Далее на основе показаний датчиков центральный сервер дает команду контроллерам светофоров включить красный/зеленый свет так, чтобы максимально сократить время пребывания автомобилей на перекрестках. Например, если на одном из направлений наблюдается высокая загруженность, ему продлевается зеленый свет .
Система способна предсказывать транспортную ситуацию на 15-30 минут вперед и заранее выработать эффективный план управления трафиком. При возникновении ДТП на перекрестках, данный план автоматически корректируется.
В зависимости от типов датчиков, система может учитывать приоритет общественного транспорта, экстренных служб и «спецсопровождения» перед остальными участниками движения. В случае сбоя светофоры переключаются в автономный режим работы, и перекрестки начинают регулироваться традиционным способом. Это позволяет избежать транспортного коллапса при возникновении внештатных ситуаций.
Ключевые преимущества
Транспортные пробки сильно влияют на общественную жизнь современных городов. Снижается производительность труда, ухудшается логистика. Население становятся негативно настроенными по отношению к городским властям. Многокилометровые пробки приводят к большим потерям доходов. Это и бесполезно потраченное время автовладельцев, впустую расходуемое топливо, увеличение выброса вредных веществ в атмосферу.
По подсчетам американского Университета Карнеги-Меллона, из-за пробок только экономика США ежегодно теряет более $120 млрд. Эти потери связаны с неэффективным использованием трудовых ресурсов и дополнительным выбросом в атмосферу около 25 млрд. кг вредных веществ. Ученые Университета подсчитали, что внедрение системы «Умные светофор» позволяет сократить водителям время на дорогу почти на 25%, а время нахождения в пробках – более, чем на 40%. В результате автомобилисты получают возможность потратить больше времени на полезные вещи, вместо того, чтобы впустую простаивать в пробках. По оценкам исследователей, умные светофоры позволяют также почти на 21% сократить количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.
Стоит отметить, что несмотря на очевидные преимущества, умные светофоры не смогут полностью решить проблему пробок. Система «Умный светофор» способна лишь максимально увеличить производительность перекрестка. При этом городским властям все равно придется расширять дороги и строить сложные транспортные развязки. По подсчетам аналитиков, одна городская полоса в среднем способна обслужить не более 1800 автомобилей в час. И это при условии, что транспортные средства не останавливается на перекрестках и не сталкиваются с такими препятствиями, как сужение дороги, неудовлетворительное качество дорожного полотна и др. Поскольку количество автомобилей в нашей стране неуклонно растет, то очевидно, что даже при максимальной производительности перекрестков, пробки в крупных мегаполисах будут расти, если заниматься только внедрением систем «Умный светофор» и не решать остальные дорожные проблемы.
Ситуация в России и за рубежом
Первые попытки централизованного управления светофорами предпринимались в США и Канаде еще в далеких 60-х годах прошлого века. В настоящий момент система «Умный светофор» повсеместно внедряется во всех развитых Западных странах (США, Великобритания, Дания и др.). В Копенгагене даже планируется установить около 400 умных светофоров, которые на перекрестках давали бы преимущество велосипедистам и общественному транспорту. На это планируется выделить около $ 9 млн. бюджетных средств. По подсчетам городских властей, подобное решение позволит велосипедистам и городскому транспорту передвигаться по Копенгагену на 10 и 5-20% быстрее соответственно.
Среди основных игроков рынка, предлагающих специализированные решения для умных светофоров, можно выделить IBM , SCOOT, SCATS, RHODES, UTOPIA и др. В 2010 году компания IBM даже планировала сделать патент, который позволял бы удаленно отключать двигатели автомобилей, проезжающих на красный свет.
В России первые умные светофоры появились в Москве. Испытания прошли около 10 лет назад на опытном участке протяжённостью 7,5 км. Распложенные вдоль дорог датчики контролировали плотность транспортного потока и передавали эту информацию в единый центр управления, который на основе полученных показаний оптимизировал работу светофоров на перекрестках. На начало 2015 года к автоматизированной системе управления дорожным движением (АСУДД) уже была подключена значительная часть столичных светофорных объектов. В начале 2016 года появилась информация о том, что магистральные светофоры в столице стали контролировать не только плотность движения. Стали также учитываться погодные условия и ДТП.
