Информационные технол огии омский на учный вестник

2. Имитационная модель перекрестка. Имитаци- 
онная модель (ИМ) перекрестка реализована на 
языке GPSSW. Разные версии GPSS используются 
с восьмидесятых годов двадцатого века. Язык GPSS 
хорошо зарекомендовал себя при моделировании 
систем в различных областях деятельности. В пред-
ставляемой работе использовалась бесплатно рас-
пространяемая студенческая версия GPSSW. В ИМ 
реализована описанная концептуальная модель. 
В рассматриваемой ИМ за основу взят перекресток 
улиц Лукашевича и Дианова, как один из самых на-
пряженных в г. Омске. Анализ этого перекрест-
ка был проведен студентом СибАДИ Кондратье-
вым Е. С. при выполнении дипломной работы.
Модель направления движения. В каждом на-
правлении движения происходят задержки, величи-
ны которых зависят от состояний светофоров и оче-
редей автомобилей перед перекрестком. В модели 
представлены 12 направлений движения. Например, 
движение в направлении ab разрешено в том случае, 
Рис. 1. Модель перекрестка
Таблица 1
Модель светофора
Состояние
светофора
секция 
1
секция 
2
секция 
3
секция 
4
секция 
5
1
1
0
0
0
0
2
0
1
0
0
0
3
0
0
1
0
0
4
0
0
0
1
0
5
0
0
0
0
1
6
0
0
1
1
0
7
0
0
1
0
1
8
0
0
1
1
1

---

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛ
ОГИИ 
ОМСКИЙ НА
УЧНЫЙ ВЕСТНИК 
№ 
1 (117) 2013
227
когда светофор с номером 2 находится в состоя-
нии 8. Движение в направлении ah разрешено при 
нахождении светофора с номером 2 в состоянии 8, 
либо в состоянии 5. В табл. 2 приведены состояния 
светофоров, разрешающих движение для каждого 
из направлений. 
Движение автомобилей имитируется перемеще-
нием транзактов по модели. Реализована следую-
щая схема имитации прохождения автомобилей в 
каждом из 12 направлений. 
1. Генерация транзакта, имитирующего автомо-
биль.
2. Постановка автомобиля в очередь перед пере-
крестком.
3. Ожидание освобождения первого места перед 
перекрестком (Т1).
4. Постановка автомобиля на первое место перед 
перекрестком.
5. Ожидание сигнала светофора, разрешающего 
движение (T2).
6. Проезд первого места перед светофором (Т3).
7. Освобождение первого места перед светофо-
ром.
8. Выход из очереди перед перекрестком.
9. Пересечение перекрестка (Т4).
На первом этапе для направления задается за-
кон распределения времени между поступлением 
автомобилей на перекресток (используется блок 
GENERATE). В каждом конкретном случае интен-
). В каждом конкретном случае интен-
сивность поступления автомобилей зависит от типа 
предыдущей задержки (светофор, переход, пере-
кресток), от времени суток и времени года. Поступа-
ющие к перекрестку автомобили становятся в оче-
редь (используется блок QUEUE). В модели счита-
QUEUE). В модели счита-
). В модели счита-
ется, что в каждом направлении образуется очередь 
автомобилей, независимая от других направлений 
(перестроения между полосами движения не учиты-
ваются). Если первое место перед перекрестком за-
нято, автомобиль ожидает его освобождения в тече-
ние времени Т1 (этап 3). При освобождении первого 
места ближайший к нему автомобиль становится 
первым перед перекрестком (этап 4, блок SEIZE). 
Если нет разрешающего сигнала светофора, авто-
мобиль ожидает его в течение времени Т2 (этап 5). 
При получении разрешающего сигнала светофора 
автомобиль проезжает первое место за время Т3 
(этап 6) и освобождает первое место для следующего 
за ним автомобиля (этап 7, блок RELEASE). Считает-
RELEASE). Считает-
). Считает-
ся, что после этого автомобиль выходит из очереди 
перед перекрестком (этап 8, блок DEPART). Таким 
образом, время нахождения автомобиля в очереди 
перед перекрестком T� равно сумме Т1, Т2 и Т3. За-
T� равно сумме Т1, Т2 и Т3. За-
равно сумме Т1, Т2 и Т3. За-
тем автомобиль пересекает перекресток за время Т4 
и транзакт, имитирующий его движение, удаляет-
ся из модели. Общее время задержки при прохожде-
нии автомобилем перекрестка равно сумме T� и Т4.
Модель неадаптивной (статической) системы 
управления светофорами (СУС1).
СУС имеет ряд состояний, управляющих состо-
яниями светофоров. Набор состояний СУС и после-
довательность переходов между состояниями зави-
сит от конкретного перекрестка.. Алгоритм функци-
онирования СУС1, используемый в ИМ приведен в 
табл. 3. 
В этой таблице задана информация о текущем 
состоянии СУС1 (столбец «Номер состояния»), о 
состояниях светофоров (столбцы «S1», «S2», «S3», 
«S4»), о переходе СУС1 в следующее состояние, о 
времени нахождения СУС1 в текущем состоянии 
(столбец «Время нахождения в состоянии»), о разре-
шенных направлениях движения (столбцы «Поток 
1» и « Поток 2»).
Модель адаптивной (динамической) системы 
управления светофорами (СУС2). Адаптивная СУС2 
учитывает текущее состояние перекрестка. 
Существует много различных алгоритмов для 
СУС2. В рассматриваемой ИМ реализована про-
стейшая модификация неадаптивной СУС1, кото-
рую при современных средствах видеонаблюдения 
технически нетрудно реализовать. СУС2 переходит 
в следующее состояние либо при отсутствии авто-
мобилей во всех открытых направлениях, либо по 
истечении заданного времени нахождения в состо-
янии для СУС1.