Проблемы в управлении дорожным движением

К современным дорожным сетям предъявляются требования сглаживания транспортных потоков и обеспечения безопасности движения транспортных средств и пешеходов. Быстрый рост транспортного спроса привел к значительному повышению объемов движения и транспорт­ным заторам, первоначальные функции дорожных сетей посте­пенно утратились, в то время как их отрицательные влияния на жизнь человека, в числе которых повышение числа дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и загрязнение окружающей среды, стали все более заметными.

Решение этих проблем может быть найдено ли­бо путем бесконечного расширения дорожной сети, либо путем создания новых транспортных систем, которые смогут заменить автомобили. Но первый вариант требует чрезмерно больших капитальных вложений, в то время как для решения задачи по созданию новых транспортных систем в настоящее время не существует продук­тивных идей.

Существует также ряд дополнительных проблем, вызванных к жизни уникальным характером дорожного движения. Первой из этих проблем является сложность дорожной сети, образовав­шейся в процессе исторического развития намного раньше появ­ления плотных высокоскоростных транспортных потоков. Вторая проблема вызвана индивидуальным характером автомобильных перевозок. Каждый автомобиль, как правило, управляется без заранее заданного маршрута и графика движения. Третья пробле­ма возникает из-за относительной дешевизны автомобиля, который намного легче купить, чем самолет, теплоход или железнодорож­ный поезд. Поэтому сложная и дорогая система управления не может быть установлена на автомобиле, а должна быть принад­лежностью дороги и управлять движением автомобилей, находя­щихся на ней в данное время.

Высокая степень насыщения сети дорог автомобилями и социально-экономическая роль дорожного дви­жения делают здесь проблемы управления особенно серьезными. Так, расширение возможностей дорожной сети запаздывает по отношению к росту транспортного спроса и приводит к повыше­нию плотности потоков. Транспортные заторы начинают носить хронический характер и создают возможность появления неуправ­ляемого хаоса и серьезных катастроф. Отсюда ясно, что необхо­дима как высокоэффективная система управления в нормальных ситуациях, так и политика, позволяющая избегать и устранять необычные хаотические ситуации.

Значительные по широте охвата регулирующие воз­действия на движение автомобилей неизбежно оказывают замед­ляющее влияние на социальную и экономическую деятельность, поэтому единственной приемлемой альтернативой сегодня являются дейст­вия, направленные на более эффективное использование сущест­вующей дорожной сети для движения транспортных потоков.

Совокупность этих сложных действий называется управлением дорожным движением.

Большие усилия уже были предприняты в различных облас­тях управления дорожным движением, в частности хорошие ре­зультаты дало применение систем управления движением с помо­щью светофорной сигнализации. Однако суще­ственный эффект не может быть получен путем раздельного уп­равления изолированными перекрестками в районе, в котором плотность расположения светофоров велика. Отсюда вытекает требование к коллективному, систем­ному управлению сигналами светофоров. Значительный эффект получается уже за счет управления сигналами светофоров на последующих друг за другом перекрестках одной магистральной улицы.

Так как дорожное движение в городах носит двумер­ный характер, и это свойство имеет тенденцию к расширению и на пригородные районы, появилась необходимость в централизован­ном управлении совокупностью перекрестков, распределенных по большим двумерным районам.

Для этой цели требуется использование развитой техники сбо­ра и передачи значительных объемов информации и обработки ее с высокой скоростью, чтобы управлять большим числом сигналов светофоров, основываясь на результатах этой обработки.

Появляются системы управления дорожным движением в боль­ших городских районах с типичными конфигурациями управляю­щих вычислительных систем, работающих в реальном масштабе времени.

Такие системы перерастают в многофункциональные системы управления, включающие, например, отображение инфор­мации, дающее возможность оператору вмешиваться в ав­томатическое управление, или системы информационного обслу­живания, которые обеспечивают водителей информацией о возни­кающих в дорожном движении ситуациях.