Научная статья на тему 'Modeling of regulation of the transport flow at the entrance on the bridge in the AnyLogic environment'

Modeling of regulation of the transport flow at the entrance on the bridge in the AnyLogic environment Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
43
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
AUTOMATIC REGULATION OF TRAFFIC FLOWS / OPTIMIZATION OF THE CITY'S TRANSPORT SYSTEM / MODELING USING THE ANYLOGIC PACKAGE

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Firsov A., Baloban A.

The object of research of this work is the traffic flow and its parameters in a critical, in terms of traffic congestion, area of the city, namely at the entrance to the bridge that connects the right and left banks of the Dnipro River (Dnipro, Ukraine). A problem arising in the formation of traffic flows to the bridge is the occurrence of congestion due to the physical limitation of the carrying capacity of the bridge. The peculiarity of the traffic interchange near the bridge is that it is impossible to expand the roadway to increase the traffic capacity without a major overhaul. In addition, the surrounding infrastructure maintains an intense pedestrian flow, which is wedged into the traffic flow in arbitrary locations, which leads to a breakdown of the flow structure or its stopping. There are also several additional factors that complicate the flow structure and delay it. The solution that can improve the situation at the lowest cost is the introduction of automatic regulation of traffic and pedestrian traffic in critical places. To determine the regulation points and their modes of operation, an analysis of the transport environment in the area of entry to the bridge was carried out using field research. The modeling of traffic flows was carried out using the software package and the mode of operation of the traffic light was chosen. Statistics were obtained regarding traffic flows along adjacent streets and the traffic flow was schematized. The location of the traffic light and the time intervals of its work, which allow to minimize congestion on adjacent streets and increase the speed of travel, have been determined. A special feature of the study was the use of the powerful AnyLogic package for modeling, which contains a specialized module for working with traffic flows. Its application made it possible to create a movement model and conduct a series of experiments, according to the results of which time intervals of regulation were obtained.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Modeling of regulation of the transport flow at the entrance on the bridge in the AnyLogic environment»

БОТ: 10.15587/2312-8372.2018.143558

МОДЕЛЮВАННЯ РЕГУЛЮВАННЯ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКУ НА В'1ЗД1 ДО ШЛЯХОПРОВОДУ У СЕРЕДОВИЩ1 АпуЬоцк

Фiрсов О. Д., Балобан А. К.

1. Вступ

Сучасний стан шфраструктури старих мют у першу чергу характеризуемся перевантажешстю автомобiльних дорiг. У зв'язку iз неможливютю перебудови, проблема заторiв та швидкост транспортних потокiв може бути частково виршена за допомогою iмплементацп систем керування дорожнiм рухом.

За умов стратепчного значення деяких об'екпв типу мостiв дуже важливо мати передбачувану та стiйку пропускну спроможтсть для транспортного потоку. Але особливост забудови чи рельефу на одному з берепв , якi поеднаш мостом, призводять до проблеми вузького горла. Наприклад у старовинному мют Прага (Чех1я) прийшлось будувати тунель, бо мiст впирався у холм, подiбна проблема е у старого мосту через Оку в Нижньому Новгородi (Рос1я), мiст у Запор1жж1 (Укра!на) виходить до складно!' транспортно! розв'язки, яка склалася iсторично.

Для мюта Днiпро (Укра!на) мости, що з'еднують правий та лiвий береги рiчки Днiпро, також мають особливе значення. Особливе мюце у транспортнш системi займае Амурський мiст, який бере початок у одному з найстарших райошв. Але транспортний вузол, що знаходиться на правому березi рiчки, сприяе перевантаженостi транспортного потоку на мосту, ^м того накладаються додатковi фактори, пов'язанi iз реконструкщею сусiднього мосту.

Проблемою, що виникае при формуванш транспортних потокiв до мосту, е виникнення заторiв, як виникають у зв'язку iз фiзичним обмеженням пропускно! спроможностi мосту. Особливють транспортно! розв'язки бiля мосту полягае у тому, що розширити про!жджу частину для збшьшення пропускно! спроможност неможливо. Отже рiшенням, що може полшшити ситуацiю, е введення автоматичного регулювання транспортних потокiв.

