Способ координированного управления транспортными потоками

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51)4 С О нован на то ментов вклю крестке изм что при изменении ГО УПРАВИ к спосо" ранспорта для коор- ранспорти. Целью ение точСпособ ос СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Специальное проектное конструк торское бюро промьппленной автоматики "Промавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1285512, кл. О 08 О 1/065,1985.Авторское свидетельство СССР У 1129643, кл. 6 08 О 1/01, 1983.(57) Изобретение относитсябам управления движением ти может быть использованодинированного управления тными потоками на магистрализобретения является повьппности управления способа. ния фаз на данном переяются моменты поступления транспорта на направления соседних перекрестков и, следовательно, изменяются транспортные задержки не только на данном, но и на соседних перекрестках. Согласно способу на направлениях данного и на соответствующих направлениях соседних перекрестков определяют суммарные реальные и ожидаемые транспортные задержки при более раннем и более позднем (на б секунд ) включении фаз на данном перекрестке и выбирают для регулирования на каждом перекрест- аФ ке моменты включения фаз (начала цикла ), соответствующие минимальной из определенных транспортных задержек. Для поддержания минимальных транспортных задержек на координируемых перекрестках операции способа перио дически повторяются, 3 ил,иваИзобретение относится к способамуправления движением транспорта иможет быть использовано для координированного управления транспортнымипотоками на магистрали. 51 елью изобретения является повышение точности управления способа.На фиг, приведена функциональная схема устройства, реализующегопредлагаемый способ; на фиг.2 - функ- Оциональная схема блока временныхсдвигов, а также показаны его связи с другими блоками устройства;на фиг.3 - структура узлов определения задержек и подключение их к 5другим блокам устройства.В состав устройства, реализующего предлагаемый способ, входят датчики 1 - 1 генератор 2 тактовыхимпульсов, блоки 3 - 3определения 20временных сдвигов, блок 4 ключей,блок 5 памяти, контроллеры 6 - 6узлы 7 - 7 определения задержек, каналы 8, - 8 определения задержек, уп. -равляемая линия 9 задержки, элементО сравнения, сумматоры 11 - 11 иэлементы И 12,Транспортные задержки на каждомперекрестке магистрали определяютсядвумя основными факторами: моментами 30включения фаз (моментом начала цикла) светофорной сигнализации на данном перекрестке и моментами приходатранспортных средств (ТС) на перекресток. Если, например, в результате З 5изменения погодных условий измениласьскорость движения, а следовательно,время прохождения ТС одного из перегонов магистрали между координируемыми для компенсации возможных при этом Отранспортных задержек перекрестками,то соответствующим образом долженбыть скорректирован временной сдвигмежду началами циклов светофорногорегулирования этих перекрестков, Корректировка момента начала цикла светофорного регулирования на перекресткеможет считаться эффективной в томслучае, если она приводит не толькок уменьшению транспортных задержек 0на рассматриваемом перекрестке, нои не увеличивает при этом транспортные задержки, равные сумме транспортных задержек на направлениях данногоперекрестка и транспортных задержек .на ближайших к ним по ходу движенияТС направлениях соседних перекрестков,т,е, на тех направлениях соседних перекрестков моменты поступленияТС на которые зависят от моментоввключения фаз светофорного регулирования на данном перекрестке,Поэтому, кроме измерения реальныхтранспортных задержек на направленияхданного и соответствующих направлениях соседних перекрестков, определяютожидаемые транспортные задержки натех же направлениях данного и соседних перекрестков для сдвинутых вовремени на + 5 секунд моментов включения Фаз светофорного регулированияна данном перекрестке, где 0 4 д(.-"0,5 Т (Т, - длительность цикласветофорного регулирования). Приэтом предполагают, что, во-первых,моменты поступления ТС на ближайшиепо ходу движения направления соседних перекрестков определяются моментом начала цикла (моментами включения фаз ) светофорного регулированияна данном перекрестке. Более ранее,например насекунд, включениеразрешающего сигнала на данном перекрестке приводит к более раннему,на с секунд, приходу ТС на соответствующие направления соседних перекрестков, Во-вторых, при определенииожидаемых транспортных задержек накаждом из рассматриваемых направлений соседних перекрестков с точкизрения ее величины равнозначно используются для определения транспортной задержки смещенные во времени нао" секунд моменты поступления