لا يواكب الوتيرة من المحركات.

دعونا نتذكر أنه وفقا للإحصاءات، فإن عدد السيارات للفرد ينمو بشكل مطرد (الشكل 1.1).

كمبيوتر تدفق حركة مرور السيارات

الشكل 1.1 عدد السيارات لكل 1000 شخص في موسكو

في الوقت نفسه، فإن خدمة الطرق في مدينة موسكو ليست جاهزة لمثل هذا المعدل من النمو في المحركات في المدينة. بالإضافة إلى النقل الشخصي في المدينة، يجب حل مشكلة النقل العام ونقل الركاب في موسكو. وفقًا لبرنامج النقل الحكومي، فإن 26% فقط من حركة الركاب تأتي من وسائل النقل الشخصية و74% من وسائل النقل العام. وفي الوقت نفسه، بلغ إجمالي حجم الحركة السنوية في عام 2011 7.35 مليار مسافر، ووفقاً للتوقعات فإنه سينمو، وفي عام 2016 سيصل إلى 9.8 مليار مسافر سنوياً. ومن المخطط أن يستخدم 20٪ فقط من هذا العدد من الركاب وسائل النقل الشخصية. في الوقت نفسه، تمثل وسائل النقل العام الشخصية وفوق الأرض أكثر من نصف حركة الركاب في موسكو. وهذا يعني أن حل مشاكل النقل البري في المدينة يلعب دورًا كبيرًا في عملها الطبيعي والحياة المريحة لسكانها. تعني هذه البيانات أنه دون اتخاذ التدابير المناسبة لتحسين وضع النقل في موسكو، سنواجه انهيار النقل، الذي كان يختمر ببطء في موسكو في السنوات الأخيرة.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه بالإضافة إلى المشكلات المرتبطة بحركة الركاب داخل المدينة، فإن مشكلة تدفقات النقل لهجرة العمالة البندولية، وتدفق المركبات (البضائع بشكل أساسي) التي تمر عبر المدينة واضحة للعيان. وإذا تم حل مشكلة نقل البضائع الترانزيت جزئيا بمنع دخول وحركة الشاحنات التي تزيد حمولتها عن 12 طنا في المدينة نهارا، فإن مشكلة نقل الركاب من المنطقة إلى المدينة أعمق بكثير وأكثر أكثر صعوبة في حلها.

ومما يسهل ذلك عدة عوامل، في المقام الأول موقع مراكز جذب الجماهير البشرية داخل حدود المدينة. على وجه الخصوص، موقع عدد كبير من أماكن العمل والمكاتب عدد كبيرالشركات، موقع عدد كبير من البنية التحتية والمرافق الثقافية والخدمية (على وجه الخصوص، مراكز التسوق، ولكن الاتجاه نحو بنائها داخل حدود المدينة يتراجع بشكل مطرد لصالح موقعها خارج طريق موسكو الدائري). كل هذا يؤدي إلى حقيقة أن تدفقات هائلة من الناس تنتقل من المنطقة إلى حدود المدينة كل يوم خلال ساعة الذروة الصباحية وتعود إلى المنطقة في المساء. هذه المشكلة حادة بشكل خاص في أيام الأسبوع، عندما يندفع عدد كبير من الأشخاص إلى العمل في ساعة الذروة الصباحية ويعودون إلى منازلهم في ساعة الذروة المسائية. كل هذا يؤدي إلى حمولة هائلة على الطرق الخارجية، والتي يستخدمها خلال هذه الساعات عدد كبير من الركاب الذين يسافرون بوسائل النقل العامة والشخصية. بالإضافة إلى ذلك، في الصيف، ينضم إليهم سكان الصيف، الذين يتسببون في اختناقات مرورية ضخمة على الطرق السريعة المؤدية إلى المنطقة في نهاية كل أسبوع، والخروج منها بعد عطلة نهاية الأسبوع.

وتتطلب كل هذه المشاكل حلا فوريا، من خلال بناء طرق وتقاطعات جديدة، ونقل مراكز الجذب للجماهير البشرية وتحسين إدارة هيكل شبكة الطرق القائمة. كل هذه القرارات ببساطة غير ممكنة دون التخطيط والنمذجة الدقيقة. لأنه بمساعدة البرامج التطبيقية وأدوات النمذجة، يمكننا معرفة التأثير الذي يمكننا تحقيقه من خلال تنفيذ حلول معينة، واختيار الأنسب منها بناءً على تقييم تكلفتها وتأثيرها الإيجابي على تدفق حركة المرور.

1.2 تحليل وضع النقل الحالي في موسكو باستخدام خدمة الويب Yandex Traffic Jams

بالنظر إلى المشاكل المذكورة أعلاه بمزيد من التفصيل، يجب علينا أن ننتقل إلى أنظمة القياس عن بعد الموجودة لجمع المعلومات حول حالة النقل في موسكو، والتي يمكن أن تظهر بوضوح مناطق المشاكل في مدينتنا. ومن أكثر الأنظمة تقدمًا وإفادة في هذا المجال والتي أثبتت فعاليتها هي خدمة الويب Yandex Traffic Jams التي أثبتت فعاليتها ومحتواها المعلوماتي.

من خلال تحليل البيانات التي تقدمها الخدمة في المجال العام، يمكننا إجراء تحليل البيانات وتقديم مبرر واقعي للمشاكل الموضحة أعلاه. وبالتالي، يمكننا أن نرى بوضوح المناطق ذات حالة النقل المتوترة، وفحص الاتجاهات في تشكيل الازدحام بصريًا واقتراح حل للمشكلة عن طريق اختيار النموذج الرياضي الأمثل لحل مشكلة نمذجة منطقة مشكلة معينة، مع الحصول على مزيد من النتائج وعلى أساسه يمكن استخلاص استنتاجات حول إمكانية تحسين حالة النقل في هذه الحالة بالذات. وبهذه الطريقة يمكننا الجمع بين النموذج النظري والمشكلة الحقيقية من خلال تقديم الحل.

1.2.1 معلومات موجزة عن خدمة الويب Yandex Traffic Jams

Yandex Traffic Jams هي خدمة ويب تقوم بجمع ومعالجة المعلومات حول حالة النقل في موسكو ومدن أخرى في روسيا والعالم. من خلال تحليل المعلومات الواردة، توفر الخدمة معلومات حول حالة النقل (وبالنسبة للمدن الكبيرة توفر أيضًا "درجة" لازدحام شبكة النقل)، مما يسمح لسائقي السيارات بالتخطيط بشكل صحيح لمسار رحلتهم وتقدير وقت السفر المتوقع. كما توفر الخدمة توقعات قصيرة المدى للحالة المرورية المتوقعة في وقت محدد وفي يوم محدد من الأسبوع. وبالتالي، تشارك الخدمة جزئيًا في تحسين TP، مما يسمح للسائقين باختيار طرق تحويلة لا يغطيها الازدحام.

1.2.2 مصادر البيانات

من أجل الوضوح، لنتخيل أننا وقعنا أنا وأنت في حادث في شارع ستراستني أمام بيتروفكا (صغير وبدون إصابات). من خلال مظهرنا، قمنا بحظر صفين من بين الثلاثة الموجودة. يضطر سائقو السيارات الذين كانوا يتحركون على طول صفوفنا إلى الالتفاف حولنا، ويضطر السائقون الذين يتحركون على طول الصف الثالث إلى السماح لأولئك الذين يحيطون بنا بالمرور. بعض سائقي السيارات هؤلاء هم مستخدمون لتطبيقات Yandex.Maps وYandex.Navigator أجهزة محمولةإرسال البيانات حول حركة السيارة إلى Yandex.Traffic. مع اقتراب سيارات المستخدمين من حادثنا، ستنخفض سرعتها، وستبدأ الأجهزة في "إبلاغ" الخدمة عن الازدحام المروري.

للمشاركة في جمع البيانات، يحتاج سائق السيارة إلى متصفح وتطبيق Yandex.Traffic للهاتف المحمول. على سبيل المثال، في حالة وقوع حادث على الطريق، فإن بعض السائقين ذوي الضمير الحي، بعد أن شاهدوا حادثنا، يمكنهم تحذير سائقي السيارات الآخرين عنه عن طريق وضع النقطة المناسبة في Yandex.Maps المحمول.

1.2.3 تكنولوجيا معالجة المسار

تسمح أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع (GPS) بحدوث أخطاء عند تحديد الإحداثيات، مما يجعل من الصعب إنشاء المسار. يمكن أن يؤدي الخطأ إلى "تحريك" السيارة عدة أمتار في أي اتجاه، على سبيل المثال، على الرصيف أو على سطح مبنى مجاور. تنتهي الإحداثيات الواردة من المستخدمين على خريطة إلكترونية للمدينة، حيث يتم عرض جميع المباني والحدائق والشوارع التي تحمل علامات الطرق وأشياء المدينة الأخرى بدقة شديدة. بفضل هذه التفاصيل، يفهم البرنامج كيف تحركت السيارة فعليا. على سبيل المثال، في مكان أو آخر، لم تتمكن السيارة من الدخول إلى المسار القادم، أو تم الدوران وفقًا لعلامات الطريق دون "قطع" الزاوية. (الشكل 1.2)

الشكل 1.2 تكنولوجيا معالجة المسار

وبالتالي، كلما زاد عدد مستخدمي الخدمة، زادت دقة المعلومات حول حالة المرور.

بعد دمج المسارات التي تم التحقق منها، تقوم الخوارزمية بتحليلها وتعيين التصنيفات "الأخضر" و"الأصفر" و"الأحمر" لأجزاء الطريق المقابلة.

1.2.4 دمج البيانات

بعد ذلك يأتي التجميع - عملية دمج المعلومات. كل دقيقتين، يجمع برنامج التجميع، مثل الفسيفساء، المعلومات الواردة من مستخدمي Yandex.Maps المحمول في رسم تخطيطي واحد. تم رسم هذا المخطط على طبقة "حركة المرور" (الشكل 1.3) في Yandex.Maps - سواء في تطبيق الهاتف المحمول أو في خدمة الويب.

الشكل 1.3 عرض الاختناقات المرورية في Yandex.Maps

1.2.5 مقياس النقاط

في موسكو وسانت بطرسبرغ وغيرها مدن أساسيهتقوم خدمة Yandex.Traffic بتقييم الوضع على مقياس مكون من 10 نقاط (حيث تعني 0 نقطة حركة مرور مجانية، و10 نقاط تعني أن المدينة "متوقفة"). ومن خلال هذا التقدير، يمكن للسائقين أن يفهموا بسرعة مقدار الوقت الذي سيخسرونه في الاختناقات المرورية. على سبيل المثال، إذا كان متوسط ​​النتيجة في كييف هو سبعة، فستستغرق الرحلة ضعف المدة تقريبًا مع حركة المرور الحرة.

