Что такое интеллектуальная система управления дорожным движением и интеллектуальные светофоры?

Аннотация. В статье объясняются принципы интеллектуального управления дорожным движением и рассматриваются его преимущества на примере города Кембриджа. В Кембридже есть элементы интеллектуальной системы управления дорожным движением, но большинство из них не используется. В статье предлагается включить каждый светофорный объект в систему интеллектуального управления путем оборудования их коммуникационным оборудованием. Оцениваются приблизительные затраты. Анализируется опыт использования таких систем в других городах.

Интеллектуальное управление дорожным движением – это система, в которой централизованно управляемые светофоры и датчики регулируют поток движения по городу в зависимости от спроса.

Кембридж – типичный маленький британский город. В настоящее время он имеет некоторые элементы интеллектуальной системы управления дорожным движением, но большинство светофоров не подключены к нему, и некоторые функции не используются.

Модернизация и интеграция всех светофоров на основных дорогах города позволит:
– заметно уменьшить повседневную загруженность, сглаживая транспортные потоки и устанавливая приоритеты движения в зависимости от спроса в режиме реального времени.
– уменьшить загрязнение окружающей среды по всему городу: остановки и начало движения неэффективны и загрязняют окружающую среду.
– дать приоритет автобусам, приближающимся к перекресткам, фазируя светофоры, чтобы дать потоку, идущему с автобусами, «зеленую волну» через город.
– обеспечить гораздо более эффективное реагирование на дорожно-транспортные происшествия, особенно на трассах А14 и М11. Система может быть предварительно запрограммирована на обработку внезапного увеличения трафика на любой из десяти радиальных дорог.

Это также даст прекрасную возможность установить контрольное оборудование для сбора гораздо более детальных данных о трафике и путешествиях, чем мы имеем сейчас. Каждый комплект светофоров будет иметь коммуникационное оборудование, которое может быть использовано для передачи (анонимных) данных о транспортном средстве либо с камер с автоматическим распознаванием номерных знаков, либо с детекторов Bluetooth, а также каналов видеонаблюдения (где это уместно).

Не зная текущего состояния Центра управления дорожным движением, можно предположить, что потребуются инвестиции для модернизации или создания нового современного комплекса для мониторинга и управления движением.

Сколько это будет стоить?

В Кембридже уже есть система городского управления и контроля SCOOT и общая база данных.

В городе насчитывается около 120 комплектов светофоров, не все из которых нуждаются в модернизации или интеграции. Принимая 100 тысяч фунтов стерлингов за комплект светофоров, включая установку датчиков транспортных средств и модернизацию близлежащих велосипедных/ пешеходных переходов, бюджет в размере 10 миллионов фунтов стерлингов должен быть адекватным, что составляет всего 10% от первых 100 миллионов фунтов стерлингов городских денег. Однако, возможно, есть основания для того, чтобы инвестировать больше.

Когда это будет?

Поскольку не требуются длительные консультации, закупки земли или соглашения о доступе, поставки могут начаться в течение года по скользящей программе в течение двух-трех лет. Работы на каждом перекрестке будут длиться в течение нескольких дней или, самое большее, недель. Выгода будет получена в течение нескольких месяцев после начала осуществления программы.

Как это работает?

Есть три компонента: светофоры, детекторы очередей, скрытые в дороге и/или камерах, и центральная система управления. Детекторы очередей сообщают системе управления состояние транспортного потока на всех основных дорогах города. Система, в свою очередь, управляет светофорами, чтобы поддерживать свободный поток движения в пределах города.

Каждые две секунды система моделирует реальные условия, чтобы решить, необходимо ли преимущество в изменении фазы любого из огней. То, что системное программное обеспечение считает «преимуществом», может быть определено как маршрутные автобусы, меньшее загрязнение окружающей среды в определенном месте или меньшее количество транспортных средств, стоящих в очереди на съезде с автомагистрали.

Если используется управление входящим потоком, то самые дальние светофоры на магистральных или радиальных дорогах выполняют особую функцию и технически известны как «ворота» или «контрольные точки». Они регулируют поток транспортных средств, въезжающих в город. Возможно, вы уже опробовали «ворота» в Кембридже, на Ньюмаркет-роуд или Трампингтон-Роуд, где светофоры в конце автобусных полос сдерживают движение, чтобы дать автобусам приоритет. Возможно, вы также опробовали измерение съезда, когда движение сдерживается на скользящем съезде на автостраду, сглаживая скорость присоединяемого потока и тем самым предотвращая заторы.

Программное обеспечение SCOOT разрабатывается на протяжении десятилетий и используется в сотнях городов по всей Европе, включая Кембридж, для координации сигналов светофора, как правило, чтобы отдать приоритет автобусам. Существует, по крайней мере, три города, где эта система используется для контроля всего движения в город, как предлагается сделать в Кембридже: Цюрих, Брауншвейг и Потсдам.

Программное обеспечение будет создано со «знанием» дорожной сети и обучено соответствующим образом реагировать на широкий спектр сценариев, включая серьезные нарушения, вызванные, скажем, аварией на трассе А14. Но оно также может быть перенастроено вручную, если это необходимо.