Minimization of traffic delay in traffic flows with coordinated control

https://doi.org/10.23939/tt2021.02.030
Надіслано: Серпень 27, 2021
Прийнято: Жовтень 05, 2021
1
Lviv Polytechnic National University
2
Lviv Polytechnic National University
3
Lviv Polytechnic National University

У роботі розглянуто методику та результати транспортних досліджень, проведених методом натурних вимірювань, з визначення основних показників транспортних потоків зі значною нерівномірністю руху на магістральній вулиці в умовах координованого управління. Використовуючи метод імітаційного моделювання, визначено часові параметри світлофорного регулювання, за яких досягається зменшення затримки руху у прямому за зустрічному транспортному потоці шляхом зміни тривалості дозвільного сигналу залежно від величини інтенсивності руху. Зміна (збільшення) тривалості дозвільного сигналу забезпечує беззупинний рух групи транспортних засобів під час їх проїзду через стоп-лінії на світлофорних об’єктах. Запропонований метод актуальний до застосування на ділянках транспортної мережі з координованим управлінням, де є значна неоднорідність транспортного потоку, і запобігає розпаду груп, які складаються із транспортних засобів з різними динамічними характеристиками.

Такий результат досягається у випадку, коли в системі автоматизованого управління, яка об’єднує суміжні перехрестя на магістральній вулиці, діє жорстке програмне управління світлофорною сигналізацією. За такої умови є можливість узгодити тривалість сигналів світлофорних груп, коректуючи ширину (тривалість дозвільного сигналу) та кут нахилу (швидкість руху) стрічки часу у графіках координації. Наукова новизна цього дослідження полягає в тому, що набув подальшого розвитку метод мінімізації затримки транспорту в умовах координованого управління, суть якого полягає у керованій зміні діапазону тривалості дозвільного сигналу за одночасного управління швидкістю руху між суміжними перехрестями. Практична цінність – застосування різних програм управління світлофорною сигналізацією на ділянках магістральних вулиць у транспортних районах, де у ранішній та вечірній пікові періоди є значна відмінність значень інтенсивності руху за напрямками.

1. Currie, G., Sarvi, M., & Young, W. (2007). Balanced Road Space Allocation: A Comprehensive Approach. ITE Journal on the Web, 75-83 (in English).

2. Abramova, L. (2019). Osoblyvosti modelyuvannya hrupovoho rukhu transportnykh zasobiv u mistakh [Features of modeling of group movement of vehicles in cities], International scientific and practical conference “Scientific achievements of modern society”. Liverpool, United Kingdom, 8-16 (in Ukrainian).

3. Krystopchuk, M., Khitrov, I., Tson, O., & Pochuzhevskyy, O. (2021). Doslidzhennya koordynovanoho upravlinnya transportnymy potokamy v tsentralʹniy chastyni mista [Study of coordinated traffic management in the central part of the city]. Suchasni tekhnolohiyi v mashynobuduvanni ta transporti [Advances in mechanical engineering and transport], Volume 1(16). 82-90 doi :10.36910/automash.v1i16.511 (in Ukrainian). https://doi.org/10.36910/automash.v1i16.511

4. Kulyk, M., & Shyrin, V. (2019). Zabezpechennya staloyi shvydkosti transportnykh potokiv v rezhymi koordynovanoho upravlinni na misʹkykh mahistralyakh [Ensuring a constant speed of traffic flows in the mode of coordinated management on urban highways], Materialy IV mizhnarodnoyi naukovo-praktychnoyi konferentsiyi “Bezpeka na transporti – osnova efektyvnoyi infrastruktury: problemy ta perspektyvy” [Proceedings of the IV International scientific and practical conference on “Safety in transport – basis efficient infrastructure: problems and prospects”]. pp 238-241 (in Ukrainian).

5. Chen, C., Che, X., Huang, W., & Li, K. (2019). A two-way progression model for arterial signal coordination considering side-street turning traffic. Transportmetrica B, 1627-1650 (in English). https://doi.org/10.1080/21680566.2019.1672590

6. Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections. (2008). Ottawa: Institute of Transportation Engineers (in English).

7. Signal Timing Manual. (2015). Second Edition. NCHRP Report 812. National Cooperative Highway Research Program. In Cooperation with U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration (in English).

8. Gartner, N., Pooran, F., & Andrews, C. (2002). Implementation and Field Testing of the OPAC Adaptive Control Strategy in RT-TRACS, Proc. Of 81st Annual Meeting of the TRB. Oakland, CA, USA: IEEE, 148-156
doi :10.1109/ITSC.2001.948655 (in English).

9. Gorbachov, P., Makarichev, O., & Shevchenko, V. (2021). Imovirnistʹ vynyknennya nepovnoyi pachky avtomobiliv pry koordynovanomu keruvanni na misʹkiy mahistrali [The probability of an incomplete pack of cars with coordinated driving on the city highway]. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho avtomobilno-dorozhnoho universytetu [Bulletin of Kharkiv National Automobile and Highway University], 92, 214-225 doi: 10.30977/BUL.2219-5548.2021.92.1.214 (in Ukrainian).

10. Ryabushenko, O., Nagluk, I., Shevtsov, D. (2019). Doslidzhennya rezhymu rukhu avtomobilya v umovakh mista za danymy GPS treku [The research of the driving mode of the vehicle in the urban conditions according to GPS track]. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva [Bulletin of Kharkiv Petro Vasylenko National Technical University of Agriculture], 198, 448-456. (in Ukrainian)

11. Ji, Y., Tang, Y., Wang, W., & Du, Y. (2018). Tram-Oriented Traffic Signal Timing Resynchronization. Journal of Advanced Transportation. Volume 2018. doi: 10.1155/2018/8796250 (in English). https://doi.org/10.1155/2018/8796250

12. Shi, J., Sun, Y., Schonfeld, P., & Qi, J. (2017). Joint optimization of tram timetables and signal timing adjustments at intersections. Transportation Research Part C: Emerging Technologies. Volume 83. 104-119. doi: 10.1016/j.trc.2017.07.014 (in English). https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.07.014

13. Zhou, L., Wang, Yi., & Liu, Ya. (2017). Active signal priority control method for bus rapid transit based on Vehicle Infrastructure Integration. International Journal of Transportation Science and Technology. Volume 6(2). 99-109. doi: 10.1016/j.ijtst.2017.06.001 (in English). https://doi.org/10.1016/j.ijtst.2017.06.001

14. Vrubel, Yu.A (2007). Issledovania v dorozhnem dvizhenii: uchebno-metodicheskoe posobie k laboratornym rabotam [Research in traffic: study guide for laboratory work]. Minsk: BNTU (in Russian).

15. Scheffler, R., & Strehler, M. (2017). Optimizing traffic signal settings for public transport priority. Proc. of the 17th Workshop on Algorithmic Approaches for Transportation Modelling, Optimization, and Systems (pp. 9:1-9:15) - Vienna, Austria. doi: 10.4230/OASIcs.ATMOS.2017 (in English).