Жанказиев С.В. Интеллектуальные транспортные системы (2016) (1142009), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Одним из компонентов интеллектуальных транспортныхсистем здесь является экспертная система управления движением наскоростных магистралях. Система функционирует в реальном режимевремени и вырабатывает управляющие воздействия при возникновении критических ситуаций, таких как заторы, дорожно-транспортныепроисшествия, ухудшение погодных условий и др. Экспертная система и модель управления в этих ситуациях позволяют определять эффективность вырабатываемых решений в критических дорожнотранспортных ситуациях.
В реальном режиме времени на основе информации о существующей транспортной нагрузке система моделирует параметры дорожного движения и создает модуль оптимальногодинамического распределения транспортных потоков. Это позволяетразрабатывать рациональные стратегии управления дорожным движением на сети скоростных дорог.Экспертная система имеет базу из многих возможных плановуправления, каждый из которых адаптирован к определенной ситуации и идентифицируется по совокупности классификационных признаков для каждой специфической ситуации. Все ситуации представляются как классы объектов, характеризуемые типом опасной ситуации, наличием технических средств управления движением, геометрическими характеристиками дорог, параметрами транспортных потоков.
Соотношения между объектами различных классов используютсядля выработки поведенческих и управляющих решений. Поэтому наоснове входящей информации система автоматически представляетэкспертную информацию о возможных управляющих воздействиях. Вто же время оператор имеет все возможности для корректировки выработанной системы стратегии управления, вплоть до отмены пред-44ставленного плана действий и введения дополнительных параметровдля повторения процедуры.Основой работы экспертной системы являются результаты постоянного мониторинга характеристик транспортных потоков. Этиданные передаются в модуль прогнозирования характеристик транспортных потоков.Скорость транспортного потока выше опасного места и продолжительность опасной ситуации являются двумя главными факторами,которые являются основой для определения формы информационного обеспечения водителей.
В типовых ситуациях применяется следующая градация: при отклонении скорости менее 10% выдается предупреждение о потенциально опасной ситуации, при отклонении скорости от 10 до 20% – указания об опасной ситуации и рекомендуемомскоростном режиме, при отклонении более 20% – принудительныемеры ограничения доступа на этот участок сети. Эта экспертная система обслуживает в общей сложности сеть скоростных дорог Тайваняпротяженностью около 1000 км.В Китае существует комиссия по управлению развитием исследований интеллектуальных транспортных систем. Разработанапрограмма, включающая общую стратегию развития ИТС и перечень пилотных демонстрационных проектов. В эти пилотные проекты в первоочередном порядке включены городские центры управления движением и электронные системы оплаты за проезд.
Крометого, в сотрудничестве с Европейским союзом и ЕRTICO составленапрограмма, которая включает в себя следующие направления развития ИТС:– экспрессная система перевозок грузов с автоматизированнымцентром управления, системой электронного документооборота ЕDI,навигационной системой на базе GPS, системой управления перевозками;– система управления движением на скоростных магистралях сприменением интеллектуальных транспортных систем для выявлениямест совершения дорожно-транспортных происшествий и системойэлектронной оплаты за проезд;– городские системы управления дорожным движением;45– системы управления общественным транспортом с определением местоположения автобуса, компьютеризацией диспетчерскихфункций и мониторингом спроса на перевозки.В целом необходимо отметить, что за рубежом большинствоАСУД уже модернизированы и соответствуют третьему поколению,согласно выше приведенной классификации, а также существуютАСУД четвертого поколения (в России распространение получилитолько АСУД первого и второго поколения).
Это вызвано как факторомвысокой стоимости систем третьего и четвертого поколения (следуетзаметить однако, что затраты на их создание быстро бы окупились),так и отсутствием отечественных программных и технических разработок в этом направлении. При этом внедрение АСУД за рубежомосуществляется комплексно, на основе апробированных решений вотдельных регионах.Мировой опыт неопровержимо доказывает, развитие АСУД в современных условиях является одним из самых эффективных путейрешения все усложняющихся транспортных проблем, как в городах,так и на загородных дорогах.Социальная, экономическая и экологическая эффективностьАСУД проявляется в увеличении мобильности населения, снижениипотерь рабочего и свободного времени, повышении деловой активности, уменьшении вредных выбросов, росте эффективности перевозоки т.п.
Важнейшей составляющей является повышение безопасности,снижение количества инцидентов и нарушений правил, обеспечиваемое специальными подсистемами, контролирующими поведение участников движения и происшествия на дорогах.Вместе с тем – внедрение современных АСУД – это сложныйтехнологический процесс, требующий как финансовых затрат, так ивысокой квалификации разработчиков, строителей и соответствующихслужб эксплуатации. Эти финансовые и интеллектуальные ресурсыбудут израсходованы неэффективно, если системы АСУД не будутсоответствовать своему назначению, определенному с учетом специфики местностей, где они внедряются.
Поэтому вопрос разработкиобоснованных технических требований к АСУД является важнейшим,и особенно для России, где имеется значительная неравномерность в46развитии транспортных инфраструктур по регионам. Очень существенны и историко-архитектурные особенности, особенно в городскойзастройке: известно, что топология Российских городов весьма отличается от Европейской и Американской.1.5. Особенности современныхсистем управления транспортными потокамиПри создании архитектуры управления транспортом обычноследует осуществить подходящую декомпозицию задачи, заключающуюся в ее делении на меньшие участки, с точки зрения положенияконечных устройств или с точки зрения используемых технологий.
Далее следует выбрать подсистемы, которые будут образовывать единое телематическое решение. Таким образом, для упрощенной структуры следует определить функциональные и информационные связии выбрать удовлетворительную стратегию управления.Существующее разделение городской системы управлениятранспортными потоками, которое исходит из классического подхода ктранспортным устройствам управления, обычно характеризуетсятрехступенчатой иерархией, когда на самом низком уровне работаетперекресток со светофорами.
Обычно на данном уровне выбираютсяустройства управления транспортным потоком типа master, которыеуправляют или синхронизируют несколько подчиненных устройствуправления типа slave. Типичным приложением является так называемая «зеленая волна», когда речь идет об устройствах управлениятранспортным потоком, включенных последовательно.На втором уровне данные от/до устройств управления обычноконцентрируются. В результате этого, уменьшаются требования к каналам связи между вышестоящим центром и устройством управлениятранспортом. Скорее в качестве исключения и на данном уровне используется управление присоединенными светофорами. В таком случае концентратор данных заменен локальной транспортной центральной станцией.На третьем, самом высоком уровне работает вышестоящий компьютер, который обрабатывает данные и посредством концентраторов ведет связь с устройствами управления.
На данном уровне обыч-47но используется и диспетчерский надзор, который контролирует работу автоматизированной системы управления и который посредствомдиспетчеров способен реагировать и на чрезвычайные события втранспортном потоке или на другие чрезвычайные требования.Ниже иерархия телематических систем рассмотрена более подробно.Первый уровень в иерархии городских систем образован отдельными транспортными узлами. В самом простом случае транспортным узлом является светофор на перекрестке так же, как и закрытая парковка, локальные предостерегающие устройства, ограничивающие скорость транспортного потока, система управления тоннелем и т.п. Всегда речь идет об относительно закрытом узле, образованном транспортными детекторами и исполнительными элементами,которыми могут быть сигналы светофора или управляемые дорожныезнаки и автоматизированная система управления.
Локальная системауправления с такой концепцией имеет определенные функциональные связи и информационное содержание по отношении к другимтранспортным узлам или к вышестоящему центру.Второй уровень. Транспортная система в городской агломерации образована транспортными узлами, которые создают относительно закрытые топологические комплексы, образованные всегда технологиями одинакового типа. Отдельные технологические комплексымогут также находиться в любом месте города. Топологическим комплексом являются, например, устройства управления транспортнымипотоками в определенном выделенном районе города, где между устройствами управления имеются взаимные связи. Наоборот, например,имеются системы управления движением в автотранспортных тоннелях или устройства управления стоянками типа Park and Ride, которыепредставляют одинаковые технологии, расположенные где угодно впределах города.Поэтому определение второго уровня, который представляетсобой управление на уровне области, подразделяется на управлениетопологическими или технологическими узлами, см.
упрощенную схему – рис. 1.5.С точки зрения собственных процедур управления, на данномуровне в самом простом случае используется временное управление48находящимися в области светофорными объектами, которое, однако,не реагирует на мгновенное состояние транспортного потока. Поэтомучаще используются транспортно-зависимое управление в современных телематических системах и методы адаптивного управления.С точки зрения управления, принципиальное значение имеет иконфигурация транспортных узлов. Относительно простым случаемявляется расположение узлов в линии, для которой можно относительно легко найти алгоритмы управления, так как оптимизация касается только распространения сгустков транспортных средств в одномили в обоих направлениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
