Способ управления движением транспортных потоков на перекрестке Советский патент 1984 года по МПК G08G1/07 

ОГ)

00

со

О) 00 Изобретение относится к управлен транспортом на перекрестке и может быть использовано для изменения последовательности включения фаз в .цикле переключения светофорной сигн лизации в зависимости от изменения транспортной ситуации. Известен способ управления движе нием траиспортных потоков на перекрестке, согласно KOTCipoMy сигналы от детекторов транспорта преобразую в сиг|1алы заявок на вызов фаз, сигналы запроса на продление включенной фазы запоминают.и преобразуют в сигналы вызсша фазы в соответстви с заданным приоритетом послеяовательности переключения, сигналом вызова приоритетной фазы исключают заявку на вызов ранее включенной фазы и сигнал запроса на продление ранее включенной фазы СП. Недостатком этого способа является то, что он не .позволяет осуществлять управление движением тран порта по анализу текущей ситуации после нахождения разрыва в транспортнс потоке по включенной фазе при отсутствии заявок-на вызов с других фаз, т.е. на некоторое время прсадлевается включенная фаза и в течение этого времени текущая ситуа ция не анализируется, что ухуда ает адаптацию способа управления к изме някицейся транспортной ситуации, уве личивая зещержку транспорта на управляемсял перекрестке. I наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления движением транспсртмых потоков на перекрестке, основанный на контроле присутствия транспс та на управляемых направлениях с последовательным включением фаз движения, согласно которому на всем протяжении включенной фазы сигнсшы заявок на вызов фаз с за.крытых направлений сравнивают с заданны приоритетом последовательности переклшчеиия, при отсутствии сигналов о присутствии транспорта на управляе мых направлениях в течение включенно фазы формируют сигнал вызова приоритетного и аправ лени я, а при наличии сигналов присутствия Транспорта во включенной фазе переключение сигналов не производят, и последовательность сравнения сигналов повторяют в .течение включенной фазы, формируют сигнал запрета вызова данной фазы не зависимо от сигналов присутствия транспорта С21. . Недостатк(Я4 известного способа является то, что управление осуществ ляется на основе жестко заданной последовательности переключения фаз Например, если в течение некоторого вр0чени заявки на включение разреиаю щего сигнала поступают от всех фаз, сигнальная программа, например для пяти фаз, состоит в переключении заданной последовательности: т.е. не вьщеляются моменты интенсивного поступления траиспортных средств на перекресток. Так как заявки на вызов фаз не имеют весовых коэффициентов, оперативная перестановка фаз невозможна. Например, третья фаза обслуживается только после .второй фазы даже в том случае, когда в момент выключения первой фазы по втсчрой имеется всего одна машина и поступление маижн ие происходит, а по третьей фазе имеется большая очередь и поступление машин интенсивно. Этот недостаток существенно ухудшает адаптивность способа, что увеличивает задержку транспортных средств на перекрестке. Целью изобретения является сокращение задержки транспортных средств на перекрестке. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления движеии@4 транспортных потоков на перекрестке, основанному на контроле присутствия транспорта на управляемых направлениях с последовательным включением фаз движения, в контролируемсил цикле включения фаз движения в течение очередной фазы через заданный интервал опросаодновременно для каждой фазы подсчитывают количество транспортных единиц, присутствующих в комтролируе1ъшх зонах направлений фазы в момент опроса, подсчитывают и запоминают общее количество транспортных единиц, зарегистрированных в контролируе «лх зонах направлений фазы во все моменты опроса в течение очередной фазы, по сжончании очередной фазы контрошируе;ого цикла включения фаз двиясеиия стределяют количества транспортных единиц, зарегистрированных в контролируемых зонах всех фаз в различные моменты опроса, и выбирают для текущего цикла включения фаз движения последовательность включения фаз, соответствующую максимальному общему количеству транспортных единиц. На фиг. представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый споюоб; на фиг.2 - диаграмма количеств транспортных единиц, присутствующих в контролируемых зонах фаз А, В и С трехфазного управляемого