Довидович Владислав Сергеевич

В настоящее время в крупных городах России существуют проблемы с организацией движения транспорта, особенно в их центральных частях. Это связано с ростом уровня автомобилизации и наличием в городе исторически неизменной дорожной сети, а также с наличием парковочных мест на проезжей части. Все это приводит к снижению уровня безопасности движения транспортных средств и пропускной способности дорожной сети, что приводит к прогнозируемым и перегруженным режимам движения.

Коренного улучшения дорожных условий в городе на долгосрочную перспективу можно добиться за счет реализации градостроительных мероприятий: строительства мостов, тоннелей, бурения новых автомобильных дорог. Реализация этих проектов требует значительных финансовых вложений и времени. Анализ показывает, что ряд мер, связанных с улучшением организации дорожного движения в городе — внедрение автоматизированных компьютеризированных систем управления дорожным движением на улично-дорожной сети городов — существенно облегчит ситуацию.

Безопасность дорожного движения и эффективность управления дорожным движением и пешеходным потоком во многом определяются качеством управления дорожным движением, надежностью и отказоустойчивостью программного и аппаратного обеспечения для систем управления дорожным движением. Поэтому разработка принципов управления трафиком и систем управления трафиком, необходимость использования современных технологий связи и управления, разработка принципов управления является очень актуальной задачей в настоящее время.

1. Актуальность темы

Возрастающие объемы автомобильных перевозок, увеличение скоростей и интенсивности движения и связанный с ними рост числа дорожно-транспортных происшествий предъявляет новые, все более высокие требования к техническому совершенству автомобильных дорог, их инженерному оборудованию и состоянию, транспортно-эксплуатационным характеристикам и организации движения в процессе эксплуатации.

Необходимым условием создания системы управления транспортными потоками на автомобильных дорогах является формирование стратегических концепций, набора моделей контролируемого объекта и основанных на них алгоритмов обработки информации и принятия управляющих решений.

План мероприятий по повышению безопасности дорожного движения ...

... исследования диссертации. Предмет исследования - система управления безопасностью дорожного движения. Тема исследования: формы и методы управления безопасностью дорожного движения. Целью исследования является изучение системы управления безопасностью дорожного движения и разработка плана мероприятий по повышению безопасности дорожного движения на территории муниципального образования «Нижнекамский ...

2. Цель и задачи системы

Целью магистерской работы является разработка метода управления зеленой волной в режиме реального времени, что позволит автоматизировать управление транспортным потоком на магистралях и улучшить пропускную способность и безопасность движения.

Основные задачи системы:

• систематизировать сбор данных о состоянии дорожного трафика на заданных участках города;
• гарантировать целостность передачи всех данных на сервер;
• улучшить движение транспортного потока за счет управления «зеленой волной» на магистральных улицах в реальном времени.

3. Обзор существующих моделей и методов

На данный момент существуют следующие системы управления транспортными потоками:

• ИСУТП;
• АСУДД.

АСУДД — Автоматизированная система управления дорожным движением. Это комплекс технических, программных и организационных мероприятий, которые гарантируют сбор и обработку информации о параметрах транспортных потоков и на основе этого оптимизируют управление трафиком.

Основные функции системы:

• измерение текущих погодных условий в разных районах города;
• измерение состояния дорожного покрытия на участках дорог;
• возможность управления светодиодным табло и распылителем реагентов;
• архивирование измеренной информации на средствах хранения данных (сервер);
• визуальное интерактивное представление текущей ситуации с площадок измерения на средствах отображения (рабочие место оператора);
• возможность просмотра архивных данных;
• функции прогноза метеоусловий.

ИСУТП — Интеллектуальная система управления транспортными потоками.Глобальный координационный центр GCC анализирует количество запросов на движение, полученных от отдельных водителей, и строит для них маршрут в зависимости от загруженности дорог, погодных условий, времени суток и дня недели. Принимает решения по организации светофоров, исходя из потребностей транспорта. С помощью установленного в автомобиле многофункционального устройства GCC анализирует стиль вождения автомобилиста, его навыки, привычки, утомляемость и на основании этого дает человеку оценку его подготовленности.

Проанализировав существующие подсистемы, можно сказать, что они не улучшают полностью динамику транспортных потоков.

В основном такие подобные системы разрабатывались в Москве, но все проекты были закрыты, так и оставив проблемы с дорожным трафиком в г. Москва.

В ДонНТУ также ведутся исследования в данной сфере. Методика улучшения динамики транспортных потоков — использование клеточных автоматов. создана программа для моделирования дорожного движения и людских потоков, а также для прогнозирования и отслеживания реального трафика. Программа предназначена для предотвращения аварий и больших пробок.[6 ]

4. Математическая постановка задачи

Объектами управления в этих системах являются транспортный поток на автомагистрали и транспортные потоки на въездах и выездах. Светофоры на перекрестках, въездах и выездах служат средством контроля.

