CC BY
7
УДК 656.02
В.П. СЛАВИЧ
Херсонський нащональний техшчний ушверситет
СИСТЕМА УПРАВЛ1ННЯ СВ1ТЛОФОРНОЮ СИГНАЛ13АЩСЮ ПЕРЕХРЕСТЯ 13 РОЗТАШОВАНИМ НА ОДНОМУ З П1ДХОД1В 3АЛ13НИЧНИМ ПЕРЕ13ДОМ
Запропоновано систему управлгння свтлофорною сигнал1зац1ею для таких munie перехресть, на одному з niдходiв яких розташовано залiзнuчнuй переезд. Завдяки такш сuсmемi уnравлiння свтлофорна сuгналiзацiя перехрестя здатна працювати у двох р1зних режимах регулювання, в залежносmi чи дозволений або заборонений рух через зазначений залiзнuчнuй переезд, з метою зменшення черг транспортних засобiв, що досягаеться шляхом перенаправлення потоюв.
Ключовi слова: свтлофорна сuгналiзацiя, транспорты черги.
V.P. SLAVICH
Kherson National Technical University
THE TRAFFIC LIGHT CONTROL SYSTEM OF CROSSROADS WITH LOCATED RAILROAD CROSSINGS IN ONE OF THE APPROACHES
Abstract
The article focuses on the traffic light control system alarms for these types of intersections, one of the approaches which are railway crossing. With this control system signaling traffic lights intersection can operate in two different modes of regulation, depending on whether allowed or denied movement at the specified railway crossing, in order to reduce traffic queues, achieved by redirecting flows.
Keywords: traffic light signaling, transport queues.
Вступ
Необхвдний розвиток транспортних систем, а отже i виршення багатьох проблем транспортних мереж, неможливо здшснити без створення i вдосконалення прикладних методiв, моделей i ефективних алгоршшв управлшня транспортними системами.
Постановка проблеми
Проблеми моделювання транспортних потоков з кожним роком тшьки набувають свое! важливосп, адже на дорогах невпинно зб№шуеться шльшсть транспортних засобiв, що неодмшно призводить до актуальносп задач розв'язання таких важливих проблем, як транспортш затори та транспортш черги.
На сьогодшшнш день у мютах майже не юнуе громадян, у яких таким чи шшим чином не виникае постшних та, що особливо важливо, шльшсно динамiчно зростаючих з часом труднощiв вiд транспортних черг та заторiв, оскiльки з транспортом пов'язаш майже усi сфери людсько! життедiяльностi.
Актуальнiсть роботи зумовлена тим, що при правильнш роботi свгглофора залежить дорожнiй стан на перехресть к1льк1сть ДТП, довжина черги транспортних засобiв. Особливо це стосуеться такого типу перехресть, за яким розташований залiзничний пере!зд, оск1льки у часи наявносл потягу концентрацiя транспортних засобiв перехрестя значно збiльшуеться, що у свою чергу призводить до появи заторiв.
У результатi проведеного аналiзу з'ясовано, що одним з чиннишв появи заторiв на перехрестi е наявшсть на одному з пiдходiв регульованого залiзничного пере!зду. Оск1льки в часи руху потягу збiльшуеться шльшсть транспортних засобiв, зростае довжина черг, тому на таких перехрестях доцшьно вводити штелектуальну свiтлофорну сигналiзацiю, яка могла б у часи руху потяга працювати у спещальному режим^ що дозволяе перенаправити транспортнi потоки в iншi напрями.
Формулювання мети дослщження
Метою дослiдження е розробка системи управлшня свгтлофорною сигналiзацiею спещального типу перехресть, на одному з пiдходiв якого розташований залiзничний пере!зд. Завдяки так1й системi управлiння свилофорна сигналiзацiя перехрестя здатна працювати у двох рiзних режимах регулювання, в залежносп чи дозволений або заборонений рух через зазначений залiзничний пере!зд, з метою зменшення черг транспортних засобiв, що досягаеться шляхом перенаправлення потошв.
