В рубрику "В фокусе" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Практически во всех крупных и средних городах РФ существуют проблемы с организацией автомобильного движения. Причиной этих проблем является рост численности автомобильного парка, что приводит к нарушению баланса между возможностями существующей городской инфраструктуры (сети дорог и системы управления движением). Проблемы проявляются в возникновении пробок – как периодических, вызванных регулярным изменением интенсивности трафика, так и спонтанных, вызываемых дорожно-транспортными происшествиями, выходом из строя элементов управления движением и ограничениями движения из-за производства дорожных работ и т.д. Спонтанные нарушения движения свидетельствуют о низкой устойчивости дорожно-транспортной инфраструктуры к перегрузкам и отсутствии системы принятия своевременных решений по управлению трафиком. Многие проблемы также связаны с затруднением движения из-за отсутствия парковочных мест, неосведомленности водителей о наличии таких мест.
Для решения указанных проблем требуется комплексный подход, включающий в себя как методы развития сети дорог, связанные со строительством объездных дорог, увеличением пропускной способности, организацией развязок, так и методы организации управления трафиком. Все решения должны основываться на детальном анализе существующего состояния инфраструктуры и транспортных потоков, а также прогнозов их изменения в перспективе. Очевидно, что методы развития дорожной сети могут оказать наибольшее влияние на состояние трафика. Однако они требуют значительных, а иногда чрезмерных капитальных вложений и физически не могут быть реализованы в короткие сроки. Методы управления трафиком требуют существенно меньших затрат и могут быть реализованы в короткие сроки, поэтому во многих случаях они являются единственной возможностью достаточно быстро если не решить, то снизить остроту существующих проблем.
В системе управления трафиком, как и во многих иных системах управления, можно выделить следующие основные составляющие:
Подход к реализации данных систем также может быть комплексным, так как для сбора данных о трафике, выработки решений и их принятия могут совместно использоваться различные системы. Например, в целях мониторинга трафика могут использоваться сообщения с постов ГИБДД, информация от камер наблюдения, информация от водителей и т.д. Для принятия решений могут быть использованы разработанные инструкции, технические вычислительные и программные средства. Для реализации решений могут быть использованы имеющиеся возможности по управлению потоками транспорта, различные методы информирования водителей транспортных средств. Следует заметить, что в данной системе особую роль играют своевременность получения данных о состоянии трафика и их достоверность, выработка и реализация решений по управлению. Существенную долю функций данной системы могут выполнять инфокоммуникационные системы.
Во всем мире развитию систем управления и мониторинга трафика уделяется значительное внимание. Разрабатываются стандарты и сети для использования в целях повышения безопасности и организации движения, например VANET (Vechicular Ad hoc Network), IEEE 802.11p. Поэтому решение данных задач следует рассматривать как эволюционный процесс, на начальном этапе которого используются возможности имеющихся средств, а по мере реализации происходит оснащение новыми системами и функциями. При современном уровне развития систем беспроводной связи (сетей мобильной связи и сетей беспроводного доступа) и систем ГЛО-НАСС, а также при высоком уровне проникновения этих технологий уже в настоящее время имеется возможность получать достаточно точные данные об изменениях интенсивности транспортных потоков. Частные решения этих задач уже существуют. Как правило, для оценки параметров трафика используются системы глобального позиционирования (ГЛОНАСС) в сочетании с системами подвижной связи (СПС). Такие решения дают возможность получать точную информацию при условии достаточно высокого уровня проникновения таких систем, то есть при оснащении ими достаточно большого числа транспортных средств. В настоящее время проникновение СПС настолько велико, что с достаточной уверенностью можно полагать, что каждый водитель или пассажир имеет включенный мобильный телефон или терминал беспроводного доступа. Поэтому в качестве альтернативного или дополнительного решения можно предложить использование данных о местоположении абонентов, получаемых в сетях подвижной связи и сетях беспроводного доступа. Для этой цели могут быть использованы методы статистической обработки данных, позволяющие оценить параметры автомобильного трафика по изменениям числа абонентов и времени их нахождения в зонах обслуживания различных базовых станций. Также могут быть использованы и иные методы позиционирования абонентов, реализованные в СПС и сетях доступа различных стандартов. Преимущества данного подхода в том, что он не требует оснащения транспортных средств специальным оборудованием, что может снизить стоимость и ускорить реализацию системы.
Следует отметить, что оснащение значительного числа транспортных средств системами беспроводной связи, глобального позиционирования и контроля состояния (автомобиля и водителя) открывает дополнительные возможности по организации системы управления трафиком и повышения безопасности движения. Использование таких систем способно приносить пользу в части организации движения, управления парковочными местами, в своевременном информировании водителей, а также в части безопасности. Кроме того, внедрение таких средств является фактором стимулирования отечественных производителей оборудования связи. На рис. 1 приведена условная схема взаимодействия СПС и сетей беспроводного доступа с системой управления трафиком.
Системы выработки решений по управлению трафиком также могут сочетать различные методы, например такие, как выбор заранее разработанного сценария или поиска решения с использованием вычислительных средств и специального программного обеспечения. Эти системы могут строиться с применением современных вычислительных и специализированных программных средств для анализа и моделирования транспортных потоков. Задачи по выработке решений могут быть реализованы в виде программного обеспечения, разрабатываемого на основе методов теории вероятностей и математической статистики, теории массового обслуживания, теории графов. Система управления должна функционировать в непрерывном цикле, включающем в себя основные этапы сбора данных, их анализ, выработку решений управления, анализ эффективности принятых решений (рис. 2).
Практическая структура и алгоритм работы системы управления являются более сложными, так как они должны учитывать не только текущее состояние, но и прогнозировать изменения параметров трафика с учетом различных влияющих факторов. Данные об этих факторах также должны поступать в систему от различных поставщиков (данных), так или иначе влияющих на систему дорог и потоки трафика (данные ГИБДД, данные об ограничениях движения, о планируемых мероприятиях и т.д.).
Система реализации решений может сочетать в себе активные действия по управлению потоками транспорта (прямое управление), такие как режимы регулирования перекрестков, изменение числа полос движения, направления потоков и др., а также информирование водителей (навигационное устройство, вещательное радио, мобильные средства связи, FM-RDS-TMC) о рекомендуемом маршруте движения (косвенное управление). Следует отметить, что, решая задачу выбора и распределения маршрутов централизованно, например в центре обработки данных, имеется возможность более эффективно влиять на потоки, чем в случае локальных решений, принимаемых индивидуальными средствами (навигационными устройствами), c учетом того, что их проникновение еще недостаточно велико.
На эффективность такой системы существенно влияют возможности существующей инфраструктуры по прямому управлению потоками трафика, проникновение средств подвижной связи и беспроводного доступа, своевременность информирования водителей об изменениях маршрутов. Учитывая, что проникновение средств подвижной связи и беспроводного доступа среди населения достаточно высоко, а также в большинстве случаев имеются средства прямого управления потоками транспорта, можно полагать, что реализация такой системы управления может оказать положительное влияние на транспортную ситуацию в целом.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #1, 2012
Посещений: 7024
Статьи по теме
Автор
| |||
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "В фокусе" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
