Транспортный поток как объект управления. Состояние транспортного потока и распределение временных интервалов. Условия эффективного проектирования автоматизированных систем управления движением. Описание устройств центрального управляющего пункта.
Аннотация к работе
и отмена поворотных движений, введение улиц с односторонним движением, запрещение проезда по некоторым улицам грузовому транспорту, запрещение и разрешение стоянок и др.). Эти количественные изменения приводят, как правило, к изменению структуры потоков, степени связанности отдельных перекрёстков сети, масштабов регулируемой сети, что может потребовать качественной перенастройки управляющего органа и привести к пересмотру вида алгоритмов управления для того или иного перекрёстка. Таким образом, система управления движением обязательно должна быть «гибкой» по отношению к объекту управления. 1.1.3 Распределение временных интервалов Большинство исследователей [2], рассматривая транспортный поток на отрезке магистрали значительной длины, пользуются для описания временных интервалов составными распределениями вида - свободно движущаяся; - частично связанная; Каждый из трёх коэффициентов А, В, С означает долю интенсивности движения, находящуюся в одном из трёх состояний, поэтому их сумма равна 1. Распределение (1.1) достаточно хорошо описывает ТП на магистралях непрерывного движения. Рассматривая задачу описания ТП на городских улицах, оснащённых светофорами, более целесообразно анализировать распределение временных интервалов внутри пачек автомобилей по мере удаления регулируемого перекрёстка. Такой подход тесно связан с решением вопроса о постепенном распаде пачек, а следовательно, возможности организации координированного управления движением транспорта. В пользу данного распределения говорит тот факт, что, задаваясь различными K, можно получить любую степень последствия, следовательно, отразить степень связанности потока внутри пачки. Практические исследования с использованием АСУД в городах: Харькове, Минске, Красноярске, Нижнем Новгороде и др., проведённые в 80 - 90 гг., позволили получить представительные статистические данные о транспортном потоке [10]. Связанный поток наблюдается при интенсивности более 600 автомобилей в час на полосу. 1.2 Основные принципы управления В процессе проектирования систем управления дорожным движением необходимо решать задачи, связанные с анализом процессов функционирования объекта управления, а также синтезом алгоритмов управления и обработки информации. Выбор этих параметров обусловлен следующими причинами: во-первых, они наиболее полно отражают изменения свойств ТП [1], во-вторых, они могут быть измерены экономически выгодными методами и устройствами [9]. В основном характер изменения интенсивности движения определяется режимом работы всего городского хозяйства и поэтому позволяет прогнозировать его в течение суток; ? интенсивность движения в течение суток изменяется от нуля до определенной величины и является независимым (локальным), детерминированным и прогнозируемым параметром; ? величина средней скорости движения зависит от погодных условий, уровня освещенности, интенсивности движения и изменяется в определенном диапазоне [8] Vmin ? V ? Vmax, где Vmin - минимальное значение скорости, зависящее от технических характеристик автомобилей (как правило, Vmin > 30 км/ч); Vmax - максимальное значение скорости, зависящее от ограничений движения в городе (как правило, Vmax = 60 км/ч); ? скорость является параметром, общим для больших участков дорожно-транспортной сети (как правило, для подрайона управления) и ее изменения трудно поддаются прогнозированию, так как в основном они зависят от случайных обстоятельств. 1.2.1 Параметры управления Регулирование каждого транспортного потока, движущегося в определенном направлении через перекресток, осуществляется тремя световыми сигналами - зеленым, желтым и красным. Их можно представить в виде параметров цикла светофорного регулирования, компонентами которого являются: ? длительности основных тактов - комбинаций одновременного горения светофорных сигналов, разрешающих или запрещающих движение потоков по определенным направлениям; ? длительности промежуточных тактов (переходных интервалов), во время которых происходят закрытие и подготовка к открытию направлений движения; ? длительности фаз управления, каждая из которых объединяет основной и следующий за ним промежуточный такты; ? длительность цикла - интервала времени, в течение которого происходит смена всех разрешающих тактов; ? состав фаз в цикле, определяющий перечень регулируемых направлений движения на перекрестке; ? последовательность фаз в цикле, определяющая очередность разрешающих сигналов для транспортных направлений на перекрестке; ? временные сдвиги между включениями фаз на соседних перекрестках, влияющие на возможность безостановочного движения транспортных средств по дорожной сети. В дальнейшем под программой управления (программой координации) для сети перекрестков будем понимать многомерный вектор, компонентами которого являются перечисленные выше параметры, определяемые для каждого перекрестка. 1.2.2 Методы управления Ниже приведены основные методы управления движением транспортных потоков, которые реализуются системой [9]. 1. С учетом принятых допущений в контуре о