Дорожная сеть мегаполиса
Техническое решение относится к системам маршрутного транспорта на магистралях дорожной сети крупных городов-мегаполисов с их пригородами, таких, как Москва, Мехико, Нью-Йорк, Лондон и др.
Техническим результатом разработки является наблюдаемая система магистрального маршрутного транспорта, согласованная с пассажирскими потоками и не создающая помех движению на дорожной сети.
Система магистраль - маршрутный транспорт - управление маршрутным транспортом содержит наполняемые транспортными средствами кольцевые и радиальные многополосные магистрали, остановочные пункты и пересадочные пункты маршрутного транспорта, подземные или надземные пешеходные переходы, а также центр управления магистральным маршрутным транспортом и городской диспетчерский центр маршрутного транспорта. Крайняя левая полоса магистралей предназначена для движения только маршрутных транспортных средств и специального автотранспорта. Остановочные и пересадочные пункты расположены на наземных островках безопасности, изолирующих полосы встречного движения маршрутного транспорта от остальных полос магистралей, а также в тоннелях и на эстакадах, предназначенных только для движения в обоих направлениях маршрутного транспорта, при этом остановочные и пересадочные пункты соединяются с жилыми массивами посредством подземных или надземных пешеходных переходов. Пешеходные переходы и маршрутные транспортные средства оснащены приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров, а маршрутные транспортные средства оборудованы устройствами связи системы глобального позиционирования (GPS/ГЛОНАСС). Центр управления магистральным маршрутным транспортом оснащен управляющей компьютерной системой, включающей программные блоки, такие как блок приема и обработки информации в реальном времени о координатах местонахождения маршрутных транспортных средств и объемах пассажирских перевозок, связанный с приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров на транспортных средствах, блок приема и обработки в реальном времени информации о пассажирских потоках от приемо-передающих устройств регистрации входа-выхода пассажиров на остановках, блок прогноза пассажирских потоков на остановочных пунктах и маршрутах, блок расчета в реальном времени необходимого транспортного ресурса, согласованного с пассажирскими потоками на остановочных пунктах и маршрутах, а также блок информационного обмена между центром управления магистральным маршрутным транспортом и городским диспетчерским центром маршрутного транспорта, при этом все блоки объединены в единую систему посредством компьютерного программного обеспечения.
Данное техническое решение позволяет независимо от интенсивности движения на магистралях эффективно управлять ресурсом парка магистрального маршрутного транспорта в процессе согласования и прогноза пассажиропотоков на остановках и маршрутах, а также увеличить провозную способность маршрутного транспорта при максимальном использовании пропускной способности магистралей дорожной сети.
Дорожная сеть мегаполиса представляющая себя систему магистраль - маршрутный транспорт - управление маршрутным транспортом относится к области эффективного использования маршрутного транспорта на магистралях дорожной сети крупных городов-мегаполисов с их пригородами, таких, как Москва, Мехико, Нью-Йорк, Лондон и др.
Известна дорожная сеть мегаполиса, содержащая сеть многополосных магистралей, парковочных ячеек, по периметру которых организовано регулируемое с помощью светофоров движение транспортных средств, управляющую компьютерную систему для управления светофорами и транспортными средствами с приемо-передающими устройствами системы глобального позиционирования, управляющая система оснащена системным блоком, работающим по алгоритму в соответствии с программой имитации транспортных потоков на магистралях дорожной сети мегаполиса с возможностью вычисления показателей насыщенности потока транспортных средств на магистралях и передачи данных в управляющую компьютерную систему. (Патент РФ 121817, МПК Е01С 1/00, 2012 г., Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 
2012617698, 2012 г.).
В настоящее время на магистралях дорожной сети реализуется техническое решение, при котором крайняя правая полоса магистралей является приоритетной для маршрутного транспорта. Однако, как показывает практика, при насыщенных транспортных потоках эксплуатация полосы маршрутного транспорта неэффективна. Полоса маршрутного транспорта всегда, в том числе на магистралях без левых поворотов, пересекается транспортными средствами в местах съездов (въездов) с одной магистрали на другую магистраль. Наличие на полосе маршрутного транспорта технологических участков для движения других автотранспортных средств определяет зависимость между движением маршрутного транспорта и движением остального транспорта, которая может приводить к заторам на магистралях. При этом управление системой маршрутного транспорта затруднительно, так как требует получения и обработки большого объема информации о транспортных потоках на магистралях маршрутного транспорта и прилегающих к ним участках дорожной сети.
Техническим результатом разработки является согласованная с пассажиропотоками система магистрального маршрутного транспорта с управлением и наблюдением, не создающая помех движению на дорожной сети мегаполиса.
