На ниво транспортно обслужване управлението на трафика е набор от инженерни и организационни мерки на съществуващата пътна мрежа, които осигуряват безопасност и достатъчна скорост на транспортните и пешеходните потоци. Такива дейности включват контрол на трафика, който по правило решава по-специфични проблеми. Най-общо управлението означава въздействие върху определен обект с цел подобряване на неговото функциониране. По отношение на движението по пътищата обект на контрол са транспортните и пешеходните потоци. Особен вид управление е регулирането, т.е. поддържане на параметрите на движение в определени граници.

Като се има предвид фактът, че регулирането е само частен случай както на контрола, така и на организацията на движението, а целта на използването на техническите средства е да се реализира неговата схема, терминът „техническо средство за организиране на движението“ или „техническо средство за контрол на движението“ се използва, което съответства на приетите нормативни документи ( GOST 23457-86).

В същото време, поради установената традиция, терминът „регулация“ също стана широко разпространен. Например в Правилата за движение по пътищата (SDA) кръстовищата и пешеходните пътеки, оборудвани със светофари, се наричат ​​регулирани, за разлика от нерегулираните, където няма светофари. Съществуват и термини „контролен цикъл“, „регулирана посока“ и др. В специализираната литература кръстовище, оборудвано със светофар, често се нарича „светофарен обект“.

Същността на контрола е да задължи водачите и пешеходците, да им забрани или препоръча определени действия в интерес на осигуряване на скоростта и безопасността. Осъществява се чрез включване на съответните изисквания в правилата за движение, както и чрез използване на набор от технически средства и административни действия на инспекторите на КАТ и други лица със съответните правомощия.

Обектът на управление, комплексът от технически средства и екипите от хора, участващи в технологичен процесконтрол на движенията,

образуват контролен контур (фиг. 1). Тъй като някои от функциите в управляващия контур често се изпълняват от автоматично оборудване, се развиха термините „автоматично управление“ или „системи за управление“. Контролен обект.

Фиг. 1. Блокова схема на управляващия контур.

Автоматичното управление се извършва без участието на човек по предварително зададена програма, автоматизираното управление се извършва с участието на човек-оператор. Оператор, използващ набор от технически средства за събиране необходимата информацияи търсене на оптималното решение, може да коригира работната програма на автоматичните устройства. И в първия, и във втория случай в процеса на управление могат да се използват компютри. И накрая, има ръчно управление, когато операторът, оценявайки визуално транспортната ситуация, упражнява контролно действие въз основа на съществуващия опит и интуиция. Автоматичният контролен контур може да бъде затворен или отворен.

В затворен контур има обратна връзка между средствата и контролния обект (поток на движение). Може да се извършва автоматично от специални устройства за събиране на информация - транспортни детектори. Информацията се въвежда в устройства за автоматизация и въз основа на резултатите от нейната обработка тези устройства определят режима на работа на светофарите или пътните знаци, които могат да променят значението си по команда (контролирани знаци). Този процес се нарича гъвкаво или адаптивно управление.

Когато контурът е отворен, когато няма обратна връзка, устройствата, които управляват светофарите - пътни контролери (DC) превключват сигнали по предварително зададена програма. В този случай се извършва строг софтуерен контрол.

На фиг. 1 веригата за обратна връзка, която затваря автоматичния контролен контур, е показана с пунктирана линия, като се има предвид, че тази връзка може или не може да съществува. При ръчно управлениевинаги съществува обратна връзка (поради визуалната оценка на оператора за условията на движение), следователно нейната верига на фиг. 1 е показана като плътна линия.

В зависимост от степента на централизация могат да се разглеждат два вида управление: локално и системно. И двата типа се изпълняват чрез методите, описани по-горе.

При локално управление превключването на сигнала се осигурява от контролер, разположен директно на кръстовището. В система, базирана на система, контролерите на кръстовището като правило изпълняват функциите на преводачи на команди, пристигащи като правило чрез специални комуникационни канали от контролната точка (CP). Когато контролерите са временно изключени от UE, те също могат да осигурят локален контрол. Оборудването, разположено извън контролния пункт, се нарича периферно (светофари, контролери, детектори за превозни средства), а в контролния пункт се нарича централно (компютърно оборудване, диспечерски контрол, телемеханични устройства и др.).

В практиката се използват термините “локални контролери” и “системни контролери”. Първите нямат връзка с ИУ и работят самостоятелно, вторите имат такава връзка и могат да осъществяват локално и системно управление.

При локално ръчно управление операторът е директно на кръстовището, наблюдавайки движението на превозни средства и пешеходци. При системен се намира в контролния център, т.е. далеч от обекта на управление и за предоставяне на информация за условията на движение могат да се използват комуникационни средства и специални средства за показване на информация. Последните са направени под формата на светещи карти на града или регионите - мнемонични диаграми, устройства за извеждане на графична и буквено-цифрова информация с помощта на компютър електроннолъчева тръба- дисплеи и телевизионни системи, позволяващи директно наблюдение на контролираната зона.

Локалното управление най-често се използва на отделно или, както се казва, изолирано кръстовище, което няма връзка със съседните кръстовища нито контролно, нито потоково. Смяната на светофарите на такова кръстовище се предвижда по индивидуална програма, независимо от условията на движение на съседните кръстовища, като пристигането на превозни средства на това кръстовище е произволно.

Организацията на координирана промяна на сигналите на група кръстовища, извършена с цел намаляване на времето за движение на превозни средства в дадена зона, се нарича координиран контрол (контрол на принципа на „зелената вълна“ (GW)). В този случай обикновено се използва системно управление.

Всяко автоматично устройство за управление работи в съответствие с по определен алгоритъм, което е описание на процесите на обработка на информация и разработване на необходимото контролно действие. Във връзка с движението по пътищата се обработва информация за параметрите на движението и се определя естеството на управлението на светофарите, влияещи върху потока на движение. Алгоритъмът за управление е технически реализиран от контролери, които превключват светофарните сигнали по зададена програма. В автоматизираните системи за управление, използващи компютър, алгоритъмът за решаване на проблеми с управлението също се изпълнява под формата на набор от програми за неговата работа.

Автоматизираните системи за контрол на трафика (ATCS) са взаимосвързан набор от технически, софтуерни и организационни мерки, които събират и обработват информация за данните за трафика и въз основа на това оптимизират контрола на трафика. Задачата на автоматизираните системи за управление на движението (ATCS) е да осигурят организации за пътна безопасностпо пътищата.

Системите за автоматично управление на трафика са разделени на няколко вида:

Магистрални автоматизирани системи за управление на трафика (АТСУ) с координирано управление - безцентрово, централизирано и централизирано интелигентно.

• · безцентрово ATCS - няма нужда от създаване на контролен център. Има 2 модификации на безцентрови автоматизирани системи за контрол на трафика. В един от тях работата се синхронизира от главния контролер, към който има комуникация от останалите контролери (една линия за всички). В следващата модификация на безцентрова ATCS всички контролери имат собствена комуникационна линия.
• · централизирана ATCS - имат център за управление, с контролери, свързани към него чрез собствени комуникационни линии. Често ATCS може да извършва многопрограмна CG с променящи се програми през деня.
• · централизирани интелигентни автоматизирани системи за управление на движението – оборудвани са с транспортни идентификатори и в зависимост от натовареността на трафика могат да променят плановете за координация на трафика.

Общоградски автоматизирани системи за контрол на трафика (ATCS) - опростени, интелигентни, с контрол на движението по градските пътища с непрекъснат трафик и с реверсивно движение.

· интелигентни автоматизирани системи за управление на движението - съдържат мощни управляващи компютърни комплекси (УКК) и мрежа от променящи се информационни дисплеи. Тези ATCS могат да извършват непрекъснат мониторинг на трафик потока и могат да управляват автоматичен адаптивен контрол на трафика и да позволяват преразпределението на трафик потоците в мрежата.

ACS, като част от ИТС, изпълнява контролни и информационни функции, основните от които са:

• · управление на трафик потока;
• · предоставяне на транспортна информация;
• · организиране на електронни разплащания;
• · управление на сигурността и управление в специални ситуации.

Най-общо подсистемите ACS могат да бъдат представени като набор от пътни телематични устройства, контролери и автоматизирани работни станции (АРМ), включени в мрежа за обмен на данни, с организиране на централни и локални центрове за управление - в зависимост от плътността и интензивността на пътния трафик. .

Като пътни телематични устройства се използват знаци с променлива информация (VIS), многопозиционни пътни знаци, табла с променлива информация (VIP), детектори за превозни средства, автоматични пътни метеорологични станции (ADMS), видеокамери и др.

Телекомуникационната част на автоматизираната система за управление на движението е пътната интегрирана комуникационна система. Стабилното функциониране на комуникационните системи по магистралите позволява да се повиши нивото на пътна безопасност и да се осигури ефективна работа на службите за поддръжка на пътищата, както и на оперативни и спасителни служби в случай на извънредни ситуации.

Като част от DISS могат да бъдат организирани следните функционални подсистеми:

• · информационен обмен на ACS DD;
• · комуникации с мобилни обекти (включва подсистеми за оперативно-технологични радиокомуникации и радиодостъп);
• · управление и техническа експлоатация;
• · осигуряване на информационна сигурност на DISS;
• · предоставяне на информационни и комуникационни услуги на възмездна основа.

Повишаването на ефективността на управлението на трафика е свързано със създаването на автоматизирани системи за управление на трафика (ATCS), които са неразделни компоненти на интелигентните транспортни системи (ITS). ИТС е цялостна информационна система за поддръжка и управление на сухопътния автомобилен транспорт, базирана на използването на съвременни информационни и телекомуникационни технологии и методи за управление.

За осигуряване на функционирането на автоматизираните системи за контрол на движението и предоставянето на информационни и комуникационни услуги на участниците в движението се създават DISS, към които понастоящем се прилагат следните общи изисквания:

• · мултифункционалност;
• · устойчивост;
• · рентабилност.

АСУ "СИТИ-ДД" - предназначена за осигуряване ефективно управлениедвижение на транспортни и пешеходни потоци в градовете със средства, светофарна сигнализация, видеонаблюдение и запис на нарушения по пътищата, оперативен анализ на екологичната обстановка в града, контрол на движението на маршрутния транспорт и др.

