Общая и местная коррекция программ при координированном управлении
Регулирование как составная часть процесса организации дорожного движения. Понятие контура управления, его составляющие и разновидности. Автоматическое и автоматизированное, местное и централизованное управление дорожным движением
Лекция 1
Современный город представляет собой совокупность жилых зданий, торговых и промышленных предприятий, административных, культурных и медицинских учреждений организованных в виде улиц. Город является центром тяготения железных и автомобильных дорог.
Развитие городов направлены на большее их расширение, как по занимаемой территории, так и по многоэтажности застройки.
Основные задачи, решаемые инженерно-административными службами, занимающиеся формированием градостроительной концепции и генерального плана города:
· Обеспечение минимального риска для здоровья отдельного человека и для всего населения города от влияния отдельных автомобилей, транспортных потоков и всей транспортной системы;
· Комплексный подход к проблеме градостроительства, основанный на использовании компромиссов между необходимостью использования технической решений и их негативным влиянием на жизнедеятельность населения города.
Частные задачи, при формировании транспортной системы города.
· Изучение закономерностей формирования транспортных потоков и прогнозирование интенсивности движения в условиях города;
· Обеспечение пропускной способности транспортных средств, как на отдельных элементах улиц, так и на всей улично-дорожной сети;
· Обеспечение возможности размещения транспортных средств на территории города, как для временной парковки, так и для стоянки.
Последующее развитие транспортной системы города определяется не только их физическим увеличением, но и их техническим обустройством - обеспечение высоких скоростей, удобства и безопасности движения транспортных средств. Закономерности формирования транспортной системы города должны быть учтены в период проектирования, реализованы в период строительства, и использоваться в оперативном управлении движением в период эксплуатации городских магистралей. То есть, при проектировании городских автомагистралей и улично-дорожной сети должны быть предусмотрены все технические элементы для успешной реализации главной задачи - обеспечение минимального риска для здоровья отдельного человека и для всего населения от влияния транспортной системы города.
Рост авто транспорта приводит к возникновению транспортной проблемы она усложняется особенно в узловых пунктах улично-дорожной сети. Можно выделить отрицательные стороны транспортной проблемы:
1) Увеличение транспортных задержек.
2) Снижение скорости сообщения
3) Неоправданный перерасход топлива
4) Повышенное изнашивание узлов и агрегатов Т.С.
5) Увеличенное число дорожно-транспортных происшествий (ДТП)
Дополнительно можно отметить:
1. Повышенное загрязнение воздушного бассейна города продуктами неполного сгорания топлива
2. Повышенное содержание шума и вибрации.
Свыше 70% всех ДТП приходится на города и другие населенные пункты. Перекрестки занимают небольшую часть территории города но на них концентрируется до 30% всех ДТП. Особенно большой рост аварийности на дорогах обнаружился после 2й мировой войны. В дальнейшем в странах западной Европы в условиях возрастающего роста интенсивности движения добились снижения абсолютного числа ДТП. С 1970 по 1987 число жертв на территории этих стран уменьшилось
ФРГ на 58% Франция на 37% Австрии 42% Италии 31% Чехословакии 44%
В нашей стране наблюдалась обратная зависимость т.е. непрерывный рост числа ДТП так в 1989 году на дорогах нашей страны погибало 58651 человек. В США при значительно большем числе авто погибало 47197 человек.
Для снижения аварийности в современных городах необходимо принять комплекс мероприятий
1) Архитектурно планировочного характера
2) Организационного характера
К архитектурно планировочному относятся
1) Строительство новых улиц
2) Реконструкция существующих
3) Устройство пересечения в разных уровнях
4) Устройство обходных объездных дорог
Организационные мероприятия позволяют упорядочить движение на уже сложившейся улично-дорожной сети. К организационным мероприятиям относятся:
1. Введение одностороннего движения.
2. Круговое движение
3. Пешеходных переходов
4. Оборудование автостоянок и остановок общественного транспорта.
История развития технических средств организации движения.
При внедрении мероприятий по организации движения особая роль принадлежит применению технических средств. Большое значение при этом имеет внедрение светофорного регулирования оно является одним из основных средств обеспечения безопасности движения на перекрестке. Первая установка для регулирования движения была разработана английской фирмой выпускающей ж/д симофоры. Эта установка была применена в центре Лондона в 1868 году, управлялась она приводными ремнями, сломалась очень быстро и лишь в 1914 году в США появились первые электрические светофоры. Они имели сначала 2 сигнала – красный и зеленый. Желтый сигнал заменялся свистком полицейского. В 1930 году появились светофоры с 3мя цветами в НЬЮ-ЙОРКЕ.
В Москве и Ленинграде появились в 1930 году, управление работы светофоров осуществлялось в ручную, затем появились устройства авто переключения сигналов светофоров т.е. контроллеры.
Они работали по жесткой временной программе. Они характеризуются постоянной длительностью сигналов и не зависят от интенсивности движении Т.С. Это вызывает необоснованные задержки Т.С. Создание гибкого регулирования шло 2м направлениям:
1) Создание многопрограммных контроллеров.
2) Разработки систем адаптивного регулирования когда светофоры способны изменять длительность сигналов в зависимости от колебаний интенсивности движений.
На ряду с развитием средств светофорного регулирования совершенствовались дорожные знаки и разметка. В последнее время получили распространение знаки с внутренним освещением и со световозвращающей поверхностью.
В нашей стране первые технические условия на дорожные знаки, только предупреждающие были разработаны в 1926г. А в 1935г. Начали применять разметку проезжей части. Действующие на нашей территории нормативные положения по техническим средствам организации движения учитывают основные положения конвенции 1939г., 1968г. и европейского соглашения.
Основные термины и определения
Управление дорожным движением является составной частью организации движения, оно решает более узкие задачи. Под управлением понимается воздействие на тот или иной объект с целью улучшения его функционирования. Объектом функционирования является:
1) Транспортные потоки
2) Пешеходные потоки
Частным видом управления движением является регулирование, т.е. подчинение определенному порядку правилу или поддержание параметров движения в заданных пределах. В специальной литературе часто перекресток, оборудованный светофорами, называют светофорным объектом.
Контур управления – он включает в себя:
1) Объект управления
2) Комплекс технических средств
3) Коллектив людей вовлеченных в технический процесс управления
Часть функции в контуре управлении часто выполняется автоматическим оборудованием, поэтому сложилось употребление терминов. Это автоматическое управление, автоматическая система управления.
Автоматическое управление происходит без участия человека по заранее выработанной программе.
Автоматизированное – с участием человека, он использует комплекс технических средств для сбора информации может корректировать программу работы авто. устройств.
При замкнутом контуре есть обратная связь между средствами и объектами управления. Эта связь осуществляется автоматически специальными устройствами сбора информации, т.е. детекторами транспорта.
По результатам ее обработки эти устройства определяют режим работы светофорной сигнализации или дорожных знаков способных по команде менять значение. Такие знаки называются управляемыми знаками. А сам процесс управления называется гибким или адаптивным. При разомкнутом контуре обратная связь отсутствует. Дорожные контроллеры переключают сигналы по заранее заданной программе. В соответствии со степенью централизации можно выделить 2 типа управления:
1) Локальные
2) Системные
При локальном управление переключение сигналов обеспечивает контроллер, располагаемый в районе перекрестка.
При системном управлении контроллеры, которые располагаются на перекрестках, выполняют функции трансляторов команд, которые поступают по каналам связи из управляющего пункта. Оборудование, расположенное вне управляющего пункта, получило название периферийного: светофоры, контроллеры, детекторы транспорта и остальная периферия.
Оборудование, расположенное в управляющем пункте, называется центральным: ЭВМ, средство дистанционного управления, телеприемники.
Каждая программа координированного управления соответствует определенной транспортной ситуации, эта ситуация характеризуется интенсивностью и скоростью потоков. Изменение ситуации приводит к снижению эффективности программы это выражается:
1) В увеличении числа задержанных авто.
2) В росте расхода топлива
3) Загазованность воздуха и т.д.
Увеличение гибкости управления осуществляют в зависимости от обеспечения приборами 2мя методами.
1) В течении суток применяют несколько жестких программ координации. Переход от одной программы к другой осуществляется в ручную или в заранее заданное время суток с помощью автоматического переключателя программ (таймер) (2-3 программы)
2-й путь увеличения гибкости управления – это увеличение числа программ, реализуемых в течении суток.
Их общая и местная коррекция позволяет как можно ближе подогнать программу к существующей в данный момент реальной транспортной ситуации.
Такой метод возможен в рамках сложных магистральных или общегородских автоматизированных системах управления движением с помощью системных контроллеров непосредственного подчинения.
Общая коррекция (модификация) заключается в её подстройке под реальную транспортную ситуацию.
При коррекции используют закономерности транспортных потоков:
1) С увеличением интенсивности движения скорость примерно линейно уменьшается
2) Цикл регулирования с увеличением интенсивности возрастает
Подстройка программы означает её сжатие или растягивание. Общая коррекция осуществляется с помощью ЭВМ в управляющем пункте.
После чего откорректированная программа передаётся на периферию, где её реализуют дорожные контроллеры.
Если в состав периферийного оборудования входят адаптивные контроллеры (обеспечивают непостоянную длительность фаз), то возможна дальнейшая местная коррекция программ.
Это способствует существенному снижению неоправданных транспортных задержек.