Указанный результат достигается тем, что дорожная сеть включает в себя система магистраль - маршрутный транспорт - управление маршрутным транспортом, которая состоит из кольцевых и радиальных многополосных магистралей с крайней левой полосой движения для маршрутных транспортных средств, остановочные и пересадочные пункты маршрутного транспорта расположены на наземных островках безопасности, изолирующих полосы встречного движения маршрутного транспорта от других полос магистралей, а также в тоннелях и на эстакадах, предназначенных только для движения в обоих направлениях маршрутного транспорта, при этом остановочные и пересадочные пункты связаны с жилыми массивами посредством подземных или надземных пешеходных переходов, которые оснащены приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров, а маршрутные транспортные средства оборудованы приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров и устройствами коммуникации с городским диспетчерским центром маршрутного транспорта, связанным с центром управления движением маршрутного транспорта на магистралях, центр управления магистральным маршрутным транспортом оснащен управляющей компьютерной системой, включающей блоки: блок приема и обработки информации в реальном времени о координатах местонахождения маршрутных транспортных средств и объемах пассажирских перевозок, связанный с приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров на транспортных средствах, блок приема и обработки в реальном времени информации о пассажирских потоках от приемо-передающих устройств регистрации входа-выхода пассажиров на остановочных пунктах, блок прогноза в реальном времени пассажирских потоков на остановочных пунктах и маршрутах, блок расчета в реальном времени необходимого транспортного ресурса, согласованного с пассажирскими потоками на остановочных пунктах и маршрутах, а также блок информационного обмена между центром управления маршрутным транспортом на магистралях и городским диспетчерским центром маршрутного транспорта, при этом все блоки объединены в единую систему посредством компьютерного программного обеспечения.
В основе разработки лежит автономная от транспортных потоков на дорожной сети магистральная маршрутная сеть, прогноз в реальном времени динамики пассажирских потоков на остановочных пунктах и маршрутах и согласованное с ресурсом парка маршрутного транспорта программное управление магистральной маршрутной сетью.
Приняты следующие обозначения:
Магистраль - отрезок многорядной дороги с односторонним или двусторонним движением и регулируемыми въездами и выездами;
Магистральная сеть - совокупность магистралей, съездов, въездов и транспортных развязок, соединяющих магистрали между собой. При этом магистральная сеть выполнена без остановок, стоянок и парковок;
Транспортная развязка - соединение автомобильных дорог в разных уровнях для слияния и разделения транспортных потоков;
Р-зоны - не пересекающиеся парковочные ячейки, содержащие собственные дорожные сети;
Система глобального позиционирования (GPS/ГЛОНАСС) - спутниковая группировка с аппаратурой, позволяющей в реальном времени получать сетевые координаты, как неподвижного, так и движущегося объекта с GPS приемником;
Маршрутное транспортное средство - транспортное средство общего пользования (автобус), предназначенное для перевозки по автомобильным дорогам людей и движущееся по установленным маршрутам с обозначенными остановочными пунктами (остановками).
Магистральная маршрутная сеть - совокупность магистралей в магистральной дорожной сети, которые оборудованы остановками для маршрутных транспортных средств и соединяются между собой остановками - пересадочными пунктами.
На фиг.1, 2 показаны фрагменты магистральной маршрутной сети мегаполиса.
Система магистраль - маршрутный транспорт - управление маршрутным транспортом содержит на кольцевых и радиальных многополосных магистралях выделенную крайнюю левую полосу движения 1 для маршрутного транспорта и транспорта специального назначения, остановочные пункты 2 и пересадочные пункты 3 маршрутного транспорта, подземные или надземные пешеходные переходы 4, а также центр управления магистральным маршрутным транспортом 5 и городской диспетчерский центр маршрутного транспорта 6. Крайняя левая полоса магистралей используется только маршрутными транспортными средствами и средствами специального автотранспорта. Остановочные и пересадочные пункты 2 и 3 расположены на наземных островках безопасности 7 (показано на фиг.2), изолирующих полосы встречного движения маршрутного транспорта от остальных полос магистралей, а также в тоннелях и на эстакадах 8 (показано на фиг.2), предназначенных только для движения в обоих направлениях маршрутного транспорта, при этом остановочные и пересадочные пункты соединяются с жилыми массивами 9 посредством подземных или надземных пешеходных переходов 4. Пешеходные переходы и маршрутные транспортные средства оснащены приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров 10, а маршрутные транспортные средства оборудованы устройствами связи системы глобального позиционирования (GPS/ГЛОНАСС) 11. Центр управления магистральным маршрутным транспортом 5 оснащен управляющей компьютерной системой, включающий блок 12 приема и обработки информации в реальном времени о координатах местонахождения маршрутных транспортных средств и объемах пассажирских перевозок, связанный с приемо-передающими устройствами 11 регистрации входа-выхода пассажиров на транспортных средствах, блок 13 прогноза пассажирских потоков на остановочных пунктах и маршрутах, связанный с приемо-передающими устройствами 10 регистрации входа-выхода пассажиров на пешеходных переходах 4, блок 14 расчета в реальном времени необходимого транспортного ресурса, согласованного с пассажирскими потоками на остановочных пунктах и маршрутах, системный блок 15 обработки поступающей информации, а также блок 16 информационного обмена между центром управления магистральным маршрутным транспортом и городским диспетчерским центром маршрутного транспорта 6, при этом все блоки объединены в единую систему посредством компьютерного программного обеспечения.
Магистральная маршрутная сеть мегаполиса работает следующим образом.
Маршрутные транспортные средства перемещаются по крайней левой полосе движения магистралей 1, выделенной только для движения маршрутного транспорта и транспорта специального назначения. Остановочные пункты 2 и пересадочные пункты 3 выполнены с отдельным съездом для маршрутного транспорта с левой полосы движения. Маршрутные транспортные средства имеют лево и правосторонние двери входа-выхода пассажиров. Транспортный поток на магистрали распределяется по остальным полосам движения и не зависит от движения маршрутных транспортных средств. Управление системой магистрального маршрутного транспорта осуществляется путем сбора и передачи (линии приема-передачи сигналов показаны пунктирными линиями на фиг.1) в реальном времени информации об объеме пассажиропотоков на остановках и транспортных средствах от приемо-передающих устройств регистрации входа-выхода пассажиров 10 и 11, установленных на остановках и транспортных средствах, и направляемую в управляющую компьютерную систему центра управления 5 в блоки базы данных 12 и 13, соответственно, с последующей передачей массивов данных от блоков 12 и 13 в блок 14 для построения компьютерного прогноза динамики пассажирских потоков на остановках и маршрутах и введения прогнозируемых параметров пассажирских потоков в системный блок 15, оснащенный программой расчета согласованного с пассажирскими потоками на остановках и маршрутах распределения транспортных средств по маршрутам при ограничениях на текущий ресурс парка маршрутного транспорта. Сведения о текущем состоянии парка маршрутного транспорта поступают из городского диспетчерского центра 6 в системный блок 15 передаются через блок 16 информационного обмена центра управления 5 для корректировки расчетов, проводимых в блоке 14. Результаты расчетов из блока 14 поступают в блок информационного обмена 15 для передачи в городской диспетчерский центр маршрутного транспорта 6, который обеспечивает распределение транспортных средств по маршрутам и контроль над транспортными средствами на маршрутах с использованием средств космического связи.
Данное техническое решение позволяет независимо от интенсивности движения на магистралях эффективно управлять ресурсом парка магистрального маршрутного транспорта в процессе согласования и прогноза пассажиропотоков на остановках и маршрутах, а также увеличить провозную способность пассажирского транспорта при максимальном использовании пропускной способности магистралей дорожной сети.
1. Дорожная сеть мегаполиса, включающая в себя систему магистраль - маршрутный транспорт - управление маршрутным транспортом, и содержащая многополосные магистрали, остановочные пункты маршрутного транспорта, оснащенные подземными и надземными пешеходными переходами с лестничными или эскалаторными входами-выходами, а также маршрутные транспортные средства, оборудованные приемо-передающими устройствами связи с диспетчерскими пунктами с возможностью приема сигналов системы глобального позиционирования, отличающаяся тем, что на кольцевых и радиальных многополосных магистралях для маршрутного транспорта и транспорта специального назначения выделена крайняя левая полоса движения, а остановочные и пересадочные пункты расположены на наземных островках безопасности, в тоннелях и на эстакадах, изолирующих полосы встречного движения маршрутного транспорта от других полос магистрали и предназначенных только для движения в обоих направлениях маршрутного транспорта, при этом остановочные и пересадочные пункты соединены с жилыми массивами посредством подземных или надземных пешеходных переходов, которые оснащены приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров, а маршрутные транспортные средства оборудованы приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров и устройствами коммуникации с городским диспетчерским центром маршрутного транспорта, связанным с центром управления движением маршрутного транспорта на магистралях, причем центр управления магистральным маршрутным транспортом оснащен управляющей компьютерной системой, включающей в себя блок приема и обработки информации в реальном времени о координатах местонахождения маршрутных транспортных средств и объемах пассажирских перевозок, связанный через систему глобального позиционирования с приемо-передающими устройствами регистрации входа-выхода пассажиров на транспортных средствах, блок приема и обработки в реальном времени информации о пассажирских потоках от приемо-передающих устройств регистрации входа-выхода пассажиров на остановочных пунктах, блок прогноза в реальном времени пассажирских потоков на остановочных пунктах и маршрутах, блок расчета в реальном времени необходимого транспортного ресурса, согласованного с пассажирскими потоками на остановочных пунктах и маршрутах, а также блок информационного обмена между центром управления маршрутным транспортом на магистралях и городским диспетчерским центром маршрутного транспорта, при этом все блоки объединены в единую систему посредством компьютерного программного обеспечения.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что управление маршрутным транспортом на магистралях реализовано на основе прогноза в реальном времени пассажирских потоков на остановочных пунктах и маршрутах с использованием космической системы наблюдения GPS/ГЛОНАСС за транспортными средствами на маршрутах.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что подземные или надземные сооружения остановочных пунктов выполнены с отдельным съездом для маршрутного транспорта с левой полосы движения.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что маршрутные транспортные средства имеют лево- и правосторонние двери входа-выхода пассажиров.
