Информационные технол огии омский на учный вестник

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛ
ОГИИ 
ОМСКИЙ НА
УЧНЫЙ ВЕСТНИК 
№ 
1 (117) 2013
226
VISUM — на макроанализ транспортных сетей. Эти 
программные средства использовались для анализа 
и проектирования транспортных сетей крупных го-
родов (Москва, Санкт-Петербург, Красноярск и др.).
Для научно-практических работ часто требуются 
менее мощные, но легко адаптируемые, ориентиро-
ванные на выполнение конкретных задач методы и 
средства. К такому классу относится описанная в 
статье работа.
1. Концептуальная модель перекрестка. Постро-
ение концептуальной модели предшествует этапу 
программирования имитационной модели.
Реальные перекрестки имеют множество разных 
конфигураций, полос и направлений движения, спо-
собов размещения светофоров. Разработанная мо-
дель достаточно универсальна (рис. 1). Она позволя-
ет с помощью упрощений отобразить большинство 
перекрестков (за исключением самых сложных).
Латинские буквы используются для обозначе-
ния потоков автомобилей и направлений движения 
(курсивом будем обозначать модели реальных объ-
ектов). В модели существует четыре потока: a, g, �, 
e. Для обозначения направлений движения исполь-
зуются пары букв (например, ab, af). В каждом по-
токе три полосы движения автомобилей. Каждая по-
лоса предназначена для движения в одном направ-
лении. Моделью автомобиля является транзакт (в 
терминах GPSS). Кругами обозначены задержки 
автомобилей перед перекрестком в каждом из на-
правлений. Движением на перекрестке управляют 
четыре светофора (модели совокупности реаль-
ных светофоров). Каждый светофор имеет номер, 
пять секций и управляет одним потоком. Напри-
мер, светофор 3 управляет потоком «e», светофор 
2 управляет потоком «а». Каждая секция имеет два 
состояния (светится / не светится). Секция 1 светит-
ся красным цветом, секция 2 — желтым, секции 4, 
3, 5 — зеленым. Светофор имеет набор состояний. 
Каждое состояние светофора задается набором со-
стояний секций, разрешающих или запрещающих 
движение в различных направлениях. Например, 
зеленые секции 3, 4, 5 светофора 2 разрешают по-
току «а» движение во всех направлениях (af, ab, ah). 
Считается, что светофор имеет 8 состояний. В табл. 
1 приведены номера состояний светофора. Единица 
означает свечение соответствующей секции. При 
построении имитационной модели реального пере-
крестка набор реальных светофоров на перекрестке 
приводится к моделям светофоров концептуальной 
модели. 
Алгоритм перехода светофоров в разные состо-
яния задается системой управления светофорами 
(СУС). В модели различаются неадаптивные (детер-
минированные) и адаптивные СУС. Неадаптивные 
СУС (СУС1) переключают состояния светофоров 
через заранее заданное время. Адаптивные СУС 
(СУС2) переключают состояния светофоров с уче-
том текущей ситуации на перекрестке (например, с 
учетом длин очередей в различных направлениях). 
На перекрестке в каждом направлении существу-
ет очередь, управляемая светофорами. В моделях на 
уровне классических систем массового обслужива-
ния тонкости управления светофорами обычно не 
учитываются. В предлагаемой модели очереди за-
висят не только от задержек и интенсивностей по-
ступления транзактов, но и от СУС. Предлагаемая 
модель не учитывает такие детали, как перестрое-
ние автомобилей в другой ряд, поведение водителей, 
ДТП. Для построения моделей более детальных, чем 
предлагаемая, используются другие методы, напри-
мер, метод клеточных автоматов. Для поставленных 
в работе целей, связанных с оценкой задержек авто-
мобилей перед перекрестком, слишком детальные 
модели не требуются. 
Интенсивность поступления автомобилей на пе-
рекресток (интенсивность генерации транзакций) в 
каждом из направлений зависит от предыдущей за-
держки (предыдущий светофор, переход).