На базе кафедры «Транспортные системы и технологии» автотракторного факультета (АТФ) в 1995 году был создан Научно-исследовательский центр дорожного движения, который занимается проведением научных исследований, направленных на сокращение потерь в дорожном движении, внедрением новых передовых технологий в транспортную отрасль и повышением ее эффективности. Мы пообщались со старшим научным сотрудником центра Василием Николаевичем Кузьменко и узнали о тенденциях развития подобных технологий, и чего ожидать на дорогах Минска в ближайшее время.
На АТФ существуют две специальности, тесно связанные с работой светофорных объектов: «Организация дорожного движения» и «Интеллектуальные транспортные системы», выпускники которых могут заниматься разработкой технологий и алгоритмов управления светофорными объектами.
Давайте разберемся, какой принцип работы светофорного объекта? Если посмотреть на типичный перекресток, то кажется, что на пересечении улиц находятся только светофоры. В действительности, система управления намного сложнее. Всеми сигналами светофоров управляет дорожный контроллер. Можно сказать, что это компьютер со специально разработанным программным комплексом, в котором заложены алгоритмы переключения сигналов светофора. В алгоритмах прописывается максимальное и минимальное время горения сигналов светофора, длительность мигания зеленого сигнала для пешеходов, время работы и переключения режимов управления и др.
Обычно контроллеры располагаются рядом с перекрестками и пешеходными переходами, оборудованными светофорами. Последние, в свою очередь, через кабельную канализацию подсоединены к дорожному контроллеру. Обычно в контроллерах предусмотрено несколько режимов управления светофорным объектом: для утреннего и вечернего часа пика, межпикового периода, ночного времени и выходного дня. Это минимальный набор алгоритмов, на базе которых должны работать абсолютно все светофорные объекты.
‒ В Минске порядка 700 светофорных объектов. За последние 5 лет на основе разработок сотрудников научно-исследовательского центра построено и реконструировано около 100 из них. Все новые строящиеся светофорные объекты в Минске оборудуются детекторами (датчиками) транспорта, которые позволяют измерять интенсивность движения транспортных потоков и изменять режимы управления светофорными объектами. Кроме этого, в Минске есть автоматизированная система управления дорожным движением, которая позволяет удаленно управлять или контролировать работу примерно 500 светофорных объектов.
Данная система может удаленно подавать сигналы в дорожный контроллер, который потом отправляет сигналы на светофоры. Другими словами, мы можем наблюдать, что если продолжительность горения зеленого сигнала для транспорта в обычном режиме составляет около 30 секунд, то в часы пика или в случае внештатных мероприятий она может быть увеличена для проезда большего количества автомобилей.
– Может быть и такая ситуация, что по улице движется автомобиль экстренных служб, и если от них поступает запрос, то система управления способна удаленно переключить сигнал светофора, включить определенную фазу для проезда нужного транспортного потока или остановить движение на всем перекрестке (в случае необходимости).
Последнее, что сейчас реализовывается и предлагается специалистами Научно-исследовательского центра БНТУ – применение детекторов для переключения сигналов светофоров с целью оптимизации работы светофорных объектов. Есть несколько типов детекторов: магнитные, радиолокационные, видеодетекторы, индуктивные рамки. К примеру, на регулируемом пешеходном переходе на улице Якуба Коласа (около 17 корпуса) заложены беспроводные детекторы транспорта магнитного типа, которые измеряют интенсивности движения транспорта. Беспроводные детекторы помещаются в покрытие, покрываются специальной смолой и через точки доступа, установленные на опорах освещения, передают данные в контроллер.
