Na ravni prometnih storitev je urejanje prometa skupek inženirskih in organizacijskih ukrepov na obstoječem cestnem omrežju, ki zagotavljajo varnost in zadostno hitrost prometnih in peš tokov. Med tovrstnimi dejavnostmi je tudi vodenje prometa, ki praviloma rešuje ožje naloge. V splošnem se upravljanje razume kot vpliv na določen objekt z namenom izboljšanja njegovega delovanja. V cestnem prometu so predmet nadzora prometni in peš tokovi. Zasebna vrsta upravljanja je regulacija, tj. vzdrževanje parametrov gibanja v določenih mejah.

Upoštevajoč dejstvo, da je ureditev le poseben primer tako vodenja kot organizacije prometa, namen uporabe tehničnih sredstev pa je uresničevanje njene sheme, je pojem "tehnično sredstvo za organiziranje prometa" ali "tehnično sredstvo za vodenje prometa". uporabljen, kar ustreza sprejetim regulativnim dokumentom ( GOST 23457-86).

Hkrati se je zaradi ustaljene tradicije razširil tudi izraz »regulacija«. Na primer, v cestnem prometu (SDA) se križišča in prehodi za pešce, opremljeni s semaforji, imenujejo regulirani, v nasprotju z nereguliranimi, kjer ni semaforjev. Obstajajo tudi izrazi "regulacijski cikel", "urejena smer" itd. V strokovni literaturi se križišče, opremljeno s semaforjem, pogosto imenuje "semaforiziran objekt".

Bistvo upravljanja je v interesu zagotavljanja hitrosti in varnosti zavezati voznike in pešce, jim prepovedati ali priporočiti nekatera dejanja. Izvaja se z vključitvijo ustreznih zahtev v prometna pravila, pa tudi z uporabo niza tehničnih sredstev in upravnih ukrepov inšpektorjev prometne policije in drugih oseb z ustreznimi pooblastili.

Predmet nadzora, kompleks tehničnih sredstev in skupin ljudi, ki sodelujejo v tehnološki proces nadzor prometa,

tvorijo krmilno zanko (slika 1). Ker nekatere funkcije v krmilni zanki pogosto izvaja avtomatska oprema, so se razvili izrazi "avtomatski nadzor" ali "krmilni sistemi". Nadzorni objekt.

Slika 1. Blok diagram krmilne zanke.

Avtomatsko krmiljenje se izvaja brez človeškega posredovanja po vnaprej določenem programu, avtomatizirano - s sodelovanjem človeškega operaterja. Operater z uporabo nabora tehničnih sredstev za zbiranje potrebne informacije in išče optimalno rešitev, lahko prilagodi program dela avtomatskih naprav. Tako v prvem kot v drugem primeru lahko v procesu krmiljenja uporabimo računalnike. In končno, tu je ročno krmiljenje, ko operater vizualno oceni prometno situacijo in izvede nadzorno dejanje na podlagi izkušenj in intuicije. Samodejna krmilna zanka je lahko zaprta ali odprta.

Pri zaprti zanki obstaja povratna povezava med sredstvom in nadzornim objektom (prometni tok). Samodejno se lahko izvede s posebnimi napravami za zbiranje informacij - transportnimi detektorji. Informacije se vnašajo v naprave za avtomatizacijo, na podlagi rezultatov njihove obdelave pa te naprave določijo način delovanja semaforjev ali prometnih znakov, ki lahko na ukaz spremenijo svoj pomen (kontrolirani znaki). Ta proces se imenuje fleksibilno ali prilagodljivo upravljanje.

V odprti zanki, ko ni povratne informacije, krmilne naprave semaforjev - cestni krmilniki (DC) preklapljajo signale po vnaprej določenem programu. V tem primeru se izvaja strog programski nadzor.

Na sliki 1 je povratno vezje, ki zapre avtomatsko krmilno zanko, prikazano s črtkano črto, ob upoštevanju, da ta povezava lahko obstaja ali pa tudi ne. pri ročno upravljanje povratna informacija vedno obstaja (zaradi operaterjeve vizualne ocene voznih razmer), zato je njeno vezje na sliki 1 prikazano s polno črto.

Glede na stopnjo centralizacije lahko upoštevamo dve vrsti upravljanja: lokalno in sistemsko. Obe vrsti se izvajata na zgoraj opisane načine.

Pri lokalnem nadzoru preklapljanje signalov zagotavlja krmilnik, ki se nahaja neposredno na križišču. Pri sistemskih krmilnikih križišč praviloma opravljajo funkcije prevajalcev ukazov, ki praviloma prihajajo po posebnih komunikacijskih kanalih iz nadzornega centra (CP). Ko so krmilniki začasno izključeni iz UE, lahko izvajajo tudi lokalni nadzor. Oprema, ki se nahaja zunaj nadzornega centra, je bila imenovana periferna (semaforji, krmilniki, detektorji prometa), v nadzornem centru - centralna (računalniška oprema, dispečerska kontrola, telemehanske naprave itd.).

V praksi se uporabljata izraza "lokalni krmilniki" in "sistemski krmilniki". Prvi nimajo povezave z UE in delujejo samostojno, drugi imajo tako povezavo in so sposobni izvajati lokalni in sistemski nadzor.

Z lokalnim ročnim upravljanjem je operater neposredno na križišču in opazuje gibanje vozil in pešcev. Pri sistemskem se nahaja v kontrolni točki, tj. stran od nadzornega objekta in za zagotavljanje informacij o prometnih razmerah se lahko uporabljajo komunikacijske zmogljivosti in posebna sredstva za prikazovanje informacij. Slednji se izvajajo v obliki svetlobnih zemljevidov mesta ali okrožij - mnemoničnih diagramov, izhodnih naprav z uporabo računalnika za grafične in alfanumerične informacije o katodna cev- zaslone in televizijske sisteme, ki omogočajo neposredno opazovanje nadzorovanega območja.

Lokalna regulacija se najpogosteje uporablja na ločenem ali, kot pravijo, izoliranem križišču, ki nima povezave s sosednjimi križišči ne v regulaciji ne v toku. Sprememba prometne signalizacije v takem križišču je predvidena po individualnem programu, ne glede na prometne razmere v sosednjih križiščih, prihodi vozil v to križišče pa so naključni.

Organizacija usklajene spremembe signalov na skupini križišč, ki se izvaja z namenom skrajšanja časa gibanja vozil na določenem območju, se imenuje usklajen nadzor (kontrola po principu "zelenega vala" (GW)). V tem primeru se praviloma uporablja sistemski nadzor.

Vsaka avtomatska krmilna naprava deluje v skladu z določen algoritem, ki je opis procesov obdelave informacij in razvoja potrebnega nadzornega ukrepa. V zvezi s cestnim prometom se obdelujejo informacije o prometnih parametrih in ugotavlja narava krmiljenja semaforjev, ki vplivajo na prometni tok. Algoritem vodenja tehnično izvajajo krmilniki, ki preklapljajo prometno signalizacijo po predvidenem programu. V avtomatiziranih krmilnih sistemih z uporabo računalnika je algoritem za reševanje krmilnih problemov implementiran tudi v obliki nabora programov za njegovo delovanje.

Avtomatizirani sistemi za vodenje prometa (ATCS) so med seboj povezani sklop tehničnih, programskih in organizacijskih ukrepov, ki zbirajo in obdelujejo podatke o prometnih tokovih in na podlagi tega optimizirajo nadzor prometa. Naloga avtomatiziranih sistemov vodenja prometa (ATCS) je zagotoviti organizacije za prometno varnost na cestah.

ASUDD so razdeljeni na več vrst:

Glavni avtomatizirani sistemi za vodenje prometa (ASUDD) koordiniranega vodenja - brezcentrični, centralizirani in centralizirano inteligentni.

• · ASUDD brez središča - ni potrebe po ustvarjanju nadzornega centra. Obstajata 2 različici ASUDD brez središča. V enem od njih delo sinhronizira glavni krmilnik, na katerega poteka komunikacija ostalih krmilnikov (ena linija za vse). V naslednji modifikaciji ASUDD brez središča imajo vsi krmilniki svojo komunikacijsko linijo.
• · centraliziran ASUDD - imajo nadzorni center, z njim povezane krmilnike, lastne komunikacijske linije. Pogosto lahko ASUDD izvaja večprogramski KU s spremembo programov čez dan.
• · centralizirani inteligentni ASUDD - opremljeni so s prometnimi determinantami, glede na prometne zastoje pa lahko spreminjajo načrte prometne koordinacije.

Mestni avtomatizirani sistemi za nadzor prometa (ATCS) - poenostavljeni, inteligentni, z nadzorom prometa na mestnih cestah z neprekinjenim prometom in z vzvratnim prometom.

· inteligentni ASUDD - vsebujejo zmogljive nadzorne računalniške sisteme (UVK) in mrežo spreminjajočih se informacijskih prikazovalnikov. Ti ATCS lahko izvajajo stalno kontrolo prometnih tokov in lahko upravljajo avtomatsko prilagodljivo kontrolo prometa ter omogočajo prerazporeditev prometnih tokov po omrežju.

ACS DD kot del ITS opravlja nadzorne in informacijske funkcije, od katerih so glavne:

• upravljanje prometnih tokov;
• Nudenje transportnih informacij;
• organizacija elektronskih plačil;
• Varnost in upravljanje v izrednih razmerah.

Na splošno lahko podsisteme ACS DD predstavimo kot niz cestnih telematskih naprav, krmilnikov in avtomatiziranih delovnih postaj (AWS), vključenih v omrežje za izmenjavo podatkov, z organizacijo centralnih in lokalnih nadzornih centrov - odvisno od gostote in intenzivnosti prometa. .

Kot cestne telematske naprave se uporabljajo spremenljivi informacijski znaki (VPI), večpozicijski prometni znaki, spremenljivi informacijski prikazovalnik (TPI), detektorji vozil, avtomatske cestno-vremenske postaje (ADMS), video kamere itd.

Telekomunikacijski del ACS DD je cestni integrirani komunikacijski sistem. Stabilno delovanje komunikacijskih sistemov na cestah omogoča dvig stopnje varnosti v cestnem prometu in zagotavljanje učinkovitega delovanja cestnovzdrževalnih služb ter operativnih in reševalnih služb v nujnih primerih.

Kot del DISS je mogoče organizirati naslednje funkcionalne podsisteme:

• izmenjava informacij ACS DD;
• komunikacija z mobilnimi objekti (vključuje podsisteme operativno-tehnološke radijske komunikacije in radijskega dostopa);
• vodenje in tehnično delovanje;
• zagotavljanje informacijske varnosti DISS;
• Nudenje informacijskih in komunikacijskih storitev na podlagi povračila.

Izboljšanje učinkovitosti upravljanja prometa je povezano z ustvarjanjem avtomatiziranih sistemov za vodenje prometa (ACS DD), ki so sestavni del inteligentnih transportnih sistemov (ITS). ITS je integriran sistem informacijske podpore in upravljanja kopenskega cestnega prometa, ki temelji na uporabi sodobnih informacijsko-telekomunikacijskih tehnologij in metod upravljanja.

Za zagotavljanje delovanja ACS DD in zagotavljanja infokomunikacijskih storitev uporabnikom cest se oblikujejo DISS, za katere trenutno veljajo naslednje splošne zahteve:

• večnamenskost;
• stabilnost;
• gospodarstvo.