يتم إعداد مقياس النقاط بشكل مختلف لكل مدينة: ما يمثل مشكلة بسيطة في موسكو، هو ازدحام مروري خطير في مدينة أخرى. على سبيل المثال، في سانت بطرسبرغ، مع ست نقاط، سيخسر السائق تقريبًا نفس القدر من الوقت كما هو الحال في موسكو مع خمس نقاط. يتم احتساب النقاط على النحو التالي. تم تصميم الطرق على طول شوارع كل مدينة مسبقًا، بما في ذلك الطرق السريعة والطرق الرئيسية. يوجد لكل مسار وقت مرجعي يمكن خلاله القيادة على طريق مجاني دون خرق القواعد. بعد تقييم عبء العمل الإجمالي للمدينة، يقوم برنامج التجميع بحساب مدى اختلاف الوقت الحقيقي عن الوقت المرجعي. بناءً على الاختلاف في جميع المسارات، يتم حساب الحمل بالنقاط. (الشكل 1.4)

الشكل 1.4 رسم تخطيطي معمم لتشغيل بوابة Yandex.Traffic

1.3 استخدام المعلومات التي تم الحصول عليها باستخدام خدمة الويب YandexTraffic للعثور على مناطق المشاكل في شبكة الطرق

بتلخيص المعلومات الواردة، يمكننا أن نستنتج أن الخدمة توفر غاية معلومات مفيدة(سواء عبر الإنترنت أو في وضع التنبؤ) حول حالة النقل في موسكو والمناطق الأخرى، والتي يمكن استخدامها للأغراض العلمية، ولا سيما لتحديد مناطق المشكلات والشوارع والطرق السريعة والتنبؤ بالازدحام. وبالتالي، يمكننا تحديد المشاكل الأساسية في شبكة الطرق بأكملها ككل وفي أقسامها الفردية، وإثبات وجود مشاكل نقل معينة في شبكة الطرق من خلال تحليل المعلومات التي تم الحصول عليها باستخدام خدمة الويب هذه. استناداً إلى بيانات التحليلات الأولية، يمكننا بناء صورة أولية للصعوبات التي تواجهها شبكة الطرق. ثم، باستخدام أدوات النمذجة وبيانات محددة، تأكيد أو دحض وجود مشكلة معينة، ومن ثم محاولة بناء نموذج رياضي لنظام المرور على الطرق مع التغييرات التي تم إجراؤها عليه (تغيير مراحل إشارات المرور، نموذج تقاطع جديد في الطريق). منطقة المشكلة، وما إلى ذلك) واقتراح خيار (خيارات) لتحسين الوضع في منطقة معينة. ثم قم باختيار الحل الأنسب من وجهة نظر نسبة الكفاءة وتقييم التكلفة.

1.4 البحث عن المشكلات وتصنيفها باستخدام خدمة الويب Yandex.Traffic

يمكن اعتبار خدمة الويب هذه إحدى طرق تحسين إدارة حركة المرور (المشار إليها فيما يلي باسم التحكم في حركة المرور) في موسكو. بناءً على المعلومات الواردة من البوابة، سنحاول تقييم مجالات المشكلات في نظام حركة المرور على الطرق في موسكو واقتراح حلول نظامية لتحسين نظام حركة المرور على الطرق، فضلاً عن تحديد اتجاهات الازدحام.

بالنظر إلى بيانات البوابة، يجب علينا إجراء تحليل يومي للتغيرات في الازدحام المروري في موسكو وتحديد المناطق الأكثر إشكالية. والأكثر ملاءمة لهذه الأغراض هي ساعات الذروة، عندما يكون الحمل على شبكة الطرق الحد الأقصى.

الشكل 1.5 متوسط ​​الازدحام على الطرق السريعة الشعاعية الرئيسية في موسكو بالساعة في أيام الأسبوع

ولتأكيد الفرضية حول ازدحام شبكة الطرق ووجود مشكلة تنقلات العمل، سنقوم بتحليل البيانات كجينة عامة. تم تطبيق خطة موسكو مع "طبقة" من الاختناقات المرورية، بالإضافة إلى مناطق المشاكل الفردية والنظر في ديناميكيات حركتها.

تبدأ الغالبية العظمى من العمال في موسكو عملهم في الساعة 8:00 - 10:00 بتوقيت موسكو، وفقًا لـ قانون العملطول يوم العمل في أسبوع عمل مكون من خمسة أيام (الخيار الأكثر شيوعًا) هو 8 ساعات، لذلك يمكننا أن نفترض أن العبء الرئيسي على القوى العاملة، وفقًا لفرضية هجرة العمالة البندولية (MLM)، يجب أن يكون تحدث خلال فترات زمنية في ساعات الصباح: من 6-00 (منطقة - MKAD) إلى 10-00 (أقرب إلى الأماكن الرئيسية حيث تتركز الوظائف في موسكو) ومن 16-00 - 18-00 (الوسط) إلى 20-00 (الطرق السريعة الشعاعية للمغادرة) في المساء.

الشكل 1.6 عند الساعة 6-00 لا توجد صعوبات في نظام المرور على الطرق

الشكل 1.7 الصعوبات عند الاقتراب من موسكو

بناءً على التحليلات، في الساعة 7:00 صباحًا، نواجه صعوبات في الاقتراب من المدينة على الطرق الرئيسية المؤدية إلى المركز.

الشكل 1.8 الصعوبات في جنوب موسكو

الشكل 1.9 الصعوبات في الجنوب الغربي

ولوحظت صورة مماثلة على جميع الطرق السريعة الشعاعية في العاصمة دون استثناء. وتم الوصول إلى الحد الأقصى في ساعات الصباح عند الساعة 9:56 بتوقيت موسكو، وبحلول هذا الوقت كان الازدحام قد انتقل من أطراف المدينة إلى وسطها.

الشكل 1.10 9-00 - 9-56 ذروة الحمل الصباحي على شبكة الطرق

الشكل 1.11 TTR عند 16-00

ولوحظ تحسن في وضع النقل بشكل عام حتى الساعة 15-40 بتوقيت موسكو، ولم يتدهور الوضع "في المركز" حتى نهاية اليوم. ويميل الوضع العام إلى البدء في التدهور من الساعة 16-00، بينما بدأ الوضع في التحسن حوالي الساعة 20-00 بتوقيت موسكو. (الملحق أ). في عطلات نهاية الأسبوع، لا توجد أي مشاكل عمليا في نظام المرور على الطرق، ووفقا لتدرج بوابة Yandex.Traffic، لم تتجاوز "النتيجة" "3" طوال فترة المراقبة اليومية بأكملها. وهكذا يمكننا أن نقول بثقة أن المدينة مزدحمة بسبب تمركز مراكز جذب الجماهير البشرية (الوظائف) في مركزها، والصورة أفضل بكثير في عطلات نهاية الأسبوع، عندما تغيب مشكلة MTM.

من خلال استخلاص استنتاجات وسيطة، يمكننا القول بثقة أن الاتجاه الرئيسي للعمل يجب أن يكون تقليل عدد مراكز جذب الجماهير البشرية في وسط المدينة والحد من السفر إلى هذه المنطقة، وكذلك زيادة قدرة الطرق السريعة الشعاعية الرئيسية. وبالفعل، تتخذ حكومة موسكو خطوات في هذا الاتجاه، من خلال إدخال مواقف مدفوعة الأجر في وسط موسكو وإدخال نظام المرور لدخول وسط المدينة للمركبات (المشار إليها فيما بعد بالمركبات) التي يزيد وزنها الإجمالي عن 3.5 طن .

الشكل 1.12 منطقة وقوف السيارات مدفوعة الأجر في موسكو

وبتحليل النتائج، يمكننا أن نستنتج أن الصعوبات المرورية لها شكل أحادي الاتجاه في أيام الأسبوع ونفس ديناميكيات البداية والنهاية (في الصباح من المنطقة، تتحرك تدريجياً نحو وسط المدينة، والعكس في المساء - من المركز نحو المنطقة.

وبالتالي، وبالنظر إلى هذا الاتجاه، يمكننا أن نستنتج أن إدخال التحكم الديناميكي في حركة المرور أمر حيوي، لأن ازدحام الطرق أحادي الاتجاه. باستخدام الأنظمة الذكية، يمكننا تغيير سعة الطريق في اتجاه أو آخر (على سبيل المثال، استخدام مسار عكسي "تشغيله" في الاتجاه الذي لا يتمتع بسعة كافية)، وتغيير وضبط أطوار إشارات المرور لتحقيق الحد الأقصى القدرات في المجالات التي تواجه صعوبات. أصبحت هذه الأنظمة والأساليب منتشرة بشكل متزايد (على سبيل المثال، المسار القابل للعكس في فولجوجرادسكي بروسبكت). في الوقت نفسه، من المستحيل زيادة سعة مناطق المشكلات "بشكل أعمى"، حيث يمكننا ببساطة دفع الازدحام إلى المقام الأول بسعة غير كافية. وهذا يعني أن حل مشاكل النقل يجب أن يكون شاملاً، ولا ينبغي أن تتم نمذجة مناطق المشكلات بمعزل عن نظام المرور على الطرق بأكمله ويجب تنفيذها بشكل شامل. وبالتالي، يجب أن يكون أحد أهداف عملنا هو نمذجة وتحسين أحد الطرق السريعة الشعاعية الإشكالية في موسكو.

1.5 المعلومات النظرية

1.5.1 تصنيف الطرق في روسيا

وافق مرسوم حكومة الاتحاد الروسي بتاريخ 28 سبتمبر 2009 رقم 767 على قواعد تصنيف الطرق السريعة في الاتحاد الروسي وتصنيفها إلى فئات الطرق السريعة.

بناءً على ظروف حركة المرور والوصول إليها، تنقسم الطرق السريعة إلى الفئات التالية:

· الطريق السريع

· طريق سريع؛

· طريق عادي (ليس سريعاً).

1.5.2 الطرق السريعة حسب كثافة حركة المرور المقدرة

وفقًا لـ SNiP 2.05.02 - 85 اعتبارًا من 1 يوليو 2013 مقسمة إلى الفئات التالية (الجدول 2):

طاولة 2

	كثافة حركة المرور المقدرة، وحدات معينة / يوم.
آي أي (الطريق السريع)
آي بي (الطريق السريع)
الطرق العادية (الطرق غير السريعة)
		سانت 2000 إلى 6000
		ش 200 إلى 2000

1.5.3 المعلمات الرئيسية لـ TP والعلاقة بينها

تدفق حركة المرور (TP) عبارة عن مجموعة من المركبات التي تشارك في وقت واحد في حركة المرور على جزء معين من شبكة الطرق

المعلمات الرئيسية لتدفق حركة المرور هي:

سرعة التدفق ؟، كثافة التدفق l، كثافة التدفق ج.

سرعة؟ يُقاس تدفق النقل (TP) عادةً بالكيلومتر/الساعة أو بالمتر/الثانية. وحدة القياس الأكثر استخدامًا هي كم/ساعة. يتم قياس سرعة التدفق في اتجاهين، وعلى الطريق متعدد المسارات، يتم قياس السرعة في كل حارة. لقياس سرعة التدفق على الطريق، يتم أخذ المقاطع. قطاع الطريق هو خط عمودي على محور الطريق ويمر بعرضه بالكامل. يتم قياس سرعة TP في قسم أو قسم.

