Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Информационные технологии на автомобильном транспорте

Автоматизированные системы управления дорожным движением

Повышение эффективности управления дорожным движением связано с созданием автоматизированных систем управления дорожным движением (АСУДД), которые являются неотъемлемыми компонентами интеллектуальных транспортных систем. АСУДД, как часть ИТС, выполняет управляющие и информационные функции, основными из которых являются:

- Управление транспортными потоками;

- Обеспечение транспортной информацией;

- Управление безопасностью и управления в особых ситуациях.

В общем виде подсистемы городской АСУДД могут быть представлены как совокупность устройств дорожной телематики, контроллеров и автоматизированных рабочих мест (АРМ), включенных в сеть обмена данными, с организацией центрального и местных центров управления - в зависимости от плотности и интенсивности дорожного движения [3]. Поэтому структура АСУДД имеет иерархическое строение (рис. 8.10).

На нижнем уровне дорожные контроллеры каждого из перекрестков обеспечивают управление светофорами всех направлений и полос движения. К контроллерам могут быть подключены дополнительные информационные табло, детекторы транспорта, табло пешеходов. Контроллеры перекрестков работают или по собственной программе управления, локально или получают программы с верхнего уровня управления. В большинстве малых и средних городов локальный режим управления дорожным движением является основным.

Для обеспечения режима "зеленая волна" дорожные контроллеры перекрестков подсоединяются к зонального контроллера, программа которого рассчитывает управляющие программы каждого из контроллеров, перекресток которых подключены к этому режиму. Зональные контроллеры могут получать всю информацию, поступающую на дорожные контроллеры, а также могут корректировать программы управления по информации из верхнего, Центральногородскую уровня.

Иерархическая структура системы управления дорожным движением

Рисунок 8.10 - Иерархическая структура системы управления дорожным движением

Центр управления обеспечивает в основном контролирующую функцию и реализует регулирующую функцию только в случаях сбоев в управление дорожным движением или для обеспечения проезда специального транспорта.

Структура АСУДД

Развитие современной иерархической структуры АСУДД происходил постепенно - от нижнего уровня локального управления вручную до компьютеризированных зональных и централизованных систем, поэтому по своему составу, архитектурой, функциональными возможностями, способом перепрограммирования на дорогах сегодня используют АСУДД нескольких поколений, которые условно разделяют на четыре по уровню расчета управляющих параметров и введения их в дорожных контроллеров [33].

Первое поколение - расчет управляющих параметров и введения их в дорожных контроллеров, а позже и в зональных контроллеров АСУДД, выполняются вручную.

Второе поколение - расчет управляющих параметров автоматизированный на компьютерах зональных контроллеров, однако введение их в дорожных контроллеров выполняется вручную.

Третье поколение - расчет управляющих параметров и ввода их к контроллерам АСУДД автоматизированные, также возможна реализация управления прогнозу динамики транспортных потоков.

Четвертое поколение - управление дорожным движением автоматическое в реальном времени, когда с помощью детекторов транспорта обеспечивается сбор информации на контроллеры, а адаптивные управляющие программы переключают светофоры перекрестков, в зависимости от реального состояния транспортных и пешеходных потоков.

Опыт показал, что в недельном цикле регулирования следует использовать не менее шести программ управления (ПК) светофорами, а с учетом изменения скоростей при изменении погодных условий - 12 или даже 18. Расчет такой библиотеки программ предусматривает использование информации об интенсивности транспортных потоков, на этапе начального внедрения телемеханических систем был практически невозможен.

В течение 60-х годов в Великобритании и частично в США и Японии активно велись работы по созданию алгоритмов расчета параметров светофорного регулирования. На основании работы Вебстера (FJWebster), ставшей классической, 1958 года было разработана и программно реализован ряд алгоритмов приближенного, а затем и точного расчета управляющих параметров на отдельных перекрестках [33].

В начале 70-х годов произошло событие, которое привело к революционным изменениям в технологии управления светофорной сигнализацией - в Великобритании группой сотрудников TRRL (Transport and Road Recearch Laboratory) под руководством Д. Робертсона был разработан и программно реализован метод расчета ПК TRANSYT, что позволяет строить ПК для транспортных сетей произвольной конфигурации и использует информацию об интенсивности транспортных потоков, взаимосвязях между потоками на соседних перекрестках [32].

Опыт работ с расчетом управляющих программ показал, что для получения исходных данных необходимо проводить трудоемкое обследование транспортных потоков. Это стимулировало проведение работ по автоматизации обследования и создания различного типа датчиков транспортных потоков. Наличие надежных датчиков и опыт их эксплуатации при сборе исходных данных для расчета ПК естественным образом подтолкнули к идее включения этого расчета к контуру управления, и было реализовано в системах 3-го поколения. В свою очередь, наличие датчиков привело к дальнейшему развитию алгоритмов управления и создало предпосылки для появления систем 3-го и 4-го поколений.

По назначению и степени технической оснащенности АСУДД делятся на две основные группы - магистральные и общегородские АСК. Магистральные КСУ координированного управления (УК) делятся на □ бесцентрово КСУ УК, централизованные КСУ УК и централизованные интеллектуальные КСУ УК. Общегородские системы управления могут быть упрощены или интеллектуальные.

Бесцентрово КСУ УК характеризуются тем, что для них отсутствует необходимость создания центра управления. Они выполняются в двух модификациях. По одной из них синхронизацию работы контроллеров реализует один из них, является главным. Этот контроллер, так называемый "координатор", связан линией связи с каждым из других контроллеров, причем эта линия может быть либо одной для всех и к ней подключаются параллельно другие контроллеры (такая система называется многоточечной или параллельной), либо к каждого контроллера проложена своя линия связи (система точка - точка или радиальная) (рис. 8.10) - нижний уровень иерархии управления.

Централизованные АСК УК характеризуются наличием центра зонального управления (зональный контроллер), который связан с дорожными контроллерами радиальными линиями связи (на рис. 8.11 линии Л1 ... Л64). Как правило, централизованные АСУ УК характеризуются возможностью осуществлять многопрограммное УК с переключением программ по времени суток.

Централизованные интеллектуальные АСК УК характеризуются тем, что в их составе на данной дорожной сети появляются установлены детекторы транспорта. Информация от детекторов транспорта передается по линиям связи в контроллер зонального центра управления (КЗЦ), в котором установлена промышленная ЭВМ, которая имеет возможность менять планы координации в зависимости от транспортной ситуации на магистрали. В зависимости от технических характеристик, в КЗЦ может быть подключено до 64 линий от дорожных локальных контроллеров, позволяет реализовать автоматизированное управление целым районом или небольшим городом. Общегородские АСКП характеризуются подключением к центру управления не только одной магистрали, на которой реализуется УК, а всех магистралей УК.

зональный контроллер

Рисунок 8.11 - Зональный контроллер

Кроме того, подобные системы имеют в своем составе так называемый контур диспетчерского управления, который включает в себя подсистему телевизионного наблюдения за движением, подсистему отображения информации о дорожной

обстановку и средства непосредственного диспетчерского управления светофорной сигнализацией и управляемыми знаками диспетчерским персоналом центра управления.

Интеллектуальные ЗАСКД позволяют управлять дорожным движением на городских магистралях непрерывного движения в комплексе с сетевой координированным светофорным регулированием. Задача такой системы заключается в работе в трех направлениях. В первом из них - это координированное управление работой выездов на дорогу непрерывного движения с целью обеспечения резерва пропускной способности на ней, то есть обеспечение этой самой непрерывности. Второе направление - это управление съездами на магистрали обычного типа. Если на них в точках съездов существует затор, то задача системы - ограничить съезд с тем, чтобы очередь на нем не начала блокировать магистраль непрерывного движения. Третье направление - это автоматическое обнаружение ДТП или затора на трассе и диспетчера информацией о том, что случилось.

Интеллектуальные ЗАСКД включают в себя мощные управляющие вычислительные комплексы, расположенные в центре управления движением, и сеть динамических информационных табло, расположенных в стратегических точках дорожной сети. Такие системы осуществляют непрерывный автоматический мониторинг транспортных потоков в дорожной сети и на основе собранной информации не только позволяют управляющим комплексам осуществлять автоматическое адаптивное управление дорожным движением, но и обеспечивают участников движения об транспортную обстановку и тем самым позволяют перераспределять транспортные потоки по сети. Структурно центр управления общегородских ЗАСКД представляет собой мощный вычислительный центр с задачей как наблюдение за состоянием транспортной сети, так и управление ею. В ее состав входят многочисленные АРМ специалистов дорожной службы, через модуль связи получают информацию от дорожных и локальных контроллеров и соответственно передают на зональные контроллеры управляющие программы (рис. 8.12).

Структура общегородских ЗАСКДР

Рисунок 8.12 - Структура общегородских ЗАСКДР

В задачи таких АСУДД обычно принадлежит управления реверсивными полосами и просто управления движением по отдельным полосам. Информацию о необходимости переключения движения диспетчеры получают или от детекторов транспорта на дорогах, или через видеокамеры, установленные на главных магистралях и перекрестках города.

На многочисленных мониторах центра управления городским движением одновременно выведены все перекрестки и участки, где установлены видеокамеры. При необходимости наиболее ответственный участок или требующая вмешательства диспетчера выводится на большой экран, позволяющий детально рассмотреть ситуацию и принять решение.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее