В статье представлено определение дорожных контроллеров и детекторов транспорта, необходимость их использования в современной транспортной инфраструктуре городов. Перечислены основные и вспомогательные функции дорожных контроллеров.
Ключевые слова: дорожное движение, транспортная инфраструктура, адаптивное регулирование, АСУДД, дорожный контроллер, функции контроллеров, детекторы транспорта.
Дорожная сеть — наиболее важная составляющая инфраструктура населенных пунктов. Одна из основных проблем в управлении транспортными потоками — их неравномерность, а именно повышенная нагрузка на главные улицы при движении на перекрестке, в случае минимальной загрузки второстепенной улицы.
Обуславливается это тем, что за фазу светового сигнала или несколько фаз с примыкающей территории может не выехать ни одной машины, в то время как главная окажется избыточно нагруженной. Следовательно, такую систему регулирования дорожным движением можно считать не эффективной [1, 2].
Условия дорожного движения в городе Тюмени характеризуются затрудненной ситуацией на дорогах, снижением средних скоростей движения, участившимися заторовыми ситуациями на дорогах, увеличением аварийности, ухудшением экологических показателей. Одной из главных причин сложившейся ситуации является рост автомобильного парка и повышение мобильности населения. В связи с данной ситуацией возникла потребность в разработке мер по организации управления дорожным движением [3].
Существует несколько решений проблем в организации и управлении дорожным движением: организация парковочного пространства, строительство объектов улично-дорожной сети, совершенствование организации дорожного движения путем внедрения автоматизированной системы управления дорожным движением (АСУДД) [4].
В условиях исторически сложившейся стихийной застройки крупных краевых и областных центров в случае, когда пропускную способность сети невозможно увеличить за счет расширения проезжих частей, качественно решить сложившуюся проблему позволит автоматизация транспортных процессов. Микрорегулирование перекрестков в начале XXI века является актуальной задачей, требующей решения.
Данную проблему можно решить аналогично при помощи вызывных устройств для пешеходов с использованием детекторов транспорта совместно с дорожными контроллерами, инициирующими переключение фазы, в случае появления на второстепенном направлении транспортных средств [5, 6].
В совокупности, система управления дорожным движением позволяет сократить продолжительность поездки на 20 %, уменьшить вредные выбросы на 25 %, увеличить пропускную способность улично-дорожной сети на 15 %, сократить транспортные задержки на 30 %.
Для анализа и оптимизации движения транспортных потоков в настоящее время требуются инновационные инструменты, которые позволяют достичь высокого результата с оптимальной отдачей.
На сегодняшний день в г. Тюмени на обслуживании МКУ «Тюменьгортранс» находится 312 светофорных объекта, из них светофоров Т-7 в районе образовательных учреждений — 17; светофоров с пешеходной кнопкой вызова разрешающего сигнала — 52; 47 — светофоры с дополнительными секциями.
Существующая в Тюмени система АСУДД относится к системам первого и второго поколения, в которых осуществляется управление светофорными объектами, не учитывая реально существующую ситуацию на дорогах [7].
Рис. 1. Структура АСУДД второго поколения
АСУДД второго поколения (рис. 1) где в качестве дорожного контроллера используют «Спектр 2.0». Данные системы более надежны и устойчивы в эксплуатации. Недостатком данного поколения является остановка координированного управления в случае выхода из строя оборудования центрального управляющего пункта.
В городе Тюмени на сегодняшний день используется система АСУДД «СПЕКТР 2.0» второго поколения, она создана на основе принципа модульности, которая позволяет расширять функционал по мере необходимости.
Рис. 2. Структура АСУДД третьего поколения
АСУДД третьего поколения (рис. 2) имеет схожую структуру второго поколения, где управляющий центр функционирует посредством сервисов, которые доступны через беспроводную сеть.
Управление светофорными циклами может осуществляться жестко (постоянно по времени независимо от его интенсивности движения), а также адаптивно (программы зависят от интенсивности движения, используется электротехническое и компьютерное оборудование) [8].
Согласно ГОСТ [9], дорожными контроллерами является оборудование, предназначенное для переключения сигналов светофоров и символов многопозиционных дорожных знаков, и указателей скорости как на локальном (отдельном) перекрестке, так и на перекрестке, входящем в систему координированного управления дорожным движением (рис. 3).
Рис. 3. Упрощенная схема работы дорожного контроллера
Контроллер имеет сложное строение, в его состав входят не только оборудование, необходимое для осуществления обязательных требований, но и оборудование, необходимое для реализации дополнительных требований [10].
К первой группе относятся: шкаф-контейнер, каркас для монтажа модулей, модуль источника питания, модуль процессора, модуль управления, коммутационная панель, силовой блок.
Ко второй группе относятся: счетчик электроэнергии, радиостанция, модуль GPS–приемника, линейный модем, радиомодем, модуль GPRS–модема и оборудование для подключения к IP–сети.
Исходя из определения, данное оборудование должно обладать следующими функциями, указанными в ГОСТ [9]:
– управлять светофорными объектами как на локальном, так и на сетевом уровне;
– управлять светофорами (трамвайными, пешеходными и транспортными) в любой их конфигурации;
– переключать светофорные сигналы в соответствии с заранее заданными резервными программами по таймеру или адаптивно — по текущей реальной дорожно-транспортной ситуации;
– иметь возможность подключения выносного пульта управления, вызывного пешеходного табло, модуля зонального центра;
– иметь возможность работы с дистанционным выносным пультом управления;
– осуществлять смену резервных программ и включать режимы «желтого мигания» и «отключения светофоров» в заданное время суток;
– автоматически отключать режим в случае одновременного включения зеленых сигналов светофора в конфликтных направлениях, а также при одновременном включении красного и зеленого сигналов одного светофора;
– иметь возможность приема команд управления и их последующей передачи о выполняемом режиме работы и своем техническом состоянии;
– автоматически отключать светофор при отключении или изменении напряжения электропитания за рабочие пределы и автоматически включать после восстановления электропитания;
– автоматически учитывать потребление электроэнергии по счетчику энергопотребления и передавать эту информацию по запросу один раз в сутки.
Желательно внедрение в программное обеспечение контроллеров функций ручного, диспетчерского и координированного управления, иметь режим «зеленая улица» и обладать резервной программой. Применение технологий GPRS/GPS рекомендуется внедрять при соответствующем технико-экономическом обосновании [8].
В состав дорожных контроллеров могут входить или работать в связке с ними детекторы транспорта, с функцией обнаружения автомобилей и дальнейшего определения требуемых характеристик в контролируемых зонах.
По требованию потребителей разрешается изготовлять дорожные контроллеры всех типов с расширенным функционалом, обеспечивающие дополнительно выполнение одной или нескольких дополнительных функций:
1) обмен информацией с пунктом управления по каналам связи;
2) сопряжение с детекторами транспорта (если они не входят в состав дорожных контроллеров);
3) сопряжение с выносными пультами управления (ВПУ);
4) предварительную обработку информации от детекторов транспорта и расчет параметров транспортных потоков таких как интенсивность, скорость, время присутствия автомобилей в контролируемой зоне или качественный состав транспортного потока и т. д.;
5) переключение символов дорожных знаков и указателей скорости. Разрешено изготовление дорожных контроллеров, выполняющих только данную функцию;
6) регулирование движения транспорта по направлениям, а также переключение световых сигналов, регулирующих реверсивное движение;
7) возможность работы в бесцентровой системе координированного управления дорожным движением;
8) выдачу сигнала о несанкционированном доступе внутрь шкафа контроллера и возможность подключения его на пульт охраны;
9) звуковое/голосовое сопровождение включения зеленых сигналов светофоров по переходу для ориентации незрячих пешеходов.
В технических условиях конкретных типов дорожных контроллеров указан перечень его технических средств.
Таким образом, можно сделать заключение о том, что данное оборудование является достаточно функциональным, и в значительной степени высокоточным. Повсеместное внедрение дорожных контроллеров на дорогах города и страны позволит не только увеличить качество дорожной сети и удовлетворить потребности населения, но и снизить число дорожно-транспортных происшествий.
Литература:
- Немирович Я. Е., Анисимов И. А. Планирование экспериментальных исследований в рамках обоснования применения технических средств организации дорожного движения // Организация и безопасность дорожного движения: материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. — С. 219–223.
- Немирович Я. Е., Анисимов И. А. Обоснование применения технических средств организации дорожного движения на пешеходных переходах // Организация и безопасность дорожного движения: материалы VII Всероссийской научно-практической конференции. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2014. — С. 118–123.
- Мартынова Е. С., Гусев С. А. К вопросу об управлении транспортными потоками на улично-дорожной сети города // Техническое регулирование в транспортном строительстве. — Саратов: Электронный научный журнал, 2018. — С. 1.
- Клинковштейн Г. И., Афанасьев М. В. Организация дорожного движения. — М.: Транспорт, 2001. — 247 с.
- Буракова О. Д., Анисимов И. А. Влияние внешних факторов на работу солнечных фотоэлектрических преобразователей в системе «Сигнального освещения пешеходных переходов» // Организация и безопасность дорожного движения: материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. — С. 45–49.
- Гаваев А. С., Колупаева П. Г., Анисимов И. А. Увеличение пропускной способности дорог города Тюмени за счет внедрения вызывных устройств на пешеходных переходах// Организация и безопасность дорожного движения: материалы IX всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), посвящённой памяти профессора, доктора технических наук Резника Л. Г. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2016. — С. 100–106.
- МКУ «Тюменьгортранс». URL: http://tgt72.ru/ (дата обращения: 6.05.2018).
- ОДМ 218.6.003–2011 «Методические рекомендации по проектированию светофорных объектов на автомобильных дорогах» ГАРАНТ.РУ: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70226672/#ixzz5CexqRYxo
- ГОСТ 34.401–90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Средства технические периферийные автоматизированных систем дорожного движения. Типы и технические требования
- Дорожный контроллер // ElectraCop. Electronic Traffic Cop. URL: http://www.vzglyad.biz/ru/dorozhnyj-kontroller.html (дата обращения: 5.05.2018).