С целью достижения эффективного управления транспортными потоками рассматривается разработка компьютерной системы, с помощью которой в реальном времени на основе поступающих входных данных будут определяться рациональные значения скорости движения транспортного потока и длительности функционирования светофоров.

Управление образовательными системами материал (11 класс)

... области, области или города, а также управления районного образования. Любое образовательное учреждение, являясь частью социальной системы, представляет собой целостную динамическую социально-педагогическую систему. Управление ею требует адекватного, а именно ...

Система реализует следующие основные функции:

• сбор данных о транспортном потоке на каждом регистрационном пункте;
• обработка данных и организация хранения;
• расчет рекомендуемых значений параметров движения и передача их для регулирования потоком.

  Каждая из перечисленных функций выполняет определенные действия.

  Сбор данных о транспортном потоке будет включать в себя:

• измерение интенсивности потока, т.е. подсчет количества автомобилей, проехавших за единицу времени мимо регистрирующего объекта;
• определение количества автомобилей, скопившихся перед светофором за период горения красного света.

  Сбор данных будет производиться по всем направлениям перекрестка, рассматриваемым как в одном, так и в другом направлении. Статическими данными будут расстояния между перекрестками, параметры самой магистрали (количество полос, ограничения по скорости и т.д.).

  Вся информация может быть собрана с помощью «умных» светофоров [3 ], которые уже используются в крупных городах разных стран. «Умные» светофоры имеют встроенные датчики сбора информации, которые связываются с сервером через GSM-модем. Светофоры также могут быть оснащены камерами, которые собирают дополнительную информацию. У многих есть обратный отсчет, показывающий, сколько времени осталось до изменения состояния светофора. Все светофорные объекты подключены к единой системе управления дорожным движением, которая находится в центре управления светофорами. Координаторы могут менять дорожные знаки с КПП, а также просматривать все данные, поступающие с датчиков.

  С помощью организации обработки и хранения данных будут сохраняться и обрабатываться основные параметры, характеризующие движение транспорта.

  Для реализации функции расчета рекомендуемых значений параметров движения используются методы расчета и методы моделирования. Одним из наиболее распространенных методов, организующих движение транспорта в крупных городах, является принцип «зеленой волны», с помощью которого на определенных магистральных дорогах города задается длительность сигналов светофора таким образом, чтобы обеспечить «зеленую волну», т.е. обеспечение безостановочного движения транспорта за счёт согласованного включения зелёного света светофора на перекрёстках. Принцип работы «зеленой волны» приведен на примере организации движения по улице с односторонним движением [ 2 ]. На рис. 1 слева схематически показан план улицы с перекрестками A, B, C, D, E расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга.

  В правой части рисунка приведен график, на котором по горизонтальной оси отложено время, по вертикальной — путь, проходимый автомобилем при движении от перекрестка A к перекрестку E. Широкие заштрихованные полосы на графике — это интервалы времени, в течение которых автомобиль может проехать все перекрестки без остановки, соблюдая определенную скорость. Величина скорости определяется как тангенс угла наклона ленты времени к горизонтальной оси. Используя этот принцип в реальном времени и учитывая факторы, влияющие на изменение характеристик потока, можно улучшить качественные характеристики транспортного потока.

  37 стр., 18351 слов

  «Повышение эффективности управления системой мотивации персонала ...

  ... мотивации трудовых ресурсов; 3. Рассмотреть методы мотивации персонала в организации; 4. Дать организационно-экономическую характеристику санатория «Лермонтово» оздоровительный трест «Сургут»; 5. Проанализировать систему управления мотивацией персонала ... трест оздоровления «Сургут». Объект исследования: система управления мотивацией персонала трестового санатория «Лермонтово» по оздоровлению ...

  Используя язык UML, можно представить функции компьютеризированной системы в следующем виде:

  Используя измеренные значения характеристик транспортного потока, можно будет определить плотность потока – число автомобилей на единицу длины дороги (например, на 1 км) [ 4 ]. Связь между основными характеристиками потока автомобилей выглядит таким образом:

  N = VQ,

  где N –интенсивность движения, Q – плотность потока, V – средняя скорость движения.

  Если плотность потока на автомагистрали очень высока, необходимо рассчитать рекомендуемые значения параметров движения.

  Для этого нужно знать, как определить длительность сигналов светофора и скорость автомобиля [ 2 ]. Управляющим воздействием для светофорного объекта, по отношению к одному направлению движения, могут быть параметры:

• Т — общее время цикла, с;
• t_з — продолжительность зеленного сигнала, с;
• t_ж — продолжительность желтого сигнала, с;
• t_0,i — запаздывание цикла i-того светофора по отношению к выбранному нулевому контроллеру (светофору), t_0,i < Т.

  Длительность красного сигнала находится из соотношения

  t _к = Т — t_з — t_ж ,

  Примем величины Т, t _з и t_ж одинаковыми для всех светофоров магистрали и найдем значение Dt_0,i — начало включения зеленого сигнала i-того светофора относительно светофора в точке 0, обеспечивающие беспрепятственный пропуск картежа автомобилей по всей магистрали в режиме «зеленой волны».

