ВОПРОС 22. Адаптивное управление светофорной сигнализацией.

Известно, что для снижения количества конфликтных точек, уменьшения задержек и повышения безопасности при выполнении левого поворота используют два способа: первый - метод отсечки встречного прямонаправленного потока, второй - выделение левоповоротного движения в отдельной фазе светофорного регулирования. Первый способ наиболее приемлем при невысокой интенсивности движения транспортных средств (ТС), когда часть ТС выполняет левый поворот путем «просачивания», а часть успевает завершить маневр, уходя с центра перекрестка на желтый сигнал светофора, не создавая за собой очереди. Однако, с ростом интенсивности движения «просачивание» прекращается и перед перекрестком начинает создаваться очередь, которая частично разъезжается в период отсечки встречного прямонаправленного потока. В этом случае целесообразно использовать второй способ – выделение фазы с левоповоротным движением, который снижает время задержек при выполнении левого поворота, но приводит к увеличению общего времени цикла светофорного регулирования и соответственно увеличению общего времени задержек ТС на пересечении. Такой действенный способ не может быть экономически оправдан при невысокой интенсивности движения. Для осуществления разъезда ТС на регулируемом пересечении с левоповоротным движением в первом случае используется транспортный светофор типа Т.1, во втором типа Т.1.л, которые являются исполнительными элементами технической подсистемы транспортно-телематических систем. И в одном и в другом случаях возможно осуществление адаптивного управления движением в зависимости от величины интенсивности движения транспортного потока путем изменения времени фаз светофорного регулирования конкретного светофорного объекта. Однако, с увеличением интенсивности движения выделить левый поворот в первом случае технически невозможно, а во втором с уменьшением интенсивности движения исключить фазу с левоповоротным движением запрещено пунктом 7.4.6 ГОСТ Р 52289-2004. Полагаем, что повысить эффективность управления движением в транспортных узлах и частично разрешить проблему левоповоротного движения можно путем совместного использования обоих способов. Для решения рассматриваемой проблемы необходимо применять перестраиваемые конструкции светофорных объектов, построенные на основе транспортных светофоров типа Т.1 и Т.1.л или с точки

зрения телематики на транспорте – адаптивные исполнительные элементы с расширенными эксплуатационными возможностями.

В ЧЁМ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ ОРИГИНАЛЬНОСТЬ ИДЕИ:

Патент на изобретение во вложенном файле. Аналогов нет. Предложенный светофор может работать, например, следующим образом (рисунок во вложенном файле). В обычном режиме работы светофорной сигнализации, когда левоповоротное движение не превышает 120 авт./ч, левоповоротная секция находится в выключенном состоянии в положении 2-а. Водитель транспортного средства видит перед собой светофор типа Т.1, в котором дополнительные секции отсутствуют. Движение водителю разрешено при зеленом свете светофорной сигнализации – прямо, налево и направо (по соответствующей полосе движения). Левоповоротное движение может осуществляться с использованием метода отсечки, время которой определяется по информации от детекторов транспорта в данном цикле светофорного регулирования. При увеличении интенсивности левоповоротного движения (более 120 авт./ч) информация от детекторов транспорта поступает на контроллер адаптивного управления (на рисунках не показаны), который изменяет структуру цикла и длительность сигналов светофорного регулирования. Одновременно с изменением структуры цикла включается дополнительная секция 13 со стрелкой «налево» и подается сигнал на электропривод поворота секции. Поворот секции 13 осуществляется против часовой стрелки на 180о и может сопровождаться трех кратным миганием всех ламп секций светофора, что будет оповещать водителей транспортных средств об изменении структуры цикла светофорной сигнализации. После трехкратного мигания всех ламп, секция 13 займет положение 2-б, а перед водителем будет находиться светофор типа Т.1.л с выделенной фазой левого поворота. Видя такой светофорный объект, водитель осознает, что в соответствии с пунктом 6.3 Правил дорожного движения РФ движение налево разрешено только на зеленый сигнал стрелки секции левого поворота. При уменьшении интенсивности левоповоротного движения (менее 120 авт./ч) информация от детекторов транспорта поступает на контроллер адаптивного управления, который подает сигнал на отключение секции со стрелкой «налево», изменение структуры светофорного цикла и на электропривод 13 для поворота секции «налево» по часовой стрелке на 180о в положение 2-а.

ОПИСАНИЕ ЗНАЧИМОСТИ ИДЕИ:

В настоящее время большая часть транспортных узлов в городах управляется по фиксированному состоянию транспортного потока (временно-зависимое управление или автономное), которое определяется интенсивностью движения, полученной на основе учета, видео фиксации или натурных наблюдений с последующим анализом статистических данных. Более эффективным является управление в реальном времени (транспортно-зависимое или режим текущего времени), основанное на анализе ежесекундных переменных входных данных о параметрах транспортного потока с последующим корректированием продолжительности времени включения зеленого сигнала светофорной сигнализации. При транспортно-зависимом управлении движением возможно применение и более прогрессивных методов, одним из которых является использование принципа искусственного интеллекта.

ОПИСАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ИДЕИ:

Предложенный светофор с дополнительной левоповоротной секцией, установленной на кронштейнах шарнирно с возможностью поворота на 180о, может работать в режиме адаптивного управления с изменением цикла светофорной сигнализации. В случае внедрения таких светофоров в транспортных узлах улично-дорожной сети в пункт 6.2 (Круглые сигналы светофора имеют следующие значения:) раздела 6 (Сигналы светофора и регулировщика) Правил дорожного движения РФ может быть внесено дополнение – «Сочетание красного, желтого и зеленого мигающих одновременно сигналов информирует о предстоящем изменении структуры цикла светофорного регулирования». Целесообразность использования светофорных объектов с возможностью изменения цикла светофорного регулирования, с нашей точки зрения является перспективным направлением в управлении транспортными потоками. Они могут использоваться на любых пересечениях автомобильных дорог и городских улиц, где выполняется хотя бы одно из четырех условий пункта 7.2.14 ГОСТ Р 52289-2004.

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ:

Получение экономического эффекта от снижения задержек и стартовых потерь, а также повышения безопасности движения и пропускной способности на регулируемых перекрестках. Улучшение экологической обстановки за счет снижения вредных выбросов.

ВОЗМОЖНЫЕ РИСКИ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ ИДЕИ:

Отсутствие готовности к внедрению инновационных идей у компетентных органов. Источник: "Агентство инноваций и развития экономических и социальных проектов",