Технология «общения» дорожного транспорта

Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ»
Выпуск 2, март – апрель 2014
Опубликовать статью в журнале - http://publ.naukovedenie.ru

Институт Государственного управления, 

права и инновационных технологий (ИГУПИТ)
Связаться с редакцией: publishing@naukovedenie.ru

1

http://naukovedenie.ru 02TVN214

УДК 656.13.051/057

Власов Алексей Александрович

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Россия, Пенза1

Доцент кафедры «Организация и безопасность движения»

Кандидат технических наук
E-Mail: vlasov_a71@mail.ru

Орлов Никита Андреевич

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Россия, Пенза

Аспирант кафедры «Организация и безопасность движения»

E-Mail: obd@pguas.ru

Чушкина Кристина Александровна

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Россия, Пенза

Студент

E-Mail: kristina08121991@yandex.ru

Методика расчета режимов работы светофорных объектов 

в условиях насыщенного движения

Аннотация: Транспортные заторы в городах стали повседневным явлением, с каждым 

годом их число и продолжительность неуклонно увеличивается. Предотвратить или, по 
крайней мере, уменьшить перегрузку транспортной сети возможно только при использовании 
современных методов управления дорожным движением.

В статье рассмотрена методика расчета режимов работы светофорных объектов, 

препятствующая 
образованию 
общесетевых 
транспортных 
заторов. 
Обзор 
методов 

управления в современных автоматизированных системах управления дорожным движением 
показал, что для управления насыщенными транспортными потоками используются сценарии, 
заранее подготовленные на основе опыта транспортных инженеров.

В данном исследовании задача нахождения режимов работы светофорных объектов 

была сформулирована как задача максимизации интенсивности движения в области 
управления при соблюдении баланса входящих и исходящих потоков на предварительно 
указанных транспортных связях. Данная постановка задачи позволяет исключить образование 
транспортного затора на магистральном направлении. Оценка эффективности метода была 
проведена на микроскопической модели фрагмента транспортной сети в программе SUMO. 
Моделирование движения показало существенное сокращение времени движения по сети и 
задержек на перекрестках в сравнении с локальным адаптивным управлением.

Ключевые слова: Pежим работы светофорного объекта; насыщенное движение;

баланс входящих и исходящих потоков.

Идентификационный номер статьи в журнале 02TVN214

1 440028, Пенза, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кабинет: 5206

Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ»
Выпуск 2, март – апрель 2014
Опубликовать статью в журнале - http://publ.naukovedenie.ru

Институт Государственного управления, 

права и инновационных технологий (ИГУПИТ)
Связаться с редакцией: publishing@naukovedenie.ru

2

http://naukovedenie.ru 02TVN214

Рост автотранспортного парка сопровождается резким увеличением интенсивности 

движения на автомобильных дорогах и городских улицах. Транспортная инфраструктура, в 
свою очередь, не может развиваться в таком же высоком темпе. Строительство новых и 
реконструкция существующих дорог является дорогим и трудоёмким процессом, требующим 
значительного времени. В результате транспортные заторы в городах стали повседневным 
явлением, с каждым годом их число и продолжительность неуклонно увеличатся. Заторы 
приводят к экономичным потерям из-за продолжительных задержек, которые они вызывают, 
и они также оказывают негативное воздействие на окружающую среду, увеличивая уровень 
шума и загрязнение токсичными компонентами отработанных газов.

Предотвратить или, по крайней мере, уменьшить перегрузку транспортной сети 

возможно за счет более эффективного использования имеющихся дорог при использовании 
современных методов управления дорожным движением. Ряд российских исследователей 
обращались к вопросам определения режимов работы светофоров в условиях возникновения 
транспортных заторов [4, 5, 6, 7], однако результаты их исследований не были востребованы 
практикой управления дорожным движением.

Основным 
принципом 
управления 
транспортными 
потоками 
в 
современных 

автоматизированных системах управления дорожным движением (АСУДД)
является 

управление путем остановки транспортных средств. На каждый транспортный поток, 
движущийся через перекрёсток, посредством светофора воздействует один из сигналов –
зеленый, желтый или красный. При внешней простоте управляющих воздействий,
современные АСУДД имеют достаточно сложную структуру, которая включает, в том числе 
подсистему управление в условиях насыщенного движения (управление в условиях заторов) 
[1,2]. Рассмотрим принципы управления насыщенными транспортными потоками, на примере 
наиболее известных зарубежных АСУДД – SCOOT и MOTION.

SCOOT – одна из старейших АСУДД, реализующих централизованное адаптивное 

управление транспортными потоками. Централизация системы позволяет использовать 
общесетевые стратегии управления: пропуск пиковой загрузки; противозаторовое управление 
и нормирование объемов движения на подходах к зонам заторов; централизованный 
приоритет транспорта общего пользования [9].

Для формирования управляющих воздействий SCOOT использует транспортную 

модель, аналогичную программе TRANSYT и работающую в режиме online. SCOOT 
использует трех стадийную оптимизацию, последовательно определяя длительность цикла, 
разбиения длительности фаз и смещения начала цикла (используются соответственно 
оптимизаторы цикла, разбиения и сдвига).
Каждый оптимизатор оценивает эффект 

небольшого изменения в сигнальном плане при данной транспортной нагрузке области, через 
индекс пригодности (performance index - PI), являющийся комбинированным показателем 
времени задержки транспортных средств и числа остановок на каждой связи:

где di – задержка на связи i (определенной на множестве связей n); K – установленный 

пользователем фактор штрафа остановки, выражающий важность остановок относительно 
задержки; Si – количество остановок на связи i; wdi, wsi – установленные для каждой связи 
весовые коэффициенты задержки и остановки; QP – штраф очереди.

Управление в условиях сверх насыщенности движения основывается на следующих 

методах: смена значимости фактора перегрузки транспортных связей QP (при перегрузке 
транспортной связи производится смена ее коэффициентов значимости); нормирование и 
смена весовых коэффициентов wdi и wsi целевой функции.













n

i

i
S
i
d
QP
S
Kw
d
w
PI
i
i

1