  Представим себе шоссе с односторонним движением в виде отрезка, который в некоторых известных точках разбит на отдельные участки.

  Пусть L — общая протяженность магистрали, а l _i — расстояние между смежными (i+1) и i перекрестками (i = 0, 1, 2, 3,…, n).

  При таком разбиении

  Движение головного автомобиля по магистрали в кортеже, сформированном в точке 0, описывается уравнением

  где V — рекомендованная скорость движения автотранспортных средств, км/ч.

  Для первого светофорного объекта в точке 1 величина t ₁ l_0,1 / V, определяет значение Dt_0,1 — начало включения зеленого сигнала относительно светофора в точке 0.

  В общем случае для (k+1)-го светофора (k < n) получим

  где k = 1, 2, 3,…, n-1.

  Таким образом, можно видеть, что продолжительность сигналов светофора зависит от рекомендованной скорости движения автомобиля на участке дороги, и можно контролировать как скорость, так и продолжительность сигнала.

  Для поиска эффективных стратегий управления транспортными потоками в большом городе и организации дорожного движения необходимо учитывать широкий спектр характеристик транспортного потока, закономерности влияния внешних и внутренних факторов на динамические характеристики транспортного потока. В настоящее время одним из наиболее используемых методов, позволяющих решить задачи организации и управления дорожным движением, является метод имитационного моделирования, реализация которого требует создания адекватной модели транспортного потока с учетом сложности конфигурации транспортных развязок, внешних воздействий, и случайных факторов влияющих на всю структуру взаимодействия движущихся потоков.

  41 стр., 20209 слов

  Совершенствование организации дорожного движения на улице Гоголя

  ... системы дорожного движения. Термин «дорожное движение» охватывает всю сложную динамическую систему, которая образуется на дороге взаимодействием и совокупностью участников движения: пешеходами, велосипедистами, мотоциклистами, водителями автомобилей [1]. Транспортные и эксплуатационные качества дорожных потоков определяются скоростью движения ...

  Результатами решения задачи должны быть измененные длительности сигналов светофоров (длина цикла, длительность зеленного и красного света) и рекомендуемая скорость движения на заданном участке. Выделив функциональную структуру системы, можно изобразить алгоритм решения задачи с помощью диаграммы последовательности на рис. 3.

  Выводы

  В результате проведенных исследований была обоснована необходимость разработки компьютеризированной системы управления транспортными потоками большого города, определены ее основные функции, проанализированы существующие методы расчета рациональных параметров транспортных потоков, приведен принцип метода «зеленой волны», предопределено использование имитационного моделирования для нахождения рекомендуемых параметров управления движением с учетом сложности конфигурации транспортной системы и влияния целого ряда случайных факторов.

  Список источников

  [Электронный ресурс]//URL: https://management.econlib.ru/referat/tehnika-upravleniya-ts/

  1. Дерех З.Д., Рейцен Є.О. Дослiдження пiдвищення ефективностi автоматизованих систем керування дорожнiм рухом в Українi // Наук.-техн. вiсник «Безпека дорожнього руху України».–1999. – 1(2).

     – с. 79–85.

  2. Кременец Ю.А., Печерський П.П. Технические средства регулирования дорожного движения. — М.: Трансп., 1981. – 108 c.
  3. Интеллектуальные транспортные системы — проблемы на пути внедрения в России / Интернет-ресурс. – Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/175497 – Загл. с экрана.
  4. Руководство по оценке пропускной способности автомобильных дорог. – М.: Транспорт, 1982 г. – 95 с.
  5. Левашев А.Г. Михайлов А.Ю. Головных И.М. Проектирование регулируемых пересечений: Учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007 г. – 208 с.
  6. Аноприенко А.Я., Коноплёва А.П., Плотников Д.Ю., Малёваный Е.Ф. Применение клеточных автоматов для моделирования динамических процессов: опыт ДонНТУ // Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС и КМ 2013)– Донецк, ДонНТУ – 2013, с. 271-278
  7. Cuzinov Dr.A. Новый тип пересечений в одном уровне с непрерывным транспортным потоком по главной из пересекающихся дорог / Интернет-ресурс. – Режим доступа: http://www.2dxt.de/contru.html – Загл. с экрана.
  8. Воронин В.Е., Куранцева В.С. Оптимизация управления транспортными системами с использованием имитационного моделирования / Интернет-ресурс. – Режим доступа: http://www.gpss.ru/immod07/doklad/65.html – Загл. с экрана.
  9. Черепанов В.А. Транспорт в планировке городов. – М.: Стройиздат, 1981. – 38 c.
  10. Капитанов В.Т., Хилажев Е.Б. Управление транспортными потоками в городах. – М.: Транспорт, 1985. – 74 c.