ACS "GOROD-DD" - zasnovan za zagotavljanje učinkovito upravljanje gibanje prometnih in peš tokov v mestih s pomočjo sredstev, prometna signalizacija, videonadzor in evidentiranje prekrškov na cestah, operativna analiza okoljske situacije v mestu, nadzor gibanja trasnega prometa itd.

Glavne prednosti in koristi avtomatiziranega nadzornega sistema "GOROD-DD"

• - znatno povečanje učinkovitosti upravljanja prometa in nadzora nad stanjem na cestah, kar vam omogoča, da prihranite približno 5-8 milijonov dolarjev na leto v obsegu regionalnega centra (prihranki so sestavljeni iz zmanjšanja porabe goriva, skrajšanje potovalnega časa vozil, časa, ki ga potniki preživijo na poti ipd. .d.);
• - več učinkovita uporaba organizacijski in preventivni ukrepi za normalizacijo prometa na cestah;
• - celosten pristop k organizaciji prometa;
• - uporaba domače strojne in programske opreme, osredotočena na sodobne tehnologije in sodobne metode vodenja prometa v skladu z zahtevami ISO 9001;
• - nove možnosti spremljanja stanja na cestah: vizualni nadzor mestnih križišč, video snemanje prometnih nesreč, video snemanje kršitev omejitve hitrosti in pravil prečkanja križišč, operativna analiza okoljske situacije itd.;
• - možnost postopnega uvajanja v obratovanje, s postopno zamenjavo obstoječih sistemov nadzor prometa ob koncu življenjske dobe in popolna združljivost kateri koli del predlaganega sistema (krmilniki, MCC, MZTS) z vsemi vrstami obstoječe opreme.

Avtomatizirani sistem "Gorod-DD":

• · Centralna nadzorna točka;
• · Moduli conskih centrov (po potrebi);
• · Krmilniki (v treh različicah - S, SM, SL);
• · Dodatna oprema;
• · Programski paket.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Uvod

Rast števila avtomobilov in posledično naraščanje njihovega števila na cestah velikih mest postaja danes vse pomembnejši problem. Veliko kopičenje težišč človeških mas v središču večine velemest vodi do zapletov upravljanja UDS in povečanja stroškov njegovega vzdrževanja. Številna mesta na svetu niso kos vsakodnevnim prometnim izzivom in so vsak dan v kilometrskih zastojih.

Ob tem še naprej narašča povpraševanje prebivalstva po prevozu. Posledično se stanje brez ustreznih ukrepov premika v slepo ulico. UDS, zasnovan za manjšo obremenitev, se ne more spopasti in zahteva posodobitev in optimizacijo. Danes mesto ne potrebuje le dobrih, kompetentno modeliranih in nato zgrajenih cest, ampak tudi njihovo kakovostno upravljanje. Tudi v mnogih pogledih stari načini nadzora prometa postajajo zastareli in ne sledijo rastočemu mestu, večsmerni tok pa zahteva dinamično upravljanje in integracijo inovativnih sistemov za izboljšanje prometne situacije, zlasti v Moskvi. Celoten sistem izgradnje UDS in njegovega upravljanja je treba spremeniti z novimi tehnologijami, vključno z matematično modeliranje, ki omogoča napovedovanje obnašanja UDS, prilagajanje njegove konfiguracije in še veliko več. Zato se močno povečuje potreba po alternativnih, pa tudi kakršnih koli dodatnih virih informacij o stanju v prometu. Najnovejši kompleksi in sistemi za zbiranje in obdelavo podatkov se že uvajajo.

V prvem poglavju je podana kratka analiza trenutne prometne situacije v mestu Moskva, analiza sprejema in uporabe metričnih podatkov o vozilih s storitvijo Yandex.Traffic, analiza uporabnosti takih podatkov in možnosti njihove uporabe. . Na koncu poglavja so podane teoretične informacije o cestah, njihovi klasifikaciji, kaj so prometni tokovi in ​​njihove glavne značilnosti ter formulacija problema.

V drugem poglavju je bil izbran »eksperimentalni« odsek UDS, njegovi glavni problemi so bili obravnavani z uporabo toplotne karte Yandex.Traffic in na podlagi predstavitve problema predlagani ukrepi za izboljšanje prometne situacije na tem odseku. UDS.

V tretjem poglavju je podana podrobna utemeljitev predlaganih sprememb z uporabo računalniške simulacije in primerjave dveh modelov CDS ter njunih parametrov. Na podlagi realnega izbranega področja je bil izdelan računalniški model, analizirani so bili problemi in podatki, nakar je bil izdelan računalniški model s spremembami, predlaganimi v drugem poglavju. Zadržano primerjalna analiza teh dveh modelov, kar nam omogoča sklepati, da bodo izvedene spremembe vodile k izboljšanju prometa na tem odseku.

Predmet študije so prometni tokovi na cestnem omrežju mest.

Predmet študija je možnost uporabe računalniške simulacije za reševanje realnih praktičnih problemov.

Znanstvena hipoteza je domneva o možnosti uporabe realnih podatkov v računalniškem modelu z njegovo nadaljnjo posodobitvijo (modela) in pridobitvijo rezultatov izboljšav, ki bodo z veliko verjetnostjo zanesljivi in ​​uporabni v praksi.

Namen študije je obravnavati eno od problematičnih radikalnih avtocest v Moskvi, ustvariti njen računalniški model, primerjati obnašanje modela s sliko v praksi, izboljšati in spremeniti strukturo UDS in nadalje modelirati spremenjeni UDS. da bi potrdili izboljšanje stanja na tem področju.

Zanesljivost rezultatov študij, izvedenih v delu, je zagotovljena z eksperimentalno potrditvijo glavne hipoteze, konsistentnostjo rezultatov teoretičnih študij, pridobljenih na podlagi analize razvitih matematičnih modelov za izračun glavnih parametrov UDS z rezultati študij.

1. Analiza trenutnega stanja in postavitev problema

1.1 Utemeljitev pomembnosti problema

Nobena skrivnost ni, da se številna večja metropolitanska območja sveta soočajo z velikimi težavami v prometnem sektorju. Promet v metropoli ima veliko povezovalno vlogo, zato mora biti prometni sistem metropole uravnotežen, lahko obvladljiv in se hitro odzivati ​​na vse spremembe v prometu v mestu. Pravzaprav je metropola urbana aglomeracija z ogromno koncentracijo avtomobilov in ljudi, v kateri ima cestni promet (osebni in javni) ogromno vlogo, tako pri samem gibanju prebivalstva kot pri splošni logistiki. Zato ima v svojih dejavnostih pomembno vlogo kompetentno upravljanje prometnega sistema metropole.

Potreba prebivalstva po prevozu z javnimi prevoznimi sredstvi in ​​osebnimi avtomobili je vsak dan večja. Logično je domnevati, da bi se moralo z naraščanjem števila prevozov v metropoli sorazmerno povečevati tudi število cest, vozlišč in parkirišč, vendar pa razvoj ulično-cestnega prometnega omrežja (SDN) ne dohaja tempo motorizacije.

Spomnimo se, da po statističnih podatkih število avtomobilov na prebivalca vztrajno narašča (slika 1.1).

računalnik za pretok avtomobilskega prometa

Slika 1.1 Število avtomobilov na 1000 ljudi v Moskvi

Hkrati moskovski UDS ni pripravljen na tako stopnjo rasti motorizacije v mestu. Poleg osebnega prometa v mestu je treba rešiti problem javnega prometa in potniškega prometa v Moskvi. Po državnem prometnem programu le 26 % potniškega prometa predstavlja osebni promet, 74 % pa javni promet. Obenem je skupni letni obseg prometa v letu 2011 znašal 7,35 milijarde potnikov, po napovedih pa bo še rasel in bo v letu 2016 znašal 9,8 milijarde potnikov na leto. Hkrati je predvideno, da bo le 20 % tega števila potnikov uporabljalo osebni prevoz. Hkrati osebni in dvignjeni javni prevoz skupaj predstavljata več kot polovico potniškega prometa v Moskvi. To pomeni, da ima reševanje problemov cestnega prometa v metropoli veliko vlogo za njeno normalno delovanje in udobno bivanje njenih prebivalcev. Ti podatki pomenijo, da se bomo brez ustreznih ukrepov za izboljšanje prometne situacije v Moskvi soočili s prometnim kolapsom, ki se v Moskvi v zadnjih letih počasi kuha.

Prav tako je treba omeniti, da je poleg težav, povezanih z znotrajmestnim gibanjem potnikov, jasno viden problem prometnih tokov delovnih migracij na delo in delo ter tok vozil (predvsem tovornjakov), ki gredo skozi mesto. In če se problem tranzitnega tovornega prometa delno rešuje s prepovedjo vstopa in gibanja tovornjakov z nosilnostjo nad 12 ton podnevi v mestu, potem je problem selitve potnikov iz regije v mesto veliko globlji. in težje rešljiva.

K temu prispeva več dejavnikov, predvsem lokacija težišč množic v mestu. Predvsem lokacija ogromnega števila delovnih mest in pisarn veliko število podjetij, lokacija velikega števila infrastrukturnih, kulturnih in storitvenih objektov (zlasti trgovskih centrov, vendar trend njihove gradnje v mestu vztrajno upada v korist njihove lokacije zunaj moskovske obvoznice). Vse to vodi v dejstvo, da se ogromni človeški tokovi dnevno v jutranji prometni konici premikajo iz regije v meje mesta in zvečer nazaj v regijo. Ta problem je še posebej pereč v delavniki, ko ogromno ljudi v jutranji konici hiti v službo, zvečer pa gre domov. Vse to vodi do ogromne obremenitve izhodnih avtocest, ki jih v teh urah uporablja ogromno potnikov, ki potujejo tako z javnim kot osebnim prevozom. Poleg tega se jim poleti dodajo poletni prebivalci, ki vsak konec tedna ustvarjajo ogromne prometne zastoje na avtocestah v regijo, po koncu tedna pa jo zapustijo.

Vsi ti problemi zahtevajo takojšnjo rešitev, z izgradnjo novih cest in priključkov, prenosom privlačnih centrov za množice ljudi in optimizacijo upravljanja že obstoječe strukture UDS. Vse te rešitve enostavno niso možne brez skrbnega načrtovanja in modeliranja. Ker lahko s pomočjo aplikativnih programov in orodij za modeliranje vidimo, kakšen učinek lahko dosežemo z implementacijo določenih rešitev, in izberemo najprimernejše glede na njihovo stroškovno oceno in pozitiven učinek vplivanja na UDS.

1.2 Analiza trenutne prometne situacije v Moskvi z uporabo spletne storitve Yandex Traffic jams

Če podrobneje razmislimo o zgoraj opisanih težavah, se moramo obrniti na obstoječe telemetrične sisteme za zbiranje informacij o prometnih razmerah v Moskvi, ki bi lahko jasno prikazali problematična področja naše metropole. Eden najbolj naprednih in uporabnih sistemov na tem področju, ki se je izkazal za učinkovitega, je spletna storitev Yandex Traffic Jam, ki se je izkazala za učinkovito in informativno.

Z analizo podatkov, ki jih zagotavlja storitev v javni domeni, lahko analiziramo podatke in zagotovimo dejansko utemeljitev za zgoraj opisane težave. Tako lahko vizualno vidimo območja z napeto prometno situacijo, vizualno upoštevamo trende nastajanja zastojev in predlagamo rešitev problema z izbiro najoptimalnejšega matematičnega modela za reševanje problema modeliranja določenega problemskega območja z nadaljnjim pridobivanjem rezultatov. na podlagi katerih je mogoče sklepati o možnostih izboljšanja prometne situacije v konkretnem primeru. Tako lahko združimo teoretični model in realen problem z zagotavljanjem rešitve.

1.2.1 Kratke informacije o spletni storitvi prometnih zastojev Yandex

Prometni zastoji Yandex je spletna storitev, ki zbira in obdeluje informacije o prometnih razmerah v Moskvi in ​​drugih mestih Rusije in sveta. Z analizo prejetih informacij storitev zagotavlja informacije o prometnih razmerah (in za velika mesta določa tudi "točko" za preobremenjenost prometnega omrežja), kar voznikom omogoča pravilno načrtovanje poti in oceno predvidenega časa potovanja. Storitev omogoča tudi kratkoročno napoved pričakovanega prometnega stanja ob določeni uri, na določen dan v tednu. Tako je storitev delno vključena v optimizacijo prometnega toka in voznikom omogoča izbiro obvoznih poti, ki niso pokrite z zastoji.

1.2.2 Viri podatkov

Zaradi jasnosti si predstavljajmo, da sva ti in jaz nesreča na bulvarju Strastnoy pred Petrovko (majhna in brez žrtev). S svojim nastopom smo blokirali recimo dve vrsti od obstoječih treh. Motoristi, ki so se gibali vzdolž naših vrst, so nas prisiljeni obiti, vozniki, ki se gibljejo po tretji vrsti, pa morajo spustiti mimovozeče. Nekateri od teh voznikov so uporabniki aplikacij Yandex.Maps in Yandex.Navigator ter njihovi mobilne naprave pošiljanje podatkov o gibanju avtomobila v Yandex.Traffic. Ko se avtomobili uporabnikov približujejo naši nesreči, se bo njihova hitrost zmanjšala in naprave bodo začele "obveščati" storitev o prometnem zastoju.

Za sodelovanje pri zbiranju podatkov potrebuje motorist navigator in aplikacijo Yandex.Traffic. Na primer, če se na cesti zgodi nesreča, potem lahko nek ozaveščen voznik, ki je videl našo nesrečo, opozori druge voznike na to tako, da v mobilni Yandex.Maps postavi ustrezno piko.

1.2.3 Tehnologija obdelave tirov

GPS-sprejemniki dopuščajo napake pri določanju koordinat, kar otežuje gradnjo sledi. Napaka lahko avto "premakne" nekaj metrov v katero koli smer, na primer na pločnik ali streho bližnje stavbe. Koordinate, prejete od uporabnikov, se končajo na elektronskem zemljevidu mesta, kjer so zelo natančno prikazane vse zgradbe, parki, ulice s cestnimi oznakami in drugi mestni objekti. Zahvaljujoč tej podrobnosti program razume, kako se je avtomobil dejansko premikal. Na primer, na enem ali drugem mestu avtomobil ni mogel zapeljati na prihajajoči vozni pas ali pa je bil zavoj opravljen v skladu s cestnimi oznakami, ne da bi "odrezal" vogal. (Slika 1.2)

Slika 1.2 Tehnologija obdelave tirov

Več kot ima storitev torej uporabnikov, bolj točne so informacije o stanju v prometu.

Po združitvi testiranih sledi jih algoritem analizira in ustreznim cestnim odsekom dodeli "zelene", "rumene" in "rdeče" oznake.

1.2.4 Združevanje podatkov

Sledi agregacija – proces združevanja informacij. Vsaki dve minuti zbiralni program zbere kot mozaik informacije, prejete od mobilnih uporabnikov Yandex.Maps, v eno shemo. Ta shema je narisana na sloju "Prometni zastoji" (slika 1.3) Yandex.Maps tako v mobilni aplikaciji kot v spletni storitvi.

Slika 1.3 Prikaz prometnih zastojev v Yandex.Maps

1.2.5 Točkovalna lestvica

V Moskvi, Sankt Peterburgu in drugih glavna mesta Storitev Yandex.Traffic ocenjuje stanje na 10-točkovni lestvici (kjer 0 točk pomeni prost promet, 10 točk pa pomeni, da se mesto "ustavi"). S to oceno lahko vozniki hitro razumejo, koliko časa bodo izgubili v prometnih zastojih. Na primer, če je povprečna ocena v Kijevu sedem, bo pot trajala približno dvakrat dlje kot v prostem prometu.

Točkovna lestvica je za vsako mesto drugače konfigurirana: dejstvo, da je v Moskvi majhna težava, je v drugem mestu že resen prometni zastoj. Na primer, v Sankt Peterburgu bo voznik s šestimi točkami izgubil približno toliko časa kot v Moskvi s petimi. Točke se izračunajo na naslednji način. Ulice vsakega mesta so vnaprej narisane poti, vključno z glavnimi avtocestami in avenijami. Za vsako pot je določen referenčni čas, v katerem se lahko vozi po prosti cesti brez kršitev pravil. Po oceni skupne obremenitve mesta program agregator izračuna, koliko se realni čas razlikuje od referenčnega. Na podlagi razlike v vseh trasah se izračuna obremenitev v točkah. (Slika 1.4)

Slika 1.4 Splošna shema delovanja portala Yandex.Traffic

1.3 Uporaba informacij, pridobljenih s spletno storitvijo YandexProbka, za iskanje problematičnih področij v UDS

Če povzamemo prejete informacije, lahko ugotovimo, da storitev zagotavlja zelo koristne informacije(tako na spletu kot v načinu napovedi) o prometnih razmerah v Moskvi in ​​drugih regijah, ki jih je mogoče uporabiti v znanstvene namene, zlasti za prepoznavanje problematičnih območij, ulic in avtocest ter napovedovanje prometnih zastojev. Tako lahko z analizo informacij, pridobljenih s to spletno storitvijo, identificiramo primarne probleme tako na celotnem cestnem omrežju kot na njegovih posameznih odsekih, utemeljimo obstoj določenih prometnih problemov na cestnem omrežju. Na podlagi podatkov primarne analitike lahko zgradimo primarno sliko o težavah na UDS. Nato z orodji za modeliranje in specifičnimi podatki potrdite ali ovrzite prisotnost določenega problema in nato poskusite zgraditi matematični model UDS s spremembami, ki so bile v njem (spremenite faze semaforja, simulirajte novo križišče) na problemskem območju ipd.) in ponuditi variant(e) izboljšanja stanja na določenem področju. Nato izberite najprimernejšo rešitev glede na razmerje med učinkovitostjo in oceno stroškov.

1.4 Iskanje in klasifikacija težav s pomočjo spletne storitve Yandex.Traffic

To spletno storitev lahko štejemo za eno od metod za izboljšanje upravljanja prometa (v nadaljevanju DDD) v Moskvi. Na podlagi informacij s portala bomo poskušali oceniti problematična področja v sistemu za nadzor prometa v Moskvi in ​​ponuditi sistemske rešitve za izboljšanje sistema za nadzor prometa ter ugotoviti trende v nastajanju zastojev.

Glede na podatke portala moramo dnevno analizirati spremembe cestnih zastojev v Moskvi in ​​identificirati najbolj problematična področja. Za te namene so najprimernejše ure, ko je obremenitev omrežja največja.

Slika 1.5 Povprečna obremenjenost glavnih radialnih avtocest v Moskvi po urah med tednom

Za potrditev hipoteze o prezasedenosti UDS in obstoju problema prevoza delovne sile bomo podatke analizirali kot skupni gen. načrt Moskve z uporabljeno "plastjo" prometnih zastojev, pa tudi posameznih problematičnih območij in upoštevajte dinamiko njihovega gibanja.

Velika večina delovnih mest v Moskvi začne delati ob 8.00 - 10.00 po moskovskem času, v skladu z delovni zakonik trajanje delovnega dne pri petdnevnem delovnem tednu (najpogostejša možnost) je 8 ur, zato lahko domnevamo, da bi morala biti glavna obremenitev SLM v skladu s hipotezo delovnih migracij (LTM) na delo v časovnih intervalih v jutranjih urah: od 6-00 (regija - MKAD) do 10-00 (bližje glavnim krajem koncentracije delovnih mest v Moskvi) in od 16-00 - 18-00 (center) do 20- 00 (radialne poti za odhod) zvečer.

Slika 1.6 Ob 6-00 na UDS ni težav

Slika 1.7 Prisotnost težav pri približevanju Moskvi

Na podlagi analitike imamo ob 7-00 težave na vhodu v mesto na glavnih radikalnih avtocestah do centra.

Slika 1.8 Težave na jugu Moskve

Slika 1.9 Težave na jugozahodu

Podobno sliko opazimo na absolutno vseh radialnih avtocestah prestolnice brez izjeme. Najvišji rezultat v jutranjih urah je bil dosežen ob 9:56 po moskovskem času, prometni zastoji so se do tega trenutka premaknili z obrobja mesta v njegovo središče.

Slika 1.10 9-00 - 9-56 jutranja konična obremenitev uličnega omrežja

Slika 1.11 TTK ob 16-00

Izboljšanje prometnih razmer na splošno je bilo opaziti do 15-40 po moskovskem času, razmere "do centra" se niso poslabšale do konca dneva. Splošne razmere so se slabšale od 16. ure dalje, medtem ko so se razmere začele izboljševati okoli 20. ure po moskovskem času. (Priloga A). Ob koncu tedna na UDS praktično ni opaziti težav in glede na stopnjevanje portala Yandex.Traffic "ocena" ni presegla "3" za ves čas dnevnega opazovanja. Tako lahko z gotovostjo trdimo preobremenjenost mesta zaradi koncentracije težišč človeških mas (delovnih mest) v njegovem središču in veliko boljšo sliko ob koncih tedna, ko problema MTM ni.

Če naredimo vmesne zaključke, lahko z gotovostjo trdimo, da bi moral biti glavni poudarek dela zmanjšanje števila težišč človeških mas v središču mesta in omejitev potovanja na to območje ter povečanje zmogljivosti glavne radialne postaje. avtoceste. Moskovska vlada že dela korake v tej smeri z uvedbo plačljivega parkiranja v središču Moskve in uvedbo sistema prepustnic za vstop v središče mesta za vozila (v nadaljevanju vozila) s skupno težo nad 3,5 tone.

Slika 1.12 Območje plačljivega parkiranja v Moskvi

Če analiziramo dobljene rezultate, lahko sklepamo, da imajo prometne težave enosmerno obliko ob delavnikih in enako dinamiko začetka in konca (zjutraj iz regije, postopoma se pomika v središče mesta in obratno zvečer - iz centra proti regiji.

Tako lahko glede na ta trend sklepamo, da je uvedba dinamičnega upravljanja prometa nujna, saj so zastoji na cestah enosmerni. S pomočjo inteligentnih sistemov lahko spreminjamo prepustnost ceste v eno ali drugo smer (npr. z uporabo vzvratnega pasu ga »prižgemo« na stran z nezadostno prepustnostjo), spreminjamo in prilagajamo faze semaforjev doseči največjo zmogljivost na zahtevnih odsekih. Takšni sistemi in metode postajajo vse bolj razširjeni (na primer vzvratni pas na Volgogradskem prospektu). Hkrati je nemogoče »na slepo« povečevati kapaciteto problematičnih območij, saj lahko zastoje preprosto premaknemo na prvo mesto z nezadostno kapaciteto. To pomeni, da bi moralo biti reševanje prometnih problemov kompleksne narave, modeliranje problemskih območij pa ne bi smelo potekati ločeno od celotnega sistema cestnega omrežja in se izvajati celovito. Tako bi moral biti eden od ciljev našega dela modeliranje in optimizacija ene od problematičnih radialnih avtocest v Moskvi.

1.5 Teoretične informacije

1.5.1 Razvrstitev cest v Rusiji

Odlok vlade Ruske federacije z dne 28. septembra 2009 N 767 je odobril Pravila za razvrščanje avtocest v Ruski federaciji in njihovo razvrstitev v kategorije cest.

Avtoceste so glede na prometne razmere in dostop do njih razdeljene v naslednje razrede:

avtocesta;

Hitra avtocesta

običajna cesta (ne hitra cesta).

1.5.2 Ceste glede na ocenjeno intenzivnost prometa

V skladu s SNiP 2.05.02 - 85 od 1. julija 2013 so razdeljeni v naslednje kategorije (tabela 2):

Tabela 2

	Ocenjena intenzivnost prometa, zmanjšane enote / dan.
IA (avtocesta)
IB (cesta za visoke hitrosti)
Navadne ceste (nehitre ceste)
		St. 2000 do 6000
		St. 200 do 2000

1.5.3 Glavni parametri TP in njihov odnos

Prometni tok (TP) je skupek vozil, ki hkrati sodelujejo v prometu na določenem odseku cestnega omrežja.

Glavni parametri transportnega toka so:

pretok?, pretok l, gostota pretoka s.

Hitrost? prometni tok (TP) se običajno meri v km/h ali m/s. Najpogosteje uporabljena enota je km/h. Hitrost pretoka se meri dvosmerno, na večpasovnici pa se hitrost meri na vsakem pasu. Prečni profili so izdelani za merjenje hitrosti toka na cestišču. Odsek ceste je črta, pravokotna na os ceste, ki poteka po njeni celotni širini. Hitrost TP se meri na mestu ali v odseku.

Lokacija je del ceste, ki je zaprt med dvema odsekoma. Razdalja L, m med odseki je izbrana tako, da je zagotovljena sprejemljiva natančnost merjenja hitrosti. Meri se čas t, od prehoda odseka z avtomobilom - časovni interval. Meritve se izvajajo za dano število n avtomobilov in izračuna se povprečni časovni interval?:

Izračunajte povprečno hitrost na območju:

V = L /?.

To pomeni, da je hitrost prometnega toka povprečna hitrost avtomobilov, ki se v njem premikajo. Za merjenje hitrosti TP v prerezu se uporabljajo daljinski merilniki hitrosti (radar, svetilka - žaromet) ali posebni detektorji hitrosti. Izmerimo hitrosti V za n avtomobilov in izračunamo povprečno hitrost na odseku:

Uporabljajo se naslednji izrazi:

Povprečna začasna hitrost V je povprečna hitrost avtomobilov na odseku.

Povprečna prostorska hitrost? - povprečna hitrost vozil, ki prečkajo pomemben odsek ceste. Označuje povprečno hitrost prometnega toka na spletnem mestu ob določenem času dneva.

Potovalni čas je čas, ki ga vozilo potrebuje, da prevozi enoto dolžine ceste.

Skupna kilometrina - vsota vseh poti avtomobilov na cestnem odseku v določenem časovnem intervalu.

Tudi hitrost gibanja lahko razdelimo na:

Trenutna Va - hitrost, določena v ločenih tipičnih odsekih (točkah) ceste.

Največja Vm - največja trenutna hitrost, ki jo vozilo lahko razvije.

Intenzivnost prometa l je enaka številu avtomobilov, ki peljejo skozi odsek ceste v časovni enoti. Uporablja krajše časovne intervale pri velikih količinah prometa.

Intenzivnost prometa se meri s štetjem števila n avtomobilov, ki peljejo skozi odsek ceste v določeni časovni enoti T, nato pa se izračuna količnik l = n/T.

Poleg tega se uporabljajo naslednji izrazi:

Obseg prometa - število avtomobilov, ki so prečkali odsek ceste v določeni časovni enoti. Količina se meri s številom avtomobilov.

Urni obseg prometa - število avtomobilov, ki gredo skozi odsek ceste v eni uri.

Gostota prometnega toka je enaka številu avtomobilov na odseku ceste določene dolžine. Običajno se uporabljajo 1 km dolgi odseki, dobi se gostota avtomobilov na kilometer, včasih se uporabljajo krajši odseki. Gostota se običajno izračuna iz hitrosti in intenzivnosti prometnega toka. Vendar pa je gostoto mogoče izmeriti eksperimentalno z uporabo aerofotografije, stolpov ali visokih zgradb. Uporabljeni so dodatni parametri, ki označujejo gostoto prometnega toka.

Prostorski interval ali kratek interval lp, m - razdalja med sprednjimi odbijači dveh avtomobilov, ki sledita drug za drugim.

Povprečni prostorski interval lp.sr - povprečna vrednost intervalov lp na lokaciji. Interval lp.sr se meri v metrih na avtomobil.

Prostorski interval l p.sr, m je enostavno izračunati, če poznamo gostoto c, avt./km toka:

1.5.4 Razmerje med parametri transportnega toka

Razmerje med hitrostjo, intenzivnostjo in gostoto toka imenujemo osnovna enačba prometnega toka:

V?s

Glavna enačba povezuje tri neodvisne spremenljivke, ki so povprečne vrednosti parametrov prometnega toka. Vendar so v dejanskih cestnih razmerah spremenljivke povezane. S povečevanjem hitrosti prometnega toka se intenzivnost prometa najprej povečuje, doseže maksimum in nato upada (slika 1.13). Zmanjšanje je posledica povečanja intervalov lp med avtomobili in zmanjšanja gostote prometnega toka. Pri visokih hitrostih avtomobili hitro prečkajo odseke, vendar se nahajajo daleč drug od drugega. Cilj nadzora gibanja je doseči največjo intenzivnost pretoka, ne hitrosti.

Slika 1.13 Povezava med jakostjo, hitrostjo in gostoto TP: a) odvisnost jakosti TP od hitrosti; b) odvisnost gostote TP od hitrosti

1.6 Metode in modeli transportnega modeliranja

Matematične modele, ki se uporabljajo za analizo prometnih omrežij, lahko razvrstimo glede na funkcionalno vlogo modelov, to je glede na naloge, v katerih se uporabljajo. Običajno lahko med modeli ločimo 3 razrede:

· Napovedni modeli

Simulacijski modeli

· Optimizacijski modeli

Napovedni modeli se uporabljajo, ko so znani geometrija in značilnosti uličnega omrežja ter lokacija objektov, ki tvorijo tok v mestu, in je treba določiti, kakšni prometni tokovi bodo v tem omrežju. Podrobneje napoved obremenitve cestnega omrežja vključuje izračun povprečnih prometnih kazalnikov, kot so obsegi medkrajskih premikov, intenzivnost prometa, porazdelitev potniških tokov itd. S pomočjo takšnih modelov je mogoče predvideti posledice sprememb prometnega omrežja.

Za razliko od napovednih modelov ima simulacijsko modeliranje nalogo modeliranja vseh podrobnosti gibanja, vključno z razvojem procesa skozi čas.

To razliko lahko formuliramo zelo preprosto, če prediktivno modeliranje odgovori na vprašanje, koliko in kje se bodo vozila premikala v omrežju, simulacijski modeli pa odgovorijo na vprašanje, kako podrobno se bo gibanje zgodilo, če je znano, koliko in kje. . Tako se ti dve področji transportnega modeliranja dopolnjujeta. Iz zgoraj navedenega sledi, da je razred simulacijskih modelov glede na njihove cilje in naloge mogoče pripisati širok spekter modeli, znani kot modeli prometne dinamike.

Za dinamične modele je značilen podroben opis gibanja.Področje praktične uporabe takih modelov je izboljšanje organizacije prometa, optimizacija faz semaforja itd.

Namen modelov napovedi pretoka in simulacijskih modelov je reproducirati obnašanje prometnih tokov, ki je blizu resničnemu življenju. Prav tako obstaja veliko število modeli, zasnovani za optimizacijo delovanja prometnih omrežij. V tem razredu modelov se rešujejo problemi optimizacije poti potniškega prometa, razvoja optimalne konfiguracije prometnega omrežja itd.

1.6.1 Dinamični modeli prometnih tokov

Večino dinamičnih modelov prometnih tokov lahko pogojno razdelimo v 3 razrede:

Makroskopski (hidrodinamični modeli)

Kinetični (plinskodinamični modeli)

mikroskopski modeli

Makroskopski modeli se imenujejo modeli, ki opisujejo gibanje avtomobilov v povprečnih izrazih (gostota, Povprečna hitrost in drugi). V takšnih modelih transporta je tok podoben gibanju tekočine, zato se takšni modeli imenujejo hidrodinamični.

Mikroskopski modeli so tisti modeli, v katerih je gibanje vsakega vozila eksplicitno modelirano.

Vmesno mesto zavzema kinetični pristop, pri katerem prometni tok opisujemo kot gostoto porazdelitve avtomobilov v faznem prostoru. Posebno mesto v razredu mikromodelov zavzemajo modeli tipa celičnega avtomata, ker je v teh modelih sprejet zelo poenostavljen diskreten časovno in prostorski opis gibanja avtomobilov, zaradi česar je visoka računska učinkovitost teh modelov je dosežen.

1.6.2 Makroskopski modeli

Prvi od modelov, ki temelji na hidrodinamični analogiji.

Glavna enačba tega modela je enačba kontinuitete, ki izraža "zakon ohranitve števila avtomobilov" na cesti:

Formula 1

Kjer je gostota, je V(x,t) povprečna hitrost avtomobilov na točki ceste s koordinato x v času t.

Predpostavlja se, da je povprečna hitrost deterministična (padajoča) funkcija gostote:

Če dodamo (1), dobimo naslednjo enačbo:

Formula 2

Ta enačba opisuje širjenje nelinearnih kinematičnih valov s prenosno hitrostjo

V resnici se gostota avtomobilov praviloma ne spreminja skokovito, ampak je zvezna funkcija koordinat in časa. Da bi odpravili preskoke, smo enačbi (2) dodali člen drugega reda, ki opisuje difuzijo gostote, kar vodi do glajenja profila valov:

Formula 3

Vendar pa je uporaba tega modela ni ustrezna realnosti pri opisovanju neravnotežnih situacij, ki nastanejo ob cestnih nepravilnostih (izvozi in izvozi, zožitve), pa tudi v pogojih tako imenovanega "ustavi in ​​pojdi" prometa.

Za opis neravnovesnih situacij je bila namesto deterministične relacije (3) predlagana uporaba diferencialne enačbe za modeliranje dinamike povprečne hitrosti.

Pomanjkljivost Paynovega modela je njegova stabilnost proti majhnim motnjam za vse vrednosti gostote.

Potem ima enačba hitrosti s takšno zamenjavo obliko:

Da bi preprečili vlome desna stran dodan je difuzijski člen, analog viskoznosti v enačbah hidrodinamike

Nestabilnost stacionarne homogene raztopine pri vrednostih gostote, ki presegajo kritično, omogoča učinkovito simulacijo pojava fantomskih zastojev - načinov zaustavitve in pojdi v homogenem toku, ki je posledica majhnih motenj.

Zgoraj opisani makroskopski modeli so oblikovani predvsem na podlagi analogij z enačbami klasične hidrodinamike. Obstaja še en način za izpeljavo makroskopskih modelov iz opisa procesa medsebojnega delovanja avtomobila na mikro ravni z uporabo kinetične enačbe.

1.6.3 Kinetični modeli

Za razliko od hidrodinamičnih modelov, oblikovanih glede na gostoto in povprečno hitrost toka, kinetični modeli temeljijo na opisu dinamike gostote faznega toka. S poznavanjem časovnega razvoja fazne gostote je mogoče izračunati tudi makroskopske značilnosti toka - gostoto, povprečno hitrost, variacijo hitrosti in druge značilnosti, ki jih določajo momenti fazne gostote glede na hitrosti različnih redov.

Označimo fazno gostoto kot f (x, v, t). Običajna (hidrodinamična) gostota c(x, t), povprečna hitrost V (x, t) in variacija hitrosti H(x, t) so povezani s momenti fazne gostote z razmerji:

1) Diferencialna enačba, ki opisuje spremembo fazne gostote s časom, se imenuje kinetična enačba. Prvič so kinetično enačbo za prometni tok oblikovali Prigogine in soavtorji leta 1961 v naslednji obliki:

Formula 4

Ta enačba je enačba kontinuitete, ki izraža zakon ohranitve avtomobilov, vendar zdaj v faznem prostoru.

Po Prigoginu interakcijo dveh avtomobilov na cesti razumemo kot dogodek, v katerem hitrejši avto prehiti počasnejši avtomobil, ki se pelje spredaj. Uvedene so naslednje poenostavljene predpostavke:

· priložnost za prehitevanje je najdena z neko verjetnostjo p, saj se zaradi prehitevanja hitrost prehitevajočega avtomobila ne spremeni;

Hitrost spredaj vozečega avtomobila se zaradi interakcije v nobenem primeru ne spremeni;

interakcija poteka na točki (velikost avtomobilov in razdaljo med njimi lahko zanemarimo);

sprememba hitrosti kot posledica interakcije se zgodi takoj;

· Upoštevane so le interakcije v paru, sočasne interakcije treh ali več avtomobilov so izključene.

1.7 Postavitev problema

V okviru trenutne študije uporabljamo statične podatke o zastojih z uporabo storitve Yandex.Traffic kot glavne informacije. Če analiziramo prejete informacije, pridemo do zaključka, da UDN mesta Moskva ne more obvladati prometnega prometa. Težave, ugotovljene v fazi analize pridobljenih podatkov, nam omogočajo sklep, da se večina težav na UDS dogaja izključno ob delavnikih in so neposredno povezane s pojavom »MTM« (nihajna delovna migracija), saj med analizo od And počitnice ni bil identificiran. Težave ob delavnikih prinašajo pojav snežnega plazu, ki teče z obrobja mesta v njegovo središče, in prisotnost nasprotnega učinka v popoldanskih urah, ko gre "plaz" iz središča v regijo. Zjutraj se na obrobju Moskve začnejo opazovati težave, ki se postopoma širijo v mesto. Omeniti velja tudi, da »ločitev« radialnih avtocest ne bo prinesla želenega učinka, saj, kot je razvidno iz analize, »vhod« v mesto v določenem časovnem intervalu zadržuje zastoje, zaradi česar osrednji del mesta nekaj časa potuje v optimalnem načinu. . Nato ob prisotnosti enakih težav nastanejo prometni zastoji v območju MKAD-TTK, medtem ko se prometni zastoji na vhodih še naprej povečujejo. Ta trend poteka vse jutro. Hkrati je nasprotna smer gibanja popolnoma prosta. Iz tega izhaja sklep, da mora biti sistem upravljanja semaforja in smeri gibanja dinamičen, spreminjati svoje parametre glede na trenutno situacijo na cesti.

Postavlja se vprašanje o racionalni uporabi cestnega vira in izvajanju takšnih možnosti (menjava faz semaforja, vzvratni pasovi itd.).

Vendar tega ni mogoče omejiti, saj ta »globalna gneča« nima konca. Te ukrepe je treba izvajati le v povezavi z omejitvijo vstopa v Moskvo in center, zlasti za prebivalce moskovske regije. Ker so dejansko na podlagi analize vsi problemi reducirani na MTM tokove, jih je treba pravilno prerazporediti iz osebnega v javni promet in ga tako narediti privlačnejšega. Takšni ukrepi se že uvajajo v središču Moskve (plačljivo parkiranje itd.). S tem bodo razbremenili mestne ceste v konicah. Tako so vse moje teoretične predpostavke zgrajene z »rezervo za prihodnost« in pod pogojem, da bodo zastoji postali dokončni (zmanjšalo se bo število potniških tokov v center), potniški tok bo postal bolj mobilen (en avtobus z 110 potnikov zavzame 10-14 metrov cestišča, v primerjavi z 80-90 enotami osebnega prevoza, podobno število potnikov pa zasede 400-450 metrov). V situaciji, ko bo število udeležencev optimizirano (ali vsaj čim bolj zmanjšano glede na gospodarske in socialne priložnosti), bomo lahko uporabili dve predpostavki, kako izboljšati upravljanje cestnega omrežja v Moskvi brez naložb velike količine denarja in računalniške moči, in sicer:

Za prepoznavanje problematičnih področij uporabite analitične in modelne podatke

Razvoj načinov za izboljšanje UDS in njegovega upravljanja na problematičnih območjih

Izdelava matematičnih modelov s predlaganimi spremembami in njihova nadaljnja analiza učinkovitosti in ekonomske izvedljivosti z nadaljnjim uvajanjem v praktično uporabo

Na podlagi navedenega se lahko s pomočjo matematičnih modelov hitro odzovemo na spremembe v UDS, predvidimo njegovo obnašanje in jim prilagodimo njegovo strukturo.

Na ta način lahko na radialni avtocesti razumemo razlog, zakaj deluje v nenormalen način in ima prometne zastoje in zastoje po svoji dolžini.

Tako je izjava o problemu, ki temelji na problemu, sestavljena iz:

1. Analiza ene od radialnih avtocest glede prisotnosti težav, vključno s konicami.

2. Izdelava makete dela te radialne avtoceste na mestu največjih težav.

3. Uvedba izboljšav tega modela na podlagi analitike MAC z uporabo resničnih podatkov in podatkov simulacije ter izdelava modela z opravljenimi spremembami.

2 Izdelava izboljšane različice MAC

Na podlagi formulacije problema in analize prometnih težav v Moskvi sem za izdelavo praktičnega modela izbral krak ene od radialnih avtocest (Kashirskoye Shosse), na odseku od križišča Andropov Prospekt in Kolomenskoye Proyezd do postajališče Trgovski center. Razlog za izbiro je veliko dejavnikov in zlasti:

· Nagnjenost k oblikovanju zastojev na istih mestih z enakim trendom

Živa slika težav z "MTM".

· Razpoložljivost rešljivih točk in možnost modeliranja semaforske ureditve na tem območju.

Slika 1.14 Izbrano območje

Izbrano mesto ima značilne težave, ki jih je mogoče modelirati, in sicer:

Prisotnost dveh problemskih točk in njun navzkrižni vpliv

· Prisotnost problemskih točk, katerih sprememba ne bo izboljšala stanja (možnost uporabe sinhronizacije).

· Jasna slika vpliva problema MTM.

Slika 1.15 Težave 11-00 v središču

Slika 1.16 Problemi iz središča. 18-00

Tako imamo na tem področju naslednje problematične točke:

Dva prehoda za pešce, opremljena s semaforji v poplavnem območju Nagatinskaya

Semafor na križišču avenije Andropov in ulice Nagatinskaya

Nagatinsky metro most

2. Izdelava izboljšane različice UDS

2.1 Analitika spletnega mesta

Dolžina prometnih zastojev na aveniji Andropov je 4-4,5 km v vsaki od 2 smeri (zjutraj do centra - od avtoceste Kashirskoye do drugega prehoda za pešce v poplavnem območju Nagatinskaya, zvečer v regijo - od ulice Novoostapovskaya do ulice Nagatinskaya). Drugi indikator, hitrost gibanja v konicah, tukaj ne presega 7-10 km / h: traja približno 30 minut, da prepotujete odsek 4,5 km v konicah. Kar zadeva trajanje, se prometni zastoji do centra na aveniji Andropov začnejo ob 7. uri zjutraj in trajajo do 13.–14. To pomeni, da je trajanje vsake "urne konice" na Andropovu 6-7 ur v vsaki od dveh smeri - pretirana raven celo za Moskvo, navajeno na prometne zastoje.

2.2 Dva glavna razloga za prometne zastoje na aveniji Andropov

Prvi razlog: avenija je preobremenjena z nepotrebnim "prevoznim" prometom. Od postaje podzemne železnice "Nakhimovsky Prospekt" do središča stanovanjskega dela Pechatniki v ravni liniji 7,5 kilometrov. In na cestah so 3 poti od 16 do 18 kilometrov. Poleg tega dve od treh poti potekata skozi Andropov Avenue.

Slika 2.1

Vse te težave povzroča dejstvo, da je med mostoma Nagatinskiy in Brateevskiy 7 km v ravni črti in 14 km vzdolž reke Moskve. Drugih mostov in predorov v tej vrzeli enostavno ni.

Drugi razlog je nizka zmogljivost same avenije. Najprej promet upočasnjuje pred leti ustvarjen namenski pas, po katerem sta za promet ostala le še 2 pasova v vsako smer. Zastoje močno olajšajo tudi 3 semaforji (transportni pred ulico Nagatinskaya in dva za pešce na poplavnem območju Nagatinskaya).

2.3 Strateške odločitve na aveniji Andropov

Za rešitev problema prekoračitev je treba zgraditi 2-3 nove povezave med mostoma Nagatinskiy in Brateevskiy. Te prometne povezave bodo odpravile prekoračitve in omogočile obvladovanje prometa, pri čemer se ne bo spodbujal tok »center-periferija«, temveč tok »periferija-periferija«.

Težava je v tem, da je gradnja takih objektov zelo zamudna in draga. In vsak od njih bo stal milijarde rubljev. Torej, če želimo tukaj nekaj izboljšati ne v 5 letih, ampak v letu ali dveh, je edini način, da delamo z zmogljivostjo Andropove avenije. Za razliko od gradnje novih mostov in predorov je to mnogokrat hitreje (0,5-2 leti) in 2 reda velikosti ceneje (50-100 milijonov rubljev). Kajti na najbolj problematičnih mestih je možno povečati kapaciteto avenije s poceni lokalnimi »taktičnimi« ukrepi. S tem bomo zadostili obstoječemu povpraševanju, izboljšali vse prometne kazalnike: zmanjšali dolžino prometnih zastojev, zmanjšali trajanje konic in povečali hitrost.

2.4 Taktični ukrepi na aveniji Andropov: 4 skupine

2.4.1 Korak 1: Regulacija semaforjev

Na problematičnem odseku so 3 semaforji: dva za pešce v poplavni ravnici Nagatinskaya in en transportni na križišču Andropova z ulico. Novosti in Nagatinskaya.

Dva semaforja za pešce v poplavnem območju Nagatinskaya že delujeta v najbolj "raztegnjenem" načinu (150 sekund za vozila, 25 za pešce). Dodatno podaljšanje cikla verjetno ne bo učinkovito za promet, bo pa povečalo že tako precejšnje čakanje pešcev. Edina stvar, ki jo lahko in mora narediti semaforska ureditev, je sinhronizacija obeh semaforjev za pešce, tako da vozila porabijo manj časa za pospeševanje in zaviranje. To bo v jutranji prometni konici malo vplivalo proti centru. Semaforji za pešce nimajo velikega vpliva na promet v obe smeri v drugih urah in proti regiji zvečer. Toda s semaforjem na križišču Andropova z ulico. Nove postavke in Nagatinskaya situacija je bolj zanimiva. Jasno ohranja pretok proti območju med večernimi konicami. Nadalje prevoz potuje po množici alternativnih ulic (Nagatinskaya Embankment, Novinki Street, Nagatinskaya Street, Kolomensky Proyezd, Kashirska avtocesta in Proletarski prospekt).

Upoštevajte trenutni način delovanja semaforja in razmislite, kaj je mogoče storiti.

Slika 2.2 Faze semaforja

Slika 2.3 Trenutni način delovanja semaforja

Prvič, zelo je kratek cikel za križišče z glavno ulico - le 110-120 sekund. Na večini avtocest je čas cikla v konicah 140-180 sekund, na Leninskem celo čez 200.

Drugič, način delovanja semaforja od časa dneva se spreminja zelo nepomembno. Medtem se večerni pretok bistveno razlikuje od jutranjega: pretok vzdolž Andropova iz regije je veliko manjši, pretok levo od Andropova iz središča pa veliko večji (ljudje se vrnejo domov v zaledje Nagatinskega).

Tretjič, iz nekega razloga je bil čas faze naprej čez dan skrajšan. Kakšen je smisel tega, če linearni tok vzdolž Novinki in Nagatinskaya ne doživlja resnih težav niti v konicah, še bolj pa čez dan?

Rešitev se predlaga sama od sebe: dnevni režim izenačite z jutranjim, zvečer pa rahlo "raztegnite" fazo 3 (Andropov v obe smeri) in močno raztegnite fazo "fan" 4 (Andropov iz sredine naravnost, desno in levo). To bo dejansko sprostilo Andropovo direktno potezo in "žep" za tiste, ki čakajo na vrsto.

Slika 2.4 Predlagani časovni način semaforja

Glede jutranje prometne konice je nesmiselno "nategovati" Andropova na tem križišču zjutraj do centra. Promet ne uporablja celotne dolžine "zelene faze", saj ne more hitro prevoziti križišča zaradi zastojev pred zožitvijo na mostu iz 4 pasov v 2.

2.4.2 Prerazporeditev

Obstajata dve težavi z oznako Andropov:

- namenski pas na 3-pasovnih odsekih avenije Andropov

- napačna označba na križišču z ulico Nagatinskaya in ulico Novinki

Nobena skrivnost ni, da je namenski pas dramatično zmanjšal zmogljivost avenije Andropov. To velja za gibanje tako v center kot v regijo. Poleg tega je potniški promet po namenskem pasu minimalen in ne presega več sto ljudi niti v konicah. To ni presenetljivo: namenski pas poteka vzdolž "zelene" metro linije in na oddaljenosti od metroja vzdolž same avenije skoraj ni zanimivih točk. Nosilnost vsakega pasu običajna uporaba približno 1200 ljudi na uro. To pomeni, da dodeljeni pas v nasprotju z namenom ni povečal, ampak zmanjšal nosilnost Andropove avenije.

Dodal bom: potniški promet kopenskega prometa na aveniji Andropov ima možnost nadaljnjega upada. Dejansko je že leta 2014 načrtovano odprtje postaje podzemne železnice Technopark v poplavnem območju Nagatinskaya. To bo omogočilo večini obiskovalcev nakupovalnega središča Megapolis in tistih, ki delajo v tehnoparku, uporabo podzemne železnice brez prestopanja na površinski promet.

Zdi se, da bi preklicali celotno namensko linijo za Andropova, in to je to. Toda analiza in dolgoletna opazovanja so pokazala, da namenski pas na aveniji Andropov ne moti povsod, ampak le na tistih odsekih, kjer so 3 pasovi (2 + A) v eno smer in kjer to ustvarja "ozko grlo". Na istem mestu, kjer so 4 vozni pasovi v eno smer (3 + A), namenski pas ne moti in celo omogoča večjo enakomernost prometnih tokov in opravlja funkcijo pasu za desno zavijanje, pospeševanje in zaviranje .

Zato prednostno predlagam ukinitev dodeljenega pasu na zoženih odsekih, kjer povzroča največje težave:

proti regiji na nadvoz Saikinsky in most Nagatinsky, ulica Saykina

· proti središču na celotnem odseku od vhoda na most Nagatinsky do vključno nadvoza Saikinsky.

Slika 2.5 Mesta, kjer je potrebna ukinitev voznega pasu

Slika 2.6 Preoznačevanje avenije Andropov

Prav tako bo treba ukiniti dodeljeni pas proti regiji na odseku od ulice Nagatinskaya do Kolomenskega projezda: povečan pretok proti regiji se ne bo mogel umestiti v obstoječa 2 pasova. Mimogrede, vstop na namenski pas na tem mestu je dovoljen tudi zdaj, vendar le za parkiranje.

Poleg namenskega pasu težave povzroča slaba označba avenije Andropov na območju križišča z ulico Nagatinskaya in ulico Novinki.

Prvič, širina pasov je velika in njihovo število je nezadostno. Pri tej širini cestišča je enostavno dodati pas na vsako stran.

Drugič, označba kljub razširitvi križišča ves promet iz neznanega razloga preusmerja na pasove za zavijanje levo, od koder morajo tisti, ki vozijo naravnost, »gaziti« na desno.

Vendar pa je nespretnost projektantov opravičljiva: vozel je zapleten, širina vozišča "hodi". Tudi ta rešitev za to križišče se ni pojavila takoj. Omogoča vam, da povečate število pasov na območju križišč in pustite tiste, ki vozijo naravnost, na svojih pasovih, tako da "odvzamete" neposredno smer nekoliko v desno. Posledično se bo zmanjšalo število menjav voznega pasu, povečala se bo hitrost prečkanja križišča v obe smeri.

Slika 2.7 Predlagana shema organizacije prometa v križišču Andropova - Nagatinskaya - Novinki

Slika 2.8 Predlagana prometna shema v križišču

Lokalne razširitve

Naslednji korak je izvedba sedaj najnujnejše širitve proti centru na odseku od Nagatinskega metro mosta do izvoza na Trofimovo ulico. S tem bi omogočili vrnitev 3 pasov za osebni promet, 4. pas za javni promet – tako kot je bilo na tem odseku storjeno v smeri regije.

Slika 2.9 Lokalne razširitve

2.4.3 Gradnja 2 izvenuličnih prehodov v poplavni ravnici Nagatinskaya

Pred kratkim se je začela gradnja nadzemnega prehoda v bližini postaje South River Station OT v bližini mostu podzemne železnice Nagatinsky. Po izgradnji bo semafor za pešce demontiran.

Slika 2.10 Gradbeni načrt Skywalk

To bi lahko bila dobra novica, a ni razloga za veselje: 450 metrov proti severu je nasproti trgovskega centra Megapolis še en prehod. Hkratna gradnja 2 križišč z odstranitvijo obeh semaforjev za pešce bi imela odličen učinek za smer v središče: pretočnost na isti širini bi se povečala za 30-35% zaradi ukinitve pospeševanja in zaviranja pred semafor. Ne bodo pa zgradili izvenuličnega križišča nasproti trgovskega centra Megapolis, kar pomeni, da drugega semaforja ni mogoče odstraniti. In učinek enega povišanega križišča bo nepomemben - ne več kot zaradi preproste sinhronizacije dveh semaforjev. Ker je v obeh primerih pospešek-pojemek ohranjen.

3 Utemeljitev predlaganih rešitev

Na podlagi analitike izračunamo problemske točke na posameznem področju UDS in jih, izhajajoč iz dejansko možnih rešitev, uporabimo. Ker nam program omogoča, da ročno ne delamo okornih izračunov, lahko z njim določimo optimalne parametre določenih problemskih področij v UDN in po njihovi optimizaciji dobimo rezultat računalniške simulacije, ki lahko odgovori na vprašanje, ali je predlagana spremembe bodo izboljšale prepustnost. Tako lahko z računalniškimi simulacijami preverimo, ali predlagane spremembe na podlagi analitike ustrezajo realnemu stanju in ali bodo spremembe imele pričakovan učinek.

3.1 Uporaba računalniške simulacije

Z uporabo računalniške simulacije lahko z veliko verjetnostjo napovemo dogajanje na UDS. Tako lahko izvedemo primerjalno analizo modelov. Simulirajte sedanjo strukturo UDS z njenimi lastnostmi, jo posodobite in izboljšajte ter ustvarite nov model, ki bo temeljil na UDS z njegovimi prilagoditvami. S pomočjo pridobljenih podatkov lahko na stopnji računalniškega modeliranja dobimo odgovor, ali je smiselno narediti določene spremembe v UDS, pa tudi z modeliranjem identificirati problematična področja.

Podobni dokumenti

Značilnosti glavnih kategorij cest. Določitev nosilnosti ceste in prometne obremenitve. Izračun povprečne hitrosti prometnega toka. Identifikacija nevarnih mest na cesti z metodo stopnje nesreč.

seminarska naloga, dodana 15.01.2012


Ugotovitev potrebe po prilagoditvi obstoječega modela vodenja in uvedbi novih nadzornih ukrepov ter vgradnji dodatnih tehničnih sredstev za organizacijo prometa. Razvoj optimalnega modela vodenja prometa.

diplomsko delo, dodano 16.05.2013


Analiza transportnih sistemov z matematičnim modeliranjem. Lokalne značilnosti prometnih tokov. Simulacija poteka prometa v bližini zožitve cestnega omrežja. Stohastično mešanje pri približevanju ozkemu grlu.

praktično delo, dodano 8.12.2012


Razvrstitev metod nadzora prometa. Avtomatiziran sistem za nadzor prometa "Green Wave" v Barnaulu. Načela njegove konstrukcije, struktura, primerjalne značilnosti. Obvoznica v Sankt Peterburgu.

test, dodan 02.06.2015


Vrednotenje varnosti konstrukcijske hitrosti, varnosti v cestnem prometu, stopnje zgoščenosti na cestišču, ravnosti cestišča. Določanje dejanskega modula elastičnosti netogega vozišča. Bistvo vzdrževanja cest in cestnih objektov.

seminarska naloga, dodana 8.12.2008


Prehod na inovativen model razvoja prometne infrastrukture. Glavne točke vladne prometne strategije do leta 2030. Analiza in iskanje najbolj optimalne rešitve transportnega problema. Rast prometnega sektorja v ruskem gospodarstvu.