القسم هو جزء من الطريق محاط بين قسمين. يتم اختيار المسافة L,m بين الأقسام بطريقة تضمن دقة قياس السرعة المقبولة. يتم قياس الوقت t، من وقت مرور السيارة بالقسم - الفاصل الزمني. يتم إجراء القياسات لعدد معين من السيارات ويتم حساب متوسط ​​الفاصل الزمني ؟:

احسب السرعة المتوسطة في القسم:

الخامس = ل/؟.

أي أن سرعة تدفق حركة المرور هي متوسط ​​سرعة السيارات التي تتحرك فيه. لقياس سرعة TP في مقطع عرضي، يتم استخدام عدادات السرعة عن بعد (رادار، مصباح - مصباح أمامي) أو كاشفات سرعة خاصة. يتم قياس السرعات V لعدد n من السيارات ويتم حساب متوسط ​​السرعة في القسم:

يتم استخدام المصطلحات التالية:

متوسط ​​السرعة المؤقتة V - متوسط ​​سرعة المركبات في القسم.

متوسط ​​السرعة المكانية؟ - متوسط ​​سرعة المركبات التي تسير على جزء كبير من الطريق. وهو يحدد متوسط ​​​​سرعة تدفق حركة المرور على الموقع في وقت ما من اليوم.

وقت السفر هو الوقت اللازم للسيارة لقطع وحدة طول الطريق.

إجمالي عدد الكيلومترات هو مجموع جميع مسارات المركبات على جزء من الطريق لفترة زمنية معينة.

كما يمكن تقسيم سرعة الحركة إلى:

Va لحظية - السرعة المسجلة في الأقسام (النقاط) النموذجية الفردية من الطريق.

الحد الأقصى لـ Vm - أعلى سرعة لحظية يمكن للمركبة تطويرها.

كثافة حركة المرور l تساوي عدد السيارات التي تمر بقسم الطريق لكل وحدة زمنية. عند كثافة حركة المرور العالية، يتم استخدام فترات زمنية أقصر.

يتم قياس كثافة حركة المرور عن طريق حساب عدد n من السيارات التي تمر عبر مقطع من الطريق في وحدة زمنية معينة T، وبعد ذلك يتم حساب الحاصل l = n/T.

بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المصطلحات التالية:

حجم حركة المرور هو عدد المركبات التي تعبر مقطعًا من الطريق في وحدة زمنية معينة. يتم قياس الحجم بعدد السيارات.

حجم حركة المرور في الساعة هو عدد المركبات التي تمر عبر جزء من الطريق خلال ساعة واحدة.

كثافة تدفق حركة المرور تساوي عدد السيارات الموجودة على جزء من الطريق بطول معين. عادة ما يتم استخدام أقسام بطول 1 كم، ويتم الحصول على كثافة السيارات لكل كيلومتر، وأحيانا يتم استخدام أقسام أقصر. يتم حساب الكثافة عادة من سرعة وشدة تدفق حركة المرور. ومع ذلك، يمكن قياس الكثافة تجريبيًا باستخدام التصوير الجوي أو الأبراج أو المباني الشاهقة. يتم استخدام معلمات إضافية تميز كثافة تدفق حركة المرور.

الفاصل المكاني أو الفاصل الزمني لفترة وجيزة lп، m - المسافة بين المصدات الأمامية لسيارتين متتابعتين.

متوسط ​​الفاصل المكاني lп.сп - متوسط ​​قيمة الفواصل الزمنية lп على الموقع. يتم قياس الفاصل الزمني lп.сп بالأمتار لكل سيارة.

من السهل حساب الفاصل المكاني l p.sr, m، بمعرفة كثافة التدفق c، سيارات/كم:

1.5.4 العلاقة بين معلمات تدفق الحركة

تسمى العلاقة بين السرعة وكثافة وكثافة حركة المرور بالمعادلة الأساسية لتدفق حركة المرور:

ضد

وتتعلق المعادلة الرئيسية بثلاثة متغيرات مستقلة، وهي متوسط ​​قيم معلمات تدفق حركة المرور. ومع ذلك، في ظروف الطريق الحقيقية، تكون المتغيرات مترابطة. مع زيادة سرعة تدفق حركة المرور، تزداد كثافة حركة المرور أولاً، وتصل إلى الحد الأقصى، ثم تنخفض (الشكل 1.13). ويرجع الانخفاض إلى زيادة الفواصل الزمنية بين السيارات وانخفاض كثافة تدفق حركة المرور. بسرعات عالية، تمر السيارات بسرعة عبر الأقسام، ولكنها تقع بعيدا عن بعضها البعض. الهدف من التحكم في حركة المرور هو تحقيق أقصى كثافة للتدفق وليس السرعة.

الشكل 1.13 العلاقة بين كثافة TP والسرعة والكثافة: أ) اعتماد شدة TP على السرعة؛ ب) اعتماد كثافة TP على السرعة

1.6 طرق ونماذج نمذجة النقل

يمكن تصنيف النماذج الرياضية المستخدمة لتحليل شبكات النقل على أساس الدور الوظيفي للنماذج، أي على المهام التي تستخدم فيها. تقليديا، يمكن تمييز 3 فئات بين النماذج:

· نماذج التنبؤ

· نماذج المحاكاة

· نماذج التحسين

تُستخدم النماذج التنبؤية عندما تكون هندسة وخصائص شبكة الطرق ومواقع الكائنات المولدة للتدفق في المدينة معروفة، ومن الضروري تحديد كيف ستكون تدفقات حركة المرور في هذه الشبكة. وبشكل تفصيلي، تتضمن توقعات الحمل المروري حساب متوسط ​​مؤشرات الحركة، مثل حجم التحركات بين المناطق، وكثافة التدفق، وتوزيع تدفقات الركاب، وما إلى ذلك. وباستخدام مثل هذه النماذج، من الممكن التنبؤ بعواقب التغيرات في شبكة النقل.

على عكس النماذج التنبؤية، فإن نمذجة المحاكاة لها مهمة نمذجة جميع تفاصيل الحركة، بما في ذلك تطور العملية مع مرور الوقت.

يمكن صياغة هذا الاختلاف بكل بساطة إذا كانت النمذجة التنبؤية تجيب على أسئلة "كم وأين" ستتحرك المركبات في الشبكة، وتجيب نماذج المحاكاة على سؤال حول مدى تفصيل الحركة إذا كان "كم وأين" معروفًا. وبالتالي، فإن هذين الاتجاهين لنمذجة النقل متكاملان. ويترتب على ما سبق أنه يمكن أن تشمل فئة نماذج المحاكاة، حسب أهدافها والمهام التي تؤديها مدى واسعالنماذج المعروفة باسم نماذج ديناميكيات تدفق حركة المرور.

تتميز النماذج الديناميكية بالوصف التفصيلي للحركة، ومجال التطبيق العملي لهذه النماذج هو تحسين تنظيم حركة المرور، وتحسين مراحل إشارات المرور، وما إلى ذلك.

تهدف نماذج التنبؤ بالتدفق ونماذج المحاكاة بشكل رئيسي إلى إعادة إنتاج سلوك تدفقات حركة المرور بالقرب من الحياة الواقعية. يوجد ايضا عدد كبير مننماذج مصممة لتحسين أداء شبكات النقل. في هذه الفئة من النماذج، يتم حل مشاكل تحسين طرق نقل الركاب، وتطوير التكوين الأمثل لشبكة النقل، وما إلى ذلك.

1.6.1 نماذج تدفق حركة المرور الديناميكية

يمكن تقسيم معظم النماذج الديناميكية لتدفقات حركة المرور إلى ثلاث فئات:

· العيانية (النماذج الهيدروديناميكية)

الحركية (النماذج الديناميكية الغازية)

النماذج المجهرية

النماذج العيانية هي نماذج تصف حركة السيارات بمصطلحات متوسطة (الكثافة، متوسط ​​السرعةو اخرين). في نماذج النقل هذه، يكون التدفق مشابهًا لحركة السائل، ولهذا السبب تسمى هذه النماذج بالهيدروديناميكية.

النماذج المجهرية هي تلك التي يتم فيها تصميم حركة كل مركبة بشكل واضح.

ويحتل النهج الحركي مكانًا وسيطًا، حيث يوصف تدفق حركة المرور بأنه كثافة توزيع السيارات في فضاء الطور. تحتل نماذج مثل الأتوماتا الخلوية مكانة خاصة في فئة النماذج الدقيقة، نظرًا لأن هذه النماذج تعتمد وصفًا منفصلاً مبسطًا للغاية لحركة السيارات في الزمان والمكان، ولهذا السبب، الكفاءة الحسابية العالية لهذه النماذج يتحقق.

1.6.2 النماذج العيانية

يعتمد النموذج الأول على القياس الهيدروديناميكي.

والمعادلة الرئيسية لهذا النموذج هي معادلة الاستمرارية، والتي تعبر عن "قانون حفظ عدد السيارات" على الطريق:

فورمولا 1

أين الكثافة، V(x,t) هي متوسط ​​سرعة السيارات عند نقطة على الطريق بإحداثيات x في الوقت t.

من المفترض أن تكون السرعة المتوسطة دالة حتمية (تناقصية) للكثافة:

وبالتعويض في (1) نحصل على المعادلة التالية:

الصيغة 2

تصف هذه المعادلة انتشار الموجات الحركية غير الخطية مع سرعة النقل

في الواقع، كثافة السيارات، كقاعدة عامة، لا تتغير فجأة، ولكنها وظيفة مستمرة للإحداثيات والوقت. للتخلص من القفزات، تمت إضافة مصطلح من الدرجة الثانية يصف انتشار الكثافة إلى المعادلة (2)، مما يؤدي إلى تجانس المظهر الجانبي للموجة:

الصيغة 3

ومع ذلك، فإن استخدام هذا النموذجلا يتناسب مع الواقع عند وصف حالات عدم التوازن التي تنشأ بالقرب من حالات عدم تجانس الطرق (داخل المنحدرات وخارجها، والضيقات)، وكذلك في ظل ظروف ما يسمى بحركة المرور "التوقف والانطلاق".

لوصف حالات عدم التوازن، بدلاً من العلاقة الحتمية (3)، تم اقتراح استخدام معادلة تفاضلية لنمذجة ديناميكيات السرعة المتوسطة.

عيب نموذج باين هو ثباته في مواجهة الاضطرابات الصغيرة عند جميع قيم الكثافة.

ثم تأخذ معادلة السرعة مع هذا الاستبدال الشكل:

لمنع حدوث اختراقات الجانب الأيمنتمت إضافة مصطلح الانتشار، وهو ما يعادل اللزوجة في المعادلات الهيدروديناميكية

إن عدم استقرار المحلول المتجانس الثابت عند قيم كثافة تتجاوز القيمة الحرجة يجعل من الممكن محاكاة حدوث الازدحام الوهمي بشكل فعال - أوضاع التوقف والانطلاق في التدفق المتجانس الذي ينشأ نتيجة لاضطرابات صغيرة.

تمت صياغة النماذج العيانية الموصوفة أعلاه بشكل أساسي على أساس القياسات مع معادلات الديناميكا المائية الكلاسيكية. هناك أيضًا طريقة لاستخلاص النماذج العيانية من وصف عملية التفاعل بين السيارات على المستوى الجزئي باستخدام المعادلة الحركية.

1.6.3 النماذج الحركية

على عكس النماذج الهيدروديناميكية، التي تمت صياغتها من حيث الكثافة ومتوسط ​​سرعة التدفق، تعتمد النماذج الحركية على وصف ديناميكيات كثافة تدفق الطور. بمعرفة التطور الزمني لكثافة الطور، من الممكن أيضًا حساب الخصائص العيانية للتدفق - الكثافة، ومتوسط ​​السرعة، وتغير السرعة وغيرها من الخصائص التي تحددها لحظات كثافة الطور بسرعات مختلفة.

دعونا نشير إلى كثافة الطور بالرمز f (x، v، t). ترتبط الكثافة المعتادة (الهيدروديناميكية) с(x, t) ومتوسط ​​السرعة V(x, t) وتغير السرعة И(x, t) بلحظات كثافة الطور بالعلاقات:

1) تسمى المعادلة التفاضلية التي تصف التغير في كثافة الطور مع الزمن بالمعادلة الحركية. تمت صياغة المعادلة الحركية لتدفق حركة المرور لأول مرة بواسطة بريجوجين ومؤلفين مشاركين في عام 1961 بالشكل التالي:

الصيغة 4

وهذه المعادلة هي معادلة استمرارية تعبر عن قانون حفظ السيارات ولكن الآن في فضاء الطور.

وفقًا لبريجوجين، يشير تفاعل سيارتين على الطريق إلى الحدث الذي تتفوق فيه سيارة أسرع على سيارة أبطأ في الأمام. تم تقديم الافتراضات المبسطة التالية:

· توجد فرصة التجاوز باحتمال معين p؛ نتيجة التجاوز لا تتغير سرعة السيارة المتجاوزة؛

· سرعة السيارة التي أمامك لا تتغير بأي حال من الأحوال نتيجة التفاعل؛

· التفاعل يحدث عند نقطة ما (يمكن إهمال حجم السيارات والمسافة بينها)؛

· التغير في السرعة نتيجة التفاعل يحدث بشكل فوري.

· يتم أخذ التفاعلات المزدوجة فقط في الاعتبار، ويتم استبعاد التفاعلات المتزامنة لثلاث مركبات أو أكثر.

1.7 بيان المشكلة

في الدراسة الحالية، نستخدم البيانات الثابتة حول الاختناقات المرورية باستخدام خدمة Yandex.Traffic كمعلومات أساسية. من خلال تحليل المعلومات الواردة، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن نظام المرور في مدينة موسكو لا يمكنه التعامل مع حركة النقل. الصعوبات التي تم تحديدها في مرحلة تحليل البيانات التي تم الحصول عليها تسمح لنا أن نستنتج أن معظم الصعوبات في نظام النقل البري تحدث حصرا في أيام الأسبوع، وترتبط مباشرة بظاهرة "MTM" (هجرة العمالة المتنقلة)، منذ خلال تحليل الصعوبات في عطلات نهاية الأسبوع و العطللم يتم التعرف عليه. ومن الصعوبات في أيام الأسبوع ظهور انهيار جليدي ينتشر من أطراف المدينة إلى وسطها، ووجود تأثير معاكس في فترة ما بعد الظهر، عندما ينتقل «الانهيار الجليدي» من المركز إلى المنطقة. وفي ساعات الصباح، تبدأ الصعوبات في الظهور في ضواحي موسكو، وتنتشر تدريجياً في المدينة. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن "فصل" الطرق السريعة الشعاعية لن يؤدي إلى التأثير المطلوب، لأنه، كما يتبين من التحليل، فإن "مدخل" المدينة يعيق الازدحام في فترة زمنية معينة، بسبب ذلك يتحرك الجزء المركزي من المدينة في الوضع الأمثل لبعض الوقت. وبعد ذلك، ونظرًا لنفس الصعوبات، يتشكل الازدحام في منطقة MKAD-TTK، بينما يستمر الازدحام عند المداخل في التزايد. يحدث هذا الاتجاه طوال الصباح. وفي الوقت نفسه، يكون الاتجاه المعاكس للحركة مجانيًا تمامًا. ويترتب على ذلك أن نظام التحكم في إشارات المرور واتجاه حركة المرور يجب أن يكون ديناميكيًا، ويغير معلماته ليتناسب مع الوضع الحالي على الطريق.

السؤال الذي يطرح نفسه هو الاستخدام الرشيد لموارد الطرق وتنفيذ هذه الفرص (تغيير مراحل إشارات المرور، وعكس الممرات، وما إلى ذلك).

وفي الوقت نفسه، من المستحيل أن نقتصر على هذا، لأن هذا "الازدحام المروري العالمي" ليس له نقطة نهاية. يجب أن يتم تنفيذ هذه الإجراءات فقط بالتزامن مع القيود المفروضة على الدخول إلى موسكو والمركز، وخاصة بالنسبة لسكان منطقة موسكو. نظرًا لأنه في الواقع، بناءً على التحليل، يتم تقليل جميع المشكلات إلى تدفقات MTM، ويجب إعادة توزيعها بكفاءة من وسائل النقل الشخصية إلى وسائل النقل العام، مما يجعلها أكثر جاذبية. يتم بالفعل تقديم مثل هذه التدابير في وسط موسكو (مواقف السيارات المدفوعة، وما إلى ذلك). سيؤدي ذلك إلى تخفيف الازدحام على طرقات المدينة خلال ساعات الذروة. وهكذا فإن كل افتراضاتي النظرية مبنية على «احتياطي للمستقبل»، وبشرط أن يصبح الازدحام محدودا (سينخفض ​​عدد تدفقات الركاب إلى المركز)، يصبح تدفق الركاب أكثر حركة (حافلة واحدة بها 110 راكبا). يشغل الركاب مساحة 10-14 مترًا من سطح الطريق، مقابل 80-90 وحدة نقل شخصي، مع نفس العدد من الركاب يشغلون مساحة 400-450 مترًا). في الحالة التي سيتم فيها تحسين عدد الأشخاص الداخلين (أو على الأقل تقليله قدر الإمكان بناءً على الفرص الاقتصادية والاجتماعية)، سنكون قادرين على تطبيق افتراضين حول كيفية تحسين إدارة شبكات المرور في موسكو دون الاستثمار مبالغ كبيرة من المال والقدرة الحاسوبية، وهي:

· استخدام البيانات التحليلية والنمذجة لتحديد مجالات المشاكل

· تطوير سبل تحسين حركة المرور على الطرق وإدارتها في مناطق المشاكل

· إنشاء نماذج رياضية مع التغييرات المقترحة وتحليلها الإضافي من أجل الكفاءة والجدوى الاقتصادية، مع مزيد من التقديم للاستخدام العملي

بناءً على ما سبق، وبمساعدة النماذج الرياضية، يمكننا الاستجابة بسرعة للتغيرات في شبكة الطرق، والتنبؤ بسلوكها وتعديل بنيتها وفقًا لها.

وهكذا، على الخط الشعاعي، يمكننا أن نفهم سبب عمله وضع غير طبيعيوتشهد اختناقات مرورية وازدحامًا على طولها.

وبالتالي فإن بيان المشكلة المبني على المشكلة يتكون من:

1. تحليل أحد الطرق الشعاعية لوجود صعوبات منها ساعات الذروة.

2. إنشاء نموذج لجزء من هذا الطريق الشعاعي في المكان الأكثر صعوبة.

3. إدخال تحسينات على هذا النموذج بالاعتماد على تحليلات UDS باستخدام البيانات الحقيقية وبيانات النمذجة، وإنشاء نموذج مع التغييرات التي تم إجراؤها.

2 إنشاء نسخة محسنة من UDS

بناءً على صياغة المشكلة وتحليل صعوبات النقل في موسكو، لإنشاء نموذج عملي، اخترت قسمًا من فرع أحد الطرق السريعة الشعاعية (طريق كاشيرسكوي السريع)، في القسم من تقاطع شارع أندروبوف وكولومنسكي انتقل إلى محطة "Torgovy Tsentr". ويعود سبب الاختيار إلى عوامل عديدة وأخصها:

· الميل لتشكل الازدحام في نفس الأماكن بنفس الميل

· صورة حية لمشاكل "MTM".

· توفر النقاط القابلة للحل والقدرة على محاكاة تنظيم إشارات المرور في منطقة معينة.

الشكل 1.14 المنطقة المحددة

تتمتع المنطقة المختارة بمشكلات مميزة يمكن نمذجتها وهي:

· وجود نقطتي المشكلة والتأثير المتبادل بينهما

· وجود نقاط مشكلة وتغييرها لن يؤدي إلى تحسين الوضع (إمكانية استخدام المزامنة).

· صورة واضحة لتأثير مشكلة MTM.

الشكل 1.15 11-00 مشاكل للمركز

الشكل 1.16 مشاكل من المركز. 18-00

وبالتالي، في هذا المجال لدينا نقاط المشكلة التالية:

· معبران للمشاة مجهزان بإشارات المرور في سهل ناجاتينسكايا الفيضاني

· إشارة المرور عند تقاطع شارع أندروبوف وشارع ناجاتينسكايا

جسر مترو ناجاتنسكي

2. إنشاء نسخة محسنة من UDS

2.1 تحليلات الموقع

يبلغ طول الاختناقات المرورية في شارع أندروبوف 4-4.5 كم في كل اتجاهين (في الصباح إلى المركز - من طريق كاشيرسكوي السريع إلى معبر المشاة الثاني في سهول ناجاتينسكايا الفيضية، وفي المساء إلى المنطقة - من شارع نوفوستابوفسكايا إلى شارع ناجاتينسكايا). المؤشر الثاني، سرعة المرور خلال ساعات الذروة، لا تتجاوز 7-10 كم/ساعة: يستغرق قطع مسافة 4.5 كم خلال ساعات الذروة حوالي 30 دقيقة. أما بالنسبة للمدة، فإن الاختناقات المرورية إلى المركز في شارع أندروبوف تبدأ في الساعة 7 صباحًا وتستمر حتى 13-14 ساعة، وعادة ما تبدأ الاختناقات المرورية إلى المنطقة في الساعة 15 وتستمر حتى 21-22 ساعة. أي أن مدة كل "ساعات الذروة" في أندروبوف هي 6-7 ساعات في كل من الاتجاهين - وهو مستوى باهظ حتى بالنسبة لموسكو، التي اعتادت على الاختناقات المرورية.

2.2 سببان رئيسيان لتشكل الاختناقات المرورية في شارع أندروبوف

السبب الأول: الشارع مكتظ بحركة المرور الزائدة. من محطة مترو ناخيموفسكي بروسبكت إلى وسط الجزء السكني من بيتشاتنيكي، يبلغ طول الخط المستقيم 7.5 كيلومتر. وعلى الطرق 3 طرق من 16 إلى 18 كيلومترا. علاوة على ذلك، يمر اثنان من الطرق الثلاثة عبر شارع أندروبوف.

