Технічні науки / 4. Транспорт.

Лапутин Р.О., Степчук Д.В.

Автомобільно-дорожній інститут ДВНЗ "ДонНТУ", м. Горлівка, Україна.

УТОЧНЕННЯ РОЗРАХУНКУ ПРОМІЖНОГО ТАКТУ В АДАПТИВНИХ СИСТЕМАХ УПРАВЛІННЯ ДОРОЖНІМ РУХОМ

Щорічне зростання рівня автомобілізації в Україні призводить до виникнення негативних наслідків, одним з яких є вичерпання пропускної здатності вулично-дорожньої мережі (ВДМ) міст держави, що в свою чергу веде до утворення заторів та "довгих" черг транспортних засобів (ТЗ) на перехрестях на одному рівні, виникнення дорожньо-транспортних подій (ДТП), зростання викидів ТЗ шкідливих речовин у навколишнє середовище.

В сучасних умовах указану проблему намагаються вирішити шляхом управління транспортними потоками (ТП) за допомогою різноманітних автоматичних та автоматизованих систем управління. Значне розповсюдження отримали автоматизовані системи управління дорожнім рухом (АСУД), в яких об’єктом управління є ТП та присутній зворотній зв'язок між вихідними характеристиками потоку та керуючими впливами системи, які визначають режим руху на ВДМ, контролюється [1].

В сучасних АСУД на перехрестях на одному рівні керуючі впливи здебільшого реалізуються за допомогою світлофорних об’єктів, що працюють за адаптивними програмами регулювання. Отже, перехрестя ВДМ, що контролюється АСУД, є здебільшого регульованими.

Режими роботи світлофорних об’єктів на регульованих перехрестях визначаються фазами регулювання, які в свою чергу складаються з основних та проміжних тактів [1]. Основні такти світлофорного регулювання в АСУД з адаптивним управлінням розраховуються в режимі реального часу з урахуванням інтенсивності ТП, яка отримується за допомогою детекторів транспорту (ДТ). Проміжні такти розраховуються заздалегідь та заносяться до контролерів у вигляді констант. Основна мета проміжного такту - уникнення конфліктних ситуацій між учасниками дорожнього руху під час зміни сигналів світлофора з дозволеного на заборонений.

За [1] проміжні такти розраховуються наступним чином:

, (1)

де - час реакції водія; - швидкість руху транспортного засобу; а – робоче уповільнення транспортного засобу; - відстань від лінії "стоп" до дальньої конфліктної точки; - габаритна довжина транспортного засобу.

З формули (1) видно, що проміжний такт розраховується для умов руху одинокого ТЗ і залежить від його швидкості.

АСУД застосовується для ділянок ВДМ з насиченим та великим за об’ємом руху ТП, де умови руху одинокого ТЗ майже завжди відсутні. Тому, буде справедливим припущення, що швидкість руху, яка враховується у формулі (1), буде приблизно дорівнювати швидкості ТП:

, (2)

де - швидкість ТП.

В АСУД з адаптивним управлінням на регульованих перехрестях на одному рівні доцільніше буде розрахунок проміжного такту на підставі даних про швидкість ТП, які отримуються за допомогою двох прохідних ДТ на кожному підході перехрестя (рис. 1).

Пропонується проводити підрахунок середньої швидкості руху ТЗ, що фіксуються ДТ на протязі часу . За [1] повинно дорівнювати 15 – 20 хв.

Середня швидкість ТЗ відповідно до рис. 1 буде дорівнювати:

, (3)

де , - час проїзду ТЗ відповідно 1-го та 2-го детектора транспорту на і-му підході; n – кількість ТЗ, що проїхали ДТ1 та ДТ2 за час .

Рис. 1 Схема розташування ДТ на підходах регульованого перехрестя: ДТ1_і, ДТ2_і – ДТ на і-му підході; S_і – відстань між відповідними детекторами транспорту (мірна база); ДКТ – дальня конфліктна точка.

З урахуванням (3) для проміжного такту маємо:

. (4)

Таким чином, у роботі запропоновано уточнення розрахунку проміжного такту в адаптивних системах управління дорожнім рухом шляхом врахування середньої швидкості ТЗ на підходах перехрестя. У перспективі подальших досліджень потрібно обґрунтувати відстані розташування до території перехрестя детекторів транспорту та розробити алгоритми роботи адаптивної системи управління з урахуванням запропонованих уточнень.

Литература:

1. Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения / Ю.А. Кременец, М.П. Печерский, М.Б. Афанасьев. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 279 с.