Использование информационных технологий для автоматизации расчета параметров светофорного регулирования

Светофорное регулирование является одним из эффективных способов повышения безопасности дорожного движения. Основным предназначением светофоров является регулирование движения транспорта на участках пересечения городских путей сообщения путем организации очередности пропуска участников дорожного движения – автотранспорта и пешеходов.

При решении задач светофорного регулирования следует стремиться к созданию такой структуры светофорного цикла и выбору такой программы его работы, при которых значение задержки было бы минимальным. Именно такая структура способна обеспечить бесперебойное движение транспорта, отсутствие пробок и удобство перехода проезжей части пешеходами. Структура светофорного цикла и его длительность, рассчитываются в зависимости от интенсивности транспортного и пешеходного движения на перекрестке, от пропускной его способности, ширины проезжей части и других характеристик дорожного пересечения. Среди множества разработанных методик отечественных ученых в области расчета оптимальной структуры светофорного цикла выделяют методики В.А. Владимирова и В.М. Полукарова [1].

Методика В.А. Владимирова учитывает удельную интенсивность наиболее загруженных направлений в i-й фазе и длину переходного интервала в конце каждой фазы. При расчете светофорного цикла используют формулу:

n

M in

Т.=+2 ti, где Тц - ориентировочная длина цикла при трехфазном регулировании, с; Mi - удельная интенсивность наиболее загруженных направлений в каждой фазе, ед./ч; ti - длина переходного интервала в конце каждой фазы, с.

В методике В.М. Полукарова для расчета длительности светофорного цикла используют формулу:

_{т =} 5,5 n + 5

ц   1 - 0,75 P'

где n - число фаз, Р - суммарный фазовый коэффициент, который определяется как n P=2 Pi, i=1

где p i - фазовый коэффициент i-й фазы. Для каждой фазы определяются коэффициента p i по формуле:

Nфi

P =----------

• ¹   470 • b • K_H '

iН где Nфi - интенсивность более загруженного направления в i-й фазе, bi -ширина проезжей части, в метрах, используемой потоком Ni, Кн -коэффициент, учитывающий направления движения потоков Nфi.

На основе представленных выше методов расчета светофорного цикла авторами статьи разработана программа, позволяющая определить выходные параметры, обеспечивающие оптимальную работу светофорного объекта по условию минимальной суммарной задержки на перекрестке. Для работы с данным программным продуктом необходимо: ввести исходные данные - интенсивность транспортного потока по всем направлениям (рис.1), выбрать метод расчета цикла и выполнить расчет, при выборе метода Полукарова необходимо указать ширину проезжей части на подходах к перекрестку (рис.2). В зависимости от выбранного варианта вычислений результаты отображаются на формах (рис.2, рис.3).

Рис.1 Главная форма приложения

Рис.2 Вид формы для расчета методом Полукарова

Рис.3 Вид формы для расчета методом Владимирова

Сравнительный анализ выполненных расчетов с определением наиболее оптимального метода по критерию минимальной задержки отображается на главной форме. (рис.4)

Рис.4 Вид формы с выбором оптимального метода расчета

Таким образом, использование автоматизированного расчета значительно сокращает время, необходимое для решения подобных инженерных задач и позволяет выбрать оптимальный режим светофорного регулирования при различных сочетаниях задаваемых параметров дорожного движения.