Основните предимства и предимства на ACS "CITY-DD"

• - значително повишаване на ефективността на управление на трафика и наблюдение на състоянието на пътищата, което позволява годишни спестявания от около 5-8 милиона долара годишно в целия областен център (спестяванията се състоят от намален разход на гориво, намалено време за пътуване на превозните средства , времето, прекарано от пътниците в пътя и др. .d.);
• - Повече ▼ ефективно използванеорганизационни и превантивни мерки за нормализиране на движението по пътищата;
• - интегриран подход към управлението на трафика;
• - използване на домашен хардуер и софтуер, насочен към модерни технологиии съвременни методи за управление на трафика в съответствие с изискванията на ISO 9001;
• - нови възможности за наблюдение на състоянието на пътищата: визуално наблюдение на градските кръстовища, видеозапис на пътни произшествия, видеозапис на нарушения на ограниченията на скоростта и правилата за кръстовища, оперативен анализ на екологичната ситуация и др.;
• - възможност за поетапно въвеждане в експлоатация чрез постепенна подмяна съществуващи системиконтрол на трафика в края на жизнения цикъл и пълна съвместимостнякоя от частите на предложената система (контролери, контролен център, MZTs) с всички видове съществуващо оборудване.

Автоматизирана система "Сити-ДД":

• · Централен контролен пункт;
• · Модули на зонови центрове (при необходимост);
• · Контролери (в три варианта - S, SM, SL);
• · Допълнително оборудване;
• · Софтуерен пакет.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Въведение

Нарастването на броя на автомобилите и като следствие увеличаването на техния брой по пътищата на големите градове става все по-важен проблем днес. Голямата концентрация на центрове за привличане на масите от хора в центъра на повечето мегаполиси води до усложняване на управлението на пътната мрежа и увеличаване на разходите за нейната поддръжка. Много градове по света не могат да се справят с ежедневните транспортни предизвикателства и се сблъскват с километрични задръствания ден след ден.

В същото време нуждата на населението от транспорт продължава да расте. Следователно, без подходящи мерки, ситуацията върви към задънена улица. UDS, предназначени за по-малко натоварване, не могат да се справят и изискват модернизация и оптимизация. Днес градът изисква не само добри, добре проектирани и след това изградени пътища, но и тяхното качествено управление. Освен това в много отношения предишните методи за управление на трафика остаряват и не могат да се справят с разрастващия се град, а многопосочните потоци изискват динамично управление и интегриране на иновативни системи за подобряване на транспортната ситуация, и по-специално в Москва. Трябва да се промени цялата система на пътното строителство и управлението му чрез нови технологии, в т.ч математическо моделиране, което ви позволява да предвидите поведението на MAC, да правите корекции в неговата конфигурация и много други. Ето защо необходимостта от алтернативни, както и всякакви допълнителни източници на информация за състоянието на трафика, рязко нараства. Вече се внедряват най-новите комплекси и системи за събиране и обработка на данни.

Първата глава предоставя кратък анализ на текущата транспортна ситуация в град Москва, анализ на получаването и използването на метрични данни за превозни средства с помощта на услугата Yandex.Traffic и анализ на полезността на тези данни и възможността за тяхното използване. В края на главата е предоставена теоретична информация за пътищата, тяхната класификация, както и какви са потоците на движение и техните основни характеристики, както и формулирането на проблема

Във втората глава беше избран „експериментален“ участък от пътната мрежа, основните му проблеми бяха разгледани с помощта на топлинната карта Yandex.Traffic, а също така, въз основа на формулирането на проблема, бяха предложени мерки за подобряване на транспортната ситуация в този участък от пътната мрежа.

Третата глава предоставя подробна обосновка за предложените промени с помощта на компютърно моделиране и сравнение на два UDS модела и техните параметри. Създаден е компютърен модел на базата на действително избрания обект, анализирани са проблеми и данни, след което е създаден компютърен модел с промените, предложени във втора глава. Проведено сравнителен анализданни от два модела, което ни позволява да заключим, че направените промени ще доведат до подобряване на трафика в тази област.

Обект на изследване са транспортните потоци по градската пътна мрежа.

Предмет на изследването е възможността за използване на компютърно моделиране за решаване на реални практически задачи.

Научната хипотеза се състои в предположението за възможността за използване на реални данни в компютърен модел, с неговата по-нататъшна (моделна) модернизация и получаване на резултати от подобрение, които е много вероятно да бъдат надеждни и приложими на практика

Целта на изследването е да се разгледа една от проблемните радикални магистрали на Москва, да се създаде неин компютърен модел, да се сравни поведението на модела с картината на практика, да се направят подобрения и промени в структурата на пътната мрежа и допълнително моделиране модифицираната пътна мрежа, за да се потвърди подобряването на ситуацията в тази област.

Надеждността на резултатите от изследванията, проведени в работата, се осигурява от експериментално потвърждение на основната хипотеза, последователността на резултатите от теоретичните изследвания, получени въз основа на анализа на разработените математически модели за изчисляване на основните параметри на UDS, с резултатите от изследването.

1 Анализ на текущата ситуация и постановка на проблема

1.1 Обосновка на уместността на проблема

Не е тайна, че много големи градове по света изпитват огромни проблеми в транспортния сектор. Транспортът в един мегаполис играе огромна свързваща роля, поради което транспортната система на един мегаполис трябва да бъде балансирана, лесно управляема и бързо да реагира на всички промени в трафика в града. Всъщност метрополисът е градска агломерация с огромна концентрация на автомобили и хора, в която автомобилният транспорт (личен и обществен) играе огромна роля, както в движението на самото население, така и в общата логистика. Ето защо компетентното управление на транспортната система на метрополията играе огромна роля в нейната дейност.

Нуждата на населението от придвижване, както чрез градски транспорт, така и с лични автомобили, нараства с всеки изминал ден. Логично е да се предположи, че с увеличаване на броя на транспорта в метрополията, броят на пътищата, възловите възли и паркингите трябва да се увеличи пропорционално, но развитието на пътната транспортна мрежа (RTN) не е в крак с темпото на моторизацията.

Нека припомним, че според статистиката броят на автомобилите на глава от населението непрекъснато нараства (Фигура 1.1).

компютър за автомобилен трафик

Фигура 1.1 Брой автомобили на 1000 души в Москва

В същото време Московската градска пътна служба не е готова за такъв темп на растеж на автомобилизацията в града. В допълнение към личния транспорт в града трябва да се реши проблемът с обществения транспорт и превоза на пътници в Москва. Според държавната транспортна програма само 26% от пътникопотока идва от личен транспорт и 74% от обществен транспорт. В същото време общият годишен обем на трафика през 2011 г. възлиза на 7,35 милиарда пътници, като според прогнозите той ще расте и през 2016 г. ще достигне 9,8 милиарда пътници годишно. Предвижда се само 20% от този брой пътници да използват личен транспорт. В същото време общо личният и надземен обществен транспорт представляват повече от половината пътнически трафик в Москва. Това означава, че решаването на проблемите на автомобилния транспорт в един мегаполис играе голяма роля за нормалното му функциониране и комфортния живот на неговите жители. Тези данни означават, че без да се вземат адекватни мерки за подобряване на транспортната ситуация в Москва, ще се сблъскаме с транспортен колапс, който бавно назрява в Москва през последните години.

Заслужава да се отбележи също, че в допълнение към проблемите, свързани с вътреградското движение на пътници, ясно се вижда проблемът с транспортните потоци на махаловидната трудова миграция и потокът от превозни средства (главно товарни), преминаващи през града. И ако проблемът с транзитния товарен транспорт се решава частично със забраната за влизане и движение на камиони с товароподемност над 12 тона в града през деня, то проблемът с придвижването на пътници от региона към града е много по-дълбок и по-трудно за решаване.

Това се улеснява от няколко фактора, преди всичко местоположението на центровете на привличане на човешките маси в границите на града. По-специално, местоположението на огромен брой работни места и офиси голямо числокомпании, местоположението на голям брой инфраструктурни, културни и обслужващи обекти (по-специално търговски центрове, но тенденцията към тяхното изграждане в границите на града непрекъснато намалява в полза на местоположението им извън Московския околовръстен път). Всичко това води до факта, че огромни потоци от хора се движат от района към границите на града всеки ден по време на сутрешния пиков час и обратно към региона вечер. Този проблем е особено остър при делнични дни, когато огромен брой хора бързат за работа в сутрешния час пик и се прибират вкъщи във вечерния час пик. Всичко това води до колосално натоварване на изходящите маршрути, които в тези часове се използват от огромен брой пътници, пътуващи както с обществен, така и с личен транспорт. Освен това през лятото към тях се присъединяват летни жители, които създават огромни задръствания по магистралите в региона всеки уикенд и извън него след уикенда.

Всички тези проблеми изискват незабавно решение, чрез изграждане на нови пътища и възли, преместване на притегателни центрове за човешките маси и оптимизиране на управлението на съществуващата структура на пътната мрежа. Всички тези решения просто не са възможни без внимателно планиране и моделиране. Защото с помощта на приложни програми и инструменти за моделиране можем да видим какъв ефект можем да постигнем чрез внедряването на определени решения и да изберем най-подходящите въз основа на тяхната оценка на разходите и положителния ефект върху трафика.

1.2 Анализ на текущата транспортна ситуация в Москва с помощта на уеб услугата Yandex Traffic Jams

Разглеждайки по-подробно проблемите, описани по-горе, трябва да се обърнем към съществуващите телеметрични системи за събиране на информация за транспортната ситуация в Москва, които биха могли ясно да покажат проблемните зони на нашия метрополис. Една от най-модерните и полезни системи в тази област, която е доказала своята ефективност, е уеб услугата Yandex Traffic Jams, която е доказала своята ефективност и информационно съдържание.

Чрез анализиране на данните, предоставени от услугата в публичното пространство, ние можем да извършим анализ на данни и да предоставим фактическа обосновка за проблемите, описани по-горе. По този начин можем ясно да видим зони с напрегната транспортна ситуация, визуално да изследваме тенденциите в образуването на задръствания и да предложим решение на проблема, като изберем най-оптималния математически модел за решаване на проблема за моделиране на конкретна проблемна зона, с по-нататъшно получаване на резултати въз основа на които е възможно да се направят изводи за възможността за подобряване на транспортната ситуация в този конкретен случай. По този начин можем да комбинираме теоретичния модел и реалния проблем, като предоставим решение.

