автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение системной безопасности транспортных потоков оптимизацией светофорного регулирования их движения

На правах рукописи

□03170689

Кадасев Дмитрий Анатольевич

ПОВЫШЕНИЕ СИСТЕМНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ ОПТИМИЗАЦИЕЙ СВЕТОФОРНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ИХ ДВИЖЕНИЯ

05 22 10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

г 9 МАЙ 2008

Москва - 2008

003170689

Работа выполнена на кафедре «Управление автотранспортом» Липецкого государственного технического университета

Научный руководитель -

Заслуженный деятель науки РФ доктор технических наук, профессор Корчагин Виктор Алексеевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Конопля нко Владимир Ильич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Юров Александр Павлович

Ведущая организация -

Управление государственного автодорожного надзора по Липецкой области

Защита состоится 26 июня 2008 г в 10— часов на заседании диссертационного совета Д 212 126 04 ВАК Минобрнауки РФ при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу 125319, г Москва, А - 319, Ленинградский проспект, 64, аудитория 42

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ)

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета

Автореферат разослан «ло » мая 2008 г

Телефоны для справок (495) 155-93-24

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Максимов В А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Увеличивающаяся концентрация автомобильного транспорта в городах за последние пятнадцать лет создает не только проблему обеспечения безопасности дорожного движения (БДД), но и становится причиной постоянно возрастающей загрузки и транспортных задержек на подходах к перекресткам городских улиц, увеличения количества остановок и троганий в транспортном потоке Заторы являются следствием как сложившейся застройки городов, обуславливающей низкую пропускную способность проезжей части, так и организационно-управленческих причин, одной из которых является несоответствие режимов работы светофорной сигнализации реальным условиям движения Все это приводит к низкой скорости сообщения, увеличению выбросов токсичных веществ, аварийности

В городах неизбежно растет количество светофорных объектов В г Липецке при населении 520 тысяч жителей количество светофорных объектов составляет 101, из них 42 светофорных объекта на транспортных пересечениях и примыканиях и, соответственно, 59 - для пропуска пешеходного движения В связи с быстрым темпом роста количества светофорных объектов, в Российской Федерации назревает необходимость классифицировать перекрестки, оборудованные светофорной сигнализацией Введение классификации регулируемых автотранспортных перекрестков городских улиц и дорог позволит совершенствовать организацию дорожного движения и повысить эффективность режимов работы светофорного регулирования

Диссертационная работа целенаправленна на повышение уровня системной (экономической, дорожно-транспортной, экологической) безопасности транспортных потоков Ранее разработанные методы и модели решения этих задач, ввиду изменившейся транспортной ситуации, имеют недостаточную практическую значимость и ряд существенных ограничений В связи с вышеизложенным, проведение исследований, направленных на разработку научно-обоснованных методов повышения эффективности движения транспортных потоков на основе оптимизации режимов работы светофорного объекта, обусловило актуальность настоящего исследования

Цель и задачи работы. Цель - разработка теоретико-прикладных основ оптимизации режимов работы светофорного регулирования на изолированных перекрестках, обеспечивающих повышение эффективности функционирования систем пассажирогрузодвижения, улучшение экологической ситуации в городах и снижение количества ДТП Для достижения цели сформулированы и решены следующие задачи

- проведен анализ существующих способов классификации перекрестков, методов расчета режимов работы светофорной сигнализации и моделей определения транспортных задержек,

- разработаны методология и методика анализа и классификации регулируемых автотранспортных перекрестков городских улиц,

- разработана методика идентификации регулируемых перекрестков городских улиц,

- выполнена адаптация теории планирования эксперимента к исследованию с помощью имитационного моделирования процессов регулирования светофорной сигнализацией транспортных потоков на перекрестках дорог,

- разработана методика построения зависимости транспортной задержки на подходе к изолированному регулируемому перекрестку от интенсивности движения транспортных средств, длительности цикла светофорного регулирования, доли горения зеленого сигнала светофора в цикле регулирования и доли левоповоротного движения,

- предложена методика определения оптимального режима работы регулируемого перекрестка на основе математических подходов теории нелинейного программирования

Объект исследования - изолированные регулируемые перекрестки городских улиц и транспортные потоки на них

Теоретической и методологической основой исследования послужили научные труды по проблемам повышения социальной и экономической эффективности функционирования регулируемых перекрестков, снижения ДТП и уменьшения негативного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду, натурные исследования, методы многомерного статистического анализа, имитационного моделирования, системного анализа, теория планирования эксперимента и математические основы нелинейной оптимизации

Научная новизна исследования заключается в разработке следующих теоретико-методологических и методических основ оптимизации светофорного регулирования движения транспортных потоков на изолированных перекрестках городских улиц, которые выносятся на защиту

- методология и методика классификации регулируемых перекрестков городских улиц,

- теоретические положения и методика идентификации (определения принадлежности к известному классу) регулируемых перекрестков городских улиц,

- методика определения зависимости транспортной задержки на подходе к изолированному регулируемому перекрестку от интенсивности движения транспортных средств, длительности цикла светофорного регулирования, продолжительности горения зеленого сигнала светофора в цикле регулирования и доли левоповоротного движения,

- теоретико-методологический подход определения эффективного режима работы светофорного объекта на основе теории нелинейной оптимизации,

- установленные закономерности и полученные модели зависимостей величин удельных транспортных задержек на подходе для каждого класса регулируемых перекрестков от интенсивности движения транспортных потоков и доли горения зеленого сигнала светофора

Практическая значимость Разработанные в диссертации теоретико-методологические и практические положения, модели и методики составляют научную основу построения систем совершенствования механизмов управления БДД и могут быть использованы Государственной инспекцией безопасности дорожного движения на всех этапах разработки и реализации мероприятий по организации дорожного движения, выборе наиболее эффективных режимов работы светофорной сигнализации на изолированных перекрестках, а также организациями, занимающимися проектированием улично-дорожной сети городов Предлагаемые методики, алгоритмы и программы позволяют разработать эффективные управленческие решения и пути повышения уровня системной безопасности транспортных потоков

Реализация результатов работы Теоретические, методологические и прикладные исследования использовались при выполнении международного проекта «Решение экологических проблем на транспорте» совместно с Итальянским университетом г Анконы, Управлением Государственной инспекции БДД УВД по Липецкой области, в учебном процессе на кафедре управления автотранспортом Липецкого ГТУ при изучении дисциплин «Технические средства организации дорожного движения», «Моделирование дорожного движения» и в дипломном проектировании

Апробация работы Основные положения и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Всероссийской научно-практической конференции «Развитие транспорта в регионах России проблемы и перспективы» (Киров, 2007 г), 10-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии и экологической безопасности центрального Черноземья Российской Федерации» (Липецк, 2006 г), ежегодных научно-технических конференциях в Липецком ГТУ (20062007 гг) и заседаниях кафедры управления автотранспортом Липецкого ГТУ (2006-2008 гг)

Публикации Основные теоретические положения и научно-практические результаты опубликованы в 7 печатных трудах, в том числе 1 публикация в издании, включенном в перечень ВАК

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений на 39 стр , содержит 165 стр текста, 50 табл , 23 рис Библиографический список включает 123 наименования

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы его цели и задачи, раскрываются научная новизна и практическая значимость полученных результатов

В первой главе проведен анализ современных проблем транспортной планировки и застройки городов, применения имитационного моделирования в изучении дорожного движения, методов исследования изолированных регулируемых перекрестков и способов расчета светофорных цик-

лов и транспортных задержек на них

Проведенный анализ существующих видов классификации перекрестков показал, что они имеют чисто формальное деление и не учитывают характерные особенности перекрестка геометрию, характеристику зоны застройки перекрестка, остановочные пункты городского пассажирского транспорта, а также интенсивности движения пешеходного и транспортного потоков В большинстве случаев класс транспортного узла определяется технической категорией образующих его городских улиц

Основу исследования составили теоретические и практические труды в области регулирования и обеспечения БДД отечественных и зарубежных ученых, в числе которых М Б Афанасьев, Н О Брайловский, В Е Верейкин, М Вол, А А Гаврилов, Д Дрю, ЮВ Завадский, В В Зырянов, X Иносэ, В Т Капитанов, Г И Клинковштейн, В И Коноплянко, В Г Кочерга, Ю А Кременец, А Г Романов, В 3 Русаков, Ю А Рябоконь, А И Рябчинский, В В Сильянов, А П Юров, R Akcelik, М J Beckmann, D R McNeil, G F Newell, F V Webster и многие другие специалисты

Следует отметить, что все существующие модели определения транспортных задержек имеют либо ограничения, либо не учитывают конкретные дорожные условия, либо требуют задания большого количества разнообразных параметров и коэффициентов, что приводит к ошибкам в расчетах и, как следствие, снижают их практическую значимость Погрешность при вычислении транспортной задержки создает основу для неоптимальных режимов работы светофорной сигнализации, снижения уровня обслуживания и пропускной способности на перекрестках, увеличения выбросов вредных веществ в окружающую среду, времени проезда регулируемого перекрестка и для перерасхода топлива автомобилями

Во второй главе разработаны теоретико-методологические подходы и методики анализа, классификации и идентификации (определения принадлежности к известному классу) регулируемых перекрестков городских улиц Для проведения классификации регулируемых перекрестков предложена совокупность классификационных признаков ширина полосы движения, число полос на подходе и на выходе, радиусы траектории поворота автомобиля, расстояние до торгового центра, емкость автомобильной стоянки у торгового центра, наличие остановок городского общественного транспорта, интенсивности движения пешеходного и транспортного потоков Классификационные признаки измеряются натурными исследованиями и перед началом классификации подвергались процедуре нормировки Все перекрестки разбиваются на два больших класса, отличающихся конструктивными особенностями перекрестки-пересечения и перекрестки-примыкания, для каждого из которых классификация проводится отдельно

Для классификации регулируемых перекрестков применен статистический кластерный анализ для наглядного определения количества классов - иерархический агломеративный метод с построением дендрограммы (дерева) классификации, для проверки правильности разбиения - метод k-средних Кластерный анализ позволяет классифицировать совокупность регулируемых перекрестков-пересечений и перекрестков-примыканий

Хх,Х2 X п, каждый из которых обладает набором классификационных признаков Х1 ={х1{,х12 хт}1 , = \>п

В каждый класс попадают перекрестки, имеющие сходные классификационные признаки Сходство или различие между классифицируемыми регулируемыми перекрестками устанавливается в зависимости от метрических расстояний между ними В качестве метрики использовалось евклидово расстояние

где и х}1 . значение /-го классификационного признака соответственно для /-го и у-го регулируемого перекрестка Алгоритмом классификации выступает метод Уорда, предполагающий, что на первом шаге каждый класс состоит из одного регулируемого перекрестка Первоначально объединяются два ближайших класса Для них определяется среднее значение каждого классификационного признака и рассчитывается сумма квадратов отклонений

"< т 2

, (2)

/=] /=1

где пк - количество перекрестков в к-м классе,

/ - количество признаков, характеризующих каждый перекресток, к - номер класса,

х1к - среднее значение /-го признака в к-м классе

В дальнейшем на каждом шаге работы алгоритма объединяются те регулируемые перекрестки, которые дают наименьшее приращение величины Ук Метод Уорда приводит к образованию классов равных размеров с минимальной внутриклассовой вариацией

Для подтверждения правильности разбиения п перекрестков, каждый из которых характеризуется т признаками, на к классов проводится классификация методом /с-средних Для начала процедуры классификации этим методом следует задать количество классов

Для определения принадлежности вновь проектируемого регулируемого перекрестка к одному из уже известных классов применен дискрими-нантный анализ с определением Л-статистики Уилкса, которая служит критерием значимости при разделении переменных на классы При определении принадлежности регулируемого перекрестка предполагается, что с помощью методики классификации все множество регулируемых перекрестков уже разбито на к классов

Классифицирующая функция \ представляет собой линейную комбинацию для каждого класса, которая максимизирует различия между классами, но минимизирует дисперсию внутри классов Для определения

степени влияния классифицирующих признаков на значение функции Ьк построена математическая модель, которая адекватно описывает изучаемый процесс

К = Ьы+Ъп хх + Ък 2х2 + . + + . + Ъыхт, (3)

где Ьк/ - коэффициенты, которые необходимо определить, у = 0, т, х] - значение;-го классификационного признака Регулируемый перекресток принадлежит к тому классу, для которого значение классифицирующей функции Ьк наибольшее

При проведении дискриминантного анализа и определении признаков, которые наилучшим образом разделяют классы между собой, кроме метода линейной дискриминации Фишера использованы два пошаговых метода

- метод последовательного включения переменных,

- метод последовательного исключения переменных

При методе последовательного включения переменных на каждом шаге просматриваются все классифицирующие переменные, и находится та из них, которая вносит наибольший вклад в различие между классами Эта переменная включается на данном шаге, и происходит переход к следующему шагу При методе последовательного исключения переменных из модели, сначала все переменные включаются, а затем на каждом шаге устраняются те из них, которые вносят наименьший вклад В качестве результата успешного анализа сохраняются те переменные, чей вклад в дискриминацию больше остальных Проверка значимости изменения Л-статистики Уилкса при включении (исключении) переменной проводилась при помощи Р-критериев Переменная не включается (исключается) в дис-криминантную модель, если ее значение меньше критического, определяемого по таблицам распределения Фишера

Для определения достоверности дискриминантного анализа с использованием классифицирующих функций определяются вероятности отнесения каждого перекрестка к /с-му классу Опытные вероятности определяются следующим образом

Рк = пк1п, (4)

где пк - количество перекрестков, вошедших в /с-й класс

Разработанная комплексная методика исследования и классификации изолированных регулируемых перекрестков, позволяет определять принадлежность вновь проектируемого перекрестка к одному из уже известных классов на основе следующих классификационных признаков ширина полосы движения, число полос на подходе и на выходе, радиусы траектории поворота автомобиля, расстояние до торгового центра, емкость автомобильной стоянки у торгового центра, наличие остановок городского общественного транспорта, интенсивности движения пешеходного и автотранспортного потоков

Третья глава диссертации посвящена разработке теоретико-методологических основ оптимизации светофорного регулирования на изолированных перекрестках, обеспечивающих повышение уровня системной безопасности движения транспортных потоков Проведена адаптация теории планирования эксперимента для исследования с помощью имитационного моделирования процессов функционирования изолированных регулируемых перекрестков

Перекресток городских улиц, оборудованный светофорной сигнализацией, является сложной системой регулирования движения автомобилей и пешеходов На реальном перекрестке, в связи с отсутствием возможности изменять параметры перекрестка и транспортного потока, практически невозможно проводить натурные эксперименты Инструментом исследования сложной транспортной системы в этом случае целесообразно использовать имитационное моделирование Под системой регулирования будем понимать изолированный перекресток как множество составляющих его элементов - подходов к перекрестку и их связей, т е разрешенных направлений движения транспортных средств в данной фазе регулирования

В диссертационном исследовании для имитационного моделирования дорожного движения на изолированном перекрестке дорог использовалась программа микроскопического моделирования А1М81(М V 5 О

Для определения значений транспортной задержки на подходах, порядка проведения экспериментов и сокращения их количества в каждом выделенном классе регулируемых перекрестков был составлен план эксперимента При планировании эксперимента на регулируемом перекрестке в рассмотрение включаются все значимые факторы, которые могут влиять на величину транспортной задержки, оценивающую качество функционирования системы Это величины, характеризующие состояние входа (интенсивность прибытия транспортных средств, длительность цикла светофорного регулирования и продолжительность горения зеленого (красного) сигналов светофора)

Планирование имитационного эксперимента на регулируемом перекрестке городских дорог сводится к выбору количества уровней значений переменной, характеризующей состояние входа (интенсивность движения транспортных средств) и к определению значений этой переменной на каждом уровне

Для каждого подхода регулируемого перекрестка определяются разрешенные направления движения в каждой фазе регулирования (общее количество факторов) Ввиду практически постоянной доли правоповорот-ного движения и для сокращения плана эксперимента в качестве отдельного фактора будем использовать сумму интенсивностей движения прямо ^прямо и направо №прат В этом случае, максимальное количество факторов на всех направлениях равно восьми (рис 1)

В полном факторном эксперименте множество возможных сочетаний уровней интенсивности движения на всех направлениях определяет множество состояний данного регулируемого перекрестка и, следовательно, число возможных различных вариантов, равное

Р = *г, (5)

где 5 - число уровней значений интенсивности движения на одном направлении,

г - общее количество факторов на всех направлениях движения

Рис 1 Схема регулируемого перекрестка автомобильных дорог

Для каждого регулируемого перекрестка в классе для исследуемого ;-го подхода существует свой набор пиковых интенсивностей движения транспортных средств , к = \,р, г = 1 ,пк, 7 = 1 ,г Минимальное значение интенсивности движения транспортных средств на у-м подходе в конкретном классе регулируемых перекрестков находится как Л^ = тш^,,}

Максимальное значение интенсивности движения транспортных средств для данных условий определяется как = тах{л^} Среднее значение интенсивности движения рассчитывается

- Ль

к1п

(6)

С увеличением количества значений интенсивности движения транспортных средств число вариантов при полном факторном эксперименте растет по показательной функции В этом случае целесообразно использовать дробный факторный эксперимент и существенно сократить число экспериментов Матрица плана проведения экспериментов составлялась в количественном виде с использованием программы 81а115йса V 6 0 Выбор вида плана эксперимента, т е полный или дробный, зависит от необходимого количества экспериментов, которые требуется провести

Для каждого сочетания интенсивностей движения входных потоков были определены значения длительности цикла светофорного регулирования, продолжительность основных и промежуточных тактов и пешеходной фазы

В соответствии с планом эксперимента проведен вычислительный эксперимент на указанной имитационной модели (А1МБиМ V 5 0) для каждого класса регулируемых перекрестков городских улиц Факторами, влияющими на значение транспортной задержки на регулируемых перекрестках улиц, приняты длительность цикла светофорного регулирования, продолжительность горения разрешающего (запрещающего) сигнала светофора, интенсивности движения транспортных средств на подходах к перекрестку, а также интенсивность левоповоротного движения Результаты моделирования позволили для у-го подхода в каждом выделенном к-м классе регулируемых перекрестков установить зависимости удельной транспортной задержки а>к1 = №к]/Тк от интенсивности движения транспортных средств на 7-м подходе к перекрестку ^„ратк), (привед/с), доли горения зеленого сигнала в цикле светофорного регулирования %к] ~ ^к, ¡Тк и доли левоповоротного движения ак] следующего вида

IV ( \

ю* (7)

1к

где - транспортная задержка на у-м подходе к перекрестку, с, Тк - длительность цикла светофорного регулирования, с, О, - продолжительность горения зеленого сигнала светофора на у-м направлении,с

Если на регулируемом перекрестке разрешено или, ввиду конструкции перекрестка, возможно только левоповоротное и правоповоротное движение (перекрестки-примыкания), то функция будет иметь следующий вид

тк] ~ = лево ^ / ^право ^ к] ), (8)

1к

где ^левок) - интенсивность левоповоротного движения, привед/с

В качестве иллюстрации на рис 2 приведен фрагмент результатов имитационного моделирования

Из общего числа критериев качества управления светофорной сигнализацией наиболее полно практическим целям удовлетворяет величина суммарной транспортной задержки на перекрестке Определение оптимальной длительности и распределения сигналов в цикле светофорного регулирования на изолированном регулируемом перекрестке проводилось с обеспечением минимизации суммарной транспортной задержки для

уровня интенсивности движения транспортных средств, соответствующему своему среднему значению в к-м классе

п п

^ = 2Х = ■ Тк -> тш, (9)

7=1 7=1

где Щу - транспортная задержка на у-м подходе к перекрестку в к-м классе, с;

п - количество подходов.

Рис. 2. План эксперимента и отвечающие каждой точке факторного пространства опытные значения удельной транспортной задержки %

Исходя из принципа обеспечения безопасности дорожного движения, введем ограничения на длительность цикла светофорного регулирования 25 с < Тк < 120 с, на время горения зеленого сигнала на магистральном 0,2 <дк1<0,7 и второстепенном 0,1 <gk2s0,55 направлениях.

При решении задачи нелинейного программирования, т.е. определение оптимальной длительности цикла светофорного регулирования и оптимального распределения продолжительности горения основных тактов, использовалась теорема Куна-Таккера:

min Wk (gk{, gJ = (cok](gJ + 6)k2(gk2) + 6)JgkJ + o>k/gk2))-Tk(gkPgk2) (10)

Sti. St i

при условиях

gk2)) = Tk -120 <0,

V3(gj = 0,2-g„<0, v4(gJ = gkl-0,7<0, v5(gk2) = 0,l-gk2<0, v6(gkl) = gk2-0,55<0,

О-

(11)

>0

Решение задачи нелинейного программирования (определение оптимального распределения продолжительностей горения зеленого сигнала светофора в пределах цикла) реализуется в среде MS Excel с помощью надстройки «Поиск решения» Оптимальную длительность цикла светофорного регулирования можно получить из выражения

(12)

Tk=GH-

'^к.2 Тш +tkneul

ИЛИ

Тк =

Т +t

1 кП к пеш

l-gu-gkz

(13)

где Тш - суммарное потерянное время в цикле светофорного регулирования в к-м классе перекрестков, с,

Чпеш - длительность пешеходной фазы, с Таким образом, на основе развития теории планирования эксперимента, многомерного регрессионного анализа и математических подходов нелинейного программирования разработана методика, позволяющая оптимизировать режимы работы регулируемого перекрестка автомобильных дорог с обеспечением минимальной величины транспортной задержки

Применение имитационного моделирования при разработке мероприятий по обеспечению БДД позволяет осуществлять экспертную проверку теоретических и практических предположений по созданию инновационных направлений в организации дорожного движения и для совершенствования режимов работы существующих регуляторов движения транспортных потоков Кроме того, имитационный подход позволяет практическим работникам получить определенное представление о новых эффективных механизмах и приобрести опыт их применения Следовательно, имитационное моделирование является с одной стороны методом экспериментального исследования, а с другой - инструментом для обучения

Четвертая глава диссертации посвящена анализу результатов и практической реализации теоретических и методологических разработок с целью выявления закономерностей и целесообразности использования предложенных моделей и методик в практике повышения системной безо-

пасности транспортных потоков Представлены результаты классификации регулируемых автотранспортных перекрестков, классифицирующие функции для проведения идентификации перекрестков, а также результаты оптимизации режимов светофорного регулирования, способствующие принятию обоснованных эффективных решений по повышению БДЦ В качестве объекта для проведения исследований были выбраны регулируемые перекрестки г Липецка

На основе методологии и методики анализа и классификации все регулируемые перекрестки г Липецка были разделены на 5 классов (рис 3, 4), каждый из которых обладает своими характерными классифицирующими признаками (табл 1) Типовой представитель каждого класса регулируемых перекрестков получен методом нахождения среднего значения величин классификационных признаков

Л класс 2 кл асс

^ I Ал

Пр Победы ул Юных Натуралистов ул Советская уп Фрунзе ул Первомайская - ул М Горького ул Первомайская - ул Фрунзе пл Франценюка ул Космонавтов • ул Циолковского пл Металлургов ул Космонавтов - ул Терешковой Пр Победы ул Механизаторов ул Советская ул М Горького ул 9 Мая ул М Расковой ул Папина ул Юных Натуралистов ул Гагарина-ул Интернациональная Кольцо Трубного Завода ул Папина-ул Доватора ул Неделина ул Фрунзе ул 1ерешкоаои ул 8-е марта ул Крупской ул Невского ул Меркулова ул 60 лет СССР ул Зегеля ул Интернациональная ул Водопьянова ул Папина ул Стаханова ул 60 лет СССР

Рис 3 Дендрограмма классификации перекрестков-пересечений

Рис 4 Дендрограмма классификации перекрестков-примыканий

Таблица 1

Основные классифицирующие признаки регулируемых перекрестков

Классификационный признак Класс

1 2 3 4 5

Наличие подхода с направления Юг-Север * * - *

Наличие подхода с направления Запад-Восток * * * * *

Наличие подхода с направления Север-Юг * * * - *

Наличие подхода с направления Восток-Запад * ★ * -

Наличие левоповоротного движения - * - * *

Наличие торговых центров * * * * -

Наличие остановок общественного транспорта * - * * -

Наличие пешеходного движения * * * * -

На основе алгоритма идентификации с использованием метода линейной дискриминации Фишера, методов последовательного включения (исключения) переменных в модель для каждого класса регулируемых перекрестков автодорог были построены классифицирующие функции Для метода последовательного исключения переменных из модели классифи-

цирующие функции имеют следующий вид

1 класс Л, = -46,8 +11,1 х, +11,8*3, Р\ = 0,2619, (14)

2 класс =-49,3 + 12,3*,+11,2*3, р2 =0,2619, (15)

3 класс А3 =-25,3-0,4*,+11,9*з, р3 = 0,1667, (16)

4 класс /г4 =-28,4 + 12,4*,-0,4*з, р4 =0,1667, (17)

5 класс /г5 =-42,5 + 9,5*,+12,0*з, =0,1428, (18)

где *,, *3 - ширина полосы движения на противоположных подходах, м

Использование алгоритма классификации, основанного на многомерном кластерном анализе, позволяет разделить все регулируемые перекрестки на классы, а методика идентификации с использованием моделей классифицирующих функций с незначительными трудозатратами решает проблему определения принадлежности перекрестка к одному из уже известных классов

С учетом классификационных признаков для каждого выделенного класса регулируемых перекрестков были построены трехуровневые факторные планы проведения экспериментов на имитационных моделях Для каждого сочетания интенсивностей движения транспортных средств на подходах к регулируемому перекрестку дорог методом имитационного моделирования были получены величины транспортных задержек

Проведенные экспериментальные исследования и регрессионный анализ для каждого класса регулируемых перекрестков автодорог позволили установить регрессионные зависимости (многофакторные математиче-

ские модели) удельной транспортной задержки ^ от интенсивности движения транспортных средств, доли левоповоротного движения и доли горения зеленого сигнала светофора (табл 2)

Таблица 2

Модели зависимости удельной транспортной задержки_

Класс Подход Разрешенные направления движения Модель

Юг ®„ = 9,0 — 107,5§п + 42,2ЛГ„ +440,3^ +166,6^ -

1 Запад ®,2 = -6,7+ 10,7ЛГ12 +31,8^ + 18,0]У,2 -58,3£|2ЛГ|2

Север = 4,0^1, +11,9^, + 48 8Л',23 - 66,3^11^,3

Восток < ю14 = 2б,8^яМ + 4,4^ -53,1Й127У,иМ + 0,023/^34

Юг ®21 = 72,4ЛГм11 +16,6522, -230,4Я21^,га21 -0,00б/^23,

Запад «22 =72,5^ +Ю,6^2 -184,8£22ЖЖ822 -0,01бМ\

2 Север ■х «23 = 69,4^8в23 + 27,б£2, - 247,8я2,^,м23 -0,005/^233

Восток ®и =65,7^ + 10,7Я22 -163,6^„24 -0,014

Запад ®з, =-3,4а-г31)+1б,4^31 +79,9^+28,3^2, --130,5^3]

3 Север < ©И =0,б-1,4гИ ^32/^.32 + 2,2£322 + + 0,1(^32/^2 )■

Восток й>зз = -2,0 + 12,97^33 +54,1£з2, +19,2^3 -89,7^3,^33

Юг < ю41 = 0,7 -0,1ЛГ„,41 /Л^, - 2,8^„41 /^ри41 + + 0,4&4|(^,еа4,/^прав4|)2

4 Запад ш42 =-2,1 + 13,6^42 +11,98422 -30,7?42^42

Восток Й)43 = 64,2^гв4з + 3,5^42 -120,2г42^св43 -0,008/Л&

Юг ®5, -7,4^5, + 12>0&1ЛГлей1-0,0066/N1,

5 Запад К а51 = 0,8-2,5^32 +2,9я22 +0,04(^ев52/^52)2 --0,2^52 Nm52/N„paв52

Север со5г = 0,5-1,2^5, + 0,77У;з + 0,8£2, -0,9?517У53

Адекватность регрессионных моделей во всех случаях подтверждена оценкой по наиболее распространенным статистикам (Р-критерий Фишера-Снедекора, множественный коэффициент корреляции, скорректированный коэффициент детерминации) Анализ графических зависимостей, построенных по результатам расчетов и экспериментов на основе полученных моделей, позволил установить существование минимумов функций удельных транспортных задержек

Определение оптимальной длительности цикла светофорного регулирования и распределения сигналов в пределах цикла в каждом классе регулируемых перекрестков дорог проводилось с точки зрения минимизации суммарной транспортной задержки для уровня интенсивности движения, соответствующему своему среднему значению в классе (табл 3)

Таблица 3

Режимы работы светофорной сигнализации_

N9 класса Время горения зеленого сигнала, с Длительность цикла светофорного регулирования, с

Рекомендуемое Рассчитанное по методу Ф Вебстера Рекомендуемая Рассчитанная по методу Ф Вебстера

Направление

магистральное второстепенное магистральное второстепенное

1 24 18 23 16 69 66

2 27 26 26 18 79 70

3 23 10 18 9 65 59

4 28 14 22 11 67 58

5 12 7 13 9 25 28

Полученные результаты свидетельствуют о том, что длительность цикла светофорного регулирования, рассчитанная по методу Ф Вебстера дает отклонение 4-12 % Распределение разрешающих сигналов в пределах цикла является неоптимальным, а неточность их расчета доходит в среднем до 30 % Значения суммарной транспортной задержки, рассчитанные по регрессионным моделям отличаются от значений, полученных по формуле Ф Вебстера на 10-60%

Материалы и результаты диссертационной работы использованы Управлением Государственной инспекции БДД по Липецкой области при совершенствовании организации дорожного движения и оптимизации работы светофорной сигнализации на регулируемых перекрестков городских улиц 3 и 4 класса Для 4-го класса регулируемых перекрестков снижение суммарной транспортной задержки в «час пик» составило 18 с, расход топлива автомобилей при прохождении через каждый перекресток класса сократился на 9,9 л/ч, ожидаемый годовой социально-экономический эффект составляет 11,98 млн руб, а годовой эколого-экономический ущерб снижается на 6,27 млн руб

Основные результаты и выводы

1 На основе разработанных теоретико-методологических и прикладных положений, методик и математических моделей появилась возможность решать важную научно-практическую задачу повышения уровня системной безопасности движения транспортных потоков на изолированных регулируемых перекрестках городских улиц

2 В результате теоретических исследований определена совокупность признаков для классификации и идентификации регулируемых перекрестков Разработана методология и методика классификации перекрестков, оборудованных светофорной сигнализацией, на основе многомерного статистического кластерного анализа, а именно иерархического агломератив-ного метода с построением дендрограммы классификации и метода к-средних

3 На основе многомерного статистического дискриминантного анализа разработана методика идентификации регулируемых перекрестков дорог и построены классифицирующие функции, позволяющие определить принадлежность вновь проектируемого регулируемого перекрестка или перекрестка, на котором требуется введение светофорной сигнализации, к одному из уже известных классов

4 На базе теории планирования эксперимента сформулированы методические и практические основы исследования с помощью имитационного моделирования процессов регулирования светофорной сигнализацией транспортных потоков на перекрестках автодорог

5 С помощью имитационного моделирования и множественного регрессионного анализа для каждого подхода к изолированному регулируемому перекрестку установлены зависимости транспортной задержки от длительности цикла светофорного регулирования, доли горения зеленого сигнала светофора, интенсивности движения транспортных средств и доли левоповоротного движения Величины транспортных задержек, полученные по регрессионным моделям, отличаются от значений, рассчитанных по формуле Вебстера в среднем на 17 %

6 Разработана методика определения длительности цикла светофорного регулирования и распределения разрешающих сигналов в пределах цикла, позволяющая обеспечить минимизацию суммарной транспортной задержки и повысить эффективность регулирования движения транспортных потоков на перекрестках автодорог

7 Научная, практическая и экономическая значимость результатов подтверждается их внедрением при разработке мероприятий по повышению БДЦ и в учебном процессе Липецкого ГТУ В частности, использование научных результатов на 14 регулируемых перекрестках г Липецка позволило в соответствии со справкой о внедрении увеличить точность расчетов режимов работы светофорной сигнализации на 13 %, уменьшить суммарную транспортную задержку на 16 %, снизить массу выбросов вредных веществ на 12 % и повысить уровень БДЦ на этих перекрестках

Основные положения диссертации опубликованы:

1 Корчагин, В А Анализ и классификация регулируемых магистральных перекрестков [Текст] / В А Корчагин, В А Суворов, ВЭ Клявин, Д А Кадасев // Автотранспортное предприятие - 2007 - № 3 - С 26-28 Издание включено в перечень ВАК России

2 Корчагин, В А Регулируемые перекрестки анализ и классификация [Текст] / В А Корчагин, В Э Клявин, ДА Кадасев // Проблемы экологии и экологической безопасности центрального Черноземья Российской Федерации сб материалов 10-й Всерос науч -практ конф / ЛЭГИ -Липецк, 2006 - С 84-85

3 Кадасев, Д А Способы классификации проектируемых перекрестков [Текст] /ДА Кадасев // Развитие транспорта в регионах России Проблемы и перспективы сб материалов Всерос науч -практ конф / МГИУ - Киров, 2007 - С 28-30

4 Корчагин, В А Регулируемые автотранспортные перекрестки анализ и классификация [Текст] / В А Корчагин, В А Суворов, ВЭ Клявин, ДА Кадасев // Технические науки - региону сб научн тр / ЛГТУ -Липецк, 2007 - С 48-55

5 Корчагин В А Определение оптимальной длительности цикла светофорного регулирования [Текст] / В А Корчагин, В А Суворов, Д А Кадасев // Экономика и управление проблемы, тенденции, перспективы сб научн тр / МИПиЭ - Липецк, 2007 - С 72-76

6 Корчагин В А Типологизация проектируемых перекрестков в транспортных системах городов [Текст] / В А Корчагин, В А Суворов, В Э Клявин, Д А Кадасев // Экономика и управление проблемы, тенденции, перспективы сб научн тр / МИПиЭ - Липецк, 2007 - С 233-237

7 Кадасев, Д А Оптимизация регулирования на изолированном автотранспортном перекрестке [Текст] / Д А Кадасев II сб тезисов докладов научн конф студентов и аспирантов ЛГТУ / ЛГТУ - Липецк, 2007 - С 108-109

Кадасев Дмитрий Анатольевич

Повышение системной безопасности транспортных потоков оптимизацией светофорного регулирования их движения

Автореферат

Подписано к печати 12 05 2008 года Заказ № Тираж 100 экз Формат бумаги 30x42/4 Объем 1,1 >сл пл Отпечатано в типографии ЛГТУ, 398055, г Липецк, ул Московская, 30

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1 Современные проблемы транспортной планировки и застройки городов.

1.2 Современные методы исследования транспортных пересечений городских улиц и дорог.

1.2.1 Многомерные статистические методы в исследовании транспортных пересечений городских улиц и дорог.

1.2.1.1 Кластерный анализ.

1.2.1.2 Дискриминантный анализ.

1.2.2 Имитационные модели транспортных перекрестков городских улиц и дорог.

1.3 Методы расчета светофорных циклов и транспортных задержек на изолированных регулируемых перекрестках.

1.3.1 Методы расчета светофорных циклов на изолированных регулируемых перекрестках.

1.3.2 Методы расчета транспортных задержек на изолированных регулируемых перекрестках.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА И КЛАССИФИКАЦИИ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПЕРЕКРЕСТКОВ.

2.1 Кластерный анализ в классификации регулируемых транспортных перекрестков.

2.2 Дискриминантный анализ в идентификации регулируемых транспортных перекрестков.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПЕРЕКРЕСТКОВ.

3.1 Методологические основы использования имитационного моделирования при исследовании изолированных регулируемых автотранспортных перекрестков.

3.2 Теория планирования эксперимента в имитационном моделировании.

3.3 Множественный регрессионный анализ при обработке результатов имитационного моделирования.

3.4 Методика оптимизации работы изолированных регулируемых транспортных перекрестков.

3.4.1 Критерии качества управления светофорной сигнализацией.

3.4.2 Методика определения оптимального режима работы светофорной сигнализации на изолированном перекрестке.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

4 РЕАЛИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Классификация перекрестков методами кластерного анализа.

4.2 Идентификация перекрестков методами дискриминантного анализа.

4.3 Построение плана проведения экспериментов.

4.4 Моделирование процессов функционирования регулируемых автотранспортных перекрестков.

4.5 Определение оптимального режима работы светофорных объектов.

4.6 Определение экономической эффективности.

4.6.1 Определение социально-экономического эффекта.

4.6.2 Определение технико-экономического эффекта.

4.6.3 Определение предотвращенного эколого-экономического ущерба.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Актуальность исследования. Увеличивающаяся концентрация автомобильного транспорта в городах за последние пятнадцать лет создает не только проблему обеспечения безопасности дорожного движения (БДД), но и становится причиной постоянно возрастающей загрузки и транспортных задержек на подходах к автотранспортным перекресткам городских улиц, увеличения количества остановок и троганий в транспортном потоке. Заторы являются следствием как сложившейся застройки городов, обуславливающей низкую пропускную способность проезжей части, так и организационно-управленческих причин, одной из которых является несоответствие режимов работы светофорной сигнализации реальным условиям движения. Все это приводит к низкой скорости сообщения, увеличению выбросов токсичных веществ, аварийности.

В городах неизбежно растет количество светофорных объектов. В г. Липецке при населении 520 тысяч жителей количество светофорных объектов составляет 101, из них 42 светофорных объекта на транспортных пересечениях и примыканиях и, соответственно, 59 - для пропуска пешеходного движения. В связи с быстрым темпом роста количества светофорных объектов, в Российской- Федерации назревает необходимость классифицировать перекрестки, оборудованные светофорной сигнализацией. Введение классификации регулируемых автотранспортных перекрестков городских улиц и дорог позволит повысить качество проектирования организации дорожного движения и оценить эффективность режимов светофорного регулирования.

Диссертационная работа целенаправленна на повышение уровня системной (экономической, дорожно-транспортной, экологической) безопасности транспортных потоков. Ранее разработанные методы и модели решения этих задач, ввиду изменившейся транспортной ситуации, имеют недостаточную практическую значимость и ряд существенных ограничений. В связи с вышеизложенным, проведение исследований, направленных на разработку научно-обоснованных методов повышения эффективности движения транспортных потоков на основе оптимизации режимов работы светофорного объекта, обусловило актуальность настоящего исследования.

Целью исследования является разработка теоретико-прикладных основ оптимизации режимов работы светофорного регулирования на изолированных перекрестках, обеспечивающих повышение эффективности функционирования систем пассажирогрузодвижения, улучшение экологической ситуации в городах и снижение количества ДТП.

Объект исследования — изолированные регулируемые перекрестки городских улиц и транспортные потоки на них.

Теоретической и методологической основой исследования послужили научные труды по проблемам повышения социальной и экономической эффективности функционирования регулируемых перекрестков, снижения ДТП и уменьшения негативного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду, натурные исследования, методы многомерного статистического анализа, имитационного моделирования, системного анализа, теория планирования эксперимента и математические основы нелинейной оптимизации.

Научная новизна исследования заключается в разработке следующих теоретико-методологических и методических основ оптимизации светофорного регулирования движения транспортных потоков на изолированных перекрестках городских улиц, которые выносятся на защиту:

- методология и методика классификации регулируемых перекрестков городских улиц;

- теоретические положения и методика идентификации (определения принадлежности к известному классу) регулируемых перекрестков городских улиц;

- методика определения зависимости транспортной задержки на подходе к изолированному регулированному перекрестку от интенсивности движения транспортных средств, длительности цикла светофорного регулирования, доли горения зеленого сигнала светофора в цикле регулирования и доли-левоповоротного движения;

- теоретико-методологический подход определения эффективного режима работы светофорного объекта на основе теории нелинейной оптимизации;

- установленные закономерности и полученные модели, зависимостей величин удельных транспортных задержек на подходе для каждого класса регулируемых перекрестков от интенсивности движения транспортных потоков и режимов работы светофорного объекта.

Практическая значимость. Разработанные в диссертации теоретико-методологические и практические положения, модели и методики составляют научную основу построения систем совершенствования механизмов управления. БДД и1 могут быть использованы Государственной инспекцией безопасности дорожного движения на всех этапах разработки и реализации мероприятий по организации дорожного движения, выборе наиболее эффективных режимов работы светофорной сигнализации на изолированных перекрестках, а также организациями, занимающимися проектированием улично-дорожной сети городов. Предлагаемые методики, алгоритмы и программы позволяют разработать эффективные управленческие решения и пути повышения уровня системной безопасности транспортных потоков.

Реализация результатов работы. Теоретические, методологические и прикладные исследования использовались: при выполнении международного проекта «Решение экологических проблем на транспорте» совместно с Итальянским университетом г. Анконы; Управлением Государственной инспекции БДД УВД по Липецкой области; в учебном процессе на кафедре управления автотранспортом Липецкого ГТУ при изучении дисциплин «Технические средства организации дорожного движения», «Моделирование дорожного движения» и в дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на: Всероссийской научно-практической конференции «Развитие транспорта в регионах России: проблемы и перспективы» (Киров, 2007 г.); 10-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии и экологической безопасности центрального Черноземья Российской Федерации» (Липецк, 2006 г.); ежегодных научно-технических конференциях в Липецком ГТУ (2006-2007 гг.) и заседаниях кафедры управления автотранспортом Липецкого ГТУ (2006-2008 гг.).

Публикации. Основные теоретические положения и научно-практические результаты опубликованы в 7 печатных трудах, в том числе 1 публикация в издании, включенном в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений на 39 стр., содержит 165 стр. текста, 50 табл., 23 рис. Библиографический список включает 123 наименования.

1. На основе разработанных теоретико-методологических и прикладных положений, методик и математических моделей появилась возможность решать важную научно-практическую задачу повышения уровня системной безопасности движения транспортных потоков на изолированных регулируемых перекрестках дорог.2. В результате теоретических исследований определена совокупность признаков для классификации и идентификации регулируемых перекрестков.Разработана методология и методика классификации перекрестков, оборудованных светофорной сигнализацией, на основе многомерного статистического кластерного анализа, а именно иерархического агломеративного метода с построением дендрограммы классификации и метода к-средней.3. На основе многомерного статистического дискриминантпого анализа разработана методика идентификации регулируемых перекрестков дорог и построены классифицирующие функции, позволяющие определить принадлежность вновь проектируемого регулируемого перекрестка или перекрестка, на котором требуется введение светофорной сигнализации, к одному из уже известных классов.4. На базе теории планирования эксперимента сформулированы методические и практические основы исследования с помощью имитационного моделирования процессов регулирования светофорной сигнализацией транспортных потоков на перекрестках автодорог.5. С помощью имитационного моделирования, и множественного регрессионного анализа для каждого подхода к изолированному регулируемому перекрестку установлены зависимости транспортной задержки от длительности цикла светофорного регулирования, доли горения зеленого сигнала светофора, интенсивности движения транспортных средств и доли левоповоротного движения. Величины транспортных задержек, полученные по регрессионным моделям отличаются от значений, рассчитанных по формуле Вебстера в среднем на 17 %.6. Разработана методика определения длительности цикла светофорного регулирования и распределения зеленых сигналов в пределах цикла, позволяющая обеспечить минимизацию суммарной транспортной задержки и повысить эффективность регулирования движения транспортных потоков на перекрестках автодорог.7. Научная, практическая и экономическая значимость результатов подтверждается их внедрением при разработке мероприятий по повышению БДД и в учебном процессе Липецкого ГТУ. В частности, использование научных результатов на 14 регулируемых перекрестках г. Липецка позволило в соответствии со справкой о внедрении увеличить точность расчетов режимов работы светофорной сигнализации на 13 %, уменьшить суммарную транспортную задержку на 16 %, снизить массу выбросов вредных веществ на 9 % и повысить уровень БДД на этих перекрестках.

1. Автомобильные перевозки и организация дорожного движения Текст.: справочник / под ред. И. Белоцерковской. — М.: Транспорт, 1981. — 593 с.

2. Айвазян, А. Прикладная статистика и основы эконометрики Текст. / А. Айвазян, В. Мхитарян. - М.: ЮНИТИ, 1998. - 1098 с.

3. Айвазян, А. Прикладная статистика: классификация и снижение размерности Текст. / А. Айвазян, В. М. Бухштабер, И. Енюков, Л. Д. Мешалкин. - М.: Финансы и статистика, 1989. — 607 с.

4. Айвазян, А. Статистическое исследование зависимостей Текст. / А. Айвазян. - М.: Металлургия, 1968. - 228 с.

5. Аксенов, И. Я. Единая транспортная система Текст.: учеб. для вузов / И. Я. Аксенов. -М. : Транспорт, 1980. - 213 с.

6. Анфилатов, В. Системный анализ в управлении Текст.: учеб. пособие / B . C . Анфилатов, а. А. Емельянов, А. А. Кукушкин; под. ред. А. А. Емельянова. — М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с : ил.

7. Асатурян, В. И. Теория планирования эксперимента Текст.: учеб. пособие для вузов / В. И. Асатурян. - М.: Радио и связь, 1983. - 248 с.

8. Афанасьев, М. Б. Условия введения различных режимов регулирования дорожного движения Текст. / М. Б. Афанасьев и др. - М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1976.-319 с.

9. Афифи, А. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ Текст.: пер. с англ. / А. Афифи, Эйзенс. - М.: Мир, 1982. - 488 с.

10. Бабков, В. Ф. Автомобильные дороги Текст. / В. Ф. Бабков. - М.: Транспорт, 1983. - 280 с.

11. Бабков, В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения Текст. / В. Ф. Бабков. - М.: Транспорт, 1993. - 271 с. ( 156

12. Балдин, К. В. Эконометрика Текст.: учеб. пособие для вузов / К. В. Балдин, О. Ф. Быстрое, М. М. Соколов. -2-е изд., перераб. и доп. - М : ЮНИТИ-ДАНА, 2004. - 254 с.

13. Блюмин, Л. Основы прикладной математики. Оптимизационная математика Текст.: учеб. пособие / Л. Блюмин, П. Миловидов, А. К. Погодаев. - Липецк: Изд-во ЛЭГИ, 1999. - 83 с.

14. Болч, Б. Многомерные статистические методы для«экономики Текст.: пер. с англ. / Б. Болч, К. Дж. Хуань. — М.: Статистика, 1979. - 317 с. 15. Боровиков, В. П. Популярное введение в программу STATIST1CA Текст. / В. П. Боровиков. - М.: КомпьютерПресс, 1998. - 267 с.

16. Боровиков В. П. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов Текст. / В. П. Боровиков. - СПб.: Питер, 2001.-656 с : ил.

17. Брайловский, Н. О. Управление движением транспортных средств Текст. / Н. О. Брайловский, Б. И. Грановский. - М.: Транспорт, 1975. — 112 с.

18. Бродский, В. 3. Введение в факторное планирование эксперимента Текст. / В. 3. Бродский. - М.: Наука, 1976. - 224 с.

19. Бусленко, Н. П. Моделирование сложных систем Текст. / Н. П. Бусленко. - М.: Наука, 1968. - 356 с.

20. Верейкин, В. Е. Исследование эффективности использования светофорной сигнализации Текст. / В. Е. Верейкин // Труды. — М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1979. - Вып. 4. - с. 71-78.

21. Верейкин, В. Е. Исследование эффективности светофорной сигнализации на изолированных перекрестках Текст.: дис. ... канд. техн. наук. / В. Е. Верейкин. - М., 1980. - 166 с.

22. Верейкин, В. Е. К вопросу об оценке эффективности светофорной сигнализации на перекрестках Текст. / В. Е. Верейкин // Труды. - М.: ВНИИ БД МВД СССР. - 1978. - Вып. 3. - 58-64.

23. Вознесенский В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических обоснованиях Текст. / В. А. Вознесенский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 263 с.

24. Вол, М. Анализ транспортных систем Текст.: сокращенный пер. с англ. / М. Вол, Б. Мартин. - М.: Транспорт, 1981. - 516 с.

25. Гаврилов, А. А. Моделирование дорожного движения Текст. / А. А. Гаврилов. - М.: Транспорт, 1980. - 189 с.

26. Гезенцвей, Л. Б. Городские дороги Текст.: учебник для техникумов / Л. Б. Гезенцвей, Л. В. Гуревич. - М.: Стройиздат, 1968. - 352 с.

27. Гезенцвей, Л. Б. Городские улицы и дороги Текст. / Л. Б. Гезенцвей, Л. В. Гуревич. - М.: Стройиздат, 1982. - 399 с.

28. Гельфер, Г. А. Строительство и эксплуатация городских дорог Текст. / 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989: - 272 с : ил.

29. Гохман, В. А. Пересечения и примыкания автомобильных дорог Текст.: учеб. пособие для вузов/ В.А. Гохман, В. М. Визгалов, М.П. Поляков. - М . : Высш. школа, 1977.-310 с.

30. Градостроительство Текст.: справочник проектировщика / под. общ. ред. В. Н. Белоусова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1978. — 367с: ил.

31. Дрю, Д. Теория транспортных потоков и управление ими Текст. / Д. Дрю. - М.: Транспорт, 1972. - 424 с.

32. Дубровин, Е. Н. Городские улицы и дороги Текст. / Е. Н. Дубровин. - М.: Высш. школа, 1981.-408 с.

33. Евтушенко, Ю. Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах оптимизации Текст. / Ю. Г. Евтушенко. - М.: Наука, 1982.-432 с.

34. Жамбю, М. Иерархический кластер-анализ и соответствия Текст. / М. Жамбю. — М.: Финансы и статистика, 1988. - 344 с.

35. Завадский, Ю. В. Решение задач автомобильного транспорта методом имитационного моделирования Текст. / Ю. В. Завадский. - М.: Транспорт, 1977.-72 с.

36. Заклинский, А. Д. О расчете параметров светофорной сигнализации в условиях затора Текст. / А. Д. Заклинский // В кн.: Вопросы автоматизированного управления и безопасность дорожного движения. — М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1980.-С. 19-21.

37. Имитационное моделирование производственных систем Текст. / под общ. ред. чл.- кор. АН СССР А. А. Вавилова. - М.: Машиностроение; Берлин: Техника, 1983. - 416 с : ил.

38. Иносэ, X Управление дорожным движением Текст.: пер. с англ. / X. Иносэ, Т. Хамада; под ред. М. Я. Блинкина. — М.: Транспорт, 1983. — 248 с.

39. Капитанов, В. Т. К вопросу об оптимальном управлении светофорной сигнализацией в реальном масштабе времени Текст. / В. Т. Капитанов, М. И. Иечерский // Проблемы безопасности дорожного движения. - М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1977.-Вып. 17.-С. 18-23.

40. Капитанов, В. Т. К вопросу о транспортных задержках на изолированном перекрестке Текст. / В. Т. Капитанов, С В . Шауро // Труды. - М.: ВНИИ БД МВД СССР. - 1978. - Вып. 3. - 65-74.

41. Капитанов, В. Т. Приближенный расчет оптимальных параметров светофорной сигнализации в случаях интенсивных транспортных потоков Текст.: пособие / В. Т. Капитанов. - М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1980. - 32 с.

42. Капитанов, В. Т. Расчет параметров светофорного регулирования Текст. / В. Т. Капитанов. - М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1981. - 96 с.

43. Капитанов, В. Т. Управление транспортными потоками в городах Текст. / В. Т. Капитанов, Е. Б. Хилажев. - М.: Транспорт, 1985. — 94 с.

44. Каримов, Р. Н. Обработка экспериментальной информации Текст.: учеб. пособие/ P. Н. Каримов. - Саратов: СГТУ, 2000. - 108 с.

45. Каримов, Р. Н. Основы дискриминантного анализа Текст.: учебно- методическое пособие / Р. Н. Каримов. — Саратов: СГТУ, 2002. - 108 с.

46. Клинковштейн, Г. И. Организация дорожного движения Текст. / Г. И. Клинковштейн. - М . : Транспорт, 1975. - 150 с.

47. Клинковштейн, Г. И: Организация дорожного движения- Текст.: учебник для автомобильно-дорожных вузов и факультетов / F. И. Клинковштейн. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1981. - 240 с : ил.

48. Коноплянко, В. И. Организация и безопасность движения Текст. / В. И. Коноплянко. - М.: Высш. школа. - 2007. - 383 с.

49. Корчагин, В. А. Научные основы эксперимента на транспорте Текст.: учеб. пособие для вузов / В. А. Корчагин, И. В. Жилин. - Липецк: ЛГТУ, 2003.-176 с.

50. Кочерга, В. Г. Оценка и прогнозирование параметров дорожного движения в интеллектуальных транспортных системах Текст. / В. Г. Кочерга, В. В. Зырянов. — Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2001. — 130 с.

51. Крассовский, Г. И. Планирование эксперимента Текст. / Г. И. Крассовский, Г. Ф. Филаретов. - Мн.: Изд-во БГУ, 1982. - 302 с.

52. Кременец, Ю. А. Инженерные расчеты в регулировании дорожного движения Текст.: учеб. пособие / Ю. А. Кременец, М. П. Печерский. — М.: МАЛИ, 1977.-112 с.

53. Кременец, Ю: А. Применение технических средств для регулирования дорожного движения Текст.' / Ю. А. Кременец, М. П. Печерский. — М.: Высшая школа, 1974. - 173 с.

54. Кременец, Ю. А. Технические средства организации дорожного движения Текст.: учебник для вузов / Ю. А. Кременец. — М.: Транспорт, 1990.-255 с : ил.

55. Кременец, Ю. А. Технические средства организации дорожного движения Текст.: учебник для вузов / Ю. А. Кременец, М. П. Печерский, М. Б. Афанасьев. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 279 с : ил.

56. Ланцберг, Ю. Городские площади, улицы и дороги Текст. / Ю. Ланцберг. - М . : Стройиздат, 1983. -216 с.

57. Левашев, А. Г. Повышение эффективности организации дорожного движения на регулируемых пересечениях Электронный ресурс.: дис. ... канд. техн. наук / А. Г. Левашев. - М.: РГБ, 2005. - 197 с.

58. Лобанов, Е. М. Транспортная планировка городов Текст.: учебник для студентов вузов / Е. М. Лобанов. - М.: Транспорт, 1990. - 240 с.

59. Малин, А. Исследование систем управления Текст.: учебник для вузов / А. Малин, В. И. Мухин. — 2-е изд. - М.: Издательский дом ГУ ВШЭ, 2004. - 400 с.

60. Мандель, И. Д. Кластерный анализ Текст. / И. Д. Мандель. - М.: Финансы и статистика, 1988. 176с: ил.

61. Маркова, Е. В. Планирование эксперимента в условиях неоднород- ностей Текст. / Е. В. Маркова, А. Н. Лисенков. - М.: Наука, 1973. - 219 с.

62. Математическая теория планирования эксперимента Текст. / под ред. М. Ермакова. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 392 с.

63. Михайлов, А. Ю. Современные тенденции проектирования и реконструкции улично-дорожной сети городов Текст. / А. Ю. Михайлов, И. М. Головных. - Новосибирск: Наука, 2004. - 267 с.

64. Налимов, В. В. Логические основания планирования эксперимента Текст. / В. В. Налимов, Т. И. Голикова. - М.: Металлургия, 1976. - 128 с.

65. Налимов, В. В. Логические основания планирования эксперимента Текст. / В. В. Налимов, Т. И. Голикова. - 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1980. - 152 с.

66. Налимов, В. В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов Текст. / В. В: Налимов, Н. А. Чернова. - М.: Наука, 1965. -340 с.

67. Нестеров, Ю. Е. Эффективные методы в нелинейном программировании Текст. / Ю. Е. Нестеров. - М.: Радио и связь, 1989. - 304 с.

68. Орлов, А. И. Прикладная статистика Текст.: учебник / А. И. Орлов. — М.: Издательство «Экзамен», 2006. - 671 с.

69. Перегудов, Ф. И. Введение в системный анализ Текст.: учеб. пособие для вузов / Ф. И. Перегудов, Ф. П. Тарасенко. - М.: Высш. шк., 1989. - 367 с : ил.

70. Попова Е. В. Определение экономической эффективности мероприятий по организации дорожного движения Текст. / Е. В. Попова. - МАДИ, 1985. -54 с.

71. Проектирование автомобильных дорог Текст.: справочник инженера- дорожника / под общ. ред. Г. А. Федотова. - М.: Транспорт, 1989. - 437 с.

72. Романов, А. Г. Закономерности дорожного движения в городах Текст. / А. Г. Романов. - М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1980. - 84 с.

73. Руководство по оценке пропускной способности автомобильных дорог Текст.: Минавтодор РСФСР. - М . Транспорт, 1982. - 88 с.

74. Руководство по регулированию дорожного движения в городах Текст. / под ред. А. А. Шалатова, Н. А. Холина. - М.: Стройиздат, 1974. — 97 с.

75. Самойлов, Д. Организация и безопасность городского движения Текст. / Д. Самойлов, В. А. Юдин, П. В. Рушевский. - М.: Высш. школа, 1981.-256 с.

76. Сильянов, В. В. Имитационное моделирование транспортных потоков в проектировании дорог Текст. / В . В. Сильянов, В. М. Еремин, Д. И. Муравьева Д. И. - М.: МАЛИ, 1961. - 119 с.

77. Сильянов, В. В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организация движения Текст. / В. В. Сильянов. - М.: Транспорт, 1977. -303 с.

78. СНИП 2.05.02-85. «Автомобильные дороги» Текст. // Минстрой России. - Введ. 1987-01-01. -М.:ГУПЦПП, 1987.-55 с.

79. Сошникова, Л. А. Многомерный статистический анализ в экономике Текст.: учеб. пособие для вузов / Л. А. Сошникова, В. Н. Тамашевич, Г. Уебе, М. Шефер; под ред. проф. В. Н. Тамашевича. - М.: ЮНИТИ-ДАНА. -1999.-598 с.

80. Ставничий, Ю. А. Транспортные системы городов Текст. / Ю. А. Ставничий. - М.: Стройиздат, 1990. - 224 с : ил.

81. Статистика Текст.: курс лекций / Л. П. Харченко, В. Г. Долженкова, В. Г. Ионин и др.; под ред. В. Г. Ионина. - Новосибирск: Изд-во НГАЭиУ, М.: ИНФРА-М, 1997. - 310 с.

82. Тарасик, В. П. Математическое моделирование технических систем Текст.: учебник для вузов / В. П. Тарасик. - Мн.: ДизайнПРО, 2004. — 640 с : ил.

83. Теория систем. Математические методы и моделирование. Сборник статей Текст.: пер. с англ. - М. Мир, 1989. - 384 с.

84. Теория статистики Текст.: учебник / Р. А. Шмойлова, В. Г. Минашкин, Н. А. Садовникова, Е. Б. Шувалова; под ред. Р. А. Шмойловой. — 4-е изд., перераб. и доп. - М . : Финансы и статистика, 2004. -656 с : ил.

85. Ушаков, Д. И. Оценка эколого-экономического ущерба от воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду Текст.: методические рекомендации / Д. И. Ушаков. - Липецк: ЛГТУ, 2001. — 28 с.

86. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ Текст.: пер. с англ. / Дж.-О. Ким, Ч. У. Мьюллер, У. Р. Клекка и др.; под ред. И. Енюкова. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 215 с : ил.

87. Фишельсон, М. Транспортная планировка городов Текст.: учеб. пособие для студ. авт.-дор. спец. вузов / М. Фишельсон. - М.: Высш. школа, 1985. — 239 с : ил.

88. Химмельблау, Д. Прикладное нелинейное программирование Текст. / Д. Химмельблау. - М.: Мир, 1975. - 534 с.

89. Хомяк, Я. В. Организация дорожного движения Текст. / Я. В. Хомяк. - К.: Вища шк., 1986. - 271 с.

90. Черепанов, В. А. Транспорт в планировке городов Текст. / В. А. Черепанов. - М.: Стройиздат, 1981. - 216 с.

91. AIMSUNNG Электронный ресурс.: user's manual. - 2005. - 208 с.

92. Akcelik, R. The Highway Capacity Manual Delay Formula for Signalized Intersections Текст. / R. Akcelik // ITE Journal. - 1988. - 58(3). - Pp. 23-27.

93. Baerwald, I. E. Transportation and traffic engineering handbook Текст. / I. E. Baerwald. — Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. - 1976. - 1080 p.

94. Bang, K. L. Optimal control of isolated traffic signals Текст. / К. L. Bang // Traffic Eng. Contr. - 1976. - V. 17, N 7. - Pp. 288-292.

95. Banks, James H. Introduction to Transportation Engineering Текст. / James H. Banks. - WCB McGraw-Hill, 1998. - 388 p.

96. Beckmann, M. J. Studies in the Economics in Transportation Текст. / M. J. Beckmann, C. B. McGuire, В. Winsten. - Yale University Press, 1956.

97. Brilon, W. Delays At Fixed-time Traffic Signals Under Time Dependent Traffic Conditions Текст. / W. Brilon, N. Wu // Traffic Engineering and Control. - 1990. - 31(12). -Pp. 623-631.

98. Courage, K. G. Estimation of Delay at Traffic-Actuated Signals Текст. / К. G. Courage and P. P. Papapanou // Transportation Research Record. - 1977. - 630. - P p . 17-21.

99. Dunne, M: G. Traffic Delay at a Signalized Intersection with Binomial1 Arrivals Текст. / M. C. Dunne // Transportation Science. - 1967. — 1. - Pp. 24-3 L

100. Haight, F. A. Overflow At A Traffic Flow Текст. / F. A. Haight // Biometrika- - 1959:.- Vol: 46; Nos. 3 and 4. - Pp. 420-424:

101. Handbuch fuer die Bemessung von Strassenverkehrsanlagen (UBS 2001)7 Текст.;/ Forshungsgesellschaft fuer. Strassen und Verkehrswesen, Koeln. - 2002.

102. Highway Capacity Manual Текст. // Transport Research Board. - Washington; DC, 1994:-Chapter9^- 1094 p.

103. Highway Capacity Manual Текст. // Transport Research. Board; - Washington, DC, 2000. - Ш34р:

104. Lin, F. B. Delay Models of Traffic Actuated Signaf Controls Текст. F. B. Ein, F. Mazdeyasa// Transportation Research Record. - 1983. - 905. - Pp. 33-38.

105. Miller, A. J. Settings for Fixed-Cycle Traffic Signals Текст. / A. J. Miller // Operational Res. Quart. - 1963. - V. 14, N 4. - P p . 373-386.

106. Newell, G. F. Stochastic Delays on Signalized Arterial Highways Текст. / G. F. Newell, M. Koshi // Transportation and Traffic Theory, Elsevier Science Publishing Co., Inc. - 1990. - Pp. 589-598.

107. Newell, G. F. Theory of Highway Traffic Flow Текст. / G. F. Newell // Institute of Transportation Studies, University of California. - Berkeley. - 1990. -301 p. '

108. Newell, G. F. Theory of Highway Traffic Signals Текст. // G. F. Newell // UCB-ITS-CN-89-1. - Institute of Transportation Studies, University of California. -1989.

109. Sosin, J. A. Delays at intersections controlled by fixed cycle traffic signals Текст. / J. A. Sosin // Traffic Eng. and Contr. - 1980. - V. 21, N 5. - Pp. 264-265.

110. Spesial Report 209: Highway Capacity Manual Текст. // TRB, Washington, DC.-1985.-516 p.

111. Ohno, K. Computational Algorithm for a Fixed Cycle Traffic Signal and New Approximate Expressions for Average Delay Текст. / К. Ohno // Transportation Science. - 1978. - 12(1). - Pp. 29-47.

112. Tarko, A. Traffic Flow at Signalized Intersections Электронный ресурс. / A. Tarko // Traffic flow theory. -Chapter 9. — 32 p. — Режим доступа: http://www. tfhrc.gov.

113. Teply, S. Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections Текст.: Committee Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections / S. Teply. -Second Edition. - 1995. - 117 p.

114. Teply, S. Second Edition of the Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections Текст. / S. Teply, D. Allingham, D. Richardson, B. Stephenson // Institute of Transportation Engineers. Canada- 1995. -District 7. - 115 p.

115. Webster, F. V. Traffic Signal Settings Текст. / F. V. Webster // Road Research Laboratory Technical Paper. - HMSO, London - 1966. - N o . 39.