Дослідження ефективності координованого світлофорного регулювання на магістральних вулицях міста Львова
Автор: Галан Роман Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Розумний транспорт і логістика для міст (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Постійне та безперервне зростання автомобільного руху стає джерелом серйозних транспортних проблем, особливо відчутних на регульованих перехрестях, що перетинають магістральні вулиці. Зі зростанням автомобільного потоку збільшується перевантаженість дорожньо-транспортної мережі, що призводить до затримок перед перехрестями, зниження рівня пропускної здатності і, на жаль, збільшення числа дорожньо-транспортних пригод [1–2]. У зв’язку з цим стає актуальною задача вдосконалення інфраструктури дорожнього руху з метою зменшення цих проблем. Один з перспективних напрямків розв’язання полягає у створенні більш ефективних та пропускних вулично-дорожніх мереж та покращення умов для громадського транспорту [2]. Важливим аспектом цього процесу є впровадження систем координованого керування рухом на магістральних вулицях. Такі системи дозволяють синхронізувати роботу світлофорних об’єктів, що покращує пропускну здатність перехресть та зменшує затримки [3]. При розробці оптимальних стратегій керування світлофорними об’єктами необхідно враховувати динамічні властивості транспортного потоку, геометрію перехрестя, а також різні характеристики транспортних потоків. Невірно вибрані параметри координованого керування можуть призвести до утворення черг автомобілів перед перехрестями, що загострює ситуацію на дорогах та підвищує ризик дорожньо-транспортних пригод [4–5]. Об’єкт дослідження – магістральні вулиці з регульованим рухом. Предмет дослідження – закономірності зв’язку між характеристиками дорожнього руху, дорожніми умовами і параметрами світлофорного регулювання на перехрестях. Мета дослідження: – провести аналіз прогресивних методів синтезу структури циклу світлофорного регулювання і визначення його складових; – розробити принципи оптимізації структури світлофорного циклу з уточненням параметрів режиму регулювання і порядку визначення тривалості інтервалів; – провести імітаційне моделювання для визначення затримок транспортних засобів перед регульованими перехрестями; – обґрунтувати оптимальну тривалість світлофорного циклу регулювання. Для визначення ефективності системи координованого світлофорного регулювання проводився розрахунок тривалості циклу для всієї координованої системи. На вулиці В. Великого ця тривалість становить 52 с, на вулиці Стрийська – 111 с, а на вулиці Городоцька – 82 с. Це вказує на те, що кожна з вулиць має свою унікальну тривалість циклу світлофорного регулювання, яка враховується при синхронізації роботи світлофорів у межах координованої системи. Тривалість циклу на кожній вулиці залежить від інтенсивності руху, геометрії перехрестя та інших чинників, що впливають на організацію транспортного руху. Результати цих розрахунків є ключовими для встановлення оптимальних параметрів роботи світлофорів, що забезпечують максимальну ефективність руху транспорту в місті. Вони допомагають управлінцям дорожнього руху приймати обґрунтовані рішення щодо покращення транспортної інфраструктури та зменшення заторів. Для візуалізації системи координованого світлофорного регулювання було створено графічне відображення. На вулиці В. Великого середня швидкість руху транспортного потоку складає 40 км/год, а ширина інтервалу часу між світлофорними циклами – 14 с. На вулиці Стрийська також середня швидкість руху транспортного потоку дорівнює 40 км/год, а ширина інтервалу часу – 14 с. У той же час, на вулиці Городоцька середня швидкість руху транспортного потоку також становить 40 км/год, проте ширина інтервалу часу тут значно більша і дорівнює 39 с. Під час дослідження було встановлено, що використання системи координованого регулювання значно впливає на транспортний потік. Сумарна середня довжина черги перед перехрестями на трьох досліджуваних ділянках зменшилась на 7,7%, що свідчить про покращення ефективності руху. Максимальна довжина черги також зменшилась на 6,6%, що вказує на зменшення інтенсивності заторів. Крім того, кількість зупинок перед перехрестями зменшилася на 6,7%, що є ще одним позитивним результатом впровадження системи координованого регулювання. Ці дані свідчать про більш ефективне використання транспортної інфраструктури та зменшення часу очікування на перехрестях, що позитивно впливає на загальну рухливість та безпеку дорожнього руху. На основі результатів проведених натурних досліджень транспортного потоку було визначено оптимальну тривалість світлофорного циклу для магістральних вулиць Львова. З урахуванням поточних умов руху на досліджених вулицях, рекомендовано на вулиці Стрийська, при рівні завантаження проїзної частини 0,6, встановлювати тривалість світлофорного циклу не більше 90 с, щоб забезпечити ефективну організацію руху. У випадку вулиць Городоцька та В. Великого, рекомендовано встановлювати тривалість світлофорного циклу на рівні 80 с. Ці оптимальні значення дозволять забезпечити максимальну пропускну здатність доріг та зменшити затори, що позитивно впливає на швидкість руху транспорту та загальну ефективність системи світлофорного регулювання в місті. Ключові слова: регульоване перехрестя, транспортний потік, пропускна здатність, транспорті затримки, довжина черги. Перелік використаних літературних джерел. 1. Дмитриченко, М. Ф., Вікович, І. А., & Зубачик, P. M. (2010). Про координоване управління транспортними потоками на вулично-дорожній мережі міста. Вісник [Національного транспортного університету], (21 (2)), 67-72. 2. Гілевич, В. В. (2016). Підвищення ефективності роботи регульованих перехресть з жорсткими світлофорними циклами (Doctoral dissertation, Львів, 2016). 3. Єресов, В. І., & Григор’єва, О. В. (2013). Шляхи управління рухом в умовах перевантаження. Вісник [Національного транспортного університету], (28), 169-176. 4. Форнальчик, Є. Ю., Форнальчик, Е. Ю., Трушевський, В. Е., & Трушевский, В. Э. (2018). Управління дорожнім рухом на регульованих перехрестях у містах: монографія. 5. Трушевський, В. Е. (2016). Удосконалення світлофорного регулювання при організації руху за окремими напрямками (Doctoral dissertation, , Національний транспортний університет, Київ).