Викладення основного матерiалу дослвдження
Розглянемо модель свiтлофорного регулювання класичного перехрестя. На рис. 1 зображене таке перехрестя X - образного вигляду, яке обладнано свилофорною сигналiзацieю, дорожними знаками, а на четвертому (для прикладу) mдходi розташований регульований залiзничний перепд. Введемо необхвдш для подальших розмiрковувань параметри модели Р; - транспортнi потоки;
- штенсивнють потоку; 1 - номер потоку.
□
СТ1
СТ2
Другий пщхщ
о
СТ5
.......
ЧеТверт й пiдхiД
К
ЕВ
3 м
СТ3
СТ4
Перший пщхщ
3,5
/Г
Третм пiдхiд
О
- транспортний свилофор
- транспортний пот1к
^ - додаткова секции з1 стршкою \у - дорожн1 знаки СТ - транспортний св1тлофор
Рис. 1. Схема перехрестя Умовт позначення:
Свилофорна сигналiзацiя буде працювати у двох режимах, один з яких е класичним, а iнший спецiальним режимом, що буде включатись у випадку наявностi потягу на перейди
Позначимо таш режими ввдповщно:
Я вп - режим при ввдчиненому перейдц
Я з п - режим при зачиненому перейди
Для кожного режиму слщ задати свiй цикл горiння свгтлофора.
Позначимо тривалiсть горiння свiтлофора ввдповщно:
С кл - в режимi Я вп.;
С пог - в режимi Я з п..
На рис. 2 наведено картограму напрямiв руху.
У певний момент часу перейд зачиняеться, виникае необхiднiсть змiнити режим регулювання. 1снуе розклад руху потягiв, який визначае штервали часу зачинення перейду.
Нехай:
^ - початок руху 1-го потягу через перейд; - шнець руху 1-го потягу через перейд.
Задамо перiод найбiльш iнтенсивного руху у виглядi промiжку часу [ 1 поч ; 1 йн ]. Подальшi розмiрковування будуть викладеш саме для такого вiдрiзку, осшльки у випадках, коли поточний час знаходиться за межами цього ввдрйку, використання подвiйного режиму регулювання не е доцшьним внаслiдок мало! кшькосп автомобiлiв.
На рис. 3 показано часову координатну вiсь, де заштрихованими вiдрiзками позначено часи, у яш залiзничний перейд зачинено.
□
Другий пщхщ
р
Ч^т
рт
Р
1 ПЩХ^
Р1
«д
п
Перший пiдхiд
Р11
-Р
-Р
Р.
Третiй пiдхiд
Р:
Г
Рис. 2. Епюра напрямкiв руху на перехрест
/1
7
8
г
поч.
11
'12
21
22
^31
г
юн.
Рис. 3. 1нтервали часу роботи залiзничного переТзду
Для дощльного функцiонування режимiв необхiдно ввести додатковi секцп свiтлофора, що допоможе забезпечити ефективне регулювання.
Головною задачею е зменшення черги транспортних засобiв на певних напрямках руху при зачиненому перейда. Це можливо досягти за допомогою перенаправлення транспортних потоков, що прямували на залiзничний перейд, в iншi напрямки, а також за допомогою корегування тривалостей фаз шляхом зменшування тривалостi горiння дозоляючого сигналу при прямуванш на зал1зничний пере!зд у часи його зачинення.
Отже, необх1дно визначити умови, за яких на перехресп буде обиратись той чи iнший режим роботи свгглофорно! сигнал1зацп. Для поточного параметру часу слад задати граничш iнтервали, що вiдповiдають кожному з режимiв.
Такi умови змiни режимiв регулювання визначае наступна система:
Я =
Я в п, жщо I шч.< К! потЛ
Яз.п, якщо IпотЛ - ^1в1д.пот.1
Яв.п > якщо IпотЛ < ^ Iв1д.пот. 1
Яз.п' якщо Iпот.2< 1< Iв1д.ПОт.2
Яв.п' якщо Iвщ.пот.1 - * < *пот.2
Яз.п' якщо *пот.3 - *в1д.пот.3
Я в.п' якщо *пот.2 < * - *в1д.пот.2
Яв.п' якщо *в1дпот.2 - * < *пот.3
Яв.п > якщо Iпот.3 < * < *в1д.пот.3
Я в.п , якщо * в1д.пот.^— ^ — к1н. Яз.п , якщо Iпот.П ~ * ~ *в1д.пот.п
(1)
Оск1льки в загальному випадку к1льк1сть цикл1в, що припадае на граничний 1нтервал, не е ц1лим числом, тому необх1дно ввести умови обмеження для часу включення кожного режиму свгглофорно! сигнал1заци, що визначають належнють зазначеного циклу до певного часового штервалу. Таю умови будуть визначатись наступними в1дношеннями:
в1д.пот.1 * 12
*12 * пот. 1
*12 * пот. 1
с
*пот.1 _ +
*поч
С
*поч
с
С
^вщ.пот.2 ^ 22
^ 22 t пот. 2
^ 22 t пот. 2
tnoT.2 ~ t2i +
121 t вщ. пот. 1
t21 t вщ.пот.1
C
V гт
tвiд.пот.3 t32
t32 t пот. 3
t32 t пот. 3
C
(2)
tпот.3 _ t31 +
t31 t вiд.пот.2
t31 t вiд.пот.2
С
C
С
кл
С
С
C
кл
кл
t =t а
tt
n 2 пот. n
С
tt
n2 пот.п
C
t пот.п tn1
tn1 t вiд.пот.n
С
V TT
tn1 t вiд.пот.n
C
ЫТ
Тод1 виб1р режиму свгтлофорного регулювання описуеться наступною залежнютю:
R =
|R в.п.' 1R з.п.'
ЯКЩо te |дот.1 , tпот.2, tпот.3, . . п
якщо
te ln,t21,t31,...,tn1H
(3)
Висновки
Таким чином, одним iз чинник1в появи заторiв на перехресп е наявнiсть на одному з пiдходiв регульованого залiзничного пере!зду, оск1льки в часи руху потягу збшьшуеться кiлькiсть транспортних засобiв, зростають довжини транспортних черг. Тому для таких перехресть розроблено систему управлшня свилофорною сигналiзацiею, що здатна в часи руху потягу працювати у спещальному режимi, що дозволить перенаправит транспортнi потоки в iншi напрями, тим самим зменшуючи транспортнi черги.
Список використанот лiтератури
1. Брайловский Н.О. Моделирование транспортных систем / Брайловский Н.О., Грановский Б.И. -М.: Транспорт, 1978. - 125 с.
2. Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими / Дрю Д.; [Пер. с англ. М.: Транспорт] 1972. - 423 с.
3. Иносэ Х. Управление дорожным движением / Иносэ Х., Хамада Т. - М.: Транспорт, 1983. - 248 с.
4. Капитанов В.Т. Управление транспортными потоками в городах. М.: Транспорт / Капитанов В.Т., Хилажев Е.Б. 1985. - 94 с.
5. Клинковштейн Г.И. Организация дорожного движения / Клинковштейн Г.И. [Учебник для автомобильно-дорожных вузов и факультетов] - М., «Транспорт», 2001. - 192 с.
6. Робертс Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным, биологическим и экологическим задачам. - М.: Наука, 1986. - 496 с.
7. Смирнов Н.Н. Математическое моделирование автотранспортных потоков / Смирнов Н.Н., Киселев А.Б., Никитин В.Ф., Юмашев М.В. // мех-мат МГУ, 1999. - 191 с.
8. Собакар А.О. Основи безпеки дорожнього руху: Навч. поаб./ Собакар А.О., Холмянський ЯД., Тараненко С.М. За ред. В.М. Бесчастного - Л.: Знання, 2007 -312 с.
9. Хомяк Я.В. Организация дорожного движения / Хомяк Я.В. - К.: Вища школа, 1986. - 271 с.
