Автоматизированные системы управления дорожным движением. Учебное пособие

УДК 656.1

ББК 39.3

Г23

Рецензенты:

Хафизов Э.Р. — канд. техн. наук, доц. кафедры автомобильных дорог, мостов и тоннелей КазГАСУ;

Нурмиев Э.К. — начальник системы МБУ «Автоматизированная система управления дорожным движением» г. Казани

Гатиятуллин, Мухаммат Хабибуллович.

Г23 Автоматизированные системы управления дорожным движением : учебное пособие / М.Х. Гатиятуллин, Р.Р.Загидуллин ; Казанский государственный архитектурно-строитель- ный университет. — Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2022. — 79 с. — Текст : электронный.

ISBN 978-5-4497-1376-6

Учебное пособие содержит материалы, дающие представления об основах управления дорожным движением. Приведены основные составные части автоматизированных систем управления дорожным движением, описаны технические средства, взаимодействие между ними, их функции и возможности. Описаны основные этапы проектирования и внедрения автоматизированных систем управления движением, уделено внимание задаче определения эффективности систем. Для проверки знаний в конце каждого раздела приведены контрольные вопросы.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 23.03.01, 23.04.01 «Технология транспортных процессов», изучающих дисциплину «Автоматизированные системы управления дорожным движением».

Учебное электронное издание

4

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ

Сокращения

АК – Автоматизированный комплекс. АС – Автоматизированная система.

АСУ – Автоматизированная система управления.

АСУДД – Автоматизированная система управления дорожным движением.

АСУНО – Автоматизированная система управления наружного освещения.

АСУП – Автоматизированная система управления производством (предприятием).

АСУТП – Автоматизированная система управления технологическим процессом.

АСУУО – Автоматизированная система управления уличным освещением.

ВАДС – Система «Водитель-Автомобиль-Дорога-Среда». ВПУ – Выносной пульт управления.

ДЗУ – Дорожный знак управляемый.

ДТП – Дорожно-транспортные происшествия. ЗИП – Запасные изделия и приборы.

КСА – Комплекс средств автоматизации. КТС – Комплекс технических средств. ЛПР – Лицо, принимающее решение.

НПО – Научно-производственные объединения.

ОАСУ – Отраслевая автоматизированная система управления. ОДД – Организация дорожного движения.

ОУ – Объект управления.

ПО – Программное обеспечение.

ПТС – Периферийные технические средства.

ПЭВМ – Персональные электронно-вычислительные машины. СППР – Система поддержки принятия решений.

СУБД – Система управления базами данных. ТВП – Табло вызывное пешеходное.

ТЗ – Техническое задание. ТРП – Технорабочий проект.

ТСОД – Технические средства организации движения. УДС – Улично-дорожная сеть.

УСк – Указатель скорости.

ФПАСУ – Функциональная подсистема автоматизированной системы управления.

5

ЦНИИТУ – Центральный научно-исследовательский институт технического управления.

ЭВМ – Электронно-вычислительные машины.

Определения

Аварийная ситуация в АСУ – некоторое исключительное состояние системы, представляющее собой определенное сочетание отказов и (или) ошибок функционирования ее элементов (технических, программных, эргатических) и способное привести к нарушениям функционирования объекта управления (либо АК в целом), сопряженным с особо значительными техническими, экономическими или социальными потерями (т.е. к авариям).

Примечание. Аварийные ситуации в системе могут возникать в нормальных условиях ее функционирования и в результате воздействия на систему некоторого внешнего экстремального фактора (отключение питания, авария соседнего объекта управления либо АК, стихийное бедствие и пр.).

Автоматизированный комплекс – совокупность совместно функционирующих автоматизированной системы управления и объекта управления.

Ведомственные испытания АСУ – приемочные испытания АСУ,

проводимые комиссией из представителей заинтересованного министерства или ведомства.

Вероятность успешного выполнения заданной процедуры –

вероятность Li того, что при возникновении запроса будет успешно выполнена совокупность операций, составляющая i-ю процедуру.

Видеокадр (в АСУ) – изображение на экране электронно-лучевой трубки документа рисунка или текста сообщения, используемых в АСУ.

Государственные испытания – приемочные испытания АСУ,

проводимые государственной комиссией.

Группа светофорных ламп – светофорные лампы, подключаемые к одной выходной силовой цепи дорожного контроллера.

Заданная процедура выполнения Д-функции АСУ – выполняемая согласно точному предписанию и преследующая достижение конкретного результата определенная последовательность заранее заданных операций (действий), которая начинает выполняться при поступлении заранее обусловленного для данной Д-функции АСУ сигнала (запроса).

Измерительный канал АСУ – функционально объединенная совокупность технических и (при необходимости) программных средств, предназначенная для реализации одной простой измерительной функции АСУ.

Комплекс средств автоматизации – поставляемая совокупность взаимосогласованных комплексов технических и программных средств

6

(изделий), разработанная и изготовленная как продукция производственнотехнического назначения. В состав КСА могут включаться также другие изделия и (или) документы, входящие в информационное, организационное или другие виды обеспечения автоматизированных систем.

Конфликтное направление – направление движения транспортных средств (пешеходов), пересекающееся с другими направлениями движения транспорта (пешеходов) либо примыкающее к ним.

