Управление движением в транспортных узлах улично-дорожной сети городов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Воронежская государственная лесотехническая академия Россия

Управление движением в транспортных узлах улично-дорожной сети городов

Денисов Г.А., Лихачев Д.В.

Струков Ю.В., Разгоняева В.В.

Аннотация

транспортный поток движение светофор

Рассматривается вариант управления движением на пересечении по фиксированному состоянию транспортного потока путем нахождения интервалов изменения интенсивности и возможности выполнения лево поворотного движения в течение суток. Предлагается конструкция светофора, позволяющая в транспортном узле изменить не только время, но и структуру цикла светофорного регулирования.

Ключевые слова: интенсивность, лево поворотное движение, светофор, цикл

Abstract

Option of traffic management traffic at the crossroads on a fixed state of traffic flow is considered by finding intervals of intensity change and possibility of fulfillment of left turn movement during the day. A construction of traffic lights is suggested, allowing changing not only time, but also the structure of cycle of traffic signalization in.junction point.

Keywords: intensity, left turn movement, traffic light, cycle

Отдельный перекресток со светофорами, являясь низшим уровнем трехступенчатой иерархии городской системы управления транспортными потоками [1], определяет не только производительность транспортного процесса и безопасность дорожного движения в данном транспортном узле, но и стабильность работы всех синхронных, последовательно установленных на участках улично-дорожной сети светофоров, пропускающих транспортные средства в режиме «зеленой волны».

В настоящее время большая часть транспортных узлов в городах управляется по фиксированному состоянию транспортного потока (временно-зависимое управление или автономное), которое определяется интенсивностью движения, полученной на основе учета, видео фиксации или натурных наблюдений с последующим анализом статистических данных. Более эффективным является управление в реальном времени (транспортно-зависимое или режим текущего времени), основанное на анализе ежесекундных переменных входных данных о параметрах транспортного потока с последующим корректированием продолжительности времени включения зеленого сигнала светофорной сигнализации. При транспортно-зависимом управлении движением возможно применение и более прогрессивных методов, одним из которых является использование принципа искусственного интеллекта [1].

Несмотря на отсутствие возможности учета изменения характеристик транспортного потока, временно-зависимое управление транспортным узлом имеет свои преимущества. Во-первых, нет необходимости в оснащении подходов к транспортному узлу датчиками интервалов и вызова, а также составлении сложных алгоритмов и программ, непрерывно тестирующих состояние транспортного потока. Во-вторых, имеется возможность регулирования движения транспортных средств (ТС) по интервалам в течение суток. Интервалы следует выбирать в зависимости от поставленной задачи и конечной цели регулирования.

Для разъезда ТС на регулируемом пересечении используют транспортные светофоры типа Т.1, Т.1.п, Т.1.л или Т.1.пл [2], которые являются исполнительными элементами технической подсистемы транспортно-телематических систем регулирования движения в транспортных узлах. При невысокой интенсивности движения ТС на походах к пересечению и незначительном изменении ее в течение суток используют транспортный светофор типа Т.1 без дополнительных секций правого и (или) левого поворотов, поскольку в данной ситуации управление по фиксированному состоянию транспортного потока является предпочтительным. Фактически в крупных городах и населенных пунктах интенсивность движения по любому из направлений на подходе к транспортному узлу изменяется по времени суток. При этом значительно она повышается в утренние и вечерние часы «пик», затрудняя лево поворотное движение, которое в такой схеме регулирования осуществляется путем «просачивания» через встречный прямонаправленный поток. Известно, что при высокой интенсивности движения для организации левого поворота используют два способа: первый - метод отсечки встречного прямонаправленного потока, второй - выделение лево поворотного движения в отдельной фазе светофорного регулирования.

Первый способ может быть реализован на пересечении, оборудованном транспортным светофором типа Т.1, второй только на пересечении оборудованном светофором типа Т.1.л. С целью повышения эффективности управления транспортными потоками на пересечении разработана перестраиваемая конструкция светофора [3], позволяющая выделять лево поворотное движение как первым, так и вторым способом.

Конструктивно светофор предлагается выполнить с поворотной вокруг вертикальной оси на 180⁰ секцией, разрешающей движения налево. В случае невысокой интенсивности лево поворотного движения и встречного прямо направленного потока секция поворота налево расположена за основной секцией зеленого сигнала. Транспортный светофор в таком положении представляет собой конструкцию типа Т.1. При превышении интенсивности лево поворотного движения, например 120 авт/час [4], секция поворачивается на 180⁰ вокруг вертикальной оси и светофор будет представлять конструкцию типа Т.1.л [5].

Такое конструктивное решение позволит управлять движением в транспортных узлах с изменением не только времени, но и структуры цикла светофорного регулирования (выделение левого поворота в отдельной фазе) как при фиксированном состоянии транспортного потока, так и в реальном времени.

При фиксированном состоянии транспортного потока управление движением может осуществляться следующим образом. Интенсивность лево поворотного движения ТС на подходах к конкретному пересечению (авт./час), полученная по результатам натурных наблюдений, разбивается на интервалы по времени суток (рисунок):

- интенсивность движения в утренние и вечерние часы, при которой лево поворотное движение на пересечении может осуществляться методом «просачивания» (интенсивность ниже допустимого критического значения );

- интенсивность движения, при которой «просачивание» прекращается и левый поворот может осуществляться только путем применения метода отсечки ();

- интенсивность движения, при которой для выполнения левого поворота необходимо изменение структуры цикла светофорного регулирования с выделением левого поворота в отдельной фазе (интенсивность выше допустимого значения ).

Рисунок - График интенсивности лево поворотного движения

В первом и втором случаях секция левого поворота находится вне зоны видимости водителя. В третьем секция выдвигается с изменением структуры цикла светофорного регулирования. Согласно рисунка, в зонах I и VII, ограниченных соответствующим временем суток, лево поворотное движение осуществляется методом «просачивания», в зонах II, IV и VI - методом отсечки, в зонах III и V - в отдельной фазе цикла светофорного регулирования.

В режиме реального времени границы зон могут корректироваться на основе анализа ежесекундных переменных входных данным о параметрах транспортного потока.

Литература

[1] Прижибыл П., Свитек М. Телематика на транспорте. М.: МАДИ (ГТУ). 2003. 540 с.

[2] ГОСТ Р 52289-2004. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств. Введ. 2004-15-12. М.: Стандартинформ, 2005. 47 с.

[3] Пат. 2491648 Российская федерация, МПК⁷ G 08 G 1/095. Светофор. Денисов Г.А., Белокуров В.П., Лихачев Д.В., Щепилов В.А. заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. лесотехнич. академия. № 2012106089/11. заявл. 20.02.2012. опубл. 27.08.2013. Бюл. № 24. 7 с.

[4] Кременец Ю.А., Печерский М.П., Афанасьев М.Б. Технические средства организации дорожного движения. М.: ИКЦ «Академкнига». 2005. 279 с.

[5] Денисов Г.А., Белокуров В.П., Лихачев Д.В. Повышение эффективности управления движением в транспортных узлах путем применения адаптивных исполнительных элементов // Автотранспортное предприятие. 2012. №6. С. 16-18.

Размещено на Allbest.ru