АДАПТИВНЕ УПРАВЛІННЯ ДОРОЖНІМ РУХОМ У МІСТАХ
Анотація
Вступ. Засоби управління дорожнім рухом стають важливою проблемою для великих міст через постійне зростання кількості транспортних засобів. Оскільки транспортна мережа не змінюється, то, як наслідок, збільшується кількість ситуацій із заторами на дорозі, що мають негативні ознаки зменшення надійності пересування й показників соціальної та екологічної безпеки. Тому виникає потреба в новітніх технологічних рішеннях, що мають не тільки наукове значення, а й практичну цінність. Мета. Ця стаття присвячена розробці адаптивного управління рухом транспортного потоку в окремих зонах мережі міста із забезпеченням сталого руху транспортних засобів шляхом узгодження оптимальних циклів світлофорного регулювання на перехрестях. Результати. У дослідженні надано опис принципової схеми управління дорожнім рухом у містах, що реалізує принцип багаторівневого ієрархічного управління за відповідними рівнями – локальним, тактичним, стратегічним і прийняття рішень. Визначено функціональні моделі для реалізації адаптивного управління з урахуванням зміни пропускної спроможності мережі від її нормативного значення до фактичного. Функції регуляторів на відповідних рівнях виконують дорожні контролери та технічні засоби регулювання. Адаптивне керування передбачає визначення керуючого впливу на транспортний потік відповідно до поточних умов руху у вигляді тривалості циклу світлофорного регулювання на перехрестях зони та швидкості руху транспортного потоку на перегонах. Для побудови схеми зони транспортної мережі розроблено інформаційну модель у вигляді графа, до складу якої належать моделі перехресть і перегонів, матриці потокорозподілу інтенсивностей на перехрестях з урахуванням топологічних характеристик об’єкта дослідження. Географічні координати визначаються автоматично на підставі мапи міста з означенням їх просторової орієнтації. Це надає змогу визначити місця примикання та напрямки руху транспорту на ділянках зони дослідження. Висновки. У статті наведено аналітичні моделі перехресть і перегонів, вирішено задачу оптимізації тривалості циклу світлофорного регулювання з визначенням швидкості руху на підходах до перехрестя. Розробку моделей за допомогою програмного забезпечення Microsoft Visual Studio 2019 та системи GPS доведено до практичного застосування. Такий підхід дає змогу усунути затори на дорогах, скоротити час пересування й покращити екологічні показники дорожнього руху в місті.
Завантаження
Посилання
2. Nigam N., Singh D.P., Choudhary J.A. Review of Different Components of the Intelligent Traffic Management System (ITMS). Symmetry. 2023. 15, 583. https://doi.org/10.3390/sym15030583.
3. Sarrab M., Pulparambil S., Awadalla M. Development of an IoT based realtime traffic monitoring system for city governance. Global Transitions. 2020. Vol. 2, 230–245. https://doi.org/10.1016/j.glt.2020.09.004.
4. Benmessaoud Y., Cherrat L., Ezziyyani M. Real-Time Self-Adaptive Traffic Management System for Optimal Vehicular Navigation in Modern Cities. Computers. 2023. 12, 80. https://doi.org/10.3390/computers12040080.
5. Vrancken J., Dos Santos Soares M. Multi-level control of networks: the case of road traffic control. 2007 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, Montreal, QC, Canada, 2007, pp. 1741–1745. https://doi.org/10.1109/ICSMC.2007.4414190.
6. Shankaran R.S., Rajendran L. Intelligent Transport Systems and Traffic Management. In: Smart Cities. CRC Press, 2022. pp. 133–180. http://dx.doi.org/10.1201/9781003287186-6.
7. Lilhore U.K., Imoize A.L., Li C.-T., Simaiya S., Pani S.K., Goyal N., Kumar A., Lee, C.-C. Design and Implementation of an ML and IoT Based Adaptive Traffic-Management System for Smart Cities. Sensors. 2022. 22, 2908. https://doi.org/10.3390/s22082908.
8. Нагорний Є. В., Абрамова Л. С. Концептуальний підхід до проектування систем управління дорожнім рухом. Автомобіль і електроніка. Сучасні технології. 2017. Вип. 12. С. 99–105.
9. Abramova L., Nahornyi Y., Ptytsia H. Structure of transformation of the road motion parameters in the control system. SHS Web of Conferences. 2019. 67, 05001. https://doi.org/10.1051/shsconf/20196705001.
10. Abramova L., Ptytsia H., Shyrin V., Kapinus S. The concept of uniform movement of traffic flows on the contour of city highways and streets. AIP Conf. Proc. 2021. 2439, 020018. https://doi.org/10.1063/5.0068472.
