Жанказиев С.В. Интеллектуальные транспортные системы (2016) (1142009), страница 15
Текст из файла (страница 15)
2.6. Архитектура подсистемы ИТС для контроля процессов, связанныхс эксплуатацией и строительством дорог: СЭТС – транспортные средства,предназначенные для строительных и эксплуатационных работ;ОУСЭ – организация управления строительством и эксплуатацией;ТСОДД – технические средства организации дорожного движенияИспользуя разграниченные права доступа к той или иной информации, каждый пользователь может не только получить данные изобщего хранилища, но и пополнить или модифицировать их.
При использовании данной технологии количество пользователей, географическое место их расположения, класс и характеристики используемых компьютеров, тип установленной операционной системы не имеют принципиального значения.Особенностью этой технологии является то, что локальные базыданных клиентов могут быть (как и центральная база) предоставленыдля общего совместного использования (благодаря принципиальноновому классу программ – WEB-сервисам).С точки зрения обеспечения работоспособности системы, напервый план выходит задача обслуживания запросов за гарантиро-83ванное время, что неизбежно требует усовершенствованных технических, алгоритмических и программных средств построения распределенных Web-серверов.На рисунке 2.6 представлена типовая архитектура подсистемыИТС для контроля процессов, связанных с эксплуатацией и строительством дорог с учетом диспетчерского управления специальнымтранспортом, сбора метеоданных (погодные условия) и контролябезопасности в зоне производства дорожных работ.2.3.
Интеграция информационных систем в рамках ИТС2.3.1. Информационные системы, воздействующиена транспортный потокИспользование информационных систем и их влияние на ограничение заторов в городах и на автомагистралях было предметоманализа ряда европейских проектов, наиболее значительным из которых является проект EURO-SCOUT.Городские системы управления транспортом, созданные в последние годы, используют различные алгоритмы управления светофорами, начиная с самого простого управления при фиксированномвремени и выборе программ в зависимости от состояния транспорта икончая стратегиями оптимизации транспортной сети с помощью изменения параметров управления всей транспортной сетью. В составэтих алгоритмов также входит и управление транспортными средствами с помощью средств информации.Необходимое интегрирование систем управления светофорами(Urban Traffic Control-UTC) и информационных систем для индивидуальных транспортных средств (Traffic Information System –TIS) обеспечено благодаря использованию трехуровневой архитектуры городскойсистемы.
Каждый слой наделен своим интеллектом и имеет строгоопределенный интерфейс не только в рамках настоящей архитектуры,но и стандартизированный интерфейс по отношению к остальнымсистемам, т.е. и к TIS. С точки зрения информационных потоков между UTC, TIS и транспортным процессом, можно определить четыреуровня взаимных связей (рис. 2.7). Стратегии управления вытекают изиспользуемых уровней.84ТранспортРис. 2.7. Уровни интеграции для управления UTC и TISВ случае уровня 0 обе системы работают независимо друг отдруга. В данном случае существует только косвенная взаимная связьпосредством регулируемого транспортного потока.По крайней мере, однонаправленный поток данных обеспечивается на уровне 1.
Осуществлять передачу данных и быть ведущей(master) может как система UTC, так и система TIS. Ведущий, которымчаще всего бывает устройство управления светофорными объектами,потом работает самостоятельно. Подчиненная система (slave) использует данные в своих алгоритмах управления, которые, кроме прочего, согласует с ведущим алгоритмом для подготовки информации.Уровень 2 уже обеспечивает двунаправленный обмен даннымимежду UTC и TIS. Обе системы работают самостоятельно, однако онивзаимно координируют стратегии управления. Этот уровень являетсянаиболее подходящим, с точки зрения конфигурации техническихсредств и программного обеспечения.Последней возможностью (уровень 3) является полное объединение обеих систем в одно целое, использующее единое программное обеспечение и единую стратегию оптимизации для управления85обеими системами.
