Добавлен: 06.07.2023
Просмотров: 405
Скачиваний: 7
Количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) на перекрёстках, оснащённых современными средствами управления, на 10 – 15 % ниже, чем на нерегулируемых.
Постоянное усложнение дорожно-транспортных условий требует непрерывного совершенствования методов и средств управления движением. Если проанализировать динамику развития АСУД, то можно выделить четыре основных этапа.
На первом этапе разрабатывались локальные средства регулирования движения, заменяющие постовых милиционеров для изолированных перекрёстков. Были созданы установки для жёсткого регулирования движения, гибкого управления в зависимости от параметров транспортных потоков, устройства вызывного действия, обеспечивающие безопасный переход пешеходов через улицу. Все эти приспособления существенно повысили надёжность регулирования движения, позволили уменьшить количество инспекторов ГИБДД, регулировщиков движения транспорта. В определённой мере они обеспечили и повышение эффективности функционирования транспортных потоков. Например, применение установок гибкого регулирования снижает задержки транспорта по сравнению с жёстким на 10 – 20 %.
На втором этапе были созданы методы и средства жёсткого координированного управления транспортными потоками на отдельных магистралях или на небольших участках дорожных сетей. Были
8
разработаны телемеханические системы координированного управления. Данные системы, обеспечивая работу светофорной сигнализации в режиме «зелёная волна», позволили основной массе транспорта проходить несколько перекрёстков подряд без остановок. При внедрении подобных систем резко возрастает средняя скорость движения транспорта, уменьшается количество задержек перед перекрёстками. Движение транспорта становится более упорядоченным, выравниваются в определённой степени скорости автомобилей, что способствует повышению безопасности движения.
Третий этап характерен созданием крупных АСУД, осуществляющих адаптивное управление транспортными потоками на больших городских территориях. Данные системы, обладая развитым информационноизмерительным и управляющим вычислительным комплексом, осуществляют непрерывный контроль параметров транспорта и автоматическую оптимизацию управления транспортными потоками на всей территории. Важным преимуществом АСУД является высокая адаптируемость к условиям дорожного движения на основе накопления и автоматической обработки данных по транспортным потокам. Существенной является и возможность автоматического безостановочного пропуска по дорожной сети специальных автомобилей. Отмеченные преимущества, а также автоматический контроль работы светофорных объектов обеспечили широкое распространение данных систем в крупных городах.
На четвёртом этапе были созданы АСУД на базе персональных электронно-вычислительных машин (ПЭВМ) и микропроцессорной техники. Эти системы в несколько раз расширили перечень функций и решаемых задач, а также сократили затраты на их обслуживание за счёт большей интеграции. В настоящее время в нашей стране АСУД на базе ПЭВМ функционируют в 30 городах.
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. В состав службы АСУД с применением ПЭВМ должны входить 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.
Современная АСУД – это комплекс строительных сооружений, кабельных проводок, сложнейших электронных и логических схем и сети компьютеров.
В данной книге делается попытка обобщить и систематизировать материал и опыт разработки и создания АСУД на базе ПЭВМ и микропроцессорной техники.
Изложенный в книге материал рассчитан на студентов специальностей «Организация и безопасность дорожного движения» и специалистов в области проектирования и эксплуатации АСУД.
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. На первом этапе требуется определить основные параметры объекта управления. Отметим, что объектом управления является транспортный поток (ТП).
Дорожные контроллеры (ДК) для локального управления дорожным движением.Эти устройства осуществляют переключение светофорной сигнализации только с учётом местных условий движения, существующих на управляемом перекрёстке. Обмен информацией с устройствами управляющих пунктов в данных контроллерах не предусмотрен.
Устройства данного класса подразделяются на следующие типы: ДК с вызывными устройствами, осуществляющие переключение
светофорных сигналов по вызову пешеходами. Предназначены для управления дорожным движением на пешеходных переходах транспортных магистралей или перекрёстках с малой интенсивностью движения транспорта по направлению, пересекающему магистрали. К этим устройствам относятся контроллеры ДКС с ТВП;
ДК с фиксированными длительностями фаз, осуществляющие переключение светофорных сигналов по одной или нескольким заранее заданным временным программам и предназначенные для управления дорожным движением на пересечениях улиц с мало изменяющейся в течение дня интенсивностью движения транспортных средств. К устройствам данного типа относятся модификации контроллеров ДКС, ДКП и др.;
ДК с переменной длительностью фаз, осуществляющие переключение светофорных сигналов в зависимости от параметров транспортного потока и предназначенные для управления дорожным движением на пересечениях улиц, на которых интенсивность движения транспорта часто изменяется в течение суток. К устройствам данного типа относятся контроллеры ДКМ4-4.
.Дорожные контроллеры для АСУД.Эта группа контроллеров осуществляет переключение светофорных сигналов в зависимости от управляющих воздействий УП и включает следующие типы:
программные контроллеры, осуществляющие переключение светофорной сигнализации по одной из нескольких заранее заданных временных программ. Все дорожные контроллеры подключены к магистральному каналу связи, а инициатором начального момента включения программы являются устройства управляющего пункта, таймер или непосредственно один из контроллеров. К устройствам данного типа относятся модификации ДКС;
контроллеры непосредственного подчинения, осуществляющие переключение светофорной сигнализации по командам из управляющего пункта. Каждый из контроллеров связан с управляющим пунктом отдельной телефонной линией, по которой получает управляющие воздействия и сигнализирует о режиме функционирования и состоянии светофорного объекта. В ряде контроллеров заложена возможность коррекции управляющих воздействий в зависимости от реальной ситуации, сложившейся в данный момент времени на перекрёстке. К контроллерам непосредственного подчинения относятся модификации ДКС, ДКП, КДУ и др.
Анализ функционирования транспортной системы при внедрении АСУ ДД по проектам Института этих и других городах показывает следующую эффективность организации дорожного движения:
сокращение на 30-50% транспортных задержек у перекрестков, за счет оптимизации режимов работы светофорной сигнализации;
повышение на 10-15% средней скорости движения ТС на перегонах между перекрестками за счет уменьшения длины очередей, ожидающих разрешающего сигнала светофора;
cокращение на 10-20% времени проезда по УДС;
увеличение на 15-25% транспортной работы;
улучшение на 20-25% санитарного состояния воздушного бассейна города вследствие уменьшения его загрязнения отработавшими газами двигателей (за счет сокращения остановок ТС, повышения средней скорости движения).
Средства создаваемой системы АСУ ДД обеспечивают:
поэтапное наращивание технологических функций системы управления и количества регулируемых перекрестков, охватываемых системой;
автоматический контроль за функционированием системы и состоянием ее технически средств;
исключение возможности возникновения конфликтных ситуаций на перекрестках;
удобство обслуживания и эксплуатации технических средств регулирования за счет наличия в составе системы сервисных средств и статистической информации о работе оборудования.
На базе средств АСУД в городах возможно также создание следующих систем:
система экологического контроля;
противоугонной системы контроля автомобильного транспорта;
телевизионных систем контроля за дорожным движением.
Система экологического контроля, которая может быть создана путем дополнения АСУД специальными датчиками и позволит решать следующие задачи:
автоматический сбор, обработку, передачу в центр информации об уровне загазованности воз духа в жилых массивах, на городских магистралях и в промышленных зонах;
своевременное предупреждение об аварийных выбросах; анализ информации о состоянии городского воздушного бассейна и отображение ее на мониторе ПЭВМ;
оперативное принятие решений, выдачу рекомендаций и принятие мер по снижению уровня загазованности.
Ориентировочная стоимость разработки ПСД на создание и развитие АСУ ДД составляет 300-700 тыс. руб. для десяти светофорных объектов. В зависимости от их категории сложности сроки проектирования АСУ ДД составляют 3-8 месяцев в зависимости от задач и размера объекта систем проектируемой системы в один или несколько этапов.
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. Это связано прежде всего с тем, что разработка и производство средств автоматизированного управления дорожным движением (АСУД) были поставлены на промышленную основу. В 60-х годах было начато широкое оснащение городов техническими средствами и АСУД. Создание и внедрение АСУД осуществляется в соответствии с государственными программами по науке и технике. За 30 лет объём выпуска данных средств возрос более чем в 30 раз. В настоящее время в большинстве средних и крупных городов функционируют АСУД. Большое внимание уделяется унификации технических и программных средств.
Внедрение АСУД, 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 дорожно-транспортных условий требует непрерывного совершенствования методов и средств управления движением. Если проанализировать динамику развития АСУД, то можно выделить четыре основных этапа.
На первом этапе разрабатывались локальные средства регулирования движения, заменяющие постовых милиционеров для изолированных перекрёстков. Были созданы установки для жёсткого регулирования движения, гибкого управления в зависимости от параметров транспортных потоков, устройства вызывного действия, обеспечивающие безопасный переход пешеходов через улицу. Все эти приспособления существенно повысили надёжность регулирования движения, позволили уменьшить количество инспекторов ГИБДД, регулировщиков движения транспорта. В определённой мере они обеспечили и повышение эффективности функционирования транспортных потоков. Например, применение установок гибкого регулирования снижает задержки транспорта по сравнению с жёстким на 10 – 20 %.
На втором этапе были созданы методы и средства жёсткого координированного управления транспортными потоками на отдельных магистралях или на небольших участках дорожных сетей. Были разработаны телемеханические системы координированного управления. Данные системы, обеспечивая работу светофорной сигнализации в режиме «зелёная волна», позволили основной массе транспорта проходить несколько перекрёстков подряд без остановок. При внедрении подобных систем резко возрастает средняя скорость движения транспорта, уменьшается количество задержек перед перекрёстками. Движение транспорта становится более упорядоченным, выравниваются в определённой степени скорости автомобилей, что способствует повышению безопасности движения.