Voronezh Scientific-Technical BulletinVoronezh Scientific-Technical BulletinВоронежский научно-технический вестник2311-88735506610.34220/2311-8873-2022-64-73ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТАЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТАASSESSMENT OF THE PERFORMANCE OF THE COORDINATED SECTIONОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КООРДИНИРУЕМОГО УЧАСТКАДорохинСергей ВладимировичDorokhinSergey ВладимировичАртемовАлександр ЮрьевичArtemovAleksandr Yurevich141120221411202222647313112022https://zh-szf.ru/en/nauka/article/55066/view
Координированное управление, это один из способов повышения эффективности работы магистральных улиц, с использованием координированного режима управления возможно снизить возникновение основных неблагоприятных ситуаций на управляемом участке дорожной сети – длительные простои, непреднамеренные задержки и даже ДТП. Но в условиях современных городов, довольно часто складываются ситуации, когда интенсивность на связующих участках довольно высока и превышает интенсивность на координируемом участке, в этом случае, эффективность управления необходимо оценить. В связи с этим, основная цель исследования заключается в оценке эффективности работы координированного участка с учетом варьирования показателей интенсивности, как на основном участке (магистральной улице), так и на связных участках.
Coordinated management is one of the ways to improve the efficiency of main streets, using a coordinated management mode, it is possible to reduce the occurrence of major adverse situa-tions on the managed section of the road net-work - long downtime, unintended delays, and even accidents. But in the conditions of modern cities, situations often arise when the intensity in the connecting sections is quite high and exceeds the intensity in the coordinated section, in this case, the effectiveness of management must be assessed. In this regard, the main goal of the study is to evaluate the efficiency of the coordinated section, taking into account the variation in intensity indicators, both in the main section (main street) and in connected sections.
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работыОрганизация дорожного движения, это один из основных видов мероприятий, способствующий минимизации негативного влияния транспорта, а также снижению дорожно-транспортных происшествий [1-4]. Одним из основных видов организации дорожного движения, является управление, которое в основном реализуется с использованием технических средств организации дорожного движения, как динамических – постоянно изменяющих свое значение, символ или сигнал, так и стационарных [5-8]. Для управления движением на магистральных улицах – в состав которых входит несколько перекрестков, связанных между собой единым или кратным циклом регулирования. Существует определенное количество исследований, посвященных вопросу эффективности работы координируемых участков [9-11], а также оценке основных характеристик транспортного потока [12].Следует отметить, что сегодня в современных городах сложились довольно сложные условия для движения, которые связаны в первую очередь с увеличением количества транспортных средств, данное явление в совокупности с применением неэффективных методов управления оказывает негативное влияние как на экологические показатели, связанных с перегазованностью и повышенным расходом топлива [13-15], так и на экономические показатели, связанные с ущербом от возникновения ДТП [16,17]. В случае координированного управления, необходимо оценить эффективность его применения с учетом времени проезда, как на основном участке, так и на связных участках. В связи с этим, в рамках статьи выполнен модельный эксперимент по оценке эффективности применения координированного управления на одной из магистральных улиц г. Воронеж – Ленинский проспект. 2 Материалы и методыНаиболее нагруженным участком, управление на котором координированно, является Ленинский проспект (рис. 1). Рисунок 1 – Схематичное изображение исследуемого координируемогоучастка – Ленинский проспект Протяженность координируемого участка 840 м, в координации находятся 3 перекрестка – Ленинский пр. – ул. Циолковского (перекресток № 1), Ленинский пр. – ул. Полины Осипенко (перекресток № 2), Ленинский пр. – Ольховый пер. (перекресток № 3). Протяженность между перекрестком № 1 и перекрестком № 2 составляет 460 м, между перекрестком № 2 и перекрестком № 3 – 380 м, рассмотрим более подробно каждый перекресток.В результате выполненного натурного обследования перекрестка № 1, с применением метода краткосрочного анализа [18, 19], были определены значения интенсивностей по основным въездным направлениям (рис. 2). Суммарное значение интенсивности на перекрестке № 1 составляет 13404 ед./ч, среднее значение по направлениям составляет около 838 ед./ч, по Ленинскому проспекту суммарное значение интенсивности – 10700 ед./ч, по ул. Циолковского – 2704 ед./ч. Следует отметить, что транспортный поток составляют легковые автомобили, которых в среднем около 80 %, но довольно часто в потоке встречаются грузовые автомобили и автобусы. Исследования перекрестка № 1 показали высокую транзитность Ленинского проспекта – 80 %. Рисунок 2 – Гистограмма интенсивности движения по исследованным направлениям движения на перекрестке № 1 Натурное исследование интенсивности дорожного движения на перекрестке № 2 показали, что суммарный транспортный поток составляет 11498 ед./ч, в среднем по каждому направлению движутся 958 ед./ч. Суммарная интенсивность движения по ул. Полины Осипенко составляет 608 ед./ч, по Ленинскому проспекту – 10890 ед./ч (рис. 3).
