Minimization of traffic delay in traffic flows with coordinated control

Abstract

У роботі розглянуто методику та результати транспортних досліджень, проведених методом натурних вимірювань, з визначення основних показників транспортних потоків зі значною нерівномірністю руху на магістральній вулиці в умовах координованого управління. Використовуючи метод імітаційного моделювання, визначено часові параметри світлофорного регулювання, за яких досягається зменшення затримки руху у прямому за зустрічному транспортному потоці шляхом зміни тривалості дозвільного сигналу залежно від величини інтенсивності руху. Зміна (збільшення) тривалості дозвільного сигналу забезпечує беззупинний рух групи транспортних засобів під час їх проїзду через стоп-лінії на світлофорних об’єктах. Запропонований метод актуальний до застосування на ділянках транспортної мережі з координованим управлінням, де є значна неоднорідність транспортного потоку, і запобігає розпаду груп, які складаються із транспортних засобів з різними динамічними характеристиками. Такий результат досягається у випадку, коли в системі автоматизованого управління, яка об’єднує суміжні перехрестя на магістральній вулиці, діє жорстке програмне управління світлофорною сигналізацією. За такої умови є можливість узгодити тривалість сигналів світлофорних груп, коректуючи ширину (тривалість дозвільного сигналу) та кут нахилу (швидкість руху) стрічки часу у графіках координації. Наукова новизна цього дослідження полягає в тому, що набув подальшого розвитку метод мінімізації затримки транспорту в умовах координованого управління, суть якого полягає у керованій зміні діапазону тривалості дозвільного сигналу за одночасного управління швидкістю руху між суміжними перехрестями. Практична цінність – застосування різних програм управління світлофорною сигналізацією на ділянках магістральних вулиць у транспортних районах, де у ранішній та вечірній пікові періоди є значна відмінність значень інтенсивності руху за напрямками.

The method and results of transport research, carried out by field research method, on the determination of the main indicators of traffic flows with significant unevenness of the movement on the arterial street in conditions of coordinated control is reviewed in the paper. Time parameters of traffic light control for which a reduction in traffic delay is achieved in direct and opposite traffic flow by the change of permissive signal depending on traffic intensity are determined using the simulation method. Change (increase) of the duration of the permissive signal provides uninterrupted movement of vehicles` group during their passage of stop-line at traffic light objects. The proposed method can be used on sections of transport networks with coordinated control, where there is significant heterogeneity of traffic flow, and it prevents the dissipation of groups that consist of vehicles with different dynamic characteristics. Such a result is being performed in the case when in the system of automated control, which combines adjacent intersections on an arterial street, fixed-time program control of traffic light signalization is operating. In this condition, there is a possibility to adjust the duration of signals of traffic light groups by correcting the width (permissive signal duration) and angle of inclination (speed of movement) of the timeline in coordination graphs. The scientific novelty of this research is that the method of traffic delay minimization in conditions of coordinated control acquired further development. The essence of the method is in the controlled change of the range of permissive signal duration in conditions of simultaneous control of the speed of movement between adjacent intersections. Practical value is the application of different programs of traffic light control on sections of arterial streets in transport districts where a significant difference of values of traffic intensity by directions is in morning and evening peak periods.