перекрестка. Устройство, реализующее предлагаиюлй способ, сод ержит блок 1 вычисления параметров фаз, один выход которого соединен с входе блока 2 oneративной памяти, а другой выход с входом блока 3 определения последовательности фаз, другой входи один из выходов которого соединены с ссютветствукздими выходом и ьходсял блока 2 оперативной памяти, второй выход блока 3 определения последоватэльност:И фаз подключен « входу блока 4 определения длительности фаз, выход которого соединен с входом блока 5 управления, соответстBymim выходом подключенного к вхсш блока 1 вычисления параметров фаз, другие входы блоков 1 и 4 соединены с детекторами траиспорта (не показаны) . Предлагаемой способ с псмощью ук занного устройства реализуется следующим образом. С помощью детектс ов транспорта, установленных на соответствующих направлениях движения регулируемого перекрестка, определяют количество транспсфтных единиц (Н), присутству щих иа чувствительных, элементах детектсфов транспорта в мсэдент опроса по каждой из трех фаз движения. Сигналы,, срответствуицие количеству транспрртных: единиц, присутствующих в контролируё|« х зонах, подаются в блок 1 вычисления параметров фаз, с помощью которого за цикл включени фаз движения управления для каждой фазы определяют общие количества транспортных единиц (&), зарегистри рованных в контролируемых зонах направлений фазы в течение каждой из трех фаз цикла А, В и С: Зхг fSxi где X принимает значения А, В или С Например, для фазы В определяют значения: Sai , S , $«3 где 3« , н прим, общее количество транспсфтных единиц, зарегистрированных в контролируемых зонах направлений фазы В в течение третьей по очередности включения фазы контролируемог цикла включения фаз движения. Для простоты описания полагается, что в контролируемом цикле фазы были включены в последовательности А, В, С (первая, вторая, третья). Для любой из фаз за любой интервал времени величина рассчитываете;, следующим образ сил: S(t,,i,V|,NK где (t|,-L2) интервал времени, например интервал горения зеленого сигнала по какой-либо фазе; v-H количество моментов опроса детекторов тра спорта, где t - интервал времени - интервал опроса (t;.-i) ; Nt - количество транспортных единиц в контролируемых зонах направлений данной фазы в к-й момент времени .t) . Величина 5 (общее количество транспортных единиц) за интервал времени характеризует интенсивность поступления транспортных единиц на направления фазы движения и является показателем (аналогом) задержки транспорта (фиг.2) . . Операция определения общих количеств транспортных единиц осуществляется следующим образом. С блока 5 управления на вход блока 1 вычисления параметров фаз подается сигнал о включении первой фазы цикла включения фаз движения. По этсяну сигналу блок 1 начинает су1 в4ирование количеств автомобилей, зарегистрированных в контролируемых зонах казкдой из трех фаз в соответствующие моменты опроса. По окончании первой по порядку включения фазы в блоке 1 записаны величины Здд, Sft , S(M I которые по сигналу с блока 5 управления о включении второй фазы поступают в блок 2 памяти, где их запоминают. Одновременно в блоке 1 начинают определение общих количеств транспортных единиц, за регистрированных в контролируемых зонах каждой из трех фаз в интервале горения зеленого сигнала по второй .фазе, получая по окончании второй фазы величины , Sj, , которые по сигналу с блока 5 управления передаются в блок 2 оперативной памяти/ где их запс 1инают. По окончании цикла включения фаз движения из блока 1 вычисления параметров в блок 2 оперативной памяти записывают последнюю группу значений Общих количеств транспортных единиц 5д5,, а / 3« . При блок 1 выдает в блок 3 определения последовательности фаз сигнал окончания цикла включения фаз движения. С псмощью блока 3 определения последовательности фаз анализируют накопленный в блоке 2 массив параметров фаз и определяют последовательность переключения фаз для следующего цикла включения фаз движения. При зтом из всех возможных последовательностей фаз выбирают такую, при сумма общих количеств транспортных средств St, + Stj+ Зал I где к, Ц / щ могут принимать значения А, В, С максимальна. Сумма SM Sii+Sih может принимать cлeдvющиe значения: SRa+Scj; Sw + Sd+Sea; Se«+d i+Sc; ; Sw + 1 S +9fca+Sft3 StM+Qw+ 9да.Пусть, например, максимально значение SM + 8cf -&ea«

В этом случае последовательнсють Включения фаз в новом цикле будет изменена:

(А - В гг С) . (А- С--В) .

Операция определения новой последовательности переключейия фаз состоит, таким образом, в определении индексов наибольшей суммы uiy+Sjj +S и может, например, осуществляться вычислением и сравнением всех возможных сумм такого вида,

После определения последовательности фаз эта последовательность передается в блок 4 определения длительности фаз, с помощью которого по анализу информации от детекторов транспорта в реальном масштабе времени определяют длительности фаз. Сигналом с выхода блока 4 определения длительности фаз через блок 5 управления переключается светофору и с выхода блока 5 управления в блок 1 вычисления параметров ф.аз подается соответствующий сигнал об окончании или включении очередной фазы.

Статистические данные показывают, что периоды пиковых или наиболее интенсивных поступлений транспортных единиц по каждой фазе являются сравнительно устойчивыми,медленно меняющимися характеристиками фаз, В то же время величины характеризуют интенсивность поступления транспорта и его задержку. Поэтому, ана лизируя величины S в истекшем цикле включени фаз движения, можно предсказать на включаемый цикл интервалы наиболее интенсивного поступления транспорта на направления соответствуквдих фаз или максимальной задержки транспорта и, изменяя при необходимости порядок включения фаз, увеличить эффективность использования времени горения зеленого сигнала. Таким образом, выбирая последовательность фаз, максимизирующую величину Sj. + 5&г+ Sm,

формируют сигнальную программу, эффективно использующую время горения зелено/о сигнала для разгрузки направлений фаз и своевременного пропуска больших паЧек автомобилей, что уменьшает згщержку транспорта на перекрестке.

Предлагаемый способ ориентирован на управление транспортными потоками, имекадими выраженные периодические пики, т,е, потоками на перекрестках, допускающих координацию сигнальных программ (например, зеленую волну), Интервалы наиболее интенсивного поступления транспорта на фазы управляемого перекрестка могут изменяться ввиду, например, изменения средней скорости проезда транспорта от близлежащих перекрестков к управляемсму, В то же время и при полностью случайном поступлении транспорта предлагаемый способ позволяет уменьшить задержку транспорта, В этом случае изменение .последовательности включения фаз обеспечивает оперативную разгрузку тех направлений движения, на которых возникла достаточно большая очередность транспортных единиц.

Предлагаемый способ предусматривает возможность использования какого-либо алгоритма поиска момента переключения фаз, Таким корректирующим длительности фаз алгоритмом может служить, например, алгоритм поиска разрывов.

Испытания способа, проведенные на реальном трехфазном перекрестке, где каждая фаза движения включает ва направления, показали, что управление транспортными потоками о предлагаемому способу позволяет уменьшить задержку транспорта на 17% по сравнению с управлением по из- вестному способу, чем и определяется экономический эффект при использовании изобретения, .

От детекторов

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ Т РАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ, основанный на контроле присутствия транспорта на управляемых направлениях с последовательным включений фаз движения, отличающийс я тем, что, с целью сокращения задержки транспорта, в контролируемом цикле включения фаз движения в течение очередной фазы через заданный интервал опроса одновременно для каждой фазы подсчитывают количество транспортных единиц, присутствующих в контролируемых зонах направлений фазы в , опроса, подсчитывают и запоминают общее количество транспортных единиц, зарегистрированных в контролируемых зонах.;направлений фазы во все моменты опроса в течение очередной фазы, по окончании очередной фазы контролируемого цикла включения фаз движения определяют общие количества транспортных единиц, зарегистрированных в контролируемых зо- S нах всех фаз в различные моменты КЛ опроса,и выбирают для текущего цикла включения фаз движения последовательность включения фаз,соответствующую максимальному общему количеству транспортных единиц.

НаССУ