1.2.1 Кратка информация за уеб услугата Yandex Traffic Jams

Задръстванията на Yandex са уеб услуга, която събира и обработва информация за транспортната ситуация в Москва и други градове в Русия и света. Анализирайки получената информация, услугата предоставя информация за транспортната ситуация (а за големите градове предоставя и „резултат“ за задръстванията на транспортната мрежа), което позволява на шофьорите да планират правилно маршрута на пътуването си и да оценят очакваното време за пътуване. Услугата предоставя и краткосрочна прогноза за очакваната пътна обстановка в определен час, в определен ден от седмицата. По този начин услугата участва частично в оптимизацията на TP, като позволява на шофьорите да избират обходни маршрути, които не са обхванати от задръствания.

1.2.2 Източници на данни

За по-голяма яснота, нека си представим, че вие ​​и аз сме в катастрофа на булевард Страстной пред Петровка (малка и без жертви). С появата си блокирахме да речем два реда от съществуващите три. Шофьорите, които се движат по нашите редици, са принудени да ни заобикалят, а шофьорите, които се движат по третия ред, са принудени да пропускат тези, които ни заобикалят. Някои от тези автомобилисти са потребители на приложенията Yandex.Maps и Yandex.Navigator и техните мобилни устройствапредава данни за движението на превозното средство на Yandex.Traffic. Когато колите на потребителите се приближат до нашата катастрофа, скоростта им ще намалее и устройствата ще започнат да „информират“ услугата за задръстването.

За да участва в събирането на данни, шофьорът се нуждае от навигатор и мобилното приложение Yandex.Traffic. Например, ако на пътя се случи инцидент, тогава някой съвестен шофьор, който е видял нашия инцидент, може да предупреди другите автомобилисти за него, като постави съответната точка в мобилния Yandex.Maps.

1.2.3 Технология за обработка на коловози

GPS приемниците позволяват грешки при определяне на координати, което затруднява изграждането на следа. Грешката може да „измести“ колата на няколко метра във всяка посока, например върху тротоара или покрива на близка сграда. Координатите, получени от потребителите, завършват на електронна карта на града, на която много точно се показват всички сгради, паркове, улици с пътна маркировка и други градски обекти. Благодарение на този детайл програмата разбира как всъщност се е движил автомобилът. Например, на едно или друго място колата не можеше да навлезе в насрещната лента или завоят беше направен според пътната маркировка, без да се „реже“ ъгълът. (Фигура 1.2)

Фигура 1.2 Технология за обработка на коловози

Следователно, колкото повече потребители има услугата, толкова по-точна е информацията за пътната обстановка.

След комбиниране на проверените следи, алгоритъмът ги анализира и присвоява оценки „зелено“, „жълто“ и „червено“ на съответните пътни участъци.

1.2.4 Обединяване на данни

След това идва агрегирането - процесът на комбиниране на информация. На всеки две минути програмата агрегатор събира, като мозайка, информацията, получена от мобилните потребители на Yandex.Maps, в една диаграма. Тази диаграма е начертана на слоя „Трафик“ (Фигура 1.3) на Yandex.Maps - както в мобилното приложение, така и в уеб услугата.

Фигура 1.3 Показване на задръствания в Yandex.Maps

1.2.5 Точкова скала

В Москва, Санкт Петербург и др главни градовеуслугата Yandex.Traffic оценява ситуацията по 10-точкова скала (където 0 точки означава свободен трафик, а 10 точки означава, че градът „спира“). С тази оценка шофьорите могат бързо да разберат приблизително колко време ще загубят в задръстванията. Например, ако средният резултат в Киев е седем, тогава пътуването ще отнеме приблизително два пъти повече, отколкото при безплатен трафик.

Точковата скала е настроена по различен начин за всеки град: това, което е незначителен проблем в Москва, е сериозно задръстване в друг град. Например в Санкт Петербург с шест точки пилотът ще загуби приблизително същото време, както в Москва с пет. Точките се изчисляват по следния начин. Маршрутите по улиците на всеки град са предварително проектирани, включително главни магистрали и булеварди. За всеки маршрут има референтно време, през което може да се кара по свободен път, без да се нарушават правилата. След оценка на общата натовареност на града, програмата агрегатор изчислява доколко реалното време се различава от референтното време. Въз основа на разликата по всички маршрути се изчислява натоварването в точки. (Фигура 1.4)

Фигура 1.4 Обобщена диаграма на работата на портала Yandex.Traffic

1.3 Използване на информация, получена с помощта на уеб услугата YandexTraffic, за намиране на проблемни зони в пътната мрежа

Обобщавайки получената информация, можем да стигнем до извода, че услугата предоставя много полезна информация(както онлайн, така и в режим на прогноза) за транспортната ситуация в Москва и други региони, които могат да се използват за научни цели, по-специално за идентифициране на проблемни зони, улици и магистрали и прогнозиране на задръстванията. По този начин можем да идентифицираме първостепенни проблеми както в цялата пътна мрежа като цяло, така и в отделните й участъци и да обосновем наличието на определени транспортни проблеми в пътната мрежа чрез анализ на информацията, получена с помощта на тази уеб услуга. Въз основа на първичните аналитични данни можем да изградим първична картина на затрудненията по пътната мрежа. След това, използвайки инструменти за моделиране и конкретни данни, потвърдете или отхвърлете наличието на конкретен проблем и след това се опитайте да изградите математически модел на системата за пътно движение с промени, направени в него (променете фазите на светофара, моделирайте нов възел в проблемна зона и т.н.) и предлага вариант(и) за подобряване на ситуацията в дадена област. След това изберете най-подходящото решение от гледна точка на съотношението ефективност и оценка на разходите.

1.4 Търсене и класифициране на проблеми с помощта на уеб услугата Yandex.Traffic

Тази уеб услуга може да се счита за един от методите за подобряване на управлението на трафика (наричан по-долу контрол на трафика) в Москва. Въз основа на информацията от портала ще се опитаме да оценим проблемните области в московската система за пътен трафик и да предложим системни решения за подобряване на системата за пътно движение, както и да идентифицираме тенденциите в задръстванията.

Като се имат предвид данните от портала, трябва да извършваме ежедневен анализ на промените в задръстванията в Москва и да идентифицираме най-проблемните области. Най-подходящи за тези цели са пиковите часове, когато натоварването на пътната мрежа е максимално.

Фигура 1.5 Средна натовареност на главните радиални магистрали на Москва по часове през делничните дни

За да потвърдим хипотезата за натовареността на пътната мрежа и наличието на проблема с трудовото пътуване, ще анализираме данните като общ ген. планът на Москва с приложен „слой“ от задръствания, както и отделни проблемни зони и разгледайте динамиката на тяхното движение.

По-голямата част от работниците в Москва започват работата си в 8-00 - 10-00 московско време, в съответствие с кодекс на трудапродължителността на работния ден при петдневна работна седмица (най-често срещаният вариант) е 8 часа, така че можем да приемем, че основното натоварване на работната сила, в съответствие с хипотезата за махалото на трудовата миграция (MLM), трябва да се случват през периоди от време, в сутрешните часове: от 6-00 (регион - MKAD) до 10-00 (по-близо до основните места, където са концентрирани работни места в Москва) и от 16-00 - 18-00 (център) до 20-00 (радиални магистрали за тръгване) вечерта.

Фигура 1.6 В 6-00 няма затруднения в пътната система

Фигура 1.7 Трудности при приближаване до Москва

Според анализите в 7:00 ч. имаме затруднения в подхода към града по главните пътни артерии към центъра.

Фигура 1.8 Трудности в южната част на Москва

Фигура 1.9 Трудности на югозапад

Подобна картина се наблюдава на абсолютно всички радиални магистрали на столицата без изключение. Максималното ниво в сутрешните часове беше достигнато в 9:56 московско време; по това време задръстванията се изместиха от покрайнините на града към центъра му.

Фигура 1.10 9-00 - 9-56 сутрешно пиково натоварване на пътната мрежа

Фигура 1.11 TTR в 16-00

Подобряване на транспортната ситуация като цяло се наблюдава до 15-40 московско време, ситуацията „в центъра“ не се влоши до края на деня. Общата ситуация започна да се влошава от 16:00 часа, докато ситуацията започна да се подобрява около 20:00 часа московско време. (Приложение А). През почивните дни практически няма проблеми в системата за движение по пътищата и според градацията на портала Yandex.Traffic „резултатът“ не надвишава „3“ за целия период на ежедневно наблюдение. По този начин можем уверено да твърдим, че градът е задръстван поради концентрацията на центрове за привличане на човешки маси (работни места) в центъра му и много по-добра картина през уикендите, когато проблемът с МТМ отсъства.

Правейки междинни заключения, можем да кажем с увереност, че основната посока на работа трябва да бъде намаляване на броя на центровете за привличане на човешки маси в центъра на града и ограничаване на пътуването до тази зона, както и увеличаване на капацитета на главните радиални магистрали. Правителството на Москва вече предприема стъпки в тази насока, като въвежда платен паркинг в центъра на Москва и въвежда пропускателна система за влизане в центъра на града за превозни средства (наричани по-нататък превозни средства) с общо тегло над 3,5 тона .

Фигура 1.12 Платена зона за паркиране в Москва

Анализирайки констатациите, можем да заключим, че затрудненията в движението имат еднопосочен формат през делничните дни и еднаква динамика на начало и край (сутрин от района, постепенно се придвижват към центъра на града и обратно вечер - от центъра към регионът.

Така, като се има предвид тази тенденция, можем да заключим, че въвеждането на динамичен контрол на трафика е жизненоважно, тъй като задръстванията по пътищата са еднопосочни. Използвайки интелигентни системи, можем да променяме пропускателната способност на пътя в една или друга посока (например, като използваме реверсивна лента, която го „включваме“ в посоката, която има недостатъчен капацитет), променяме и коригираме фазите на светофарите, за да постигнем максимален капацитет в райони с трудности. Такива системи и методи стават все по-широко разпространени (например реверсивната лента на Волгоградски проспект). В същото време е невъзможно „сляпо“ да увеличим капацитета на проблемните зони, тъй като можем просто да изтласкаме задръстванията на първо място с недостатъчен капацитет. Тоест, решението на транспортните проблеми трябва да бъде цялостно, а моделирането на проблемните зони не трябва да се извършва изолирано от цялата система на пътно движение и трябва да се извършва комплексно. Така една от целите на нашата работа трябва да бъде моделирането и оптимизирането на една от проблемните радиални магистрали на Москва.

