Измеритель рампы - Ramp meter

Рампа с дозатором включена I-894 в Милуоки площадь.
А Портланд, штат Орегон измеритель рампы

А измеритель рампы, сигнал рампы, или же дозирующий свет это устройство, обычно базовое светофор или двухсекционный световой сигнал (только красный и зеленый, без желтого) вместе с сигнальным контроллером, который регулирует поток транспортных средств, въезжающих автострады в соответствии с текущими условиями движения. Счетчики рампы используются на съездах с автомагистралей для контроля скорости въезда автомобилей на автомагистраль. Системы дозирования на рампе доказали свою эффективность в снижении затор на дорогах и повышение безопасности водителя.

Счетчики рампы, как утверждается, уменьшают заторы (увеличивают скорость и объем) на автострадах за счет снижения спроса и разрушения. взводы машин. Обычно упоминаются два варианта сокращения спроса; один - скорость доступа, другой - отклонение.[1] Некоторые измерители пандусов спроектированы и запрограммированы для работы только в периоды пиковой нагрузки; в непиковое время такие счетчики либо горят зеленым светом, либо полностью отключаются. Это позволяет транспортным средствам выезжать на автостраду без остановки. Другие измерители пандуса предназначены для непрерывной работы, их отключают только для технического обслуживания или ремонта.

Типы

На некоторых съездах с дозатором предусмотрены объездные полосы для автомобили с высокой вместимостью, что позволяет водителям автомобилей, автобусов, и другие подходящие автомобили, чтобы пропустить очередь и выходите прямо на шоссе. В других местах, таких как Северная Калифорния, полосы для парковки автомобилей по-прежнему измеряются, но очередь обычно короче по сравнению с обычными полосами движения. Счетчики часто работают только в час пик периоды. Некоторые измерители пандусов имеют только одну полосу движения на сигнале; другие могут иметь две или более полосы движения. Как правило, счетчики с несколькими полосами движения дают зеленый свет только одной полосе движения. В одной общей конфигурации каждая полоса въезда имеет два сигнала; красно-желто-зеленый сигнал, расположенный наверху над каждой полосой движения (или установленный высоко на столбе для одиночной полосы движения), и двухфазный фонарь, установленный низко на столбе рядом с линией остановки.

Верхние фонари предназначены для автомобилей, приближающихся к точке измерения; Низко расположенные двухфазные фонари предназначены для использования транспортным средством в передней части очереди. При нормальной работе измерителей скорости движения используются только красная и зеленая лампы. Однако при включении функции измерения скорости движения верхние фонари могут мигать или гореть желтым цветом, чтобы предупредить водителей о необходимости подготовиться к остановке. (После включения функции измерения скорости движения желтая лампа отпадает.) В Калифорнии некоторые счетчики позволяют двум или трем машинам двигаться на зеленый свет. Эти измерители используют красно-желто-зеленые сигналы как на верхнем, так и на нижнем креплениях на опоре и работают в стандартном зелено-желто-красном режиме.

В Онтарио индикаторы рампы всегда горят зеленым, когда нет ограничений для движения транспорта.[2]