Недостатком являются повышенные расходы наразработку системы и возможные проблемы, связанные с ее изменениями или расширением.Основой интеграции обеих систем является совместно используемая база данных измеренных значений. Системы UTC в большинстве случаев управления узлами используют данные петель индукции, которые расположены на перекрестках, или данные стратегических датчиков, образованных парой индуктивных петель и измеряющих скорость транспортного потока. Данные стратегических датчиковиспользуются для управление областями.Следовательно, системы TIS используют данные тех же самыхдатчиков, что и система UTC, но, кроме того, они могут использоватьдополнительную и очень важную информации о движении индивидуального транспортного средства при условии, что оно оборудованобортовым блоком, передающим информацию в инфракрасном диапазоне или в диапазоне 5,8 ГГц.Для управления путем наведения в сетях с высокой интенсивностью транспорта необходимо работать в режиме интеграции повышенного уровня, т.е.
с уровнями 2 и 3. Это вызвано тем, что существенной составной частью системы является временной и пространственный прогноз состояния транспортной сети. Дело в том, что обесистемы сильно влияют друг на друга, так как повышение интенсивности движения в определенном месте сети и управление этим транспортным потоком путем его направления на другую трассу может вызвать насыщение системы светофорных объектов на данной трассе, врезультате чего транспортная система становится неустойчивой.Время прогноза должно быть не менее 30 мин, а оптимальное времяпрогноза составляет 60 мин.В то время как у систем с низким уровнем интеграции (уровень 0и 1), как правило, подготовлена одна альтернативная трасса, системаболее высокого уровня интеграции в процессе оптимизации использует пропускные способности всех трасс, которые принимаются во внимание для транспорта от исходного места до места назначения. В алгоритмы входят измеренные значения нагрузки датчиков в отдельныхнаправлениях и значения сигнальных планов, которые являются важ-86ным критерием оптимизации трассы.
В таком случае транспортныесредства направляются на наиболее подходящие трассы по группам взависимости от актуального и прогнозируемого состояния транспортного потока.С помощью сигналов светофоров транспортные средства останавливаются, с помощью управляемых дорожных знаков «Ограничение максимальной скорости» ограничивается их скорость.На водителя можно воздействовать и так, что он получает информацию о транспортных проблемах, которые его ждут, если он будет продолжать движение по своей трассе.Система TFIS (Traffic Flow Information System) основана науправлении транспортным потоком с помощью информации, передаваемой водителю через устройства оперативной информации.
Напрактике речь идет, как правило, об информационных дисплеях, расположенных возле дороги, или на порталах, охватывающих все сечения дороги.Текст, выводимый на информационные дисплеи, должен всегдагенерироваться автоматически в центре управления, и он являетсянеотъемлемой частью городской системы управления движением.Основой алгоритмов, генерирующих тексты, являются измеряемыетранспортные параметры в нескольких точках сети. В большинствеслучаев эти алгоритмы основаны на «мягких» методах или на экспертных системах.Для удовлетворительного описания характеристик транспортногопотока достаточно измерять два параметра: интенсивность и скоростьили степень занятости детекторов.
Измеренные значения вступают вавтоматические классификаторы, которые оценивают интенсивностьтранспорта, например, ступень 1–5. В результате этого приема находится реальная пространственно-временная модель транспортного потока в данной области. Существенной составной частью стратегииуправления являются достаточно точные прогнозы процесса, развивающегося в транспортной сети. Параметром, который также вступаетв расчеты, является и степень использования пропускной способностидороги. Минимальным временем прогноза при управлении путем передачи информации считается 30 мин. Без таких прогнозов информация,87исходящая только из кратковременных прогнозов, могла бы ухудшитьустойчивость сети и, кроме того, могла бы оказаться несоответствующей действительности.
Достоверность информации, получаемой водителями, является весьма существенной, потому что она должна положительно восприниматься водителем, так как ее практическое использование зависит только от желания водителя. Было доказано, что некачественная и недостоверная информация долгое время обусловливает негативную оценку системы.Текст сообщений можно модифицировать вручную дистанционно или на месте. Это означает, что высший приоритет имеет модификация текста, выполненная на месте, т.е.
непосредственно с пультауправления, расположенного в доступном месте на конструкции, несущей дисплей. В процессе модификации выбирается подходящийтекст, хранимый в ЗУ блока управления, используется алфавитноцифровая клавиатура или переносный персональный компьютер. Дистанционное ручное управление из центра управления имеет приоритет №2. В данном случае оператор модифицирует текст, отображаемый непосредственно на мониторе управляющего компьютера.Ввиду того, что речь идет о важной части системы управления,необходимо создать канал двунаправленной связи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