الشكل 2.1

كل هذه المشاكل ناتجة عن حقيقة أنه يوجد بين جسري Nagatinsky و Brateevsky 7 كم في خط مستقيم و 14 كم على طول نهر موسكو. ببساطة لا توجد جسور أو أنفاق أخرى في هذه الفجوة.

السبب الثاني: انخفاض سعة الشارع نفسه. بداية، تم إبطاء حركة المرور من خلال مسار مخصص تم إنشاؤه منذ عدة سنوات، وبعد ذلك بقي مساران فقط لحركة المرور في كل اتجاه. كما تساهم ثلاثة إشارات مرور (النقل أمام شارع Nagatinskaya واثنين من إشارات المشاة في سهل Nagatinskaya الفيضاني) بشكل كبير في الازدحام.

2.3 القرارات الإستراتيجية بشأن شارع أندروبوف

لحل مشكلة التجاوزات، من الضروري بناء 2-3 اتصالات جديدة بين جسري Nagatinsky وBrateevsky. ومن شأن اتصالات النقل هذه أن تقضي على التجاوزات وتجعل من الممكن إدارة حركة المرور، ولا تحفز التدفق من "المركز إلى المحيط"، بل من التدفق من "المحيط إلى المحيط".

المشكلة هي أن بناء مثل هذه المرافق يستغرق وقتًا طويلاً ومكلفًا للغاية. وسيكلف كل واحد منهم مليارات الروبلات. وبالتالي، إذا أردنا تحسين شيء ما هنا ليس في غضون 5 سنوات، ولكن في عام أو عامين، فإن الطريقة الوحيدة هي العمل بقدرة شارع أندروبوف. على عكس بناء الجسور والأنفاق الجديدة، فإنه أسرع بكثير (0.5-2 سنة) وأرخص بمرتين (50-100 مليون روبل). لأنه يمكن زيادة سعة الشارع من خلال تدابير "تكتيكية" محلية غير مكلفة في المناطق الأكثر إشكالية. سيؤدي ذلك إلى ضمان الطلب الحالي، وتحسين جميع مؤشرات المرور: تقليل طول الاختناقات المرورية، وتقصير مدة ساعات الذروة، وزيادة السرعة.

2.4 التدابير التكتيكية في شارع أندروبوف: 4 مجموعات

2.4.1 المرحلة 1. تنظيم إشارات المرور

توجد 3 إشارات مرور في منطقة المشكلة: اثنتان للمشاة في سهل ناجاتينسكايا الفيضاني وواحدة للنقل عند تقاطع أندروبوف والشارع. عناصر جديدة و Nagatinskaya.

تعمل بالفعل إشارات مرور للمشاة في سهل ناجاتينسكايا الفيضاني في الوضع "الممتد" الأقصى (150 ثانية للنقل، 25 للمشاة). من غير المرجح أن يكون إطالة الدورة بشكل إضافي فعالاً بالنسبة للنقل، ولكنه سيزيد من الانتظار الكبير بالفعل للمشاة. الشيء الوحيد الذي يمكن وينبغي القيام به فيما يتعلق بتنظيم إشارات المرور هو مزامنة إشارات مرور المشاة بحيث تقضي المركبات وقتًا أقل في التسارع والفرملة. وسيكون لذلك تأثير طفيف على المركز خلال ساعة الذروة الصباحية. ولا يكون لإشارات مرور المشاة تأثير كبير على حركة المرور في كلا الاتجاهين في أوقات أخرى وباتجاه المنطقة في المساء. ولكن مع إشارة المرور عند تقاطع شارع أندروبوف وشارع. العناصر الجديدة ووضع Nagatinskaya أكثر إثارة للاهتمام. ومن الواضح أنه يحافظ على التدفق نحو المنطقة خلال ساعات الذروة المسائية. ثم تنتقل وسائل النقل على طول مجموعة من الشوارع البديلة (Nagatinskaya embankment، شارع Novinki، شارع Nagatinskaya، Kolomensky proezd، طريق كاشيرسكوي السريعوشارع بروليتارسكي).

دعونا نلقي نظرة على الوضع الحالي لتشغيل إشارة المرور ونفكر فيما يمكن فعله.

الشكل 2.2 مراحل إشارة المرور

الشكل 2.3 الوضع المؤقت الحالي لتشغيل إشارة المرور

أولا وقبل كل شيء، هو جدا دورة قصيرةللتقاطع مع شارع رئيسي - 110-120 ثانية فقط. في معظم الطرق السريعة، يكون وقت الدورة خلال ساعات الذروة 140-180 ثانية، وعلى لينينسكي حتى 200 ثانية.

ثانيا، يختلف وضع تشغيل إشارة المرور بشكل طفيف للغاية اعتمادا على الوقت من اليوم. وفي الوقت نفسه، يختلف التدفق المسائي بشكل أساسي عن الصباح: التدفق الأمامي على طول أندروبوف من المنطقة أصغر بكثير، والتدفق الأيسر من أندروبوف من المركز أكبر بكثير (يعود الناس إلى منازلهم في منطقة ناجاتينسكي النائية).

ثالثا، لسبب ما، تم تقليل وقت المرحلة الأمامية خلال اليوم. ما الهدف من ذلك إذا كان التدفق الأمامي على طول نوفينكي وناغاتينسكايا لا يواجه مشاكل خطيرة حتى في ساعات الذروة، بل وأكثر من ذلك خلال النهار؟

يقترح الحل نفسه: مساواة النظام النهاري بالصباح، وفي المساء - "تمديد" المرحلة 3 قليلاً (أندروبوف في كلا الاتجاهين)، ومد مرحلة "المروحة" 4 بقوة (أندروبوف من المركز بشكل مستقيم، يمينًا و غادر). سيؤدي هذا بشكل فعال إلى تحرير حركة أندروبوف المباشرة و"الجيب" لأولئك الذين ينتظرون الدوران.

الشكل 2.4 عملية إشارة المرور المقترحة على أساس الوقت

أما بالنسبة لساعة الذروة الصباحية، فإن "سحب" أندروبوف عند هذا التقاطع في الصباح إلى المركز أصبح الآن بلا معنى. ولا يستخدم التدفق كامل طول "المرحلة الخضراء" لأنه لا يستطيع تجاوز التقاطع بسرعة بسبب الازدحام المروري قبل أن يضيق على الجسر من 4 مسارات إلى 2.

2.4.2 إعادة التقسيم

هناك مشكلتان في وضع العلامات على أندروبوف:

- حارة مخصصة في أقسام مكونة من 3 حارات في شارع أندروبوف

- علامات غير صحيحة عند التقاطع مع شارع ناجاتينسكايا وشارع نوفينكي

ليس سراً أن المسار المخصص قد قلل بشكل كبير من سعة شارع أندروبوف. وهذا ينطبق على الحركة إلى المركز وإلى المنطقة. علاوة على ذلك، فإن حركة الركاب على طول المسار المخصص ضئيلة ولا تتجاوز عدة مئات من الأشخاص حتى خلال ساعات الذروة. وهذا ليس مفاجئًا: فالمسار المخصص يمتد على طول خط المترو "الأخضر"، ولا توجد نقاط جذب تقريبًا على مسافة من المترو على طول الشارع نفسه. القدرة الاستيعابية لكل حارة الاستخدام الشائعحوالي 1200 شخص في الساعة. وهذا يعني أن المسار المخصص، خلافًا للغرض منه، لم يزيد، بل قلل من القدرة الاستيعابية لشارع أندروبوف.

اسمحوا لي أن أضيف: إن تدفق الركاب في وسائل النقل البري في شارع أندروبوف لديه فرصة للانخفاض بشكل أكبر. بعد كل شيء، في عام 2014، يخططون لفتح محطة مترو تكنوبارك في السهول الفيضية ناجاتينسكايا. سيسمح ذلك لغالبية زوار مركز التسوق Megapolis والعاملين في Technopark باستخدام المترو دون الانتقال إلى وسائل النقل الأرضية.

يبدو أنه سيتم إلغاء التخصيص الكامل لأندروبوف، وستكون هذه نهاية الأمر. لكن التحليل والملاحظات طويلة المدى أظهرت أن المسار المخصص في شارع أندروبوف لا يتداخل في كل مكان، ولكن فقط في تلك المناطق التي توجد بها 3 مسارات في اتجاه واحد (2+A) وحيث يؤدي ذلك إلى خلق "عنق الزجاجة". عندما تكون هناك 4 مسارات في اتجاه واحد (3+A)، فإن المسار المخصص لا يتداخل، ولكنه يسمح أيضًا بزيادة انتظام تدفقات حركة المرور ويعمل كمسار للانعطاف إلى اليمين والتسارع والفرملة.

لذلك، كمسألة ذات أولوية، أقترح إلغاء المسار المخصص في المناطق الضيقة حيث يخلق أكبر المشاكل:

· باتجاه المنطقة على جسر سايكينسكي وجسر ناجاتينسكي شارع سايكين

· باتجاه المركز على طول القسم بأكمله من مدخل جسر ناجاتينسكي إلى جسر سايكينسكي الشامل.

الشكل 2.5 المواقع التي يلزم فيها حذف المسار

الشكل 2.6 إعادة تحديد شارع أندروبوف

سيكون من الضروري أيضًا إلغاء المسار المخصص نحو المنطقة في القسم من شارع Nagatinskaya إلى Kolomensky Proezd: لن يكون التدفق المتزايد نحو المنطقة قادرًا على التوافق مع المسارين الحاليين. بالمناسبة، لا يزال الدخول إلى المسار المخصص في هذا المكان مسموحًا به، ولكن فقط لوقوف السيارات.

بالإضافة إلى المسار المخصص، تحدث المشاكل بسبب العلامات غير الكفؤة لشارع أندروبوف عند التقاطع مع شارع ناجاتينسكايا وشارع نوفينكي.

أولا، عرض الخطوط كبير، وعددها غير كاف. مع هذا العرض للطريق، من السهل إضافة حارة على كل جانب.

ثانيًا، العلامات، على الرغم من توسيع التقاطع، لسبب ما تحول كل حركة المرور إلى ممرات الانعطاف إلى اليسار، حيث يتعين على المسافرين بشكل مستقيم "الدفع" إلى اليمين.

ومع ذلك، فإن عدم كفاءة المصممين أمر معذور: التقاطع معقد، وعرض الطريق "يمشي". هذا الحل لهذا التقاطع لم يظهر على الفور. يسمح لك بزيادة عدد الصفوف في منطقة التقاطع، وترك أولئك الذين يقودون سياراتهم بشكل مستقيم في حاراتهم، "يقودون" الخط المستقيم قليلاً إلى اليمين. ونتيجة لذلك، سينخفض ​​عدد تغيير الحارات، وتزداد سرعة عبور التقاطع في كلا الاتجاهين.