– Так как ЦУП (центральный управляющий пункт) работает с 7:00 до 23:00, то всеми светофорными объектами, которые подключены к нему, управляет именно он (дистанционно). В ночное время светофорные объекты, которые оснащены детекторами, могут работать в адаптивном режиме (без контроля центра). Они могут работать как по жесткому графику (к примеру, строго 20 секунд зеленого сигнала транспорту), так и в адаптивном режиме, когда длительность зеленого сигнала зависит от информации, поступающей от детекторов транспорта. В основном детекторы особенно эффективны на участках улиц, где значительно изменяется интенсивность движения транспорта в течение суток, например, постоянно включать левоповоротную секцию для направления (полосы), на которой нет транспорта, не эффективно, потому что затрачивается время, которое можно было бы использовать для встречного нагруженного потока. Поэтому если на перекрестке специализированная полоса для поворота налево оборудована детектором, то при отсутствии машин стрелка светофора для левого поворота просто-напросто не включается, и сэкономленное время предоставляется другим транспортным направлениям или пешеходам.
Та же технология используется и для пересекаемых направлений. К примеру, есть основная дорога и выезд с пересекаемой улицы: если с пересекаемой улицы на главную никто не выезжает, то датчик не срабатывает, тем самым на главной улице / проспекте всегда будет гореть зеленый сигнал. Опять же, можно привести пример пешеходного перехода около 17 корпуса БНТУ, только в этом случае пешеходы не наступают на детектор, а прикладывают руку к сенсору, который и передает сигнал контроллеру для переключения сигнала.
В Европе уже существуют системы, которые различают разные виды автотранспорта: общественный транспорт, машины скорой помощи, пожарные машины и др.
– Если скорая подъезжает к перекрестку, а там не включен зеленый сигнал для ее направления движения, то дорожный контроллер включает зеленый свет для нужного направления. Конечно, это крайне дорогостоящее оборудование, ведь им нужно обеспечить не только светофорные объекты, но и непосредственно специализированные автомобили и общественный транспорт, а их в Минске достаточно большое количество.
Научно-исследовательским центром дорожного движения уже внесены предложения по применению данных алгоритмов для пропуска общественного транспорта, в частности трамваев. Возможно, в скором времени они будут внедрены на улично-дорожной сети Минска, что позволит сэкономить время для движения в общественном транспорте.
– Вообще, наш научно-исследовательский центр занимается разработкой технологий и применением оптимальных алгоритмов управления работой светофорных объектов. В случае устройства светофорных объектов с детекторами транспорта рассчитываем оптимальный вариант: какой детектор целесообразнее поставить на данном участке улицы и как правильно его использовать, остальное – дело вкуса и бюджета.
В Минске по адресу улица Каменногорская, 116 находится один из немногих светофорных объектов, оборудованных детекторами транспорта, который работает в адаптивном режиме в течение всего времени суток. Разработчиком выступал Центр дорожного движения БНТУ.
Недавно в сети появились фотографии необычной специальной подсветки на улицах Минска, повторяющей сигналы светофоров. Они произвели настоящий фурор среди водителей. Светофорный объект со специальной подсветкой, повторяющей световой сигнал ‒ тоже разработка Центра дорожного движения БНТУ.
– Первый такой светофорный объект со специальной подсветкой был разработан сотрудниками центра и реализован для Гомеля, где инициатором выступала ГАИ Гомельского облисполкома. Рядом с проектируемым торговым центром «Корона» располагался достаточно сложный, с точки зрения водителей, перекресток, где и потребовалось применение подобных технологий. В этом году данные светодиодные ленты, которые дублируют сигналы светофоров, по заказу ГАИ были разработаны и установлены на улице Притыцкого в Минске.
С точки зрения обеспечения безопасности движения, для определенных участков улиц, особенно с высокими скоростями движения, на плохо освещенных участках улиц, сложных перекрестках с плохой видимостью, по словам Василия Николаевича, это хорошее решение. Однако в большинстве случаев проблемы можно решить и другими способами.
Именно благодаря технологиям, разрабатываемым в БНТУ, наш город становится комфортнее не только для автомобилистов, но и пешеходов.
Берегите себя и соблюдайте правила дорожного движения!
