- В крупных городах внедрение Интеллектуальной транспортных систем
(ИТС) затрагивает многие элементы городской системы управления, где
резко возрастает потребность в альтернативных, а также - в любых
дополнительных источниках информации для повышения информированности
участников транспортных процессов и всех заинтересованных
потребителей информации о состоянии дорожного движения.
- Наиболее важной задачей здесь становится постоянное совершенствование средств и технологий сбора и анализа всей совокупности данных о состоянии транспортных потоков, получаемых из широкого спектра источников. Одним из таких источников исходных данных является обработанная специальным образом навигационная информация транспортных средств городского пассажирского транспорта, работающего под контролем автоматизированной диспетчерской системы управления перевозками пассажиров.
- В процессе анализа состояния вопроса изучен отечественный и зарубежный опыт исследования транспортных потоков. в частности, проанализированы работы Гриншильдса Б, впервые в 30-х годах 20-го века описавшего аналитически фундаментальную кривую «скорость-плотность» для транспортного потока на одной полосе, Гринберга Х., установившего современный вид зависимостей «скорость-плотность», «скорость-интенсивность» для транспортного потока на одной полосе. Проанализированы монографии американских специалистов Хейта О., Дрю Д., обобщивших в 70-х годах прошлого века на современном по тому времени уровне состояние теории транспортных потоков.
- Рассмотрены труды Луканина В.Н., Бабкова В.Ф., Сильянова В.В. и их учеников, касающиеся вопросов экспериментального и теоретического исследования, математического моделирования транспортных потоков.
- Рассмотрены труды Лобанова Е.М., Михайлова А.Ю., Головных И.М., занимавшихся вопросами транспортного планирования городов, проектирования улично-дорожной сети, определения технических параметров магистральных дорог, по которым движется пассажирский транспорт общего пользования.
- Рассмотрены труды отечественных и зарубежных ученых, занимавшихся проектированием систем управления транспортными потоками:Иносэ Х., Хамада Т., Миллера, Брайловского Н.О., Грановского Б.И., Блинкина М.Я., Семенова В.В.. В частности. В этих трудах рассматривались вопросы светофорного регулирования на перекрестках, управления потоками на примыканиях второстепенных дорог к магистралям.
- Рассмотрены вопросы транспортной телематики в монографиях Пржибыла П., Свитека М., Власова В.М., Постолита А.В., Ефименко Д.Б., в частности вопросы использования спутниковой навигации на автомобильном транспорте.
- С появлением средств мобильной связи и спутниковой навигации стало развиваться направление косвенной оценки состояния транспортных потоков которое на Западе получило название «Floating car data», использующее различные источники информации о ситуациях на дорогах, в первую очередь от участников транспортных процессов. Типичным представителем данного направления в России является проект «Яндекс. Пробки». Основными недостатками данного направления, по нашему мнению, являются организационные трудности получения информации, недостаточная методическая и научная проработка. В результате мы получаем только бальные оценки средней скорости транспортного потока на участках улично-дорожной сети, нередко сомнительного качества в смысле точности и актуальности данной информации.
- Поэтому, на основе анализа как достоинств, так и недостатков существующих методов оценки параметров транспортного потоков, нами предложен новый метод их оценки, - по навигационным данным контролируемых транспортных средств транспорта общего пользования.
- При этом следует отметить, что статистической основой предложенного подхода является расчет времени проезда участков улично-дорожной сети автобусами, работающими на маршрутах городского пассажирского транспорта.
- Положительными факторами использования рейсовых автобусов в качестве «плавающих в потоке источников информации» являются:
- Наиболее важной задачей здесь становится постоянное совершенствование средств и технологий сбора и анализа всей совокупности данных о состоянии транспортных потоков, получаемых из широкого спектра источников. Одним из таких источников исходных данных является обработанная специальным образом навигационная информация транспортных средств городского пассажирского транспорта, работающего под контролем автоматизированной диспетчерской системы управления перевозками пассажиров.
- регулярность, непрерывность по дням маршрутизированного движения транспорта общего пользования;
- продолжительность маршрутизированного движения, перекрывающая на основных дорогах и магистралях основные периоды суток, включающие пиковые периоды движения автомобильного транспорта;
- высокая интенсивность движения транспорта общего пользования на основных дорогах города в пиковые периоды суток;
- полное покрытие маршрутной сетью основных улиц и дорог муниципальных образований, а также важнейших трасс межмуниципального сообщения.
- Расчет средней скорости транспортных потоков за каждый часовой
или двухчасовой период разбит на два шага:
- Первый шаг: Расчет матриц средней скорости движения общественного транспорта (автобусов) на участках дорожной сети города по данным спутниковой навигации.
- Расчет средней скорости движения транспортных средств общего пользования на каждом участке улицы (дороги) за очередной отчетный период времени суток осуществляется по данным спутниковой навигации, запрашиваемых от диспетчерской системы по всем транспортным средствам, выполнявшим маршрутизированное движение на соответствующем участке в указанный отчетный период. Привязка навигационных данных к соответствующему участку осуществляется за счет использования слоев электронной карты, используемой ГИС подсистемой диспетчерской системы управления: «маршрутная сеть» и «граф дорожной сети».
- Средняя скорость движения транспортных средств общего пользования Vтопij на i-м участке j-й улицы (дороги) за определенный отчетный период времени суток определяется как среднее арифметическое указанных выше средних скоростей движения по данному участку транспортных средств общего пользования.
- Второй шаг: На втором шаге проводится преобразование матриц средней скорости автобусов на участках дорожной сети в матрицы средней скорости транспортного потока, на основе использования разрабатываемых для типовых участков дорожной сети статистических моделей отражающих связь средней скорости движения транспортных средств общего пользования и средней скорости других участников движения.
- Средняя скорость транспортного потока на i-м участке j-й улицы (дороги) за отчетный период времени рассчитывается по формуле:
- Vтпij = ∑ λr∙Vтпrij
- где Vтпrij - средняя скорость r-й группы транспортных средств в транспортном потоке на i-м участке j-й улицы (дороги) за отчетный период;
- λr - удельный вес (доля) r-ой группы транспортных средств в транспортном потоке на i-м участке j-й улицы (дороги) за отчетный период.
- Важным моментом разработанной методики является расчет средней задержки автомобилей на светофоре по статистическим данным времени проезда автобусов по участку со светофорным регулированием.
- Проведенные эксперименты показали, что точность оценивания, как средней скорости, так и интенсивности транспортного потока зависит от объема статистических данных. Если за отчетный период (час или два) по участку проезжает в одном направлении не менее 10 автобусов, то погрешность измерения скорости лежит в пределах 15%, что означает, что данный метод точно оценивает фазу движения транспортного потока (свободное движение, синхронизированное движение, старт-стоп движение, пробка). Оценка интенсивности также зависит от объема выборочных данных. В ходе исследований установлено, что при объеме статистических данных не менее 20 точность оценивания интенсивности транспортного потока на полосе движения пассажирских транспортных средств также лежит в пределах 20 %.
- Таким образом, эффективное использование всей совокупности координатно-временного и навигационного обеспечения транспортно-телематических систем пассажирского транспорта должно быть ориентировано не только на решение основных задач сектора городского пассажирского транспорта, но на интеграцию и информационно-технологическое взаимодействие с сектором общегородских информационных систем - в части функциональных компонентов городских автоматизированных систем управления дорожным движением (АСУДД).
- Внедрение результатов рассмотренных разработок позволяет значительно снизить затраты на создание сетевых моделей скоростей движения транспорта. Использование данных моделей в составе действующих общегородских систем мониторинга и управления транспортными потоками существенно повысит их эффективность.
- Список информационных источников:
- Первый шаг: Расчет матриц средней скорости движения общественного транспорта (автобусов) на участках дорожной сети города по данным спутниковой навигации.
Аникеич А. А., Грибов А. Б., Сурин С. С. Сменно суточное планирование работы грузовых автомобилей на ЭВМ. М. «Транспорт», 1976. 150 с.
Брайловский Н. О. Модель движения в плотном транспортном потоке. — В кн.: Некоторые вопросы исследования транспортных потоков. Вып. 1. М., ЦЭМИ АН СССР, 1969, с. 25—37.
Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими. М., Транспорт, 1972 г., 424 с.
Сильянов В.В. М., «Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения». «Транспорт», 1977, 303 стр.
Кременец Ю.А., Печерский М.П.б Афанасьев М.Б. Технические средства организации дорожного движения. М., «Транспорт», 2005, 279 стр.
Don Levitt, Tom Moor Life in the FAST lane//Traffic Technology International Annual Review, 2005, pp. 22-25.
David McGuigan, John Paddington Taking Control// Traffic Technology International Annual Review, 2005, pp. 68-70.
Brian Harbord, Joanna White, Keith McCabe, Andy Riley, Steve Tarry Calmed and Controlled// Traffic Technology International Annual Review, 2007, pp. 100-105.
Miller A. Settings for fixed-cycle traffic signals // Operations. Research. 1964, vol. 14, № 4 pp. 373-386.
Bjorn Sabel Exchange and Smart// Traffic Technology International Annual Review, 2009, pp. 60-62.