الشكل 2.7 مخطط إدارة المرور المقترح عند تقاطع أندروبوفا - ناجاتينسكايا - نوفينكي

الشكل 2.8 نمط المرور المقترح عند التقاطع

التوسعات المحلية

تُقترح المرحلة التالية لتنفيذ التوسيع الأكثر ضرورة الآن نحو المركز في القسم الممتد من جسر مترو ناجاتينسكي إلى مخرج شارع تروفيموفا. وهذا من شأنه أن يجعل من الممكن إعادة 3 مسارات لوسائل النقل الخاصة، ومنح المسار الرابع لوسائل النقل العام - تمامًا كما تم تجاه المنطقة في هذا القسم.

الشكل 2.9 التوسعات المحلية

2.4.3 إنشاء معبرين بعيدين عن الشارع في سهل ناجاتينسكايا الفيضي

بدأ مؤخرًا إنشاء جسر علوي في منطقة محطة South River بالقرب من جسر مترو Nagatinsky. بعد بنائه سيتم تفكيك إشارة مرور المشاة.

الشكل 2.10 خطة بناء الجسر

يمكن أن تكون هذه أخبارًا رائعة، ولكن ليس هناك ما يدعو إلى الفرح: على بعد 450 مترًا إلى الشمال يوجد معبر آخر مقابل مركز تسوق ميجابوليس. إن البناء المتزامن لمعبرين مع إزالة إشارات مرور المشاة من شأنه أن يعطي تأثيرًا ممتازًا للاتجاه إلى المركز: ستزداد الإنتاجية بنفس العرض بنسبة 30-35٪ بسبب إلغاء التسارع والكبح أمام إشارات المرور. لكنهم لن يقوموا ببناء معبر خارج الشارع مقابل مركز تسوق ميجابوليس، مما يعني أنه لا توجد طريقة لإزالة إشارة المرور الثانية. وسيكون تأثير جسر علوي واحد ضئيلًا - ليس أكثر من المزامنة البسيطة بين إشارات المرور. لأنه في كلتا الحالتين يتم الحفاظ على التسارع والتباطؤ.

3 مبررات الحلول المقترحة

واستنادا إلى التحليلات، نقوم بحساب نقاط المشكلة في منطقة معينة من شبكة الطرق، وبناء على الحلول الممكنة فعليا، نقوم بتطبيقها. نظرًا لأن البرنامج يسمح لنا بعدم إجراء حسابات مرهقة يدويًا، فيمكننا استخدامه لتحديد المعلمات المثلى لبعض مناطق المشكلات في UDS، وبعد تحسينها، نحصل على نتيجة النمذجة الحاسوبية، والتي يمكن أن تجيب على سؤال ما إذا كان المقترح التغييرات سوف تحسن الإنتاجية. وبالتالي، باستخدام النمذجة الحاسوبية، يمكننا التحقق مما إذا كانت التغييرات المقترحة بناءً على التحليلات تتوافق مع الوضع الحقيقي، وما إذا كانت التغييرات سيكون لها التأثير المتوقع.

3.1 استخدام المحاكاة الحاسوبية

باستخدام المحاكاة الحاسوبية، يمكننا التنبؤ بدرجة عالية من الاحتمالية بالعمليات التي تحدث على شبكة الطرق. وبهذه الطريقة يمكننا إجراء تحليل مقارن للنماذج. نمذجة الهيكل الحالي لنظام UDS مع ميزاته وتحديثه وتحسينه وإنشاء نموذج جديد يعتمد على UDS مع إجراء التعديلات عليه. باستخدام البيانات التي تم الحصول عليها، في مرحلة النمذجة الحاسوبية، يمكننا الحصول على إجابة حول ما إذا كان من المنطقي إجراء تغييرات معينة على نظام تدفق حركة المرور، وكذلك استخدام النمذجة لتحديد مجالات المشاكل.

وثائق مماثلة

خصائص الفئات الرئيسية للطرق السريعة. تحديد سعة الطريق وعامل الحمولة المرورية. حساب متوسط ​​سرعة تدفق حركة المرور. تحديد الأماكن الخطرة على الطريق باستخدام طريقة معدلات الحوادث.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 15/01/2012


تحديد الحاجة إلى تعديل نموذج التحكم الحالي وإدخال إجراءات تحكم جديدة وتثبيت وسائل تقنية إضافية لإدارة حركة المرور. تطوير نموذج التحكم المروري الأمثل.

أطروحة، أضيفت في 16/05/2013


تحليل أنظمة النقل باستخدام النمذجة الرياضية. الخصائص المحلية لتدفقات حركة المرور على الطرق. نمذجة تدفق حركة المرور في محيط شبكة الطرق الضيقة. الخلط العشوائي عند الاقتراب من عنق الزجاجة.

تمت إضافة العمل العملي في 12/08/2012


تصنيف طرق التحكم في حركة المرور. نظام التحكم الآلي في حركة المرور "الموجة الخضراء" في بارناول. مبادئ بنائه وبنيته وخصائصه المقارنة. الطريق الدائري في سان بطرسبرج.

تمت إضافة الاختبار في 02/06/2015


تقييم سلامة السرعة التصميمية والسلامة على الطرق ومستوى الحمل المروري على الطريق واستواء سطح الطريق. تحديد المعامل الفعلي لمرونة رصف الطرق المرنة. جوهر صيانة الطرق وهياكل الطرق.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 12/08/2008


الانتقال إلى نموذج مبتكر لتطوير البنية التحتية للنقل. المحاور الرئيسية لاستراتيجية النقل الحكومية حتى عام 2030. التحليل والبحث عن الحل الأمثل لمشكلة النقل. نمو قطاع النقل في الاقتصاد الروسي.

تمت إضافة المقال بتاريخ 18/08/2017


مميزات صناعة النقل. جوهر وأهداف لوجستيات النقل. تنظيم مرافق النقل في OJSC "NefAZ". تخطيط أنشطة قطاع النقل بالمؤسسة. تحليل وتقييم فعالية أنشطة المنظمة.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 14/01/2011


تحديد كثافة حركة المرور - عدد المركبات التي اجتازت قسم التحكم لجسم الطريق في جميع الاتجاهات لكل وحدة زمنية (ساعة، يوم). تحليل الكثافة المرورية وتوزيعها وعامل الحمولة.

تمت إضافة العمل المخبري في 18/02/2010


تنظيم حركة نقل الركاب في المناطق الحضرية أثناء تشغيل نظام التحكم في حركة المرور التكيفي. مقارنة الاستراتيجيات المعتمدة على الوقت والنقل. تطوير قاعدة من القواعد الغامضة. بناء وظيفة العضوية.

دورة العمل، وأضاف 09.19.2014


تحليل الأنشطة التي تهدف إلى تنظيم سوق النقل. تنظيم الدولة لأنشطة النقل كمجموعة معقدة من التدابير التي تهدف إلى ضمان المستوى المطلوب من خدمات النقل في جميع المناطق.

معبايمعنعممعيالرأشهنوذويابياحنأحهنوذ, الخامسمعترصدىأيوشوXمعأناالخامستهلمعته

أرم- محطة عمل آلية؛

تكييفمعشد- النظام الكلي لضوابط حركة المرور؛

تكييفشد- نظام التحكم الآلي في حركة المرور؛

تكييفشد- مع- ASUD القائم على الكمبيوتر؛

فيصش- لوحة التحكم عن بعد؛

زعنرعند،زعنرعند- م, زعنرعند- م1 - أسماء أنظمة التحكم الآلي في حركة المرور باستخدام أجهزة الكمبيوتر؛

لا أعرف- مراقب الطريق؛

دبواسطةش- لوحة عرض للتحكم التشغيلي؛

موانئ دبي- مركز التحكم؛

دتص- حادث مروري؛

دتمع- شبكة النقل البري؛

د.ت- كاشف النقل؛

دو- التحكم في الإرسال؛

وص- وحدة التحكم الهندسية؛ ور- حلقة حثية؛ وج- محاكاة المركز؛

كيلودا- معدات المراقبة والتشخيص؛

لرج- مراقب مركز المنطقة؛ لتمع- مجموعة من الوسائل التقنية؛ جامعة كو- الإدارة المنسقة؛ منمعX– مخطط ذاكري.

صل- برنامج التنسيق؛

صجامعة كو- لوحة المراقبة والتحكم؛

بيفيم- الحاسوب الإلكتروني الشخصي؛

رش- التحكم اليدوي

معمهص- قسم التركيب والتشغيل المتخصص؛

مععن- كائن إشارة المرور؛

تلفزيونص- لوحة استدعاء المشاة؛

ته- وحدة النقل (سيارة)؛

تو- القياس عن بعد؛

تك.ب- لوحة النتائج العامة؛

تص- تدفق حركة المرور؛

تمع- الإشارة عن بعد؛

TSجامعة كو- نظام التحكم المنسق الميكانيكي عن بعد؛

تش- التحكم عن بعد؛

شفيل- التحكم في مجمع الكمبيوتر.

شس- شبكة الشوارع والطرق؛

UZن- علامة الطريق التي تسيطر عليها؛

شنيتص- جهاز لتخزين المعلومات عن تدفقات حركة المرور؛

شص- نقطة تحكم؛

شمعل– مؤشر لسرعة القيادة الموصى بها؛

جشص- نقطة مراقبة مركزية.

1. أساسيات التحكم المروري

1.1. تدفق النقل ككائن تحكم

كائن التحكم في نظام التحكم الآلي هو تدفق حركة المرور، الموصوف بمجموعة من الخصائص التي تميز عملية الحركة: الكثافة والسرعة وتكوين التدفق والفواصل الزمنية في التدفق وبعض المؤشرات الأخرى.

يحتوي تدفق النقل على خصائص معينة يجب مراعاتها عند اختيار التحكم في النظام. لذلك، دعونا نلقي نظرة على بعض أهم ميزات تدفق حركة المرور.

1 . 1 . 1. معالخامسأوهشارعالخامسأ ترانانوثانية.منذ ذلك الحينتينيسييازيا بواسطةتيالأ

أولاً، تظهر المسوحات الميدانية لحركة المركبات في المدن أن خصائص التدفقات المرورية تشهد تغيرات كبيرة خلال النهار، ناجمة عن التدفق غير المتكافئ للسيارات في شبكة النقل. هذه هي الطبيعة الديناميكية لسلوك كائن التحكم.

ثانياً، إن القياس الدوري اليومي لنفس معلمات التدفق على فترات زمنية محددة من اليوم يوضح الطبيعة الإحصائية لعملية حركة المركبة. يرجع السلوك الاحتمالي لكائن التحكم إلى حقيقة أن تدفق حركة المرور يتكون من مشاركين فرديين في حركة المرور يستخدمون أنواعًا مختلفة من المركبات ولهم أغراض سفر مختلفة (في الزمان والمكان).