Критерий отказа функции АСУ – признак или совокупность признаков, установленных в нормативно-технической и (или) конструкторской документации и позволяющих определить наличие отказа в выполнении некоторой функции АСУ.

Межведомственные испытания АСУ – приемочные испытания АСУ, проводимые комиссией из представителей нескольких заинтересованных министерств и (или) ведомств.

Надежность АСУ – свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность системы выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации. Надежность АСУ включает свойства безотказности, ремонтопригодности, а в некоторых случаях, и долговечности.

Надежность действий персонала АСУ – комплексное свойство персонала АСУ, представляющее собой совокупность свойств персонала АСУ, проявляющихся в процессе его участия в функционировании АСУ и оказывающих влияние на надежность АСУ, и зависящее от его квалификации, а также от регламента и условий его работы.

Надежность программного обеспечения АСУ – количественное свойство ПО АСУ, представляющее собой совокупность свойств ПО АСУ, проявляющихся в процессе его функционирования в составе АСУ и оказывающих влияние на надежность АСУ.

Наращивание АСУ – совокупность мер, принимаемых в АСУ при расширении ее объекта управления без изменения состава функций АСУ.

Основной такт – состояние светофорной сигнализации, при котором транспортным средствам (пешеходам) разрешено движение в определенных направлениях и запрещено или ограничено в конфликтных с ним направлениях.

Отказ АСУ в выполнении функции (отказ функции АСУ) –

событие, заключающееся в нарушении хотя бы одного из требований к качеству выполнения данной функции, установленных в нормативнотехнической и (или) конструкторской документации на систему.

7

Предварительные испытания АСУ – контрольные испытания,

проводимые с целью определения возможности приемки АСУ в опытную эксплуатацию.

Приемочные испытания АСУ – контрольные испытания АСУ, проводимые для определения ее соответствия техническому заданию на создание АСУ, требованиям стандартов и определения возможности ввода АСУ в действие.

Промежуточный такт – состояние светофорной сигнализации, при котором происходит разгрузка перекрестка после окончания основного такта.

Разрешающая способность детектора транспорта – время его готовности к обнаружению транспортного средства после окончания сигнала обнаружения им предыдущего транспортного средства.

Технорабочий проект – комплект проектных документов АС, утвержденный в установленном порядке и содержащий решения в объеме технического проекта и рабочей документации на АС.

Фаза движения транспорта (пешеходов) – сочетание основного и промежуточного тактов.

Элемент АСУ – отдельная, относительно самостоятельная часть системы, участвующая в реализации одной или нескольких функций АСУ и рассматриваемая при решении задач надежности как неразложимая на составляющие.

Эргатическая система – схема производства, одним из элементов которой является человек или группа людей. Основными особенностями таких систем являются социально-психологические аспекты.

8

ВВЕДЕНИЕ

Быстрое развитие методов и средств автоматизированного управления дорожным движением обусловлено интенсивным ростом городских перевозок. В нашей стране данная тенденция особенно проявила себя в последние четыре десятилетия, и она связана, прежде всего, с тем, что разработка и производство средств автоматизированного управления дорожным движением (АСУДД) были поставлены на промышленную основу. В 60-х годах было начато широкое оснащение городов техническими средствами и АСУДД. Создание и внедрение АСУДД осуществляется в соответствии с государственными программами по науке и технике. За 30 лет объём выпуска данных средств возрос более чем в 30 раз.

Внастоящее время в большинстве средних и крупных городов функционируют АСУДД. Большое внимание уделяется унификации технических и программных средств.

Внедрение АСУДД, как правило, обеспечивает быструю экономическую отдачу и положительно влияет на безопасность движения. Эффект от внедрения этих средств за счёт сокращения задержек транспорта и уменьшения количества расходуемого на передвижение бензина составляет в среднем 30%.

Количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) на перекрёстках, оснащённых современными средствами управления, на 10– 15% ниже, чем на нерегулируемых. Постоянное усложнение дорожнотранспортных условий требует непрерывного совершенствования методов и средств управления движением.

Широкое внедрение средств и систем автоматизированного управления дорожным движением осуществляется и в зарубежных странах. Ведущие фирмы по этому направлению – «Мацусита» (Япония), «Сименс» (ФРГ), «Плесси» (Англия), «ТРТ» (Франция), «ПИК ТРЭФФИК» (США) – обеспечивают разработку и внедрение АСУД. Следует подчеркнуть, что при общности основных концепций построения и развития данных средств и систем отечественные разработки различаются тактико-техническими данными, конструктивным исполнением и схемной реализацией.

Постоянное совершенствование методов и средств автоматизации управления дорожным движением требует развития служб эксплуатации.

Всостав службы АСУДД с применением ПЭВМ должны входить

9

специалисты со средним техническим и высшим образованием. Их подготовка должна иметь многосторонний комплексный характер. Обслуживание систем требует знаний в области измерительной техники, логических устройств, систем кодирования и передачи информации компьютеров. В то же время специалисты должны владеть элементами организации движения, знать свойства транспортных потоков, быть знакомыми с основами строительного и монтажного дела.

10