Научная статья "Интеллектуальные системы управления транспортными потоками"

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ Крикунов Д.С. ОБПОУ «Курский автотехнический колледж» Научный руководитель Кононова С.А.  ИСУТП   –   интеллектуальная   система   управления   транспортными потоками.  Эта система управления ­ контроля режима работы светофоров.  Первый светофор появился в американском городе Кливленде 5 августа 1914   года.  До   Курска   новое   чудо   техники   добралось   к   1934   году.   В пятидесятых   годах 20века светофоры   получили широкое распространение. Они   регулировались   вручную   ­   рядом   со   светофорной   стойкой   стояла стеклянная будка, в которой  сидел милиционер за пультом управления. Это дежурство называли: «сидеть в стакане». Современные светофоры оснащены таймерами,   звуковыми   сигналами   и   «голосом».   За   свою   вековую   историю светофор стал незаменимым помощником. От его исправной работы зависит безопасность   людей.   Не   зря     этому   чудо   ­   устройству   есть   памятники   в России. В современное время интенсивность движения на дорогах города сильно возросла. Следствием этого является частое возникновение пробок. Работа системы ИСУПТ направлена: ­ на максимальную разгрузку перекрестков; ­ повышение безопасности городского движения. Система   ИСУТП   осуществляет   сбор   информации   о   движении транспортных   средств   через   пункты   видео   фиксации   города,   оснащенные видеокамерами, проводит анализ данных и принимает меры по обеспечению нормализации движения транспорта.  Для каждого пункта видео фиксации система вычисляет: ­ среднюю скорость потока по каждому направлению; ­   количество   автомобилей,   проехавших   на   разрешающий   сигнал светофора; ­  количество автомобилей, ожидающих разрешающего сигнала. Система   ИСУТП   так   же     записывает   информацию   по   каждому транспортному средству, проезжающему мимо пункта видео фиксации: цвет, марку, распознавательный номер, время, скорость. Система   позволяет   не   только   включать   и   выключать   заданные светофоры,  но   и     изменять   длительность   разрешающего   сигнала,  а  так   же время цикла любого светофора города. Рассмотрим работу системы в разных ситуациях: 1. Система   обнаружила   загруженность   перекрестка:   проверяется загруженность перекрестков в параллельных соседних улицах, если эти улицы относительно   свободны,   то     система   увеличивает   время   разрешающего сигнала светофора в направлении соседних улиц, при необходимости мера распространяется на соседние улицы 2­ой и 3­ей степени удаленности. 2. Система   распознала,   что     авария   и   сообщила   на   пост   ГИБДД видеозапись случившегося. Автоматический режим позволяет изменять цикл работы светофоров, перенаправлять поток, заблокировать проезд в одном из направлений. 3. На основании накопленных данных система ИСУПТ анализирует информацию о загруженности перекрестков в разное время суток. Выявляет часы максимальной загрузки каждого перекрестка, затем на основе анализа данных     вырабатывает   решение     о   цикле   работы   каждого   светофора   и обеспечении максимально возможной пропускной способности перекрестка и всего  городского движения транспорта в утренние и вечерние часы.  4. Система   выявляет   узкие   места   транспортной   сети,   т.   е.   те перекрестки,   на   которых   повышена   интенсивность   движения.  В   результате система может продолжить изменение цикла работы светофора. 5. Система   ИСУТП   заносит     список   плановых     ремонтных   работ дорог     с  указанием   их   длительности   и  масштабности.  Система  составляет объездной   маршрут   движения   на   время   ремонта.   Аналогичные   ситуации, связанные с проведением публичных мероприятий. 6. При   аварийных   повреждениях   дороги:   прорыв   трубы,   просадка грунта   или   при   наступлении   опасных   природных   явлений   на   перекрестках возникает скопление транспорта. Система передает сигнал о возникновении внештатной ситуации на пост ГИБДД и далее работает в полуавтоматическом режиме.  7. Одной из важных возможностей системы составление маршрута. В систему   поступает   запрос   на   составление   маршрута,   определяется местоположение транспортного средства, т.е. стартовая точка. Начиная с этой точки,   просматриваются   перекрестки.   Маршрут   составляется   с     учетом скорости движения потока, которая была на данном участке в тот момент времени.  Дополнительные возможности системы ИСУТП: 1. С   помощью   радио   и   интернет   услуг   автоматически   информирует водителей о ситуации на перекрестках города. 2. Прогнозирует нагрузку  транспортной сети,  с учетом тенденции роста количества транспортных средств. 3. Моделирование вариантов движения. 4. Быстрый доступ к архивным данным и визуализация на любую дату, время перекрестка.  Из   мирового   опыта   внедрения   ИСУПТ.   Япония   является   передовой страной   в   разработке   и   использовании   высших   форм   автоматизированных систем.   С   1970   г.   в   Японии   осуществлялась   политика,   стремящаяся уменьшить заторы на дорогах и экологическую нагрузку. В настоящее время практически   вся   дорожная   сеть   Японии   оборудована   ИТС (интеллектуальными   транспортными   системами)   различной   степени сложности   с   широким   использованием   навигационных   систем   на транспортных средствах. На этот проект было потрачено 2,5 млрд. $. В США вся сеть автомобильных магистралей,  примыкающих к крупным городам и в них,  оснащена АСУД  (автоматизированная система управления движением).    Так  в    Лос­Анджелесе   управляющая  система   включает  1170 светофоров.    Результат:     снижение   горючего   на   13%,  на  41%   уменьшение количества   остановок   транспортных   средств,   на   16%   сократились   потери времени.   Одним   из     больших   реализованных   европейских   проектов   стал мюнхенский проект COMFORT 1991г. Это первый проект, координирующий транспорт   в   центре   города   с   учетом   планировки   сети   автомагистралей   в окрестностях,   где   были   активизированы   элементы   информационных   и навигационных   систем.   Проект   окупился   в   течение   2­х   лет.   Количество наездов   уменьшилось   на   35%,   количество   ДТП   с   ранениями   –   на   30%   и количество погибших на 31%. К   сожалению,   статистических   данных   о   работе   ИСУПТ   по   РФ   не имеется. Такие системы существует в Москве и Санкт­Петербурге и только в центральной части города. В Хабаровске ИСУПТ проходит тестирование. Из интервью зам. директора  «Научного центра организации дорожного движения г.   Хабаровска»   А.   Павленко:   «При   работе   автоматизированной   дорожной системы   видна   целая   городская   дорожная   сеть.   Можно   выявлять   и прогнозировать   ситуацию   распределения   пассажиропотока.     Сценарий,   в конечном счете, будет выбирать компьютер. Мировой опыт  сводиться к тому, что   на   такие   системы   выделяется   суперкомпьютер.   Система   ИСУПТ   г. Хабаровска позволит менять до семи   программ управления светофоров в течение суток  и дня недели.  В Курске около 130 светофоров. Они учтены на специальной карте и занесены   в   компьютерную   систему,   что   позволяет   специалистам   в   режиме реального времени отслеживать ситуацию на дорогах. ВЫВОДЫ: 1. Система ИСУПТ является мощным интеллектуальным инструментом  для повышения пропускной способности и безопасности движения городского транспорта.   Безусловно, система не   обеспечит полное   отсутствие автомобильных пробок   и   дорожных   заторов,   но   ее   работа   позволит   максимально уменьшить их количество и время простаивания  в них. 2. 3. Изучать мировой опыт внедрения ИСУПТ. 4. Использовать   элементы   спутниковой   связи   системы   ГЛОНАСС   при организации  управления  транспортными потоками.  5. Оснащать   транспортные   средства   тревожными   конками   и   бортовыми навигационными терминалами. 6. Для   внедрения   ИСУПТ   создавать     автоматизированные   диспетчерские центры управления дорожным движением. Литература: 1. С.В.   Жанказиев.   Интеллектуальные   транспортные   системы.   Учебное пособие. М.,МАДИ, 2016г.   2. ГТРК   Курск     интервью  А.   Шабельников,   ст.   автоматизированной системы управления дорожным движением г. Курска 3. Habrahabr.ru.