Отже актуальним е дослiдження структури та об'емiв транспортних потокiв, визначення критичних точок, у яких може бути здшснене регулювання та встановлення режимiв регулювання.

2. Об'ект досл1дження та його технолопчний аудит

Об'ектом дослгдження е транспортний потж та його параметри у критичному, з точки зору транспортно! завантаженосп, районi мiста Дншро (Укра!на), а саме на в'!зд до мосту, що з'еднуе правий та лiвий береги Днiпра.

Шляхопровщ до мосту бере початок на перехрест пр. Дмитра Яворницького (колишнш пр. К. Маркса) i вул. Пастера у м. Дшпро i завершуеться за!здом на Амурський мют. Починаючи вщ пр. Д. Яворницького вул. Пастера мае 3 смуги руху для автомобильного транспорту в одному напрямку та по 1 коли у прямому та зворотному напрямку для руху трамва!в. На цш вулнщ розташовано багато продовольчих та промислових магазишв, якi користуються попитом у населення. Люди прищджаютъ сюди

не тльки громадським, але й особистим транспортом. Тому, авто паркують у крайнй правш смуз руху, яка викорисговуегься водями пд паркування, отже для моделювання будемо брати до уваги лише рух по двом смугам. На шляху стдування розташований попереджувальний знак 1.5.2, який свщчить про звуження дороги з правого боку, а також забороняючий знак 3.29, який обмежуе швиrдкiсгъ руху до 40 км/год.

Ця дорога являеться головною, на що вказуе вщповщний знак прiоригегу. Слiдуючи далi по вулицi потрапляемо на площу Старомоетову (рис. 1). В околицях ще! площi знаходиться будiвля McDonalds, а також зупинки примюького та мюького авто транспорту та трамваш.

Рис. 1. Площа Старомостова (м. Дншро, Укра!на)

Зазд на Амурський мiсг в^буваеться як трамваем, так i авгомобiлями. На Амурському мост наявт по однiй смузi руху для кожного виду транспорту, зазначеного вище. Зазд вiдбуваегъся як з вулищ Пастера, так i з вулищ Вокзально! (рис. 2).

Рис. 2. Траекторп за!зду на мют: червоний штрих пунктир - за!зд трамваю, жовтий - за!зд мюького та примiського транспорту, бiлий - за!зд з вул. Пастера, блакитний - з вул. Вокзально! (м. Дншро, Укра!на)

Одним з найбшьш пpoблeмниx мicцъ e злиття чoтиpъox пoтoкiв на до мocтy. Пpичoмy потоки наповтеш eлeктpo- та мapшpyтним тpaнcпopтoм. Також по мосту дoзвoлeнo pyxaтиcя вaнтaжiвкaм iз нaпiвпpичeпoм. Окpiм того, ^^утт пepeпaди виcoт дopoжнъoгo полотна caмe на мicтi злиття пoтoкiв, що пpизвoдитъ до змeншeння швидкocтi.

3. Мета та задачi доcлiдження

Мета до^дження - poзpoбити пpoпoзицiï щодо yпopядкyвaння тpaнcпopтнoгo потоку на до Aмypcъкoгo мocтy мicтa Дш^о (Укpaïнa).

Для дocягнeння пocтaвлeнoï мeти нeoбxiднo виконати тaкi зaдaчi:

1. Пpoвecти пoлъoвi дocлiджeння тpaнcпopтниx потоюв, якi впливають на iнтeнcивнicтъ pyxy на мocтy та зiбpaти статистичш дaнi.

2. Побудувати мoдeлъ тpaнcпopтниx пoтoкiв у cepeдoвищi AnyLogic.

3. 3po6m^ oптимiзaцiю мoдeлi за кpитepieм мiнiмiзaцiï довжини зaтopiв.

