В связи с вышесказанным разработка автоматизированной системы управления дорожным движением является актуальной задачей
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Целью данной работы является проектирование компонентов автоматизированной системы управления дорожным движением.
Для достижения поставленной цели необходимо сформулировать и решить следующие задачи:
Анализ основных сведений об автоматизированном управлении дорожным движением.
Разработка технического задания на проектирование автоматизированной системы управления дорожным движением.
Разработка структурных схем автоматизированной системы управления дорожным движением.
Выбор аппаратной части автоматизированной системы управления дорожным движением.
Выбор алгоритмического обеспечения автоматизированной системы управления дорожным движением.
Новизна полученных результатов заключается в применении адаптивного алгоритма управления светофорами на основе нечеткой логики, что позволяет продолжительность работы разрешающего сигнал светофора.
Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты и примененные подходы могут быть использованы при разработке и анализе автоматизированных систем управления дорожным движением в которых используются светофоры для регулирования транспортных потоков.
1 Основные сведения об автоматизированном управлении дорожным движением
1.1 Понятия транспортного потока и принципов управления
Для автоматизированных систем управления дорожным движением объектом управления является транспортный поток. В понятие транспортного потока вкладывается совокупность признаков, которые характеризуют процесс движения следующими параметрами: интенсивность, скорость, состав потока, интервалы в потоке и др.
На выбор конкретной АСУДД влияют свойства транспортного потока.
Свойства транспортного потока:
Динамический характер поведения, обоснованный неравномерностью поступления автомобилей в транспортную сеть в течение суток.
Ежедневное изменение транспортного потока имеет статистический характер, но из-за большого количества индивидуальных участников дорожного движения присутствует вероятностное поведение объекта управления.
Статистические закономерности движения носят устойчивый характер, т.к. большинство участников дорожного движения придерживаются периодического режима движения с различными целями.
Транспортные потоки характеризуются инерционностью, т.е. свойством объекта управления непрерывно переходить из состояния в состояние во времени и в пространстве.
Все свойства транспортного потока определяются взаимосвязанным и взаимозависимым движением транспортных средств.
Отсутствие хаоса в транспортном потоке делает возможным построение АСУДД.
При разработке АСУДД необходимо выполнить решение задач:
анализ процессов функционирования объекта управления;
синтез алгоритмов управления и обработки информации.
При анализе процессов функционирования объекта управления необходимо параметры транспортного потока – скорость, интенсивность и плотность. Причем. Параметры транспортного потока взаимосвязаны. Наиболее часто определяются скорость и интенсивность транспортного потока, т.к. они наиболее просто могут быть измерены и достаточно полно отражают свойства транспортного потока.
При синтезе алгоритмов управления и обработки информации необходимо изучить вероятностно статистические характеристики выбранных параметров. Также при этом определяются основные алгоритмы управления процессом движения транспортного потока.
Основным регулирующим элементом для транспортного потока являются светофоры. Регулирование транспортного потока, движущегося в определенном направлении, выполняется тремя световыми сигналами светофора (красный, желтый, зеленый). Но при этом параметры управления являются более сложными по своей структуре, зависящей от специфики транспортного потока.
Последовательность управления транспортным потоком характеризуется следующими параметрами:
длительность основных тактов – комбинаций одновременного горения светофорных сигналов, разрешающих или запрещающих движение потоков по определенным направлениям;
длительность промежуточных тактов (переходных интервалов), во время которых происходят закрытие и подготовка к открытию направлений движения;
длительность фаз управления, каждая из которых объединяет основной и следующий за ним промежуточный такты;
длительность цикла – интервала времени, в течение которого происходит смена всех разрешающих тактов;
состав фаз в цикле, определяющий перечень регулируемых направлений движения на перекрестке;
последовательность фаз в цикле, определяющая очередность разрешающих сигналов для транспортных направлений на перекрестке;
временные сдвиги между включениями фаз на соседних перекрестках, влияющие на возможность безостановочного движения транспортных средств по дорожной сети.
В соответствии с вышеперечисленными принципами и параметрами управления разрабатывается программа управления для АСУДД, которая координирует движение на обслуживаемых перекрестках и фактически формирует многомерный вектор, компонентами которого являются параметры последовательности управления для каждого обслуживаемого перекрестка.
1.2 Обзор решений по организации автоматизированных систем управления дорожным движением
На основе анализа автоматизированных систем управления дорожным движением определим основной их функционал, принципы и подходы реализации.
Основные функции АСУДД заключаются в:
реализации координации управления светофорами по ходу движения транспортного потока с учетом времени суток, дня недели и (или) фактических параметров транспортных потоков;
реализация централизованного диспетчерского управления перекрёстками по ходу движения транспортного потока с диспетчерского пункта управления дорожного движения;
формирование и архивирование статистических данных параметров транспортного потока и функционирования технических средств системы управления;
формирование рекомендаций по изменению режимов управления.
Современная АСУДД для городского применения разрабатывается не только для локального управления несколькими перекрестками, транспортными потоками, а также она должна входить в общегородскую систему, в которой интегрировано управление дорожно-транспортной сетью всего города
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. При этом необходимо придерживаться единого системного подхода к управлению движением всех транспортных потоков города. Выполнение вышеперечисленных требований к общегородской АСУДД требует наличия большого количества пунктов управления и контроля движения транспортных потоков. Эти пункты управления должны быть оснащены необходимым комплексом аппаратных и программных средств, позволяющих выполнять свои задачи при удалении на десятки километров от контролируемых дорожных объектов и транспортных потоков.
Основные компоненты, входящие в АСУДД:
комплекс технических средств;
программное (алгоритмическое) обеспечение;
организационное обеспечение.
К комплексу технических средств АСУДД относятся следующие элементы:
детекторы транспорта;
контроллеры для сбора информации и сетевые коммутаторы для передачи различных видов информации о дорожном движении;
местные исполнительные устройства (дорожные контроллеры управления светофорной сигнализацией, знаками и указателями);
средства диспетчерского контроля и управления движением.
Комплекс программных средств АСУДД или программное обеспечение (ПО) условно можно разделить на внешнее ПО и на внутреннее ПО.
Внешнее ПО предназначено для реализации конкретных алгоритмов управления транспортными потоками на определенных участках дорожного движения.
Внутреннее ПО содержит в себе следующие компоненты:
служебные программы, которые обеспечивают коммуникацию и взаимодействие между собой различных частей АСУДД;
ввод и реализацию алгоритмов управления транспортными потоками;
вывод результатов выполнения технологических программ;
контроль и диагностика АСУДД, а также вспомогательные программы для тестирования и наладки компонентов АСУДД.
Организационное обеспечение АСУДД представляет из себя штат специалистов, которые обеспечивают функции управления движением, а также эксплуатацию и обслуживание технических средств, подготовку и корректировку программ, составляющих ПО системы.
Также возможно следующее представление типового состава АСУДД:
управления светофорными объектами (собственно, контролируемая работа объекта);
мониторинга транспортного потока (сбор и анализ данных о скорости, интенсивности транспортного потока);
видеонаблюдения (контроль дорожной обстановки посредством камер телеобзора);
фото- и видеофиксации нарушений правил дорожного движения (система тройного назначения: автоматическая фиксация нарушений административного законодательства в области дорожного движения, дополнительный источник данных о параметрах транспортного потока, использование в рамках проведения специальных мероприятий);
информирования участников дорожного движения (косвенное управление транспортным потоком посредством предоставления водителям оперативной информации о дорожном движении);
АСУДД предполагает использование как проводных, так и беспроводных каналов связи, наличие собственного центра обработки данных, центра управления дорожным движением и наличие профильных специалистов в области организации дорожного движения
50% дипломной работы недоступно для прочтения
Закажи написание дипломной работы по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее время!
