Организация зеленого коридора на основе сетей Петри

УДК 004.942:004.023 

       Организация зеленого коридора на основе сетей  Петри

       Organization of green street based by Petri nets. 

Аннотация

В статье рассмотрена проблема организации  движения транспортных средств на дорогах. Для изучения данной проблемы будут  построены модели зеленого коридора на основании сетей Петри.

Результаты  данного исследования могут быть использованы в компьютерных системах поддержки принятия решений по управлению автомобильными дорогами для улучшения  организации движения на некоторых  участках дорог. 

Размер  аннотации превышен на 88 символов : ( 

Ключевые  слова: сеть Петри, дорога, проблем, светофор, система, зеленый коридор

Summary

The problem of making arrangement traffic on crossroad is observed in this article. Different models will be made for observation the problem. – как про сеть Петри?

The results of this investigation can be used in computer system, that supports to improve making arrangement traffic on road. 

Keywords:

Petri net, road, problem, traffic, system, green коридор (passage)

Сведения  об авторах:

Пушкина Наталья Борисовна, Московский государственный  горный университет, Россия, 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 6, студент группы АСП-2-М-10, 89153308311, natusik303@mail.ru.

Горбатов  Александр Вячеславович, Московский государственный горный университет, Россия, 19991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 6, профессор, доктор технических наук, 4992302404.  

В настоящее  время наблюдается существенный рост численности автомобильного транспорта на дорогах, что приводит к затруднениям в движении и как следствие к увеличению временных затрат на проезд из одного места в другое. Также увеличение количества машин, и как следствие создание заторов на дорогах, в некоторых ситуациях, может сыграть роковую роль в дальнейшей судьбе человека. К примеру: в связи с затором скорая не успеет приехать к пациенту, пожарная машина не успеет добраться до очага возгорания и т.п.

На сегодняшний  день очень трудно правильно рассчитать, сколько времени потребуется для того, чтобы добраться до пункта назначения. Это связано с проблемами в организации дорожного движения в нашей стране.

Существующие  транспортные магистрали не выдерживают  постоянно растущую интенсивность  транспортных потоков. Во всех крупнейших мегаполисах на 1000 жителей сегодня приходится 500-800 (в Нью-Йорке - 910) автомобилей. В Москве этот показатель составляет 350 автомобилей. Качество дорожных покрытий также существенно влияет на скорость движения транспортного потока.

В качестве мер по предотвращению заторов можно  рассматривать такие методы, как регулирование доступа к дорогам (т.е. ограничение въезда определенных типов машин в определенное время; взимание платы за проезд по определённым участкам дороги; ограничение стоянки и т.д.), улучшение дорог, за счет усовершенствования перекрестков и расширения некоторых участков дорожного полотна (в России это наиболее распространённый способ борьбы с заторами).

Усовершенствование  работы перекрестков производится за счет светофоров, которые при её большой загрузке ограничивают интервалы  поступления автомобилей с прилегающих дорог. Поэтому стоит отметить, что грамотно поставленная работа светофора может частично решить проблему заторов.

Один  из способов организации работы светофора - это организация зеленого коридора. 
Зеленый коридор -  это способ организации работы светофоров, при котором на ключевых магистралях обеспечивается непрерывный проезд транспортных средств путем синхронизации зеленых сигналов светофоров распределенных на данном участке магистрали (рис.1). 

Рис.1 Принцип  работы зеленого коридора.

Организация зеленого коридора возможна различными способами. Один из способов организации зеленого коридора[1] предполагает построение графовой модели (рис. 2).  

Рис.2 Модель транспортной сети

Традиционно в графовых моделях транспортной сети вершины соответствуют перекресткам, а дуги - перегонам улично-дорожной сети [1].

Неправда!!! Даже на рисунке видно  другое. Если перекрёстки  обозначать вершинами, то данная модель неадекватна.

Для реализации зеленого коридора необходимо, чтобы  у каждого светофора вдоль улицы время цикла tцикл = tкр + tзел + 2tжел (tкр- длительность горения крассного сигнала, tзел - зеленого, tжел - желтого) было одинаковым, то есть работа светофоров должна быть синхронной[2]. Т.е. организация зеленого коридора основана на математической формуле. Поставь нижние индексы для t_зел и др.

Также в качестве математического описания организации зеленого коридора можно  использовать сети Петри.

Здесь нужно написать о том, что обычные  сети Петри не подходят для описания системы, т.к.

И нужно написать, с каким расширением  сетей Петри будем иметь дело... Странно, что в списке литературы нет Питерсона... 

Для построения сетей Петри необходимо сделать  временную диаграмму.

Временная диаграмма зависит от многих факторов, учесть которые могут только эксперты, и, кроме того, временная диаграмма зависит от специфики распределения транспортного потока на данном участке дороги (к примеру, въезд на платную дорогу).

Для примера  возьмем некоторую дорогу с тремя  светофорами, у одного из которых  есть дополнительная секция со стрелкой поворота налево, и построенную для ее светофоров временную диаграмму (рис. 3). 

Рис.3 Временная  диаграмма переключения зеленого сигнала  светофора для некоторой дороги. А остальные отрезки времени почему не подписаны? Или покажи, что они равны?

После того, как  временная диаграмма получена, можно  построить сеть Петри для данного  участка дороги (рис.4). 

Рис. 4 Сеть Петри, соответствующая временной диаграмме  на рис.3

Ничего  нет про то, что сеть Петри не простая, а с расширением.

Согласно всему  вышесказанному, стоит отметить, что  сети Петри являются удобным математическим описанием модели организации зеленого коридора, ко всему прочему они  обладают собственным мощным аппаратом  анализа (построение дерева достижимости - нахождения всех достижимых маркировок, каждая из которых соответствует состоянию системы светофоров на данном участке магистрали; возможность преобразования сети Петри в автоматную систему, управляющую переключением светофоров на определенном участке дороги и др.). И какая польза? 
 

Обрати  внимание на оформление ссылок на статьи. А где ссылки на статьи 3,4

Список  литературы

1. Т.И.Михеева. Использование принципов объектно-ориентированного проектирования интеллектуальной транспортной системы - Вестник Самарского государственного технического университета.Серия: Физико-маткматические науки, №34, 2005 стр. 141-148
2. Р.Х. Барлыбаев. Система управления транспортным потоком одной улицы с использованием эвристики "Зелёной волны" Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2006. Т.8 №5  с.33-39
3. Лёвин Б.А., Мамаев Э.А., Багинова В.В. О концепции построения производственно-транспортных систем – Вопросы организации производства №4/2003 – с.8-17

4.  Пушкина Н.Б., Калитин Д. В. СИСТЕМА  ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ // Научный вестник МГГУ. - 2010. - № 6. - C. 28-32