4. Дослщження icнуючих р1шень проблеми

Робота e пpoдoвжeнням дocлiджeнъ за тeмaтикoю oптимiзaцiï тpaнcпopтнoï cиcтeми мicтa. У пoпepeднiй poбoтi [1] oпиcaнi oцiнки якост! мapшpyтiв як чacтини cиcтeми тpaнcпopтниx cпoлyчeнъ мicтa. Глобальна задача ставшая як побудова cиcтeми пpийняття prnern на piвнi мicъкoгo yпpaвлiння тpaнcпopтy. З iншoгo боку пoлъoвi дocлiджeння викoнyютъcя з мeтoю нaпoвнeння даними iнтeлeктyaльнoï cиcтeми кepyвaння тpaнcпopтними потоками.

Аналопчш дocлiджeння викoнyютъcя для шших вeликиx мicт [2]. У контекст! виконано!' poбoти цiкaвим e дocлiджeння пpeдcтaвлeнe у [3] у зв'язку iз викopиcтaнням iнcтpyмeнтy AnyLogic.

Ошовною мeтoю poбoти було пpoвeдeння iмiтaцiйнoгo мoдeлювaння iз зacтocyвaнням пaкeтy AnyLogic, як aльтepнaтиви peaлiзaцiям фopмaлъниx пiдxoдiв, зacнoвaниx на мaтeмaтичниx мoдeляx [4, 5]. Огляд та ощнку фopмaльниx мeтoдiв та aлгopитмiв, що e зacтocoвними на тeпepiшнiй чac, пpивeдeнo у poбoтax [б, V].

1мггацшш мoдeлi у випадку тpaнcпopтниx потоюв та cиcтeм кepyвaння дозволяють oтpимaти нeoбxiднi пapaмeтpи в умовах макодмально нaближeниx до peaльниx. I головте нe пoтpeбyють тpaнcляцiï peзyльтaтiв з мaтeмaтичнoï мови на мову пpeдмeтнoï гaлyзi. Огляд cyчacниx cиcтeм iмiтaцiйнoгo мoдeлювaння e у poбoтi [S], бшьш вyзькoнaпpaвлeний огляд у po6ot [9].

З виходом на pинoк пaкeтiв типу AnyLogic, GPSS World, ExtendSim, Arena виявляeтьcя мoжливicть ж ттльки пpoвoдиги iмiтaцiйнe мoдeлювaння, а шр й poбиги його у cepeдoвищi яте мaкcимaльнo вiдпoвiдae шагем^ що мoдeлюeтьcя [10, 11].

5. Методи дослщження

В табл. 1 пpeдcтaвлeнi даш пpo poзклaд py*y тpaнcпopтy, який пepeмiшaeтьcя Aмypcьким мостом. Як можна побачити, iнтepвaл pyxy бiльшocтi з них в cepeдньoмy cклaдae 10 хв.

Таблиця 1

Розклад руху громадського транспорту

Розклад руху транспорту через Амурський мют

н/п Вид транспорту Номер маршруту 1нтервал руху, хв

3 2-14

1 Тролейбус 15 58-95

20 4 -1-

2 Трамвай 6 5-10

9 5-10

4 6-15

27 10-30

36 5-20

31 4-15

41 8-20

59 20-30

3 Маршруты автобуси 70 7-20

2 60

83 60

99 2-10

106 2-10

149 2-11

153 15-25

158 4-15

212 140-208

230 105-210

4 Примюью автобуси 231 60-120

232 115-180

240 20-30

Завдяки роздшу «Затори в Дншропетровську» можна в режимi онлайн переглядати завантажешсть на дорогах мiста. 1нформащя надаеться вiд сервiсу «Google Maps затори». Цей сервiс користуеться великою популяршстю у водив Днiпра завдяки актуальны iнформацii. Рiвень завантаженостi дорщ який вiдображаеться на картi рiзними кольорами (зелений - пробок немае, жовтий -майже вшьно, червоний - тягучка, темно-червоний - затори) допомагае всього за кшька секунд ощнити ситуацш на дорогах.

5.1. Рух по Амурському, Кайдакському та Швденному мосту

За результатами тдрахунюв, з 7.00 до 9.30 на вшх трьох мостах е кшька найбшьш завантажених перiодiв. Кiлькiсть машин зростае з 7.20 до 7.40, особливо це помггно на Кайдакському мосту. Другий шк настае з 8.00 до 9.00. У цей час збшьшуеться навантаження на вшх трьох мостах: на Кайдакському кшьюсть машин може досягати 70 одиниць, на Амурському - бшьше 40, на Швденному також - вщ 30 до 50 авто (рис. 3).

