Моделирование систем регулирования дорожного движения (90

Рис 3. Окно «Перекресток»

- Использование полосы. Раскрывающийся список содержит перечень опций использования полосы, номер которой выбран в соседнем поле ввода. Опции представлены различными сочетаниями символов, задающих направления движения («<» — влево, «^» — прямо, «>» — вправо). Содержимое раскрывающегося списка настраивается программой динамически,

чтобы предотвратить возможность задания некорректных направлений движения — например, размещения полосы правого поворота слева от полосы движения прямо. Любое изменение варианта использования полосы автоматически отображается на графической диаграмме ниже. Допускается

13

удаление всех полос на любом конкретном подъезде, чтобы создать, например, Т-образный перекресток. Чтобы удалить перекресток целиком, однако, придется обратиться к окну карты либо выполнить команду меню «Правка» → «Дополнительно» → «Узлы» → «Удалить».

-Тип анализа. Переключатель позволяет выбирать один из вариантов анализа — «Группа полос» или «По полосам», являющийся более точным. В ситуации, когда направлению отведена единственная полоса, анализ в любом случае сводится к варианту «По полосам», и переключатель автоматически блокируется. Вариант «По полосам» становится недоступным и для внутренних полос, если существуют выделенные полосы аналогичного направления.

-Расстояние. Поле ввода задает расстояние на текущем подъезде к перекрестку от предыдущего узла (выше по потоку). Обычно расстояние принимается равным для всех направлений движения (влево, прямо и вправо). Если одно из направлений отличается особой длиной сегмента, расстояние можно ввести на экране «Движение», открываемом командой меню

«Правка» → «Движение».

-Интенсивность. Поле ввода определяет величину интенсивности движения транспортных средств для трех стандартных направлений движения. Любые значения интенсивности, вводимые для направлений влево, прямо и вправо средствами окна конфигурации полос, сохраняются и автоматически загружаются в окне «Движение», так что необходимости задавать одни и те же данные дважды на обоих экранах необходимости нет. Значения интенсивности обычно определяются числом транспортных средств в час (ТС/час) независимо от продолжительности сеанса имитации. Величина задается в условных приведенных транспортных средствах. Для оценки процентного количества тяжелых автомобилей можно использовать значения потоков насыщения и интервала движения.

-Коэффициент часа пик. Поле ввода предназначено для задания коэффициента часа пик (PHF) для трех стандартных направлений движения.

14

Если коэффициент меньше 1.00, это свидетельствует о намерении пользователя моделировать пиковый промежуток внутри часового периода, демонстрирующий несколько большую интенсивность в сравнении с часовым показателем.

-Емкость зоны поворота. Поле ввода определяет емкость очереди автомобилей в направлениях левого и правого поворота. Если направлению на поворот соответствует полоса полной длины, протянувшаяся от предыдущего узла до текущего (подразумевается отсутствие зоны поворота как таковой), поле можно оставить пустым, и тогда емкость очереди автоматически оценивается программой как функция полной длины сегмента.

-Диаграмма использования полос. Для каждой полосы под стрелками, обозначающими допустимые направления, отображается номер сегмента. Щелкнув левой кнопкой мыши на полосе в диаграмме, можно автоматически обновить номер полосы. Щелчок правой кнопкой на полосе приводит к открытию контекстного меню с командами добавления и удаления полос на текущем подъезде.

4. Схема нумерации сегментов перекрестка в Transyt-7FR

Сеть дорог и перекрестков представляется в Transyt-7FR посредством схемы идентификации узлов/сегментов. Большинство экранов входных данных предусматривает возможность отображения соответствующего номера узла или сегмента. Схема идентификации определяется пользователем. Узел представляет перекресток, а сегмент - направления движения транспорта между двумя узлами. Во многих ситуациях два узла могут быть связаны более чем одним сегментом. На рис. 4 и 5 показано несколько типовых схем сегмент/узел.

15

Рис. 4. Типовые схемы «Сегмент/узел»

Рис. 5. Схемы нумерации сегментов для сложной геометрии узла

В схеме нумерации NEMA, иллюстрируемой далее, подразумевается номер узла 1, а сегменты направлений правых поворотов нумеруются числами вне диапазона стандартных номеров фаз 1–8, принятых в NEMA (рис. 6).

