СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ
TRAFFIC FLOW CONTROL METHOD

Изобретение относится к способам управления транспортными потоками с помощью светофоров и может быть использовано для регулирования движения на пересекающихся транспортных магистралях.
Известен способ управления движением транспортных потоков через перекресток путем подачи с помощью светофоров, установленных на границах перекрестка, определенной последовательности управляющих световых сигналов: зеленого, разрешающего движение транспортного потока; красного, запрещающего движение, и желтого (красного - желтого), предупреждающего о смене сигнала. (См., например, Большая Советская энциклопедия. М. 2003 г.; Руководство по регулированию движения в городах. М., 1974 г.; Ю.А.Кременец Технические средства организации дорожного движения. М. 1990 г.).
Недостатком известного способа является низкая пропускная способность перекрестков.
Указанный недостаток обусловлен тем, что поворачивающие направо и/или налево транспортные средства, пропуская встречные транспортные средства и/или пешеходов, снижают, вплоть до полной остановки на перекрестке, скорость, замедляя тем самым его прохождение транспортными средствами, идущими в прямом направлении. Кроме того, при большой интенсивности транспортного потока поворачивающие транспортные средства не успевают освободить перекресток за время действия разрешающего для них сигнала светофора и, как следствие, задерживают движение транспортных средств поперечного направления после подачи сигнала, разрешающего их движение.
Известные способы увеличения пропускной способности перекрестков - увеличение полос движения на перекрестке и прилегающих к нему участках дороги, запрет поворота налево, использование дополнительной светофорной секции с зеленой, разрешающей поворот направо стрелкой, при одновременном расширении дорожного полотна справа, требуют для своей реализации значительных капитальных вложений и, как следствие, дороги.
Кроме того, возможность увеличения пропускной способности перекрестков указанными способами зачастую ограничена условиями существующей транспортной инфраструктуры.
Известен «Способ управления движением транспортных потоков», описанный в заявке CN №1308306 A, G08G 1/07, 15.08.2001 г., согласно которому управление дорожным движением производят путем подачи разрешающих/запрещающих движение сигналов двумя группами светофоров, разнесенных по направлению движения на заданное расстояние друг от друга. Каждая из светофорных групп содержит основной светофор, регулирующий движение прямо идущего транспорта, и два дополнительных светофора для регулирования движения транспорта, поворачивающего налево или направо. Когда на основном светофоре первой по ходу движения группы включен разрешающий сигнал, а на светофорах второй по ходу движения группе светофоров включен запрещающий сигнал, на все полосы зоны между светофорами первой и второй групп въезжает и накапливается в ней прямо движущийся транспорт. После включения на светофорах второй группы разрешающего сигнала транспорт начинает прямолинейное движение через перекресток. Когда на основном светофоре первой группы включается запрещающий сигнал, а на дополнительных светофорах - разрешающие сигналы, и при этом на светофорах второй группы включен разрешающий сигнал, заполнение зоны между группами светофоров прямо движущимся транспортом прекращается, в зону входит и одновременно с остатками прямо движущегося транспорта проезжает перекресток транспорт, поворачивающий налево/направо. При этом в момент одновременного движения транспортных средств, движущихся налево, направо и прямо, транспорт, движущийся прямо, уступает дорогу транспорту, поворачивающему налево и направо. После включения запрещающих сигналов на дополнительных светофорах первой, а затем и на всех светофорах второй группы прекращается вхождение в зону и движение через перекресток транспорта, поворачивающего налево/направо.
1
2
1
2
При этом моменты подачи разрешающего и запрещающего сигналов на светофорах первой группы опережают моменты подачи аналогичных сигналов на светофорах второй группы на временные интервалы, соответственно T и Т, причем Т>Т.
Таким образом, в известном способе управления движением транспортных потоков в зоне, ограниченной двумя разнесенными на заданное расстояние друг от друга группами светофоров, накапливают вошедший в зону на разрешающий сигнал первого по ходу движения светофора прямо движущийся транспорт, который, после включения разрешающего сигнала на светофорах второй группы, начинает прохождение перекрестка в прямом направлении. Когда на светофоре первой группы включается запрещающий сигнал для прямо движущегося транспорта и разрешающий сигнал для транспорта, движущегося налево и направо, а на светофорах второй группы - разрешающий сигнал, транспорт, поворачивающий налево и направо, входит в зону между светофорами и пересекает перекресток в нужном направлении, при этом прямо идущий транспорт, не успевший проехать перекресток, также пересекает его, уступая дорогу поворачивающим транспортным средствам.
Основным недостатком известного способа управления движением являются низкая пропускная способность перекрестка, обусловленная малой средней скоростью его прохождения транспортными средствами, движущимися прямо, налево, направо.
По сути дела, известный способ просто регулирует очередность проезда перекрестка транспортными средствами различного направления.
Кроме того, недостатками известного способа являются также дороговизна его практической реализации, обусловленная необходимостью использования большого количества светофоров, и невозможность применения данного способа на однополосных дорогах.
Задачами предлагаемого способа управления движением транспортных потоков являются увеличение пропускной способности регулируемого перекрестка, расширение области использования способа и снижение затрат на его практическую реализацию.
Технические результаты - высокая пропускная способность перекрестка, безопасность движения транспорта и пешеходов, возможность использования способа на различных дорогах.
Технические результаты изобретения достигаются за счет того, что в способе управления движением транспортных потоков, включающем поочередную для каждого из пересекающихся транспортных потоков подачу определенной последовательности разрешающего и запрещающего сигналов от двух разнесенных на заданное расстояние друг от друга светофоров, когда на первом по ходу движения разгонном светофоре включен разрешающий сигнал, а на втором по ходу движения управляющем светофоре включен переходный сигнал, в зону между светофорами одновременно входят и набирают скорость транспортные средства, движущиеся во всех направлениях (прямо, налево и направо), при включении разрешающего сигнала на управляющем светофоре транспортные средства на скорости пересекают перекресток одновременно во всех направлениях, останавливаясь на запрещающий сигнал, перед пересекающими улицу пешеходными переходами. Пешеходные переходы размещены относительно границ перекрестка на расстоянии, не меньшем длины, по крайней мере, одного транспортного средства. При этом на светофорах для второго пересекающего перекресток транспортного потока на всех светофорах включен запрещающий сигнал. При включении на всех светофорах переходного сигнала движение через перекресток для всех пересекающихся транспортных потоков прекращается.
На фиг.1 представлена структура части светофорного цикла, поясняющая принцип работы предлагаемого способа управления светофорами одного направления на перекрестке. На фиг.2, 3, 4, 5 представлены примеры конкретной реализации способа управления движением.
На фигурах цифрами 1 и 2 обозначены, соответственно, номера установленных по ходу движения разгонного и управляющего светофоров, 3 - разрешающий сигнал, 4 - переходный, 5 - запрещающий сигнал, 6 - стоп линия, 7 - светофор для пешеходов, 8-переход для пешеходов, А, В - направления движения транспортных потоков.
2
Согласно предлагаемому способу (фиг.1), при включении разрешающего сигнала на первом по ходу движения разгонном светофоре 1 транспортное средство начинает движение, ускоряется и при включении разрешающего сигнала на управляющем светофоре 2 продолжает ускорение и преодолевает перекресток. Так как при этом повышается средняя скорость прохождения перекрестка, то время его прохождения как отдельным транспортным средством, так и потоком транспорта в целом сокращается. После включения запрещающего сигнала на светофоре 1 транспортный поток А перед ним останавливается, однако те транспортные средства, которые успели пройти светофор 1 на разрешающий сигнал, успевают закончить проезд перекрестка, так как запрещающий сигнал на светофоре 2 включается с временной задержкой Т.
Размещение пешеходных переходов относительно границ перекрестка на расстояние, не меньшее длины, по крайней мере, одного транспортного средства, приводит к повышению безопасности пешеходов, не снижая пропускную способность перекрестка из-за того, что поворачивающие направо транспортные потоки останавливаются для пропуска пешеходов не на перекрестке, а после его прохождения уже на пересекаемой магистрали, то они не создают помех для движения транспорта по перекрестку.
1
2
Расстояния светофоров от границ перекрестка, а также интервалы T и Т определяются индивидуально для каждого перекрестка в зависимости от условий движения на нем (плотности транспортных потоков, размеров перекрестка, количества полос движения и т.п.).
Примеры конкретной реализации способа.
Пример 1 (фиг.2)
На светофоре 1 направления А - зеленый (разрешающий) свет, на светофоре 2 направления А - желтый (переходный) свет. Транспортные средства в направлении А ускоряются, въезд на перекресток запрещен, пешеходы переходят проезжую часть направления В.
Пример 2 (фиг.3)
На светофоре 1 направления А - зеленый, на светофоре 2 направления А - зеленый. Транспортные средства в направлении А ускоряются и въезжают на перекресток, покидая его в любом направлении. Пешеходы переходят проезжую часть направления В.
Транспортные средства, поворачивающие направо, пропускают пешеходов, останавливаясь перед пешеходным переходом на проезжей части направления В.
Пример 3 (фиг.4)
На всех светофорах всех направлений - желтый. Движение транспорта и пешеходов запрещено.
Пример 4 (фиг.5)
На светофоре 1 направления В - зеленый, на светофоре 2 направления В - желтый. Транспортные средства в направлении В ускоряются, въезд на перекресток запрещен, пешеходы переходят проезжую часть направления А.
Приведенные примеры реализации предлагаемого способа подтверждают, что способ обеспечивает увеличение пропускной способности перекрестков за счет повышения средней скорости их проезда и повышение безопасности дорожного движения. Кроме того, практическая реализация способа возможна на любых существующих транспортных магистралях без значительных затрат на их переоборудование.