- АПК Безопасный город - в рамках реализации
" мы бегло прошлись по «железу», которое устанавливается на транспортных магистралях: по типам детекторов транспортного потока, светодиодным табло и дорожным контроллерам.
Сегодня мы продолжим говорить об управлении трафиком, но уже в городе. Рассмотрим из чего состоит цикл светофорного регулирования, чем именно «рулят» управляющие системы и с чего это все, собственно, началось.
Я долго не решался начать писать этот пост, так как тема управления трафиком на городских улицах настолько объемная и разносторонняя, что рассуждая о ней постоянно рискуешь оказаться в роли «ламера» в смежных областях. Но я все же рискну и попробую.
Красный, желтый, зеленый…
Для того, чтобы понимать чем именно «подруливают» управляющие алгоритмы, необходимо знать пять базовых определений светофорного регулирования.Открываем учебник «Технические средства организации дорожного движения» г-на Кременца и читаем определения (американские аналоги терминов указаны в скобках):
- Такт регулирования (Interval). Период действия определенной комбинации светофорных сигналов
- Фаза регулирования (Signal Phase). Совокупность основного и следующего за ним промежуточного такта
- Цикл регулирования (Signal Cycle). Периодически повторяющаяся совокупность всех фаз
Теперь открываем американскую книжку "Traffic Control Systems Handbook ". Американцы добавляют еще два определения, имеющих ключевое значение для автоматизации процесса регулирования:
Секция регулирования (Split). Процент цикла регулирования, выделенный каждой из фаз регулирования.
Грубо говоря, варьируя процент времени на фазу, можно управлять длительностью зеленого сигнала на наиболее нагруженном направлении. На отдельно стоящем перекрестке это дает уменьшение задержек.
Смещение (Offset). Разница (в секундах или процентах от цикла регулирования) между часами на конкретном перекрестке и мастер-часами (на сети перекрестков).
Так как термин звучит немного заумно, вот картинка, которая его очень хорошо иллюстрирует.
Видно, что фазы на соседнем перекрестке смещены относительно предыдущего. Времени смещения как раз хватает, чтобы группа автомобилей успела подъехать к нему и проскочить на зеленый. Расчет выполняется обычно для какой-то средней принятой в данном регионе скорости. Поэтому «гонщики» и «тормоза» как правило на таких магистралях обламываются.
можно прочитать обо всем упомянутом подробно. Оттуда же и последняя картинка.
Как «умнели» светофоры
Основные типы «умных» светофоров интересно рассмотреть в исторической перспективе, так как появлялись они не сразу и развивались от простого к сложному.Автомобильные светофоры пришли к нам от железнодорожников. Первый электрический светофор с ручным управлением в США был установлен в Кливленде в 1914 году. А уже через три года, в 1917 году в Солт Лейк Сити была сконструирована система, управляющая светофорами сразу на шести перекрестках. Роль дорожного контроллера выполнял регулировщик. В 1922 году в Хьюстоне сделали то же самое, но уже на двенадцати перекрестках. Управление велось в ручном режиме из специальной башни.
Концепция автоматического светофора была предложена в 1928 году. Его мог установить и настроить любой электрик и все принялись закупать и устанавливать такие светофоры. Но сразу же возникли проблемы в больших городах, где существуют утренние и вечерние часы пик, в которые хорошо бы поменять планы координации светофоров, чтобы не создавались пробки. В полный рост встали проблемы нехватки персонала для этого ответственного дела. Пытливый американский разум задумался над дальнейшим совершенствованием дорожной автоматики.
В период с 1928 по 1930-й годы изобретатели предложили различные конструкции детекторов давления, определяющих наличие автомобилей на перекрестке. Это позволило сделать первые модели светофоров, реагирующих на транспорт (traffic-actuated). Такие светофоры давали эффект на магистралях, где красный по главному ходу включался только если со стороны второстепенной дороги подъезжала машина. Такие системы стоят в США до сих пор и неплохо справляются со своей задачей на изолированных перекрестках. Похожим образом работают и пешеходные вызывные кнопки, при нажатии на которую в следующий цикл регулирования встраивается пешеходная фаза.
В 1952 году в Денвере установили первый аналоговый контроллер, который позволил объединить несколько разрозненных перекрестков в единую управляемую сеть и переключать заранее рассчитанные планы координации в зависимости от времени суток и дней недели. В последующее десятилетие несколько сотен подобных систем было проинсталлировано по всему миру.
Подобные системы активно использовали параметр смещения, включая зеленый не сразу на всех перекрестках, а со смещением, зависящим от расстояния между перекрестками и параметров транспорта («зеленая волна»). Специально обученный инженер рассчитывал и рисовал на бумажке схемы координации, которые потом закладывались в контроллеры. Система оказалась настолько простой и надежной, что активно используется до сих пор в городах, не обремененных излишним трафиком.
В 1960 году в Торонто для управления светофорами установили первый «настоящий» компьютер – шикарный агрегат IBM 650 с барабанной памятью на 2000 машинных слов. Это был колоссальный прорыв в технологиях управления дорожным движением! Через три года под централизованным управлением находились более 20 перекрестков, а к 1973 году компьютер управлял уже 885 перекрестками!
Видя столь явный успех, IBM продолжила работать над использованием своих компьютеров в управлении светофорами. В 1964 году стартовал проект в центре Сан Хосе с компьютером IBM 1710, а в 1965 для города Вичита Фоллс (Техас) был установлен IBM 1800 (продвинутая версия модели 1130 с увеличенным количество портов ввода/вывода), который успешно управлял 85 перекрестками. Компьютер в Сан-Хосе также был заменен впоследствии на IBM 1800. Система оказалась настолько удачной, что данную конфигурацию стали использовать во многих американских городах от Остина и Портленда до Нью Йорка.
Вот он, легендарный аппарат IBM 1800 ()
Работа над стандартизацией систем управления светофорами стартовала в 1967 году. В рамках пилотного проекта построили управляющую систему для Вашингтона, которая включала 113 перекрестков, оснащенных 512 детекторами транспорта на основе индуктивной петли. Компьютер получил возможность не только вслепую переключать планы координации, но и получать информацию о транспортных очередях на перекрестках (тогда еще допплеровские радары для измерения скорости потока не использовали).
Короче говоря, критическая масса подключенных к компьютерам светофоров была достигнута, и переход от количества к качеству был лишь делом времени. Начались масштабные исследования в области разработки управляющих алгоритмов.
Идея иметь планы координации на все случаи жизни в теории была неплоха, но на все случаи жизни, как оказалось, планов не напасешься. Разработка каждого плана в 70-х производилась на бумаге и была довольно трудоемким и творческим процессом. И если для длинной улицы со светофорами, наподобие Ленинского проспекта в Москве, рассчитать алгоритмы было довольно легко, то на сети улиц это была уже совсем нетривиальная задача. Там более, что городов много, и не все из них могут себе позволить держать в штате грамотного транспортно инженера.
И вот в 70-х британское исследовательское бюро TRRL (The Transport and Road Research Laboratory) разработало и внедрило на улицах Глазго систему SCOOT (Split, Cycle and Offset Optimization Technique), которая позволяла «играться» параметрами цикла светофорного регулирования в определенных границах в зависимости от информации транспортных детекторов, измеряющих наличие и длину очередей на светофорах. SCOOT совмещала преимущества фиксированных планов координации для сети и адаптивного управления, когда «умный» светофор сам «подруливает» циклом и длительностями зеленых сигналов. SCOOT в 80-х имел ряд успешных внедрений в Европе и Северной Америке. Более того, сейчас этот алгоритм (уже в третьем поколении) лицензирован более чем 100 компаниям для использования в составе своих систем.
SCOOT в третьем поколении показывает чудеса изощренного управления: он умеет обрабатывать нестандартные ситуации, растаскивать заторы, сглаживать последствия вмешательства в транспортный поток регулировщиков и временных перекрытий движения, которые так любят устраивать в сами знаете какой стране.
Одновременно со SCOOT как грибы после дождя в 70-е и 80-е годы стали появляться аналогичные системы управления. Австралийская система SCATS (Sydney Coordinated Adaptive Traffic System) стала основным конкурентом британцев и также широко внедрялась во всем мире. Как и SCOOT, SCATS относится к системам, «чувствительным» к трафику (traffic responsive).
Также развивались и полностью адаптивные алгоритмы управления (traffic adaptive), который представляли в мире OPAC (Optimized Policies for Adaptive Control) и RHODES, разрабатываемый Аризонским универом.
Сейчас разница в эффективности управления между адаптивными и «чувствительными» системами практически стерлась. Подобно гонке интернет браузеров, эти «тупоконечники» и «остроконечники» постоянно проводят исследования, чтобы доказать эффективность именно своего алгоритма, но отчеты независимых экспертов говорят о том, что в общем разницы-то особой нет.
Зато сейчас с развитием и удешевлением компьютерной техники появились возможности повышения живучести систем управления. Часть управляющей логики стали зашивать непосредственно в дорожные контроллеры, которые даже в случае обрыва связи с центром не терялись и начинали объединяться в управляющие кластеры с соседними контроллерами. В условиях территориально распределенных систем управления обрыв каналов связи обычное дело, и такой бонус стал совсем не лишним.
А что же в России?
Собирался было закруглиться на сегодня и вспомнил вдруг о том, что ни словом не упомянул российский (советский) опыт. Итак, мне бы очень хотелось, чтобы мы были уникальны и впереди планеты всей, но это не так. Большинство отечественных работ по управлению трафиком на автодорогах основаны на переводе американской книжки 1972 года. В отличие от оборонки, эта область не отличалась уникальностью.Работы по централизованному компьютерному управлению светофорами начались у нас в стране в начале 80-х (то есть на 20 лет позже американцев). По заданию правительства Москвы и министерства транспорта РФ в Дефаулт-сити была создана система Старт, умевшая осуществлять координированное управление светофорами. В управляющем центре трудился сервер на «солярке» с базой данных Informix. Технически система была верхом доступного нашим специалистам совершенства. Более 400 светофорных объектов по всему городу управлялись из единого центра! Но ни о каком адаптивном управлении речи не шло. Фактически, это был аналог систем, которые внедрялись по всему миру в 70-е годы до появления адаптивных алгоритмов. Потом грянули всем известные события, никак не способствовавшие развитию отечественных транспортных систем. И сегодня мы имеем в разных городах форменный зоопарк из фрагментов западных систем управления. Но будем надеяться, что со временем ситуация в этой области нормализуется и появятся более интересные комплексные реализации. Ничего ведь сложного в этом нет. Правда ведь, коллеги?
На этом предлагаю завершить обзор управляющих алгоритмов и перейти к транспортному моделированию, которое, в общем-то и наполняет всю эту технику смыслом. Мне бы хотелось рассказать в следующей публикации об использовании транспортных моделей, их разновидностях и интеграции в контур систем управления дорожным движением.
Н а данный момент транспортная инфраструктура в Воронеже оставляет желать лучшего, а многие дорожные проекты требуют крупных финансовых и временных ресурсов. В лучшем случае, только через несколько лет мы получим улучшенные транспортные развязки и альтернативные пути проезда, но что же делать воронежцам сейчас? Терпеть многочасовые пробки? Выход из этой ситуации оказался довольно прост.
Пробки в Воронеже стали таким же обыденным явлением, как и в Москве. Оригинал фото взят с сайта www.wikimedia.org
Сегодня в Москве функционирует уже 20 светофорных зон, на которых применена адаптивная система управления дорожным движением, проще говоря, «умные светофоры». Это экономичный и эффективный способ, который успел положительно зарекомендовать себя на практике. Как показывают статистические данные, благодаря этой системе пропускная способность увеличилась на 30%, а с учетом относительной дешевизны и простоты установки отпадают всякие сомнения в рациональности применения данного проекта.
Система контроля дорожного движения в действии. Оригинал фото взят с сайта www.wikimedia.org
Как это работает?
На перекрестке устанавливают камеру, светофор и компьютер, который сканирует ситуацию на развязке каждые 3 секунды. Данные о транспортном потоке анализируются детектором транспорта. Эта информация обрабатывается мастер-контроллером, установленным в конкретной зоне движения. Устройство строит прогноз развития ситуации, и на основании этих сведений формируется план координации для управления светофорными объектами. К примеру, если система фиксирует загруженность на одном из направлений движения, то ему продлевают зеленый свет. В случае непредвиденных сбоев, система переключается в автономный режим и продолжает работать по ранее записанным планам координации. Инженеры предусмотрели и подобные казусы, поэтому устройство можно назвать надежным. Также возможно применение специальных метеостанций, которые будут собирать информацию о погодных условиях и состоянии асфальта. Эти данные помогут скорректировать скоростные ограничения и предупредить водителей о неблагоприятных условиях на дороге.
Уличный пульт управления светофорами. Оригинал фото взят с www.flickr.com
Где необходимо применять?
В первую очередь «умные светофоры» необходимо установить на крупные транспортные развязки, такие как Димитрова, Остужева, Плехановская, Московский проспект и Памятник Славы. Эти маршруты стали настоящей головной болью для воронежцев, и со временем обстановка будет только обостряться. Если своевременно не решить проблему транспорта, то ситуация может превратиться в дорожный коллапс. Нужно понимать, что данный проект - не панацея от транспортных проблем, а только один из пунктов основной программы, который нужно применить. Интеллектуальная система распределения транспорта, безусловно, поможет в разрешении данного вопроса, но никак не заменит основных проектов.
Автоматическая система управления дорожным движением (АСУДД) работает на Московском шоссе в полную силу. Но почему же тогда периодически возникают пробки?. Оказалось, что их сеть будут расширять.
«Лекарство» от пробок
Установку АСУДД в Самаре анонсировали еще в 2015 году . Но приступить к работам смогли только в преддверии чемпионата мира по футболу. Выбор пал на главные магистрали города - Московское шоссе, улицу Ново-Садовую, которые нужно было разгрузить от пробок. Перед началом работ сотрудники подрядной организации изучали опыт иностранных коллег из Лондона, Дели, Бангкока и Сингапура. В этих городах аналогичные системы работают уже не один год.
Перекресток на Революционной
Самарская АСУДД представляет собой светофоры, системы видеонаблюдения, детекторы транспорта, линии связи, дорожные табло и координирование управления дорожным движением. На Московском шоссе она работает в полную силу . Оборудование установили на участке от улицы Мичурина до микрорайона «Новая Самара».
Также «умные» светофоры полностью смонтировали на всем протяжении Ново-Садовой. Пуско-наладочные работы выполнены на 80%. Тесты планируют завершить к началу чемпиона мира по футболу.
Ново-Садовую тоже разгрузят от пробок
Как светофоры стали «умными»
Светофоры, входящие в АСУДД, ровно такие же, как и на других улицах города. «Умными» их делают дорожные контроллеры и специальное программное обеспечение. Они включают разрешающие и запрещающие сигналы в зависимости от транспортного потока.
Так выглядит контроллер
На экране можно посмотреть ошибки системы
Оценивают транспортные потоки специальные детекторы. Они позволяют считать количество автомобилей, которые пересекают определенный участок дороги.
«Всевидящее око» подсчитывает количество машин на дороге
АСУДД работает в 4 основных режимах. Все светофоры настроены на режим календарной автоматики. Специалисты добавляют в программу объективные данные о дорожной обстановке. Они соответствуют времени суток, дню недели и сезону. Система способна сама принимать решения, без «подсказок» оператора.
Координированный адаптивный режим тоже работает постоянно. Он связывает перекрестки в единое целое. «Умные» светофоры «сообщают» друг другу о ситуации на дорогах, чтобы подстроиться под поток машин.
На всех перекрестках - камеры
Есть и особый режим работы - локально-адаптивный. Он включается на отдельных перекрестах, чтобы разгрузить конкретный участок дороги в час пик.
Сотрудники ГАИ и операторы имеют возможность управлять дорожным движением в ручном режиме. Они могут переключать сигналы светофора, стоя на перекрестке, у дорожного контроллера.
Когда автоматика не спасает
На входе в помещение висит специальная табличка
Все данные с комплексов передаются в центр обработки (ЦОД). Он располагается в городском департаменте транспорта на улице Мориса Тореза, 67. Здесь оборудовано 5 рабочих мест - компьютерные столы, системные блоки и 10 мониторов. Специалисты ежедневно анализируют информацию, которая приходит с главных магистралей Самары. Она отображается на экранах компьютеров.
Специалисты за работой
Обстановка на перекрестках в режиме онлайн
Считывание потока машин выглядит так.
Петли для подсчета автомобилей фиксируют трафик
Когда машины скапливаются на перекрестке, работники центра могут оказывать влияние на проблемный участок дороги. Специалисты регулируют работу светофоров в режиме онлайн.
Специалист имеет полную информацию о состоянии перекрестков перед глазами
Они настраивают фазы разрешающих сигналов через компьютер и выпускают автомобилистов из пробки.
Операторы могут переключать фазы светофоров вручную
По словам представителей подрядной организации, после внедрения АСУДД машины стали проезжать перекрестки на Московском шоссе на 25% быстрее, чем раньше. Чтобы улучшить результаты, специалисты постоянно донастраивают систему и меняют ее параметры. Пропускная способность напрямую зависит от большого количества факторов, например, от времени года, погоды или проведения каких-то мероприятий в городе.
Машины свободно проезжают проблемные перекрестки
За время экплуатации и на трех тестовых матчах на «Самара Арене» система показала себя с положительной стороны благодаря наличию многих возможностей, таких как организация «зеленой волны» по расписанию и в ручном режиме для проезда особо важных гостей, а также для массового выпуска со стадиона большого количества транспорта. Например, недавно на «Самара Арене» играли тольяттинская «Лада» и новотроицкая «Носта». Система по привычке выпускала машины из города. Мы заранее ввели так называемый «матчевый режим» и перенастроили ее в обратную сторону. У системы есть возможность адаптироваться к среде самостоятельно, но в экстренных ситуациях мы не можем терять драгоценное время, настраиваем вручную, - рассказал руководитель отдела автоматизации систем управления дорожным движением Владимир Федоренко.
Также организация, которая обслуживает АСУДД, старается учитывать критику местных жителей по работе системы.
Мы реагируем на каждое обращение горожан. Жители нам дают дельные советы и мы, по согласованию с ГИБДД, вносим изменения в режим работы светофорного обьекта. Например, на кольце с улицей Луначарского. Английские коллеги, считали что пока Луначарского не заработает в полную силу, оптимальный режим работы светофоров на на развязке - желтое моргание. Но, по просьбе жителей (в основном пешеходов), кольцо запустили в полном режиме, который еще донастраивали совместно с Госавтоинспекцией более недели. И точечная настройка еще продолжается, - сообщил Владимир Федоренко.
Зачем нужны дорожные табло
Табло установили в районе улицы Бубнова, на Московском шоссе
В АСУДД входят и дорожные табло. Но пока они работают в тестовом режиме . Сейчас, как правило, на табло показывают информацию об ограничении скоростного режима. А впоследствии на них будут транслировать схемы дорожного движения с обозначением пробок и различных вариантов их объезда. Также автомобилистам будут показывать прогноз погоды.
Сеть «умных» светофоров расширят
Специалисты подрядной организации считают, что самарская АСУДД работает лучше, чем в Санкт-Петербурге и Москве. По их словам, там оборудование на перекрестках работает автономно друг от друга. А в Самаре светофоры объединены. При этом «умное» оборудование хотят установить на других улицах.
Улицу Победы включат в АСУДД
Необходимо провести работы по внедрению системы на еще одной важной транспортной артерии города - улицам Гагарина и Победы. Также после чемпионата планируется связать Ново-Садовую и Московское шоссе через поперечники - Кирова, Ново-Вокзальную и проспект Масленникова, для чего необходимо установить дополнительные контроллеры, - рассказал Владимир Федоренко.
Самый продвинутый на данный момент светофор страны находится в промзоне на окраине Зеленограда, у поворота к городскому кладбищу. На первый взгляд выбор места для размещения инновационного объекта может показаться странным, но на самом деле столичный Центр организации дорожного движения уже не первый год использует территорию Зеленоградского округа в качестве полигона для обкатки многих нововведений, лучшие из которых потом распространяются по всей Москве. В чем фишка этого светофора, что такое вызывные фазы и как работат подземные детекторы транспорта — в репортаже с места событий.
Вызывные фазы — это фазы, которые включаются только при необходимости, то есть при наличии на конкретном направлении транспорта, ну или пешеходов. Первые светофоры с вызывными фазами появились в Зеленограде еще в начале года, но тогда этот принцип работы был реализован по другой технологии, с помощью видеодетекторов — камер, распознающих транспортные средства. Теперь же для этой задачи стали применять подземные петлевые детекторы. Строго говоря, первые такие «умные петли» появились в большой Москве — на пересечении шоссе Энтузиастов и Третьего транспортного кольца. Но, по словам заместителя руководителя столичного Центра организации дорожного движения Дмитрия Горшкова (на фото), там они были установлены только на трамвайных путях (точнее — под ними). Регулируемый перекресток Сосновой аллеи и проезда 4921, ведущего к городскому кладбищу в Восточной коммунальной зоне Зеленограда, стал первым местом в Москве и во всей России, где петлевые детекторы появились на всех направлениях движения транспорта.
Теперь все второстепенные фазы на этом светофоре включаются только при наличии на них транспорта. Если машин на них нет, светофор горит зеленым для основного потока, идущего по Сосновой аллее. Для пешеходов тоже создана отдельная вызывная фаза, но о ней ниже.
Технология петлевых детекторов пришла к нам из Европы. Например, по словам Дмитрия Горшкова, она повсеместно применяется в Германии. Смысл прост: петлевые детекторы, представляющие собой рамки из одного-двух витков изолированного и защищенного от механических воздействий провода, закладываются под дорожное покрытие, при прохождении транспортного средства через рамку ее индуктивность меняется и машина регистрируется. На основе этой информации светофор принимает решение о дальнейшем режиме работы.
Отечественным специалистам удалось найти инженерное решение, при котором индукционные петли закладываются под проезжую часть на глубине 13-15 см, а не на 5-8 см, как в Европе, — чтобы при замене асфальта детекторы оставались на месте.
Установка петлевых детекторов также происходит без замены асфальта. Специальной машиной в дорожном покрытии вырезаются полоски толщиной буквально 1-2 см, в которые закладываются петли. Затем эти отверстия заделываются, не оставляя сколь-нибудь заметных неровностей на проезжей части.
Вот как выглядят следы от укладки петли на асфальте.
Петлевые детекторы «перекрывают» всю ширину полос движения для транспорта, поэтому незамеченным через них не может проехать ни мотоцикл, ни велосипед. На «основном ходе» перекрестка на Сосновой аллее петлевые детекторы пока заложены примерно в 20 метрах от светофора, на второстепенных направлениях — почти вплотную к стоп-линии. Впоследствии их планируют начать закладывать и за 40-50 метров — это позволит светофору просчитывать свои переключения немного заранее.
Для распознавания пешеходов эта технология, конечно, не подходит, поэтому для пеших участников дорожного движения идея вызывной фазы реализована по-другому — с помощью кнопки.
Пока многие пешеходы ее еще не замечают — в Зеленограде в последние годы кнопки практически не применялись — но это вопрос привычки. Для того, чтобы сделать кнопку заметнее, информацию о необходимости нажать на нее для перехода дороги, продублировали в граффити, нанесенных прямо на асфальт под ногами у пешеходов, — по идее, так ее должны увидеть даже те, кто перемещается по улицам, уткнувшись в телефон. :)
Максимальное время ожидания зеленого сигнала для пешеходов составляет 90 секунд, но столько ждать придется только при полной загрузке перекрестка со всех направлений. В большинстве случаев, судя по моим примерно получасовым наблюдениям, зеленый свет для пешеходов включается через 10-30 секунд после нажатия кнопки.
При этом, если к переходу последовательно подойдут сразу несколько человек, застопорить движение на перекрестке у них не получится — каждое следующее включение зеленого света для пешеходов будет производиться только после пропуска очередной порции транспорта.
Реализация принципа вызывных фаз неизбежно приводит к оптимизации движения. В случае с перекрестком в Восточной коммунальной зоне это уже подтверждается статистическими выкладками. Например, раньше в ночное время светофор каждые полторы минуты включал зеленый свет для пешеходов — соответственно, с 11 вечера до 7 утра это происходило 320 раз. Но ночью пешеходов здесь практически нет, и машинам приходилось зря останавливаться на пустой дороге. С момента установки кнопки для пешеходов зеленый свет для них стал включаться в среднем всего один раз за ночь, рассказал Дмитрий Горшков.
Чем индукционные петли лучше видеодетекторов, которые уже не первый год массово применяются в Москве и Зеленограде? Ведь петли надо закладывать под асфальт, а камеры достаточно просто повесить на столб. Дело в том, что видеодетекторы гораздо больше подвержены воздействиям окружающей среды: сильные осадки, блик от яркого солнца — все это может стать помехой для их работы. Индукционные петли в отличие от камер надежны, как автомат Калашникова — такое сравнение сделал Константин Антонович, технический директор компании «СпецДорПроект», реализовавшей проект внедрения нового типа детекторов в Зеленограде. К тому же, они дешевле — и сами по себе, и в обслуживании. Ну и ко всему прочему, на некоторых улицах Москвы, где в ходе реконструкции были убраны под землю все провода, использование навесных камер теперь невозможно по эстетическим соображениям.
Видеодетекторы по-прежнему можно увидеть на перекрестке Сосновой аллеи и проезда 4921, но на работу светофора они никакого влияния не оказывают, а используются только для дублирования системы и сравнения их работы с работой подземных датчиков. Последние уже показали с самой хорошей стороны, но до конца года их применение будет иметь статус эксперимента — надо убедиться, что петли будут корректно работать в зимних условиях. До конца строительного сезона ЦОДД планирует оборудовать петлевыми детекторами еще несколько светофоров в Зеленограде. По словам Константина Антоновича, предполагается, что это будут объекты на самых загруженных перекрестках города — например, Панфиловского проспекта и проспекта Генерала Алексеева или у Крюковской эстакады в «старом городе». Пока, помимо перекрестка в Восточной коммунальной зоне, индукционные петли применяются еще только на светофоре у пожарной части на Солнечной аллее, где дают сигнал к включению единственной второстепенной фазы, фиксируя появление машин в разворотном кармане и включая для них стрелку.
Вот такая интересная технология. Я, безусловно, приветствую все телодвижения по оптимизации дорожного движения и повышению адаптивности светофорного регулирования, но когда впервые услышал про подземные датчики, признаюсь, навскидку отнесся к этому скептически: что это еще за метод распила — снимать асфальт вместо того, чтобы просто повесить датчик на столб? Но снятия асфальта, как выяснилось, не требуется, и если уж эта технология действительно проста в применении, дешевле и надежнее, то почему бы и нет? Похоже, скоро следы от укладки петель на асфальте станут привычным явлением на наших улицах.
В посте использованы фото моего коллеги по Инфопорталу Зеленограда Василия Повольнова. Фото процесса закладки петлевых детекторов предоставлены Константином Антоновичем.