Матмодель обсчета и регулирования дорожного трафика на перекрестках

Увеличение числа автомобильных заторов транспорта из-за возросшего числа автомобилей потребовало от дорожного ведомства изменения положения. В Центр разработки программного обеспечения поступил запрос от организации, отвечающей за подготовку методики настройки светофоров и упорядочивание движения на перекрестках. В задание входила разработка системы автоматизированного моделирования и расчета загруженности участков с последующим оперированием потоками. Модель и приложение ориентированы на последующую установку в блок контроля за светофорами. Система подразумевает этап конфигурирования первоначальной настройки описания перекрестка и применения численных методов для минимизации функции.

Используя в качестве начальных данных статистику интенсивности трафика и физическую организацию участков, разработано программное обеспечение для следующих целей.

• Прогнозирования загрузки участка, возможных заторов и длины очереди по основным и второстепенным направлениям.
• Конструирования модели и расчетов фаз переключения светофоров.
• Установления уместности применения дополнительных секций.
• Нахождения мест задействования реверсивных светофоров.
• Поиска времени перевода светофоров в режим нерегулируемых перекрестков.

В процессе разработки учли:

• число примыканий, углы пересечений полос;
• возможные траектории проезда;
• фактор приоритета потоков;
• время суток и дни недели.

Дополнительно выполнено требование посильности эксплуатации программного обеспечения установленным на участке вычислительным блоком.

Преимущество системы заключается в ежедневной динамической координации состояния участков в штатном графике. Для нивелирования последствий исключительных ситуаций (ДТП, ремонтные работы коммунальных служб) осуществляется экстренное реагирование. В процессе оперативного устранения затора применяется входящая информация видеофиксации и замеры датчиков, установленных на участке. В считывающем устройстве используется алгоритм распознавания на базе нейронных сетей.

Полезным свойством системы являются полученные в реальном времени показания, рассматриваемые в качестве постоянно обновляемой статистики по месту наблюдения. В последующем свежая информация аккумулируется, загружается в расчетный модуль базовой программы.

Практическая выгода от применения приложения выражается в:

• разгрузке примыкающих участков;
• сокращении количества пробок на полосах или снижении длины автомобильной очереди;
• автоматизации контроля трафика и уменьшении набора внештатных случаев, требующих выезда персонала инспекции для ручного регулирования;
• улучшении общей ситуации с заторами за счет избегания каскадных пробок на смежных участках;
• снижении загрязнения в местах пересечения потоков;
• профилактике ДТП и конфликтных ситуаций между автомобилистами и пешеходами;
• повышении надежности функционирования системы регулировки и снижении затрат при обслуживании инфраструктуры.