Сложность и объем системы измерения на пандусе должны основываться на желаемой степени улучшения, существующих условиях движения, затратах на установку и постоянных требованиях к ресурсам, которые необходимы для эффективной работы и обслуживания системы. Самая простая форма управления - это операция с фиксированным временем. Он выполняет основные функции по разделению взводов на отдельные машины и устанавливает верхний предел скорости потока, попадающей на автостраду. На пандусе могут быть установлены детекторы присутствия и прохождения, чтобы активировать и прекратить циклы измерения, но скорость измерения основана на средних условиях движения на конкретном пандусе в определенное время. Этот тип работы обеспечивает преимущества, связанные с сокращением количества аварий, но не так эффективен при регулировании объемов движения по автомагистралям, поскольку нет данных о движении магистральных линий. Предварительное управление может быть реализовано на любом количестве съездов и часто применяется как начальная операционная стратегия до тех пор, пока отдельные съезды не будут включены в систему, реагирующую на трафик. На следующем уровне контроля - реагирование на трафик - устанавливаются тарифы с учетом фактических условий на автостраде. Подход, учитывающий локальный трафик, использует детекторы и микропроцессор для определения основного потока в непосредственной близости от съезда и потребности в рампе для выбора подходящей скорости измерения. Управление с учетом трафика также позволяет использовать измерение скорости движения для помощи в управлении спросом при возникновении инцидентов на автостраде, т. Е. Снижать скорость измерения на пандусах перед инцидентом и увеличивать скорость на въездах вниз по течению. Общесистемный контроль - это форма управления трафиком, но действует на основе общих условий автострады. Централизованные системы с компьютерным управлением могут обрабатывать многочисленные съезды в схеме, реагирующей на трафик, и имеют несколько программ управления и переопределений. Стратегии управления также могут быть распределены по отдельным рампам. Важной особенностью системного управления является взаимосвязь, которая позволяет влиять на скорость измерения на любой рампе под влиянием условий в других местах. Денвер показал, что этот тип контроля дает значительные преимущества при правильном применении.

Системное управление не обязательно должно ограничиваться автострадой и ее съездами. Концепция интегрированного управления движением объединяет или координирует системы управления автострадой и магистралью для работы с учетом условий движения в широком коридоре. Потенциальные преимущества интегрированного управления включают снижение затрат на установку и эксплуатацию, наблюдение в коридоре, лучшую информацию для автомобилистов, а также более быстрое и скоординированное использование всех элементов управления (счетчиков, сигналов, знаков и т. Д.) В ответ на условия движения в реальном времени. Результаты моделирования в одном исследовании показали, что во время инцидента согласование сигналов движения на магистралях и измерителей пандуса может улучшить характеристики движения в коридоре.

Органы управления сигналом дозирования рампы

Сигналы измерителя рампы устанавливаются в соответствии с текущими условиями движения на дороге. Детекторы (обычно индукционная петля ) устанавливаются на дороге, как на съезде, так и на главной дороге, которые измеряют и рассчитывают транспортный поток, скорость и уровни загруженности. Затем они используются для изменения количества транспортных средств, которые могут покинуть рампу. Чем больше загружена главная автострада, тем меньшему количеству транспортных средств разрешается выезжать за пределы съезда, это достигается за счет увеличения времени красного светофора.

В настоящее время проводится много исследований по разработке наиболее подходящих алгоритмов управления сигналами измерителя пилообразного сигнала. Некоторые алгоритмы, которые используются или были оценены: АЛИНЕЯ, контроль спроса и нечеткие алгоритмы.

Алгоритмы контроля спроса

Алгоритмы управления спросом являются примерами прямая связь контроль. Одной из версий алгоритма управления спросом является стратегия RWS, используемая в Нидерландах. В этом алгоритме количество транспортных средств, которые сигналы разрешают выехать на съезд, рассчитывается как разница между потоком перед съездом и предварительно заданной пропускной способностью дороги.

Измерение рампы в Северной Америке

Это первое приложение включало полиция Офицер, который останавливал движение на въездной рампе и отпускал автомобили по одному с заданной скоростью, чтобы было легче добиться более безопасного и плавного выезда на автостраду без нарушения основных потоков.

Измерение рампы было впервые реализовано в 1963 году на Eisenhower Expressway (Межгосударственный 290 ) в Чикаго Адольф Д. Мэй, ныне профессор Калифорнийского университета в Беркли.[3] С тех пор пандусы систематически устанавливаются во многих городских районах, включая Лос-Анджелес; Сан Диего; Сакраменто; то Область залива Сан-Франциско; Фресно; Филадельфия, Пенсильвания; Сиэтл; Spokane;[4] Денвер; Феникс; Лас Вегас; Солт-Лейк-Сити; Портланд, штат Орегон; Миннеаполис-Сент. Павел; Милуоки; Колумбус; Цинциннати;[5] Хьюстон; Атланта; Майами; Вашингтон, округ Колумбия (только по Межгосударственный 270 в Округ Монтгомери, Мэриленд и Межгосударственный 395 и Межгосударственный 66 в Округ Арлингтон, Вирджиния ); Канзас-Сити, штат Миссури;[6] и вдоль Queen Elizabeth Way в Миссиссауга, Онтарио (Съезды в Торонто с Каутра-роуд, Хуронтарио-стрит, Миссиссауга-роуд, Эрин Миллс-Паркуэй, Уинстон Черчилль-Бульвар, Форд-Драйв) Канада с 1970-х годов.[2] В начале 1970-х годов эта практика регулирования дорожного движения привлекла внимание Агентство по охране окружающей среды США, который искал инновационные способы уменьшить загрязнение воздуха в Калифорнии за счет повышения эффективности транспортной системы.[7].

Измеритель рампы в Милуоки, Висконсин

Измерители рампы - обычное дело в Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Сан-Франциско, Чикаго, Сиэтл, Феникс, Хьюстон, Атланта, Милуоки, Колумбус,[8] и Миннеаполис-Сент. Павел мегаполисы, и они также находятся в более чем двух десятках небольших мегаполисов. В районе метро Нью-Йорка местные жители называют измерители пандусов «объединенными огнями», а в Хьюстоне они известны как «сигналы потока».

Счетчики рампы были отозваны после первоначального внедрения в нескольких городах, в том числе Даллас, Сан Антонио, и Остин, Техас. Вышедшие из употребления измерительные сигналы все еще можно найти на некоторых бульварах, Нью-Йорк и Детройт. Несмотря на то, что они были деактивированы вскоре после добавления, измерители рампы были повторно активированы на выбранных развязках Межгосударственный 476 в пригороде Филадельфия.

Счетчики рампы были установлены вдоль Межгосударственный 435 в Оверленд-Парк, Канзас и Канзас-Сити, штат Миссури в 2009.[6]

Метры рампы в Миссиссауга, Онтарио спроектированы таким образом, что если очередь ожидает входа в QEW растет до такой степени, что может вернуться на городские улицы, счетчик поднимается, и весь транспортный поток, выезжающий на шоссе, может свободно перемещаться, не дожидаясь счетчика. Счетчик возвращается в рабочее состояние после того, как очередь на рампы сокращается до разумного уровня. Хотя этот метод может увеличить загруженность самой автомагистрали, он имеет преимущество в том, что городские магистрали свободны от остановившихся машин, стоящих в очереди. Очереди на съезде обычно довольно короткие, в среднем длятся всего 5–6 секунд, прежде чем водитель сможет выехать на автостраду.

Эксперимент с измерителем пандуса Миннеаполис – Сент-Пол

В 2000 году законодательный орган штата Миннесота санкционировал эксперимент на сумму 650 000 долларов в ответ на жалобы граждан и усилия сенатора штата. Дик День . Исследование включало отключение всех 433 метров пандусов в Миннеаполис-Стрит. Пол области в течение восьми недель, чтобы проверить их эффективность. Исследование было проведено Кембриджская систематика и пришел к выводу, что при отключении счетчиков рампы пропускная способность автострады уменьшилась на 9%, время в пути увеличилось на 22%, скорость движения на автостраде снизилась на 7%, а количество аварий увеличилось на 26%. Тем не менее, измерители пандусов остаются спорными, а Миннесота Департамент транспорта штата разработал новые стратегии управления съездом. В течение обычного дня активируется меньше счетчиков, чем до исследования 2000 года, некоторые счетчики были удалены, время было изменено таким образом, чтобы ни один водитель не ждал более четырех минут в очереди на рампу, а транспортным средствам не разрешается выезжать на дорогу. улицы города.

Магистральный учет

А магистральный счетчик ограничивает транспортный поток от одного сегмента шоссе к другому, напрямую измеряя трафик на шоссе. Такая схема обычно применяется в особых ситуациях, таких как мосты и туннели. На заводе установлен магистральный счетчик. Мост Сан-Франциско-Окленд-Бэй платная плата в начале 1970-х гг. Подобные магистральные счетчики были также установлены ниже по течению от платных площадок на двух других переходах через залив Сан-Франциско, Мост Сан-Матео и Думбартонский мост. Однако эти магистральные счетчики еще не были активированы (по состоянию на сентябрь 2006 г.).[нуждается в обновлении ] Счетчик магистрали также существует на Маршрут штата Калифорния 125 на юг на стыке с Межгосударственный 8 в Ла Меса, Калифорния.