1.5 Теоретична информация

1.5.1 Класификация на пътищата в Русия

Постановление на правителството на Руската федерация от 28 септември 2009 г. N 767 одобри Правилата за класификация на магистралите в Руската федерация и тяхната класификация в категории магистрали.

Въз основа на условията на движение и достъпа до тях, магистралите се разделят на следните класове:

· магистрала;

· скоростен път;

· редовен път (не скоростен).

1.5.2 Магистрали в зависимост от очакваната интензивност на трафика

Според SNiP 2.05.02 - 85 от 1 юли 2013 г. са разделени на следните категории (Таблица 2):

Таблица 2

	Очаквана интензивност на трафика, дадени единици/ден.
IA (магистрала)
IB (магистрала)
Обикновени пътища (небързи пътища)
		Св. 2000 до 6000
		Св. 200 до 2000г

1.5.3 Основни параметри на ТП и тяхната връзка

Транспортен поток (TP) е съвкупност от превозни средства, които едновременно участват в движението на определен участък от пътната мрежа

Основните параметри на трафика са:

скорост на потока?, интензитет на потока l, плътност на потока c.

Скорост? Транспортният поток (TP) обикновено се измерва в km/h или m/s. Най-често използваната мерна единица е km/h. Скоростта на потока се измерва в две посоки, а на многолентов път скоростта се измерва във всяка лента. За измерване на скоростта на потока по пътя се вземат участъци. Пътният участък е линия, перпендикулярна на оста на пътя, минаваща през цялата му ширина. Скоростта на ТР се измерва в участък или участък.

Участък е участък от пътя, затворен между два участъка. Разстоянието L, m между секциите е избрано по такъв начин, че да осигури приемлива точност на измерване на скоростта. Измерва се времето t, от момента на преминаване на автомобила по участъка - интервалът от време. Измерванията се извършват за даден брой n автомобили и се изчислява средният интервал от време?:

Изчислете средната скорост на отсечката:

V = L/?.

Тоест скоростта на транспортния поток е средната скорост на движещите се в него автомобили. За измерване на скоростта на TP в напречно сечение се използват дистанционни скоростомери (радар, лампа - фар) или специални детектори за скорост. Измерват се скорости V за n автомобила и се изчислява средната скорост в участъка:

Използват се следните термини:

Средна временна скорост V - средна скорост на движение на МПС в участъка.

Средна пространствена скорост? - средната скорост на превозните средства, движещи се по значителен участък от пътя. Той характеризира средната скорост на трафика на сайта в даден момент от деня.

Времето за пътуване е времето, необходимо на автомобила да измине единица дължина на пътя.

Общият пробег е сумата от всички маршрути на превозни средства по даден пътен участък за даден интервал от време.

Скоростта на движение също може да бъде разделена на:

Моментна Va - скорост, регистрирана в отделни типични участъци (точки) от пътя.

Максимална Vm - най-високата моментна скорост, която превозното средство може да развие.

Интензитетът на движение l е равен на броя автомобили, преминаващи през пътния участък за единица време. При висок интензитет на трафика използва по-кратки интервали от време.

Интензивността на трафика се измерва чрез преброяване на броя n на автомобилите, преминаващи през даден пътен участък за дадена единица време T, след което се изчислява коефициентът l = n/T.

Освен това се използват следните термини:

Интензивността на трафика е броят на превозните средства, пресичащи пътен участък за дадена единица време. Обемът се измерва с броя на колите.

Почасовият трафик е броят на превозните средства, преминаващи през даден пътен участък за един час.

Плътността на транспортния поток е равна на броя на автомобилите, разположени на участък от пътя с дадена дължина. Обикновено се използват участъци от 1 км, получава се плътността на автомобилите на километър, понякога се използват и по-къси участъци. Плътността обикновено се изчислява от скоростта и интензивността на трафика. Въпреки това, плътността може да бъде измерена експериментално с помощта на въздушна фотография, кули или високи сгради. Използват се допълнителни параметри, характеризиращи плътността на транспортния поток.

Пространствен интервал или накратко интервал lп, m - разстоянието между предните брони на два следващи един друг автомобила.

Среден пространствен интервал lп.ср - средна стойност на интервалите lп на обекта. Интервалът lп.ср се измерва в метри за автомобил.

Пространственият интервал l p.sr, m е лесен за изчисляване, като се знае плътността на потока c, автомобили/km:

1.5.4 Връзка между параметрите на трафик потока

Връзката между скоростта, интензивността и плътността на трафика се нарича основно уравнение на трафик потока:

Срещу

Основното уравнение свързва три независими променливи, които са средните стойности на параметрите на трафик потока. При реални пътни условия обаче променливите са взаимосвързани. С увеличаване на скоростта на трафика интензивността на трафика първо се увеличава, достига максимум и след това намалява (Фигура 1.13). Намалението се дължи на увеличаване на интервалите lп между автомобилите и намаляване на плътността на транспортния поток. При висока скорост колите преминават бързо през участъци, но са разположени далеч един от друг. Целта на контрола на трафика е да се постигне максимална интензивност на потока, а не скорост.

Фигура 1.13 Връзка между интензитета на TP, скоростта и плътността: а) зависимост на интензитета на TP от скоростта; б) зависимост на плътността на ТП от скоростта

1.6 Методи и модели за транспортно моделиране

Математическите модели, използвани за анализ на транспортни мрежи, могат да бъдат класифицирани въз основа на функционалната роля на моделите, тоест на задачите, в които се използват. Условно сред моделите могат да се разграничат 3 класа:

· Прогнозни модели

· Симулационни модели

· Оптимизационни модели

Прогнозните модели се използват, когато са известни геометрията и характеристиките на пътната мрежа и местоположението на обектите, генериращи потоци в града, и е необходимо да се определи какви ще бъдат потоците на трафика в тази мрежа. По-подробно прогнозата за натоварване на трафика включва изчисляване на средни показатели за трафик, като обем на междуобластни движения, интензивност на потока, разпределение на пътническите потоци и др. С помощта на такива модели е възможно да се предвидят последствията от промените в транспортната мрежа.

За разлика от прогнозните модели, симулационното моделиране има за задача да моделира всички детайли на движението, включително развитието на процеса във времето.

Тази разлика може да се формулира много просто, ако прогнозното моделиране отговори на въпросите „колко и къде“ ще се движат превозните средства в мрежата, а симулационните модели отговорят на въпроса колко подробно ще се случи движението, ако е известно „колко и къде“. По този начин тези две направления на транспортното моделиране се допълват. От горното следва, че класът на симулационните модели, според целите и изпълняваните задачи, може да включва широк обхватмодели, известни като модели на динамиката на трафика.

Динамичните модели се характеризират с подробно описание на движението.Областта на практическото приложение на такива модели е подобряване на организацията на движението, оптимизиране на фазите на светофара и др.

Моделите за прогнозиране на потоците и симулационните модели имат основната цел да възпроизвеждат поведението на потоците от трафик, близко до реалния живот. Има и голям броймодели, предназначени да оптимизират функционирането на транспортните мрежи. В този клас модели се решават проблемите на оптимизиране на маршрутите за превоз на пътници, разработване на оптимална конфигурация на транспортна мрежа и др.

1.6.1 Динамични модели на трафика

Повечето динамични модели на транспортните потоци могат да бъдат разделени на 3 класа:

· Макроскопични (хидродинамични модели)

Кинетични (газодинамични модели)

Микроскопски модели

Макроскопичните модели са модели, които описват движението на автомобили в средни условия (плътност, Средната скорости други). При такива транспортни модели потокът е подобен на движението на течност, поради което такива модели се наричат ​​хидродинамични.

Микроскопичните модели са тези, при които движението на всяко превозно средство е изрично моделирано.

Междинно място заема кинетичният подход, при който транспортният поток се описва като плътност на разпределение на автомобилите във фазовото пространство. Специално място в класа на микромоделите заемат модели като клетъчни автомати, поради факта, че тези модели приемат силно опростено дискретно описание на движението на автомобили във времето и пространството, поради това високата изчислителна ефективност на тези модели е постигнат.

1.6.2 Макроскопични модели

Първият от моделите се основава на хидродинамична аналогия.

Основното уравнение на този модел е уравнението на непрекъснатостта, изразяващо „закона за запазване на броя на автомобилите“ на пътя:

Формула 1

Където е плътността, V(x,t) е средната скорост на автомобилите в точка от пътя с координата x в момент t.

Приема се, че средната скорост е детерминистична (намаляваща) функция на плътността:

Поставяйки в (1), получаваме следното уравнение:

Формула 2

Това уравнение описва разпространението на нелинейни кинематични вълни със скорост на пренасяне

В действителност плътността на колите по правило не се променя рязко, а е непрекъсната функция на координатите и времето. За да се премахнат скоковете, член от втори ред, описващ дифузия на плътност, беше добавен към уравнение (2), което води до изглаждане на вълновия профил:

Формула 3

Въпреки това, използването на този моделне е адекватен на реалността, когато описва неравновесни ситуации, които възникват в близост до пътни нехомогенности (рампи за влизане и излизане, стеснения), както и при условия на така нареченото движение „спри и тръгни“.

За да се опишат неравновесни ситуации, вместо детерминирана връзка (3), беше предложено да се използва диференциално уравнение за моделиране на динамиката на средната скорост.

Недостатъкът на модела на Payne е неговата устойчивост на малки смущения при всички стойности на плътност.

Тогава уравнението на скоростта с тази замяна приема формата:

За предотвратяване на взломи правилната странадобавен е дифузионен член, аналог на вискозитета в хидродинамичните уравнения

Нестабилността на стационарно хомогенно решение при стойности на плътност, надвишаващи критичната, дава възможност за ефективно симулиране на появата на фантомни задръствания - режими на спиране и движение в хомогенен поток, които възникват в резултат на малки смущения.

Описаните по-горе макроскопични модели са формулирани главно на базата на аналогии с уравненията на класическата хидродинамика. Има и начин за извличане на макроскопични модели от описание на процеса на взаимодействие между автомобили на микрониво с помощта на кинетично уравнение.

1.6.3 Кинетични модели

За разлика от хидродинамичните модели, които са формулирани по отношение на плътността и средната скорост на потока, кинетичните модели се основават на описание на динамиката на плътността на фазовия поток. Познавайки еволюцията на фазовата плътност във времето, също е възможно да се изчислят макроскопичните характеристики на потока - плътност, средна скорост, изменение на скоростта и други характеристики, които се определят от моментите на фазовата плътност при скорости от различни порядъци.

Нека обозначим фазовата плътност като f (x, v, t). Обичайната (хидродинамична) плътност с(x, t), средната скорост V(x, t) и вариацията на скоростта И(x, t) са свързани с моментите на фазова плътност със съотношенията:

1) Диференциалното уравнение, което описва промяната във фазовата плътност с времето, се нарича кинетично уравнение. Кинетичното уравнение за трафика е формулирано за първи път от Пригожин и съавтори през 1961 г. в следната форма:

Формула 4

Това уравнение е уравнение на непрекъснатост, изразяващо закона за запазване на автомобилите, но сега във фазовото пространство.

Според Пригожин взаимодействието на две коли на пътя се отнася до събитието, при което по-бърза кола изпреварва по-бавна кола отпред. Въвеждат се следните опростяващи предположения:

· възможността за изпреварване се открива с известна вероятност p, в резултат на изпреварването скоростта на изпреварващия автомобил не се променя;

· скоростта на автомобила отпред не се променя в никакъв случай в резултат на взаимодействие;

· взаимодействието възниква в точка (размерът на автомобилите и разстоянието между тях могат да бъдат пренебрегнати);

· промяната на скоростта в резултат на взаимодействие става моментално;

· Вземат се предвид само взаимодействия по двойки; едновременните взаимодействия на три или повече превозни средства се изключват.

1.7 Постановка на проблема

В настоящото изследване използваме статични данни за задръстванията, използвайки услугата Yandex.Traffic като основна информация. Анализирайки получената информация, стигаме до извода, че московската градска система за движение не може да се справи с транспортния трафик. Трудностите, идентифицирани на етапа на анализ на получените данни, ни позволяват да заключим, че повечето от трудностите в системата на автомобилния транспорт възникват изключително през делничните дни и са пряко свързани с явлението „MTM“ (трудова миграция), тъй като през анализ на трудностите през почивните дни И почивни днине е идентифициран. Трудностите през делничните дни включват появата на лавина, разпространяваща се от покрайнините на града към центъра му, и наличието на обратен ефект в следобедните часове, когато „лавината“ тръгва от центъра към региона. В сутрешните часове започват да се наблюдават трудности в покрайнините на Москва, които постепенно се разпространяват в града. Заслужава да се отбележи също, че „отделянето“ на радиалните магистрали няма да доведе до желания ефект, тъй като, както се вижда от анализа, „входът“ към града задържа задръстванията в определен интервал от време, поради което централната градска част известно време се движи в оптимален режим . След това, предвид същите трудности, задръстванията се образуват в района на MKAD-TTK, докато задръстванията на входовете продължават да се увеличават. Тази тенденция се наблюдава през цялата сутрин. В същото време обратната посока на движение е напълно свободна. От това следва, че системата за управление на светофарите и посоката на движение трябва да бъде динамична, като променя параметрите си, за да отговаря на текущата ситуация на пътя.

Възниква въпросът за рационалното използване на пътните ресурси и прилагането на такива възможности (смяна на фазите на светофара, ленти за заден ход и др.).

В същото време е невъзможно да се ограничим до това, тъй като това „глобално задръстване“ няма крайна точка. Тези действия трябва да се прилагат само във връзка с ограниченията за влизане в Москва и центъра, по-специално за жителите на Московска област. Тъй като всъщност, въз основа на анализа, всички проблеми се свеждат до потоците на MTM, те трябва да бъдат компетентно преразпределени от личния транспорт към обществения транспорт, което го прави по-привлекателен. Такива мерки вече се въвеждат в центъра на Москва (платен паркинг и др.). Това ще облекчи задръстванията по градските пътища в пиковите часове. Така всички мои теоретични предположения са изградени с „резерв за бъдещето“ и условието, че задръстванията ще станат крайни (броят на пътникопотоците към центъра ще намалее), пътникопотокът ще стане по-мобилен (един автобус със 110 пътниците заемат 10-14 метра пътна настилка, срещу 80-90 единици личен транспорт, като същият брой пътници заемат 400-450 метра). В ситуация, в която броят на влизащите хора ще бъде оптимизиран (или поне намален, доколкото е възможно въз основа на икономическите и социалните възможности), ние ще можем да приложим две предположения за това как да подобрим управлението на мрежите за трафик в Москва, без да инвестираме големи суми пари и изчислителна мощност, а именно:

· Използвайте аналитични и моделиращи данни, за да идентифицирате проблемните области

· Разработване на начини за подобряване на движението по пътищата и неговото управление в проблемните зони

· Създаване на математически модели с предложени промени и техния допълнителен анализ за ефективност и икономическа осъществимост, с по-нататъшно въвеждане в практическа употреба

Въз основа на горното, с помощта на математически модели можем бързо да реагираме на промените в пътната мрежа, да прогнозираме нейното поведение и да съобразим структурата си с тях.

По този начин, по радиалната линия, можем да разберем причината, поради която работи ненормален режими има задръствания и задръствания по дължината си.

По този начин формулировката на проблема, базирана на проблема, се състои от:

1. Анализ на една от радиалните магистрали за наличие на затруднения, включително пикови часове.

2. Създаване на модел на част от тази радиална магистрала в най-трудното място.

3. Въвеждане на подобрения в този модел, базирани на UDS анализи, използващи реални данни и данни от моделиране, и създаване на модел с направените промени.

2 Създаване на подобрена версия на UDS

Въз основа на формулирането на проблема и анализа на транспортните трудности в Москва, за да създам практически модел, избрах участък от клон на една от радиалните магистрали (Каширско шосе), в участъка от кръстовището на булевард Андропов и Коломенски Проезд до спирка „Търговски център”. Причината за избора са много фактори и по-специално:

· Тенденцията за образуване на задръствания на едни и същи места със същата тенденция

· Ясна картина на проблемите с „MTM“.

· Наличие на разрешими точки и възможност за симулиране на светофарно регулиране в дадена зона.

Фигура 1.14 Избрана област

Избраната област има характерни проблеми, които могат да бъдат моделирани, а именно:

· Наличието на две проблемни точки и тяхното кръстосано влияние

· Наличието на проблемни точки, промяната на които няма да подобри ситуацията (възможност за използване на синхронизация).

· Ясна картина на въздействието на проблема с MTM.

Фигура 1.15 11-00 проблеми към центъра

Фигура 1.16 Проблеми от центъра. 18-00

По този начин в тази област имаме следните проблемни точки:

· Два пешеходни прехода, оборудвани със светофари в заливната низина Нагатинская

· Светофар на кръстовището на булевард Андропов и улица Нагатинская

Нагатински метро мост

2. Създаване на подобрена версия на UDS

2.1 Анализ на сайта

Дължината на задръстванията на булевард Андропов е 4-4,5 км във всяка от 2 посоки (сутринта към центъра - от магистрала Каширское до втория пешеходен преход в заливната низина Нагатинская, вечерта към района - от улица Новоостаповская до улица Нагатинская). Вторият показател, скоростта на движение в пиковите часове, не надвишава 7-10 км/ч: изминаването на участък от 4,5 км в пиковите часове отнема около 30 минути. Що се отнася до продължителността, задръстванията към центъра на булевард Андропов започват в 7 сутринта и продължават до 13-14 часа, а задръстванията към района обикновено започват в 15 и продължават до 21-22 часа. Тоест продължителността на всеки от „часовете пик“ на Андропов е 6-7 часа във всяка от двете посоки - непосилно ниво дори за Москва, която е свикнала със задръствания.

2.2 Две основни причини за образуването на задръствания по бул. Андропов

Първа причина: булевардът е претоварен с прекомерен „пренатоварен“ трафик. От метростанция Nakhimovsky Prospekt до центъра на жилищната част на Pechatniki правата линия е 7,5 километра. А по пътищата има 3 маршрута от 16 до 18 километра. Освен това два от трите маршрута минават през булевард Андропов.

Фигура 2.1

Всички тези проблеми са причинени от факта, че между мостовете Нагатински и Братеевски има 7 км по права линия и 14 км по река Москва. В тази пролука просто няма други мостове или тунели.

Причина втора: ниският капацитет на самата алея. На първо място трафикът се забавя от създадената преди няколко години специална лента, след която останаха само 2 ленти за движение във всяка посока. Три светофара (транспорт пред улица Нагатинская и два пешеходни в заливната низина Нагатинская) също значително допринасят за задръстванията.

2.3 Стратегически решения на бул. Андропов

За да се реши проблемът с превишаването, е необходимо да се изградят 2-3 нови връзки между Нагатинския и Братеевския мост. Тези транспортни връзки ще елиминират претоварването и ще позволят управлението на трафика, стимулирайки не потока „център-периферия”, а потока „периферия-периферия”.

Проблемът е, че изграждането на такива съоръжения е много времеемко и скъпо. И всеки от тях ще струва милиарди рубли. Така че, ако искаме да подобрим нещо тук не за 5 години, а за година-две, единственият начин е да работим с капацитета на бул. Андропов. За разлика от изграждането на нови мостове и тунели, това е много по-бързо (0,5-2 години) и 2 порядъка по-евтино (50-100 милиона рубли). Тъй като пропускателната способност на алеята може да бъде увеличена чрез евтини локални „тактически“ мерки в най-проблемните зони. Това ще осигури съществуващото търсене, ще подобри всички показатели за трафик: ще намали продължителността на задръстванията, ще съкрати продължителността на пиковите часове, ще увеличи скоростта.

2.4 Тактически мерки на бул. Андропов: 4 групи

2.4.1 Етап 1. Светофарно регулиране

В проблемната зона има 3 светофара: два пешеходни в Нагатинската заливна низина и един транспортен на кръстовището на Андропов и улицата. Нови елементи и Nagatinskaya.