ثالثاً: أن هذه الأنماط الإحصائية للحركة مستقرة نظراً لوجود اتجاهات حتمية في حركة المركبات. وفي الواقع فإن الغالبية العظمى من الرحلات تكون دورية ومتكررة

يتم تنفيذها على الطرق العادية (رحلات العمل، النقل العام، نقل البضائع). إن السلوك الجماعي للتدفق، وهو نتيجة تفاعل المشاركين بأهداف مختلفة وخصائص نفسية فسيولوجية مختلفة، يطيع قانون الأعداد الكبيرة ويجعل الخصائص الاحتمالية لحركة المركبات مستقرة. إن غياب الفوضى في شبكة النقل هو الذي يجعل عمل أنظمة التحكم الآلي ممكنًا، والذي بدوره يساهم في تحقيق استقرار أكبر لعمليات المرور.

رابعا، أهم خاصية لتدفقات المرور، والتي تحدد إلى حد كبير مبادئ السيطرة، هي القصور الذاتي. يُفهم القصور الذاتي على أنه خاصية لكائن التحكم بشكل مستمر

الانتقال من حال إلى حال في الزمان والمكان. في الواقع، لا يمكن أن تتغير معلمات حركة وحدات النقل، المقاسة عند نقطة زمنية معينة، بشكل كبير خلال فترة زمنية قصيرة نظرًا لأن كل وحدة لها سرعة محددة ومحددة جيدًا ويمكن اكتشافها في هذه الفترة ضمن قسم محدود من شبكة النقل. تتجلى هذه الخاصية، أولا وقبل كل شيء، في حقيقة أن متوسط ​​معلمات التدفقات (الكثافة والسرعة والكثافة والفواصل الزمنية) تتغير باستمرار في الزمان والمكان. إن وجود "الحزم" في التدفقات هو أيضًا نتيجة للتباين المنخفض في بنية التدفق أثناء مروره عبر التقاطعات المجاورة، أي. نتيجة القصور الذاتي في تغيير الفواصل الزمنية بين السيارات المتعاقبة. يشير القصور الذاتي لكائن التحكم إلى إمكانية التنبؤ بالتغيرات في خصائصه على فترات زمنية صغيرة.

خامسا: جميع الخصائص المذكورة تظهر نتيجة لحركة المركبات المترابطة. يتم التعبير عن هذا الترابط بشكل أساسي في حقيقة أنه في بعض الأحيان تؤدي التغييرات الصغيرة في ظروف حركة المرور على الطرق السريعة والتقاطعات الفردية (تضييق الطريق، والتغيرات في الظروف الجوية، وانتهاك إشارات المرور) إلى تغيير حاد في طبيعة حركة المرور ليس فقط في هذا المنطقة، ولكن أيضًا على الطرق السريعة النائية ومفترقات الطرق في المدينة. إن اتصال عقد النقل المنظمة له تأثير قوي بشكل خاص في أوضاع تشبع الشبكة، عندما ينتشر الازدحام المروري الذي يحدث عند تقاطع منفصل على قسم كبير من الشبكة. يعد الاتصال بالشبكة معقدًا وفي بعض الأحيان لا يمكن التنبؤ به. كلما كانت خاصية الاتصال أقوى، يجب أخذ الأقسام الأكبر من الشبكة في الاعتبار عند حل مشكلة التحكم، وكلما كانت هذه المهمة أكثر صعوبة، حيث يجب فهم كائن التحكم ليس كتقاطعات فردية، ولكن كجميع عقد النقل المترابطة.

يتجلى عامل الترابط أيضًا في ظروف الحركة المقيدة للمركبات على طول الامتدادات وعبر تقاطعات الشبكة. من أجل ضمان حركة آمنة وسريعة للسيارات في تدفق حركة المرور، يضطر السائقون إلى إجراء مناورات مختلفة يحددها الوضع المروري الفعلي. ونتيجة لذلك، يمكن اعتبار أنماط حركة المركبات الفردية نتيجة للتفاعلات الإجمالية في التدفق. إن خصائص التفاعل الناتج هي المعلمات الأولية للنظام التي يتم من خلالها تحديد مسألة تعيين عنصر تحكم معين

حركة.

1 . 1 . 2. معياشارعأوهلاأنا ترانانوثانية.منذ ذلك الحينتينيسييازيا بواسطةتيالأ

دعونا نلقي نظرة فاحصة على حالات المرور النموذجية. تعطي الدراسات التجريبية والنظرية أسبابًا للتمييز بين ثلاث حالات مختلفة نوعيًا، والتي سنتفق على تسميتها معالخامسيابيادنسم, زرفيppoأنتم و أنتحسنًاودأوننسم .

عند معدلات التدفق المنخفضة، عندما لا تكون سعة الطريق عاملاً يحد من الحركة دون عوائق، تكون سرعة المركبات قريبة من سرعة الحركة الحرة. التفاعل بين وحدات النقل في وضع الحركة الحرة صغير جدًا بحيث يمكن إهماله. تتميز حالة تدفق النقل الحر ليس فقط بالحركة المستقلة لوحدات النقل الفردية، ولكن أيضًا بالفواصل الزمنية بين الوحدات في التدفق التي يتم جمعها في هذه الحالة. العديد من الأعمال التجريبية، وكذلك النظريات الحدية

يقول الطابور أن توزيع الفواصل الزمنية في التدفق الحر قريب من الأسي، وبالتالي، فإن عدد وصول وحدات النقل للتدفق في فترة زمنية معينة في الزمان أو المكان يتم وصفه بواسطة قانون بواسون. يتم ملاحظة حالة التدفق الحر في شبكة نقل حقيقية على امتدادات ذات حركة مرورية غير متكررة في أقسام تبعد أكثر من 800 متر عن تقاطعات الإمداد.

تظهر صورة مختلفة إذا أخذنا في الاعتبار طريقة حركة المجموعة. تحدث الحركة الجماعية للمركبات عند كثافة مرورية أعلى قليلاً، عندما يكون لسعة الطريق والتقاطع تأثير كبير على ظروف حركة المرور. من أجل الحفاظ على السرعة، يضطر سائقو السيارات عالية السرعة إلى التجاوز وتغيير المسارات.

ومناورات أخرى. في وضع الحركة الحرة، يتم التجاوز في حركة المرور دون أي تفاعل تقريبًا بين وحدات النقل. تتميز حركة المجموعة بأقصى تفاعل للوحدات أثناء الحركة، والحد الأقصى لكثافة المناورات القسرية. ونتيجة لذلك، يتم تقسيم تدفق حركة المرور بالكامل إلى مجموعة من قوائم الانتظار التي تتمتع بسرعة المركبات الرائدة بطيئة الحركة. وفي الوقت نفسه، تنخفض سرعات وحدات النقل عالية السرعة. الآن لا يمكن وصف حركة المركبات بقانون بواسون، حيث أن المسافات بين السيارات المتعاقبة في الطوابير قريبة من مسافات الأمان، أي مسافة الأمان. لا تتبع التوزيع الأسي. من الأمثلة النموذجية للتدفق الجماعي حركة المركبات التي تمت ملاحظتها في قسم الامتداد الواقع على مسافة 20-30 مترًا خلف التقاطع الذي يغذيها. حزم في تيار الناشئة

بعد مرور وحدات النقل عبر التقاطع، أثناء تحركها على طول الامتداد، فإنها "تنهار" ببطء نسبيًا، ولا يزال التدفق في القسم قيد النظر له شكل مجموعة واضح.

عندما تزداد كثافة حركة المرور وتصل إلى سعة الطريق، تصبح ظروف المركبات عالية السرعة لتجاوز المركبات بطيئة الحركة أكثر صعوبة، وتزداد قوائم الانتظار المتكونة أثناء وضع المرور الجماعي وتندمج عمليًا في قائمة انتظار واحدة. في هذه الحالة، يتم تسوية سرعات المركبات في التدفق وتصبح قريبة من سرعات أبطأ المركبات، وتصبح الفواصل الزمنية بين وحدات النقل في التدفق قريبة من الحتمية، تساوي مسافات الحركة الآمنة. سوف نسمي هذا الوضع من الحركة القسري.

ميزة أخرى لكائن التحكم هي وجود اتجاه تطوير فيه. التغييرات الكمية في كائن التحكم

ترتبط بالنمو الطبيعي للحركة، وبناء تقاطعات جديدة خاضعة للرقابة، وبناء التقاطعات على مستويات مختلفة، وتحسين الخصائص الديناميكية للمركبات، ومراجعة تنظيم حركة المرور في المنطقة المنظمة (إدخال وإلغاء حركات المنعطفات، إدخال الشوارع ذات الاتجاه الواحد، منع المرور في بعض الشوارع لنقل البضائع، منع وإذن وقوف السيارات، الخ). تؤدي هذه التغييرات الكمية، كقاعدة عامة، إلى تغييرات في هيكل التدفقات، ودرجة اتصال التقاطعات الفردية للشبكة، وحجم الشبكة المنظمة، والتي قد تتطلب إعادة تشكيل نوعية لهيئة التحكم وتؤدي إلى مراجعة لنوع خوارزميات التحكم لتقاطع معين. وبالتالي، يجب أن يكون نظام التحكم في الحركة "مرنًا" فيما يتعلق بجسم التحكم.

1 . 1 . 3. رأمعإلخهدهلأونلا الخامسرهمإنيسX وnteرالخامسألفوق

يستخدم معظم الباحثين، مع الأخذ في الاعتبار تدفق حركة المرور على جزء من الطريق السريع بطول كبير، توزيعات مركبة للنموذج لوصف الفواصل الزمنية

F (د ر ) =

أ ل- ب 1 س +

ب ل- ب 2 س

+ ج ل- ب 3 س

حيث يصف كل مصطلح من مصطلحات الوصف الثلاثة جزءًا معينًا من التدفق:

ü أ ل- ب 1 س

ü ب ل- ب 2 س

- التحرك بحرية؛

- مرتبطة جزئيًا بـ؛

ü جل- ب 3 س - الجزء المتصل من TP.

كل من المعاملات الثلاثة أ, في, مع يعني نسبة كثافة حركة المرور الموجودة في إحدى الولايات الثلاث، وبالتالي مجموعها

يصف التوزيع (1.1) TP على الطرق السريعة المستمرة بشكل جيد. النظر في مشكلة وصف TP على المناطق الحضرية

في الشوارع المجهزة بإشارات المرور يكون التحليل أكثر ملاءمة

توزيع الفترات الزمنية ضمن مجموعات السيارات مع تحرك التقاطع المُشار إليه بعيدًا. يرتبط هذا النهج ارتباطًا وثيقًا بحل مشكلة التفكك التدريجي للحزم، وبالتالي إمكانية تنظيم مراقبة مرورية منسقة.

تظهر التجارب التي أجراها بعض الباحثين أن توزيع إرلانج الطبيعي أكثر ملاءمة لوصف الفواصل الزمنية داخل الرشقات.