Кравченко, П. А. Организация и безопасность дорожного движения в больших городах / П. А. Кравченко // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2013. - № 1(64).Kravchenko, P. A. Organization and safety of road traffic in large cities / P. A. Kravchenko // Science and technology in the road industry. - 2013. - No. 1 (64).Капский, Д. В. Организация дорожного движения / Д. В. Капский // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. - 2013. - № 1. - С. 436-440.Kapsky, D.V. Organization of traffic / D.V. Kapsky // Far East: problems of development of the architectural and construction complex. - 2013. - No. 1. - P. 436-440.Кушнарева, И. В. Организация дорожного движения в современном городе / И. В. Кушнарева, С. А. Крюков // Актуальные направления научных исследований XXI века : теория и практика. - 2016. - Т. 4. - № 5-3(25-3). - С. 273-278.Kushnareva, I. V. Organization of traffic in a modern city / I. V. Kushnareva, S. A. Kryukov // Actual directions of scientific research of the XXI century: theory and practice. - 2016. - V. 4. - No. 5-3 (25-3). - S. 273-278.Добромиров, В. Н. Организация безопасного дорожного движения на пешеходных переходах / В. Н. Добромиров, С. С. Евтюков, Е. В. Голов // Вестник гражданских инженеров. - 2017. - № 6(65). - С. 265-270. - DOI 10.23968/1999-5571-2017-14-6-265-270.Dobromirov, V. N. Organization of safe road traffic at pedestrian crossings / V. N. Dobromirov, S. S. Evtyukov, E. V. Golov // Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. - 2017. - No. 6(65). - S. 265-270. - DOI 10.23968/1999-5571-2017-14-6-265-270.Шевцова, А. Г. Обзор различных видов организации дорожного движения на пересечении / А. Г. Шевцова, Л. Е. Кущенко, В. М. Захаров // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 6-1. - С. 39-44.Shevtsova, A. G. Review of various types of traffic organization at the intersection / A. G. Shevtsova, L. E. Kushchenko, V. M. Zakharov // Bulletin of the Tula State University. Technical science. - 2015. - No. 6-1. - S. 39-44.Шевцова, А. Г. Современный подход к управлению светофорным объектом / А. Г. Шевцова, И. А. Новиков, А. Е. Боровской // Информационные технологии и инновации на транспорте : материалы 2-ой Международной научно-практической конференции, Орел, 17-18 мая 2016 года / Под общей редакцией А. Н. Новикова. - Орел : Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева, 2016. - С. 366-370.Shevtsova, A. G. Modern approach to managing a traffic light object / A. G. Shevtsova, I. A. Novikov, A. E. Borovskoy // Information technologies and innovations in transport: materials of the 2nd International scientific and practical conference , Orel, May 17-18, 2016 / Under the general editorship of A. N. Novikov. - Eagle: Oryol State University. I. S. Turgeneva, 2016. - S. 366-370.Шевцова, А. Г. Обзор новых технических средств организации дорожного движения / А. Г. Шевцова, Ю. А. Мочалина // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе : проблемы и перспективы рационального использования. - 2015. - Т. 2. - № 2(3). - С. 672-677. - DOI 10.12737/19521.Shevtsova, A. G. Review of new technical means of traffic organization / A. G. Shevtsova, Yu. A. Mochalina // Alternative energy sources in the transport and technological complex: problems and prospects for rational use. - 2015. - T. 2. - No. 2 (3). - S. 672-677. - DOI 10.12737/19521.