ТРЭК
ТРЭК.Авеню

Координированное управление светофорами на сети

Модуль определяет, какие светофорные объекты целесообразно связать, объединяет их в коридоры и подбирает цикл регулирования и сдвиги фаз для пропуска транспортного потока в режиме «зелёной волны».

Что такое Авеню

Расчёт отдельного светофорного объекта (СО) определяет его режим работы. Когда на магистрали несколько СО, возникает задача согласования: общий цикл регулирования и сдвиги фаз между соседними объектами. Её решает ТРЭК.Авеню.

Объект расчёта в модуле — улично-дорожная сеть (УДС) целиком. По модели города или района модуль определяет, между какими регулируемыми перекрёстками координация целесообразна. Соседние перекрёстки объединяются в коридоры, для них задаются режимы регулирования, а на диаграмме «время — путь» видно, как формируется полоса пропускания и как по ней проходит транспортный поток.

Связи координации на карте сети
Сеть координации: связи соседних регулируемых перекрёстков, окрашенные по классу необходимости.

Зачем это вам

  • Сдвиги проверяются на модели до внедрения. Неудачное решение выявляется на модели движения по коридору, а не при натурном обследовании после перенастройки контроллеров.
  • Выбор цикла обоснован. Рекомендованный цикл сопровождается пояснением, перенасыщенные стоп-линии подсчитаны, и вы видите, какой ценой по задержке достигается ширина полосы пропускания.
  • Варианты координации сравниваются быстро и наглядно. Несколько решений по одному коридору сопоставляются на одинаковой нагрузке, результат сразу готов для обоснования проекта в виде таблиц и графиков.
  • Потребность в координации видна по всей сети. Модуль строит связи между регулируемыми перекрёстками и ранжирует их, поэтому выбор коридоров начинается с готовой картины сети.
  • Пересекающиеся магистрали согласуются последовательно. Параметры узлового перекрёстка, принятые для одного коридора, сохраняются при расчёте другого.
  • Единая модель с остальными модулями ТРЭК. Геометрия сети приходит из ТРЭК.Основание, режимы СО из ТРЭК.Вебстер. После обновления модели сети модуль указывает режимы, которые больше не соответствуют геометрии.

Координация как отдельная инженерная задача

Расчёт перекрёстка даёт его фазы, цикл и задержку. Соседние СО на одной магистрали при этом влияют друг на друга: при несогласованных моментах включения зелёного сигнала транспортный поток останавливается практически на каждой стоп-линии. Согласование обычно выполняют одним из трёх способов:

  • ручной расчёт в электронной таблице: сдвиги рассчитываются по одной средней скорости, проверка возможна только контрольным проездом;
  • крупные пакеты транспортного моделирования: координация реализована как одна из функций общей модели, подготовка которой под конкретную магистраль занимает много времени;
  • экспертный отбор по карте: какие перекрёстки связывать, приходится решать самостоятельно, оценивая расстояния, повороты и остановочные пункты.

Авеню объединяет эту работу в одном инструменте: связи определяются автоматически, полоса пропускания строится на диаграмме «время — путь», проверка выполняется на модели движения до внедрения.

Как устроена работа

  1. Сеть. Проект опирается на точную модель (HD Map) из ТРЭК.Основание. Модуль находит регулируемые перекрёстки, строит связи между соседними объектами и оценивает необходимость их координации.
  2. Коридоры. Цепочки СО вдоль магистралей формируются автоматически, либо вы набираете их сами.
  3. Режимы. Для перекрёстков коридора задаются сигнальные группы, промежуточные такты, фазы и цикл. Режим, уже рассчитанный в ТРЭК.Вебстер, загружается из файла.
  4. Координация. На диаграмме «время — путь» вы задаёте сдвиги сами или берёте за основу цикл и сдвиги фаз, предложенные подбором.
  5. Проверка. Модель движения пропускает по коридору легковой транспорт, автобусы и трамваи, варианты координации сравниваются по показателям.
Рабочий экран проекта
Карта сети слева, панель разделов справа.

