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 выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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