Обґрунтування ефективного напряму розвитку систем світлофорного управління з жорсткими циклами регулювання
DOI:
https://doi.org/10.31649/2413-4503-2022-16-2-110-119Ключові слова:
локальний світлофорний об'єкт, координація роботи світлофорів, адаптивне світлофорне управління, регульоване перехрестя, міська магістраль, вулично-дорожня мережа, транспортний засіб, транспортні потоки, інтенсивність рухуАнотація
Робота спрямована на визначення пріоритетів у розвитку мереж локальних світлофорних об’єктів, наявність яких є характерною для більшості міст України, задля чого проаналізовано сучасні методи світлофорного управління дорожнім рухом у містах. Велика кількість таких досліджень покладається на застосування сучасних механізмів прийняття рішень на основі обраної авторами евристики або переробки великих масивів даних за допомогою штучного інтелекту. Створені в результаті таких досліджень методи зазвичай демонструють деяке покращення характеристик руху транспортних засобів порівняно з його існуючим станом або базовими альтернативами, але не можуть претендувати на загальність та поширене застосування, а виглядають більше як чергова спроба знайти прийнятне рішення в організації дорожнього руху завдяки застосуванню методів, які непогано зарекомендували себе в інших сферах знання. В основній частині робіт у сфері світлофорного управління розглядають питання адаптивного управління окремими світлофорами або їхніми групами в містах та демонструють обмежену результативність, яка не перевищує ефективності методів координації роботи світлофорів. В той же час сумісне застосування методів координованого та адаптованого світлофорного управління приводить до значно більш високих результатів, що може свідчити на користь координації як першочергового напряму розвитку систем локальних світлофорів.
До такого ж попереднього висновку приводять й результати порівняння ефективності локальних та координованих фрагментів вулично-дорожньої мережі, де не використовувались існуючі програмні засоби з простої або адаптованої координації, а також результати ручного налаштування планів координації. Але для остаточного вирішення питання першочерговості напрямів адаптивного чи координованого управління при розвитку систем локальних світлофорів, необхідне створення та реалізація нового методу координації, який дозволить переконливо засвідчити на її користь, як більш ефективного першого кроку на шляху від локальних світлофорів до розумного міста.
Посилання
Qadri S.S.S.M., “State-of-art review of traffic signal control methods: challenges and opportunities”, European Transport Research Review, vol. 12, no. 55, 2020. https://doi.org/10.1186/s12544-020-00439-1.
Jin, J., Ma, X., & Kosonen, I. “An intelligent control system for traffic lights with simulation-based evaluation”, Control Engineering Practice, no. 58, pp. 24-33, 2017. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2016.09.009.
Zhao, H., Han, G., & Niu, X. “The signal control optimization of road intersections with slow traffic based on improved PSO”, Mobile Networks and Applications, 2019. https://doi.org/10.1007/s11036-019-01225-7.
Deng, G. “Simulation-based optimization doctoral dissertation”. University of Wisconsin-Madison, 2007.
Carson, Y., & Maria, A. “Simulation optimization: Methods and applications”, in Proceedings of the 1997 winter simulation conference, S. Andrad?ttir, K. J. Healy, D. H. Winters, & B. L. Nelson (Eds.), pp. 118-126, 1997.
Yu, D., Tian, X., Xing, X., & Gao, S. “Signal timing optimization based on fuzzy compromise programming for isolated signalized intersection”, Mathematical Problems in Engineering, pp. 1-12, 2016. https://doi.org/10.1155/2016/1682394.
Jia, H., Lin, Y., Luo, Q., et al. “Multi-objective optimization of urban road intersection signal timing based on particle swarm optimization algorithm”, Advances in Mechanical Engineering, vol. 11, pp. 1-9, 2019. https://doi.org/10.1177/1687814019842498.
Venayagamoorthy, G. K. “A successful interdisciplinary course on computational intelligence”, IEEE Computer Intelligence Magnet, vol. 4, is. 1, pp. 14-23, 2009. https://doi.org/10.1109/MCI.2008.930983
Shaheen S., Young T., Sperling D., Jordan D., Horan T. Identification and Prioritization of Environmentally Beneficial Intelligent Transportation Technologies. Berkeley: Institute of Transportation Studies of University of California. Working Paper UCD-ITS-RR-98-01. 1998. 291 P.
Cass S. Signal Networks, “Through Traffic Engineering Proceedings” in Conference on Improved Street Utilization., Washington D.C., USA, pp. 127–143, 1967.
Hillier J.A. “Glasgow's Experiment in Area Traffic Control”, Traffic Engineering and Control, no. 7(8 & 9), pp. 502-509 & 569-571, 1965 & 1966.
USA Patent # 3 305 828 of 19 February 1967 "Progressive traffic signal control system".
Highway Capacity Manual. Washington, D. C.: TRB, National Research Concil, 2000, 1207 p.
Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections. Ottawa: Institute of Transportation Engineers, 2008, 232 p.
Signal Timing Manual. Washington, D. C.: TRB, NCHRP Report 812, 2015, 317 p.
Webster F.V. Traffic Signal Settings / Road Research Technical Paper No. 39, Department of Scientific and Industrial Research, London, 1958, 45 p.
Guide to Traffic Management Part 9: Transport Control Systems – Strategies and Operations. Austroads Publication No. AGTM09-20, 2020, 271 p.
Miller A. J. “Australian road capacity guide: provisional introduction and signalized intersections”, bulletin no. 4, Australian Road Research Board, Vermont South Vic., 1968, 44 p.
Akçelik R. Traffic signals: capacity and timing analysis, ARR 123, Australian Road Research Board, Vermont South Vic., 1981, 123 p.
Traffic Control Signal Design Manual. Connecticut Department of Transportation Bureau of Engineering and Construction Division of Traffic Engineering, 2009, 201 p.
Ting Lu M.E. “Dynamic Network-Wide Traffic Signal Optimization” Civil Engineering, Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Germany. 2015. 170 p.
Abdelghaffar H.M. “Developing and Testing a Novel De-centralized Cycle-free Game Theoretic Traffic Signal Controller: A Traffic Efficiency and Environmental Perspective” Electrical Engineering, Blacksburg, Virginia, USA, 2018, 143 p.
Xie Y. “Development and Evaluation of an Arterial Adaptive Traffic Signal Control System Using Reinforcement Learning”, Civil Engineering, Texas A&M University, College Station, Texas, USA, 2007, 166 P.
Yue R. “Determination of Progression Speeds for Traffic Signal Coordination”, Civil and Environmental Engineering, University of Nevada, Reno, USA. 2020. 88 P.
Farzaneh M. “Modeling traffic dispersion”, Civil Engineering, Blacksburg, Virginia, USA, 2005, 131 p.
Gartner N.H. OPAC: Strategy for Demand-responsive Decentralized Traffic Signal Control. Paris, France, IFAC Proceedings Volumes, 1990. pp. 499-503.
Yin Y., Liu H.X., Laval J.A., Lu X.Y., Li M., Pilachowski J., Zhang W.B. An Offset Refiner for Coordinated Actuated Signal Control Systems, California PATH Research Report UCB-ITS-PRR-2007-2, University of California, California, USA, 2007, 121 p.
Adacher L. “A global optimization approach to solve the traffic signal synchronization problem”, in 15th meeting of the EURO Working Group on Transportation EWGT 2012 Proceedings, Paris, France, pp. 1270-1277, 2012.
Fernandez R. “Evolution of the TRANSYT model in a developing country”, Transport Research Part A Policy and Practice, no. 40, 2006. pp. 386-398. https://doi.org/10.1016/j.tra.2005.08.008.
Day C. M., Haseman R., Premachandra H., Brennan T. M., Jr., Wasson J. S., Sturdevant J. R. and Bullock D. M. “Evaluation of Arterial Signal Coordination. Methodologies for Visualizing High-Resolution Event Data and Measuring Travel Time”, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, no. 2192, pp. 37-49, 2010.
Day C. M., Brennan T. M., Jr., Premachandra H., Hainen A.M., Remias S.M., Sturdevant J.R., Richards G., Wasson J.S. and Bullock D.M. “Quantifying Benefits of Traffic Signal Retiming”, in Final Report of Joint Transportation Research Program FHWA/IN/JTRP-2010/22, Purdue University, 2010. 67 P.
Day C.M., Brennan T.M., Jr., Premachandra H., Sturdevant J.R., Richards G., Wasson J.S. and Bullock D.M. Visualization and Assessment of Arterial Progression Quality Using High Resolution Signal Event Data and Measured Travel Time. Purdue University: Purdue e-Pubs, 2010. 30 p. http://docs.lib.purdue.edu/civeng/8.
Li M., Zhang L., Song M.K., Wu G., Zhang W.B., Zhang L. and Yin Y. “Improving Performance of Coordinated Signal Control Systems Using Signal and Loop Data”, in Final Report for TO 6332, University of California + University of Florida, USA, 2010. 129 p.
Andalibian R., Tian Z. Signal Timing and Coordination Strategies Under Varying Traffic Demands. Nevada Department of Transportation. NDOT Research Report No. 236-11-803, 2012. 46 p.
Wei M., Jin W., and Shen L. A Platoon Dispersion Model Based on a Truncated Normal Distribution of Speed. Journal of Applied Mathematics, 2012. 13 P. https://doi.org/10.1155/2012/727839
M. J. Lighthill and G. B. Whitham, “On kinematic waves:a theory of traffic flow on long crowded roads”, in Proceedings of the Royal Society of London A, vol. 229, no. 1178, pp. 317-345, 1955.
Wong S.C. and Wong G.C.K. “An analytical shock-fitting algorithm for LWR kinematic wave model embedded with linear speed-density relationship”, Transportation Research B, vol. 36, no. 8, pp. 683-706, 2002.
Zhang P., Wong S.C. and Dai S.Q. “A conserved higher-order anisotropic traffic flow model: description of equilibrium and non-equilibrium flows”, Transportation Research B, vol. 43, no. 5, pp. 562-574, 2009.
Fusco G., Bielli M., Cipriani E., Gori S., Nigro M. “Signal Settings Synchronization and Dynamic Traffic Modelling”, European TransportTrasporti Europei, is. 53, no. 7, 25 p, 2013.
Cantarella G.E., R. Di Pace, S. Memoli and S. de Luca. “The Network Signal Setting Problem: The Coordination Approach vs. The Synchronisation Approach”, in Proceeding of 15th International Conference on Computer Modelling and Simulation, UKSim, 2013, 6 p. DOI: 10.1109/UKSim.2013.99.
Zhou Y., Jia S., Mao B., Ho T.K., and Wei W. An Arterial Signal Coordination Optimization Model for Trams Based on Modified AM-BAND. Discrete Dynamics in Nature and Society, Volume 2016, 10 p.
Kim S.R., Warchol S., Schroeder B.J. and Cunningham C. “Innovative Method for Remotely Fine-Tuning Offsets Along a Diverging Diamond Interchange Corridor”, Transportation Research Record, no. 2557, pp. 33-43, 2016.
Rane V., Goliya H.S., Sanwaliya P. and Faraz M.I. “Synchronization of Signalized Intersection from Rasoma to High Court in Indore District”, International Journal of Scientific and Research Publications, vol. 6, is. 4, pp. 112-116, 2016.
Leal S.S., de Almeida P.E.M., Chung E. “Active control for traffic lights in regions and corridors: an approach based on evolutionary computation”, in World Conference on Transport Research - WCTR 2016 Shanghai. Transportation Research Proceeding, vol. 25, pp. 1769-1780, 2017.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 116
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
