Світова практика управління дорожнім рухом великих міст вже давно використовує елементи інтелектуальних транспортних систем (ІТС), що покликані підвищувати безпеку на дорогах і ефективність їх використання. ІТС структури - це і інноваційні світлодіодні пристрої, і елементи, що допомагають розпізнавати присутність пішохода на дорозі, і системи інформування та макронавігаціі водіїв, але звичайно ж найбільший інтерес для широкої аудиторії являє адаптивне світлофорне регулювання. Що ж це таке - адаптивне регулювання і чи допоможе воно в боротьбі з пробками, про це розповідає портал автомобільних новин Unicar.ru.
Ідея використовувати механічний пристрій для регулювання транспортних потоків народилася ще в кінці 19 століття. У 1868 році в Лондоні був встановлений світлофор з двома семафорними стрілками, який управлявся вручну. Підняті горизонтально стрілки означали сигнал «стоп», а опущені під кутом 45 градусів - «рух з обережністю». Світлофор використовувався для полегшення переходу пішоходів через вулицю. На початку 20 століття зусиллями багатьох винахідників світлофор зазнав безліч змін: спочатку замість семафорних стрілок використовувались не підсвічені таблички «Старт» і «Стоп», потім світлофор став електричним і з'явилась можливість автоматичного перемикання сигналів без участі людини. Звичний нам вигляд світлофор отримав в 20х роках 20 століття.
У 1923 році в своєму патенті світлофора американський винахідник Гарретт Морган вказав призначення світлофора: - «... зробити черговість проїзду перехрестя незалежною від персони, що сидить в автомобілі». Це цікаве і правильне зауваження стало ідеологією світлофорного регулювання на роки вперед. Однак з часом люди стали помічати, що в години пікового завантаження статична програма управління світлофором знижує пропускну здатність перехрестя і ефективність використання дороги. Тоді для управління світлофорами стали застосовувати більш складні пристрої - світлофорні контролери, які дозволили змінювати програму управління в залежності від часу доби або дня тижня і тим самим забезпечувати більшу ефективність світлофорного регулювання. У 1952 році в Денвері був встановлений перший аналоговий світлофорний контролер, який об'єднав декілька незалежних перехресть в єдину керовану мережу. У наступне десятиліття кілька сотень аналогічних систем було створено по всьому світу. Починаючи з 60-х років створюються системи адаптивного управління, які реагують на зміну транспортної ситуації.
Умовно адаптивне управління можна розділити на локальне та мережеве. У локальному адаптивному режимі перехрестя керується показаннями детекторів автомобілів і регулювання на ньому виконується незалежно від стану сусідніх перехресть. Такі системи застосовувалися в США починаючи з 30-х років і показали високу ефективність на ізольованих перехрестях з невисокою інтенсивністю руху, а також при управлінні вторинними напрямками руху (праві і ліві повороти, виїзди з другорядних доріг, керовані окремою світлофорною секцією і вмикаються тільки по сигналу детектора). Існують перехрестя, всі напрямки якого вмикаються за сигналом детекторів. Такі системи дуже гнучкі і підходять для вирішення багатьох завдань, проте вимагають досить складного програмування та налагодження для кожної конкретної ситуації.
В мережевому адаптивному режимі відбувається обмін даними між суміжними перехрестями, за рахунок чого управління є координованим і забезпечує більшу ефективність. Мережеві адаптивні режими в свою чергу діляться на 2 типи: вибір програми управління з бібліотеки і динамічний режим.
Системи, що грунтуються на виборі режиму управління з бібліотеки, оснащуються детекторами транспорту, встановленими в ключових точках керованої дорожньої мережі. За допомогою цих детекторів система оцінює стан трафіку по програмованим критеріям і обирає план, що найбільш підходить для оптимального управління рухом. Для мінімізації наслідків від можливої похибки вимірювання план встановлюється на час від 5 до 30 хвилин, після чого проводиться переоцінка. Системи подібного рівня реалізують принцип зеленої хвилі (зміщення включення зеленого сигналу в залежності від відстані між сусідніми перехрестями). Найефективнішим середовищем їх застосування є магістралі з переважаючим рухом по головній дорозі і характерно вираженим маятниковим рухом.
Системи, що реалізують динамічний адаптивний режим, є найбільш складними і дорогими, тому що вимагають великої кількості детекторів транспорту (вхідних і вихідних для кожного перехрестя), а також складного програмування та налагодження. Такі системи в режимі реального часу оцінюють інтенсивність руху, пропускну здатність і розподіл потоків автомобілів за напрямками руху, обиираючи при цьому оптимальну стратегію управління. При цьому, тривалість фаз змінюється «на льоту», що унеможливлює застосування табло зворотного відліку. При тривалості фази, що змінюється від циклу до циклу, табло не може визначити коректне значення, тому на перехрестях, що працюють в динамічному адаптивному режимі, такі табло, як правило, не застосовуються. Динамічний адаптивний режим найчастіше використовується в зонах з високою щільністю перехресть. Динамічні системи також дозволяють реалізувати принцип зеленої хвилі.
Незалежно від типу, адаптивний режим управління може реалізовувати додатковий функціонал, наприклад, надання пріоритетного проїзду громадському транспорту, автомобілям екстрених служб і «спецсупроводження». За допомогою інтерфейсів керуючих систем здійснюється моніторинг технічного стану периферійного обладнання, тобто при виході з ладу оператор центру управління рухом моментально отримує попередження і ініціює необхідні дії для відновлення працездатності.
Однак, незважаючи на всі плюси, адаптивне регулювання - не панацея від пробок. Адаптивне регулювання покликане оптимізувати тривалість фаз для того щоб не надавати зелений сигнал в напрямку, де нікого немає, а також розподіляти потік машин по керованій мережі. Адаптивне регулювання підвищує пропускну здатність перехрестя, але не може перевищити максимально можливе значення. Теоретично, пропускна здатність однієї смуги для руху в межах міста становить близько 1800 автомобілів на годину. Мається на увазі невпинний безперешкодний рух. Всі фактори, що ускладнюють рух, будь то перехрестя, звуження дороги, виїзд з прилеглої території, вади дорожнього полотна і багато інших знижують пропускну здатність. Адаптивне регулювання є хорошим доповненням до комплексної організації дорожнього руху, і не є самостійним елементом. При наявності великої кількості помилок в організації руху, вирішити їх за допомогою адаптивного регулювання не вийде. Разом з грамотною організацією автомобільного, пішохідного і велосипедного руху, парковок, якісним дорожнім покриттям, дотриманням правил дорожнього руху і повагою по відношенню до інших учасників руху, адаптивне регулювання дозволяє значно підвищити пропускну здатність перехресть і максимально можливо наблизити її до теоретичного значення.
Так чи варто розвивати і далі системи адаптивного управління? Однозначно варто. Прогрес не стоїть на місці і нові розробки вже намагаються включити в процес самих учасників руху: будувати прогноз завантаження дорожньої мережі і стратегію управління ще на етапі планування маршруту і пропонувати водієві оптимальний шлях, а також відстежувати місце розташування автомобілів та здійснювати обмін інформацією між ними.
Але в той же час потрібно надавати людям хорошу альтернативу особовому транспорту - якісний громадський транспорт, перехоплюючі парковки, розвинену інфраструктуру для комфортного переміщення на велосипедах і пішки. Містобудівна політика повинна враховувати маршрутне планування і уникати формування великих бізнес-кластерів в центральній частині міста.
Додати новий коментар