Управління дорожнім рухом

В ході вивчення дисципліни у студентів формується сукупність знань, вмінь та уявлень про сутність, методологічні принципи та основні методи вивчення основ теорії регулювання транспортного процесу та оволодіння прогресивними методами організації та управління дорожнім рухом.

Мета навчальної дисципліни «Управління дорожнім рухом» полягає у формуванні у студентів знань та навичок, які дозволяють вільно володіти методами керування транспортними процесами, з максимальною ефективністю і використовувати їх в подальшій практичній діяльності.

Зміст навчальної дисципліни направлений на формування наступних компетентностей, визначених Освітньо-професійною програмою «Розумний транспорт та міська логістика» зі спеціальності 275 «Транспортні технології (за видами)»: ФК 01. Здатність до дослідження і управління функціонуванням транспортних систем та технологій. Отримані знання з навчальної дисципліни стануть складовими наступних програмних результатів навчання за спеціальністю 275 «Транспортні технології (за видами)»: РН-05. Забезпечувати безпеку людей і навколишнього середовища під час професійної діяльності та реалізації проектів у сфері транспортних систем і технологій.

Модуль 1. Управління дорожнім рухом і транспортними потоками Тема 1. Основні характеристики транспортного потоку. Макроскопічні моделі руху. Макроскопічні параметри транспортного потоку. Залежність між швидкістю, густиною та інтенсивністю руху. Ударні хвилі в транспортному потоці. Лінійна та нелінійна теорії слідування за лідером. Статистичні властивості транспортного потоку. Тема 2. Характеристики затримок у регульованого перехрестя. Керуючі параметри світлофорної сигналізації. Пропускна спроможність регульованого перехрестя. Затримки автомобілів в регулярному транспортному потоці. Затримки, що базуються на безперервної моделі. Затримки, що базуються на ймовірнісної моделі. Затримки транспортного потоку при прямокутній формі імпульсу інтенсивності. Затримки транспортного потоку без урахування та з урахуванням дисперсії. Розповсюдження черг у регульованого перехрестя. Критерії якості управління світлофорною сигналізацією. Тема 3. Теорія магістрального управління світлофорною сигналізацією. Теорія управління окремим перехрестям. Управління, що базується на середніх характеристиках транспортного потоку. Управління, що базується на фактичній поведінці окремих автомобілів. Управління світлофорною сигналізацією на магістральних вулицях. Зсуви, що максимізують стрічку безупинного руху. Затримки на вулицях при використанні стрічки безупинного руху. Тема 4. Теорія мережевого управління світлофорною сигналізацією. Параметри світлофорної сигналізації. Надання дорожньої мережі. Обмеження на параметри керування. Керування тривалістю циклу і розподілом періодів горіння сигналів в циклі. Визначення оптимальної тривалості циклу. Визначення оптимального розподілу періодів горіння сигналів в циклі. Оптимальний набір зсувів. Залежність між затримкою та зсувом. Набір наближених оптимальних зсувів. Визначення зсувів методом динамічного програмування. Управління зсувами в динамічному режимі. Оптимізація зсувів градієнтним методом. Оптимізація зсувів, що основана на вимірі інтенсивності руху. Зміна набору зсувів. Зміна відносних зсувів. Зміна абсолютних зсувів. Стратегія управління в умовах затору. Модель розповсюдження заторів на магістральних вулицях. Управління розподілом періодів на «вузькому» перехресті. Управління розподілом періодів, що спрямовано на «розсмоктування» черг. Тема 5. Оптимальний розподіл транспортних потоків по мережі. Модель розподілу транспортних потоків. Модель потоку та цільова функція. Обмеження на транспортний потік. Алгоритми оптимального розподілу. Оптимізація з використанням лінійного програмування. Оптимізація з використанням квадратичного програмування. Тема 6. Збирання та обробка інформації про параметри транспортних потоків. Збирання інформації про дорожній рух. Детектори транспорту. Витяг інформації про дорожній рух. Усереднення інформації про дорожній рух. Підрахунок і усереднення інтенсивності руху. Статистичні оцінки і тести для інтенсивності руху. Статистична обробка інформації про дорожній рух. Експоненціальне згладжування. Регресійне прогнозування. Тема 7. Імітаційне моделювання транспортних потоків. Мета і властивості імітаційного моделювання. Макроскопічне моделювання. Імітаційна модель швидкісної дороги. Імітаційне моделювання вулиць з перехрестями. Макроскопічне моделювання. Імітаційне моделювання груп автомобілів. Імітаційне моделювання з використанням безперервної моделі. Тема 8. Інтегральні системи управління дорожнім рухом. Різновиди систем управління. Магістральні системи управління. Автоматичні системи координованого управління дорожнім рухом. Управління дорожнім рухом з предсигналами та покажчиками швидкості. Мережеве управління. Технічні засоби. Системи програмного забезпечення. Збирання та відображення інформації про дорожній рух. Керування рухом на швидкісних автомагістралях. Міський рух в майбутньому. Форма міського руху в майбутньому. Пропускна спроможність та безпека руху під час автоматичного водіння.

Студент отримує до 20 балів за модульну контрольну роботу, по 10 за оцінювання практичних знань та самостійних занять за темами. 80 + 20 = 100 балів