Адаптивное регулирование светофорных перекрестков

Работа светофора в обычном режиме характеризуется постоянной продолжительностью зеленого и красного света и всего цикла. В обычном светофоре время работы зеленого и красного света, а также время цикла фиксированы. Такой режим работы в часы пик, при неравномерном транспортном потоке, приводит к появлению автомобильных пробок. Это создает определенные трудности в движении машин, особенно при изменении их потоков в часы пик, что довольно часто приводит к появлению автомобильных пробок.
Для устранения данного недостатка необходимо менять продолжительность элементов цикла работы светофора в соответствии с количеством подъезжающих к перекрестку машин.
На рисунке 1.1 показан график с реальных детекторов на четырехполосной магистрали в течение суток.
Из графика видно, как в вечерний час пик появляется «пробка». Наличие таких «пробок» или заторов в дорожном движении возникает и по причине неудовлетворительной работы светофорных объектов, не учитывающих реальную загрузку и интенсивность транспортного движения. Исключить перечисленные недостатки возможно путем реализации адаптивного регулирования светофоров на перекрестках.
Условно адаптивное управление можно разделить на локальное и сетевое.
Рисунок 1.1 – Реальные графики с детекторов дорожного движения
В локальном адаптивном режиме перекрёсток руководствуется показаниями детекторов автомобилей и регулирование на нём выполняется независимо от состояния соседних перекрёстков

. Такие системы применялись в США начиная с 1930-х годов и показали высокую эффективность на изолированных перекрёстках с невысокой интенсивностью движения, а также при управлении вторичными направлениями движения (правые и левые повороты, выезды с второстепенных дорог, управляемые отдельной светофорной секцией и вызываемые только по сигналу детектора). Существуют перекрёстки, все направления, которого вызываются по сигналу детекторов. Такие системы очень гибкие и подходят для решения многих задач, однако требуют достаточно сложного программирования и отладки для каждой конкретной ситуации.
В сетевом адаптивном режиме происходит обмен данными между смежными перекрёстками, за счёт чего управление является координированным и обеспечивает большую эффективность. Сетевые адаптивные режимы в свою очередь делятся на два типа: выбор программы управления из библиотеки и динамический режим.
Системы, основывающиеся на выборе режима управления из библиотеки, оснащаются детекторами транспорта, установленными в ключевых точках управляемой дорожной сети. С помощью этих детекторов система оценивает состояние траффика по программируемым критериям и выбирает план, наиболее подходящий для оптимального управления движением. Для минимизации последствий от возможной погрешности измерения, план устанавливается на время от 5 до 30 минут, после чего производится переоценка. Системы подобного уровня реализуют принцип зелёной волны (смещение включения зелёного сигнала в зависимости от расстояния между соседними перекрёстками)