Сообщество «Форум» 17:00 21 июля 2020

Организация дорожного движения «Зеленая волна» и этапы эволюции ее технологий.

Более сорока пяти лет назад, 10 января 1974 года газета «Советская Россия» поместила заметку о разработке в Управлении ГАИ г. Москвы нового способа регулирования дорожного движения «Зеленая «Бегущая волна»». После чего буквально все СМИ в СССР на протяжении нескольких лет публиковали материалы на эту тему, уверяли, что скоро эта система будет внедрена в Москве. На ВДНХ был выполнен действующий макет системы. Авторов разработки наградили медалями главной выставки, но до внедрения дело так и не дошло.

Более сорока пяти лет назад, 10 января 1974 года газета «Советская Россия» поместила заметку о разработке в Управлении ГАИ г. Москвы нового способа регулирования дорожного движения «Зеленая «Бегущая волна»». После чего буквально все СМИ в СССР на протяжении нескольких лет публиковали материалы на эту тему, уверяли, что скоро эта система будет внедрена в Москве. На ВДНХ был выполнен действующий макет системы. Авторов разработки наградили медалями главной выставки, но до внедрения дело так и не дошло.

Цель данной публикации познакомить читателей с этапами эволюции технологий «Зеленой волны».

И так, движение на городских магистралях, сопряжено с частой остановкой на перекрестках, где работа светофоров не координируется.

Такая смена чередующихся разгонов и торможений не только утомляет водителя, но и увеличивает расход топлива, повышает износ автомобиля.

Чтобы исключить такую неравномерность движения была придумана «зелёная волна» (см. icarbio.ru «Зеленая волна» Вл. Егоров).

Зелёная волна

Согласованное переключение сигналов светофоров на смежных перекрёстках так, чтобы водитель, подъезжая к очередному перекрёстку, видел перед собой зелёный сигнал светофора.

Ещё до Великой Отечественной войны в СССР проводились опыты по использованию «зелёной волны» на одной из московских улиц, но планомерное внедрение её началось только в 1955 году, когда в режиме «зелёной волны» заработали пять перекрестков на Садовом кольце.

Такой метод управления светофорами широко используется во многих странах. Опыт применения «зелёной волны» показал, что её использование на магистралях более чем на 30 % повышает среднюю скорость движения, примерно настолько же снижаются задержки транспортных средств у перекрёстков и на 20 % уменьшается количество наездов на пешеходов.

Подробнее работу «зелёной волны» рассмотрим на примере рис. 1, где схематически показан план улицы с односторонним движением и перекрёстками A, B, C, D, E, которые расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. В правой части рисунка приведён график, на котором по горизонтальной оси отложено время, по вертикальной – путь, проходимый автомобилем при движении от перекрестка A к перекрёстку E. Тёмные полосы на графике – ленты времени, в течение которых автомобиль может безостановочно проезжать все перекрестки, придерживаясь определенной скорости, а светлые полосы соответствуют времени, когда горит красный сигнал светофора. Величина скорости v определяется как тангенс угла наклона ленты времени к горизонтальной оси. Для данного примера, как это следует из графика, она равна:

V = 1680/120 = 14 м/с = 50 км/ч.

Движение с данной скоростью гарантирует водителю безостановочный проезд всей улицы от перекрёстка A до перекрёстка E.

двойной клик - редактировать изображение

Рис. 1

План улицы с перекрёстками, настроенными на «зелёную волну» и диаграмма «путь—время» для трёх автомобилей (для упрощения не показано время жёлтого сигнала).

Афанасьев М.Б. «Водителю о дорожном движении» ДОСААФ 1980г.

Представим, что от перекрёстка A движутся одновременно три автомобиля. Первый – со скоростью ниже расчётной, второй точно выдерживает расчётную скорость 50 км/ч, а третий – движется быстрее. Путь движения каждого из автомобилей показан на графике в виде линий с соответствующими индексами. Автомобиль I у которого скорость ниже расчётной, подойдет к перекрёстку B с опозданием, когда уже будет включён красный сигнал. Ему придётся остановиться и ждать появления разрешающего сигнала. Автомобиль II проходит перекрёсток B без остановки, попадая на зелёный сигнал, а автомобиль III прибудет к перекрёстку слишком рано до включения на нем зелёного сигнала и ему придется остановиться. Таким образцом, «зелёная волна» предъявляет жёсткие требования к выбору скорости движения.

Техническая реализация «зелёной волны» не представляет больших трудностей. Отечественная промышленность уже давно выпускает специальные системы, обеспечивающие координацию светофоров по принципу «зелёной волны». В этих системах имеются указатели величины расчётной скорости, гарантирующей безостановочный проезд всех перекрёстков.

Несмотря на применение указателей, выдерживание постоянной скорости для водителя является трудной задачей. Водитель, видя зелёный сигнал светофора, не знает, сколько ещё времени остается до смены сигналов, и поэтому затрудняется в правильном выборе скорости. Предлагалось два основных пути решения данной проблемы:

1. Установка вдоль магистрали между светофорами ленты из световых индикаторов – «Бегущая зеленая волна».

2. Обмен информацией между светофором и специально оборудованным автомобилем.

В первом варианте, светящиеся участки должны перемещаться вдоль магистрали со скоростью, равной скорости «зелёной волны». Водителю достаточно выдерживать такую скорость, чтобы все время находиться в зеленой зоне. Принцип действия такой системы условно показан на рис. 2.

двойной клик - редактировать изображение

Бегущая «зелёная волна» «нагоняет» автомобиль 1, водитель которого должен приготовиться к движению; автомобилю 2 необходимо увеличить скорость, чтобы догнать волну; автомобили 3 и 4 движутся в режиме зеленой волны; автомобилям 5 и 6 необходимо несколько снизить скорость.

В.Иванов, Е.Кошкин «Бегущая зеленая волна» Журнал «За рулем» №2 1974г.

Реально в случае внедрения системы, в отличие от рисунка, длины «бегущих» участков зеленого и красного цветов в 1974 году на магистралях в Москве составляли бы 650-1000 метров, что было бы весьма комфортно для водителей.

Через 40 лет во втором варианте, являющемся модернизацией первого, но уже на новой технологической базе непосредственно на панели управления водитель в автомобиле получает информацию, как скоро сменится сигнал, и о расстоянии до ближайшего светофора и рекомендуемой скорости. Сегодня сразу несколько автомобильных консорциумов разрабатывают технологию обмена данными, которую могли бы поддерживать все транспортные средства, светофоры и другие дорожные объекты.

Например, подобную систему под названием «Travolution» в 2010 году тестировала компания «Audi» (обязательно посмотреть очень информативное видео «Audi Travolution: Машины общаются со светофорами»).

Для тестов использовались 15 автомобилей и 25 светофоров, каждый из которых оборудован беспроводным модемом для свободного обмена информацией о своём состоянии. Автомобиль сообщает светофору и окружающим автомобилям свою скорость и координаты, а светофор транслирует информацию о том, через какое время он собирается сменить сигнал. Если автомобиль остановился на красный свет, то дисплей покажет, через какое время загорится зелёный.

Используя данную систему, машина по результатам тестов экономит в среднем 20 мл топлива на каждом светофоре, что в масштабах страны превращается в цистерны сэкономленного горючего ежеминутно. Кроме того, «Travolution» позволяет бронировать места на заправках и парковке.

«Audi Travolution» одна из многих систем обмена дорожной информацией, над которыми работают крупные автомобильные компании:

o программа под названием «Safe, Intelligent Mobility-Test Area Germany» («SIM-TD») сейчас испытывается в Германии силами консорциума с участием той же «Audi», «BMW», «Daimler», «Ford», «General Motors», «Volkswagen», «Opel», «Bosch» и «Continental»;

o в Северной Америке развивается аналогичный проект: коалиция «Vehicle Infrastructure Integration» («V2I») включает в себя «BMW», «Chrysler», «Ford», «General Motors», «Honda», «Nissan», «Toyota» и «Volkswagen»;

o также крупнейший мировой автопроизводитель «Toyota» активно финансирует организацию «Universal Traffic Management Society» у себя в Японии.

По информации на июнь 2011 года система работала в основном в США, где существовало к тому времени более 5 тысяч умных перекрестков, передающих данные водителям непосредственно на панель управления для синхронизации движения. Ауди обещала лоббировать введение таких технологий и в других странах. При этом о России речь пока не шла. А ведь Россия, по крайней мере в этой сфере могла быть впереди разработок «Ауди» и «БМВ», «Форд» и других мировых технологических лидеров, именно за это, до слез, обидно.

В этой связи читателям должно быть интересно, как идею бегущей «Зеленой волны» рожденную в СССР в начале 70-х годов прошлого века, одобренную техническим советом УГАИ г. Москвы нашедшую широкое одобрение общественности, отмеченную золотой, серебрянными и бронзовыми медалями ВДНХ СССР реализовать на автомобильном транспорте даже в Москве не удалось. А причины не реализации настолько смехотворны, что в уме не укладываются, но это уже тема следующей публикации, в которой будет рассказано, как идею «Бегущей зеленой волны» ленинградские ученые из института инженеров Водного транспорта пытались реализовать для ввода судов в шлюзы, чтобы увеличить пропускную способность последних. И как об этом событии 27 июля 1977 года сообщала газета «Известия» и многих других грандиозных проектах с применением «Зеленой волны», которые в свое время пытались реализовать и которые, хочется верить, еще предстоит реализовать.

8 марта 2024
Cообщество
«Форум»
Cообщество
«Форум»
Cообщество
«Форум»
1.0x