назад философия

Оптимизация сети светофоров, 2014 год

сроки проекта 2013
исследование Оптимизация сети светофорных объектов в г. Люберцы

Увеличить пропускную способность Октябрьского проспекта в г. Люберцы в часы пик (утром и вечером) путем оптимизации работы светофорных объектов.

На начальном этапе исследования был произведен сбор данных, включавших набор записей работы перекрестков на Октябрьском проспекте в г. Люберцы (для каждого перекрестка было получено 2 записи, утренняя и вечерняя, приблизительно по 10 минут каждая), а также карта, на которой отмечены перекрестки согласно нумерации видеофайлов. Для каждого перекрестка была составлена схема, на которой были отмечены общий план дорог, разбивка по полосам, разрешенные направления движения, наземные пешеходные переходы, а также названия улиц. Каждая схема была ориентирована по сторонам света. Далее для каждого перекрестка был подготовлен состав фаз, покрывающий все направления движения, где каждая фаза отражает разрешенные направления одновременного движения транспортных средств и/или пешеходов. Также было посчитано время полного цикла работы светофора (полный состав фаз), в т.ч. составляющие (времена) работы одной фазы. Для каждого полного цикла работы светофора было посчитано количество проехавших машин по всем направлениям. Такой подход подсчета учитывал выбранное направление согласно нумерации. После этого была создана матрица разрешенных направлений и сформулированы критерии оптимизации работы каждого перекрестка: пропускная способность и затраты преодоления (средневзвешенная скорость прохождения и суммарная потеря времени на перекрестке). Для каждого перекрестка было смоделированы варианты прохождения с различной последовательностью и продолжительностью фаз работы светофорного объекта. Для всех вариантов были рассмотрены показатели каждой фазы светофора: наличие и длина очереди в начале и в конце фазы, время ожидания в очереди для транспортных средств, движущихся в разных направлениях, работа фазы по пустому направлению и др. Заданы условия оптимальности для каждого перекрестка, описывающие желательную скорость преодоления при минимальном времени ожидания, после чего смоделированные варианты прошли проверку на предмет соответствия условиям оптимальности. По итогам анализа для каждого из 17 светофоров были выбраны варианты с максимальной средней скоростью прохождения перекрестка транспортными средствами.

 

Составлено полное описание каждого из 17 исследованных перекрестков, режимов их работы (утром и вечером), а также произведен подсчет потоков транспортных средств. На основе полученных данных была подготовлена имитационная модель, позволяющая моделировать транспортный поток, максимально приближенный к реальному в утреннее и вечернее время. Модель позволяет поочередно анализировать работу перекрестков в режиме реального времени при различных параметрах (величина и интенсивность транспортных потоков) и находить оптимальный режим для каждого светофорного объекта. Модель подбирает автоматические параметры (последовательность и продолжительность фаз) для соответствующих транспортных потоков. В процессе разработки модели был создан метод нахождения оптимальных циклов светофора для имеющихся значений (размер перекрестка, направления движения, величина и интенсивность потоков). Основным результатом внедрения модели является подбор оптимального цикла работы светофорного объекта или сети последовательно расположенных светофоров. Итогом оптимизации сети светофорных объектов на Октябрьском проспекте в г. Люберцы стало увеличение средневзвешенной скорости прохождения перекрестков на исследуемом участке в среднем на 9% в утренние часы пик и на 14% в вечерние

Ответим на все вопросы