članek, dodan 18.08.2017


Značilnosti transportne industrije. Bistvo in naloge transportne logistike. Organizacija transportnih zmogljivosti v OAO "NefAZ". Načrtovanje dejavnosti transportnega gospodarstva podjetja. Analiza in ocena učinkovitosti te organizacije.

seminarska naloga, dodana 14.01.2011


Določitev intenzivnosti prometa - število vozil, ki so prečkala kontrolni odsek cestnega objekta v vseh smereh na časovno enoto (uro, dan). Analiza gostote prometnega toka, njegove porazdelitve in obremenitve.

laboratorijske vaje, dodano 18.02.2010


Organizacija gibanja mestnega potniškega prometa med delovanjem sistema prilagodljivega nadzora prometa. Primerjava časovno odvisnih in transportno odvisnih strategij. Razvoj baze mehkih pravil. Konstrukcija članske funkcije.

seminarska naloga, dodana 19.09.2014


Analiza ukrepov za ureditev transportnega trga. Državna ureditev prometnih dejavnosti je kompleksen sklop ukrepov, katerih cilj je zagotoviti zahtevano raven prometnih storitev v vseh regijah.

Zpizv reduzOZaRAscheninthinObOhnAheninth, VzTRechAYuschinXzjazVTeZazTe

ARM– avtomatizirano delovno mesto;

AUZpriD– agregatni sistem objektov vodenja prometa;

AUpriD– avtomatiziran sistem za nadzor prometa;

AUpriD- Z– avtomatski nadzorni sistem na osnovi osebnega računalnika;

INppri– daljinska nadzorna plošča;

GOROD,GOROD- M, GOROD- M1 - imena avtomatiziranih sistemov za nadzor prometa z uporabo računalnikov;

DC– cestni kontrolor;

DBYpri– nadzorna plošča zaslona;

DP- kontrolna soba;

DTp- prometna nesreča;

DTZ– cestno prometno omrežje;

DT– detektor transporta;

DU– dispečerski nadzor;

INp– inženirska plošča; INR– induktivna zanka; INC– sredinski simulator;

KDA– nadzorna in diagnostična oprema;

TORC– kontrolor regijskega centra; TOTZ- komplet tehničnih sredstev; KU– usklajeno vodenje; MnZX– mnemotehnika;

pTO– program usklajevanja;

pKU– nadzorna in upravljalna plošča;

PEINM– osebni elektronski računalnik;

Rpri- ročno upravljanje;

ZMEp– specializirani oddelek za montažo in vzdrževanje;

ZO– semaforski objekt;

TVp- klicna tabla za pešce;

TE– transportna enota (avto);

TIN– telemetrija;

TKP– semafor za skupno uporabo;

Tp– pretočnost prometa;

TZ– telesignalizacijo;

TSKU– telemehanski sistem koordiniranega vodenja;

Tpri– daljinsko upravljanje;

priINTO– nadzorni računalniški kompleks;

priDC– ulica in cestno omrežje;

UZH– nadzorovani prometni znak;

prištTp– naprava za zbiranje informacij o prometnih tokovih;

prip- kontrolna točka;

priZTO- indikator priporočene hitrosti;

Cprip- centralna nadzorna soba.

1. Osnove vodenja prometa

1.1. Transportni tok kot nadzorni objekt

Predmet nadzora ASUD je prometni tok, ki je opisan z nizom značilnosti, ki označujejo proces gibanja: intenzivnost, hitrost, sestava toka, intervali v toku in nekateri drugi kazalci.

Transportni tok ima povsem določene lastnosti, ki jih je treba upoštevati pri izbiri krmiljenja v sistemu. Zato upoštevamo nekatere najpomembnejše značilnosti prometnega toka.

1 . 1 . 1. ZVOjejstVA TransodtnOGO Avtor:TOZaA

Prvič, terenske raziskave prometa vozil v mestih kažejo, da se značilnosti prometnih tokov čez dan močno spreminjajo, kar izhaja iz neenakomernega pretoka avtomobilov v prometno omrežje. To je dinamična narava obnašanja nadzornega objekta.

Drugič, dnevne periodične meritve istih parametrov pretoka v določenih časovnih intervalih dneva kažejo statistično naravo procesa gibanja vozila. Verjetnostno obnašanje nadzornega objekta je posledica dejstva, da prometni tok tvorijo posamezni udeleženci v prometu, ki uporabljajo različne vrste vozil in imajo različne cilje vožnje (v času in prostoru).

Tretjič, ti statistični vzorci gibanja so stabilni zaradi prisotnosti determinističnih trendov v gibanju vozil. Dejansko je velika večina potovanj občasnih in pogostih

se izvaja na stalnih progah (službena potovanja, javni linijski promet, tovorni promet). Kolektivno obnašanje toka, ki je rezultat interakcije udeležencev z različnimi cilji in različnimi psihofiziološkimi lastnostmi, se podreja zakonu velikih števil in naredi verjetnostne značilnosti gibanja vozil stabilne. Prav odsotnost kaosa v prometnem omrežju omogoča delovanje avtomatiziranega nadzornega sistema, kar posledično prispeva k še večji stabilizaciji prometnih procesov.

Četrtič, najpomembnejša lastnost prometnih tokov, ki v veliki meri določa načela upravljanja, je njihova vztrajnost. Vztrajnost razumemo kot neprekinjeno lastnost krmilnega objekta

premikati iz stanja v stanje v času in prostoru. Dejansko se parametri gibanja transportnih enot, izmerjeni v določeni časovni točki, ne morejo bistveno spremeniti v kratkem časovnem obdobju zaradi dejstva, da ima vsaka enota končno, natančno določeno hitrost in jo je mogoče zaznati v tem intervalu znotraj omejen del prometnega omrežja. Ta lastnost se kaže predvsem v tem, da se povprečni parametri tokov (intenzivnost, hitrost, gostota, intervali) nenehno spreminjajo v času in prostoru. Prisotnost "paketov" v tokovih je tudi posledica majhne variabilnosti strukture toka med njegovim prehodom skozi sosednja presečišča, tj. posledica vztrajnosti pri spreminjanju intervalov med zaporednimi avtomobili. Vztrajnost krmilnega objekta kaže na možnost predvidevanja sprememb njegovih karakteristik v majhnih intervalih.

Petič, vse naštete lastnosti se pojavljajo kot posledica soodvisnega gibanja vozil. Ta soodvisnost se izraža predvsem v tem, da včasih majhne spremembe v prometnih razmerah na posameznih avtocestah in križiščih (zožitev vozišča, spremembe vremenskih razmer, kršitev prometne signalizacije) povzročijo močno spremembo narave prometa ne le na tem odseku, temveč tudi na oddaljenih avtocestah in križiščih mest. Povezljivost reguliranih prometnih vozlišč je še posebej močna v načinih zasičenosti omrežja, ko se prometni zastoji, ki so nastali v ločenem križišču, razširijo na pomemben del omrežja. Omrežna povezljivost je zapletena in včasih nepredvidljiva. Čim močnejša je lastnost povezljivosti, tem večje odseke omrežja je treba upoštevati pri reševanju problema krmiljenja in tem težja je ta naloga, saj objekt nadzora ni treba razumeti kot posamezna križišča, temveč kot vsa med seboj povezana prometna vozlišča.

Faktor soodvisnosti se kaže tudi v pogojih omejenega gibanja vozil na vlekah in skozi križišča omrežja. Da bi zagotovili varno in hitro premikanje avtomobilov v prometnem toku, so vozniki zaradi realne prometne situacije prisiljeni izvajati različne manevre. Posledično se lahko vzorci gibanja posameznih vozil obravnavajo kot posledica skupnih interakcij v toku. Značilnosti nastale interakcije so tisti začetni parametri za sistem, v skladu s katerimi se odloča o dodelitvi določenega nadzora.

premikanje.

1 . 1 . 2. ZOstojanitijaz TransodtnOGO Avtor:TOZaA

Oglejmo si podrobneje tipične primere cestnega prometa. Eksperimentalne in teoretične študije dajejo razloge za ločitev treh kvalitativno različnih stanj, ki jih bomo poimenovali zVObOdnsm, GRprippoTim in TiNoindennsm .

Pri nizki gostoti prometa, ko zmogljivost ceste ni dejavnik, ki omejuje neovirano gibanje, je hitrost vozil blizu hitrosti prostega gibanja. Interakcija med transportnimi enotami v načinu prostega gibanja je tako majhna, da jo lahko zanemarimo. Za stanje prostega transportnega toka ni značilno samo neodvisno gibanje posameznih transportnih enot, temveč tudi intervali med enotami v toku, ki se pri tem seštevajo. Številna eksperimentalna dela, kot tudi mejni izreki

čakalne vrste pravijo, da je porazdelitev intervalov v prostem toku blizu eksponentne in je zato število prihodov transportnih enot toka v določenem intervalu v času ali prostoru opisano s Poissonovim zakonom. Prosto stanje toka opazujemo v realnem prometnem omrežju na odsekih z redkim prometom na odsekih, ki so od dovodnih križišč oddaljeni več kot 800 m.

Drugačna slika nastane, če upoštevamo skupinski način gibanja. Skupinski promet vozil se razvije pri nekoliko večjih prometnih intenzivnostih, ko zmogljivost ceste in križišča že pomembno vpliva na prometne razmere. Da bi ohranili hitrost, so vozniki hitrih avtomobilov prisiljeni prehitevati, sestavljati

in druge manevre. V načinu prostega prometa se prehitevanje v toku izvaja z malo ali nič interakcije med transportnimi enotami. Za gibanje skupine je značilna največja interakcija enot med gibanjem, največja intenzivnost prisilnih manevrov. Posledično je celoten prometni tok razdeljen na niz čakalnih vrst s hitrostjo glavnih avtomobilov pri nizki hitrosti. Hkrati padajo hitrosti hitrih transportnih enot. Zdaj gibanja vozil ni mogoče opisati s Poissonovim zakonom, saj so razdalje med zaporednimi avtomobili v kolonah blizu varnostnih razdalj, tj. ne sledijo eksponentni porazdelitvi. Tipičen primer skupinskega toka je gibanje vozil, opazovano v prerezu razpona, ki se nahaja 20–30 m za križiščem, ki ga napaja. Poči v potoku, ki nastajajo

po prehodu transportnih enot skozi križišče se med premikanjem po odru razmeroma počasi »razpadajo«, tok na obravnavanem odseku pa ima še vedno izrazito skupinsko obliko.

Ko se intenzivnost prometa poveča in doseže zmogljivost ceste, postanejo pogoji za prehitevanje počasnih avtomobilov s hitrimi avtomobili težji, čakalne vrste, ki nastanejo v skupinskem načinu prometa, se podaljšajo in praktično združijo v eno kolono. Hkrati se hitrosti vozil v toku uskladijo in izkažejo, da so blizu hitrosti najpočasnejših avtomobilov, intervali med transportnimi enotami v toku postanejo blizu determinističnim, enakim razdaljam varnega gibanja. Ta način gibanja bomo imenovali prisilno.

