УДК 656.13.08
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ МАРШРУТНЫХ АВТОБУСОВ В КАЧЕСТВЕ ВОЗМОЖНОГО РЕСУРСА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ (НА ПРИМЕРЕ Г. КЕМЕРОВО)
Н. А. Вяльшин
КузГТУ
Научный руководитель – С. В. Гришин
В последнее время количество индивидуального автотранспорта неизменно возрастает. Этот процесс в большей степени свойствен крупным и средним городам, в том числе и городу Кемерово. Существующая улично-дорожная сеть (УДС) со своей сложившейся планировкой и топологией уже не справляется с возросшей транспортной нагрузкой.
По этой причине неизбежно образуются транспортные заторы. Предпринимаемые сейчас архитектурные и организационные мероприятия обеспечивают лишь кратковременное улучшение транспортной обстановки, в связи с чем хотелось бы отметить, что полностью избежать образования транспортных заторов не представляется возможным. Но если мы будем оперативно информировать участников движения о дорожной обстановке, помогая водителям заранее выбрать маршрут с меньшей загрузкой дорог, сможем добиться равномерного распределения транспортных потоков по улично-дорожной сети, что в свою очередь, приведёт к уменьшению количества транспортных заторов и сокращению их длительности.
Задачу, связанную с информированием водителей, позволяет решить применение систем глобального позиционирования. В данном случае требуется получать информацию о поведении не отдельного автомобиля (автолаборатории), а транспортного потока в целом. Можно утверждать, что при проведении наблюдения за всеми транспортными средствами в потоке и оснащении каждого автомобиля в нём средствами инструментального контроля движения представится возможность получить самую объективную информацию о скоростных характеристиках и плотности исследуемого транспортного потока. Однако поскольку на сегодняшний день это невозможно, получить данные сведения необходимо иным способом, принимая во внимание, с одной стороны, циклический характер функционирования УДС (суточные, недельные и сезонные колебания), а с другой стороны – связность потока, обусловленную незначительными вариациями скорости отдельных групп автомобилей в общем потоке (особенно это касается крупных городов).
Для этого достаточно, оснастив небольшую «тестовую» группу автомобилей аппаратурой глобального позиционирования и передачи информации, создать такую систему сбора данных, при которой, с одной стороны, будет обеспечиваться достаточное территориальное покрытие исследуемой УДС, а с другой стороны – статистически достоверное и равномерное качество итоговой информации о состоянии условий движения на каждом конкретном участке сети. Основным моментом, обусловливающим качество построения подобной системы, является выбор так называемой «тестовой группы» автомобилей, оснащённых специальным оборудованием и являющихся своеобразными индикаторами поведения транспортного потока. В специальной литературе метод использования таких автомобилей описан как метод «плавающих» автомобилей.
Необходимо задать основные требования, учитываемые при формировании такой группы:
– движение «плавающих» автомобилей должно быть непрерывным;
– движение «плавающих» автомобилей не должно быть упорядоченным;
– движение «плавающих» автомобилей не должно иметь приоритет перед остальным транспортным потоком.
Первый критерий исключает весь индивидуальный транспорт, использующийся при трудовых и деловых поездках, а также легковые такси. Второй критерий, как кажется на первый взгляд, исключает маршрутный транспорт и часть корпоративного транспорта. Третий критерий исключает весь специальный транспорт (полиция, скорая помощь и т. п.).
Всё вышеизложенное значительно усложняет процесс формирования «тестовой группы» автомобилей. Вместе с тем, именно маршрутный транспорт в связи с вступившими в силу с начала XXI века законодательными требованиями по обеспечению безопасности общественных пассажирских перевозок, оборудован необходимой аппаратурой. С другой стороны, претензии к его упорядоченному движению компенсируются относительно небольшим временем нахождения автобусов на остановочных пунктах относительно общего времени движения по участкам УДС.
Как правило, на одном и том же перегоне одновременно находятся несколько автобусов, и все они движутся в одном транспортном потоке с другими участниками дорожного движения. Установленное с 2003 г. оборудование – ГЛОНАСС-контроллеры и передатчики информации, использующие GPRS-каналы – позволяют в круглосуточном режиме непрерывно фиксировать время, текущие координаты и скорость автобусов (таблица 1). После этого накопленная информация может быть использована для дальнейшей обработки. Таким образом, маршрутные автобусы возможно использовать как «тестовую группу» по замерам скоростных характеристик транспортных потоков города Кемерово.
Подобные системы сбора и передачи информации уже существуют: это «Навител. Пробки», «Гугл. Карты» и – лидер российского рынка подобных услуг – «Яндекс. Пробки». Данные сервисы базируются на одном и том же принципе работы, формируя картину загруженности дорог на основе геолокационных данных, передаваемых с мобильных устройств и навигаторов клиентов.
Недостатками данных систем являются:
- низкая популярность подобного сервиса (в средних и малых городах);
- необходимость получения разрешения пользователя на сбор данных;
- невысокая точность бытовых навигаторов, что усложняет создание алгоритма для обработки собираемых данных;
- отсутствие дифференциации получаемых геоданных по способу передвижения клиента (пешком, на велосипеде или на автомобиле).
Таким образом, предлагаемая нами система, использующая данные о движении маршрутного общественного транспорта, имеет преимущества над уже существующими:
- данные собираются с высокой точностью;
- не требуется разделение данных по способу передвижения клиента;
- в зону покрытия системы попадает вся маршрутная УДС.
Рассмотрим последний пункт на примере города Кемерово. В нашем городе действует более 200 автобусных маршрутов, проходящих по большинству улиц с автомобильным движением. Количество подвижного транспорта, задействованного на данных маршрутах, составляет 533 единицы, и все они оборудованы комплексами GPS/ГЛОНАСС, определяющими местоположение и скорость движения.
Так как у каждого автобуса имеется чёткий маршрут (алгоритм построения трека упрощён) и расписание, то любая задержка или замедление движения, не связанные с ДТП самого автобуса, будут сигнализировать о том, что на пути уже образовался или образовывается транспортный затор.
Таким образом, пользователи нашей системы смогут получить более точные сведения о характеристиках транспортного потока, основанные на данных по передвижению тестовой группы «плавающих автомобилей». Используя данные системы по скорости движения потока, водители других ТС смогут оперативно изменять маршрут своего движения, и, как следствие, предполагается, что плотность и продолжительность заторов будут уменьшаться, а обстановка на УДС города – улучшаться.
Список литературы:
1. Якимов, М. Р. Концепция транспортного планирования и организация движения в крупных городах / М. Р. Якимов. – Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011. – 175 с.
2. Кочерга, В. Г. Оценка и прогнозирование параметров дорожного движения в интеллектуальных транспортных системах / Г., В. – Ростов-на-Дону : Рост. гос. строит. ун-т. – 130 с.
3. А. В. Косолапов, Е. А. Ощепкова, С. Н. Крысин Использование навигационных данных маршрутных автобусов в качестве возможного ресурса для мониторинга параметров транспортных потоков // Сборник материалов XV международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2014»
4. Данные о количестве общественного транспорта в городе Кемерово [Электронный ресурс]- http://www. gradoteka. ru/city/kemerovo/detail/transport. html
Основные порталы (построено редакторами)