Система управления городскими транспортными потоками

(51) 08 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ ленные на перекрестках дорог и расположенными около них видеокамерами,персональные компьютеры транспортных средств абонентов,специализированные на визуальное воспроизведение информации на проезжей части, согласно полезной модели,центральный компьютер дополнительно снабжен мнемосхемой, автоматическим рабочим местом диспетчера, аппаратурой связи с периферией, а локальные компьютеры дополнительно снабжены пультом местного управления, датчиками петлевыми, датчиками инфракрасными, видео датчиками, при этом мнемосхема, центральный компьютер, соединенный с автоматическим рабочим местом диспетчера, и аппаратура связи с периферией соединены последовательно с образованием блока центра сбора и обработки информации, а каждый из локальных компьютеров, связан со светофором, видеокамерой,петлевыми датчиками, инфракрасными датчиками,пультом местного управления и видео датчиками, с образованием блока периферийного пункта контроля, соединенного с блоком центра сбора и обработки информации посредством аппаратуры связи с периферией. При этом каждый локальный компьютер выполнен в виде дорожного контролера перекрестка с возможностью управления в ручном режиме с использованием пульта местного управления, в качестве видео датчиков применены датчики Фурье, дорожный контролер связан с сигнальными секциями светофора.(72) Бекмагамбетов Мурат Махметович Лазаренко Владимир Николаевич Панов Алексей Владимирович Ушев Юрий Александрович(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ(57) Полезная модель относится к устройствам управления транспортными потоками и может быть использована при выявлении дорожной обстановки в любом районе города для выбора оптимального маршрута движения. Техническим результатом полезной модели является обеспечение увеличения пропускной способности транспортной сети, повышение достоверности информации о скоростном режиме и количестве транспортных средств на проезжей части, повышение надежности функционирования системы. Это достигается тем, что в предлагаемой системе управления городскими транспортными потоками,содержащей центральный компьютер, в который заложена программа с электронной моделью города и база данных возможных из ранее зафиксированных вариантов движения транспортных средств, подключенные к нему локальные компьютеры для сбора информации о дорожном движении, связанные со светофорами, установ 390 Полезная модель относится к устройствам управления транспортными потоками и может быть использована при выявлении дорожной обстановки в любом районе города для выбора оптимального маршрута движения. Известна система регулирования дорожного транспорта, включающая центральный компьютер, к которому подключены региональные базовые процессоры для сбора информации о дорожном движении и передатчик. Транспортные средства абонентов снабжены компьютерами, имеющими радиосвязь с центральным компьютером для приема закодированных сигналов о ситуации на проезжей части с возможностью визуального воспроизведения на мониторе полученной информации, оповещающей абонентов о заторах на проезжей части, их причинах,продолжительности и выдающей рекомендации о предпочтительном маршруте движения в намеченный пункт. Система также снабжена видеокамерами, установленными у проезжей части для приема изображения дорожного транспорта, имеющими связь с региональными базовыми процессорами. При этом в электрических цепях между выходами видеокамер и входами процессоров расположена коммутирующая аппаратура с управляющим входом, подключенным к электрической цепи включения в светофоре зеленого сигнала через реле времени.(Пат.2125295, кл- 081/00, 1999). Недостатком известной системы управления является то, что она недостаточно обеспечивает пропускную способность транспортной сети,достоверность информации о скоростном режиме,количестве транспортных средств на проезжей части и надежность функционирования системы изза отсутствия информации о возможном продвижении транспортного средства на перегонах между светофорами с учетом реальной скорости движения, регулирования времени сигналов и изменения направления основного транспортного потока. Известная система не в состоянии рационально распределить транспортные потоки и эффективно оказать помощь абонентам при выборе оптимального маршрута по улицам города в условиях интенсивного дорожного движения из-за отсутствия прогноза изменения интенсивности потока движения на ближайшее время. Известна также система координированного управления транспортными потоками (система управления городскими транспортными потоками),содержащая центральный компьютер, подключенные к нему локальные компьютеры для сбора информации о дорожном движении, связанные с сигнальными секциями светофоров, установленными на перекрестках дорог и расположенными около них видеокамерами,персональные компьютеры транспортных средств абонентов,специализированные на визуальное воспроизведение информации на проезжей части, система снабжена сканирующими устройствами, установленными на проезжей части дороги перед каждой секцией светофора и имеющими связь с локальным компьютером перекрестка, установленным около 2 данного светофора, каждое транспортное средство содержит индивидуальный электронный номер, в центральный компьютер заложена программа с электронной моделью города и база данных возможных из ранее зафиксиро-ванных вариантов движения каждого транспортного средства,содержащего индивидуальный электрон-ный номер.(Пред.