Рис. 3. 1нтенсивнють потоку в одиницях в р нковий час з лiвого на правий берег по трьом мостам, вимiряна з штервалом 10 хв., починаючи з 7 години 10 хв.: Ряд 1 -Кайдакський мiст, Ряд 2 - Амурський мiст, Ряд 3 - П1вденний мiст

У ранковий час у напрямку з правого на лiвий берег найбшьш завантаженим залишаеться Амурський мiст. Рух по ньому активiзуеться пiсля 7.30 i досягае, в середньому, 30 машин. Пюля 8.40 найбiльш завантаженим стае Кайдакський мют - число автомобшв досягае 35 (рис. 4).

ШЯШП 11111 II 1 111 WIH III llll 111

»242526272829

Рис. 4. 1нтенсивнють потоку в одиницях в ранковий час з правого на лiвий берег по трьом мостам, вимряна з штервалом 10 хв., починаючи з 7 години 10 хв.: Ряд 1 -Кайдакський мют, Ряд 2 - Амурський мют, Ряд 3 - Швденний мют

Увечерi рух по мостах також завантажений. У напрямку з правого на л1вий берег ктькють автомобшв починае зростати. З 17.00 до 17.30 найбшьш завантаженим залишаеться

Ам^р^кий мюг - бiльше 45 машин. Поля 17.30 бiльш iнгенcивний pyx ф^ует^я на Kaйдaкcькoмy мосту. До 18.30 гуг пожджае до 50 автомобгав в одну стopoнy. Bapro однак вpaxoвyвaги, що Kaйдaкcький мюг мае бiльшy пpoпycкнy здaIнicгъ, нж Aмypcький (pиc. 5).

60

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 192021 22 23 24 25 2627 28 29

Час

Рис. 5. потоку в одинш^ y вечipнiй 4ac з лiвoгo на ^авий беpег

по тpьoм мостам, вимipянa з iнтеpвaлoм 10 xв., починаючи з 17 години 00 xв.: Ряд 1 - Кайдаксткий мiст, Ряд 2 - Aмypcький мiст, Ряд 3 - Швденний мiст

З лiвoгo на ^авий беpег pyx ввечеpi теж дошть завангажений. За юльюстю машин лщ^уе Aмypcький мicт. До 17.30 iнгенcивнicгъ pyxy зpocтaе до 50 автомобшв (pиc. б).

60

50---

с

м 40 -

сз Л

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Час

Рис. б. Iнтенcивнiсть потоку в одинш^ y вечipнiй 4ac з пpaвoгo на лiвий беpег по тpьoм мостам, вимipянa з iнтеpвaлoм 10 xв., починаючи з 17 години 00 xв.: Ряд 1 - Кайдаксткий мiст, Ряд 2 - Aмypcький мiст, Ряд 3 - Швденний мют

5.2. Рух по Амурському мосту

У paнкoвий чac pyx на Aмypcькoмy мосту дocить завантажений. Шк iнтенcивнoстi pyxy пpипaдaе на rap^ з 7.30 до 8.00. У цей чac кiлькiсть

автомобшв у напрямку на правий берег досягае 75 i бiльше. З 8.00 до 9.30 середня кшьюсть машин залишаеться на рiвнi 65-70. В цей же час рух на лiвий берег набагато менш штенсивний. З 7.00 до 9.30 кшьюсть автомобшв залишаеться на рiвнi 20-25 автомобшв (рис. 7).

Рис. 7. 1нтенсившсть потоку в одиницях в ранковий час по Амурському мосту, вимiряна з штервалом 10 хв., починаючи з 7 години 00 хв.: Ряд 1 - з правого на лiвий берег, Ряд 2 - з лiвого на правий берег

Амурський мют залишаеться найбшьш завантаженим у вечiрнiй час. На правий берег, в середньому, рухаеться 75 автомобiлiв. 1нтенсивнють руху непостiйна. На лiвий берег рухаеться 50 машин (рис. 8).

