Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Техніка arrow Інформаційні технології на автомобільному транспорті
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Автоматизовані системи керування дорожнім рухом

Підвищення ефективності керування дорожнім рухом пов'язане зі створенням автоматизованих систем керування дорожнім рухом (АСКДР), які є невід'ємними компонентами інтелектуальних транспортних систем. АСКДР, як частина ІТС, виконує керуючі та інформаційні функції, основними з яких є:

– керування транспортними потоками;

– забезпечення транспортною інформацією;

– керування безпекою та керування в особливих ситуаціях.

У загальному вигляді підсистеми міської АСКДР можуть бути представлені як сукупність пристроїв дорожньої телематики, контролерів та автоматизованих робочих місць (АРМ), включених до мережі обміну даними, з організацією центрального та місцевих центрів керування – залежно від щільності та інтенсивності дорожнього руху [3]. Тому структура АСКДР має ієрархічну будову (рис. 8.10).

На нижньому рівні дорожні контролери кожного з перехресть забезпечують керування світлофорами всіх напрямків та смуг руху. До контролерів можуть бути під'єднані додаткові інформаційні табло, детектори транспорту, табло пішоходів. Контролери перехресть працюють або за власною програмою керування, локально, або отримують програми з верхнього рівня керування. У більшості малих та середніх міст локальний режим керування дорожнім рухом є основним.

Для забезпечення режиму "зелена хвиля" дорожні контролери перехресть під'єднуються до зонального контролера, програма якого розраховує керуючі програми кожного з контролерів, перехрестя яких підключені до цього режиму. Зональні контролери можуть отримувати всю інформацію, що надходить на дорожні контролери, а також можуть коригувати програми керування за інформацією з верхнього, центральноміського рівня.

Ієрархічна структура системи керування дорожнім рухом

Рисунок 8.10 – Ієрархічна структура системи керування дорожнім рухом

Міський центр керування забезпечує в основному контролюючу функцію та реалізує регулюючу функцію лише у випадках збоїв в керування дорожнім рухом або для забезпечення проїзду спеціального транспорту.

Структура АСКДР

Розвиток сучасної ієрархічної структури АСКДР відбувався поступово – від нижнього рівня локального керування вручну до комп'ютеризованих зональних і централізованих систем, тому за своїм складом, архітектурою, функціональними можливостями, способом перепрограмування на дорогах сьогодні використовують АСКДР декількох поколінь, які умовно поділяють на чотири за рівнем розрахунку керуючих параметрів і введення їх до дорожніх контролерів [33].

Перше покоління – розрахунок керуючих параметрів і введення їх до дорожніх контролерів, а пізніше і до зональних контролерів АСКДР, виконуються вручну.

Друге покоління – розрахунок керуючих параметрів автоматизований на комп'ютерах зональних контролерів, проте введення їх до дорожніх контролерів виконується вручну.

Третє покоління – розрахунок керуючих параметрів і введення їх до контролерів АСКДР автоматизовані, також можлива реалізація керування з прогнозом динаміки транспортних потоків.

Четверте покоління – керування дорожнім рухом автоматичне у реальному часі, коли за допомогою детекторів транспорту забезпечується збір інформації на контролери, а адаптивні керуючі програми перемикають світлофори перехресть, залежно від реального стану транспортних і пішохідних потоків.

Досвід показав, що у тижневому циклі регулювання слід використовувати не менше шести програм керування (ПК) світлофорами, а з урахуванням зміни швидкостей при зміні погодних умов – 12 або навіть 18. Розрахунок такої бібліотеки програм передбачає використання інформації про інтенсивність транспортних потоків, що на етапі початкового впровадження телемеханічних систем був практично неможливий.

Протягом 60-х років у Великобританії та частково у США і Японії активно велися роботи зі створення алгоритмів розрахунку параметрів світлофорного регулювання. На підставі роботи Вебстера (FJWebster), що стала класичною, 1958 року була розроблена та програмно реалізована низка алгоритмів наближеного, а потім і точного розрахунку керуючих параметрів на окремих перехрестях [33].

На початку 70-х років відбулася подія, що призвела до революційних змін у технології керування світлофорною сигналізацією – у Великобританії групою співробітників TRRL (Transport and Road Recearch Laboratory) під керівництвом Д. Робертсона був розроблений і програмно реалізований метод розрахунку ПК TRANSYT, що дозволяє будувати ПК для транспортних мереж довільної конфігурації та використовує інформацію про інтенсивність транспортних потоків, взаємозв'язках між потоками на сусідніх перехрестях [32].

Досвід робіт з розрахунком керуючих програм показав, що для отримання вихідних даних необхідно проводити трудомістке обстеження транспортних потоків. Це стимулювало проведення робіт з автоматизації обстеження та створення різного типу датчиків транспортних потоків. Наявність надійних датчиків та досвід їх експлуатації при зборі вихідних даних для розрахунку ПК природним чином підштовхнули до ідеї включення цього розрахунку до контуру керування, що і було реалізовано у системах 3-го покоління. У свою чергу, наявність датчиків призвело до подальшого розвитку алгоритмів керування та створило передумови для появи систем 3-го і 4-го поколінь.

