CC BY
16
УДК 656.1: 681.5
А. В. ИНОЗЕМЦЕВ
ЗАО «Автоматика — Д»
МЕТОДИКА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РЕЖИМОВ УПРАВЛЕНИЯ АСУ ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ_
Статья посвящена повышению эффективности функционирования автоматизированных систем управления дорожным движением (АСУД), рассчитана на специалистов, связанных с функционированием АСУД. Предлагается на основании четырёх условий делить район управления системы на несколько подрайонов и управлять более точно каждым подрайоном в соответствии с динамикой изменения транспортной ситуации.
Применяемые методы координированного управления основаны на данных об интенсивности потоков в 80-90 годах, которые на данный момент можно применять только с. существенной корректировкой. В настоящее время транспортные потоки в городах, по сравнению с 80-90 годами, изменили свои основные характеристики, стали более плотными, интенсивность движения возросла в два-три раза, очень часто достигая величины потока насыщения на подходах к перекресткам. Это вызвано возросшей степенью автомобилизации населения, которая достигает одного автомобиля на два-три человека в ряде городов. Следствием является переполнение дорог автомобилями, особенно в часы пик, скорость движения снижается до нуля — возникает затор, который затем растекается в течение долгого времени, ограничивая пропускную способность перекрестков. Для предотвращения заторовых ситуаций необходимо пересматривать способы настройки автоматизированных систем управления дорожным движением (АСУД), введенных в эксплуатацию в 80-90 годах [2].
При разработке, вводе в работу и дальнейшей эксплуатации АСУД, возникает ряд задач, решение которых сводиться к улучшению качества работы АСУД. Рассмотрим один из них — деление района регулирования (совокупности всех, управляемых системой светофорных объектов (СО)) — на подрайоны. Далее подпонятием подрайон следует понимать группу перекрестков, на которых основные характеристики транспортных потоков изменяются синхронно, по одним законам. Деление в первую очередь необходимое для более эффективной и гибкой работы системы, позволяет оперативно изменять временные уставки режимов регулирования некоторой группы СО, не нарушая синхронную работу остальных. Также районирование облегчает задачу настройки и эксплуатации системы в целом, позволяя получать положительный результат от поэтапной наладки планов координации (ПК), под которыми понимается совокупность временных уставок режимов работы СО, подрайонов системы. Обычно при проектировании, в качестве подрайона выбирают одноименные магистрали с количеством светофорных объектов пять и более. Выбор основан на простом — магистральном подходе, без учета многих других факторов.
Недостатками такого подхода при районировании I является усреднение величины и состава транспорт-
ного потока, их изменения, как по времени, так и по длине магистрали. Не принимается во внимание наличие помех движению автотранспортных средств. Все это приводит к потере возможного решения проблемы эффективного управления во всем районе.
Итак, одна из задач улучшения качества работы АСУД заключается в рациональном разбитии района регулирования АСУД на подрайоны.
Рассмотрим необходимые условия для выделения светофорных объектов в подрайон регулирования:
1. Светофорные объекты должны быть смежными;
2. Расстояние между смежными перекрестками не должно превышать семисот метров;
3. На перегонах не должно быть нерегулируемых пешеходных переходов и других периодических помех движению автомобилей;
4. Подрайон должен включать в себя перекрестки с возможно близкими параметрами транспортных потоков в течение суток;
Рассмотрим более подробно требования изложенные выше.
Первое условие для назначения перекрестка в подрайон управления — смежность с начальным перекрестком. Здесь заложен основной смысл АСУД -минимизация транспортных задержек, при синхронной работе как минимум двух перекрестков со светофорным регулированием.
Второе условие необходимо выполнять по причине распадения плотной пачки автомобилей на длине перегона, особенно более семисот метров [1]. При приближении к этому расстоянию длина пачки значительно увеличивается, что не позволяет пропустить ее за один разрешающий такт светофорного регулирования.
Третье условие играет важную роль при рассмотрении вопроса районирования. Пешеходный переход на перегоне является существенной помехой для движения автомобилей. Водители обязаны пропустить пешехода, намеревающегося пересечь проезжую часть. Нарушается скорость движения, время проезда перегона, программа координации перестает работать в рассчитанном режиме. Сложность данного факта при разработке планов координации заключается в недостаточной предсказуемости движения пешеходов.
Четвертое условие включает в себя совокупность основных параметров изменения транспортных по-
токов в течение суток — интенсивности И загруженности перекрестков. Для выделения смежных светофорных объектов в подрайон регулирования необходимо, что бы разность коэффициентов загруженности [1] смежных СО, по направлению координированного управления на магистрали, за сутки — к2 — стремилась к минимуму. В математическом выражении:
' ана,
(1)
где кг1- коэффициент загруженности начального перекресток подрайона в течение суток; Ки+и' коэффициент загруженности последующего перекрестка подрайона в течении суток.
Коэффициент загруженности перекрестков подрайона в течение суток напрямую зависит от изменения интенсивности. Характер изменения интенсивности в течение суток имеет очень разнообразный характер [1]. Для пояснения введем понятие — скорость изменения интенсивности, это — величина, характеризующая быстроту изменения интенсивности запериодвремени.
лг„ =
ш
А1
(2)
где ^ ед./час2- скорость изменения интенсивности, в приведенных единицах, за промежуток времени Л; АI, час. - временной промежуток, в течение которого произошло изменение интенсивности; AN, в ед./час - изменение интенсивности, в приведенных единицах.
На основе предварительного анализа ниже приведены основные показатели изменения интенсивности, которые необходимо принимать во внимание при делении района управления АСУД на подрайоны:
• Скорость изменения интенсивности в течение суток;
• Время достижения интенсивности на перекрестках необходимой для ввода светофорного регулирования (выключения режима желтого мигания с переходом на работу по одной из резервных программ) [1];
• Время начала роста интенсивности ДЫ >200 ед./час;
• Время и длительность стабильного уровня интенсивности;
• Время начала спада интенсивности ДЫ >200 ед./час;
• Время перехода интенсивности ниже порога введения светофорного регулирования [ 1 ].
Таким образом, на основе вышеизложенного предлагается следующие решение поставленной задачи:
1. Сначала необходимо проводить анализ района управления АСУД по первым трем приведенным условиям. При этом осуществляется предварительное деление района управления АСУД на подрайоны.
2. Затем выполняется анализ перекрестков, входящих в подрайоны по четвертому условию с соблюдением основных показателей изменения интенсив-ностей
В идеальном варианте система должна управлять каждым перекрестком, входящим в район регулирования, по своей, заранее заданной программе переключения планов координации или по сигналам детекторов транспорта в режиме реального времени. Но как показала опытная эксплуатация перенастроенных АСУД, значительного эффекта можно достичь районированием системы по вышеприведенным условиям совместно с корректной настройкой режимов работы отдельных светофорных объектов. При этом эффективность работы АСУД повышается по отношению к системе работающей в составе одно го района регулирования примерно на 20 %.
Предложенный подход проверен надействующей АСУД г. Перми, введенной в эксплуатацию в 1985 г. Проверка эффективности проводилась классическим методом — проездом на тестовом автомобиле. Переход от общегородского управления АСУД к управлению по подрайонам позволил получить снижение времени проезда по отдельным магистралям до 28%по отношению к варианту, когда осуществлялось общее управление всем районом.
Библиографический список
1. Кременец Ю. А., Печерский М. П. Технические средства регулирования дорожного движения — М.: Транспорт, 1981. — 252 с.
2. ПолукаровВ. М., Шалатов А. А.,Шелков Ю. Д. Руководство по регулированию дорожного движения в городах. — М.:Строй-издат, 1974.-97 с.
ИНОЗЕМЦЕВ Антон Владимирович, инженер-технолог по организации дорожного движения ЗАО «Автоматика — Д», аспирант кафедры «Автомобили и безопасность дорожного движения» Сибирской автомобильно-дорожной академии.
Книжная полка
Вострикова Л.Г. Теоретико-правовые проблемы осуществления правомочий собственника в современной России. — М.: Норма, 2004.
Выдрин И.В. Муниципальное право России: Учебник для вузов. — М.: Норма, 2004.
Генкин Б.М. Организация, нормирование и оплата труда на промышленных предприятиях: Учебник для вузов. — 2-е изд., изм.и доп. — М.: Норма, 2004.
Базанов И.А. Происхождение современной ипотеки. — М.: Статут, 2004. - (КРЦ).