Рис. 8. 1нтенсившсть потоку в одиницях у вечiрнiй час по Амурському мосту, вимiряна з штервалом 10 хв., починаючи з 17 години 00 хв.: Ряд 1 - з правого на лiвий берег, Ряд 2 - з лiвого на правий берег

Отже, з отримано1 статистики можна бачити, що Амурський MicT е перенавантаженим у години niK, якi збтьшуються пропорцшно довжiнi заторiв. З шшого боку саме зазд на мют з правого берегу е складним, та потребуе модернiзацii.

6. Результати досл1дження

6.1. Розробка модел1 транспортного потоку на заданш д1лянц1

Моделювання вiдбуватиметьcя на дiлянцi заiзду на Амурський мют з боку вулищ Пастера, Вокзальной а також i3 зупинки мicького та примicького транспорту.

Для побудови моделi з'ясуемо деташ моделювання. Почнемо з обмежень руху, якi вcтановленi на дорозi. З 1 счня 2018 року швидкють руху в межах мicта обмежена до 50 км/год. Також вщмтимо, що рух по вулицi Пастера обмежена дорожнш знаком до 40 км/год. На вулищ Пастера встановлений знак головноi дороги, а отже вулиця Вокзальна - другорядна i водii з вул. Пастера мають перевагу в заiздi на мют. Так як i перед водями, що прямуватимуть з дороги вщ зупинки примicького транспорту.

Проанатзувавши дат наведет в табл. 1 можемо сказати, що близько 20 одиниць громадсько автомобильного транспорту вщправляеться за рiзними маршрутами вщ плошi Старомосгово!', при чому кожен з яких мае власний штервал руху. В середньому з штервалом 10-15 хв вщправляеться близько 14 авто за рiзними маршрутами. Отже близько 70 одиниць громадського транспорту вщправлятимуться вщ зупинки за одну годину.

1нтенсивнють руху на вулицях приймемо як «rate», тобто автомобш генеруються за вказаною швидкicтю прибуття (що е^валентно-експоненщально розподшеному часу приходу з середшм значенням = 1/швидкicть).

Обмеження стосовно довжини авто будемо приймати таю: для громадського транспорту та невеликих вантажiвок - 7-8 м, для легкових 5-6 м. Iнтенcивнicть надходження транспорту можливо задавати рiзними способами: згщно iнтервалу надходження, кiлькоcтi одиниць за промiжок часу, згiдно розкраду i т. д. Побудова моделi в cередовищi Any Logic матиме наступний вигляд, який зображено на рис. 9.

Рис. 9. Зовшшнш вигляд побудови моделi

Запустивши модель i прослщкувавши за рухом транспорту можна бачити скупчення транспорту у найвужчому мющ автошляху, а саме на звуженш шляхiв перед за1'здом на мiст. Завдяки моделюванню i наочностi визначено проблемне мюце автошляху. Завдяки скупченню у тш зонi можливо також спостерiгати i затримку у перетинi перехрестя.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

У табл. 2 та представлен результати експерименту. Судячи iз заданих умов на мют за1'жджае 884 авто за 1 годину, а перехрестя перетинае загалом 1590 авто. При штенсивносп, яка була задана, спостершаеться скупчення авто. Середня швидкiсть, з якою авто перетинае перехрестя складае 32,22 с, мтмальна - 7,62 с, максимальна - 9 хв 47 с.

Таблиця 2

Результати спостережень за 1 годину_

Даш за 1 годину спостережень

Номер потоку Номери дор1г Тип авто 1нтенсившсть появи авто Кшьюсть авто на виход1

Поява Рух Зникнення

CarSourse 0 1,5 5 легковий 1600/год 442

CarSourse 1 3 1,5 5 легковий 1000/год 294

CarSourse 2 0 1,5 5 вантажний 100/год 64

CarSourse 3 3 1,5 5 вантажний 50/год 45

CarSourse 4 4 5 5 автобус 50/год 39

CarSourse 5 0 2 2 легковий 500/хв 270

CarSourse 6 0 3 3 легковий 500/хв 268

CarSourse 7 3 2 2 легковий 500/хв 170

У момент найбшьшого скупчення авто на перетиш шляхiв транспортний зашб (ТЗ), який рухаеться з вул. Вокзальна, витрачае 2 хв 36 с на за!'зд на мют з моменту вшзду на перехрестя. ТЗ, що рухаеться з вул. Пастера витрачае 1 хв 58 с. Транспорт, який вщходить з зупинки - 2 хв 28 с.

6.2. Розробка моделi транспортного потоку iз свгглофорним регулюванням

Побудуемо модель, в якш буде встановлено свiтлофорне регулювання. Свiтлофор буде встановлено на перетиш улиць Вокзально!' та Пастера. Зазд на мiст транспорту вщ зупинки не буде регулюватись за допомогою свiтлофора. В табл. 3 вказаш режими роботи свгглофора, результати представленi за годину спостережень.

У момент найбшьшого скупчення авто на перетиш шляхiв при режимi роботи свгглофора № 3 транспортний зашб, який рухаеться з вул. Вокзальна, витрачае 1 хв 8 с для потрапляння на за!'зд на мют з моменту вшзду на перехрестя при умов^ що ТЗ сто1ть першим на свiтлофорi в момент переключення з дозвшьного сигналу на забороняючий. ТЗ, що рухаеться з вул. Пастера витрачае вщ 40 до 50 с при попереднш умовг Для того, щоб пщбрати оптимальний режим роботи свiтлофора необхщно провести експеримент i ввести умови i обмеження для моделювання (рис. 10).

Таблиця 3

Режими роботи свгглофора

1 Тривалють, с Стоп ^^^^^ лшп ^^^^ 20 5 45 5 Загальна шльшсть авто Кшьшсть авто на мосп Середня швидшсть,м/с

0 ч ж з ж 1134 643 32,7

3 з ж ч ж

2 N. Тривал1сть, с Стоп лшп 20 5 60 5 0 > 0

0 ч ж з ж 1128 617 32,4

3 з ж ч ж

3 N. Тривал1сть, с Стоп лшп 30 5 60 5 0 0 0

0 ч ж з ж 1135 660 32,6

3 з ж ч ж

Примггка: л1терою «ч» позначено червоний кол1р св1тлофора, «ж» - жовтий, «з» - зелений

► Модельное в ре мл

Рис. 10. Умови для формування оптим1зацшного експерименту

За результатами експерименту виявлено, що найкращим режимом буде, якщо перший свгглофор працюватиме в дозвольному режим1 55 с, а шший - 10 с.

Встановивши умови роботи свгглофору 1 проанал1зувавши поведшку потоку, можна зазначити наступне:

1. Загальна кшьюсть машин, що перетнула перехрестя - 1140, кшьюсть машин, яка про1хала мют - 610.

2. Середнш час перетину перехрестя - 31 с, мш1мальна - 7,62 с, максимальна 2 хв 35 с.

Побудувавши двi моделi перетину перехрестя на на Амурський MicT, бачимо, що при довшьно заданiй штенсивност надходження авто на перехреcтi та на самому на мют, де дорога звужуеться до одше! смуги руху,

утворюеться затор, знижуеться швидкicть транспортного потоку. З першо! моделi видно, що час перетину перехрестя i потрапляння авто на мют коливаеться вгд 2 до 3 хв. До того ж авто, яю рухаються 3i сторони вул. Вокзально! повиннi пропускати потiк з вул. Пастера, тим самим витрачаючи бшьше часу для того, щоб вклинитись у загальний потiк. За результатами шдрахунюв, проведеними у програмi з'ясувалось, що на мicт за!жджае близько 884.

1нша модель передбачала врегулювання руху на перехреcтi за допомогою встановлення cвiтлофора. Завдяки цьому було досягнуто зменшення часу перетину перехрестя i утворення затору на ньому. Так як потж з вул. Вокзально! не такий штенсивний, то i дозвiльний сигнал cвiтлофору менш тривалий. Також завдяки цьому, транспорт з зупинки мюького i примюького транспорту може з меншими перешкодами втиснутись в загальний потш. Тривалють перетину скоротилась до 1-1,5 хв. Скоротився максимальний час перетину перехрестя з майже 10 хв до майже 3. Найкращий режим роботи свплофору було знайдено завдяки оптимiзацiйному експерименту в Any Logic.

7. SWOT-аналiз результат дослiджень

Strengths. Задачею моделювання було проаналiзувати реальну ситуащю на обранiй дiлянцi шляхопроводу та обрати ращональний метод регулювання дорожнього руху. Задача такого моделювання була спричинена ремонтом Нового мосту та перенаправленням усього транспорту особистого користування на iншi перетини р. Дншро, зокрема на Амурський мют.

Побудувавши двi моделi перетину перехрестя за!зду на Амурський мют стало зрозумшо, що при довшьно заданш iнтенcивноcтi надходження авто на перехрест та на самому за!зд на мicт, де дорога звужуеться до одше! смуги руху, утворюеться затор, знижуеться швидюсть транспортного потоку. З першо! моделi видно, що час перетину перехрестя i потрапляння авто на мют коливаеться вгд 2 до 3 хвилин. До того ж авто, яю рухаються зi сторони вул. Вокзально! повинш пропускати потж з вул. Пастера, тим самим витрачаючи бшьше часу для того, щоб вклинитись у загальний потж. За результатами тдрахунюв, проведеними у програм^ з'ясувалось, що на мют за!жджае близько 884 машин.

1нша модель передбачала регулювання руху на перехрест за допомогою встановлення свгглофора. Завдяки цьому було досягнуто зменшення часу перетину перехрестя i оргашзована протид1я утворенню затору на ньому. Так як потш з вул. Вокзально! не такий штенсивний, то i дозвшьний сигнал свгшофору менш тривалий. Також, завдяки цьому, транспорт з зупинки мюького i примюького транспорту може з меншими перешкодами втиснутись в загальний потш. Тривалють перетину скоротилась до 1-1,5 хвилини. Скоротився максимальний час перетину перехрестя з майже 10 хвилин до майже 3.

Найкращий режим роботи свгтлофору було знайдено завдяки оптимiзацiйному експерименту в Any Logic.

Weaknesses. Проте результати моделювання мають локальний позитивний ефект на систему руху навколо мосту. Деяк елементу потоку транспорту взаемодшть з потоком з мосту, ^м того дуже складною е взаемодiя транспортного потоку та шшохщного, який стохастично впливае на транспортний.

Opportunities. Звщси виникають завдання по модернiзацii юнуючо1' моделi, а саме включення до моделi потокiв iз зворотнiм зв'язком, включення до розгляду пiшохiдних потоюв та розширення радiуcу урахування оточуючих транспортних потокiв. Поступове впровадження результапв моделювання може покращити транспортну ситуацш на Амурському моcтi при малих фiнанcових затратах порiвняно з переналаштуванням маршрутно1' ciтки чи перебудовою шляхопроводiв.

Threats. При впровадженнi результатiв дослщження виникають двi оcновнi загрози. Перша - це повшьне реагування комунальних служб мicта, як на проблему в цшому, так i на пропозицп по ii вирiшенню. Це пов'язано з проблемами фшансування, взаемодп та формальними процедурами оформлення проеклв. Друга - це мiнливicть оточуючо1' середи, а саме змiни розкладiв руху пасажирського транспорту, змiни у потоках пiшоходiв, правилах про1'зду. Обидвi загрози призводять до cтарiння налаштувань моделi.

8. Висновки

1. Проведено польовi доcлiдження транспортних потокiв, як впливають на iнтенcивнicть руху на мосту, та зiбрано cтатиcтичнi даш. Визначено:

- iнтенcивнicть потоку в ранковий час з л1вого на правий берег по трьом мостам;

- штенсившсть потоку у вечiрнiй час з лiвого на правий берег по трьом мостам;

- штенсившсть потоку в ранковий час з правого на л1вий берег по трьом мостам;

- штенсившсть потоку у веч1рнш час з правого на л1вий берег по трьом мостам;

- штенсившсть потоку в ранковий час з правого на лiвий берег по Амурському мосту

- штенсившсть потоку у вечiрнiй час з правого на лiвий берег по Амурському мосту.

2. Побудовано модель транспортних потоюв у середовищд AnyLogic та визначено проблемне мюце автошляху, а саме частину вул. Пастера вщ пр. Яворницького до Площд Старомостово1'. Модель засновуеться на статистичних даних польових до^джень та представляе собою множину активних агенпв, поведшка яких пщстроюеться. Запропоновано ввести свгтлофорне регулювання та проведено порiвняльний обчислювальний експеримент, в якому порiвнювалоcь функцiонування системи шляхопроповодiв без регулювання та з регулюванням. Визначено, що наявнють навгть одного cвiтлофору суттево зменшуе затор на в'iздi до мосту.

3. Зроблено оптимiзацiю моделi за критерiем мiнiмiзацii довжини заторiв за рахунок пiдбору режимiв роботи свгтлофора. У результатi середня тривалють перетину перехрестя на до мосту скоротилась до 1-1,5 хв. Скоротився максимальний час перетину перехрестя з майже 10 хв до майже 3 хв.

^irepaTypa

1. Firsov O. D., Biblia A. N. Proektuvannia intelektualnoi transportnoi systemy mista // Visnyk Akademii mytnoi sluzhby Ukrainy. Seriia: Tekhnichni nauky. 2015. Issue 1 (53). P. 20-31.

2. Alekseev O. P., Pronin S. V. Intellektualizatsiya transportnykh sistem v zadachakh razvitiya bol'shikh gorodov // Avtomobil'nyy transport. 2007. Issue 21. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/intellektualizatsiya-transportnyh-sistem-v-zadachah-razvitiya-bolshih-gorodov

3. Lipenkov A. V., Lipenkova O. A., Eliseev M. E. Modelirovanie marshrutnoy seti gorodskogo passazhirskogo transporta Nizhnego Novgoroda v AnyLogic // IMM0D-2013. 2013. P. 179-183. URL: https://www.anylogic.ru/resources/articles/modelirovanie-marshrutnoy-seti-gorodskogo-passazhirskogo-transporta/

4. Kravchenko P. S., Omarova G. A. Mikroskopicheskie matematicheskie modeli transportnykh potokov. Analiticheskiy obzor // Problemy informatiki. 2014. Issue 1. P. 71-78.

5. Urykov V. A., Zelenina L. I. Matematicheskie modeli transportnykh potokov // Sovremennaya tekhnika i tekhnologii. 2015. Issue 6. URL: http://technology.snauka.ru/2015/06/6051

6. Research on the Method of Traffic Organization and Optimization Based on Dynamic Traffic Flow Model / Li S. et. al. // Discrete Dynamics in Nature and Society. 2017. Vol. 2017. P. 1-9. doi: http://doi.org/10.1155/2017/5292616

7. Traffic optimization of transportation terminal based on dynamic simulation technology / Sun L.-S. et. al. // Journal of Beijing University of Technology. 2012. Vol. 38, Issue 4. P. 570-574.

8. Asafev G. K. Sovremennye sistemy imitatsionnogo modelirovaniya. URL: http://docplayer.ru/37000416-Sovremennye-sistemy-imitacionnogo-modelirovaniya.html

9. Bondarenko A. A. Simulation systems comparative analysis for information processing research in a globally distributed automated information systems // Programmnye produkty i sistemy. 2014. Issue 31. P. 47-52. doi: http://doi.org/10.15827/0236-235x.107.047-052

10. Borshhev A. V. Imitatsionnoe modelirovanie: sostoyanie oblasti na 2015 god, tendentsii i prognoz // iMMOD-2015. Moscow, 2015. URL: https://www.anylogic.ru/resources/articles/imitatsionnoe-modelirovanie-sostoyanie-oblasti/

11. Borshhev A. V., Karpov YU. G. Professional'nyy instrument imitatsionnogo modelirovaniya AnyLogic // Konferentsiya IMMOD-2003. 2003. URL: https://www.anylogic.ru/resources/articles/professionalnyy-instrument-imitatsionnogo-modelirovaniya-anylogic/

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.