Оптимизация транспортных потоков

Оптимизация транспортных потоков позволяет существенно снизить затруднения дорожного движения и в значительной степени способствует решению транспортных проблем.

Оптимизация транспортных потоков без изменения конфигурации улично-дорожной сети возможна за счет, во-первых, своевременного информирования участников движения о затруднениях по пути следования, во-вторых, за счет изменений режимов работы светофоров в соответствии с реальными транспортными запросами, и, в-третьих, за счет локальных мероприятий по реорганизации дорожного движения.

Обеспечивать информирование участников движения можно как в режиме реального времени, так и по историко-статистическим данным. Эффективность информирования участников движения о затруднениях по пути следования,  разумеется, существенно зависит от наличия альтернативных маршрутов. Однако даже при отсутствии таковых, что, кстати, бывает редко, водители имеют возможность изменить время начала движения с учетом полученных данных о загруженности дорог.  Например, благодаря удачным решениям по информированию участников движения длительность проезда по загруженному участку тоннеля в Бостоне в час пик снизилась с почти удвоенной до превышающей всего на 20-30% время свободного движения (рис.1).

Рис. 1. Влияние информированности водителей о прогнозируемой средней скорости проезда по альтернативным маршрутом на задержки в часы «пик». Экспериментальные данные. ГСД, Бостон, США

 

Понятно, однако, что информационное обеспечение может лишь перераспределить потоки, но не повысить пропускную способность того или иного транспортного пересечения. Последнее достижимо за счет оптимизации режимов работы светофорных объектов.

Оптимизация режимов работы светофоров возможна как  в условиях ненасыщенного движения, так и при перегрузке дорожной сети. В первом случае, зная транспортные запросы по каждому направлению, можно подобрать такое соотношение времен действия зеленого по конфликтным направлениям, которое обеспечит движение с минимальным количеством остановок по каждому из них.

В условиях насыщенного движения одновременно удовлетворить транспортные запросы по конфликтным направлениям нельзя, но можно найти такое соотношение времен действия зеленого по конфликтным направлениям, которое обеспечит минимальную комплексную задержку транспортных средств. Иными словами, ищется баланс между приоритезацией основных и предотвращением блокирования второстепенных направлений.

В условиях высокой перегрузки УДС  за счет оптимизации режимов работы светофоров удается существенно уменьшить заторообразование, многократно снизить очереди на перекрестках (рис.2), а также увеличить скорость проезда по основных магистралям (рис. 3).

Рис. 2. Снижение очередей на четырехстороннем перекрестке с четырехполосным движением. Экспериментальные данные, г. Нижний Новгород, Россия, 2010 год

 

Рис.3. Повышение скорости движения по основному направлению (вылетная магистраль, 5 полос) за счет оптимизации режимов работы светофорного объекта. Экспериментальные данные. Москва, 2007 год.

 

Результативность оптимизации зависит от качества применяемых программных средств.  Наилучшие результаты дает применение ArteryLite с использованием генетического алгоритма, а также всех возможностей макромоделирования условий движения, в т.ч. приближения распределенных «пачек» ТС к перекрестку (рис. 4).

Рис. 4. Различное качество оптимизации режимов работы одного и того же светофорного объекта с применением разных алгоритмов и программных средств.

 

Когда резервы решения транспортных проблем  без изменения конфигурации УДС исчерпаны,  оптимизация транспортных потоков может осуществляться за счет совершенствования схем  ОДД, прежде всего локальных мероприятий, например:  изменение разметки, уширение «карманов», реорганизация фазовых разъездов и т.п.  Возможности дальнейшего развития предоставляет реконструкция УДС.

На этапах совершенствования схем ОДД и реконструкции важнейшую роль играют качественные анализ транспортных потоков и моделирование дорожного движения.  Первостепенное значение при этом имеет адекватный сбор транспортных данных.

Количественное представление о результатах мероприятий по оптимизации транспортных потоков, разработке схем ОДД и реконструкции УДС  дают показатели технико-экономической эффективности, и ArteryLite предлагает 14 таких показателей в 5 группах:

  • показатели пробега ТС: полный пробег, время полного пробега;
  • показатели задержки ТС: полная стандартная задержка, полная случайная задержка, общая задержка, средняя задержка, задержка пассажиров;
  • показатели беспрепятственного движения: стандартные остановки, случайные остановки, полные остановки, время в пробке, системная скорость;
  • экологический показатель: потребление топлива;
  • комплексный показатель: операционные затраты.

ArteryLite  обеспечивает максимальный уровень автоматизации всех процессов, а также наивысшее качество расчетов при решении задач оптимизации транспортных потоков. В этом программном комплексе обслуживаются функции сбора и анализа транспортных данных, моделирования сетей светофорного движения, многовариантных оптимизационных расчетов с применением нескольких алгоритмов, вычисления показателей технико-экономической эффективности, составления расписаний работы контроллеров, взаимодействия с центральным программным обеспечением АСУД, контроллерами и детекторами транспорта.

ArteryLite гарантирует макcимальную эффективность решения транспортных проблем при минимальных вложениях.

 

Возможность ознакомиться с более подробной информацией доступна для зарегистрированных пользователей

управление дорожным движением в городской среде ( журнал “Мир дорог”)

антипробочная терапия

пример оптимизации организации движения

зеленая волна