Применение систем глобального позиционирования при управлении дорожным движением
Возможности применения систем глобального позиционирования и их эффективной интеграции в систему управления дорожным движением. Использование сведений о координатах и скорости движения транспорта, передаваемые на сервер, для управления светофорами.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2017 |
| Размер файла | 22,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
Применение систем глобального позиционирования при управлении дорожным движением
А.С. Ширшиков
Ю.А. Павлова
И.Ф. Чульмяков
г. Пенза
Аннотация
Приведены краткие сведения о системах глобального позиционирования и их применении в транспортной отрасли. Предложены новые возможности их эффективной интеграции в систему управления дорожным движением. В частности, сведения о координатах и скорости движения транспортных средств, передаваемые на сервер системы управления дорожным движением могут быть использованы для адаптивного управления светофорным объектом, для управления движением на выделенных полосах, для выявления нарушения скоростного режима, стоянки в неположенном месте и многих других нарушений Правил дорожного движения. Возможно также расширение информационных функций автомобильного навигатора. В него можно добавить "кнопку" отправки координат места дорожно-транспортного происшествия или аварийного участка дороги.
Ключевые слова: навигационная система, управление дорожным движением, организация дорожного движения, ГЛОНАСС, GPS.
В настоящее время в России используется две системы глобального позиционирования: российская ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) и американская GPS (англ. Global Positioning System - система глобального позиционирования). Для практически полного охвата поверхности Земли на орбите должно располагаться как минимум 24 спутника каждой системы. Определение координат (широты, долготы и высоты) возможно, если ГЛОНАСС/GPS-приемник "видит" хотя бы 4 спутника. Однако увеличение числа видимых спутников дает более точное определение: координат и времени. Каждый спутник отправляет информацию о своем местонахождении и точном времени отправки сигнала. Навигационный приемник по моментам времени отправки и получения сигналов со спутников определяет расстояния до спутников, и по ним вычисляет своё местоположение.
Глобальная навигационная система ГЛОНАСС отличается от системы GPS тем, что она работает на других частотах, имеет лучшую защиту от сбоев. При этом спутники GPS синхронизированы с вращением Земли, спутники ГЛОНАСС вращаются независимо от Земли. Поэтому работа ГЛОНАСС стабильнее.
Следует отметить, что на сегодняшний день точности GPS- и ГЛОНАСС-устройств практически сравнялись. К 2020 г. ожидается довести точность ГЛОНАСС до 60 см. Сейчас пользуются возрастающим спросом устройства, способные работать с сигналами нескольких навигационных систем. В октябре 2016 г. "Роскосмос" и комиссия по китайской навигационной спутниковой системе BeiDou подписали протокол о продолжении работ по совместимости и взаимодополняемости систем ГЛОНАСС и BeiDou [1]. Одновременное использование нескольких глобальных навигационных систем, в частности GPS, ГЛОНАСС и BeiDou, повышает точность и надежность навигации.
Достаточно низкая стоимость и высокая функциональность современных навигационных устройств привели к тому, что практически в каждом автомобиле имеется или навигатор, или смартфон с функцией навигатора. глобальный позиционирование управление светофор
Представляется очевидным перспективность использования навигационных систем для управления дорожным движением. Имея информацию о местоположении каждого транспортного средства, можно без дополнительных транспортных детекторов [2, 3] получить полную картину дорожной ситуации как на отдельных участках дороги, так и во всей транспортной сети города. В настоящее время навигационные системы используются в городах в основном для мониторинга работы автомобильного транспорта: формируется и передается пользователям информация о местоположении общественных транспортных средств, времени до их прибытия на остановку и т.д. Эти же навигационные системы можно использовать для организации выделенных полос прерывного действия, которые активируются при приближении общественного транспортного средства. Авторы работы [4] предлагают делать это с помощью управляемых дорожных знаков. Эффективнее это сделать с использованием навигационных систем. Об "освобождении" выделенной полосы для движения всех транспортных средств можно будет оповещать водителя голосовым сообщением навигатора и/или соответствующими обозначениями на карте навигатора. Конечно, участники дорожного движения, не имеющие навигатора, не смогут узнать непосредственно об освобождении выделенной полосы. Но, во-первых, они могут сориентироваться по действиям других водителей, а во-вторых, в будущем следует законодательно ввести обязанность наличия на борту автомобиля навигационной системы. Сделать это будет не трудно, так как навигаторы нужны подавляющему числу водителей. Применение бортовой навигационной системы позволит решить множество задач. Например, можно будет оперативно выявлять нарушение скоростного режима, стоянку в неположенном месте и многие другие нарушения Правил дорожного движения. Подобный мониторинг позволит отчасти сократить необходимое количество камер наблюдения, повысить дисциплинированность водителей.
Навигационная система с успехом может использоваться для реализации адаптивного светофорного регулирования. Это, конечно, тоже требует наличия специальных навигационных устройств на автомобилях. В отличие от используемых в личных автомобилях навигаторов навигационные устройства для управления дорожным движением должны иметь модуль для беспроводной передачи данных на сервер системы управления дорожным движением. По этим данным можно определить длину очереди на перекрестке, интенсивность движения транспортных средств с учетом их типа (легковой, грузовой и т.д.), транспортные задержки и другие показатели работы регулируемого перекрестка.
По данным, получаемым с помощью навигационных систем можно проводить анализ функционирования городского пассажирского транспорта: количество и полноту выполненных рейсов на маршрутах по каждому транспортному средству; интервалы / хронологию прибытия и отправления на остановках; скорости и пройденный километраж для отдельных транспортных средств; простои на маршруте [5], определить надежность и качество предоставляемых транспортных услуг [6, 7], повысить эффективность управления городским транспортом [8] и т.д.
Внедрение навигационных систем позволит решить и задачи контроля дорожной ситуации. Например, если по нажатию водителем (пассажиром) определенной кнопки навигатора на сервер будут посылаться координаты места ДТП или опасного/повреждённого участка дороги. Данный участок оперативно может быть отмечен на карте навигаторов. Водители в этом месте своевременно снизят скорость до безопасного уровня. Информация о поврежденных участках будет полезна для дорожных ремонтных служб и для контроля их работы.
Литература
1. "Роскосмос" рассчитывает повысить точность ГЛОНАСС совместно с Китаем URL: aex.ru/news/2016/10/31/161669.
2. Францев С.М., Савенков А.В. Натурные исследования интенсивности транспортного потока на базе направленного микрофона типа "бегущая волна" // Инженерный вестник Дона, 2016, №4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3813.
3. Францев С.М., Савенков А.В. Исследование шумовых характеристик транспортного потока на базе направленного микрофона типа "бегущая волна" // Инженерный вестник Дона, 2015, №2 (часть 2) URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2p2y2015/2956.
4. Мирончук А.А. Особенности интеграции приоритетных полос прерывного действия с городской интеллектуальной транспортной системой // Инженерный вестник Дона, 2013, №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1932.
5. Семчугова Е.Ю., Негров Н.С. Анализ функционирования городского пассажирского транспорта с использованием программного комплекса "Pikas" // Инженерный вестник Дона, 2013, №4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2192.
6. Семчугова, Е.Ю. Регулярность и надежность в оценке качества услуг городского пассажирского транспорта // Инженерный вестник Дона, 2013, №2 URL:ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1715.
7. Семчугова, Е.Ю. Оперативная оценка качества услуг в управлении городским пассажирским транспортом: Монография. Е.Ю. Семчугова. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. у-т, 2012. - 139 с.
8. Зырянов, В.В., Семчугова, Е.Ю., Литвина, А.А. Повышение эффективности управления городским пассажирским транспортом Ростова-на-Дону. Вестник Саратовского государственного технического университета, 2013. - №2(71) выпуск 2. - С.349-353.
9. Ardeshir Faghri, Khaled Hamad Application of GPS in Traffic Management Systems. GPS Solutions January 2002, Volume 5, Issue 3, pp. 52-60
10. Alex Yamai Application Of GPS in Traffic Control and Road Condition Monitoring URL: academia.edu/4070494/Application_Of_GPS_in_Traffic_Control_and_Road_Condition_Monitoring
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация методов управления дорожным движением. Автоматизированная система управления дорожным движением "Зеленая волна" в г. Барнауле. Принципы ее построения, структура, сравнительная характеристика. Кольцевая автодорога в г. Санкт-Петербурге.
контрольная работа [888,8 K], добавлен 06.02.2015Организация движения городского пассажирского транспорта при работе адаптивной системы управления дорожным движением. Сравнение временно-зависимой и транспортно-зависимой стратегии. Разработка базы нечетких правил. Построение функции принадлежности.
курсовая работа [828,0 K], добавлен 19.09.2014Разработка автоматизированной системы координированного управления дорожным движением на дорожно-уличной сети. Характеристика функций управления, используемых методов и средств управления. Процесс функционирования АСУ координации дорожного движения.
дипломная работа [544,1 K], добавлен 26.01.2014История "умных" светофоров. Функции назначение автоматизированных систем управления движением транспорта "Старт", "Спектр". Характеристика основных зарубежных ИТС. Архитектура интеллектуальных транспортных систем и ее блоки. Анализ и оценка рынка ИТС.
курсовая работа [259,5 K], добавлен 14.01.2018Организация адаптивного движения автотранспортных средств. Ориентация водителей в пространстве, стратегии вождения. Автоматизированная система управления дорожным движением. Указатель оптимальной скорости для безостановочного проезда перекрестков.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 17.06.2016Определение необходимости корректировки существующей модели управления и внедрения новых управляющих воздействий и установки дополнительных технических средств организации дорожного движения. Разработка оптимальной модели управления дорожным движением.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 16.05.2013Бортовая станция управления движением (СУД) для дистанционного управления судовыми силовыми средствами и задания различных режимов управления движением судна. Состав органов управления на панелях станции. Панель для управления курсом и траекторией.
реферат [234,7 K], добавлен 02.09.2010Особенности управления безопасным движением при встрече с препятствием. Анализ оптимального регулятора при переменной и заданной функции штрафов без контроля безопасности движения. Место безопасности движения в реконфигурации процесса обхода препятствия.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 07.02.2013История воздушного транспорта России от истоков до наших дней. Развитие системы управления воздушным движением, основные этапы в формировании УВД. Обеспечение безопасности полетов гражданской авиации. Аэронавигационное обслуживание полетов самолетов.
контрольная работа [22,4 K], добавлен 04.01.2015Математическое описание продольного движения самолета, уравнения силы и моментов. Модель привода стабилизатора и датчика положения штурвала. Разработка алгоритма ручного управления продольным движением самолета, рекомендации к выбору желаемых значений.
курсовая работа [581,4 K], добавлен 06.07.2009Общие сведения об автоматическом управлении движением центра масс самолета. Характеристики сервопривода автопилота. Управление скоростью полета путем регулирования тяги двигателя. Интегрированное управление движением самолета, стабилизация высоты.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 20.02.2013Организация дорожного движения в городах. Использование систем спутникового позиционирования для сбора данных о транспортных системах. Расчет длительности циклов светофорного регулирования и его элементов. Составная часть улиц и дорог и их параметры.
дипломная работа [599,8 K], добавлен 06.07.2015Характеристика системы диспетчерского управления движением поездов на участках железных дорог и станциях. Местный и дистанционный способ информационных преобразований. Сущность телемеханических систем телеуправления, телесигнализации и телеизмерения.
реферат [11,1 M], добавлен 11.04.2009Обзор существующих аналогов гибридных схем. Выбор преобразователя напряжения. Устройство распределения мощности. Линейный график работы планетарной передачи. Разработка системы управления движением гибридного автомобиля. Моделирование гибридной установки.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 20.04.2015Технико-эксплуатационная характеристика отделения перевозок. История развития систем диспетчерской централизации. Структура и технология информационного обеспечения центра управления перевозками. Автоматизация функций диспетчерского персонала поездов.
дипломная работа [626,0 K], добавлен 26.05.2015Анализ существующих подходов к автоматическому управлению траекторным движением беспилотным летательным аппаратом. Формирование логики управления полетом БЛА в режиме захода на посадку. Моделирование системы управления с учетом ветрового возмущения.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 07.02.2013История развития таксомоторных услуг. Автобусный транспорт как вид пассажирского транспорта. Общие правила и лицензирование перевозок пассажиров и багажа автомобильным транспортом. Организация диспетчерского управления движением автобусов на маршруте.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 29.05.2015Анализ микропроцессорных систем централизации стрелок и сигналов. Обоснование типов устройств контроля свободности путевых участков на станции. Анализ ограничителей перенапряжения в цепях электропитания электронных систем. Схема управления светофорами.
дипломная работа [214,2 K], добавлен 06.08.2015Основные задачи системы управления воздушным движением. Обеспечение безопасности, регулярности и эффективности полетов гражданских и военных судов. Роль диспетчера в автоматизированной системе УВД. Назначение и классификация радионавигационных систем.
контрольная работа [17,9 K], добавлен 17.03.2015Комплексное тестовое задание по дисциплине "Организация перевозок и управление движением поездов". Принципы организации перевозочного процесса на железнодорожном транспорте. Диспетчерское управление движением поездов. Основы организации вагонопотоков.
тест [49,0 K], добавлен 07.10.2010