Druga značilnost nadzornega objekta je prisotnost trenda razvoja v njem. Kvantitativne spremembe v objektu nadzora

povezana z naravno rastjo motorizacije, izgradnjo novih urejenih križišč, izgradnjo priključkov v različnih nivojih, izboljšanjem dinamičnih lastnosti vozil, prenovo organizacije prometa na urejenem območju (uvedba in ukinitev zavijanja). gibanja, uvedba enosmernih ulic, prepoved prehoda po nekaterih ulicah za tovorni promet, prepoved in dovoljenje parkiranja itd.). Te kvantitativne spremembe praviloma vodijo v spremembo strukture pretokov, stopnje povezanosti posameznih presečišč omrežja, obsega reguliranega omrežja, kar lahko zahteva kvalitativno rekonfiguracijo organa upravljanja in vodi do revizija vrste krmilnih algoritmov za posamezno križišče. Tako mora biti sistem za krmiljenje gibanja nujno "fleksibilen" glede na krmilni objekt.

1 . 1 . 3. RAzitdedelentj VRemennsX inteRVAlov

Večina raziskovalcev ob upoštevanju prometnega toka na precej dolgem odseku avtoceste uporablja za opis časovnih intervalov sestavljene porazdelitve oblike

F (d t ) =

A L- b 1 S +

B L- b 2 S

+ C L- b 3 S

kjer vsaka od treh komponent opisa definira določen del toka:

ü A L- b 1 S

ü B L- b 2 S

- prosto premikanje;

– delno s t i č n o s k ou n t i a n n a i;

ü CL- b 3 S je pripadajoči del TP.

Vsak od treh koeficientov A, IN, Z pomeni delež intenzivnosti prometa, ki je v enem od treh stanj, torej njihova vsota

Porazdelitev (1.1) precej dobro opisuje TP na avtocestah neprekinjenega gibanja. Ob upoštevanju problematike opisa TP na mestnem

ulic, opremljenih s semaforji, je primerneje analizirati

porazdelitev časovnih intervalov znotraj skupin avtomobilov, ko se regulirano križišče odmika. Ta pristop je tesno povezan z rešitvijo vprašanja postopnega razpadanja paketov in posledično z možnostjo organiziranja usklajenega nadzora prometa.

Poskusi nekaterih raziskovalcev kažejo, da je normalizirana Erlangova porazdelitev primernejša za opisovanje časovnih intervalov znotraj izbruhov.

F (d t ) =

l ( K + 1)

k

L l ( K + 1)d t . (1.2)

C a th e m a

Z disperzijo:

M k

D k =

1 . (1 . 3)

1 . (1 . 4)

l 2 ( K + 1)

To porazdelitev podpira dejstvo, da glede na različne K, lahko dobite kakršno koli stopnjo posledice, zato odražajo stopnjo povezanosti toka znotraj paketa. Učinek razpada paketa določa odvisnost povprečne intenzivnosti prometa znotraj paketov l in vrstnega reda porazdelitve K od razdalje tovora do izvoznega križišča. Eksperimentalne študije so pokazale, da zmanjšanje l in K ko se tovor odmika od izvleka, je dobro približan z eksponentno odvisnostjo

- H L

l n (L n ) = l + ( l n as

L c ) L 1

n . (1.5)

K = [

K c + (K

na z

- K c

) L - H 2 L n

kjer je l povprečna intenzivnost prometa vzdolž celotnega toka;

l n A z –

intenzivnost znotraj tropa na njegovem izstopu iz križišča;

L n - razdalja

paketi iz križišča;

K n A z – m a k s i m a l p o r d o d

E. N G -d La Pa in Chk in, T O L E O TO ONE NA ŠARTU NA SO PEL K R Yus TK A; K c

– naročilo

Erlang in sled za d i s t i o n j e zabavn e višine

združevanje paketov;

H 1 , H 2 – buck koeficient razgradnje za

l n (l n )

in K ;

v oglatih oklepajih je celo število izraza.

Poskusi kažejo, da je za paket, ki je pravkar zapustil križišče, vrednost K=9.

Praktične raziskave z uporabo ASUD v mestih: Harkov, Minsk, Krasnojarsk, Nižni Novgorod itd., izvedene v

80 - 90 let, omogočila pridobitev reprezentativne statistike o prometnem toku.

Analiza porazdelitve intervalov pri različnih intenzivnostih ter minimalnih dovoljenih intervalov med avtomobili kaže na obstoj treh skupin avtomobilov v prometnem toku:

ü avtomobili, ki se prosto gibljejo in ne vplivajo drug na drugega v intervalih, daljših od 8 s;

üdelno povezani avtomobili, ki se premikajo v intervalih 1,5 -

8,0 s; razporeditev intervalov je takšna, da imajo vozniki posameznih vozil možnost manevriranja v toku;

ü povezani del toka; v tem primeru ves čas

opaženi so le majhni intervali reda 1,0 - 1,3 s.

V praksi so avtomobili, ki se prosto gibljejo, opaženi s hitrostjo do 300 avtomobilov na uro na pas. Delno zvezani avtomobili so opaženi s hitrostjo približno 300 do 600 avtomobilov na uro na vozni pas. Zvezni promet poteka z več kot 600 vozili na uro na pas.

Sodoben avtomatiziran sistem za vodenje prometa vključuje kombinacijo različnih tehničnih sredstev in programskih metod, katerih glavni namen je zagotoviti varno gibanje vozil in pešcev (udeležencev v prometu). Celostni strokovni pristop k organizaciji cestnega prometa lahko zmanjša število nesreč, prepreči zastoje, kar vodi v bistveno izboljšanje okoljske situacije v velika mesta. Skrbno zasnovan sistem ASUDD, ki ustreza vsem standardom, je v kombinaciji z dobro izdelanim projektom organizacije prometa zagotovilo varnosti na obremenjenih avtocestah.

Če razumete sistem ASUDD globlje, potem je to umetna inteligenca, izostrena za upravljanje transporta, ob upoštevanju različni dejavniki, določen objekt in odsek cestnega omrežja. Sistem ASUDD je del inteligentnega transportnega sistema (ITS). Sistem ASUDD se prilagodi intenzivnosti prometa, opravi analizo in oceno stanja ter nato ukrepa za razbremenitev problematičnih vozlišč cestnega omrežja.

Sistem ASUDD prerazporeja prometne tokove s pomočjo periferne opreme, kot je informacijska tabla - TOI (informacijske dinamične table), nadzorovana prometni znaki(UDZ).

Sistem ASUDD s pomočjo nadzorovane prometne signalizacije (UDZ) preusmerja prometne tokove na manj obremenjene izvoze in prometna vozlišča oziroma zmanjšuje hitrost toka, da prepreči zastoje na izvozu. V primeru prometne nesreče lahko sistem ASUDD prepove dostop do tega odseka in s tem prepreči nastanek mrtvega zastoja, v katerem bi morali udeleženci v prometu ostati do odprave posledic nesreče.

Informacijski prikazovalnik se uporablja za obveščanje voznikov vozil o morebitnih zastojih in zastojih na določena področja UDS. Upoštevam informacije, prejete z informacijske table, voznik izbere načine za obvoz problematičnega območja cestnega omrežja (UDS).

Zbiranje informacij za analizo prometne situacije poteka tudi s pomočjo periferne opreme, kot so detektorji vozil in nadzorne kamere.

Sistem avtomatiziranega nadzora prometa lahko vključuje tudi semaforizirane objekte, tako na križiščih, stičiščih kot vzvratnih semaforjih. Interakcija vse naštete opreme in sistema analitike in vodenja prometa je avtomatiziran sistem vodenja prometa (ATCS). Takšni sistemi se lahko uporabljajo tako globalno (upravljanje celotnega mesta) kot lokalno (upravljanje določenega prometnega vozlišča ali odseka cestnega omrežja). Nadzorni sistem lahko vključuje vremenske postaje za ocenjevanje vremenskih razmer in opozarjanje voznikov na bočni veter, poledico, sneženje in druge elemente.

Zelo pogosto izvedba sistema ASUDD ni popolna brez zasnove nosilnih konstrukcij za opremo ASUDD (informacijske table, nadzorovana prometna signalizacija), praviloma so to nosilne kovinske konstrukcije v obliki črke U, W in L. - oblikovani modeli.

Nemogoče je upravljati sistem ASUDD brez ustvarjanja komunikacijske linije za interakcijo periferne opreme in brez ustvarjanja kabelskih linij za napajanje opreme.

Tudi pri razvoju sistemov ASUDD se pogosto uporablja transportno modeliranje, ki omogoča vizualno preverjanje izvedljivosti namestitve sistema že v času njegovega nastanka z uporabo računalniške tehnologije.

Različne vrste sistemov ASUDD se uporabljajo po vsej Rusiji tako v mestnem okolju kot na podeželju - zvezne avtoceste in velika industrijska območja.

Potreba po izdelavi sistema ASUDD

V pogojih današnjega hitro rastočega prometa vozil je uporaba in izdelava ASUDD sistema nujna povsod, kjer so prometni tokovi. To je potrebno tako za uravnavanje prometnih tokov kot za zbiranje analitičnih in statističnih podatkov za ustvarjanje novih načinov za obvoz problematičnih območij v prihodnosti (ustvarjanje cestnoprometne infrastrukture) – ustvarjanje novih cest in klančin, kar pomaga preprečiti nastanek zastoji ob stalnem povečevanju števila vozil.

Nudimo naslednje storitve projektiranja in gradnje:

• Novi avtomatizirani sistemi za nadzor prometa (ASUDD);
• Posodobitev in rekonstrukcija obstoječih sistemov ASUDD;
• Začasni sistemi ASUDD;
• ASUDD sistemi v industrijskih območjih;
• Avtonomni sistemi ASUDD;
• Integracija sistema ASUDD v inteligentni transportni sistem (ITS);
• Gradnja sistemov ASUDD vseh vrst in zahtevnosti.

Vsak avtomatiziran sistem za nadzor prometa, ki so ga zasnovali in izvedli naši strokovnjaki, je edinstven objekt, za izvedbo katerega je potrebno izvesti izjemno natančne izračune, analizirati prometno situacijo in poiskati najuspešnejše tehnične rešitve. Kateri cilji se dosežejo med aktivno implementacijo takega sistema?

• čas zamude cestnega prometa v križiščih se zmanjša na minimum, zmanjša se število prisilnih ustavitev v prometnih zastojih, zmanjšajo se tudi stroški goriva;
• povečujeta se povprečna hitrost prometnega toka in zmogljivost mestnega prometnega omrežja;
• zagotavljanje varnosti za vse udeležence v prometu.

Namestitev ASUDD je sodobna metoda boj proti zastojem, prometnim nesrečam in drugim negativnim posledicam povečanja števila avtomobilov na cestah velemest. Izkušnje in praktične spretnosti strokovnjakov PRIMECAD nam omogočajo načrtovanje in namestitev sistema katere koli kompleksnosti, pa tudi njegovo vzdrževanje ali posodobitev v celoti v skladu z zahtevami kupca.

Prednosti našega ASUDD

• Prilagodljivost razmeram na cesti. Zaradi visoke stopnje avtomatizacije se ASUDD lahko prilagaja specifičnemu urbanemu okolju – uravnava čas delovanja semaforjev, določa optimalne smeri gibanja itd.
• Možnost hitre posodobitve. Za sistem je značilna zadostna fleksibilnost, ki omogoča spreminjanje nabora njegovih komponent v skladu s trenutnimi zahtevami.
• Skladnost s sodobnimi varnostnimi zahtevami. Oprema se upravlja na daljavo z uporabo visoko zmogljivih programskih sistemov, ki izključujejo vpliv človeškega faktorja.