Лызганов М.С.
ТЕХНОЛОГИЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИГНАЛАМИ *
Аннотация:
в статье рассматривается технологии адаптивного управления сигналами. Общие описание, преимущества над традиционными методами управления и примеры реализации
Ключевые слова:
интеллектуальные транспортные системы, адаптивное управление, организация дорожного движения
УДК 656.11
Лызганов М.С.
ассистент кафедры Организации перевозок и дорожного движения
Донской государственный технический университет
(Россия, г. Ростов-на-Дону)
ТЕХНОЛОГИЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИГНАЛАМИ
Аннотация: в статье рассматривается технологии адаптивного управления сигналами. Общие описание, преимущества над традиционными методами управления и примеры реализации.
Ключевые слова: интеллектуальные транспортные системы, адаптивное управление, организация дорожного движения.
Плохая синхронизация сигналов светофорного регулирования способствует созданию заторовых ситуаций и задержке движения. Обычные системы светофорного регулирования используют заранее запрограммированные ежедневные временно зависимые графики сигнализации. Технология адаптивного управления светофорным объектом регулирует синхронизацию красных, желтых и зеленых сигналов, чтобы приспособиться к изменяющимся схемам движения и уменьшить заторы на дорогах. Основные преимущества технологии адаптивного управления по сравнению с обычными системами заключаются в том, что она может:
- постоянно равномерно распределять время зеленого света для всех транспортных средств;
- понижать задержки в пути за счет организации «зеленой волны»;
- уменьшать заторы, за счет создания более плавного транспортного потока;
- увеличить эффективность синхронизации сигналов светофорного объекта;
- увеличить пропускную способность.
Красный сигнал светофора во многих ситуациях не оправдан. Возможно, второстепенная дорога пуста, но свет оставался красным на главной дороге продолжительное время. Или, возможно, дорога настолько загружена, что вам придется подождать три или более полных цикла, прежде чем вы сможете повернуть налево. Почему светофоры не адаптируются к реальным условиям?
Технологии адаптивного управления сигналами (ASCT) в сочетании с хорошо спроектированной светофорной системой могут это сделать. Получая и обрабатывая данные от стратегических детекторов, ASCT может определить, какие сигналы должны быть красными, а какие - зелеными. ASCT помогает улучшить качество обслуживания на местных дорогах и автомагистралях. Меньше ненужных задержек и движение транспорта становится более быстрым и плавным.
Описание процесса (рис. 1):
Этот процесс повторяется каждые несколько минут для обеспечения бесперебойного движения транспорта. В среднем ASCT сокращает время в пути более чем на 10 процентов. В областях с особенно устаревшей информацией о фазах светофорного объекта улучшения могут составлять 50 процентов и более.
Более быстрое реагирование на дорожные условия. Традиционный процесс управления светофорными объектами занимает много времени и требует значительных объемов данных о транспортных и пешеходных потоках, собираемых вручную. Традиционные схемы управления светофорными объектами не учитывают изменчивые и непредсказуемые потребности трафика. Это приводит к жалобам, разочарованию водителей и снижению безопасности. При отсутствии жалоб могут пройти месяцы или годы, прежде чем будут обновлены настройки времени неэффективного светофорного цикла. С помощью ASCT информация собирается и обновление происходит в режиме реального времени.
Особые события, строительство или дорожно транспортные происшествия обычно наносят серьезный ущерб дорожным условиям. Хотя можно учитывать крупномасштабные строительные проекты и регулярные мероприятия, определить их влияние на условия дорожного движения, но это может быть затруднительным. По другим ситуациям, таким как ДТП, невозможно отстроить светофорный цикл.
Снижение затрат. Устаревшая система управления сигналами светофора влечет за собой значительные расходы для предприятий и потребителей. На их долю приходится более 10 процентов всех задержек и заторов движения только на основных маршрутах. Для потребителей это вызывает чрезмерные задержки и расход топлива. Для предприятий это снижает производительность и увеличивает затраты на рабочую силу.
По данным Техасского транспортного института, заторы на дорогах обходятся в 87,2 миллиарда долларов из-за потраченного впустую топлива и потери производительности. Это составляет 750 долларов на одного пользователя.
Устаревшая система управления светофорами также влияет на затраты. Персонал должен реагировать на жалобы граждан, когда светофоры не соответствуют потребностям пользователей. Персонал собирает данные для специалистов, которые затем анализируют данные и разрабатывают обновленный светофорный цикл используя старую схему, прежде чем разработают свои рекомендации. Поскольку эти специалисты должны моделировать потребности одного перекрестка с требованиями системы, это требует много времени и средств.
В ASCT сбор и анализ данных выполняются автоматически. Для потребителей важнее то, что обновления времени сигнала обновляются по мере возникновения ситуаций, что превышает количество жалоб, которые когда-либо происходили.
Типы ASCT. Внедрение ASCT позволит максимально увеличить пропускную способность существующих систем, в конечном итоге снизив затраты как для пользователей системы, так и для эксплуатационных служб.
Множество вариантов адаптивного управления разработано, и многие другие находятся в разработке. Доступные технологии адаптивного управления включают в себя: технику оптимизации смещения с разделением цикла (SCOOT); Сиднейскую координированную адаптивную систему управления (SCATS); иерархическую оптимизированную эффективную распределенную систему в реальном времени (RHODES); оптимизированные политики для адаптивного управления (OPAC); «Виртуальный фиксированный цикл» и другие.
InSync, разработанный Rhythm Engineering (Ленекса, Канзас), сочетает в себе стратегию глобальной и локальной методологии оптимизации перекрестков для улучшения прохождения артерий при одновременном сокращении времени простоя боковых улиц и левого поворота. Есть много других существующих и находящихся в разработке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Зырянов В.В., Сорокин-Урманов С.Е. особенности мониторинга дорожного движения / ДГТУ // Научно-практическая конференция "Строительство и архитектура-2017". – Ростов-на-Дону, 2017. – С. 236-240.
Зырянов, В.В. Управление дорожным движением и перевозки: монография / В.В. Зырянов; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования "Ростовский гос. строительный ун-т". – Ростов-на-Дону, 2012. – 148.
Лызганов М.С. Новые источники данных для адаптивного управления трафиком XXI века / Е.П. Ткачевой // Траектория научно-технологического развития России с учетом глобальных трендов: сб. трудов Междунар. науч. конф. – Белгород: АПНИ, 2019. – С. 109-112.
Лызганов М.С. Методы сбора и анализа информации о транспортных потоках. / Е.П. Ткачевой // Исследования в области естествознания, техники и технологий как фактор научно-технического прогресса: сб. трудов Междунар. науч. конф. – Белгород: АПНИ, 2018. – С. 118-121.
"Adaptive Signal Control Technology". FHWA. Retrieved 8 December 2021.
Transport in the Urban Environment, 1997, Chapter 40.
Lyzganov M.S.
Assistant of the Department of Organization of Transportation and Road Traffic
Don State Technical University,
(Russia, Rostov-on-Don)
ADAPTIVE SIGNAL CONTROL TECHNOLOGY
Abstract: the article deals with technologies of adaptive signal control. General description, advantages over traditional management methods and examples of implementation.
Keywords: intelligent transport systems, adaptive control, traffic management.
Номер журнала Вестник науки №1 (46) том 4
Ссылка для цитирования:
Лызганов М.С. ТЕХНОЛОГИЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИГНАЛАМИ // Вестник науки №1 (46) том 4. С. 262 - 267. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5206 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+