16

Рис. 6. Схема нумерации NEMA

Если схема не определена пользователем и здесь, программа по умолчанию выбирает стандартную схему Transyt-7FR. В большинстве случаев Transyt-7FR подразумевает реализацию схемы нумерации сегментов, использующей числа от 1 до 12. Отсюда следует, что номера с 13-го и выше оказываются доступны для обозначения дополнительных полос, направлений движения или подъездов к перекресткам, которые не укладываются в типовой набор из 12 направлений, по 3 (прямо, налево, направо) на каждую из четырех сторон света (север, юг, восток, запад).

В Transyt-7FR сегмент может состоять из одного или более направлений и охватывать одну или несколько полос. Transyt требует использовать индивидуальную нумерацию сегментов если направление:

-обладает раздельными полосами или зонами специального назначения,

-отличается от смежных полос особыми параметрами интенсивности движения или накопления очереди,

-характеризуется нетипичным распределением фаз,

-делит общую полосу с направлением движения прямо или на поворот (и повороту оппонирует встречное прямое направление).

Распределение номеров сегментов осуществляется с помощью окон «Конфигурация полос и Движение», открываемых посредством соответствующих команд меню «Правка». В окне «Конфигурация полос» каждому направлению обычно автоматически назначается определенный номер

17

сегмента. Однако в некоторых случаях пользователь может внести собственные коррективы.

5. Экран «Движение»

Для открытия экрана «Движение» предназначена команда меню

«Правка» → «Движение» или клавиша «F5» (рис. 7).

Рис. 7. Окно «Движение на перекрестке 1»

-Общая интенсивность потока. Интенсивность движения на любом направлении должна составлять не менее 10 ТС/час. Поэтому при вводе значения интенсивности от 1 до 9 программа автоматически изменяет его на 10.

-Интенсивность потока насыщения. В программе возможно только использование откорректированной величины интенсивности потока насыщения применительно ко всему сегменту. Например, если сегмент обладает двумя полосами и теоретической интенсивностью потока насыщения, составляющей 1900 транспортных средств на полосу за час зеленого сигнала (ТС/п/чз), некорректированная интенсивность потока насыщения для полного сегмента могла бы составить 3800 ТС/чз, а после корректировки - несколько меньше, скажем, 3600 ТС/чз. Снижение интенсивности потока насыщения

18

диктуется несовершенством условий (узостью полос, наличием подъездов с подъемами, присутствием грузового транспорта в потоке и т.п.). Интенсивность потока влияет на разгрузку очередей на сегменте. Важно, чтобы для каждого сегмента значение интенсивности потока насыщения было измерено с возможно большей точностью.

- Длина сегмента. Длина сегмента кодируется как расстояние между стоплиниями предыдущего и нижеследующего перекрестка. В случае зоны поворота в качестве длины сегмента должно быть задано полное расстояние между смежными светофорами для обеспечения корректной имитации. Дополнительно можно закодировать емкость очереди (см. команду меню

«Правка» → «Дополнительно» → «Очереди») или емкость зоны поворота («Правка» → «Полосы»).

- Входящие потоки со второстепенных источников. Крупные автостоянки, торговые центры, съезды со скоростных магистралей и другие подобные объекты подразумеваются как второстепенные источники движения.

Подобные источники не следует недооценивать, поскольку они способны оказывать значительное влияние на моделирование потока.

-Потери времени на старте. Поле содержит значение потерь времени на старте, определяемое с помощью команды меню «Правка» → «Дополнительно» → «Общие параметры». Значение можно использовать также для задержки начала эффективного зеленого сигнала (например, для учета времени задержки маневра на поворот в ситуации, когда необходимо пропустить группу пешеходов).

-Удлинение эффективного зеленого сигнала. Поле содержит значение удлинения эффективного зеленого сигнала светофора, определяемое с

помощью команды меню «Правка» → «Дополнительно» → «Общие параметры».

