Рост автомобильного парка и увеличение объема перевозок приводит к увеличению интенсивности движения, что в условиях городов с исторически сложившейся застройкой приводит к возникновению транспортных проблем. Эти проблемы связаны с увеличением транспортных задержек, образованием очередей и заторов, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданный расход топлива и повышенное изнашивание узлов и агрегатов транспортных средств, а также ухудшение экологической ситуации участка дороги и росту аварийности.
В данном исследовании задача нахождения режимов работы светофорных объектов была сформулирована как задача максимизации интенсивности движения в области управления при соблюдении баланса входящих и исходящих потоков на предварительно указанных транспортных связях. Такая постановка задачи позволяет исключить образование транспортного затора на магистральном направлении. Оценка эффективности метода была проведена на микроскопической модели фрагмента транспортной сети в программе TRANSYT-7FR. Для работы в среде TRANSYT-7FR необходимо иметь следующую информацию о перекрестке:
— топологию перекрестка (ширина проезжей части, количество полос в каждом направлении, ширина полос, расположение пешеходных переходов, разрешенные направления автомобильного транспорта и пешеходов, расположение ОП МТС, наличие выделенных полос для общественного транспорта);
— схему организации движения на перекрестке (схему фаз, работающих на данном перекрестке, расстановку знаков);
— существующую длительность фаз;
— об интенсивности движения ТС во всех разрешенных направлениях (авт./ч).
Данный программный продукт применим на уровне магистралей и сетей, где имеет место согласованное множество явно определенных дорожных условий, и аппаратное обеспечение системы регулирования движения допускает возможность интеграции и координации с учетом фиксированной длительности цикла и общих значений параметров временных смещений.
TRANSYT-7FR оптимизирует режимы работы светофорных объектов, выполняя макромоделирование транспортного потока в течение малых интервалов времени с учетом возможности варьирования параметров планов. Важными свойствами оптимизационного процесса программы являются:
— широкие возможности применения различных приемов поиска (метод кратчайшего спуска, генетический алгоритм);
— разнообразие подлежащих оптимизации целевых функций в различных сочетаниях (например, комбинации функций беспрепятственного движения, задержки, остановки, расхода топлива, пропускной способности и накопления очереди);
— возможность адаптации процесса в широких пределах;
— способность оптимизировать параметры продолжительности цикла;
— способность выбора последовательности, длительности и смещения фаз.
Среди уникальных возможностей программы следует назвать способность анализировать сдвоенные циклы, множественные фазы зеленого света, перекрытия, повороты направо на красный свет, нерегулируемые перекрестки, полосы для общественного транспорта и привилегированные полосы, «узкие места», общие полосы, запрещенные и/или разрешенные повороты налево, ограничения пропускной способности, определяемые пользователем, и степень насыщения по направлениям движения при использовании полностью активной схемы управления.
К другим сферам применения инструмента относятся оценка и имитация «сгруппированных перекрестков» (наподобие ромбовидных или близкорасположенных перекрестков, управляемых одним контроллером), а также перекрестков, регулируемых знаками. Существует возможность импорта или экспорта данных из других программ по моделированию, например TSIS, AIMSUN, ArteryLite, а также возможность осуществления экспорта в различные версии Transyt.
Выполнялась оптимизация беспрепятственного движения между 18 узлами. В качестве функции оптимизации выбирали PROS/DI, в качестве показателя невыгодности выбирали задержки. Выбор функции «PROS/DI» связан с целью избежать перенасыщения на второстепенных направлениях и обеспечить более равномерное распределение времени зеленого сигнала.
Программное средство транспортного моделирования TRANSYT используется во всем мире для проектирования, моделирования и оптимизации дорожного движения – от отдельных изолированных перекрестков до больших и сложных транспортных сетей.
Впервые в г. Гомеле использовалась эта программа для расчета координированного управления на примере проспекта Речицкий. Полученные результаты позволяют значимо снизить расход топлива, транспортные задержки, повысить комфортность поездок и безопасность дорожного движения.
Введение координированного регулирования способствует снижению выбросов загрязняющих веществ транспортными средствами в атмосферу, а также снижению расхода топлива, что улучшит экологическую обстановку на исследуемом участке. Оптимальным является применение координированного регулирования для движения ТС со скоростью 50 км/ч и время цикла для всех перекрестков 84 с. Предложенное мероприятие позволило уменьшить число неоправданных торможений и остановок в потоке, а также уровня транспортных задержек и значительно улучшить экологическую обстановку на исследуемом участке. Определен экономический эффект для скорости движения ТС 50 км/ч, который состоит в значительной годовой экономии, за счет уменьшения экономических и экологических потерь в результате внедрения координированного управления на исследуемом проспекте, полученного в результате оптимизации существующих циклов при помощи лицензированного программного продукта TRANSYT-7FR.
Автор: С.М. Владимиров
Источник: Проблемы безопасности на транспорте: материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. Году науки: в 2 ч. Ч. 1 / М-во трансп. и коммуникаций Респ. Беларусь, Бел. ж. д., Белорус. гос. ун-т трансп.; под общ. ред. Ю. И. Кулаженко. – Гомель: БелГУТ, 2017. – 259 с. Ст. 12-13.