Пат.14379, кл.081/00, 2004) Недостатком известной системы управления также является то, что она недостаточно обеспечивает пропускную способность транспортной сети, достоверность информации о скоростном режиме, количестве транспортных средств на проезжей части и надежность функционирования системы из-за того, что применение в качестве датчиков движения только видеокамер (только один тип датчиков) недостаточно для достоверного определения транспортной ситуации как непосредственно на перекрестке, так и на перегоне между двумя перекрестками, поскольку не позволяет измерять скорость конкретных транспортных средств и точно считать их количество. Кроме того, жесткая привязка системы к персональным компьютерам абонентов приводит к работе системы в целом в режиме ложного приоритета, когда зеленая волна на перегоне будет сформирована для,например,10 оборудованных компьютерами автомобилей в их направлении движения, а 100 не оборудованных компьютерами автомобилей в поперечном направлении будут создавать затор. Задачей полезной модели является создание системы управления городскими транспортными потоками, позволяющей обеспечить увеличение пропускной способности транспортной сети,повысить достоверность информации о скоростном режиме, количестве транспортных средств на проезжей части и повышение надежности функционирования системы. Техническим результатом полезной модели является обеспечение увеличения пропускной способности транспортной сети, повышение достоверности информации о скоростном режиме,количестве транспортных средств на проезжей части и повышение надежности функционирования системы. Это достигается тем, что в предлагаемой системе управления городскими транспортными потоками,содержащей центральный компьютер, в который заложена программа с электронной моделью города и база данных возможных из ранее зафиксированных вариантов движения транспортных средств,подключенные к нему локальные компьютеры для сбора информации о дорожном движении,связанные со светофорами, установленные на перекрестках дорог и расположенными около них видеокамерами, персональные компьютеры транспортных средств абонентов, специализированные на визуальное воспроизведение информации на проезжей части, согласно полезной модели,центральный компьютер дополнительно снабжен мнемосхемой, автоматическим рабочим местом диспетчера, аппаратурой связи с периферией, а 390 локальные компьютеры дополнительно снабжены пультом местного управления,датчиками петлевыми, датчиками инфракрасными, видео датчиками, при этом мнемосхема, центральный компьютер,соединенный с автоматическим рабочим местом диспетчера, и аппаратура связи с периферией соединены последовательно с образованием блока центра сбора и обработки информации, а каждый из локальных компьютеров,связан со светофором, камерой видео контроля,петлевыми датчиками, инфракрасными датчиками,пультом местного управления и видео датчиками, с образованием блока периферийного пункта контроля, соединенного с блоком центра сбора и обработки информации посредством аппаратуры связи с периферией. При этом каждый локальный компьютер выполнен в виде дорожного контролера перекрестка с возможностью управления в ручном режиме с использованием пульта местного управления, в качестве видео датчиков применены датчики Фурье, дорожный контролер связан с сигнальными секциями светофора. Блок- схема предлагаемой системы управления городскими транспортными потоками представлена на чертеже. Предлагаемая система управления городскими транспортными потоками содержит блок 12 центра сбора и обработки информации и ряд блоков 14 периферийных пунктов контроля, установленных вблизи светофоров 6, на перекрестках дорог. Блок 12, расположенный в центре сбора и обработки информации (например, в отдельном здании), включает мнемосхему 3, центральный компьютер 1 (сервер), соединенный с автоматическим рабочим местом диспетчера 2 и аппаратуру связи с периферией 4, которые соединены последовательно. Каждый блок 14 периферийных пунктов контроля включает локальный компьютер 5,связанный со светофором 6, видеокамерой 7,петлевыми датчиками 8, инфракрасными датчиками 9, пультом местного управления 10 и видео датчиками 13. Блок 14 периферийного пункта контроля, соединен с блоком 12 центра сбора и обработки информации посредством аппаратуры 4 связи с периферией . Транспортные средства могут иметь персональные компьютеры и речевые информаторы (не показаны). Петлевые и инфракрасные датчики 8 и 9 предназначены для контроля загруженности участка движения и скоростных параметров транспортных средств. Локальные компьютеры 5, выполненные в виде дорожных контролеров 5, размещенные вблизи светофоров 6, предназначены для сбора информации о дорожном движении на данном отрезке пути и управления сигналами светофора 6. В центральный компьютер 1 заложена программа с электронной моделью города и база данных о возможных из ранее зафиксированных вариантов движения транспортных средств, которая создана на основе виртуального аналога города в реальном масштабе времени с учетом всех действующих составляющих,а,именно метеоусловий, времени года, дня недели, времени суток, различных мероприятий, связанных с изменением режима движения,возможных стихийных бедствий. Предлагаемая система управления городскими транспортными потоками работает следующим образом. Программа центрального компьютера 1 анализирует все возможные варианты движения с учетом измеренных параметров транспортного потока. После уточнения информация передается на компьютер транспортного средства. Такое уточнение происходит на каждом перекрестке. В зависимости от фактических транспортных потоков определяется возможность прохождения этих потоков по всем перегонам между светофорами 6. В случае достижения пороговой величины транспортного потока на данном перегоне программа центрального компьютера 1 блока 12 автоматически ограничивает доступ путем подачи запрещающего