Предложенное устройство в отличие от известных устройств для моделирования движения транспорта позволяет решить более широкий круг задач, связанных с двил ением транспорта по улицам города.
Устройство позволяет решить следуюш,ие задачи:
1)найти оптимальное распределение потоков транспорта по магистралям города и определить степень загрулхенности улиц и перекрестков;
2)определить время, затрачиваемое транспортом на проезд между различными точками города;
3)найти обш,ий экономический эффект от строительства отдельных магистралей, мостов, туннелей и пр. и определить в соответствии с полученными данными оптимальные этапы строительства.
Особенностью данного устройства является использование переменной линии задержки, регулируемой функциональным блоком управления в зависимости от числа импульсов, накопленных в счетчике, соответствующих количеству машин, проходяших по улице.
Схема модели одной улицы представлена на фиг. 1.
4 и 5; блок 6 - имитатор точки выезда и въезда; счетчики 7 и S числа машин, находяндихся на перекрестке и перед ним, генераторы 9 и 10 импульсов потоков освобождения; счетчики 11 и 12 числа машин, проезжаюш;их по улице соответственно по одну и по другую сторону от блока 6; функциональный блок управления 13.
Пунктирной линией обведена модель 14
улиц и перекрестков.
На фиг. 2 дана схема управляемой линии задержки с линейной зависимостью времени задерл ки от числа импульсов в счетчике. Схема содерлчит участки линии задерл ки
15, ключи 16, триггеры 17 счетчика.
Блок / представляет собой устройство, вырабатывающее с вероятностью R потоки импульсов л у , имитируюшие потоки машин от улицы /- до улицы /. Этим устройством быть / / -полюсник, универсальная ЭВМ с согласуюшим устройством, магнитная лента или барабан с записью кодов пар ij и др. При работе с Лк-полюсником на вход его поступают импульсы пуассоновского генератора случайных импульсов, плотность которых соответствует общему числу машин, выезл ающих из разных пунктов города в единицу времени. Этот поток импульсов разбивается Л/с-полюсником на отдельные потоки, жают из одного определенного пункта города в другой в единицу времени. Улицы моделируются с цомощью линий задержек 4 тл 5, время задержки которых соответствует времени проезда транспорта по улице с учетом задержек на прилегающих перекрестках и определяется следующей суммой:. где tl y-функции пропускной способности улицы и Беличипы потока мащнн. Они соответствуют времени проезда по данной улице, а / , /Jj - функции пропускной способности прилегающих перекрестков и чисел машип, находящихся на них и перед пими. / и t соответствуют половине времени задерл ;ки машпн на каждом из прилегающих перекрестков. Благодаря применению управляемых линий задержки можно найти оптимальный путь (в смысле минимума времени проезда) и автоматически уменьщить имитируемый поток мащип через перегруженные участки пути, что соответствует такой реальной ситуации, когда водители выбирают более длинный путь в объезд перегруженных участков дорог и перекрестков. Схемы моделей перекрестков 2 и 3 спроектированы так, что позволяют импульсу находить кратчайщий путь по линиям временных задержек из одного пункта в другой. Геператоры 9 II 10 вырабатывают поток освобождения перекрестков. Для конкретпого перекрестка этот генератор дает регулярный поток импульсов с частотой, соответствующей средней частоте потока отъезжающих с /п-го перекрестка машин. Счетчики 7 и 8 содержат числа, соответствующие количеству мащин, находящихся на перекрестке и перед ним в ожидании проезда. Счетчики 11 и 12 считают число импульсов, прощедших по данной модели улицы в одном и другом направлениях за единицу времени. Функциональный блок управления 13 соединен со всеми четырьмя счетчиками и управляет задержками модели улицы. Зависимость времени задержки от показания счетчиков сводится в основном к зависимости скорости движения от интенсивности нотока К. В качестве функционального блока управления могут быть использованы различные устройства в зависимости от сложности модели и от требуемой точности. Например, это может быть универсальная ЭЦВМ, которая последовательно опрашивает все счетчики и подсчитывает но заранее составленной программе величину временной задержки и соответствующую управляющую реакцию. В самом простом случае при линейной аппроксимации зависимости времени проезда от числа движущихся мащин функциональный блок управления представляет собой группу вентилей, управляемых непосредственно с триггеров двоичных счетчиков и включающих элементы секционированных линий задержек. При моделировании движения транспорта сделаны следующие допущения: Г) потоки транспорта распределены по пуассоновскому закону (это допущение не противоречит статистическим данным); 2)мащины покидают перекресток через разные промежутки времени (допущение является вполне реальным, так как мащины проходят приблизительно, один и тот же путь с одной и той жь скоростью); 3)движение автомащины начинается от середины одной улицы и кончается на середине другой; 4) водители стремятся проехать по оптимальному пути. Устройство работает следующим образом. Блок / вырабатывает по пуассоновскому закону импульсы для имитации проезда транспорта между всеми парами улиц i и /. Один из таких импульсов поступает на имитатор точки выезда улицы i и начинает распространяться от этой точки через линии задержки и перекрестки во всех направлениях для поиска оптимального пути. После прихода этого импульса по одному из возможных маршрутов в блок 6 улицы j, номер которой тоже находится с помощью блока 1, в обратном направлении, но без задержки посылается импульс, который, проходя через перекрестки и улицы, фиксирует в соответствующих счетчиках проезд одной мащины. При изменении числа в счетчиках соединенный с ними функциональный блок управления вырабатывает соответствующую реакцию на управление длительностью задержки линий задержки 4 и 5. Счетчики 7 и S являются реверсивными и имеют по два входа. На суммирующие входы поступают импульсы входного потока, на вычитающие - импульсы освобождения перекрестка. По показаниям счетчиков можно судить о степени загруженности улиц и перекрестков. Среднее время, необходимое для проезда транспорта от одной улицы до другой, определяется с помощью схемы, показанной на фиг. 3. Схема измеряет время задержки ответного импульса прибытия автомашины в пункт назначения относительно импульса поиска оптимального пути. Эта задержка накапливается от нескольких требований. Счетчик 18 считает число импульсов , проходящих от лицы i до улицы / (число требований), а четчик 19, соединенный с блоком 6 через риггер 20 и схему «И 21 - суммарную заержку Ai8, ответных импульсов. Частота геератора 20 соответствует единице измерения ремени. Так как импульс поиска оптималього пути идет с задержкой, а ответный имульс без задержки, то среднее время проезда пределится формулой:
4- А- «
ср. пр - А --
jVlo где /С - коэффициент пропорциональности между реальным временем проезда и периодом следования импульсов генератора 20. Введением в модель улиц световой индикации можно определять оптимальные пути для проезда транспорта. С помощью предложенного устройства, используя схему для нахождения среднего времени проезда транспорта, можно найти суммарныи выигрыщ по времени проезда транспорта по всем потокам путем сравнения двух различных вариантов городской сети улиц и перекрестков по формуле 5.i:(c;/;,), где Су поток машин между j и /-и улицами;t :, время проезда между i и /-и улиЕсли окажется, что , то второй вариант обладает большей пропускной способностью. Используя 5, можно найти общий экономический эффект от строительства дорожных объектов и сроки окупаемости или определить оптимальные этапы их строитель
Предмет изобретения Устройство для моделирования движения транспорта, содерл ащее стохастический блок для имитации потоков транспорта, сетевую модель перекрестков и улиц, состоящую из блока имитации точек выезда и въезда, входы которых соединены с выходами блока имитации потоков транспорта, счетчиков и генераторов импульсов, огличаюи еУсятем, целью расширения функциональных возможностей устройства, оно дополнительно содержит функциональный блок управления, а в моделях улиц установлены переменные линии задержки, причем вход первой линии задержки соединен с выходом модели перекрестка и со входом первого счетчика, выход ее соединен через блок имитации точек выезда и въезда со второй линией задержки, выход которой соединен со вторым счетчиком и со входом модели следующего перекрестка, выходы моделей обоих перекрестков, а также выходы генераторов импульсов соединены . соответственно со входами реверсивных счетчиков, выходы всех счетчиков соединень со входами функционального блока управления, выходы которого подсоединены к управляю)цим входам линий задержки.
W
BxJ30- ЭНЗт
16
CQ. Bx.