Рампы учета в Европе

Пандусный учет был установлен в нескольких странах Европы, включая Великобританию, Германию и Нидерланды. Исследовательский проект, EURAMP - Европейский проект по измерению рамп, финансируемый Европейским Союзом, был завершен в марте 2007 года. Результаты проекта EURAMP[9] включала информацию о результатах измерения на рампе в ряде мест и ситуаций, а также о том, были ли они полезны в этих ситуациях, а также Справочник по измерению рампы.

объединенное Королевство

Измерение рампы на трассе A19 в Мидлсбро.

Первое испытание в Великобритании проводилось на M6 J10 около Уолсолла в 1986 году. В течение следующих двух десятилетий больше не разрабатывались площадки, пока в ходе второго «пилотного» исследования в 2006 году Агентством автомобильных дорог (HA) не было сделано заключение, что измерение на рампе дает чистую выгоду. при определенных условиях - как правило, более загруженные перекрестки. Сводный отчет[10] от HA, датированного ноябрем 2007 г., включает обзор предыстории и истории, международного опыта, ограничений, работы системы, алгоритмов и реализации линейного измерения. В его заключении говорится, что «предусмотренные пандусы будут более широко развернуты в ближайший период». Затем в Англии было широко внедрено измерение рамп. Фаза 1 включала внедрение примерно 30 пунктов и была завершена к 2008 году. Затем последовал этап 2, и по состоянию на март 2011 года насчитывалось 88 пунктов замера пандусов.[11] на 4500 миль стратегических магистралей, эксплуатируемых и обслуживаемых HA.

Нидерланды

Первый измеритель рампы в Нидерландах был введен в 1989 году. Измерение рампы более широко внедряется в Нидерландах после пилотного исследования, проведенного Транспортный исследовательский центр АВВ который пришел к выводу, что измерение на рампе может дать небольшую выгоду для транспортного потока на шоссе, что приведет к увеличению пропускной способности. Счетчики рампы также могут способствовать снижению 'крыса бегает '. К 2006 году установлено 50 пандусов. Это число увеличивается с 4 до 5 каждый год.

Германия

Введен рамповый учет на Автобаны в нескольких регионах Германии, в том числе в районе Рейн-Рур, Мюнхене и Гамбурге.

Италия

Введен рамповый учет на Tangenziale di Venezia (A57) в качестве временного решения для увеличенного трафика до окончательного решения (строительство Пассанте-ди-Местре ).

Измерение рампы в другом месте

Япония

В ближайшие несколько лет в Японии будут установлены рампы для измерения скорости движения транспорта. Планируется установить измерители пандусов на каждом съезде в японской автостраде.

Австралия

Крупнейшая в стране сеть учета Ramp, используется в Мельбурн (управляется и контролируется через VicRoads ) на Восточная автострада и, прежде всего, на всем внутригородском маршруте M1, который включает в себя Monash Freeway, то CityLink Платная дорога, то Автострада Западных ворот и столичный участок (к югу от начала Monash Freeway ) для Princes Freeway. Есть также различные измерители рампы на внутренней части города. Calder Freeway. Брисбен с Тихоокеанская автомагистраль и Брюс шоссе (S / Bound Caboolture - Gateway Mwy) также использует измерение рампы на некоторых съездах, как и северные съезды. Перт с Kwinana Freeway между Икра и Консервные дороги. На большинстве автомагистралей измерение на рампе активируется, когда датчики указывают на интенсивное движение, однако на некоторых автомагистралях без датчиков используется активация на основе времени.

В ходе недавней модернизации M1 в Мельбурне было установлено 62 рампы, работа которых координируется с использованием набора алгоритмов HERO, разработанных Markos Papageorgiou and Associates из Технический университет Крита. Система построена на ПОТОКИ платформу и использует самую современную архитектуру ITS. При необходимости все съезды можно соединить, чтобы устранить узкие места на автомагистралях до того, как они появятся. Результаты недавнего испытания увеличили пропускную способность на 9% по сравнению с предыдущей фиксированной системой измерения на рампе, средняя скорость увеличилась на 20 км / ч, а пропускная способность трафика в узких местах может надежно поддерживаться на уровне около 2200 PCE на полосу (обратите внимание, что M1 является основным грузовым маршрутом до Порт Мельбурн и имеет очень высокий состав тяжелых сочлененных транспортных средств. Система HERO каждые 20 секунд принимает данные в реальном времени с автомагистрали, съездов и магистралей, чтобы определить наилучшее время сигнала в течение следующих 20 секунд. Система обнаружения данных включает Sensys детекторы на каждой полосе автострады на расстоянии 500 м с минимальным количеством детекторов в трех местах на каждой рампе, включая въезд на автостраду с магистралью. Система также управляет соединением главной дороги с автострадой, уравновешивает очереди на съезд и задержки на съезде и способна по устранению узких мест в 3–4 км от въезда на рампу. Система также дополняется информацией о времени в пути в реальном времени к ключевым пунктам назначения. ns, а также информацию о происшествиях и заторах, отображаемую на специально разработанном полноцветном VMS на подъездах к съездам с автострады. Эта информация дает водителям достаточный совет, чтобы определить, следует ли использовать автостраду во время происшествий и т. Д. Система также обеспечивает динамическое закрытие съезда в случае серьезного происшествия.

Новая Зеландия

Измерение рампы на соединении с северо-запада на север в Окленд.

Окленд в настоящее время имеет 91 метр пандуса на южных, юго-западных, северных и северо-западных автомагистралях, что делает его крупнейшим Южное полушарие рампа дозирующая система.[12] После успешного испытания на Махунга Драйв в 2004 году по всему Окленду был установлен дозатор на рампе.[13] перед Мангерский мост.

Данные о трафике, собранные на 25 участках измерения скорости движения в 2007 году (до развертывания системы измерения скорости движения) и в 2009 году (после), показывают в среднем 25% улучшение как продолжительности перегрузки, так и скорости движения, а также увеличение пропускной способности трафика на 8%. Данные также показывают среднее снижение аварийности на 22%.[12] Эти данные о производительности и безопасности означают предполагаемую выгоду в размере 1,6 миллиона долларов США на одну площадку для измерения мощности в год.

Система управления пандусами способствует традиционной координации между пандусами, а также интеграции в реальном времени с сигналами светофора в прилегающей артериальной сети, позволяя управлять всей дорожной сетью как единой интегрированной сетью.[14] Например, когда дорожно-транспортное происшествие отрицательно сказывается на прилегающих магистральных дорогах, может срабатывать автоматический ответ на сигналы магистрального движения, чтобы смягчить последствия происшествия, и наоборот. Повторяющиеся и чрезмерные очереди трафика на въезде и выезде также могут управляться интегрированным способом в режиме реального времени. Такое интегрированное управление возможно в Окленде, потому что такая же адаптивная SCATS Система контролирует как светофоры на магистралях, так и измерители съездов на автомагистрали.

Период, термин Сигнализация рампы[15] скорее, чем Измерение рампы специально принято в Новой Зеландии как ориентированное на пользователя имя.

Южная Африка

На какое-то время измерители рампы были установлены на южном направлении Самранда, южном направлении Старого Йоханнесбурга и на развязках на северной и южной дороге Новой дороги на автомагистрали N1. Бен Шуман шоссе. Система учета на рампе была частью интеллектуальной транспортной системы, запущенной в октябре 2007 года для облегчения транспортного потока между Йоханнесбург и Претория.

С начала 2007 года на съезде с Голубой лагуны на шоссе M4 в Дурбане также был установлен измеритель пандуса.