сигнала светофора 6 и изменения потока. Координированное управление транспортными потоками осуществляется путем непосредственного измерения параметров движения всех автомобилей в текущее время между светофорами 6 каждого блока 14 во всем городе с учетом реальных скоростей движения и количества транспортных средств. В случае уменьшения скорости, учитывая прогнозируемые маршруты других транспортных средств,программа компьютера 1 блока 12 учитывает их доступ в данный перегон за счет изменения интервала или направления разрешающего сигнала светофора 6. Программа компьютера 1 блока 12 предусматривает создание оптимального маршрута движения по запросу персонального компьютера транспортного средства из одной точки города в другую, а также голосовое оповещение участников движения о транспортной ситуации. Для движения в режиме сопровождения управление дорожным контроллером 5 возможно в ручном режиме с использованием пульта местного управления 10. Транспортное средство, оборудованное персональным компьютером 1 и речевым информатором вместе с транспортными средствами, не оборудованными указанной аппаратурой, движется в общем потоке. На перегоне между двумя светофорами 6 происходит фиксация момента прохождения транспортного средства 12 при помощи петлевых датчиков 8, а при приближении к перекрестку выделение изображения транспортных средств(оборудованных и необорудованных персональных компьютером) и определение их скорости при помощи видео датчиков 13. Фиксация момента прохождения транспортного средства производится также при помощи инфракрасных датчиков 9. 3 390 Общая дорожная обстановка на перекрестке фиксируется видеокамерами 7. Информация, зафиксированная датчиками 7, 8, 9,13 поступает в дорожный контролер 5,обрабатывается и с помощью аппаратуры связи с периферией 4 поступает в центральный компьютер(сервер) 1. В дорожный контролер 5 поступает также информация о состоянии светофора 6, а в случае ручного управления светофором 6 с пульта местного управления 10 - также и эта информация. Центральный компьютер 1 обрабатывает полученную со всех перекрестков информацию, по программам, включающим электронную модель города и в соответствии со статистическими данными о ситуации прошлых дней на текущее время вырабатывает сигналы управления для всех перекрестков, которые поступают в дорожный контролер 5. Дорожный контролер 5 выдает на светофоры 6 соответствующие сигналы управления транспортным потоком. Диспетчер при помощи АРМ 2 имеет возможность корректировать работу центрального компьютера 1, наблюдая за дорожной ситуацией как в городе в целом, так и на отдельных перекрестках при помощи мнемосхемы 3. Информация о заторах и оптимальных маршрутах передается на транспортные средства при помощи речевых информаторов . Для транспортных средств, оборудованных бортовыми компьютерами центральный компьютер 1 вырабатывает оптимальный маршрут движения. Обеспечение увеличения пропускной способности транспортной сети, повышение достоверности информации о скоростном режиме, количестве транспортных средств на проезжей части и повышение надежности функционирования системы достигается за счет получения точной информации о скоростном режиме и количестве транспортных средств на проезжей части и адаптации параметров светофорных сигналов на каждом конкретном перекрестке к текущей обстановке в городской транспортной сети с возможностью изменения направления основных транспортных потоков посредством введения дополнительных петлевых,инфракрасных и видео датчиков (Фурье) в блок 14. Таким образом,предлагаемая система управления городскими транспортными потоками позволяет обеспечить увеличение пропускной способности транспортной сети,повысить достоверность информации о скоростном режиме,количестве транспортных средств на проезжей части и надежность функционирования системы. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1.Система управления городскими транспортными потоками, содержащая центральный компьютер, в который заложена программа с электронной моделью города и база данных возможных из ранее зафиксированных вариантов движения транспортных средств, подключенные к нему локальные компьютеры для сбора информации о дорожном движении, связанные со светофорами, установленные на перекрестках дорог и расположенными около них видеокамерами, персональные компьютеры транспортных средств абонентов, специализированные на визуальное воспроизведение информации на проезжей части, отличающаяся тем, что центральный компьютер дополнительно снабжен мнемосхемой, автоматическим рабочим местом диспетчера, аппаратурой связи с периферией, а локальные компьютеры дополнительно снабжены пультом местного управления, датчиками петлевыми, датчиками инфракрасными, видеодатчиками, при этом мнемосхема, центральный компьютер, соединенный с автоматическим рабочим местом диспетчера, и аппаратура связи с периферией соединены последовательно с образованием блока центра сбора и обработки информации, а каждый из локальных компьютеров,связан со светофором, видеокамерой, петлевыми датчиками, инфракрасными датчиками, пультом местного управления и видеодатчиками с образованием блока периферийного пункта контроля,соединенного с блоком центра сбора и обработки информации посредством аппаратуры связи с периферией. 2. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что каждый локальный компьютер выполнен в виде дорожного контролера перекрестка с возможностью управления в ручном режиме с использованием пульта местного управления. 3. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что в качестве видеодатчиков применены датчики Фурье. 4. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что дорожный контролер связан с сигнальными секциями светофора.