Введение
Глава 1. Анализ существующих моделей и методов автоматизированного управления транспортными потоками 16
1.1. Анализ существующих автоматизированных систем управления транспортными потоками на сети 16
1.2. Инструменты и методы моделирования транспортных потоков
1.2.1. Макроскопические модели транспортного потока 28
1.2.2. Микроскопические модели транспортного потока 31
1.2.3. Мезоскопические модели транспортного потока 35
1.3. Статистические распределения в теории транспортных потоков 38
1.3.1. Математические модели регулируемых пересечений транспортных потоков 42
1.3.2. Математические модели нерегулируемых пересечений 50
Выводы по главе 62
Глава 2. Разработка мезоскопической математической модели распределения транспортных потоков по сети 66
2.1. Математическая модель транспортной сети 67
2.1.1. Обобщенный закон Эрланга распределения случайной величины 68
2.1.2. Матричное представление распределения транспортных потоков по сети 70
2.2. Модель функционирования нерегулируемого перекрестка (узловой точки I типа) 72
2.3. Расчет среднего значения величины потерь времени транспортными средствами на нерегулируемых перекрестках 82
2.3.1. Расчет среднего значения величины потерь времени транспортными средствами на нерегулируемых перекрестках в случае специального закона Эрланга 87
2.4. Модель функционирования регулируемого перекрестка (узловой точки II типа) 89
2.4.1. Функция простого процесса восстановления обобщенного закона Эрланга 89
2.4.2. Определение величины средней потери времени транспортными средствами на перекрестке со светофорным регулированием при справедливости гипотезы о распределения временных интервалов по обобщенному закону Эрланга 94
2.4.3. Определение величины средней потери времени транспортными средствами на перекрестке со светофорным регулированием при справедливости гипотезы о распределении Эрланга 97
2.5. Модель распределения транспортных потоков по сети 102
2.5.1. Определение функции транспортных затрат для узловых точек транспортной сети 105
2.6. Модель распределения интенсивностей транспортных потоков по полосам движения улично-дорожной сети исходя из матрицы корреспонденции при введении в эксплуатацию одной пары «источник-сток» 107
2.6.1. Алгоритм расчета распределения интенсивностей транспортных потоков по улично-дорожной сети при введении в эксплуатацию одной пары «источник-сток» 108
2.7. Модель распределения интенсивностей транспортных потоков по полосам движения улично-дорожной сети исходя из матрицы корреспонденции при введении в эксплуатацию нескольких пар «источник-сток» 112
Выводы по главе 113
Глава 3. Проверка адекватности разработанной математической модели распределения транспортных потоков по сети 117
3.1. Определение параметров обобщенного закона Эрланга по экспериментальным данным 118
3.2. Алгоритм проверки гипотезы о виде распределения интервалов по времени по обобщенному закону Эрланга 122
3.3. Экспериментальная проверка гипотезы о распределении интервалов по времени по обобщенному закону Эрланга 125
3.4. Экспериментальная проверка гипотезы о распределении интервалов по времени по закону Эрланга 138
3.5. Проверка адекватности математической модели движения транспортных средств на нерегулируемых перекрестках 140
3.6. Проверка адекватности математической модели движения автотранспортных средств на регулируемых перекрестках 159
Выводы по главе 169
Глава 4. Методы оптимизации распределения транспортных потоков по улично-дорожной сети 171
4.1. Критерии локальной оптимизации распределения транспортных потоков по улично-дорожной сети 172
4.2. Задача оптимизации параметров светофорного регулирования на перекрестке 175
4.3. Алгоритм численного решения задачи оптимизации параметров светофорного регулирования на перекрестке 180
4.4. Автоматизация расчета показателей эффективности организации движения на регулируемом перекрестке 184
4.5. Прогнозирование параметров качества организации движения на нерегулируемом перекрестке 188
4.5.1. Прогнозирование транспортных задержек на нерегулируемых пересечениях при введении одностороннего движения на второстепенной дороге 191
4.5.2. Прогнозирование задержек транспортных средств
при выделении специальной полосы для поворота налево 192
4.5.3. Прогнозирование задержек транспортных средств при выделении полосы для поворота направо 194
4.5.4. Прогнозирование задержек транспортных средств при введении одностороннего движения на главной дороге 194
4.5.5. Прогнозирование задержек транспортных средств при слиянии потоков автомобилей, совершающих повороты и пересекающих нерегулируемый перекресток 195
4.6. Автоматизация расчета показателей эффективности организации движения на нерегулируемом перекрестке 196
4.7. Алгоритм определения оптимального способа организации движения на перекрестке 198
4.8. Автоматизация решения задачи определения необходимости введения светофорного регулирования на перекрестке 205
4.9. Решение оптимизационных задач в масштабе всей городской улично-дорожной сети 206
4.10. Выбор оптимального (из числа заданных) маршрута при движении потоков по данной сети 208
4.11. Автоматизация решения задачи выбора оптимального маршрута при движении по улично-дорожной сети конкретного
населенного пункта 210
4.12. Автоматизация определения оптимального маршрута между двумя узловыми точками 212
4.13. Определение оптимальной (из числа заданных) схемы распределения потоков по сети 217
4.14. Автоматизация определения оптимальной схемы организации движения на заданном участке улично-дорожной сети 219
4.15.Автоматизация определения оптимальной схемы организации движения по улично-дорожной сети с целью оптимизации
движения по данному маршруту 219
4.16. Метод расчета распределения интенсивностей транспортных потоков по полосам движения улично-дорожной сети в случае временного закрытия или ликвидации элемента транспортной сети 220
4.17. Динамический расчет матрицы корреспонденции (OD-матрицы) 222
Выводы по главе 225
Глава 5. Применение разработанной мезоскопической модели распределения транспортных потоков по сети к решению практических задач 229
5.1. Решение задач локальной оптимизации распределения транспортных потоков с применением разработанной математической модели 231
5.2. Решение задачи прогнозирования распределения транспортных потоков по сети при введении в эксплуатацию новой пары «источник-сток» с применением разработанной математической модели 242
5.3. Решение задачи прогнозирования распределения транспортных потоков по сети при введении в эксплуатацию двух новых пар «источник-сток» с применением разработанной математической модели 260
5.4. Решение задачи о целесообразности выделения отдельной полосы для движения общественного транспорта на участке улично-дорожной сети 269
Выводы по главе 274
Заключение 278
Литература