Решение задачи регулирования дорожного движения на основе автоматизированной системы управления / В. Е. Медведев, А. В. Соломатин, О. О. Варламов [и др.] // В мире научных открытий. - 2012. - № 2-6(26). - С. 124-129.Solution of the problem of traffic regulation based on an automated control system / V. E. Medvedev, A. V. Solomatin, O. O. Varlamov [et al.] // In the world of scientific discoveries. - 2012. - No. 2-6 (26). - S. 124-129.Кадасев, Д. А. Координированное светофорное управление автотранспортными потоками на магистрали Г. Липецка / Д. А. Кадасев, Д. В. Полоцкий // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе : проблемы и перспективы рационального использования. - 2016. - Т. 3. - № 1(4). - С. 413-416. - DOI 10.12737/17821.Kadasev, D. A. Coordinated traffic light control of traffic flows on the G. Lipetsk highway / D. A. Kadasev, D. V. Polotsky // Alternative energy sources in the transport and technological complex: problems and prospects for rational use. - 2016. - T. 3. - No. 1(4). - S. 413-416. - DOI 10.12737/17821.Кадасев, Д. А. Внедрение координированного управления транспортными потоками на ул. Свиридова Г. Липецка / Д. А. Кадасев, И. Ю. Немцева // Инженерия в строительстве и транспорте. Тенденции развития современной науки : Материалы I всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, Липецк, 06-07 июня 2019 года. - Липецк : Липецкий государственный технический университет, 2020. - С. 79-81.Kadasev, D. A. Introduction of coordinated management of traffic flows on the street. Sviridova G. Lipetsk / D. A. Kadasev, I. Yu. Nemtseva // Engineering in construction and transport. Trends in the development of modern science: Proceedings of the I All-Russian Scientific and Practical Conference of Young Scientists, Lipetsk, June 06-07, 2019. - Lipetsk: Lipetsk State Technical University, 2020. - P. 79-81.Галюзин, А. И. Координированное управление городской транспортной магистрали / А. И. Галюзин, А. Г. Шевцова, А. Е. Боровской // Молодежь и транспорт. Настоящее и будущее : Материалы III Международной молодежной конференции, Орёл, 30 апреля 2020 года. - Орёл : Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева, 2021. - С. 5-9.Galyuzin, A. I., Shevtsova, A. G., Borovskoy, A. E. Coordinated management of the urban transport highway // Youth and transport. Present and Future: Proceedings of the III International Youth Conference, Oryol, April 30, 2020. - Orel: Oryol State University named after I. S. Turgenev, 2021. - P. 5-9.Пильгейкина, И. А. Влияние эффекта координации на задержку транспортных средств / И. А. Пильгейкина // Мир транспорта и технологических машин. - 2020. - № 1(68). - С. 59-64. - DOI 10.33979/2073-7432-2020-68-1-59-64.Pilgeikina, I. A. Influence of the coordination effect on the delay of vehicles / I. A. Pilgeikina // World of Transport and Technological Machines. - 2020. - No. 1 (68). - S. 59-64. - DOI 10.33979/2073-7432-2020-68-1-59-64.Information technologies and management of transport systems development of the approach to assessing adaptation of the intersection transport model / A. Novikov, S. Glagolev, I. Novikov, A. Shevtsova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : 2019 International Conference on Innovations in Automotive and Aerospace Engineering, ICI2AE 2019, Irkutsk, 27 мая - 01 2019 года. - Irkutsk: Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 012052. - DOI 10.1088/1757-899X/632/1/012052.Information technologies and management of transport systems development of the approach to assessing adaptation of the intersection transport model / A. Novikov, S. Glagolev, I. Novikov, A. Shevtsova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : 2019 International Conference on Innovations in Automotive and Aerospace Engineering, ICI2AE 2019, Irkutsk, May 27 - 01, 2019. - Irkutsk: Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 012052. - DOI 10.1088/1757-899X/632/1/012052.