UDK 656.052 Управление транспортными средствами. Навигация. Маневрирование
Today, on the scale of small and medium-sized cities, there are certain problems associated with the introduction of Intelligent Transport Systems (ITS). Despite the existence of the same transport problems that characterize all cities in the Russian Federation today without exception, in cities with a low population size the introduction of new traffic management tools is not fully implemented, which is primarily due to the economic component of this type of activity. In such a case, a necessary measure is to develop alternative methods and approaches to eliminate existing traffic problems. In order to consider the traffic situation in one of the problematic areas of the city with a low population size, a study of the main street was carried out and measures to improve the management efficiency were proposed, taking into account the economic component.
STUDY, MAIN STREET, CO-ORDINATED MANAGEMENT, TRANSPORT STREAMS, EFFICIENCY, ECONOMIC EVALUATION
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
На протяжении многих лет координированное управление представляет собой один из эффективных способов управления движением на магистральных улицах. Под таким типом управления понимают определенную связь между последующими и предыдущими перекрестками, входящими в координацию, в результате которой автомобили получают возможность передвигаться от перекрестка к перекрестку на разрешающий сигнал. Вопросу такого типа управления посвящено много научных трудов [1-5], которые рассматривают различные составляющие для оценки координированного управления, связанных как с задержками транспортных средств, расстоянием между перекрестками и скоростью движения. Рассматривая методы расчета программ координации в зарубежной практике [6], можно отметить, что для их применения необходим постоянный мониторинг транспортной сети, который подразумевает использованием различного исполнительного оборудования, входящего в состав ИТС. В отечественной практике, применение ИТС активно развивается [7], но основными объектами внедрения становятся федеральные участки трасс [8], а также территории крупных и крупнейших городов [9], что объясняется в первую очередь необходимостью обеспечению безостановочного процесса перемещения в пределах таких участков. Несмотря на отсутствие определенных ресурсов для обеспечения постоянного мониторинга транспортной ситуации на магистральных улицах в масштабах малых и средних городов, сегодня разработаны определённые методы [10, 11] способствующие оценки эффективности такого типа управления.
С целью оценки экономической составляющей при организации координированного управления на магистральных улицах при реализации постоянного мониторинга и использовании существующих методов оценки, выполнено исследование магистральной улицы г. Павловск. Основные задачи исследования заключаются в анализе транспортной ситуации на объекте исследования; применение разработанного алгоритма оценки эффективности координированного типа управления [10, 11]; оценка экономической составляющей в результате применения разработанных методов и применения постоянного мониторинга в результате внедрении ИТС; сравнение и оценка полученных результатов.
2 Материалы и методы
По состоянию на 2022 год численность г. Павловск составляет около 25 тыс. человек, площадь г. Павловск составляет около 8,8 км2, основной магистральной улицей является ул. 40 лет Октября, протяженность которой составляет около 2 км. На протяжении данного участка имеются регулируемые участки – пересечение с Микрорайоном гранитный, пересечение с ул. Гоголя и пересечение с ул. Лесной, что наглядно отражено на рис. 1.
Рисунок 1 – Вид ул. 40 лет Октября в г. Павловск, где 1 – пересечение с ул. Микрорайоном гранитный; 2 – пересечение с ул. Гоголя; 3 – пересечение с ул. Лесной
Протяженность координируемого участка 844 м, как уже было сказано ранее в координации находятся 3 перекрестка – ул. 40 лет Октября – ул. Микрорайон гранитный (рис. 1 обозначение 1), ул. 40 лет Октября – ул. Гоголя (рис. 1 обозначение 2), ул. 40 лет Октября – ул. Лесная (рис. 1 обозначение 2).
Протяженность между перекрестком №1 и перекрестком №2 составляет 470 м, между перекрестком №2 и перекрестком №3 – 374 м, далее выполнен подробный анализ каждого участка. Натурные исследования магистральной улицы 40 лет Октября с использованием метода краткосрочного анализа интенсивности [12], позволили определить геометрические и транспортные характеристики каждого перекрестка. Первый перекрёсток – ул. 40 лет Октября – ул. Микрорайон гранитный, является Т-образным перекрестком (рис. 2 а),
|
|
|
|
а) геометрические характеристики |
б) транспортные характеристики |
Рисунок 2 – Результаты исследования перекрестка ул. 40 лет
Октября – ул. Микрорайон гранитный
В результате исследований установлено, что значения интенсивности на связной улице – ул. Микрорайон гранитный превышает значение интенсивности на ул. 40 лет Октября (рис. 2 б), учетом разрешенного движения в направлении второстепенной улице по одной полосе, на данном направлении наблюдаются заторы. Среднее значение интенсивности на данном участке составляет 535 ед/ч, с
1. B. Asadi and A. Vahidi. Predictive Cruise Control: Utilizing Upcoming Traffic Signal Information for Improving Fuel Economy and Reducing Trip Time. IEEE Transactions on Control Systems, 19(3):707-714, 2011.
2. Naumova, N. A. Modeling of optimal scheme of traffic flows distribution in urban transportation networks : / N. A. Naumova, O. N. Safonova. - Krasnodar: Kuban State Technological University, 2020. - 144 p.
3. Ivanenko M.A. Coordinated management of traffic flows as a method of increasing the capacity of the urban road network of large cities / Ivanenko M.A. // Bulletin of transport. 2011. No. 10. S. 31-32.
4. Petrov E.A., Ryabokon Yu.A. Technology of coordinated management of traffic flows of high intensity / Petrov E.A., Ryabokon Yu.A. // In the collection: Progressive technologies in transport systems. Collection of reports of the sixth Russian scientific and technical conference. Rassokha V.I. (responsible editor), Arkhireisky A.A. (responsible executive secretary). 2003, pp. 163-165.
5. Pilgeikina I.A. Influence of the effect of coordination on the delay of vehicles / I.A. Pilgeikina // World of Transport and Technological Machines. 2020. No. 1 (68). pp. 59-64.
6. Highway Capacity Manual: A Guide to Multimodal Mobility Analysis. 6th ed. Transportation Research Board, Washington, D.C., 2016
7. Zhankaziev, S. V. Intelligent transport systems: Textbook / S. V. Zhankaziev. - Moscow: Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI), 2016. - 120 p.
8. Shevtsova, A. Development of an approach to determination of coupling qualities of road covering using weather-climate factor / A. Shevtsova, A. Novikov // . - 2021. - Vol. 19, no. 1. - P. 30-36. - DOIhttps://doi.org/10.5937/jaes0-26642.
9. Zyryanov, V. V. Road traffic management and transportation: monograph / V. V. Zyryanov; Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Federal State. budgetary educational institution of higher education. prof. education "Rostov state. building un-t". - Rostov-on-Don: Rostov state. building university, 2012. - 148 p.
10. Dorokhin, S.V., Artemov A.Yu. Evaluation of the efficiency of the coordinated site operation // Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2022. - V. 2, No. 2 (40). - S. 64-73. - DOIhttps://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-64-73.
11. Artemov, A. Yu. Development of an algorithm for assessing the effectiveness of coordinated control / A. Yu. Artemov, S. V. Dorokhin // World of Transport and Technological Machines. - 2022. - No. 4-2 (79). - S. 88-94. - DOIhttps://doi.org/10.33979/2073-7432-2022-2(79)-4-88-94.
12. Organization of traffic: a reference guide / Ph.D. A.L. Rybin, Ph.D. I.F. Painters, Ph.D. A.A. Shevyakov, Ph.D. V.A. Aksenov. Under total ed. Doctor of Economics, prof. S.V. Fedotov. - M.: FSUE "ROSDORNII", 2010. - 416 p.
13. Shevtsova, A. G. Review of existing methods for studying traffic intensity / A. G. Shevtsova, M. V. Medvedeva // International Scientific and Technical Conference of Young Scientists of BSTU. V.G. Shukhov, dedicated to the 160th anniversary of the birth of V.G. Shukhova, Belgorod, May 01-20, 2013. - Belgorod: Shukhova, 2013. - S. 1307-1312.
14. Shevtsova, A. G. Review of new technical means of organizing traffic / A. G. Shevtsova, Yu. A. Mochalina // Alternative energy sources in the transport and technological complex: problems and prospects for rational use. - 2015. - V. 2, No. 2(3). - S. 672-677. - DOIhttps://doi.org/10.12737/19521.
15. Dorokhin SV, Likhachev DV, Artemov A.Yu., Marusin AV Modeling of the traffic process on the main street of Voronezh in the Any Logic software environment // Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2022. - V. 4, No. 4 (42). - S. 73-84. - DOIhttps://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-73-84.
16. Artemov, A. Yu. Modeling of traffic flows: an analytical review / A. Yu. Artemov, S. V. Dorokhin // Technology of transport processes - the present and the future: Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Voronezh, March 15, 2021 / Rep. editor V.A. Zelikov. - Voronezh: Voronezh State Forest Engineering University named after V.I. G.F. Morozova, 2021. - S. 20-26. - DOIhttps://doi.org/10.34220/TPTPF2021_20-26.
17. Sergey Dorokhin, Alexander Artemov, Dmitry Likhachev, Alexey Novikov, Evgeniy Starkov, "Traffic simulation: an analytical review", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol.918, pp.012058, 2020.
