881

1.Расчет длительности цикла на каждом перекрестке и размещение перекрестков в порядке убывания длительности цикла.

2.Выбор ключевого перекрестка для текущего подрайона по максимальной величине цикла.

3.По схеме ДТС всего района управления выбор ближайших перекрестков к ключевому и проверка по трем условиям:

1условие: длина перегона между соседними перекрестками с ключевым должна быть не более 800 м.;

2уловие:

n=1, 2, 4;

где Tцi - длительность цикла на ключевом перекрестке;

Tцj - длительность цикла на соседнем с ключевым перекрестке;

- константа ( =5 с.).

3 условие:

где i- интенсивность на i - м перекрестке в к - ый период;j - интенсивность на j - м перекрестке в к - ый период;

n - количество периодов (с 6.00 до 23.00); А - пороговая величина ( А 100).

периоды времени.

В текущий подрайон включаются только те перекрестки, для которых выполнены все 3 условия.

4. Поочередный выбор по схеме ДТС групп перекрестков, расположенных возле тех, которые получены на 3-м шаге, и проверка по 1-му условию

21

каждой новой группы перекрестков, смежных с одним из тех, который вошел в текущий подрайон.

5.Проверка по 2-му и 3-му условию перекрестков, для которых выполнено условие п. 4 с ключевым в подрайоне перекрестком.

Процедура п. 4 и п. 5 повторяется до тех пор, пока не будут просмотрены все перекрестки в районе управления. После этого формирование текущего подрайона закончено.

6.Выбор из оставшихся перекрестков нового ключевого перекрестка с максимальным циклом и повторение процедур п.п. 3-6.

Формирование подрайонов заканчивается, когда все перекрестки будут распределены по подрайонам.

Возможно формирование подрайона из одного перекрестка, в этом случае целесообразно применять локальное управление.

Пример: Рис. 8 иллюстрирует деление района управления на подрайо-

ны.

Следует разделить перекрестки по подрайонам. Расстояния между перекрестками, нумерация перекрестков и длительности циклов приведены на рисунке 8.

Рисунок 8. Деление района управления на подрайоны.

В качестве ключевого, выбирается 2 перекресток. Смежными со 2 - м перекрестком (п. 3) являются 1, 3 и 5 перекрестки, но 1-й не проходит по условию №1 и не включен в первый подрайон, перекрестки с номерами 3 и 5 включены в первый подрайон, т. к. выполняются 1 и 2 условия (считаем, что 3 условие тоже выполняется).

На следующем шаге (п. 4) берем 3-й перекресток и выбираем 4 и 6 смежные с ним перекрестки. Перекресток 4 из рассмотрения исключаем,

22

так как не выполняется условие №1 между 3 и 4 перекрестками, 6-й перекресток включаем в первый подрайон.

Других перекрестков, смежных с ключевым, нет, поэтому переходим к группе перекрестков, смежных с 6-м перекрестком. В данном случае не выполняется условие №2. Дальнейший анализ показывает, что первый подрайон сформирован.

Следующим шагом является выбор нового ключевого перекрестка (п.6) и анализ в соответствии с п.п. 3-5. Это перекресток номер один, причем он будет один в подрайоне, так как у него со смежным перекрестком 2 не выполняется условие №1, а других смежных с ним перекрестков нет. По аналогичной схеме формируется из 4, 7 и 8 перекрестков 3-й подрайон.

Задания к лабораторной работе №3:

1.Разделить перекрестки по подрайонам, соблюдая три условия, приведенные в методических указаниях.

2.Составить отчет о проделанной работе, записать в отчет полученные

врезультате расчетов данные по заданному району управления (какой перекресток, попал в какой район, исходя из каких условий).

Ответить на следующие вопросы:

Дать определение подрайона управления.

По каким факторам может различаться транспортная ситуация на различных участках в одно и то же время?

Указать порядок деления района управления на подрайоны.Объяснить физический смысл 3 условия?

23

Варианты исходных данных для выполнения лабораторной работы №3

24

Лабораторная работа № 4 Методы корректировки режимов управления движения транс-

портных потоков

Цель работы: Изучение методов корректировки режимов управления транспортными потоками различной интенсивности движения».

Программа работы:

1.Изучение предложенного преподавателем или самостоятельно смоделированного района управления АСУ дорожным движением.

2.Ознакомление с методическими указаниями.

3.Скорректировать режимы управления на заданных преподавателем перегонах с учетом заданных значений интенсивности.

4.Составить отчет о проделанной работе, записать в отчет полученные

врезультате расчетов данные по заданному району управления (какой перегон, времена включения, исходя из каких условий выполнена корректировка режимов управления).

Теоретические указания Для формализации процесса преобразования групп автомобилей высо-

кой интенсивности на улично–дорожной сети города предложено выражение, описывающее изменение мгновенной интенсивности в группе ТС, следующей между перекрестками при различной интенсивности ТП:

tT – время торможения группы ТС.

Функция λ (t) при 3 показывает характер изменения свойств ТП при разъезде группы автомобилей, движущихся по перегону, и может применяться при низких значениях удельной интенсивности (не более 300 авт/час).