ТС насоотьетствующее направление соседнего перекрестка и реальные моментывключения на нем фаз светофорнойсигнализации или смещенные на + о секунд моменты включения фаз светофорной сигнализации на соседнем перекрестке, а моменты напряжения ТС берутся реальными. После измерения средних реальных и средних ожидаемых транспортных задержек на направлениях данного и ближайших к ним по ходу движения ТС направлениях соседних перекрестков с учетом средней интенсивности транспортных потоков на каждом из рассматриваемых направлений определяют три суммарные средневзвешенные задержки для реальных и смещенных во времени на ф с секунд моментов начала цикла светофорной сигнализации на данном перекрестке.3 3240Таким образом, определены существующие транспортные задержки на направлениях данного перекрестка, а также на связанных с ними направлениях соседних перекрестков. Кроме того, определены аналогичные транспортные задержки 1 которые будут получены, если изменятся моменты начала циклов регулирования на + 5 секунд на данном перекрестке. 10Затем для регулирования на данном перекрестке выбирают моменты включения фаз (сдвинутые на + Ф секунд или несдвинутые ), соответствующие минимальной средневременной суммар ной транспортной задержке.Перечисленная последовательность операций выполняется одновременно на каждом из координируемых перекрестков и периодически во временм с пе риодом , причем) Т.Датчики 1- 1, устройства (фиг.1), реализующего предлагаемый способ, предназначены для определения момента въезда ТС на направление соответствующего перекрестка.Генератор 2 тактовых импульсов предназначен для формирования через равные промежутки времени импульсов, управляющих работой блоков 3 определения временньгх сдвигов и блока 4 ключей.Каждый из блоков 3 определения временных сдвигов предназначен для коррекции времени включения фаз 35 светофорных сигналов на соответствующем )-м перекрестке. Например, блок 3 (фиг.2) соответствует второму перекрестку, контролируемому датчиками 1 и 1. Каждый иэ узлов 7- 40 7 определения задержек, входящий, например, в блок 3 предназначен для определения средневзвешенных задержек транспортных средств в контролируемой зоне, расположенной между 5 датчиком 1 и линией СТОП, Каждый из узлов 7, - 7 определения задержек содержит трй одинаковых (фиг.3) канала 8, - 8 . Первый канал предназначен для определения задержек транспор 50 та 8(С.), в зоне датчика 1; в условиях реального включения запрещающих и разрешающих, сигналов данного (второго ) перекрестка контроллера 6. Второй канал предназначен для опреде ления задержек для условий, когда начало и конец разрешающего сигнала (начало цикла) предполагается сдвинутым во времени на величину -секунд - 5(-" -с") Третий канал предфназначен для определения задержекдля условий, когда начадо и конецразрешающего сигнала предполагаетсясдвинутым на + / секунд - 5(1 , +/);Все каналы работают одновременно.Таким образом, каждым из узлов7 - 7 определяются реальная и ожидаемые средневзвешенные транспортныезадержки в контролируемой зоне датчика 1; (для второго перекрестка1,2,3.ч),Управляемая линия 9 задержки,входящая в состав каждого блока 3.определения временных сдвигов (например, блока 3 ), предназначена дляформирования сигналов, соответствующих реальным 1 и смещенным во времени 1" + 4 моментам включения разрешающих сигналов в данном случае навтором перекрестке.Блок 5 памяти (фиг.2,1) служит для хранения программы светофорной сигнализации на каждом 3 -м перекрестке, причем разрешающие сигналы контроллеров 6. могут.быть записаны в нем,3например, с помощью нулей, а запрещающие - единиц.Способ с помощью устройства реализуют следующим образом.С помощью датчиков 1, фиксируют транспортные средства,. въезжающие в контролируемую зону, расположенйую между соответствующим датчиком 1 и линией СТОП. По началу очередного периода опроса по сигналу с генератора 2 тактовых импульсов, снимающему запрет на передачу информации, через блок 4 ключей начинают поступать сигналы от датчиков 1на входы со-. ответствующих блоков 3 - 3 определения временных сдвигов, например на входы блока 3, ,фиг.2), контролирующего движение на втором перекрестке. Сигналы, поступающие из блока 2 ключей, подаются в узлы 7 - 7 определения задержек блака 3, В каждом узле 7 - 7 определения задержек (фиг.3 ) осуществляется определение задержек транспортных средств, находящихся в контролируемой зоне данного направления, за период опро-. са, задаваемого генератором 2. По сигналам с управляемых линий 9 задер ки блока 3 и блоков 3 и 33 соответствующим текущим и сдвинутым во времени на д состояниям разрешадальнейшем более позднее или болеераннее начало циклов светофорнойсигнализации, что, в свою очередь,повлечет уменьшение транспортныхзадержек, обусловленных моментамивключения фаз светофорной сигнализации на данном перекрестке.