Корчагин, В. А. Анализ экологической безопасности при изменении режима управления на перекрестке / В. А. Корчагин, И. А. Новиков, А. Г. Шевцова // Наукоемкие технологии и инновации: сборник докладов Международной научно-практической конференции, Белгород, 06-07 октября 2016 года / Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. - Белгород : Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, 2016. - С. 99-103.Korchagin, V. A. Analysis of environmental safety when changing the control regime at the crossroads / V. A. Korchagin, I. A. Novikov, A. G. Shevtsova // Science-intensive technologies and innovations: collection of reports of the International Scientific and Practical Conference, Belgorod, October 06-07, 2016 / Belgorod State Technological University. V. G. Shukhov. - Belgorod: Belgorod State Technological University named after V.I. V. G. Shukhova, 2016. - S. 99-103.Васильева, В. В. Экологический аспект использования интеллектуальных транспортных систем / В. В. Васильева // Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса : Материалы 3-ей Международной научно-практической конференции, Орел, 21-23 мая 2013 года / под общей редакцией А. Н. Новикова. - Орел : Госуниверситет-УНПК, 2013. - С. 272-273.Vasilyeva, V. V. Ecological aspect of the use of intelligent transport systems / V. V. Vasilyeva // Actual issues of innovative development of the transport complex: Proceedings of the 3rd International Scientific and Practical Conference, Orel, May 21-23, 2013 / under the general edited by A. N. Novikov. - Eagle: State University-UNPK, 2013. - S. 272-273.Глаголев, С. Н. Снижение экологической нагрузки городской территории за счет минимизации влияния грузового транспорта / С. Н. Глаголев, А. Г. Шевцова, В. В. Васильева // Мир транспорта и технологических машин. - 2020. - № 3(70). - С. 97-106. - DOI 10.33979/2073-7432-2020-70-3-97-106.Glagolev, S. N., Shevtsova, A. G., Vasilyeva, V. V. Reducing the environmental load of the urban area by minimizing the impact of freight transport // World of Transport and Technological Machines. - 2020. - No. 3 (70). - S. 97-106. - DOI 10.33979/2073-7432-2020-70-3-97-106.Научно-методологический подход к снижению аварийности на дорогах Российской Федерации / И. А. Новиков, А. А. Кравченко, А. Г. Шевцова, В. В. Васильева // Мир транспорта и технологических машин. - 2019. - № 3(66). - С. 58-64.Novikov I. A., Kravchenko A. A., Shevtsova A. G., Vasilyeva V. V. Scientific and methodological approach to reducing accidents on the roads of the Russian Federation // World of Transport and Technological Machines. - 2019. - No. 3 (66). - S. 58-64.Шевцова, А. Г. Обзор существующих методов исследования интенсивности движения / А. Г. Шевцова, М. В. Медведева // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова, посвященная 160-летию со дня рождения В. Г. Шухова, Белгород, 01-20 мая 2013 года. - Белгород : Шухова, 2013. - С. 1307-1312.Shevtsova, A. G. Review of existing methods for studying traffic intensity / A. G. Shevtsova, M. V. Medvedeva // International Scientific and Technical Conference of Young Scientists of BSTU. V. G. Shukhov, dedicated to the 160th anniversary of the birth of V. G. Shukhov, Belgorod, May 01-20, 2013. - Belgorod: Shukhova, 2013. - S. 1307-1312.Боровской, А. Е. Анализ моделей расчета интенсивности движения в зоне регулируемых перекрестков / А. Е. Боровской, М. И. Медведев, А. Г. Шевцова // Мир транспорта и технологических машин. - 2016. - № 4(55). - С. 55-62.Borovskoy, A. E., Medvedev, M. I., Shevtsova, A. G. Analysis of models for calculating the intensity of traffic in the zone of controlled intersections. - 2016. - No. 4 (55). - S. 55-62.Чувиков, Д. А. Модели и алгоритмы реконструкции и экспертизы аварийных событий дорожно-транспортных происшествий на базе логического искусственного интеллекта / Д. А. Чувиков. - Москва : Общество с ограниченной ответственностью «Научно-издательский центр ИНФРА-М», 2020. - 305 с. - ISBN 978-5-16-016711-4. - DOI 10.12737/1220729.Chuvikov, D. A. Models and algorithms for reconstruction and examination of emergency events of road traffic accidents based on logical artificial intelligence / D. A. Chuvikov. - Moscow: Limited Liability Company "Scientific Publishing Center INFRA-M", 2020. - 305 p. - ISBN 978-5-16-016711-4. - DOI 10.12737/1220729.Шамлицкий, Я. И. Моделирование транспортных потоков в среде AnyLogic / Я. И. Шамлицкий, А. С. Охота, С. Н. Мироненко // Программные продукты и системы. - 2018. - № 3. - С. 632-635.Shamlitsky, Ya. I. Simulation of traffic flows in the AnyLogic environment / Ya. I. Shamlitsky, A. S. Okhota, S. N. Mironenko // Software products and systems. - 2018. - No. 3. - P. 632-635.Фатхутдинов, А. Ф. Применение имитационного моделирования для оптимизации дорожного движения / А. Ф. Фатхутдинов // Вестник современных исследований. - 2018. - № 12.15(27). - С. 265-271.Fatkhutdinov, A.F. Application of simulation modeling for traffic optimization / A.F. Fatkhutdinov // Bulletin of modern research. - 2018. - No. 12.15(27). - S. 265-271.Galkin, A. Graph-structural Modeling in Traffic Flow Control Task / A. Galkin, E. Khabibullina // Proceedings - 2020 2nd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2020 : 2, Virtual, Lipetsk, 10-13 ноября 2020 года. - Virtual, Lipetsk, 2020. - P. 807-811. - DOI 10.1109/SUMMA50634.2020.9280825.Galkin, A. Graph-structural Modeling in Traffic Flow Control Task / A. Galkin, E. Khabibullina // Proceedings - 2020 2nd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2020 : 2, Virtual, Lipetsk, November 10-13, 2020. - Virtual, Lipetsk, 2020. - P. 807-811. - DOI 10.1109/SUMMA50634.2020.9280825.Ляпин, С. А. Применение информационных технологий для оценки влияния интенсивности движения транспортных средств на время проезда магистрали / С. А. Ляпин, Д. А. Кадасев, Н. В. Воронин // Информационные технологии в моделировании и управлении : подходы, методы, решения : IV Всероссийская научная конференция с международным участием : сборник материалов, Тольятти, 20-22 апреля 2021 года. - Тольятти : Тольяттинский государственный университет, 2021. - С. 271-277.Lyapin, S. A., Kadasev D. A., Voronin N. V. Application of information technologies to assess the impact of traffic intensity on the highway travel time // Information technologies in modeling and management: approaches , methods, solutions: IV All-Russian scientific conference with international participation: collection of materials, Tolyatti, April 20-22, 2021. - Togliatti: Togliatti State University, 2021. - P. 271-277.