Счетчик на пандусе , сигнал на пандусе или измерительный фонарь — это устройство, обычно базовый светофор или двухсекционный сигнальный фонарь (только красный и зеленый, без желтого) вместе с контроллером сигнала, которое регулирует поток транспорта, въезжающего на автомагистрали, в соответствии с текущими условиями движения. Счетчики на пандусе используются на въездах на автомагистрали для управления скоростью автомобилей, въезжающих на автомагистраль. Системы измерения на пандусе доказали свою эффективность в снижении заторов на дорогах и повышении безопасности водителей.
Утверждается, что счетчики на пандусах уменьшают заторы (увеличивают скорость и объем) на автомагистралях за счет снижения спроса и разбиения групп автомобилей. Обычно упоминаются два варианта снижения спроса: один — скорость доступа, другой — перенаправление. [1] Некоторые счетчики на пандусах спроектированы и запрограммированы для работы только в часы пикового спроса на поездки; в непиковое время такие счетчики либо показывают постоянный зеленый, мигающий желтый (Мэриленд), либо вообще отключаются. Это позволяет транспорту вливаться на автомагистраль без остановки. Другие счетчики на пандусах предназначены для непрерывной работы и отключаются только для технического обслуживания или ремонта.
Некоторые съезды с платными въездами имеют объездные полосы для транспортных средств с большим количеством пассажиров , что позволяет автобусам, автобусам и другим соответствующим транспортным средствам миновать очередь и выезжать прямо на шоссе. В других местах, таких как Северная Калифорния , полосы для съездов с платными въездами по-прежнему платные, но очередь обычно короче по сравнению с обычными полосами. Счетчики часто работают только в часы пик . Некоторые съезды с платными въездами имеют только одну полосу движения на светофоре; другие могут иметь две или более полос движения. Как правило, счетчики с несколькими полосами дают зеленый свет только одной полосе за раз. В одной из распространенных конфигураций каждая въездная полоса имеет два сигнала: красно-желто-зеленый сигнал, расположенный над каждой полосой (или установленный высоко на столбе для одной полосы), и двухфазная лампа, установленная низко на столбе рядом со стоп-линией.
Верхние фонари предназначены для автомобилей, приближающихся к точке измерения; низкорасположенные двухфазные фонари предназначены для использования транспортным средством в начале очереди. При нормальной работе счетчиков на пандусе используются только красные и зеленые фонари. Однако, когда измерение на пандусе должно быть включено, верхние фонари могут мигать или гореть постоянным желтым цветом, предупреждая водителей о необходимости приготовиться к остановке. (После включения измерения на пандусе желтая лампа больше не нужна.) В Калифорнии некоторые счетчики разрешают двум или трем автомобилям проехать на зеленый свет. Эти счетчики используют красные-желтые-зеленые сигналы как на верхнем, так и на нижнем креплении на столбе и работают в стандартном режиме зеленый-желтый-красный.
В Онтарио светофоры на пандусе всегда горят зеленым, если нет никаких ограничений для движения транспорта. [2]
Сложность и масштаб системы измерения на пандусе основаны на количестве желаемых улучшений, существующих условиях дорожного движения, затратах на установку и постоянных требованиях к ресурсам, которые необходимы для эффективной эксплуатации и обслуживания системы. Простейшая форма управления — это работа с фиксированным временем. Она выполняет основные функции разбиения колонн на въезды по одному транспортному средству и установки верхнего предела скорости потока, въезжающего на автостраду. Датчики присутствия и проезда могут быть установлены на пандусе для приведения в действие и прекращения циклов измерения, но скорость измерения основана на средних условиях движения на конкретном пандусе в определенное время. Этот тип работы обеспечивает преимущества, связанные с сокращением аварий, но не так эффективен в регулировании объемов движения на автостраде, поскольку нет входных данных о движении по основной магистрали. Предварительно заданное управление может быть реализовано на любом количестве пандусов и часто реализуется в качестве первоначальной стратегии эксплуатации до тех пор, пока отдельные пандусы не будут включены в систему реагирования на дорожное движение.
Следующий уровень управления, реагирующий на трафик, устанавливает ставки учета на основе фактических условий на автостраде. Локальный подход реагирования на трафик использует детекторы и микропроцессор для определения основного потока в непосредственной близости от съезда и спроса на съезд для выбора соответствующей ставки учета. Управление с учетом трафика также позволяет использовать ставку учета на съезде для управления спросом при возникновении инцидентов на автостраде, т. е. уменьшать ставку учета на съездах выше по потоку от инцидента и увеличивать ставку на съездах ниже по потоку.
Системный контроль — это форма контроля, реагирующего на движение, но работающая на основе общих условий автострады. Централизованные компьютерные системы управления могут управлять многочисленными пандусами в схеме, реагирующей на движение, и имеют несколько программ управления и переопределений. Стратегии управления также могут быть распределены между отдельными пандусами. Важной особенностью системного контроля является взаимосвязь, которая позволяет влиять на скорость измерения на любом пандусе в зависимости от условий в других местах. Денвер показал, что этот тип контроля имеет значительные преимущества при правильном применении.
Системный контроль не обязательно должен ограничиваться автострадой и ее съездами. Концепция интегрированного управления дорожным движением объединяет или координирует системы управления автострадой и магистральной улицей для работы на основе условий движения по всему коридору. Потенциальные преимущества интегрированного управления включают снижение затрат на установку и эксплуатацию, наблюдение по всему коридору, лучшую информацию для автомобилистов и более быстрое и скоординированное использование всех элементов управления (счетчиков, сигналов, знаков и т. д.) в ответ на условия движения в реальном времени. Результаты моделирования одного исследования показали, что во время инцидента координация сигналов магистрального светофора и счетчиков на съездах может улучшить производительность движения по коридору.
Сигналы счетчика на пандусе устанавливаются в соответствии с текущими условиями движения на дороге. Детекторы (обычно индукционная петля ) устанавливаются на дороге, как на пандусе, так и на главной дороге, которые измеряют и рассчитывают поток движения, скорость и уровень загруженности. Затем они используются для изменения количества транспортных средств, которые могут покинуть пандус. Чем больше загружена главная автомагистраль, тем меньшему количеству транспортных средств разрешено покинуть пандус, это достигается путем увеличения времени красного сигнала светофора.
В настоящее время проводится много исследований по наиболее подходящим алгоритмам для управления сигналами счетчика рампы. Некоторые алгоритмы, которые используются или были оценены, это ALINEA, управление спросом и нечеткие алгоритмы.
Алгоритмы управления спросом являются примерами управления с прямой связью . Одной из версий алгоритма управления спросом является стратегия RWS, используемая в Нидерландах. В этом алгоритме количество транспортных средств, которым сигналы разрешают съехать с пандуса, рассчитывается как разница между потоком перед пандусом и заранее заданной пропускной способностью дороги.
В первом варианте решения задействован сотрудник полиции , который останавливал движение на въездном пандусе и выпускал транспортные средства по одному с заранее установленной скоростью, что облегчало задачу более безопасного и плавного въезда на автомагистраль, не нарушая при этом основные потоки.
Измерение пандусов было впервые реализовано в 1963 году на шоссе Эйзенхауэра ( межштатная автомагистраль 290 ) в Чикаго Адольфом Д. Мэем, ныне профессором Калифорнийского университета в Беркли. [3] Развитие теории системного управления позволило улучшить регулирование дорожного движения в начале 1970-х годов, что было впервые описано Лейфом Исаксеном в его статье «Субоптимальное управление крупномасштабными системами с применением к регулированию дорожного движения на автомагистралях». [4] С тех пор измерения пандусов систематически внедрялись во многих городских районах, включая Лос-Анджелес , Сан-Диего , Сакраменто , район залива Сан-Франциско , Фресно , Филадельфию, Пенсильвания , Сиэтл , Спокан , [5] Денвер , Финикс , Лас-Вегас , Солт-Лейк-Сити , Портленд, Орегон , Миннеаполис-Сент-Пол , Милуоки , Колумбус , Цинциннати , [6] Хьюстон , Атланту , Майами ; Вашингтон, округ Колумбия (только вдоль межштатной автомагистрали 270 в округе Монтгомери, штат Мэриленд , и межштатной автомагистрали 395 и межштатной автомагистрали 66 в округе Арлингтон, штат Вирджиния ); Канзас-Сити, штат Миссури ; [7] и вдоль Queen Elizabeth Way в Миссиссоге, Онтарио (съезды в Торонто с Cawthra Road, Hurontario Street, Mississauga Road, Erin Mills Parkway, Winston Churchill Boulevard, Ford Drive) Канада с 1970-х годов. [2] В начале 1970-х годов эта практика регулирования дорожного движения привлекла внимание Агентства по охране окружающей среды США , которое искало инновационные способы снижения загрязнения воздуха в Калифорнии за счет повышения эффективности транспортной системы. [8]
Счетчики на пандусах являются обычным явлением в Нью-Йорке , Лос-Анджелесе , Сан - Франциско , Чикаго , Сиэтле , Финиксе , Хьюстоне , Атланте , Милуоки , Колумбусе [9] и столичных районах Миннеаполиса-Сент-Пола , а также они встречаются в более чем двух десятках более мелких столичных районов. В районе метро Нью-Йорка местные жители называют счетчики на пандусах «слиянием огней», а в Хьюстоне они известны как «потоковые сигналы».
Счетчики на пандусах были сняты с производства после первоначального внедрения в нескольких городах, включая Даллас , Сан-Антонио и Остин , штат Техас. Вышедшие из употребления счетчики все еще можно найти вдоль некоторых парковых зон вокруг Нью-Йорка и Детройта . Хотя они были деактивированы вскоре после того, как были добавлены, счетчики на пандусах были повторно активированы на некоторых развязках межштатной автомагистрали 476 в пригороде Филадельфии .
В 2009 году счетчики на въезде были установлены вдоль межштатной автомагистрали 435 в Оверленд-Парке, штат Канзас , и Канзас-Сити, штат Миссури. [7] В 2017 году счетчики на въезде были установлены вдоль межштатной автомагистрали 35 в Канзас-Сити. [10]
Счетчики на въезде в Миссиссоге, Онтарио, спроектированы таким образом, что если очередь, ожидающая въезда на QEW, вырастает до точки, когда она может вернуться на городские улицы, счетчик снимается, и весь транспорт, въезжающий на шоссе, может свободно двигаться, не дожидаясь счетчика. Счетчик возвращается в эксплуатацию, как только очередь на въезде сокращается до разумного уровня. Хотя этот метод может увеличить заторы на самом шоссе, он имеет преимущество в том, что освобождает городские артерии от остановившегося транспорта, ожидающего в очереди. Очереди на въезде обычно довольно короткие, в среднем всего 5–6 секунд, прежде чем водитель может продолжить движение по скоростной автомагистрали.
В 2000 году законодательный орган штата Миннесота поручил провести эксперимент стоимостью 650 000 долларов в ответ на жалобы граждан и усилия сенатора штата Дика Дэя . Исследование включало отключение всех 433 счетчиков на пандусах в районе Миннеаполиса и Сент-Пола на восемь недель для проверки их эффективности. Исследование было проведено Cambridge Systematics и пришло к выводу, что при отключении счетчиков на пандусах пропускная способность автомагистрали снизилась на 9%, время в пути увеличилось на 22%, скорость на автомагистралях упала на 7%, а количество аварий возросло на 26%. Однако счетчики на пандусах остаются спорными, и Департамент транспорта штата Миннесота разработал новые стратегии управления пандусами. 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 в очереди на пандус более четырех минут, и транспортным средствам не разрешалось выезжать задним ходом на городские улицы.
Магистральный счетчик перенаправляет транспортный поток с одного участка шоссе на другой, напрямую измеряя трафик на шоссе. Такая схема обычно применяется в особых ситуациях, таких как мосты и туннели. Магистральный счетчик был установлен на пункте взимания платы на мосту Сан-Франциско–Окленд-Бэй в начале 1970-х годов. Аналогичные магистральные счетчики также были установлены ниже по течению от пунктов взимания платы на двух других перекрестках залива Сан-Франциско, мостах Сан-Матео и Дамбартон . Однако эти магистральные счетчики еще не были активированы (по состоянию на сентябрь 2006 года). [ требуется обновление ] Магистральный счетчик также установлен на шоссе California State Route 125 в южном направлении на его пересечении с межштатной автомагистралью 8 в Ла-Месе, Калифорния .
Измерение на пандусе установлено в нескольких странах Европы, включая Великобританию, Германию и Нидерланды. Исследовательский проект EURAMP - European Ramp Metering Project , финансируемый Европейским союзом, был завершен в марте 2007 года. Результаты проекта EURAMP [11] включали информацию о результатах измерения на пандусе в ряде мест и ситуаций, и были ли они полезны в этих ситуациях, а также Справочник по измерению на пандусе .
Первое испытание в Великобритании было на трассе M6 J10 около Уолсолла в 1986 году. В течение следующих двух десятилетий больше не разрабатывалось никаких площадок, пока второе «пилотное» исследование в 2006 году, проведенное Агентством автомагистралей (HA), не пришло к выводу, что измерение на пандусах обеспечивает чистую выгоду при определенных условиях — как правило, на более загруженных перекрестках. Сводный отчет [12] HA, датированный ноябрем 2007 года, включает обзор предыстории и истории, международного опыта, ограничений, работы системы, алгоритмов и внедрения измерения на пандусах. В своем заключении он «предполагал, что измерение на пандусах будет развернуто более широко в предстоящий период». Затем измерение на пандусах было широко внедрено в Англии — Фаза 1 включала реализацию примерно 30 площадок и была завершена к 2008 году. Затем последовала Фаза 2, и по состоянию на март 2011 года на 4500 милях (7242 км) стратегических автомагистралей, эксплуатируемых и обслуживаемых HA, имеется 88 площадок измерения на пандусах [13] .
Первая система измерения на пандусах в Нидерландах была введена в 1989 году. Система измерения на пандусах внедряется в Нидерландах более широко после пилотного исследования, проведенного Центром транспортных исследований AVV, который пришел к выводу, что система измерения на пандусах может обеспечить небольшое преимущество для транспортного потока на шоссе, что приведет к повышению пропускной способности. Счетчики на пандусах также могут способствовать уменьшению « крысиных пробежек ». К 2006 году было установлено 50 счетчиков на пандусах. Это число увеличивается на 4–5 каждый год.
Система измерения скорости на въезде внедрена на автобанах в нескольких регионах Германии, включая Рейнско-Рурский регион, Мюнхен и Гамбург.
На окружной дороге Венеции (A57) в качестве временного решения проблемы возросшего трафика до принятия окончательного решения (строительства развязки Пассанте-ди-Местре ) была внедрена система измерения скорости на въезде .
В Ирландии есть один съезд с платным въездом, расположенный на J1 на автомагистрали M1 (Ирландия) в северном направлении. Он находится на въезде с Coolock Lane и используется, когда M1 перегружена из-за туннеля M1 Port Tunnel и съезда M1 дальше. [14]
Первые два счетчика рамп в стране были установлены в 2022 году на двух съездах на скоростной автомагистрали S2 в Варшаве. Это последние съезды перед въездом в туннель Урсынов как в восточном, так и в западном направлении. [ необходима цитата ]
В ближайшие несколько лет в Японии будет установлена система измерения скорости на въезде [ когда? ] , чтобы поток транспорта в Японии не двигался. Планируется установить счетчики скорости на каждом въезде в систему автомагистралей Японии. [ нужна цитата ]
Самая большая сеть спидометров в стране находится в Мельбурне (управляется и контролируется через VicRoads ) на Eastern Freeway и, прежде всего, на всем внутригородском маршруте M1, который включает Monash Freeway , CityLink Tollway , West Gate Freeway и столичный участок (к югу от начала Monash Freeway ) для Princes Freeway . Также существуют различные спидометры на внутригородском участке Calder Freeway . На Pacific Motorway и Bruce Highway в Брисбене (S/Bound Caboolture - Gateway Mwy) также используются спидометры на некоторых съездах, как и на северных съездах Perth 's Kwinana Freeway между Roe и Canning Highways . На большинстве автомагистралей спидометры активируются, когда датчики показывают, что движение интенсивное, однако на некоторых автомагистралях без датчиков используется активация на основе времени.
В ходе модернизации M1 2010 года в Мельбурне было установлено 62 счетчика съездов, которые координируются с помощью набора алгоритмов HERO, разработанного Маркосом Папагеоргиу и партнерами из Технического университета Крита . Система была построена на платформе STREAMS и использует современную архитектуру ITS. Все съезды могут быть связаны при необходимости для устранения узких мест на автомагистрали до того, как они возникнут. Результаты испытаний повысили пропускную способность на 9% по сравнению с предыдущей системой фиксированного времени измерения съездов, средняя скорость увеличилась на 20 км/ч (12 миль/ч), а пропускная способность в местах сужений может надежно поддерживаться на уровне около 2200 PCE на полосу. Система HERO получает данные в реальном времени каждые 20 секунд с автомагистрали, съездов и магистральной дороги, чтобы определить наилучшее время сигнала на следующие 20 секунд. Система обнаружения данных включает детекторы Sensys на каждой полосе автострады на расстоянии 500 м (1640 футов) с минимальным количеством детекторов в трех местах на каждом съезде, включая въезд на автостраду с магистральной дорогой. Система также управляет интерфейсом магистральной дороги с автострадой, уравновешивает очереди на съездах и задержки на съездах и способна управлять узкими местами в 3–4 км (1,8–2,4 мили) ниже въезда на съезд. Система также дополняется информацией о движении в режиме реального времени до ключевых пунктов назначения и информацией об инцидентах и заторах, отображаемой на специально разработанных полноцветных VMS на подъездах к въездным съездам на автостраду. Эта информация дает водителям достаточные рекомендации для определения того, следует ли использовать автостраду во время инцидентов и т. д. Система также обеспечивает динамическое закрытие съезда в случае крупного инцидента.
В 2024 году на развязке Розелл в Сиднее была введена система измерения въезда на шоссе, чтобы уменьшить заторы для пользователей Victoria Rd после длительных задержек и пробок на дорогах Драммойн и Розелл, а также на мосту Анзак. https://www.transport.nsw.gov.au/projects/current-projects/rozelle-interchange.
В настоящее время в Окленде имеется 91 счетчик въездов на автомагистралях Южный, Юго-Западный, Северный и Северо-Западный, что делает его крупнейшей системой счетчиков въездов на автомагистралях Южного полушария . [15] Система счетчиков въездов была установлена по всему Окленду после успешного испытания на Махунга Драйв в 2004 году [16] перед мостом Мангере .
Данные о дорожном движении, собранные с 25 пунктов измерения скорости на пандусах в 2007 году (до внедрения системы измерения скорости на пандусах) и 2009 году (после), показывают среднее улучшение на 25% как продолжительности заторов, так и скорости движения, а также увеличение пропускной способности на 8%. Данные также показывают среднее снижение аварий на 22%. [15] Эти данные о производительности и безопасности приводят к предполагаемой выгоде в размере 1,6 млн долларов США на пункт измерения скорости на пандусах в год.
Система управления пандусами способствует традиционной координации между въездами, а также интеграции в реальном времени с светофорами на прилегающей магистральной сети, что позволяет управлять всей дорожной сетью как единой интегрированной сетью. [17] Например, когда инциденты на автомагистралях негативно влияют на прилегающие магистрали, может быть запущен автоматический ответ на сигналы светофора на магистралях для смягчения последствий инцидента и наоборот. Повторяющиеся и чрезмерные очереди на въезде и съезде также могут управляться интегрированным образом в реальном времени. Такое интегрированное управление возможно в Окленде, поскольку одна и та же адаптивная система SCATS управляет как светофорами на магистралях, так и счетчиками на съездах с автомагистралей.
Термин «сигнализация рампы» [18] вместо «измерение рампы» намеренно принят в Новой Зеландии в качестве названия, ориентированного на пользователя.
Счетчики на пандусах были установлены на Samrand South bound, Old Johannesburg South bound и на New Road North и South bound развязках на шоссе N1 Ben Schoeman . Счетчики на пандусах были частью интеллектуальной транспортной системы, запущенной в октябре 2007 года для облегчения движения транспорта между Йоханнесбургом и Преторией .
С начала 2007 года счетчик на въезде также установлен на северном въезде от Голубой лагуны на шоссе М4 в Дурбане.
На автострадах Тайваня с 1993 года в часы пик используются датчики скорости на въезде . [19] Камеры контроля дорожного движения используются для предотвращения проезда на красный свет, но автобусная полоса на развязке Тайбэя от северного направления Chongqing North Road до южного направления National Highway No 1 в северном районе Датун, Тайбэй, позволяет автобусам и соответствующим образом обозначенным машинам экстренных служб обходить регулирование движения, установленное датчиками скорости на въезде. [20]
В 2016 году на крупной автомагистрали в Стамбуле были установлены два счетчика на въезде . [21] Было отмечено, что на 10% улучшилась транспортная доступность, а также на 20% сократились задержки. [ необходима цитата ]
На некоторых счетчиках на пандусах есть одиночный красный свет на задней стороне сигнала, который синхронизирован с красным светом на светофоре, который видят водители, стоя в очереди. Когда водители, стоящие в очереди, видят красный свет на светофоре, загорается задний красный свет, когда на светофоре горит зеленый или желтый свет, задний красный свет выключается. Это позволяет дорожной полиции обеспечивать соблюдение световых сигналов счетчика, поручив офицеру парковать свой автомобиль или мотоцикл на обочине на небольшом расстоянии от целевого сигнала, следить за красным светом на предмет нарушителей и останавливать их. Кроме того, если на данном пандусе есть объездная полоса для совместного использования автомобилей, офицеры с этой точки обзора могут также ловить и останавливать не-автопоездов, которые незаконно используют полосу совместного использования автомобилей, чтобы проскочить очередь на счетчике на пандус. На западном направлении шоссе I-80 в Окленде (штат Калифорния) , сразу за пунктом взимания платы на мосту Бэй-Бридж , есть участок с верхними светофорами, которые включаются поочередно, когда на шоссе большая интенсивность движения, и оборудованы камерами , которые фиксируют номера водителей, проезжающих на красный свет, а затем выписывают штраф.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)