Два пешеходни светофара в Нагатинската заливна низина вече работят в максимално „разширен“ режим (150 секунди за транспорт, 25 за пешеходци). Допълнителното удължаване на цикъла едва ли ще бъде ефективно за транспорта, но ще увеличи и без това значителното чакане за пешеходците. Единственото нещо, което може и трябва да се направи със светофарното регулиране, е да се синхронизират двата пешеходни светофара, така че превозните средства да прекарват по-малко време за ускоряване и спиране. Това ще има лек ефект към центъра по време на сутрешния пиков час. Пешеходните светофари не оказват голямо влияние върху движението в двете посоки през другото време и към района вечер. Но със светофара на кръстовището на Андропов и ул. Новите елементи и ситуацията на Нагатинская са по-интересни. Ясно поддържа потока към района по време на вечерните часове пик. След това транспортът се движи по множество алтернативни улици (Нагатинская насип, улица Новинки, улица Нагатинская, Коломенски проезд, Каширское шосеи Пролетарски авеню).

Нека да разгледаме текущия режим на работа на светофара и да помислим какво може да се направи.

Фигура 2.2 Фази на светофара

Фигура 2.3 Текущ временен режим на работа на светофара

На първо място, това е много кратък цикълза кръстовище с главна улица - само 110-120 секунди. На повечето магистрали времето за цикъл в пиковите часове е 140-180 секунди, на Ленински е дори 200.

Второ, режимът на работа на светофара варира изключително незначително в зависимост от времето на деня. Междувременно вечерният поток е коренно различен от сутрешния: предният поток по Андропов от региона е много по-малък, а потокът на ляв завой от Андропов от центъра е много по-голям (хората се връщат у дома в задната част на Нагатински).

Трето, по някаква причина времето на предната фаза през деня е намалено. Какъв е смисълът от това, ако предният поток по Новинки и Нагатинская не изпитва сериозни проблеми дори в пиковите часове, а още повече през деня?

Решението се предлага само по себе си: приравнете дневния режим към сутрешния, а вечерта - леко „разширете“ фаза 3 (Андропов в двете посоки) и силно удължете „ветрилото“ фаза 4 (Андропов от центъра направо, надясно и наляво). Това на практика ще освободи както директния ход на Андропов, така и „джоба“ за онези, които чакат да се обърнат.

Фигура 2.4 Предложена работа на светофара, базирана на времето

Що се отнася до сутрешния пиков час, „дърпането“ на Андропов на това кръстовище сутрин в центъра вече е безсмислено. Потокът не използва цялата дължина на „зелената фаза“, тъй като не може бързо да премине кръстовището поради задръстването, преди да се стесни на моста от 4 ленти на 2.

2.4.2 Повторно разделяне

Има два проблема с маркирането на Андропов:

- обособена лента на 3-лентови участъци от бул. Андропов

- неправилна маркировка на кръстовището с ул. Нагатинская и ул. Новинки

Не е тайна, че специалното платно рязко намали пропускателната способност на булевард Андропов. Това важи за движението както към центъра, така и към региона. Освен това пътническият трафик по специалната лента е минимален и не надвишава няколкостотин души дори в пиковите часове. Това не е изненадващо: специалната лента минава по „зелената“ линия на метрото и почти няма точки за привличане на разстояние от метрото по самата алея. Товароносимостта на всяка лента обща употребаоколо 1200 души на час. Това означава, че специалното платно, противно на предназначението си, не е увеличило, а намалило пропускателната способност на бул. Андропов.

Позволете ми да добавя: пътникопотокът на наземния транспорт по булевард Андропов има шанс да намалее още. В края на краищата, още през 2014 г. те планират да отворят метростанция Technopark в заливната низина Nagatinskaya. Това ще позволи на мнозинството от посетителите на търговския център „Мегаполис“ и работещите в технопарка да използват метрото, без да се прехвърлят на наземен транспорт.

Изглежда, че цялото разпределение на Андропов ще бъде отменено и това ще бъде краят. Но анализът и дългосрочните наблюдения показаха: специалната лента на булевард Андропов не пречи навсякъде, а само в онези райони, където има 3 ленти в една посока (2+A) и където това създава „тясно място“. Там, където има 4 ленти в едната посока (3+A), специалната лента не пречи, а дори позволява по-голяма равномерност на трафика и служи като лента за десни завои, ускорение и спиране.

Затова предлагам приоритетно да се премахне обособената лента в тесните участъци, където създава най-големи проблеми:

· към района по Сайкинския надлез и Нагатинския мост, улица Сайкин

· към центъра по целия участък от входа на Нагатинския мост до Сайкинския надлез включително.

Фигура 2.5 Места, където е необходимо заличаване на лентата

Фигура 2.6 Премаркиране на бул. Андропов

Също така ще бъде необходимо да се отмени специалната лента към района в участъка от улица Nagatinskaya до Kolomensky Proezd: увеличеният поток към региона няма да може да се побере в съществуващите 2 ленти. Между другото, влизането в специалната лента на това място все още е разрешено, но само за паркиране.

В допълнение към специалното платно, проблеми създава некомпетентното маркиране на булевард Андропов на кръстовището с ул. Нагатинская и ул. Новинки.

Първо, ширината на ивиците е голяма и техният брой е недостатъчен. При такава ширина на пътното платно е лесно да се добави лента от всяка страна.

На второ място, маркировката, въпреки разширяването на кръстовището, по някаква причина отклонява целия трафик в ленти за ляв завой, откъдето пътуващите направо трябва да „избутат“ надясно.

Некадърността на проектантите обаче е извинителна: кръстовището е сложно, ширината на пътното платно „се разхожда“. Това решение за това кръстовище също не се появи веднага. Тя ви позволява да увеличите броя на редовете в зоната на кръстовището и да оставите каращите направо в техните ленти, „карайки“ правата линия малко вдясно. В резултат на това броят на смените на лентата ще намалее, а скоростта на пресичане на кръстовището ще се увеличи и в двете посоки.

Фигура 2.7 Предложена схема за управление на трафика на кръстовището Андропова - Нагатинская - Новинки

Фигура 2.8 Предложен модел на движение на кръстовището

Местни разширения

На следващия етап се предлага извършването на най-необходимото сега разширение към центъра в участъка от Нагатинския метромост до изхода на ул. Трофимова. Това би дало възможност да се върнат 3 ленти на личния транспорт, а 4-та да се даде на градския транспорт - точно както беше направено към района в този участък.

Фигура 2.9 Локални разширения

2.4.3 Изграждане на 2 извънулични пресичания в заливната низина Нагатинская

Наскоро започна изграждането на надлез в района на спирката на гара Южна река близо до метромоста Нагатински. След изграждането му пешеходният светофар ще бъде демонтиран.

Фигура 2.10 Строителен план за надлеза

Това може да е страхотна новина, но няма какво да се радваме: на 450 метра на север има още един прелез срещу търговски център Мегаполис. Едновременното изграждане на 2 кръстовища с премахването на двата пешеходни светофара би дало отличен ефект за посоката към центъра: пропускателната способност при една и съща ширина ще се увеличи с 30-35% поради премахването на ускорението и спирането пред светофар. Но те няма да строят кръстовище срещу търговския център "Мегаполис", което означава, че няма как да премахнете втория светофар. И ефектът от един надлез ще бъде незначителен - не повече от простата синхронизация на два светофара. Защото и в двата случая ускорението и забавянето се запазват.

3 Обосновка на предложените решения

На базата на анализи изчисляваме проблемните точки в определена зона на пътната мрежа и въз основа на реално възможните решения ги прилагаме. Тъй като програмата ни позволява да не правим тромави изчисления ръчно, можем да я използваме, за да определим оптималните параметри на определени проблемни области в UDS и след оптимизирането им да получим резултата от компютърното моделиране, който може да отговори на въпроса дали предложеното промените ще подобрят производителността. По този начин, използвайки компютърно моделиране, можем да проверим дали предложените промени на базата на анализи отговарят на реалната ситуация и дали промените ще имат очаквания ефект.

3.1 Използване на компютърна симулация

Чрез компютърна симулация можем да предвидим с висока степен на вероятност процесите, протичащи по пътната мрежа. По този начин можем да направим сравнителен анализ на моделите. Моделирайте текущата структура на UDS с нейните характеристики, модернизирайте я и я подобрете и създайте нов модел на базата на UDS с направени корекции в него. Използвайки получените данни, на етапа на компютърно моделиране можем да получим отговор дали има смисъл да правим определени промени в системата за движение на трафика, както и да използваме моделиране за идентифициране на проблемни области.

Подобни документи

Характеристики на основните категории магистрали. Определяне на пропускателната способност на пътя и коефициента на натоварване на движението. Изчисляване на средната скорост на трафика. Идентифициране на опасни места на пътя по метода на произшествията.

курсова работа, добавена на 15.01.2012 г


Определяне на необходимостта от коригиране на съществуващия контролен модел и въвеждане на нови контролни въздействия и инсталиране на допълнителни технически средства за управление на трафика. Разработване на оптимален модел за управление на трафика.

дисертация, добавена на 16.05.2013 г


Анализ на транспортни системи с помощта на математическо моделиране. Локални характеристики на пътните транспортни потоци. Моделиране на транспортния поток в близост до стесняваща се пътна мрежа. Стохастично смесване при приближаване до тясно място.

практическа работа, добавена на 12/08/2012


Класификация на методите за контрол на трафика. Автоматизирана система за контрол на трафика "Зелена вълна" в Барнаул. Принципите на неговото изграждане, структура, сравнителни характеристики. Околовръстен път в Санкт Петербург.

тест, добавен на 02/06/2015


Оценка на сигурността на проектната скорост, пътна безопасност, ниво на натоварване на пътя, равност на пътната настилка. Определяне на действителния модул на еластичност на гъвкава пътна настилка. Същност на поддържането на пътища и пътни съоръжения.

курсова работа, добавена на 12/08/2008


Преход към иновативен модел на развитие на транспортната инфраструктура. Основни моменти от транспортната стратегия на правителството до 2030 г. Анализ и търсене на най-оптималното решение на транспортния проблем. Разрастване на транспортния сектор в руската икономика.

статия, добавена на 18.08.2017 г


Характеристики на транспортната индустрия. Същност и цели на транспортната логистика. Организация на транспортните съоръжения в ОАО "НефАЗ". Планиране дейността на транспортния сектор на предприятието. Анализ и оценка на ефективността на дейността на организацията.

курсова работа, добавена на 14.01.2011 г


Определяне на интензивността на движението - броят на превозните средства, преминаващи през контролния участък на пътен обект във всички посоки за единица време (час, ден). Анализ на плътността на трафика, неговото разпределение и коефициент на натоварване.