За призначенням і ступенем технічної оснащеності АСКДР поділяються на дві основні групи – магістральні та загальноміські АСК. Магістральні КСУ координованого керування (КК) поділяються на □ безцентрові КСУ КК, централізовані КСУ КК і централізовані інтелектуальні КСУ КК. Загальноміські системи керування можуть бути спрощені або інтелектуальні.

Безцентрові КСУ КК характеризуються тим, що для них відсутня необхідність створення центру керування. Вони виконуються у двох модифікаціях. За однією з них синхронізацію роботи контролерів реалізує один з них, що є головним. Цей контролер, так званий "координатор", пов'язаний лінією зв'язку із кожним з інших контролерів, причому ця лінія може бути або однієї для всіх і до неї підключаються паралельно інші контролери (така система називається багатоточковою, або паралельною), або до кожного контролера прокладена своя лінія зв'язку (система точка – точка або радіальна) (рис. 8.10) – нижній рівень ієрархії керування.

Централізовані АСК КК характеризуються наявністю центру зонального керування (зональний контролер), який пов'язаний з дорожніми контролерами радіальними лініями зв'язку (на рис. 8.11 лінїі Л1...Л64). Як правило, централізовані АСУ КК характеризуються можливістю здійснювати багатопрограмне КК з перемиканням програм за часом доби.

Централізовані інтелектуальні АСК КК характеризуються тим, що у їх складі на даній дорожній мережі з'являються встановлені детектори транспорту. Інформація від детекторів транспорту передається по лініях зв'язку у контролер зонального центру керування (КЗЦ), у якому встановлена промислова ЕОМ, яка має можливість змінювати плани координації у залежно від транспортної ситуації на магістралі. Залежно від технічних характеристик, до КЗЦ може бути підключено до 64 ліній від дорожніх локальних контролерів, що дозволяє реалізувати автоматизоване керування цілим районом або невеликим містом. Загальноміські АСКД характеризуються підключенням до центру керування не лише однієї магістралі, на якій реалізується КК, а всіх магістралей з КК.

Зональний контролер

Рисунок 8.11 – Зональний контролер

Крім того, подібні системи мають у своєму складі так званий контур диспетчерського керування, що включає у себе підсистему телевізійного нагляду за рухом, підсистему відображення інформації про дорожню

обстановку та засоби безпосереднього диспетчерського керування світлофорною сигналізацією і керованими знаками диспетчерським персоналом центру керування.

Інтелектуальні ЗАСКД дозволяють керувати дорожнім рухом на міських магістралях безперервного руху у комплексі з мережний координованим світлофорним регулюванням. Завдання такої системи полягає у роботі у трьох напрямах. У першому з них – це координоване керування роботою виїздів на дорогу безперервного руху з метою забезпечення резерву пропускної здатності на ній, тобто забезпечення цієї самої безперервності. Другий напрям – це керування з'їздами на магістралі звичайного типу. Якщо на них у точках з'їздів існує затор, то завдання системи – обмежити з'їзд з тим, щоб черга на ньому не почала блокувати магістраль безперервного руху. Третій напрям – це автоматичне виявлення ДТП або затору на магістралі й забезпечення диспетчера інформацією про те, що трапилося.

Інтелектуальні ЗАСКД включають у себе потужні керуючі обчислювальні комплекси, розташовані у центрі керування рухом, та мережу динамічних інформаційних табло, розташованих у стратегічних точках дорожньої мережі. Такі системи здійснюють безперервний автоматичний моніторинг транспортних потоків у дорожній мережі та на основі зібраної інформації не лише дозволяють керуючим комплексам здійснювати автоматичне адаптивне керування дорожнім рухом, але і забезпечують учасників руху інформацією про транспортну обстановку та тим самим дозволяють перерозподіляти транспортні потоки по мережі. Структурно центр керування загальноміських ЗАСКД являє собою потужний обчислювальний центр із задачею як спостереження за станом транспортної мережі, так і керування нею. До її складу входять численні АРМ фахівців дорожньої служби, які через модуль зв'язку отримують інформацію від дорожніх і локальних контролерів та відповідно передають на зональні контролери керуючі програми (рис. 8.12).

Структура загальноміських ЗАСКДР

Рисунок 8.12 – Структура загальноміських ЗАСКДР

До задач таких АСКДР зазвичай належить керування реверсивними смугами та просто керування рухом по окремих смугах. Інформацію про необхідність перемикання руху диспетчери отримують або від детекторів транспорту на дорогах, або через відеокамери, установлені на головних магістралях і перехрестях міста.

На численних моніторах центру керування міським рухом одночасно виведені всі перехрестя та ділянки, де встановлені відеокамери. За необхідності найбільш відповідальна ділянка або така, що вимагає втручання диспетчера, виводиться на великий екран, що дозволяє детально розглянути ситуацію та прийняти рішення.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси