Search academic texts

Registration Number

0823U101837, PhD dissertation

Title

Determination of rational parameters of progressive traffic control on urban highways

Author

Volodymyr Shevchenko,

popup.head Peter Horbachov
popup.opponent Yuriy Y. Royko
popup.opponent Andrew Galkin
popup.review Evgen V. Lubiy
popup.review Alexander V. Ryabushenko

Status

Доктор філософії, 275, Транспортні технології (за видами)

Date

26-12-2023

Description

Шевченко Володимир Вадимович. Визначення раціональних параметрів коор- динованого управління дорожнім рухом на міських магістралях. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальніс- тю 275 «Транспортні технології (на автомобільному транспорті)». – Харківський національний автомобільно-дорожній університет (ХНАДУ) Міністерства освіти і науки України, Харків, 2023. Дисертаційна робота присвячена рішенню науково-прикладної задачі визна- чення раціональних параметрів координованого управління дорожнім рухом на мі- ських магістралях (ММ) з розділювальною смугою. Актуальність роботи визначається необхідністю розвитку функціонуючих у містах України локальних систем світлофорного регулювання, які мають обмежену ефективність. Для визначення найкращого варіанту розвитку був проведений аналіз існуючих підходів до визначення параметрів роботи світлофорних об’єктів (СО) і методів побудови планів магістральної та мережевої координації світлофорів. В результаті було встановлено, що на даний час переконливих вказівок на ефективні напрями координації роботи СО в містах ще не існує, а більшість праць присвячена налаштуванню адаптивних СО на забезпечення ефективної реакції світлофорів на динамічний характер транспортних потоків (ТП), у тому числі в мережах, де функ- ціонує декілька світлофорів на суміжних перехрестях. Методичні керівництва з організації дорожнього руху (ОДР) різних країн сві- ту в основному пропонують використовувати для створення планів координації (ПК) просторово-часову діаграму (ПЧД) лінійної координації, хоча при цьому ви- знають її занадто спрощений характер і не надають чітких рекомендацій стосовно особливостей її практичного використання. Іншим варіантом координації є викори- стання створеного на цей час програмного забезпечення (ПЗ) з жорсткої або адап- тивної координації, в якому також використовуються спрощені математичні моделі для створення ПК. При цьому, з фінансової точки зору, перехід до координованої роботи локальних світлофорів у транспортних системах українських міст є най- більш доступним напрямом розвитку світлофорного управління (СУ) рухом. Це вказало на потребу в удосконалені існуючих методів формування планів магістральної координації, за рахунок поглибленого врахування головних особли- востей процесу координованого руху транспортних засобів (ТЗ), які полягають в їх груповому прибутті з пачки зеленої хвилі (ЗХ) на чергове перехрестя; наявності ТЗ, що доповнюють пачку ЗХ, починаючі з другого перехрестя координованого фраг- менту магістралі; і додаткових можливостях налаштування ПК, які забезпечуються наявністю на магістралі розділювальної смуги та світлофорних циклів (СЦ) з виді- леним в окрему фазу лівим поворотом. Розроблена в дослідженні двоетапна процедура створення лінійного ПК до- зволила врахувати особливості групового прибуття пачки ЗХ до чергового регульо- ваного перехрестя на ділянці ММ, що координується, і наблизила кінцеве рішення цієї задачі до глобального мінімуму часу очікування можливості проїзду ТЗ через регульоване перехрестя. Створена в роботі за умови повного роз’їзду черги автомобілів протягом до- звільного сигналу аналітична модель затримок на регульованому перехресті надала можливості визначити граничний рівень завантаження другорядних підходів до ММ з координованим управлінням, який має враховуватися при побудові ПК. За допомогою імітаційного експерименту, вона також дозволила обґрунтувати мож- ливість використання формули затримки Вебстера на другому, емпіричному етапі побудови плану. Оцінка ймовірності виникнення неповної пачки автомобілів при координова- ному управлінні на ММ привела до отримання аналітичної залежності, яка збіглась з аналогічною ймовірністю в однолінійній системі масового обслуговування зі ста- ндартною дисципліною обслуговування FIFO (First In First Out) і з показниковим законом розподілу часу обслуговування. Завдяки цьому діапазон застосування за- лежності шуканої ймовірності від навантаження розширився на регульовані перех- рестя, що, внаслідок її зворотного лінійного характеру, дозволило позбавитися об- межень на вибір раціонального розміру пачки і робити його виходячи виключно з міркувань мінімізації часу затримок учасників руху при поїздках координованим фрагментом ММ. Об’єктом для вивчення характеристик координованого руху в роботі обраний фрагмент однієї з магістральних вулиць загальноміського значення міста Харкова – просп. Науки, від просп. Незалежності до вул. Мінської, який має розділювальну смугу, достатню довжину і кількість СО. На ньому спостерігається постійно висока інтенсивність руху (ІР) протягом навантаженого денного періоду робочої доби, яка приводить до високого рівня завантаження більшості під’їздів до регульованих пе- рехресть і, відповідно, до значних затримок при його подоланні.