Цикл работы устройства повторяется.Поскольку все блоки 3, определе)ния временных сдвигов работают одновременно, после каждого цикла реализации способа происходит одновременная минимизация транспортных задержек на всех координируемых перекрестках,Ф о р м у л а изобретения Способ координирования управления транспортными потоками, основанный на периодическом с периодомизменении моментов начала циклов светофорного регулирования транспортных средств на направлениях регулируемых перекрестков, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления способа, периодически одновременно на каждом из координируемых перекрестков для каждого иэ его направлений, а также для ближайших по ходу движения направлений соседних перекрестков определяют реальные средние транспортные задержки, одновременно для каждого направления данного перекрестка и для ближайших к нему по ходу движения транспорта направлений соседних перекрестков определяют окидаемые средние транспортные задержки при более раннем на о секунд и более позднем на. с 1 секунд начале цикла регулирования на данном перекрестке, где О (с 1" 4 0,5 Тц, Тц - длительность цикла светофорного регулирования причем считают, что если на данном перекрестке начало цикла регулирования смещено во времени на + с секунд, моменты поступления транспорта на соответствующие направления соседних перекрестков изменяются на + " секунд, а на направлении данного перекрестка на т о секунд, определяют соответствующие средневзвешенные транспортные задержки умножением средних транспортных задержек на каждом из рассматриваемых направлений перекрестков на коэффициенты, характеризующие среднюю интенсивность транс 5 1324049,ющих сигналов" -; -; -+о,фконтроллеров 6,6 1 и бэ, определяютвеличину задержки транспортных 5средств для случаев включения разрешающего сигнала, формируемого дорожным контроллером 6 ,связанным сустройством 3 коррекции сдвигов, вмомейты времени ф -О, -;- +с, 10фПри этом в узлах 7 и 7, определениязадержки.для расчета задержек в слуИ Йчаях -с 11,ф и +о исполь 15зуются соответственно сигналы+Ф+Ф;ф и-с. По команде с соответствующего выхода генератора 2тактовых импульсов определенные накаждом из направлений в узлах 7 - 2074 средневзвешенные транспортныезадержки поступают на входы сумматоров 11 - 11, где определяются суммарные. средневзвешенные транспортные4 -, 4. 25задержки : 5.( ф ) Е 5( ф +;4 1=1 1-115(ф - ), где 1 = 1-4 - номер.канала 7 определения задержки (дляблока 3 номер канала 7;, совпадаетс номером датчика 1,) .30Определенные .в сумматорах 114 -11 суммарные средневзвешенные задержки по команде с соответствующего (фиг.2) выхода генератора 2 тактовых импульсов поступают через 35элемспты И 12 - 12на входы элемен-.та 1 О сравнения. Если минимальнойоказалась суммарная средневзвешенная;транспортная задержка, соответствую 40щая реальным ф моментам включенияфаз светофорной сигнализации на,например, втором перекрестке, сигналы на выходах элемента 1 О сравненияотсутствуют. Величина задержки управ.ляемой линии 9 задержки блока 3 не45меняется и коррекции моментов началациклов светофорной сигнализации наперекрестке не происходит.Если минимальной оказалась суммарная средневзвешенная задержка,50соответствующая смещенным на +или -секунд моментам ( - Ы) на -чала циклов светофорной сигнализации,на одном из выходов элемента 10сравнения (фиг.2) появится сигнал, к55который увеличит или уменьшит нас секунд величину задержки управляемой линии 9 задержки. Это вызовет в7 132 Й 049 8портного потока на каждом направле- выбирают для управления транснии, определяют три суммарные транс- портными потоками в течение времени портные задержки путем суммированияТ на данном перекрестке момент средневэвещенных транспортных эадер- начала цикла светоФорного регулироважек на направлениях данного и соот-ния, соответствующий минимальной иэ ветствующих направлениях соседних трех суммарных средневзвешенных перекрестков, соответствудцих сме- транспортных задержек, после окончащенным во времени на + с секунд ния времени . вновь для каждого момента начала цикла регулирова- перекрестка определяют момент начания на данном перекрестке, и 1 Р ла цикла светофорного регулирования.1324 О 49 пг спх Пл деФеюмра ф елююпар елеюгюр аеюекл 7 ара 5/(-Р) 5 ф, фР)р 5/1-ю) 5(1(, 5 РФ байр-ю)д ф 51 У ф-д юф ффЬ оставитель А.Зиньков хред И.Попович ктор А.Лежни ректор И,Муска одпи; е изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго ул. Проектна 3 29 б 7/53 Тираж 543 ВБИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушск