автореферат диссертации по транспорту, 05.22.02, диссертация на тему:Разработка метода приоритетного пропуска городского пассажирского транспорта через регулируемые перекрестки

ВВЭДЕНИЕ.

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЭДОВАНИЙ

1.1. Классификация существующих методов приоритетного пропуска городского пассажирского транспорта

1.2. Пассивные методы и средства приоритетного пропуска.ЛЛ

1.3. Активные методы приоритетного пропуска.Л

1.4. Цель и задачи исследования. <

Глава 2. ЭКСПЕШМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТОКА ТРАНСПОРТНЫХ ЭДИНИЦ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА, ДВИЖУЩИХСЯ В ОБЩЕМ ПОТОКЕ И ПО ВЫДЕЛЕННОЙ ПОЛОСЕ

2.1. Постановка задачи и методические основы проведения экспериментального исследования

2.2. Математическая обработка результатов и планирование эксперимента.5"

2.3. Построение эмпирической экспериментальной модели перекрестка

2*4. Выводы по главе 2. ^

Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРИОРИТЕТНОГО ПРОПУСКА ТРАНСПОРТНЫХ ЕЩИНИЦ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА ЧЕРЕЗ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПЕРЕКРЕСТОК . ?в

3.1. Формализация процесса движения и управления светофорной сигнализацией

3.2. Выбор метода моделирования.

3.3. Программная реализация имитационной модели.

3.4. Методика проверки адекватности модели

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРИОРИТЕТНОГО ПРОПУСКА

НА ШИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ.

4.1. Выбор и обоснование критериев.

4.2. Исследование задержек транспорта и длины очереди при наличии "фильтра".АоА

4.3. Исследование эффективности выбранного алгоритма управления

4.4. Выводы по главе 4.

Глава 5. ВНВДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ

ОБОСНОВАНИЕ ПРИОРИТЕТНОГО ПРОПУСКА.А&?

5.1. Модификация дорокного контролера для реализации алгоритма приоритетного пропуска.

5.2. Методические основы технико-экономического обоснования. . . . \ЬЪ

5.3. Народно-хозяйственный эффект от внедрения приоритетного пропуска. ЛЪ

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. Решениями ХХУ1 съезда КПСС предусматривается, как дальнейшее развитие ускоренными темпами автомобилизации в СССР, так и совершенствование процессов грузовых и пассажир.- - I ских перевозок на автомобильном и городском электрическом транс - ? порте. В сеою очередь интенсивная автомобилизация современных городов страны требует решения целого ряда задач, связанных с обеспечением безопасности дорожного движения, а совершенствование пе-^ ревозочных процессов существенно зависит от качества организации движения, особенно е сетях городских улиц и дорог.

Известно, что снижение качества процесса пассажирских перевозок е городах наземным пассажирским транспортом во многом зависит от количества конфликтных ситуаций, динамических характеристик транспортных средстЕ при их движении в плотных, насыщенных потоках и управления движением на пересечениях в одном уровне. Одной из основных причин нерегулярного движения общественного маршрутизированного транспорта по городским уличным сетям является недостаточно эффективная работа светофорной сигнализации на регулируемых перекрестках. Именно поэтому возникает задача оптимизации движения транспортных единиц городского пассажирского транспорта (ТЕ ГПТ) через перекрестки, оборудованные трехцветной светофорной сигнализацией, путем обеспечения ему приоритетных условий, т.е. снижения потерь времени у этих пересечений.

До последнего времени исследованию методов и средств приоритетного пропуска общественного транспорта через светофорные объекты не уделялось должного внимания, несмотря на то, что существующие методы и средства организации движения в этих условиях недостаточно эффективны. Использование светофорной сигнализации в ряде случаев приводит к чрезмерным задержкам ТЕ ПТГ у перекресткое, повышению числа конфликтных ситуаций при движении по перегонам, снижению скорости сообщения и увеличению числа дорожно-транспортных происшествий.

К решению этой задачи могут быть привлечены методы и средства создания автоматизированных систем управления дорожным движением, представляющие сложные организационно-хозяйственные механизмы, окупаемые только в масштабах крупных городов с населением от 0,5 млн. человек и выше. Что же касается малых и средних городов, то для них необходимо нахождение более простых эффективных решений .

Целью работы является исследование и разработка метода приоритетного пропуска ТВ ГПТ через регулируемые перекрестки, позволяющего повысить эффективность процесса перевозок пассажиров с помощью выделения полосы движения в зоне регулируемого перекрестка и совершенствования адаптивного управления светофорной сигнализацией.

Научная новизна. На основе проведенного анализа и классификации существующих методов приоритетного пропуска с помощью предложенной имитационной модели регулируемого перекрестка, позволяющей исследовать все многообразие процессов движения в зоне действия светофорной сигнализации с учетом воздействия ТЕ общего потока и потока ТЕ ГПТ, разработан новый метод автоматического приоритетного пропуска ТВ ГПТ через регулируемые перекрестки. На основе разработанных алгоритмов управления светофорной сигнализации определена эффективность и получено оптимальное время продления цикла регулирования с учетом конфликтующих сторон движения. Разработана и использована методика исследования параметров транспортных потоков на базе автоматического измерительного комплекса (АИК), расшифровывающего результаты киносъемки объекта исследования.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные в процессе исследования метод и алгоритм автоматического приоритетного пропуска Тй ГПТ через регулируемые перекрестки, а также методика их использования для малых и средних городов страны, позволяют оптимизировать условия движения ГПТ. Предложенные в работе решения по созданию новых технических средств на базе модернизированного дорожного контроллера типа УК-2 позволяют организовать системы автоматического приоритетного пропуска с минимизацией капитальных затрат.

Реализация результатов работы

Результаты работы использованы при разработке межведомственного нормативного документа "Указания по организации приоритетного движения транспортных средств общего пользования" раздел 5.1 "Адаптивное регулирование с предоставлением приоритета транспорту общего пользования", подготовленного ВНИИБД МВД СССР, Мосгортранс-НШпроекта, АКХ им. К.Д. Памфилова, НИИАТ и ЖЩ.

Разработанный новый метод, алгоритм и модернизированный до -рожный контроллер типа УК-2, технические средства для приоритетного пропуска ТЕ ГПТ были внедрены в практику работы УТАИ ГУВД Мос-облисполкома и использованы на дорожной сети г.Подольска.

Апробапия работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-теоретической конференции аспирантов АКХ им.К.Д. Памфилова (Москва, 1975 г.),

- Научно-методической и научно-исследовательской конференции Всесоюзного заочного инженерно-строительного института, Москва, 1978 г.;

- Научно-практических семинарах в Государственном научно-исследовательском институте автомобильного транспорта (НИИАТ) в 1979, 1980 гг.;

- Всесоюзной научно-технической конференции "Комплексное развитие автомобильного транспорта крупных городов" (В свете решений ХХУ1 съезда КПСС), Москва, 1981 г.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 4-х опубликованных работах, общим объемом в 1,5 авторских листа.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, приложений. Общий объем диссертации Л€>Л страниц машинописного текста, в том числе Л02,страниц основного текста и страниц, приложений. Диссертация содержит 6 таблиц и АО- иллюстраций. Список использованной литературы содержит 50 наименований.

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. Разработан и исследован метод реализации приоритетного пропуска активно-пассивного типа, позволяющий комбинировать воздействие на светофорную сигнализацию с разметкой дорожного покрытия и установкой дорожных знаков, обеспечивающих создание выделенной полосы.

2. Разработана и исследована модель движения транспортных потоков е зоне действия приоритетного пропуска, позволяющая изучить эффективность выбранного метода регулирования и алгоритма функционирования технических средств.

3. Предложены рекомендации по выбору оптимальной работы светофорной сигнализации (длительности основных тэктое регулирования), приводящих к снижению времени ожидания транспортных единиц городского пассажирского транспорта у красных сигналов светофоров в рамках предлагаемого алгоритма регулирования.

4. Предложены рекомендации по выбору оптимальной длины "фильтра" на выделенных полосах движения, приводящие к снижению сред них задержек транспортных единиц общего потока, движущихся параллельно потоку ТЕ ГПТ в соседнем ряду движения.

5. Разработаны и внедрены технические средства осуществления приоритетного пропуска транспортных единиц ГПТ через изолированные регулируемые перекрестки, отличающиеся простотой схемном реализации и конструкция.

6. Предложен и апробирован новый метод определения технико-экономической эффективности внедрения методов и технических средств приоритетного пропуска через регулируемые перекрестки, учитывающий народно-хозяйственный эффект от внедрения во Есех отраслях промышленности страны.

7. Внедрение результатов диссертационной работы в г. Подольске позволило получить годовой экономический эффект свыше 3,0 тыс. рублей.

1. ХХУ1 съезд КПСС. Основные направления экономического и соци-ального развития СССР на 1981-1985 гг. и на период до 1990 г.

2. Автомобильные перевозки и организация дорожного движения.

3. Справочник. Москва. Транспорт. 1981, 592 с.

4. Артемьев Б.М. Исследования целесообразности применения координированного регулирования на магистральных улицах городов. Москва. МАДИ. Дис. на соискание учен, степени к.т.н. 1975.

5. Брайловский И.О., Грановский Б.Н. Управление дорожным движением. Москва. Транспорт. 1975, 109 с.

6. Брайловский И.О., Грановский Б.Н. Моделирование транспортныхсистем. Москва. Транспорт. 1978, 125 с.

7. Ватсон Генри. Уличное движение. Государственное транспортнотехническое изд-во. Москва-Ленинград. 1938, 231 с.

8. Владимиров В.А., Загородников Г.Д., Малов Л.Н. Инженерные основы организации дорожного движения. МоскЕа. Стройиздат. 1975, 454 с.8* Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Москва. Наука. 1973, 576 с.