F (د ر ) =

ل ( ك + 1)

ك

لل ( ك + 1)د ر . (1.2)

التوقعات الرياضية:

مع التشتت:

م ك

د ك =

1 . (1 . 3)

1 . (1 . 4)

ل 2 ( ك + 1)

ويدعم هذا التوزيع حقيقة أن نظرا مختلفا ك، يمكنك الحصول على أي درجة من العواقب، وبالتالي تعكس درجة ترابط التدفق داخل العبوة. ويحدد تأثير تفكك الحزمة مدى اعتماد متوسط ​​كثافة الحركة l داخل الحزم وترتيب التوزيع ك من مسافة العبوة إلى تقاطع الخروج. أظهرت الدراسات التجريبية أن الانخفاض في لتر و ك عندما تتحرك المجموعة بعيدًا عن المسرح، يتم تقريبها جيدًا من خلال الاعتماد الأسي

- ح ل

ل ن (ل ن ) = ل + ( ل ن تيار متردد

ل ج ) ل 1

ن . (1.5)

ك = [

ك ج + (ك

على مع

- ك ج

) ل - ح 2 ل ن

حيث l هو متوسط ​​كثافة حركة المرور على طول التدفق بأكمله؛

ل ن أ مع –

الشدة داخل العبوة عندما تترك التقاطع؛

ل ن - مسافة

حزم من التقاطع.

ك ن أ مع - المسام القصوى للتوزيع

Erlanga للحزمة، فقط فوق مفترق الطرق؛ ك ج

- طلب

توزيع Erlang على التدفق بعد التوزيع النهائي و

دمج الحزمة؛

ح 1 , ح 2 – معاملات تشتت الحزمة ل

ل ن (ل ن )

و ك ;

بين قوسين معقوفين - جزء صحيح من التعبير.

تظهر التجارب أنه بالنسبة للحزمة التي تركت للتو تقاطعًا، فإن القيمة ك=9.

أجريت دراسات عملية باستخدام أنظمة التحكم الآلي في مدن خاركوف ومينسك وكراسنويارسك ونيجني نوفغورود وغيرها في

80 - 90، جعلت من الممكن الحصول على بيانات إحصائية تمثيلية عن تدفق حركة المرور.

يشير تحليل توزيع الفواصل الزمنية بكثافة مختلفة، وكذلك الحد الأدنى المسموح به من الفواصل الزمنية بين السيارات، إلى وجود ثلاث مجموعات من السيارات في تدفق حركة المرور:

ü السيارات تتحرك بحرية، دون التأثير على بعضها البعض على فترات تزيد عن 8 ثوان؛

المركبات المتصلة جزئيًا تتحرك على فترات 1.5 –

8.0 ثانية؛ توزيع الفترات بحيث يكون لدى سائقي السيارات الفردية الفرصة للمناورة داخل التدفق؛

üالجزء المتصل من التدفق. في هذه الحالة طوال الوقت

تتم ملاحظة فترات زمنية صغيرة فقط تتراوح بين 1.0 و1.3 ثانية.

ومن الناحية العملية، يتم ملاحظة تحرك السيارات بحرية بمعدلات تصل إلى 300 سيارة في الساعة لكل حارة. تتم ملاحظة المركبات المتصلة جزئيًا بمعدلات تبلغ حوالي 300 - 600 مركبة في الساعة لكل حارة. تحدث حركة المرور المرتبطة بمعدلات تزيد عن 600 مركبة في الساعة لكل حارة.

يتضمن النظام الآلي الحديث للتحكم في حركة المرور مجموعة من الوسائل التقنية والأساليب البرمجية المختلفة، والغرض الرئيسي منها هو ضمان الحركة الآمنة للمركبات والمشاة (مستخدمي الطريق). إن اتباع نهج احترافي متكامل لتنظيم حركة المرور على الطرق يمكن أن يقلل من عدد الحوادث ويمنع الازدحام، مما يؤدي إلى تحسن كبير في الوضع البيئي في المدن الكبرى. إن نظام التحكم الآلي في حركة المرور الذي تم تطويره بعناية والذي يتوافق مع جميع المعايير، بالإضافة إلى مشروع إدارة حركة المرور المصمم جيدًا، هو مفتاح السلامة على الطرق ذات التدفق المروري المزدحم.

إذا نظرت بشكل أعمق إلى نظام ATCS، ستجد أنه ذكاء اصطناعي مصمم للتحكم في النقل، مع أخذه بعين الاعتبار عوامل مختلفة، كائن وقسم محدد من شبكة الطرق. يعد نظام ATCS جزءًا من نظام النقل الذكي (ITS). يتكيف نظام التحكم الآلي في حركة المرور مع كثافة حركة المرور، ويقوم بتحليل وتقييم الوضع، ثم يتخذ التدابير اللازمة لتخفيف العقد التي بها مشاكل في شبكة الطرق.

يقوم نظام ATCS بإعادة توزيع تدفقات حركة المرور باستخدام المعدات الطرفية، مثل لوحات عرض المعلومات - TOI (لوحات المعلومات الديناميكية)، التي يتم التحكم فيها إشارات الطريق(UDZ).

ومن خلال إشارات الطرق الخاضعة للرقابة (UDS)، يقوم نظام ATCS بإعادة توجيه تدفقات حركة المرور إلى المخارج ومحاور النقل الأقل ازدحامًا أو تقليل سرعة التدفق لمنع الازدحام عند المخرج. في حالة وقوع حادث مروري، يمكن لنظام التحكم الآلي في حركة المرور منع المرور إلى هذه المنطقة، وبالتالي منع تشكيل ازدحام مروري يتعين على مستخدمي الطريق البقاء فيه حتى يتم التخلص من عواقب الحادث.

تعمل لوحة عرض المعلومات على إعلام سائقي المركبات بالاختناقات المرورية المحتملة والازدحام أماكن محددةيو دي إس. مع الأخذ في الاعتبار المعلومات الواردة من لوحة المعلومات، يختار السائق طرقًا لتجاوز منطقة المشكلة في شبكة الطرق (RDN).

ويتم أيضًا جمع المعلومات لتحليل حالة المرور باستخدام المعدات الطرفية، مثل أجهزة كشف المركبات وكاميرات المراقبة.

يمكن أن يشتمل نظام التحكم الآلي في حركة المرور أيضًا على كائنات إشارات المرور، سواء عند التقاطعات أو تقاطعات الطرق أو إشارات المرور القابلة للعكس. إن التفاعل بين جميع المعدات المذكورة أعلاه ونظام التحليلات ومراقبة حركة المرور هو نظام التحكم الآلي في حركة المرور (ATCS). يمكن استخدام هذه الأنظمة عالميًا (إدارة المدينة بأكملها) ومحليًا (إدارة مركز نقل محدد أو قسم من شبكة الطرق). يمكن أن يشتمل نظام التحكم على محطات أرصاد جوية لتقييم الظروف الجوية وتحذير السائقين من الرياح المتقاطعة والجليد وتساقط الثلوج وعناصر أخرى.

في كثير من الأحيان، لا يمكن إكمال تنفيذ نظام التحكم الآلي في حركة المرور دون تصميم هياكل دعم لمعدات نظام التحكم الآلي في حركة المرور (شاشات عرض المعلومات، وإشارات الطرق التي يتم التحكم فيها)، كقاعدة عامة، تكون هذه على شكل حرف U، وشكل W، وشكل L دعم الهياكل المعدنية.

من المستحيل تشغيل نظام ATCS دون إنشاء خط اتصال لتفاعل المعدات الطرفية ودون إنشاء خطوط كابلات لتشغيل الجهاز.

أيضًا، عند تطوير أنظمة التحكم الآلي في حركة المرور، غالبًا ما يتم استخدام نمذجة النقل، مما يجعل من الممكن التحقق بوضوح من جدوى تثبيت النظام حتى عند بدايته باستخدام تكنولوجيا الكمبيوتر.

يتم استخدام أنواع مختلفة من أنظمة التحكم في حركة المرور الآلية في جميع أنحاء روسيا، سواء في البيئات الحضرية أو في مناطق الضواحي - الطرق السريعة الفيدرالية والمناطق الصناعية الكبيرة.

الحاجة إلى إنشاء نظام آلي للتحكم في حركة المرور

في ظروف حركة مرور المركبات الحديثة سريعة النمو، يعد استخدام وإنشاء نظام آلي للتحكم في حركة المرور ضروريًا أينما توجد تدفقات مرورية. يعد ذلك ضروريًا لتنظيم تدفقات حركة المرور وجمع البيانات التحليلية والإحصائية لإنشاء طرق جديدة في المستقبل لتجاوز مناطق المشكلات (إنشاء بنية تحتية للنقل البري) - إنشاء طرق ومخارج جديدة، مما يساعد على منع تكوين الازدحام مع الزيادة المستمرة في عدد المركبات.

نحن نقدم خدمات التصميم والبناء التالية:

• أنظمة التحكم الآلي الجديدة في حركة المرور (ATCS)؛
• تحديث وإعادة بناء أنظمة التحكم الآلي بحركة المرور الحالية؛
• أنظمة ATCS المؤقتة؛
• أنظمة التحكم الآلي في حركة المرور في المناطق الصناعية.
• أنظمة التحكم في حركة المرور الآلية المستقلة؛
• دمج نظام ATCS في نظام النقل الذكي (ITS)؛
• بناء أنظمة التحكم في حركة المرور الآلية من أي نوع وتعقيد.

يعد كل نظام آلي للتحكم في حركة المرور، تم تصميمه وتنفيذه من قبل المتخصصين لدينا، بمثابة كائن فريد من نوعه، ويتطلب تنفيذه حسابات دقيقة للغاية، وتحليل حالة المرور والبحث عن الحلول التقنية الأكثر نجاحًا. ما هي الأهداف التي يتم تحقيقها أثناء التنفيذ النشط لمثل هذا النظام؟

• يتم تقليل وقت تأخير المركبات عند التقاطعات، وتقليل عدد التوقفات القسرية في الاختناقات المرورية، وتقليل تكاليف الوقود؛
• زيادة متوسط ​​سرعة تدفق حركة المرور وقدرة شبكة النقل الحضري؛
• يضمن السلامة لجميع مستخدمي الطريق.

تركيب نظام التحكم الآلي في حركة المرور هو الطريقة الحديثةمكافحة الازدحام وحوادث المرور وغيرها من العواقب السلبية الناجمة عن تزايد عدد السيارات على طرق المدن الكبرى. تتيح لنا الخبرة والمهارات العملية لمتخصصي PRIMECAD تصميم وتركيب نظام بأي مستوى من التعقيد، بالإضافة إلى إجراء صيانته أو تحديثه بما يتوافق تمامًا مع متطلبات العملاء.

مزايا أنظمة التحكم في حركة المرور الآلية لدينا

• القدرة على التكيف مع حالة الطريق. بفضل المستوى العالي من الأتمتة، فإن نظام التحكم الآلي في حركة المرور قادر على التكيف مع بيئة حضرية محددة - تنظيم ساعات تشغيل إشارات المرور، وتحديد الاتجاهات المثلى للحركة، وما إلى ذلك.
• إمكانية التحديث التشغيلي. يتميز النظام بالمرونة الكافية التي تتيح لك تغيير مجموعة مكوناته وفقًا للمتطلبات الحالية.
• الامتثال لمتطلبات السلامة الحديثة. يتم التحكم في المعدات عن بعد باستخدام أنظمة برمجية عالية الأداء تقضي على تأثير العامل البشري.