Тайвань

Тайваньские автострады используют измерители скорости в часы пик с 1993 года.[16] Камеры контроля дорожного движения используются, чтобы не допустить включения красных фонарей, но Автобусная полоса на развязке Тайбэй с северной дороги Chongqing North Road на южную Национальное шоссе № 1 на севере Район Датун, Тайбэй позволяет автобусам и соответствующим транспортным средствам экстренной помощи обходить контроль движения, установленный измерителями пандуса.[17]

индюк

В 2016 году на главной автомагистрали в г. Стамбул.[18] Было отмечено, что движение транспорта улучшилось на 10%, а задержки сократились на 20%.[нужна цитата ]

Правоприменение

На некоторых измерителях рамп на обратной стороне светофора есть особый красный свет, который синхронизируется с красным светом светофора, который водители видят в очереди. Когда водители в очереди видят красный свет на светофоре, задний красный свет горит, когда светофор зеленый или желтый, задний красный свет выключен. Это позволяет дорожный патруль для обеспечения соблюдения мерных огней, имея офицер припарковать его / ее машина или же мотоцикл на плечо на небольшом расстоянии от намеченного сигнала, следите за красным светом, нет ли нарушителей, и остановите их. Кроме того, если у данной рампы есть обходная полоса для машин, офицеры с этой удобной точки могут также поймать и остановить людей, не занимающихся автопилотами, которые незаконно используют полосу для проезжей части, чтобы пропустить мимо очереди счетчиков рампы.

На западном направлении I-80 в Окленд, Калифорния только что мимо Бэй-Бридж Плата за проезд, есть секция с верхними световыми индикаторами, которые включаются, когда интенсивность движения по автостраде высока, и оборудована камеры которые фиксируют изображения автомобильных номеров водителей, которые проезжают на красный свет, а затем отправляют штраф.

Смотрите также: Камера на красный свет

Рекомендации

Патрович, Г. Министерство транспорта США, (1995). Статус линейного измерения в Северной Америке (DOT-T-95-17). Вашингтон, округ Колумбия: Федеральное управление автомобильных дорог. http://ntl.bts.gov/lib/jpodocs/repts_pr/3725.pdf

  1. ^ Университет Миннесоты
  2. ^ а б http://www.thekingshighway.ca/PHOTOS/QEWphotos9.htm
  3. ^ Адольф Д. Мэй, Департамент гражданской и экологической инженерии Калифорнийского университета в Беркли
  4. ^ «К концу 2019 года на трассе I-90 через Спокан ожидается шесть метров пандусов». КРЕМ 2. Получено 3 декабря, 2018.
  5. ^ [1]
  6. ^ а б "KC Scout загорается новыми сигналами измерителя рампы" (PDF) (Пресс-релиз). Канзасский департамент транспорта. 2009-11-19. Получено 2009-11-23.
  7. ^ «Раннее осуществление Закона о чистом воздухе 1970 года в Калифорнии». Ассоциация выпускников EPA. видео, Стенограмма (см. стр. 11). 12 июля 2016 г.
  8. ^ Измерители рампы Архивировано 2008-03-02 на Wayback Machine
  9. ^ https://trimis.ec.europa.eu/project/european-ramp-metering-project#tab-docs
  10. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-09-12. Получено 2012-06-13.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  11. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 30.09.2010. Получено 2011-05-09.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь) Агентство автомобильных дорог - Измерение рампы
  12. ^ а б Айдос Дж. К., О'Брайен А. SCATS Ramp Metering: стратегии, артериальная интеграция и результаты, Материалы 17-й Международной конференции IEEE по интеллектуальным транспортным системам, Циндао, 2014 г.
  13. ^ Brown T. et al. Испытание новозеландской системы Easy Merge Ramp Signal (Ramp Metering)
  14. ^ Aydos J.C. et al. Исследование интегрированного контроля пересечения и рампы SCATS, Материалы 19-го Всемирного конгресса ИТС, Вена, 2012 г.
  15. ^ Сигнализация рампы Архивировано 2014-10-29 на Wayback Machine
  16. ^ (на китайском) Тайваньское национальное бюро автострад: История национальных автострад
  17. ^ (на китайском)Тайваньское национальное бюро автострад: Контроль дорожного движения: измерение рампы
  18. ^ http://tkm.ibb.gov.tr/kurumsal/haberler-ve-duyurular/katilim-kontrolu-uygulamasi

внешняя ссылка