Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Без новых дорог и развязок: ученые придумали, как уменьшить пробки на 20%
Количество машин в городах растет каждый год, что приводит к частой загруженности транспортных сетей. По статистике, в России за последние 10 лет число легковых автомобилей увеличилось на 8,7 миллиона. Однако постоянное строительство новых развязок не всегда возможно. Тогда эту проблему решают светофоры, которые обеспечивают попеременное движение в разных направлениях. Тем не менее, существующие методы их настройки не всегда работают эффективно. Ученые Пермского Политеха разработали алгоритм оптимизации перекрестков на основе компьютерного моделирования. Эта технология способна увеличить пропускную способность транспортной сети на 15—20%.
Сегодня перед сотрудниками Госавтоинспекции и властями стоит задача по развитию общественного транспорта, строительству новых развязок и обеспечению безопасности на них. Что касается дорожной инфраструктуры, эти способы требуют больших затрат, занимают годы и не успевают за растущим трафиком. Существует и более быстрое решение — оптимизация движения с помощью настройки регулирующих устройств — светофоров.
Современные «регулировщики» движения управляются автоматизированными системами. Чаще всего сигналы в них переключаются по заранее составленной программе, которая имеет только три базовых сценария: один включается в часы пик, другой — в дневное время, а третий — ночью.
Однако из-за разности трафика и его непредсказуемости одинаковые настройки не могут быть универсальными для разных дорожных ситуаций. Даже идеальная транспортная развязка будет работать неэффективно, если настройки неточны. Именно организация движения с помощью светофоров — самый быстрый и экономичный способ повысить пропускную способность дорог без масштабного строительства.
Пробки особенно остро ощущаются на перекрестках, которые и без того являются зонами повышенной аварийности. Эти «проблемные» места существенно перегружают транспортную инфраструктуру, не способную оперативно справляться с внезапным увеличением трафика. Следовательно, эффективная борьба с заторами должна начинаться с усовершенствования организации движения на них.
Ученые Пермского Политеха разработали имитационную компьютерную модель, которая позволяет воспроизводить работу сложного регулируемого перекрёстка. На ее основе были проведены эксперименты, которые позволили оценить влияние различных режимов работы светофора на интенсивность транспортных потоков и их эффективность. Такой подход даёт возможность подбирать оптимальные параметры для конкретных участков дорог и служит основой для разработки рекомендаций по совершенствованию систем управления дорожным движением. Статья опубликована в научном журнале «Вестник Южно-Уральского государственного университета».
Внимание уделялось двум основным задачам: изучению воздействия временнóго интервала между сигналами (от одного зеленого до следующего зеленого) на образование пробок и поиску оптимального способа управления наиболее рискованным действием на дороге – поворотом налево.
— Проведенное компьютерное моделирование показало, что общая длительность работы светофора будет ключевым фактором, влияющим на загруженность дороги. С помощью созданного алгоритма мы выявили четкую тенденцию: увеличение продолжительности всех сигналов приводит к росту числа автомобилей, стоящих в очередях, тогда как при их сокращении ожидающих машин становится меньше, — отмечает Юлия Володина, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматизация технологических процессов».
Согласно статистике, одной из распространенных причин заторов на дорогах является выполнение левого поворота, который зачастую представляет собой сложный участок. Автомобилистам приходится уступать дорогу встречному транспорту и выжидать удобный момент для маневра. В отсутствие специального сигнала для поворота транспортное средство блокирует всю полосу движения.
Для оценки влияния дополнительного времени проезда ученые смоделировали перекресток, имитируя проезд налево с фазой в 20 секунд и без нее. Результаты показали, что при относительно небольшом трафике (490 автомобилей в час) добавление специального сигнала для левого поворота приводило к увеличению заторов, так как водители могли беспрепятственно совершать маневр и без него. Однако при интенсивном движении (800 автомобилей в час) его наличие становится необходимым условием, в противном случае время ожидания в очереди превышает 6 минут, что критично для активного транспортного потока.
— Разработанный алгоритм можно адаптировать для любого реального перекрестка, опираясь на его характеристики. При этом использование компьютерного моделирования позволяет заранее оценить результативность различных сценариев и найти оптимальный вариант, — комментирует Андрей Затонский, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Автоматизации технологических процессов».
Благодаря этой технологии появилась возможность создавать точные копии существующих дорог и оптимизировать работу светофоров на любых перекрестках страны. Практическая реализация метода позволяет увеличить пропускную способность транспортной сети на 15—20%. Для городов это станет доступным и эффективным способом борьбы с пробками.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно