Устройство для моделирования движения транспорта

Союз Советских социалистических Республик(088,8) Комитет по деламобретений и открытийри Совете МинистровСССР бликовано 968. БюллетеньДата опубликования описания 5 л"1 П.196 Авторыизобретения А, Нерсе М. Бойченко,и П, М. Рыбаков Таганрогский радиотехнический инсти явител СТРОйСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИТРАНСПОРТА Е емя, зат между р 20 с присоединением заявкиПриоритет 11 редложенное устройство в отличие от известных устройств для моделирования движения транспорта позволяет решить более широкий круг задач, связанных с движениемтранспорта по улицам города.5Устройство позволяет решить следующиезадачи:1) найти огтимальное распределение потоков транспорта по магистралям города иопределить степень загруженности улиц иперекрестков;2) определить вр рачиваемое транспортом на проезд азличными точками города;3) найти общий экономический эффект от 15строительства отдельных магистралей, мостов,туннелей и пр, и определить в соответствиис полученными данными оптимальные этапыстроительства,Особенностью данного устройства являетсяиспользование переменной линии задержки,регулируемой функциональным блоком управления в зависимости от числа импульсов, накопленных в счетчике, соответствующих количеству машин, проходящих по улице, 25Схема модели одной улицы представленана фиг. 1,Схема содержит стохастический блокимитации потоков транспорта; модели перекрестков 2 и 8; управляемые линии задержки 30 4 и б; блок б - имитатор точки выезда и въезда; счетчики 7 и 8 числа машин, находящихся на перекрестке и перед ним, генераторы 9 и 10 импульсов потоков освобождения; счетчики 11 и 12 числа машин, проезжающих по улице соответственно по одну и по другую сторону от блока б; функциональный блок управления 18,Пунктирной линией обведена модель 14 улиц и перекрестков.Иа фиг. 2 дана схема управляемой линии задержки с линейной зависимостью времени задержки от числа импульсов в счетчике.Схема содержит участки линии задержки 15, ключи 1 б, триггеры 17 счетчика.Блок 1 представляет собой устройство, вырабатывающее с ьероятностью Р;1 потоки импульсов Х,1, имитирующие потоки машин от улицыдо улицы 1. Этим устройством может быть 1,к-полюсник, универсальная ЭВМ с согласующим устройством, магнитная лента или барабан с записью кодов пар Ц и др. При работе с 1,к-полюсником на вход его поступают импульсы пуассоновского генератора случайных импульсов, плотность которых соответствует общему числу машин, выезжающих из разных пунктов города в единицу времени. Этот поток импульсов разбивается 1,к-полюсником на отдельные потоки, соответствчоц 1 ие чисп машин, котооые выезжают из одного определенного пункта города в другой в единицу времени,Улицы моделируются с помощью линий задержек 4 и Б, время задержки которых соответствует времени проезда транспорта по улице с учетом задержек на прилегающих перекрестках и определяется следуюгцей сум. мой:1 +1 +1 +1,где 1 г - функции пропускной способности улицй и ьеличины потока машин. Они соответствуют времени проезда по данной улице, а 1 , 1,", - функции пропускной способности прилегающих перекрестков и чисел машин, находящихся на них и перед ними. 1 и 1 соответствуют половине времени задержки машин на каждом из прилегающих перекрестков.Благодаря применению управляемых линий задержки можно найти оптимальный путь (в смысле минимума времени проезда) и автоматически уменьшить имитируемый поток машин 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 8 спроектированы так, что позволяют импульсу находить кратчайший путь по линиям временных задержек из одного пункта в другой. Генераторы 9 и 10 вырабатывают поток освобождения перекрестков. Для конкретного перекрестка этот генератор дает регулярный поток импульсов с частотой, соответствующей средней частоте потока отъезжающих с т-го перекрестка машин.Счетчики 7 и 8 содержат числа, соответствующие количеству машин, находящихся на перекрестке и перед ним в ожидании проезда. Счетчики 11 и 12 считают число импульсов, прошедших по данной модели улицы в одном и другом направлениях за единицу времени. Функциональный блок управления 18 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 потока Л. 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 по заранее составленной программе величину временной задержки и соответствующую управляющую реакцию. В самом простом случае при линейной аппроксимации зависимости времени проезда от числа движущихся машин функциональный блок управления представляет собой группу вентилей, управляемых непосредственно с триггсров двоичных счетчиков и включающих элементы секционированных линий задержек.При моделировании движения транспортасделаны следующие допущения: 5 1) потоки транспорта распределены попуассоноьскому закону (это допущение непротиворечит статистическим данным);2) машины покидают перекресток черезразные промежутки времени (допущение яв.10 ляется вполне реальным, так как машиныпроходят приблизительно, один и тот же путьс одной и той же скоростью);3) движение автомашины начинается от середины одной улицы и кончается на середине 15 друтой;4) водители стремятся проехать по оптимальному пути. Устройство работает следующим образом.20 Блок 1 вырабатывает по пуассоновскомузакону импульсы для имитации проездатранспорта между всеми парами улици 1.Один из таких импульсов поступает на имитатор точки выезда улицыи начинает рас 25 пространяться от этой точки через линии задержки и перекрестки во всех направленияхдля поиска оптимального пути. После прихода этого импульса по одному из возможных маршрутов в блок 6 улицы 1, номер ко.З 0 торой тоже находится с помощью блока 1,в обратном направлении, но без задержки посылается импульс, который, проходя черезперекрестки и улицы, фиксирует в соответствующих счетчиках проезд одной машины.При изменении числа в счетчиках соединенный с ними функциональный блок управлениявырабатывает соответсгвующую реакцию науправление длительностью задержки линийзадержки 4 и 5.40 Счетчики 7 и 8 являются реверсивными иимеют по два входа, На суммирующие входыпоступают импульсы входного потока, на вычитающие - импульсы освобождения перекрестка,45 По показаниям счетчиков можно судитьо степени загруженности улиц и перекрестков.Среднсс время, необходимое для проездатранспорта от одной улицы до другой, опредсляется с помощью схемы, показанной на50 фиг. 3,Схема измеряет время задержки ответногоимпульса прибытия автомашины в пункт назначения относительно импульса поискаоптимального пути. Эта задержка накапливается от нескольких требований. Счетчик 18считает число импульсов Л, проходящих отулицыдо улицы 1 (число требований), асчетчик 19, соединенный с блоком б черезтриггер 20 и схему И 21 - суммарную за 60 держку Лответных импульсов, Частота генератора 20 соответствует единице измерениягремени. Так как импульс поиска оптимального пути идет с задержкой, а ответный импульс без задержки, то среднее время проездаб 5 определится формулой:217744 ВхЛ фог.2 Фиг Заказ 2032/20 Тираж 530 ПодписноеЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр, Серова, д. 4 ография, пр. Сапунова, 2 Составитель Л. Б. Дмитриева Редактор О. Б. Привезенцева Техред Р. М. Новикова