Решение транспортных проблем. Как улучшить транспортную ситуацию?

Транспортные проблемы в Российских городах зачастую связываются с «недостаточной связностью» и «низкими темпами развития» улично-дорожных сетей. Для решения транспортных проблем предлагается реконструкция УДС, ограничения на въезд транспорта, замена технических средств организации движения и т.п. мероприятия

При этом за рамками внимания остается самый простой и эффективный способ немедленного, если не решения, то существенного облегчения транспортных проблем: внедрение систем оптимального управления светофорными объектами.

Задача таких систем – снизить транспортную напряженность путем повышения пропускной способности существующей улично-дорожной сети до возможного максимума путем:

  • Минимизации количества остановок и повышения скорости в часы беззаторового движения;
  • Минимизация суммарной комплексной задержки автомобилей и пассажиров в часы «пик»;
  • Повышение экологичности транспортной сети (снижение расхода топлива) во всех случаях.

Практика показывает, что реальная пропускная способность многих магистралей и транспортных пересечений за счет оптимизации режимов работы светофоров может быть повышена на 20-50% (презентация “Эффективность оптимизации светофорного движения на городских улицах”).

Для внедрения оптимизированного управления имеющееся оборудование светофорного регулирования зачастую не требует замены, или по крайней мере, эту замену необязательно осуществлять сразу. В большинстве случаев в России используются светофорные контроллеры, способные хранить в собственной памяти не менее 8 режимов работы, а в реальности используются 1-3. Если же замена требуется, то на российском рынке имеются недорогие контроллеры, обеспечивающие реализацию от 32 до 120 различных программ (http://comsignal.ru/html/kdu3s/kdu3s.html). Затраты на приобретение таких контроллеров и программного продукта для оптимизационных расчетов режимов работы светофорных объектов – ArteryLite – несопоставимо ниже стоимости мероприятий по реконструкции УДС.
Базой оптимизации светофорного движения является анализ транспортных потоков, который может основываться на детекторах транспорта[54_DTreport2], в том числе российского производства (например (http://comsignal.ru/html/dt1/dt1.html или http://www.infoprocess.ru/detector.htm). Но начинать оптимизационную работу можно и не имея детекторов, используя технику транспортных обследований (http://www.arterylite.ru/wp-content/uploads/2012/03/TransportSurveyRecomendation.pdf, http://www.arterylite.ru/wp-content/uploads/2012/04/Sozdanie-virtualnyih-detektorov-na-osnove-e%60kspertnyih-dannyih-.pdf ).

На рис. 1 показано, как, только на основании транспортных обследований, без замены ТСОДД удается снизить задержку транспортных средств.

Рис. 1. Оптимизация светофорного движения по магистрали с использованием программы  ArteryLite, на основании результатов транспортного обследования позволило снизить задержку транспортных средств вдвое.

Оптимизация работы светофорных объектов эффективна и на локальном уровне, и в сетях любой связности. Возможность централизованного управления также не является обязательным условием внедрения систем оптимального адаптивного управления светофорными объектами. С учетом возможностей Российских ТСОДД целесообразно применять следующие технологии оптимального управления светофорными объектами:

  • Оптимизированное календарное управление, заключающееся в частой смене фазовых таблиц по календарному расписанию (от 3 до 150 раз в неделю). Календарное расписание рассчитывается в ArteryLiteавтоматически на основании экспертных и статистических данных о транспортных запросах и с учетом возможностей применяемых контроллеров. Для внедрения такого режима ни связь с контроллерами, ни наличие детекторов необязательно (разумеется, чем беднее технические средства, тем выше будет трудоемкость эксплуатации для транспортного инженера);
  • Квазиадаптивное управление, заключающееся в смене оптимизированных фазовых таблиц (60-150 в неделю) по сигналам опорных детекторов, фиксирующих транспортную картину на макро уровне. Реализация такого режима требует связи с контроллерами и наличия детекторов в основных опорных точках УДС;
  • Адаптивное координированное управление, обеспечивающее, дополнительно к предыдущему уровню, изменение оптимизированных таблиц внутри цикла, в соответствии с показаниями локальных детекторов, но с сохранением частичной координации с соседними перекрестками;
  • Адаптивное заторовое управление, обеспечивающее независимое функционирование каждого перекрестка с реализацией максимальной пропускной способности, за счет смены фазовых таблиц, заранее оптимизированных по критерию минимальной задержки, и загпужаемых в соответствии с показаниями локальных детекторов.

Разумеется, оптимизацию светофорного движения не следует противопоставлять мероприятиям по реконструкции улично-дорожной сети. Однако следует отдавать себе отчет в том, что на любой городской УДС транспортные проблемы не будут сняты без оптимально работающих светофоров.