лабораторна работа, добавена на 18.02.2010 г


Организация на движението на градския пътнически транспорт при работа на адаптивна система за управление на трафика. Сравнение на зависещи от времето и зависещи от транспорта стратегии. Разработване на база от размити правила. Изграждане на функцията на принадлежност.

курсова работа, добавена на 19.09.2014 г


Анализ на дейностите, насочени към организиране на транспортния пазар. Държавно регулиране на транспортните дейности като сложен набор от мерки, насочени към осигуряване на необходимото ниво на транспортни услуги във всички региони.

СЪСписДобресОДа сеРАschднИthИОbОчнАчднИth, VсTРechАЮschИхсазVTдДа сесTд

АРМ– автоматизирана работна станция;

ACСЪСUд– комплексна система за контрол на трафика;

ACUд– автоматизирана система за управление на трафика;

ACUд- СЪС– PC базиран ASUD;

INПU– дистанционен контролен панел;

ЖОТНОСНОРОТНОСНОД,ЖОТНОСНОРОТНОСНОд- М, ЖОТНОСНОРОТНОСНОд- М1 – наименования на автоматизирани системи за управление на трафика, използващи компютри;

DK– пътен контрольор;

дОТU– дисплей панел за оперативен контрол;

DP- контролен център;

дTП- пътен инцидент;

дTСЪС– пътнотранспортна мрежа;

DT– транспортен детектор;

DU– диспечерски контрол;

ИП– инженерна конзола; ИР– индуктивен контур; И° С– централен симулатор;

KDA– контролна и диагностична апаратура;

ДА СЕР° С– контрольор на областния център; ДА СЕTСЪС– набор от технически средства; KU– координирано управление; МнСЪСх– мнемосхема;

ПДА СЕ– координационна програма;

ПKU– панел за наблюдение и управление;

PEINМ– персонален електронен компютър;

РU- ръчно управление;

СЪСМдП– специализиран монтажно-експлоатационен отдел;

СЪСОТНОСНО– светофарен обект;

телевизорП– табло за пешеходци;

Tд– транспортна единица (автомобил);

TИ– телеметрия;

TКП– публично табло;

TП– трафик поток;

TСЪС– телесигнализация;

TSKU– телемеханична координирана система за управление;

TU– телеуправление;

UINДА СЕ– управляващ компютърен комплекс;

UДС– улична и пътна мрежа;

UZн– контролиран пътен знак;

UNITП– устройство за съхраняване на информация за пътните потоци;

UП– контролна точка;

UСЪСДА СЕ– индикатор за препоръчителна скорост на движение;

° СUП- централен контролен пункт.

1. Основи на управлението на трафика

1.1. Транспортният поток като обект на управление

Обектът на управление на автоматизираната система за управление е транспортен поток, описан от набор от характеристики, характеризиращи процеса на движение: интензивност, скорост, състав на потока, интервали в потока и някои други показатели.

Транспортният поток има определени свойства, които трябва да се вземат предвид при избора на управление в системата. Затова нека разгледаме някои от най-важните характеристики на трафика.

1 . 1 . 1. СЪСVОхулVА Tраnsот тогаватнОЖО отTОДа сеА

Първо, теренните проучвания на автомобилния трафик в градовете показват, че характеристиките на транспортните потоци претърпяват значителни промени през деня, произтичащи от неравномерния поток от автомобили в транспортната мрежа. Това е динамичният характер на поведението на обекта на управление.

Второ, ежедневното периодично измерване на едни и същи параметри на потока на фиксирани интервали от деня показва статистическия характер на процеса на движение на превозното средство. Вероятностното поведение на обекта на управление се дължи на факта, че трафикът се формира от отделни участници в движението, използващи различни видове превозни средства и имащи различни цели на пътуване (във времето и пространството).

Трето, тези статистически модели на движение са стабилни поради наличието на детерминистични тенденции в движението на превозните средства. Всъщност по-голямата част от пътуванията са периодични и чести

извършвани по редовни маршрути (командировки, обществен маршрутен транспорт, превоз на товари). Колективното поведение на потока, което е резултат от взаимодействието на участници с различни цели и различни психофизиологични характеристики, се подчинява на закона на големите числа и прави вероятностните характеристики на движението на превозното средство стабилни. Именно липсата на хаос в транспортната мрежа прави възможно функционирането на автоматизирани системи за управление, което от своя страна допринася за още по-голяма стабилизация на процесите на движение.

Четвърто, най-важното свойство на транспортните потоци, което до голяма степен определя принципите на управление, е тяхната инертност. Инерцията се разбира като свойство на обект на управление непрекъснато

преминаване от състояние в състояние във времето и пространството. Наистина, параметрите на движението на транспортните единици, измерени в определен момент от време, не могат да се променят значително за кратък период от време поради факта, че всяка единица има крайна, точно определена скорост и може да бъде открита в този интервал в ограничен участък от транспортната мрежа. Това свойство се проявява преди всичко във факта, че средните параметри на потоците (интензивност, скорост, плътност, интервали) се променят непрекъснато във времето и пространството. Наличието на „пакети” в потоците също е резултат от ниската променливост в структурата на потока при преминаването му през съседни пресечки, т.е. следствие от инерцията при промяна на интервалите между последователните коли. Инерцията на обекта на управление показва възможността за прогнозиране на промени в неговите характеристики в малки интервали.

На пето място, всички изброени свойства се проявяват в резултат на взаимозависимото движение на превозните средства. Тази взаимозависимост се изразява главно във факта, че понякога малки промени в условията на движение на отделни магистрали и кръстовища (стесняване на пътното платно, промени в метеорологичните условия, нарушение на светофарите) водят до рязка промяна в характера на движението не само в този района, но и по отдалечени магистрали и кръстовища на града. Свързаността на регулираните транспортни възли има особено силен ефект в режимите на насищане на мрежата, когато задръстванията, възникващи на отделно кръстовище, се разпространяват върху значителна част от мрежата. Мрежовата свързаност е сложна и понякога непредсказуема. Колкото по-силно е свойството на свързаност, толкова по-големи участъци от мрежата трябва да се вземат предвид при решаването на проблема с управлението и толкова по-трудна е тази задача, тъй като обектът на управление трябва да се разбира не като отделни пресичания, а като всички взаимосвързани транспортни възли.

Факторът на взаимозависимост се проявява и в условията на ограничено движение на превозни средства по участъци и през пресичания на мрежата. За да осигурят безопасно и бързо движение на автомобилите в трафика, водачите са принудени да извършват различни маневри, определени от реалната пътна обстановка. В резултат на това моделите на движение на отделните превозни средства могат да се разглеждат като следствие от общите взаимодействия в потока. Характеристиките на полученото взаимодействие са първоначалните параметри за системата, чрез които се решава въпросът за възлагане на конкретен контрол

движение.

1 . 1 . 2. СЪСОулохнито едноаз Tраnsот тогаватнОЖО отTОДа сеА

Нека разгледаме по-отблизо типичните случаи на трафик. Експерименталните и теоретични изследвания дават основание да се разграничат три качествено различни състояния, които ще се съгласим да наричаме сVОbОднсм, ЖРприppoВием И Виедобреидenнсм .

При ниски дебити, когато пропускателната способност на пътя не е фактор, ограничаващ безпрепятственото движение, скоростта на превозните средства е близка до скоростта на свободно движение. Взаимодействието между транспортните единици в режим на свободно движение е толкова малко, че може да бъде пренебрегнато. Състоянието на свободен транспортен поток се характеризира не само с независимото движение на отделните транспортни единици, но и с това какви интервали между единиците в потока се сумират в този случай. Многобройни експериментални работи, както и гранични теореми

опашката казват, че разпределението на интервалите в свободния поток е близко до експоненциалното и следователно броят на пристиганията на транспортни единици от потока в определен интервал във времето или пространството се описва от закона на Поасон. Свободното състояние на потока се наблюдава в реална транспортна мрежа на участъци с рядко движение в участъци на повече от 800 m от захранващите кръстовища.

Друга картина възниква, ако разгледаме груповия начин на движение. Груповото движение на превозни средства възниква при малко по-висок интензитет на движение, когато пропускателната способност на пътя и кръстовището вече оказва значително влияние върху условията на движение. За да поддържат скорост, водачите на високоскоростни автомобили са принудени да изпреварват и да сменят лентите.

и други маневри. В режим на свободно движение изпреварването в трафика се извършва практически без взаимодействие между транспортните единици. Груповото движение се характеризира с максимално взаимодействие на единиците по време на движение, максимална интензивност на принудителните маневри. В резултат на това целият трафик е разделен на набор от опашки, които имат скоростта на бавно движещи се водещи превозни средства. В същото време скоростите на високоскоростните транспортни единици падат. Сега движението на превозните средства не може да се опише със закона на Поасон, тъй като разстоянията между последователните автомобили в опашките са близки до безопасните разстояния, т.е. не следват експоненциално разпределение. Типичен пример за групов поток е движението на МПС, наблюдавано в участъка от участък, разположен на 20–30 m зад кръстовището, което го захранва. Опаковките се появяват в поток

след като транспортните единици преминат през кръстовището, докато се движат по участъка, те се „разпадат“ сравнително бавно и потокът в разглеждания участък все още има изразена групова форма.

Когато интензивността на трафика се увеличи и достигне пропускателната способност на пътя, условията за изпреварване на бавно движещите се автомобили с висока скорост се затрудняват, опашките, образувани при групов режим на движение, се удължават и практически се сливат в една опашка. В този случай скоростите на превозните средства в потока се изравняват и се оказват близки до скоростите на най-бавните превозни средства, интервалите между транспортните единици в потока стават близки до детерминистични, равни на безопасни разстояния на движение. Този начин на движение ще наричаме принудителен.

Друга особеност на контролния обект е наличието на тенденция на развитие в него. Количествени промени в обекта на управление

свързано с естествения растеж на автомобилизацията, изграждането на нови контролирани кръстовища, изграждането на кръстовища на различни нива, подобряването на динамичните характеристики на превозните средства, преразглеждането на организацията на движение в регулираната зона (въвеждане и премахване на завиване движение, въвеждане на еднопосочни улици, забрана за преминаване по някои улици за товарен транспорт, забрана и разрешение за паркиране и др.). Тези количествени промени водят, като правило, до промени в структурата на потоците, степента на свързаност на отделните пресичания на мрежата, мащаба на регулираната мрежа, което може да изисква качествена реконфигурация на контролния орган и да доведе до ревизия от вида на управляващите алгоритми за конкретно кръстовище. По този начин системата за управление на движението трябва да бъде "гъвкава" по отношение на обекта на управление.

1 . 1 . 3. РАси т.ндддлenне VРдменсх ИnteРVАлов

Повечето изследователи, разглеждайки трафика на участък от магистрала със значителна дължина, използват съставни разпределения на формата, за да опишат интервали от време

Е (д T ) =

А Л- б 1 С +

б Л- б 2 С

+ ° С Л- б 3 С

където всеки от трите термина на описанието описва определена част от потока:

ü А Л- б 1 С

ü б Л- б 2 С

– свободно движещи се;

– частично свързано с;

ü ° СЛ- б 3 С – присъединена част от ТП.

Всеки от трите коефициента А, IN, СЪС означава съотношението на интензивността на трафика, което е в едно от трите състояния, така че тяхната сума

Разпределение (1.1) описва TP на непрекъснати магистрали доста добре. Разглеждане на проблема за описание на ТП на градски

на улици, оборудвани със светофари, е по-подходящо да се анализира

разпределение на времевите интервали в групите автомобили при отдалечаване на сигнализираното кръстовище. Този подход е тясно свързан с решаването на проблема с постепенното разпадане на пакетите и следователно с възможността за организиране на координиран контрол на трафика.

Експериментите, проведени от някои изследователи, показват, че нормализираното разпределение на Erlang е по-подходящо за описание на времеви интервали в рамките на импулси.

Е (д T ) =

л ( К + 1)

к

Лл ( К + 1)г T . (1.2)

Математически очаквания:

С дисперсия:

М к

д к =

1 . (1 . 3)

1 . (1 . 4)

l 2 ( К + 1)

Това разпределение се подкрепя от факта, че при различни К, можете да получите всякаква степен на последствие, следователно отразявайте степента на свързаност на потока вътре в пакета. Ефектът от разпадането на пакета определя зависимостта на средната интензивност на трафика l в пакетите и реда на разпределение К от разстоянието на глутницата до изходната пресечка. Експерименталните изследвания показват, че намаляването на l и К тъй като глутницата се отдалечава от сцената, тя е добре апроксимирана от експоненциалната зависимост

- з Л

л н (Л н ) = л + ( л н ак

Л ° С ) Л 1

н . (1.5)

К = [

К ° С + (К

На с

- К ° С

) Л - з 2 Л н

където l е средната интензивност на движението по целия поток;

л н А с –

интензивност вътре в глутницата, когато напусне пресечната точка;

Л н - разстояние

пакети от кръстовището;

К н А с – максимална пора на разпределение

Ерланга за глутницата, само малко над кръстовището; К ° С

- поръчка

Erlang разпределение върху потока след окончателното разпределение и

сливане на пакети;

з 1 , з 2 – коефициенти на дисперсия на пакета за

л н (л н )

И К ;

в квадратни скоби – цяла част от израза.

Експериментите показват, че за пакет, който току-що е напуснал пресечна точка, стойността К=9.

Практически проучвания с използване на автоматизирани системи за управление в градовете Харков, Минск, Красноярск, Нижни Новгород и др., Проведени в

80 - 90, направи възможно получаването на представителни статистически данни за трафика.

Анализът на разпределението на интервалите с различни интензитети, както и минимално допустимите интервали между автомобилите, показва наличието на три групи автомобили в транспортния поток:

üавтомобили, движещи се свободно, без да си влияят на интервали от повече от 8 s;

Частично свързани превозни средства, движещи се на интервали от 1,5 –

8.0 s; разпределението на интервалите е такова, че водачите на отделни автомобили да имат възможност да маневрират в потока;

üсвързана част от потока; в този случай през цялото време

Наблюдават се само малки интервали от порядъка на 1,0 – 1,3 s.

На практика се наблюдават свободно движещи се автомобили с до 300 автомобила на час на лента. Наблюдават се частично свързани превозни средства със скорост от около 300 – 600 превозни средства на час на лента. Свързаният трафик се осъществява със скорост над 600 превозни средства на час на лента.

Съвременната автоматизирана система за управление на трафика включва комбинация от различни технически средства и софтуерни методи, чиято основна цел е да осигурят безопасното движение на превозни средства и пешеходци (участници в движението). Интегрираният професионален подход към организирането на пътния трафик може да намали броя на произшествията и да предотврати задръстванията, което води до значително подобряване на екологичната ситуация в големи градове. Внимателно разработената автоматизирана система за контрол на трафика, отговаряща на всички стандарти, съчетана с добре проектиран проект за управление на трафика, е ключът към безопасността по пътищата с натоварен трафик.

Ако погледнете по-дълбоко в системата ATCS, това е изкуствен интелект, пригоден за контрол на транспорта, като се вземат предвид различни фактори, конкретен обект и участък от пътната мрежа. Системата ATCS е част от интелигентната транспортна система (ITS). Автоматизираната система за контрол на трафика се адаптира към интензивността на трафика, извършва анализ и оценка на ситуацията, след което предприема мерки за облекчаване на проблемни възли от пътната мрежа.

Системата ATCS преразпределя трафик потоците с помощта на периферно оборудване, като информационни табла - TOI (динамични информационни табла), контролирани пътни знаци(УДЗ).

Чрез контролирани пътни знаци (UDS) системата ATCS пренасочва потоците от трафик към изходи и транспортни възли с по-малко задръствания или намалява скоростта на потока, за да предотврати задръстванията на изхода. В случай на пътнотранспортно произшествие автоматизираната система за контрол на трафика може да забрани преминаването към тази зона, като по този начин предотврати образуването на задръстване, в което участниците в движението ще трябва да останат до отстраняване на последствията от инцидента.

Информационното табло служи за информиране на водачите на превозни средства за възможни задръствания и задръствания определени области UDS. Вземам предвид информацията, получена от информационното табло, водачът избира начини за заобикаляне на проблемната зона на пътната мрежа (RDN).

Също така се събира информация за анализиране на пътната ситуация с помощта на периферно оборудване, като детектори за превозни средства и камери за наблюдение.

Автоматизираната система за контрол на трафика може да включва и светофарни обекти, както на кръстовища, кръстовища, така и реверсивни светофари. Взаимодействието на цялото горепосочено оборудване и системата за анализ и контрол на трафика е автоматизирана система за контрол на трафика (ATCS). Такива системи могат да се използват както глобално (управление на целия град), така и локално (управление на конкретен транспортен възел или участък от пътната мрежа). Системата за контрол може да включва метеорологични станции за оценка на метеорологичните условия и предупреждаване на водачите за страничен вятър, лед, снеговалеж и други елементи.

Много често внедряването на автоматизирана система за контрол на трафика не може да бъде завършено без проектиране на опорни конструкции за оборудването на автоматизираната система за контрол на трафика (информационни дисплеи, контролирани пътни знаци), като правило те са U-образни, W-образни и L-образни носещи метални конструкции.

Невъзможно е работата на системата ATCS без създаване на комуникационна линия за взаимодействие на периферното оборудване и без създаване на кабелни линии за захранване на оборудването.

Също така, при разработването на автоматизирани системи за контрол на движението, често се използва транспортно моделиране, което позволява ясно да се провери осъществимостта на инсталирането на системата дори при нейното създаване, с помощта на компютърна технология.

В цяла Русия се използват различни видове автоматизирани системи за управление на трафика, както в градска среда, така и в крайградски зони - федерални магистрали и големи промишлени зони.

Необходимостта от създаване на автоматизирана система за контрол на трафика

В условията на съвременен бързо нарастващ автомобилен трафик е необходимо използването и създаването на автоматизирана система за контрол на трафика навсякъде, където има транспортни потоци. Това е необходимо както за регулиране на транспортните потоци, така и за събиране на аналитични и статистически данни за създаване в бъдеще на нови маршрути за заобикаляне на проблемни зони (създаване на пътна транспортна инфраструктура) - създаване на нови пътища и изходи, което помага да се предотврати образуването на задръствания с постоянно нарастване на броя на превозните средства.

Предлагаме следните услуги по проектиране и строителство:

• Нови автоматизирани системи за контрол на движението (ATCS);
• Модернизация и реконструкция на съществуващи автоматизирани системи за управление на трафика;
• Временни ATCS системи;
• Автоматични системи за контрол на трафика в индустриални зони;
• Автономни автоматизирани системи за управление на трафика;
• Интегриране на системата ATCS в интелигентната транспортна система (ITS);
• Изграждане на автоматизирани системи за управление на трафика от всякакъв вид и сложност.

Всяка проектирана и внедрена от нашите специалисти автоматизирана система за управление на трафика е уникален обект, чието внедряване изисква изключително точни изчисления, анализ на пътната обстановка и търсене на най-успешните технически решения. Какви цели се постигат при активното внедряване на такава система?

• времето за забавяне на моторните превозни средства на кръстовищата е сведено до минимум, броят на принудителните спирания в задръствания е намален и разходите за гориво са намалени;
• нарастват средната скорост на движение и капацитетът на градската транспортна мрежа;
• гарантира безопасността на всички участници в движението.

Монтаж на автоматизирана система за контрол на трафика модерен методборба със задръстванията, пътнотранспортните произшествия и други негативни последици от нарастващия брой автомобили по пътищата на мегаполисите. Опитът и практическите умения на специалистите на PRIMECAD ни позволяват да проектираме и инсталираме система от всякакво ниво на сложност, както и да извършим нейната поддръжка или модернизация в пълно съответствие с изискванията на клиента.

Предимства на нашите автоматизирани системи за контрол на трафика

• Адаптивност към пътната обстановка. Благодарение на високото ниво на автоматизация, автоматизираната система за управление на трафика може да се адаптира към конкретна градска среда - регулира работното време на светофарите, определя оптимални посоки на движение и др.
• Възможност за оперативна модернизация. Системата се характеризира с достатъчна гъвкавост, която ви позволява да променяте набора от нейните компоненти в съответствие с текущите изисквания.
• Съответствие със съвременните изисквания за безопасност. Оборудването се управлява дистанционно с помощта на високопроизводителни софтуерни системи, които елиминират влиянието на човешкия фактор.