19

6. Экран «Расписание»

6.1 Экран «Одно кольцо» Экран, вызываемый командой меню «Правка» → «Расписание» → «Одно

кольцо», реализует возможности графического кодирования и просмотра расписаний (режимов) управления сигналами и предлагает ряд полезных инструментов работы с диаграммами (рис. 8). Для быстрого ввода значений интервалов, поля ввода чисел снабжены стрелками-счетчиками. Значительно облегчено задание длительностей фаз как сумм продолжительностей зеленого, желтого и общего красного интервалов.

Рис. 8. Окно «Расписание для перекрестка» - Фаза №… Содержимое поля свидетельствует о том, какая фаза

подлежит редактированию. Далее пользователь определяет, является ли фаза активной и какие направления движения активизируются в период ее действия. Поле может быть использовано также для добавления фаз в расписание. Например, если расписание содержит 4 фазы, пятую легко добавить, введя число 5 в поле и кодируя направления для этой фазы с помощью флажков <<<

(влево), ^^^ (прямо) и/или >>> (направо).

20

-Активная. Флажок определяет, является ли фаза активной. На диаграмме фаз неактивные фазы обозначаются синими стрелками, а активные — серыми. Фаза считается активной, если конкретное направление движения допускает актуализацию или прекращение действия фазы. На диаграмме фаз стрелки для каждого отдельного направления движения окрашиваются серым для активной фазы даже в том случае, если некоторые из этих направлений неактивны.

-С / Ю / З / В. В списке выбирается подъезд (на север/юг/запад/восток), подлежащий редактированию. Далее пользователь может указать, какие из направлений активны (в продолжение текущей фазы) для данного подъезда.

-<<< (влево) / ^^^ (прямо) / >>> (вправо). Флажки используются для указания, какие из направлений активны в период действия текущей фазы, а также для добавления фаз в расписание и удаления из него.

Экран расписания не дает пользователю возможности редактировать направление в расписании, если не определен сегмент, соответствующий этому направлению. Поэтому, создавая новый файл, необходимо начать с определения значений часовой интенсивности с помощью команд меню

«Правка» → «Полосы» или «Правка» → «Движение» и только затем приступать к кодированию расписания.

В ситуациях "неопределенного разрешения поворота" открывается диалоговое окно, показанное ниже, которое позволяет пользователю выбрать именно такой вариант, который требуется (рис. 9).

Рис. 9. Окно «Поворот» - Смещение или точка остановки. Поле содержит значение смещения (или

точки остановки) для текущего перекрестка. Здесь можно задать определенное смещение, чтобы оценить его в процессе имитации, либо просто оставить

21

нулевым, передав обязанность по его оптимизации программе. Термин смещение применим к координированному неактивному светофору, а точка остановки — к координированному активному светофору. В качестве опорного интервала для точки остановки обычно используют интервал желтого сигнала в прямом направлении по главной дороге, поскольку это именно такая гарантированная точка цикла, от которой система управления сигналами осуществляет отсчет до начала очередной активной фазы. Для некоординированных перекрестков поля «Смещение» и «Опорный интервал» автоматически блокируются.

-Опорный интервал. Параметр опорного интервала обеспечивает связь между регулируемыми перекрестками с целью достижения приемлемых условий для беспрепятственного движения и минимизации остановок. Для примера предположим, что расписание для главного контроллера начинается с нулевого момента времени и опорным является интервал №1. Если смещение на нижеследующем перекрестке равно 40 с и тот соотнесен с опорным интервалом №7, это означает, что интервал №7 начинается ровно через 40 с после начала интервала №1.

-Оптимизация длительностей фаз. Флажок определяет, должна ли применяться оптимизация длительностей фаз (по генетическому алгоритму или методу кратчайшего спуска) для рассматриваемого перекрестка. Режим применим только в том случае, если оптимизация длительностей фаз используется для всей сети (см. команду меню «Правка» → «Анализ»).

-Оптимизация смещений. Флажок определяет, должна ли применяться оптимизация смещений (по генетическому алгоритму) для рассматриваемого перекрестка. Режим применим только в том случае, если оптимизация

смещений используется для всей сети (см. команду меню «Правка» → «Анализ»). Если флажок сброшен, но смещения подвергаются изменению в ходе сеанса работы программы, это может быть обусловлено, оптимизацией длительности цикла или моделью исходного РРСС. Если выбрана оптимизация

22