Возможности

Сеть координации и коридоры

  • Расстояние по УДС. Расстояние между соседними регулируемыми перекрёстками измеряется вдоль фактического маршрута по графу сети.
  • Класс необходимости координации: «обязательна», «рекомендована», «возможна», «предел», «не рекомендована». Класс носит рекомендательный характер и не ограничивает состав коридора.
  • Факторы, снижающие эффективность координации: повороты на маршруте, промежуточные нерегулируемые перекрёстки, остановочные пункты автобуса и трамвая по направлениям, трамвайное движение, двустороннее движение.
  • Расчётная скорость на перегоне задаётся отдельно для прямого и обратного направлений и определяет наклон полосы пропускания. Время проезда перегона оценивается для характерных скоростей.
  • Коридоры формируются автоматически и получают название по общей улице либо собираются вручную. Один перекрёсток может входить в несколько коридоров, как на пересечении двух магистралей.
Коридоры
Таблица коридоров проекта.

Режимы регулирования

Режим СО рассчитывается тем же расчётным ядром, что в ТРЭК.Вебстер, поэтому на одних исходных данных модули дают одинаковые промежуточные такты. Для перекрёстка доступны:

  • сигнальные группы из модели и их соответствие номерам групп дорожного контроллера;
  • матрица межзелёных интервалов по ОДМ 218.6.003-2011 с расшифровкой расчёта по каждой паре конфликтующих сигнальных групп;
  • формирование фаз с автоматическим подбором и исключением конфликтных сочетаний, порядок чередования и длительности фаз, цикл, общий или погрупповой промежуточный такт;
  • схемы пофазного разъезда в виде изображений для проектной документации;
  • загрузка режима из файла ТРЭК.Вебстер: фазы, порядок их чередования, цикл, вид промежуточного такта, соответствие сигнальных групп и параметры расчёта межзелёных интервалов.

Координируемую фазу модуль предлагает по геометрии сквозного движения, в том числе на сложных перекрёстках с несколькими подходами в одном направлении.

Сигнальные планы
Перекрёстки коридора со сдвигами и координируемыми фазами.
Правка режима перекрёстка
Сигнальные группы, промежуточные такты, фазы и цикл — не выходя из проекта координации.

Диаграмма «время — путь»

Диаграмма «время — путь» — основной рабочий инструмент модуля. Сигналы каждого СО отложены по положению его стоп-линий вдоль коридора. Полосы пропускания прямого и обратного направлений показаны с шириной в секундах, рядом — траектории транспортных средств и остановочные пункты. При изменении сдвига диаграмма перестраивается сразу. Перекрёстки с разной длительностью цикла отображаются без приведения к общему циклу. Если изменение сдвига нарушает координацию в другом коридоре через тот же перекрёсток, модуль это отмечает.

Диаграмма «время — путь»

Сигналы перекрёстков по положению вдоль коридора, полосы пропускания в обоих направлениях, траектории транспортных средств.

Модель движения по коридору

Вместо одного контрольного проезда модуль пропускает по коридору транспортный поток. Модель аналитическая, её назначение — оценить, как коридор проходится при выбранных сдвигах.

  • Легковой транспорт моделируется как поток: накопление очереди на запрещающий сигнал и её разъезд с интенсивностью потока насыщения. Учитывается блокирование вышестоящего перекрёстка очередью, достигшей его стоп-линии.
  • Автобусы и трамваи моделируются индивидуально, с остановками на остановочных пунктах. Рейсы сформированы так, чтобы было видно, как режим регулирования согласуется с расписанием.
  • Показатели: задержка по видам транспорта, направлениям и перекрёсткам, коэффициент прогрессии (доля ТС, проехавших стоп-линию без остановки), вероятность образования и распада пар рейсов при нарушении интервалов движения.

Подбор цикла и сдвигов

Подбор общего цикла предлагает цикл коридора и сдвиги фаз под него. По диапазону циклов строятся зависимости: ширина полосы пропускания по направлениям в долях цикла, задержка транзитного ТС, суммарная задержка на перекрёстках по методике HCM с учётом поперечных подходов, число перенасыщенных стоп-линий. Интенсивность движения по прямому, обратному и поперечным направлениям задаёте вы. Рекомендация сопровождается пояснением, а диапазон на графике показывает её чувствительность к точности оценки интенсивности. Для минимального цикла указан критический перекрёсток, который его определяет.

Оптимизация по задержке сохраняет циклы и фазы и подбирает сдвиги, минимизирующие задержку на модели движения для выбранных видов транспорта. Так координацию можно настроить, например, в интересах движения автобусов.

Результат подбора сначала показывается на диаграмме как предварительный и включается в проект только по вашему решению.

Сравнение вариантов координации

Варианты координации одного коридора сравниваются между собой на одинаковой транспортной нагрузке, поэтому различия в показателях отражают только различия в решениях. Сравнение выполняется быстро и сразу оформлено в таблицу и график для обоснования проекта.

Показатель Что показывает
Задержка и очередь транзитного потока потери времени и максимальная длина очереди сквозного потока по направлениям
Суммарная задержка потери времени на всех стоп-линиях по методике HCM, с поперечными подходами
Прогрессия и ширина полосы пропускания доля ТС без остановки и доля цикла, в течение которой возможен безостановочный проезд
Перенасыщение, резерв длительности зелёного сигнала стоп-линии, где спрос превышает пропускную способность, и перекрёсток, ограничивающий полосу пропускания
Цикл и сдвиг принятые решения по перекрёсткам

Разница с базовым вариантом выражается в секундах или процентах, профиль коридора строится графиком. Таблицы переносятся в табличный редактор.

Сравнение вариантов коридора
Сравнение вариантов координации коридора и разница с базовым вариантом по перекрёсткам.

Что получается на выходе

Результат Форма
Сеть координации и коридоры таблицы и слои карты
Режимы перекрёстков: сигнальные группы, межзелёные интервалы, фазы, цикл таблицы, диаграмма сигналов, файл режима
Сдвиги фаз и координируемые фазы таблица, диаграмма «время — путь», файл проекта
Показатели коридора сводные показатели, сравнительные таблицы и графики вариантов
Схемы пофазного разъезда изображения PNG

Файл режима описывает программу СО в форме, не зависящей от изготовителя контроллера: цикл, фазы, порядок их чередования и длительности, промежуточные такты, сдвиг, номера сигнальных групп. Этими параметрами оперирует дорожный контроллер, поэтому передача режима в контроллер конкретной модели становится задачей интеграции.

Для кого

  • Проектировщик ПОДД и КСОДД — раздел координации на магистрали: коридоры, цикл, сдвиги и обоснование принятого варианта.
  • Инженер ЦОДД, эксплуатант АСУДД — поддержание координированной работы СО и проверка перенастройки на модели до внедрения.
  • Транспортный инженер, аналитик — сравнение вариантов координации на одной модели и одинаковой нагрузке.
  • Интегратор, разработчик ИИ-инструментов — расчёт координации через программный интерфейс и MCP.

Открытый API и интеграции

Модуль работает в браузере, серверная часть разворачивается в контуре вашей организации. Помимо интерфейса доступен программный уровень.

  • Модули ТРЭК. Модель сети поступает из ТРЭК.Основание напрямую в режиме чтения, режимы перекрёстков переносятся из ТРЭК.Вебстер файлом.
  • ИИ-агенты по MCP. Агент подключается по личному ключу доступа, видит проекты, предлагает коридоры, запускает подбор цикла, модель движения и оптимизацию сдвигов. Изменения в проект вносятся только по явному указанию и в пределах тех же прав доступа.
  • Программный интерфейс открывает тот же расчётный контур средствам автоматизации. Расчёт воспроизводим: одинаковые исходные данные дают одинаковый результат.
  • Файлы обмена переносят проект целиком между стендами и режим перекрёстка между проектами.
  • Совместная работа: ссылка на просмотр без авторизации, передача проекта коллеге, личная копия. Если проект одновременно правят несколько человек, модуль предупреждает об этом.
Подключение MCP
Экран «Интеграции»: шаги подключения ИИ-клиента и ключи доступа.

Попробовать

В демонстрационном разделе доступны готовые проекты. Откройте любой, пройдите путь от модели сети до подобранной координации и сохраните себе копию. Если модель сети уже есть в ТРЭК.Основание, проект создаётся на её основе. Проект для вашего объекта подготовим по вашим исходным материалам.