Основные принципы управления

В процессе проектирования систем управления дорожным движением необходимо решать задачи, связанные с анализом процессов функционирования объекта управления, а также синтезом алгоритмов управления и обработки информации. На первом этапе требуется определить основные параметры объекта управления. Отметим, что объектом управления является транспортный поток (ТП).

Параметры транспортного потока. Основными параметрами ТП, отражающими изменения его свойств в соответствии с основной транспортной диаграммой [2], являются скорость, интенсивность и плотность. Учитывая взаимную связь данных параметров, целесообразно выбрать интенсивность и скорость. Выбор этих параметров обусловлен следующими причинами: во-первых, они наиболее полно отражают изменения свойств ТП [1], во-вторых, они могут быть измерены экономически выгодными методами и устройствами [9].

На втором этапе решения общей задачи необходимо изучение вероятностно-статистических характеристик выбранных параметров. Качественное выполнение этого этапа позволяет определить сложность математического аппарата для достоверного описания преобразований ТП, а также наметить состав основных алгоритмов управления процессом движения ТП.

Анализ статистических данных, полученных в результате эксплуатации систем первого и второго поколений, позволил сделать следующие выводы:

• ? суточный характер изменения интенсивности движения по каждому направлению на перекрестках практически не зависит от дня недели, кроме выходных дней. Колебания интенсивности движения в одни и те же периоды различных дней не превышают 3 — 5%;
• ? изменение интенсивности движения на различных направлениях одного перекрестка имеет независимый характер и очень мало зависит от внешних условий (погоды, освещенности). В основном характер изменения интенсивности движения определяется режимом работы всего городского хозяйства и поэтому позволяет прогнозировать его в течение суток;
• ? интенсивность движения в течение суток изменяется от нуля до определенной величины и является независимым (локальным), детерминированным и прогнозируемым параметром;
• ? величина средней скорости движения зависит от погодных условий, уровня освещенности, интенсивности движения и изменяется в определенном диапазоне [8] Vmin? V? Vmax, где Vmin — минимальное значение скорости, зависящее от технических характеристик автомобилей (как правило, Vmin > 30 км/ч); Vmax — максимальное значение скорости, зависящее от ограничений движения в городе (как правило, Vmax = 60 км/ч);
• ? скорость является параметром, общим для больших участков дорожно-транспортной сети (как правило, для подрайона управления) и ее изменения трудно поддаются прогнозированию, так как в основном они зависят от случайных обстоятельств.