|
122 1. С позиций системной методологии проведен анализ социальноэкономической проблемы управления безопасностью дорожного движения. Определены основные .чадами повышения уровня безопасности, решение которых базируется на моделях и алгоритмах регулирования транспортных потоков. 2. Разработано формализованное описание транспортных процессов на автомобильных магистралях, положенное в основу нечетких моделей управления транспортными потоками. 3. Предложен алгоритм управления транспортными потоками для условий .ижальншх) перекрестка простой коифигурации, учитывающий мпоюполосность дорожных магистралей, а также повышенную интенсивность движения. 4. Разработан алгоритм управления транспортными потоками для системы взаимосвязанных перекрестков, реализующий средства синхронизации режимов регулирования светофорном сигнализации на основе аппарата нечеткой логики. 5. Предложена модель анализа альтернативных вариантов управления светофорной сигнализацией, предназначенная для выбора оптимальных вариантов регулирования светофорной сигнализации, минимизирующих время пребывания транспортных объектов в системе. 6. Разработан алгоритм управления транспортными потоками на основе миоюпозициоппых дорожных знаков. 7. Разработала информационная подсистема анализа и прогнозирования уровня безопасности дорожного движения на базе оперативноформальных статно ических данных. 8. Разработана структура программного и информационного обеспечения моделей и алгоритмов регулирования транспортных потоков, позволяющая повысить эффективность и оперативность процессов принятия решении но управлению безопасностью дорожного движения. 9. Проведен анализ работоспособности и эффективности разработанных моделей и программного обеспечения, результаты которого свидетельствуют о возможности их использования в реальных условиях городских транспортных систем. |
11 особенности и свойства процесса управления объектами транспортных потоков. Проводится анализ состояния и перспективы развития автоматизированных систем управления дорожным движением. Рассматривается и обосновывается необходимость реализации системы управления потоком транспорта. Рассматриваются различные методы и модели управления потоком транспорта динамическое программирование и нелинейные дифференциальные уравнения. Рассматриваются методы и средства контроля объектов транспортных потоков. • Во второй главе рассмотрен процесс разработки системы управления объектами транспортных потоков на основе нечеткой логики. Рассматриваются два основных подхода к управлению: одного перекрестка и системы взаимосвязанных перекрестков. Предложена структура системы управления для решения задачи управления объектами транспортных потоков в условиях одного перекрестка и системы взаимосвязанных перекрестков на основе нечеткой логики. В соответствии с традиционным подходом к управлению система включает следующие блоки: база правил, блок фаззификации, блок принятия решения, блок дефаззификации. Разработана модель анализа альтернативных вариантов управления светофорной сигнализацией, которая предназначена для анализа и выбора оптимальных вариантов регулирования светофорной сигнализацией, минимизирующих время пребывания транспортных объектов в системе, на основе нечеткой логики по сравнению с традиционным подходом на основе «жесткой» системы регулирования. В третьей главе предложена структурная модель системы управления РИС на основе ГБД. Подробно рассмотрена функциональность компонентов модели. Осуществлен выбор коммуникационного механизма, используемого для интеграции компонентов. Рассматривается возможность применения для организации взаимодействия сокетов потоков и технологии CORBA. Разработаны интерфейсы компонентов модели на языке OMG IDL (Object Management Group Interface Definition Language). 33 Глава 2. Модели управления объектами транспортных потоков на основе аппарата нечеткой логики В данной главе рассматривается процесс разработки системы управления объектами транспортных потоков на основе нечеткой логики. Рассматриваются два основных подхода к управлению: одного перекрестка и системы взаимосвязанных перекрестков. Предлагается набор лингвистических переменных для описания процесса управления потоком транспорта, разрабатывается структура системы управления, структура базы правил, разрабатываются алгоритмы управления потоком транспорта на основе нечеткой логики. Далее производится расширение задачи управления потоком транспорта для случая системы взаимосвязанных перекрестков. Рассматривается сведение к модели двух перекрестков и особенности управления в этом случае, формулируются ограничения и основные этапы разработки системы управления потоком транспорта. Разработана модель анализа альтернативных вариантов управления светофорной сигнализацией, которая предназначена для анализа и выбора оптимальных вариантов регулирования светофорной сигнализацией, минимизирующих время пребывания транспортных объектов в системе, на основе нечеткой логики по сравнению с традиционным подходом на основе «жесткой» системы регулирования. 2.1. Формализованное описание процессов управления потоками транспортных средств ■ , В настоящее время остро стоит проблема управления транспортными потоками, особенно в больших городах. Увеличение количества транспортных средств как личных, так и общественных, привело к перегруженности городских дорог, многочасовым пробкам, затруднению движения пешеходов, увеличению количества аварий и т.д. 64 2.4. Модель анализа альтернативных вариантов управления светофорной сигнализацией Для практического внедрения СУПТС необходимо обосновать экономическую целесообразность предлагаемого подхода. Для этого необходимо разработать методику проверки эффективности предлагаемых методов управления потоком транспортных средств. Так как непосредственное исследование эффективности СУПТС в процессе ее функционирования может оказаться нецелесообразным как с точки зрения стоимости, так и с точки зрения опасности для жизни и здоровья водителей, то была разработана модель анализа вариантов регулирования светофорной сигнализацией. Модель предназначена для анализа и выбора оптимальных вариантов регулирования светофорной сигнализацией, минимизирующих время пребывания транспортных объектов в системе, на основе нечеткой логики по сравнению с традиционным подходом на основе «жесткой» системы регулирования. В рамках модели рассматривается система связанных между собой перекрестков к1,к2...кк, разделенных перегонами S1,S2...Sn-i определенной длинны (рис. 2.15). Рис. 2.15. Структура системы перекрестков Каждый перекресток содержит светофор, у которого время горения красного запрещающего сигнала равно tKp(k) и время горения зеленого разрешающего сигнала равно t3en(k). Время цикла определяется суммой: ТцДср ttyfr) + t3ejl(k). (2.18) |