Материал: 1410

выдача рекомендаций по изменению режимов управления.

Рассмотрим особенности АСУД, определяющие основные принципы их построения.

Современная АСУД создается как общегородская система, зоной действия которой является дорожно-транспортная сеть города. В этом находит выражение единый системный подход к управлению движением транспортных потоков, значительно возрастает взаимозависимость условий движения различных районов дорожно-транспортной сети между собой. Сеть и потоки в ней становятся единым организмом, требующим единого системного управления [4].

Общегородской характер АСУД имеет своим следствием повышение степени централизации управления. Это приводит, если учитывать значительные размеры территории современных крупных городов, к наличию в составе системы большого числа пунктов управления и контроля за движением, оборудованных аппаратурой автоматики и удалённых на десятки километров от управляющего центра.

Структурно АСУД представляет собой совокупность упорядоченных приёмов управления и взаимосвязанных элементов, реализующих эти приёмы. Основными компонентами, составляющими эффективно действующую АСУД, являются:

комплекс технических средств;

программное (математическое) обеспечение;

организационное обеспечение.

Комплекс технических средств – детекторы транспорта, устройства передачи различных видов информации, образующие управляющий вычислительный комплекс системы, местные исполнительные устройства (дорожные контроллеры управления светофорной сигнализацией, знаками и указателями), средства диспетчерского контроля и управления движением.

Программное обеспечение (ПО) системы состоит из внешнего и внутреннего. В АСУД внешнее ПО образует набор программ (их часто называют технологическими программами), реализующих конкретные алгоритмы управления транспортными потоками. Внутреннее ПО – неотъемлемая часть средств вычислительной техники системы, поставляемая изготовителем вместе с этими средствами. ПО включает в себя программы (их называют служебными), обеспечивающие взаимодействие различных частей управляющего вычислительного комплекса системы между собой, ввод и реализацию алгоритмов управления объектом, вывод результатов выполнения технологических программ. Кроме того, в состав внутреннего ПО входят программы контроля и диагностики вычислительного комплекса, а также вспомогательные программы для его тестирования и наладки.

21

Организационное обеспечение – штат специалистов, осуществляющих функции управления движением, а также эксплуатацию и обслуживание технических средств, подготовку и корректировку программ, составляющих ПО системы. Таким образом, наряду с техническими и математическими средствами человек является неотъемлемым элементом АСУД.

В процессе создания АСУД нельзя допускать недооценки какого-либо из этих трёх перечисленных компонентов. К сожалению, на практике часто имеет место недооценка математического обеспечения и подготовки персонала, что приводит к затягиванию сроков ввода систем в эксплуатацию и их невысокой эффективности.

1.4. Расчёт режимов управления

При настройке режимов управления АСУД используются уже готовые параметры управления, которые рассчитываются вне реального масштаба времени на основе собранной информации об условиях движения на перекрёстках. К основным параметрам управления, которые наиболее часто используются при подготовке программ координации, относятся длительность цикла, длительности фаз и величины сдвигов фаз. Расчёт фаз не рассматривается, так как эта процедура выполняется гораздо раньше, при проектировании организации дорожного движения для локального режима.

Аналитическое выражение для определения оптимальной длительности цикла T , обеспечивающего минимизацию задержки автомобиля у перекрёстка, можно выразить следующим образом [8]:

где – суммарное потерянное время за цикл; Y – суммарный фазовый коэффициент перекрёстка.

где tперi – длительность переходного периода в i-й фазе при смене

смежных фаз; n – число фаз регулирования; i – номер фазы. Величину Y можно определить по следующей формуле:

где i – интенсивность движения на входе перекрёстка по наиболее загруженному направлению i-й фазы; Si – поток насыщения.

Следует отличать величину переходного периода от величины

22

промежуточного такта. Переходный период является составной частью промежуточного такта.

Оптимальным считается цикл, при котором средняя задержка на один автомобиль при изменении длительности цикла в диапазоне 0,75Tопт T 0,15Tопт составляет 10 – 20% от минимальной величины.

Таким образом, изменение средней задержки на автомобиль малочувствительно к отклонениям от оптимальной длительности цикла, что упрощает применение предложенной формулы в практических применениях при подготовке программ координации, где величину цикла необходимо изменять на нескольких перекрёстках.

Эффективные длительности фаз (основные такты) ti при оптимальной длительности цикла регулирования определяются следующим выражением:

При подготовке программ координации необходимо учитывать дополнительное требование при расчёте длительности основного такта:

где tmin – минимальная длительность основного такта i-й фазы.

Это требование обусловлено необходимостью перехода с одной ПК на другую.

Расчёт величин сдвигов фаз выполняется при подготовке программ координации. Сдвиг фаз обеспечивает согласованную работу смежных перекрёстков, при которой достигается безостановочный режим движения автомобилей.

При проектировании АСУД обязательным условием является количество охватываемых системой перекрёстков. Эта величина должна быть не менее 25-ти перекрёстков. В противном случае система не оправдает вложенные в её создание средства.

Применение ручных методов подготовки ПК [1] на практике ограничено по причине большой трудоёмкости. Поэтому при подготовке библиотеки программ координации следует пользоваться программными средствами.

Программа «LENTA» позволяет рассчитывать программы координации для магистралей, а программа «Трасса» Tопт – для сетей со сложной структурой.

Графоаналитический метод расчёта ПК

Использование этого метода целесообразно для расчёта ПК на магистрали любой протяжённости с неравными перегонами и количеством

23

полос не менее двух для движения в каждом направлении и при любых значениях интенсивности движения. Основным недостатком этого метода является большая трудоёмкость.

Для расчёта ПК графическим методом необходимы следующие данные:

-схемы движения на перекрёстках;

-длительности цикла ПК;

-интенсивность движения по направлениям;

-расстояние между перекрёстками района управления (длины перегонов);

-средние величины скорости движения и времени проезда по перегонам.

Интенсивности движения должны быть в приведённых единицах на одну полосу движения.

Длина перегона указывается от стоп-линии одного перекрёстка до стоп-линии следующего (включая ширину зоны первого перекрёстка).

Важным вопросом при подготовке ПК является выбор средней скорости движения ТЕ. Учитывая опыт эксплуатации АСУД в нашей стране и за рубежом, можно отметить, что скорость движения групп ТЕ определяется рядом следующих условий: интенсивностью движения, числом полос, длиной перегона и др.

Введение координированного управления позволяет изменять среднюю скорость ТЕ на всей магистрали за счёт выравнивания её при движении ТЕ на перекрёстках. Поэтому искусственное навязывание определённой скорости движения ТЕ с помощью ПК эффекта не даёт.

Значения интенсивности и времени проезда должны соответствовать периоду времени, в течение которого будет функционировать рассчитываемая ПК.

График координированного управления строится в системе прямоугольных координат «время – путь». График выполняется на миллиметровой бумаге, по горизонтальной оси (в масштабе в 1 мм – 1 с) откладывают значение времени, по вертикальной оси (в масштабе в 1 мм – 10 м) последовательно откладывают отрезки прямой, соответствующие стоп-линиям перекрёстков регулируемой магистрали (рис. 1.1 и 1.2).

На горизонтальной полосе, соответствующей максимально загруженному перекрёстку, наносят в масштабе слева направо рассчитанную последовательность сигналов, указывая основные и промежуточные такты (например, перекрёсток 2).

От начала зелёного сигнала на этой горизонтали откладываем отрезок, равный времени проезда до следующего перекрёстка, затем к следующей горизонтали проводим перпендикуляр. Полученная точка есть время подхода пачки к перекрёстку. Аналогично получаем времена подхода

24

пачек по всей магистрали в прямом направлении. Соединяя полученные точки на смежных перекрёстках линией, получим траекторию движения лидеров пачек.

- движение разрешено по магистрали в двух направлениях;

- движение разрешено по магистрали только вверх;

- движение разрешено по магистрали только вниз;

- движение по магистрали запрещено; - промежуточный такт.

Рис.1.2. График координированного управления

25