менения свойств ТП группы автомобилей в зоне торможения при движении на запрещающий («красный») сигнал светофора и она верна для средних значений удельной интенсивности (не более 450 авт/час).

25

Функция λ (t) при 3 позволяет учитывать изменения свойств ТП на разных стадиях и представляет собой модель преобразования ТП при высоких значениях удельной интенсивности (более 600 авт/час).

Зависимость изменения мгновенной интенсивности от времени проезда участка дорожно–транспортной сети и процессы, происходящие с групповым ТП при движении группы транспортных средств от стоп – линии одного перекрестка до стоп – линии следующего по ходу движения перекрестка приведены на рисунке 9. Анализ полученной зависимости позволил сделать вывод о том, что характер преобразования групп автомобилей зависит от значения интенсивности и момента смены запрещающего сигнала светофора на разрешающий, то есть сдвига фаз. Таким образом, оптимизация величины сдвига фаз при заданном значении интенсивности является главной задачей нового подхода в управлении движением, заключающемся в комбинированном управлении процессом сохранения групп автомобилей. В рамках нового подхода можно выделить основной принцип управления группами автомобилей, когда разрешающий сигнал включается до начала торможения лидеров (сдвиг фаз в зоне опережения) [2].

Рисунок 9. Зависимость изменения мгновенной интенсивности от времени проезда на участке магистрали: а) Схема участка магистрали: L1 – зона распада групп ТС (для низких и средних значений интенсивностей); L2 – зона торможения (формирования групп); L – длина перегона, м. б) Графики зависимости изменения мгновенной интенсивности λ от времени проезда t: 1 - при 3 ; 2 - 3 ; tпр - время движения по

26

Классический подход при выборе момента смены запрещающего сигнала на разрешающий движение сигнал светофора предполагает, что он выбирается по времени проезда перегона. То есть величина сдвига фаз (сдвиг фаз – интервал времени между началами основного такта («зеленого») на смежных перекрестках) равна времени проезда перегона при условии отсутствия остановившихся у стоп – линии автомобилей. Причем, следует отметить, что этот подход был удобен при диффузии групп автомобилей. Но, учитывая, что при определенных значениях интенсивности распад

27

групп ТС может происходить, а может, и нет, следует определить – как выбирать величину сдвига фаз в этих случаях. Очевидно, величина сдвига фаз не всегда равна значению времени проезда перегона. Поэтому для

дальнейшего анализа введем понятие – коэффициент сдвига фаз Kc:

t

Kc сдв , (4.3) tпр

где tсдв – время смены запрещающего сигнала светофора на разрешающий;

t пр– время проезда перегона.

Величина Kc отражает различия в выборе сдвига фаз при различной степени распада групп ТС. В выражении (13) известной величиной является t пр, а неизвестной tсдв. Для получения выражения (4.3) в явном виде необходимо определить граничные значения Kc и характер изменения tсдв. На основании вышеизложенного очевидно, что верхней границей Kc при среднем значении λ порядка 300 авт/час будет - 1, а нижняя граница будет при среднем значении λ порядка 600 авт/час - 0,8. Кроме того, следует отметить, что характер изменения величины Kc должен быть аналогичен характеру изменения степени распада групп ТС. Это обусловлено тем, что управляющее воздействие на ТП, а, именно, величина сдвига фаз должна зависеть от степени распада групп ТС при их движении по перегону. Это основное отличие от метода ТРАНЗИТ, где опережение не зависит от значения интенсивности.

Далее строим график, отображающий изменение величин сдвигов фаз для различных длин перегонов в широком диапазоне удельной интенсивности движения (300≤λ≤ 600 авт/час).

На рисунке 5 приведен график зависимости коэффициента сдвига фаз

от интенсивности. После подстановки К р в выражение (4.4) получаем

формулу для определения коэффициента для поправки величины сдвигов фаз. График показывает, что при низких интенсивностях коэффициент

сдвига Kc = 1. В нашем случае, когда группа автомобилей с удельной интенсивностью более 600 авт/час, следующая на зеленый сигнал, проходит весь перегон до следующего перекрестка как единое целое, рекомендуется применять при расчетах программ координации Kc = 0,8.

28

приведет к формированию группы. В диапазоне 300 ≤ λ ≤ 600 авт/час соответственно подбираются коэффициенты сдвига от

0,8< Kc 1,0.

При λ ≥ 600 авт/час, когда диффузия группы автомобилей не происходит, а помехи движению могут вызвать остановку группы при подходе к светофорам, требуется сдвиг фаз сместить в зону опережения.

Полученное выражение (4.6) позволяет скорректировать программы координации с учетом значений удельной интенсивности, находящихся в широком диапазоне интенсивности, а также дает возможность с помощью выбора сдвига фаз оказывать воздействие на движение групп автомобилей

[2, 5].

На рис. 12. приведена иллюстрация траектории движения лидеров групп ТС высокой интенсивности движения по перегону на графике программы координированного регулирования: tзел – длительность горения зеленого сигнала; tгр – длительность группы ТС.

Рисунок 12. Иллюстрация траектории движения лидеров групп ТС высокой интенсивности движения по перегону на графике

30