9. Временная методика определения эффективности затрат в непроизводственную сферу. Утв. Госпланом СССР 26 февраля 1981 г. Экономическая газета, июль, 1982, № 27.

10. Гаскаров Д.В., Шаповалов В.И. Малая выборка. Москва. Статистика, 1978, 248 с.

11. ГЕарамия И.Т. Классификация существующих методов приоритетного пропуска городского пассажирского транспорта и рациональная организация движения на перекрестке. Москва. Межотраслевой информационный листок. ЦБНГИ Минавтотранса РСФСР. 1978, 6 с.

12. Ваулин Э.М., Гварамия И.Т., Кузнецов В.И. Улучшение условий движения автобусов на перекрестке. Журнал "Автомобильный транспорт", & 9, 1980, с. 30-31.

13. Гришин М.П. Курбатов Ш.М., Маркелов В.П. Автоматический ввод и обработка фотографических изображений на ЭВМ. Москва. Энергия. 1978, с. 78-91.

14. Гуревич Л.В., Хрунов Н.П. Техника регулирования уличного движения. Москва. Издательство МКХ РСФСР. 1951, 191 с.

15. Гуревич Л.В., Рушевский П.В. Управление движением на удицах и дорогах. Москва. Транспорт. 1971, 198 с.

16. Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими. Транспорт. Москва. 1972.

17. Иванов В.Н. Активная и пассивная безопасность автомобилей, ч. I, 2. Москва. Высшая школа. 1974, 291 с, 388 с.

18. Иносе X., Хамада Т. Управление дорожным движением. Москва. Транспорт. 1983, 284 с.

19. Исследование дорожного движения в городах для разработки типажа технических средств управления дорожным движением. Отчет по НИР. Мосгортранспроект. 1974.

20. Исследование вопросов повышения эффективности и качества работы городского пассажирского транспорта (раздел П), тема JS III, с. 179. Отчет по НИР № 76020889. МАДИ, 1978.

21. Крамер Г. Математические методы статистики. Москва. Мир. 1975, 648 с.1. AM?

22. Кузнецов В.И., Абрамов С.Н., Гварамш И.Т. Методологический подход к проблеме обеспечения приоритетного движения автомобилей в городах. Москва. НИИАТ. Вопросы повышения эффективности и качества работы автомобильного транспорта. 197^, с. 146-149.

23. Клинковштейн Г.И. Организация дорожного движения. Транспорт. Москва. 1974.

24. Кременец Ю.А., Печерский М.П. Технические средства регулирования дорожного движения. Транспорт. Москва. 1981, 252 с.

25. Методические рекомендации по предоставлению преимуществ в движении маршрутным автобусам на магистралях г.Ленинграда. Ленфи-лиал НИИАТ. Л/0ПП-25-77, раздел 3. Ленинград, 1977, 118 с.

26. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. Москва. Наука. 1971, 576 с.

27. Мэтсон Т. и др. Организация движения. Автотрансиздат. Москва. i960, 462 с.

28. Описание и инструкция по эксплуатации автоматического цифрового цветокорректора. Москва. Минвуз РСФСР. Московский полиграфический институт. 1974, 32 с.

29. Печерский М.П., Хорович Б.Г. Автоматизированные системы управления дорожным движением в городах. Москва. Транспорт. 1979, 176 с.

30. Печерский М.П. Экспериментальное исследование автоматических устройств регулирования уличного движения. Научные труды АКХ "Автоматика, телемеханика и вычислительная техника в городском хозяйстве", вып. 34. ОНТИ АКХ. 1965, 51-55 с.

31. Рушевский П.В. Организация и регулирование уличного движения с применением автоматических систем управления. Москва. Высшая школа. 1974, 239 с.ш

32. Румииюский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. Москва, Наука. 1971, 192 с.

33. Страментов A.B., Фишельсон M.G. Городское движение. Москва. Стройиздат. 1965, 347 с.

34. Самойлов Д.С., Куин В.А. Организация и безопасность городско- ^ го движения. Москва. Высшая школа. 1972, 256 с.

35. Стомигловюк В. Внетранспортный эффект, как его учитывать. Экономическая газета. 1983, июль, № 24.

36. Улицкий М.П., Рыбаков A.B. Экономическая эффективность автоматизированных систем. Москва. Автомобильный транспорт. 1980, № 5, 50-52 с.

37. Федюнин Ю.П. Предоставление преимуществ общественному транспорту на регулируемых пересечениях. Там.же.

38. Хачатуров Т.С. Экономика транспорта. Москва. Изд-во АН СССР. 1959.

39. Webster F.V. Traffic Signal Settings. Road Research Technical Paper N. 39• London, 1958, pp. 44*

40. УТВЕРВДАЮ ВНИИБД МВД СССР вских наукт. 2улев В.И. 1983 г.

41. СПРАВКА о практическом внедрении научной разработки

42. Зам. начальника отдела дорожных исследований ВНИИБД МВД СССР кандидат технических наук подполковник милиции