Исследование организации движения на перекрестке
ВВЕДЕНИЕ
Исследования по оптимизации организации дорожного движения городских светофоров на основе имитационного моделирования в программе VISSIM остаются актуальными и важными в настоящее время. Вот несколько причин, почему данная тема по-прежнему является актуальной:
Растущий объем транспортных потоков: с постоянным увеличением числа автомобилей на дорогах городов становится все сложнее эффективно управлять дорожным движением. Оптимизация работы светофоров может помочь снизить пробки, улучшить пропускную способность дорог и уменьшить время путешествия.
Экологические проблемы: неправильное функционирование светофорной системы может приводить к ненужным задержкам и остановкам автомобилей, что увеличивает выбросы выхлопных газов и негативно влияет на качество воздуха в городах. Оптимизация светофоров может помочь улучшить трафик и снизить экологическую нагрузку.
Инновационные технологии: с развитием технологий связи и автоматизации возможности оптимизации светофоров расширяются. Внедрение интеллектуальных систем управления дорожным движением и использование данных, полученных из имитационного моделирования, помогает создать более эффективные и адаптивные системы светофорного регулирования.
Экономическая эффективность: плохая организация дорожного движения и нерациональное использование светофоров могут привести к потере времени и ресурсов. Оптимизация светофоров может повысить проходимость дорог и снизить затраты на транспортную инфраструктуру, что в свою очередь приведет к экономическим
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1 ИССЛЕДОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К АДАПТИВНОМУ УПРАВЛЕНИЮ ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ 9
1.1 Анализ существующих систем автоматического управления дорожным движением. (Оборудование, алгоритмы, архитектура систем) 9
1.2 Анализ методов расчета циклов светофорного регулирования (локальных) 19
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ 28
2.1 Выбор объекта 28
2.2 Данные о программном обеспечении 30
2.3 Исходные данные для анализа организации движения 31
2.4 Параметры моделирования – интенсивности потоков 34
2.5 Критерии сравнения вариантов реализации регулирования 35
ГЛАВА 3 РАСЧЕТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ 36
ГЛАВА 4 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ 47
4.1 Модель с текущими фазами регулирования 47
4.2 Модель с новыми фазами регулирования 50
4.3 Сравнение результатов 57
ГЛАВА 5 ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПУТЕЙ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Полозова А. В. Проблемы внедрения автоматизированной системы управления дорожного движения в улично-дорожную сеть города // Инновационная наука. 2016. No12–2.
2. Пендер Е.А. Моделирование и исследование адаптивных систем управления светофорами // ОмГТУ. 2014. No3.
3. Систук В.А., Богачевский А.А., Шумский В. Ю. Возможности использования программы имитационного моделирования PTV VISSIM для подготовки специалистов по направлениям «Транспортные технологии» и «Автомобильный транспорт»,2016, Том 52, No2 –С.93-107.
4. Бояршинов М.Г., Бояршинова И. Н., Потапова И. А., Исмагилов Т.Р. Оптимизация цикла работы светофора на регулируемом перекрестке // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. –2017. –No 3. –С. 85–93.
5. Методические рекомендации по разработке и реализации мероприятий по организации дорожного движения. Организация дорожного движения на регулируемых пересечениях [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mintrans.gov.ru/documents?type=10&page=9(дата обращения 03.03.2023).
6. Гулак Н.В. Исследование и разработка системы управления светофором : маг.дис. Алматинский университет энергетики и связи, 2019. –69 с.
7. Голубков А. С., Царев В. А. Адаптивное управление дорожным движением на базе системы микроскопического моделирования транспортных потоков // Информационно-управляющие системы. 2010. No5.–С.15-19.
8. Рахмангулов А. Н., Ломакина М. Г. Выбор направления совершенствования систем светофорного регулирования транспортных потоков в городах // СПТКР. 2017. No1.
9. ОДМ 218.6.003–2011Методическиерекомендации по проектированию светофорных объектов на автомобильных дорогах. –М.: Федеральное дорожное агентство (Росавтодор), 2013. -69 с.
10. Петров Е. А., Д. Вольф. Адаптивная система управлением дорожным движением в составе городской ИТС//Дорожная Держава. -2012. -No 40. С. 46–49
11. Антониади Г.Д. Интеллектуальная автоматизированная система адаптивного управления светофорами перекрёстка: дис. канд. Краснодар, 2020. -148 с.
12. Шендер, А.В. Анализ современных технологий детектирования транспортных потоков // Системы организации и управления безопасностью дорожного движения: cб. докладов и статей целевой конф., Санкт-Петербург, 22–24 сен. 2008 г. / Институт безопасности
Достоинством АСУД является способность создать оптимальную стратегию управления практически любой транспортной ситуацией. К недостаткам следует отнести большие затраты времени на сбор информации о поведении объекта управления и стратегиях управления таким поведением.
АСУД реализуется на получении информации о параметрах транспортного потока. АСУД может осуществляться как в режиме реального времени, так и на основании кратковременного прогноза, полученного путем анализа статистических данных по интенсивности движения. Характеристики светофорного цикла меняются в зависимости от уровня загрузки. Система анализирует соответствие фактической транспортной нагрузки потоку насыщения. В случае, если фактическая нагрузка превышает поток насыщения, адаптивное управление стремится к уменьшению задержек ТС путем увеличения длительности разрешающего сигнала, как с сохранением цикла регулирования, так и при его изменении.
Эффективное использование периода горения зеленого сигнала возможно при переключении сигналов светофора согласно реальному поведению каждого ТС на перекрестке.
Рассмотрим несколько алгоритмов адаптивного управления [5]. Управление на основе интервалов между прибывающими автомобилями («алгоритм поиска разрыва»). Данный метод применяется с 30-х годов двадцатого века. Он используется при средней и низко